3-4 Der Bewegungsapparat

3. Der passive Bewegungsapparat

Einführung über Mastertool und folgende Arbeitsblätter:

Hier sind die Mastertooldateien. Diese alle in einen Ordner ablegen und dann den Ordner von Mastertool aus öffnen.

Um die Folien von Mastertool anschauen zu können benötigt man die kostenlose Basisversion (durch anklicken lädt sich die Datei herunter!)

Die Schüler erhalten folgenden Arbeitsauftrag:

In Zweiergruppen sollen die wichtigsten Gelenke in Googleclassroom in mind. 3 verschiedenen Ebenen dargestellt (Knochen, Bänder, beteiligte Muskeln benennen) das Gelenk und die Muskelansätze beschrieben, sowie in einem Film veranschaulicht werden.

Die dazugehörigen Infos erhält man unter:

3.4.1 Der Bandscheibenvorfall

Die häufigsten Symptome bei einem Bandscheibenvorfall sind:

Bei Belastung plötzlich auftretende oder stärker werdende Rückenschmerzen
Verhärtete Muskulatur im betroffenen Bereich der Wirbelsäule
Bei Bandscheibenvorfall der Lendenwirbelsäule (LWS):
- Manchmal strahlt der Schmerz ins Gesäß oder Bein aus
- Gelegentlich Kribbeln im Bein
- Möglich sind auch Lähmungen der Beinmuskulatur
Bei Bandscheibenvorfall der Halswirbelsäule (HWS):
- Nackenschmerzen
- Manchmal strahlt der Schmerz in Arm, Hand oder Hinterkopf aus
- Möglich sind auch Kribbeln, Taubheitsgefühl oder Kältegefühl in Arm oder Hand
Im Extremfall Querschnittssyndrom mit Lähmungen und Sensibilitätsverlust

Was ist der Unterschied zwischen Hexenschuss und Bandscheibenvorfall?

Meistens ist die Bandscheibe zwischen dem vierten und fünften Lendenwirbel oder zwischen dem fünften Lendenwirbel und dem Steißbein betroffen. In diesem Bereich verläuft auch der Ischiasnerv. Drückt der Bandscheibenvorfall auf diesen Nerv, strahlen die Rückenschmerzen häufig ins Gesäß oder ins Bein aus. Diesen akuten, starken Rückenschmerz nennt man auch „Hexenschuss„. Er kann ein Symptom für einen Bandscheibenvorfall sein, aber auch andere, harmlosere Ursachen haben.

Was sind Risikofaktoren für die Entstehung eines Bandscheibenvorfalls?

In allererster Linie begünstigt eine jahrelange Fehlbelastung und Überlastung der Wirbelsäule einen Bandscheibenvorfall. Weitere Risikofaktoren sind:

höheres Alter (weil der Verschleiß mit der Zeit in aller Regel zunimmt und nicht abnimmt)
Übergewicht
dauerhafte Fehlhaltungen, z.B. bei viel sitzenden Menschen
ständige Überlastungen bestimmter Wirbelsäulenbereiche, z.B. durch häufiges Heben schwerer Lasten
schwach ausgeprägte Rückenmuskulatur

Autor: Dr. med. Jörg Zorn

Heben und Tragen: Richtige Technik schont den Rücken

Das Gewicht einer Last können Sie nicht beeinflussen. Sie können jedoch Körperhaltungen vermeiden, die Ihre Wirbelsäule unnötig beanspruchen.

Die wichtigste Regel lautet: Halten Sie den Rücken möglichst gerade. Heben oder tragen Sie Lasten nicht mit gekrümmtem, nach vorn gebeugtem Oberkörper oder mit einem Hohlkreuz.

Treten Sie möglichst nah und frontal an die Last heran.
Spreizen Sie die Beine, gehen Sie in die Hocke und schieben Sie das Gesäß nach hinten.
Neigen Sie gleichzeitig den gestreckten Oberkörper durch Kippen im Hüftgelenk leicht nach vorn und greifen Sie die Last mit beiden Händen.
Stabilisieren Sie Ihren Körper durch Anspannen der Rücken- und Bauchmuskulatur.
Heben Sie die Last gleichmäßig mit gebeugten Knie- und Hüftgelenken und vorgeneigtem Oberkörper durch Strecken aller angewinkelten Gelenke an.
Heben Sie die Last möglichst nah am Körperschwerpunkt (Becken) an. Halten Sie beim Anheben der Last die Luft nicht an, versuchen Sie auszuatmen!
Heben Sie die Last niemals ruckartig an, sondern bewegen Sie den Körper gleichmäßig und kontrolliert.
Gehen Sie beim Absetzen in umgekehrter Weise wie beim Anheben vor.

Muskelfunktionstest

Lies den Muskelfunktionstest von Klug und Fit durch.
Zwei Personen sind für einen Test verantwortlich.
Die Ergebnisse kann man hier eintragen.
Bitte führe hier eine persönliche Auswertung durch.

Nachdem ein Muskelfunktionstest durchgeführt wurde sollen die Schüler ein 4-wöchiges Fitnessprogramm durchlaufen. Folgende Infos stehen zur Verfügung:

4. Der aktive Bewegungsapparat

Was ist ein Muskel?

Ein Muskel ist ein Organ, das sich zusammenziehen kann, um einen Teil Deines Körpers zu bewegen. Du besitzt etwa 650 verschiedene Muskeln.

Jeder Muskel Deines Körpers ist einzigartig und erfüllt eine spezielle Aufgabe.

Es gibt drei Muskeltypen für unterschiedliche Anforderungen in unserem Körper: quergestreifte Muskulatur, glatte Muskeln und Herzmuskulatur.

Glatte Muskulatur: Die Muskeln unserer Eingeweide, z.B. des Darms. Wir können sie nicht bewusst steuern und dennoch arbeiten sie Tag für Tag unermüdlich im “Hintergrund”.
Herzmuskulatur: Der Herzmuskel besteht zwar aus quergestreiften Muskeln, ist aber ansonsten komplett separat gesteuert. Außerdem bringt er eine weitere wichtige Eigenschaft mit: Er kann nicht krampfen – auch nicht bei Magnesiummangel.
Quergestreifte Muskulatur (“Skelettmuskulatur”): Das sind die Muskeln, die uns interessieren. Wir können sie bewusst an- und entspannen und sind – wie der Name sagt – mit unseren Knochen verbunden.

4.2.2. Motorische Einheit

Die motorische Endplatte stellt den Übergang zwischen Neuron und Muskel dar.
Die Axone der Endplatte werden von α-Motorneuronen im Rückenmark erregt.

4.3. Skelettmuskel und Bewegung

Bist du eher ein Sprinter

oder

ein Ausdauerläufer?

4.3.1. ST- und FT-Fasern

Es gibt drei Muskelfasertypen (Die Inhalte sind von Mark Maslow übernommen!):

Typ 1 Muskelfasern
Typ 2a Muskelfasern
Typ 2b Muskelfasern

Die drei Muskelfasertypen unterscheiden sich unter anderem in:

Farbe
Anzahl Mitochondrien (Mitochondrien sind die Kraftwerke der Muskelzelle – hier wird Fett und Zucker in die einzige Energieform umgewandelt, die unser Muskel nutzen kann – ATP)
Geschwindigkeit, mit der die Muskelfaser kontrahieren kann
Volumen (wie “dick” wird die Muskelfaser, wenn sie stärker wird?)

Muskelfasertyp 1 – Der Marathonläufer (>30 Min. Belastung)

Farbe: rot
Ermüdung: sehr langsam
Mitochondrien: sehr viele
Kontraktion: langsam
Kraft: gering
Volumen: dünner
Sportart: Langstreckenlauf, Radrennen, Triathlon, Marathon, Ironman (andauernde Belastung über 30 Min.)

Dieser Muskelfasertyp wird auch slow twitch – langsam kontrahierend – genannt.

Muskelfasertyp 2a – Der Mittelstrecken-Läufer (1-30 Min. Belastung)

Farbe: rot
Ermüdung: langsam
Mitochondrien: viele
Kontraktion: relativ schnell
Kraft: mittel
Volumen: dicker
Sportart: Mittelstreckenlauf, Schwimmen, Klettern (andauernde Belastung unter 30 Min.)

Muskelfasertyp 2b – Der Gewichtheber (< 60 Sekunden Belastung)

Farbe: weiß
Ermüdung: schnell
Mitochondrien: wenige
Kontraktion: sehr schnell
Kraft: hoch
Volumen: dicker
Sportart: Sprinten, Gewichtheben, Turnen (andauernde Belastung unter 60 Sek.)

Der Muskelfasertyp 2 wird auch fast twitch – schnell kontrahierend – genannt.

Welcher Muskelfasertyp bist Du: Sprinter oder Marathonläufer?

Jeder Muskel besitzt alle drei Muskelfasertypen. Die Menge macht’s: Je höher der Anteil eines bestimmten Muskelfasertyps, desto größer Dein Potenzial.

Die spannende Frage ist daher: Wie gut bist Du mit dem jeweiligen Muskelfasertyp ausgestattet?

Es kommt – wie so oft – drauf an. Die Anzahl der einzelnen Fasern hängt im Wesentlichen von zwei Faktoren ab:

Funktion: Welche Aufgabe erfüllt das Muskelgewebe?
Veranlagung: Welche Verteilung geben Deine Gene vor?

Gleich wirst Du sehen, warum das Training diese Verteilung NICHT beeinflusst – und warum es dennoch wichtig ist.

Je nach Funktion besitzt ein Muskel mehr ausdauernde oder kraftvolle Muskelfasern.
Wenn Du wenig Kraft ausübst, wirst Du nur Typ 1 Muskelfasern kontrahieren – die Typ 2 Muskelfasern bleiben entspannt. Beispiel: Gehen.
Wenn Du viel Kraft brauchst, passiert folgendes: Zuerst versucht Dein Körper, die Belastung (vergeblich) nur mit Typ 1 Muskelfasern zu bewältigen und schaltet dann erst die Typ 2a und zuletzt die Typ 2b Muskelfasern hinzu.
Du bist zum Sprinter, Gewichtheber oder Langstreckenläufer veranlagt
Durch richtiges Training werden die Muskelfasertypen, mit denen Du ausgestattet bist, leistungsfähiger.

Fazit

Ob Sprinter, Gewichtheber, Marathonläufer oder Triathlet – das Geheimnis unserer körperlichen Leistung liegt im Leistungsvermögen der einzelnen Muskelfasertypen. Wie viele Muskelfasern Du von jedem Typ besitzt, kannst Du vermutlich nicht ändern. Du darfst also mit den Karten spielen, die Deine Eltern Dir mitgegeben haben.

4.4.1 Arbeitsweisen der Muskulatur (entnommen von Dober.de)

Der Muskel kann sich durch Kontraktion beugen oder strecken. Für die Gegenbewegung ist ein weiterer Muskel notwendig. Verkürzt sich der Beugemuskel, wird der erschlaffte Streckmuskel gedehnt (und umgekehrt).

Bei allen Bewegungen arbeiten verschiedene Muskeln zusammen.
Wenn z.B. der Bizeps den Unterarm im EIIbogengelenk beugt, muss der Trizeps – wie die Abbildung zeigt – gedehnt werden.

Streckt der Trizeps den Arm, muss der Bizeps gedehnt werden. Ein solches Muskelpaar, das an einem Gelenk gegensätzliche Arbeit leistet, bezeichnet man als Antagonisten.

Wenn sich der Arm beugt, wirkt der Strecker (Trizeps) als Antagonist.
Die jeweils tätigen Antagonisten leisten durch ihr abgestimmtes Bremsen und Dehnen die Feinabstimmung der Kraftbildung der Synergisten.

Als Synergisten werden jene Muskeln bezeichnet, die bei der Ausübung der Bewegung zusammenwirken (Muskeln, die gemeinsam in die gleiche Richtung Kraft bilden).

(Animation nach DSB-Richtig-fit)

		Kraft im Sport ist die Fähigkeit des Nerv-Muskelsystems Widerstände zu überwinden (konzentrische Arbeit), ihnen entgegenzuwirken (exzentrische Arbeit) bzw. sie zu halten (statische Arbeit). Bei der Muskelkontraktion wird die Ausgangslänge verkürzt, ausgedehnt oder beibehalten.

		1 isometrisch (haltend-statisch) Es treten intramuskuläre Spannungsänderungen auf, ohne dass es zu einer Längenänderung der Muskeln kommt. Der Muskel verkürzt sich gar nicht oder nur minimal. Er wird angespannt, ohne seine Länge zu verändern. (Beispiel: Bleibt man während des Klimmzuges in einer bestimmten Höhe hängen und verharrt einige Zeit in dieser Position, leistet der Muskel statische Arbeit und verkürzt sich isometrisch.)

		2 konzentrisch (positiv-dynamisch, überwindend) Die intramuskuläre Spannung ändert sich und die Muskeln verkürzen sich. Nähern sich Ursprung und Ansatz des Muskels an und verkürzt sich dabei der Muskel, spricht man von konzentrischer Muskelarbeit. (Beispiel Klimmzug: Um den Körper an der Reckstange hochzuziehen, muss der Oberarm gebeugt werden. Der Bizeps arbeitet konzentrisch.)

		3 exzentrisch (negativ-dynamisch, nachgebend) Es kommt zu Spannungsänderungen und Verlängerung/Dehnung der Muskeln. Wird ein Muskel auseinandergezogen, also während sich Ansatz und Ursprung des Muskels voneinander entfernen, versucht der Muskel, die Bewegung abzubremsen. In diesem Falle spricht man von einer exzentrischen Kontraktion. (Beispiel: Wird der Körper nach einem Klimmzug wieder herabgelassen, bremst der Bizeps durch seine Kontraktion die Bewegung ab.)

Beispiel: Absprung Weitsprung

Die isometrische Kontraktion bewirkt eine Haltearbeit (statische Arbeit). Es ergibt sich keine Längenveränderung, obwohl sich das kontraktile Element des Muskels verkürzt, um eine hohe Muskelspannung zu erzeugen.
	Schematische Darstellung
Die konzentrische Kontraktion bewirkt die dynamisch-positive (überwindende) Arbeit. Dabei verändert der Muskel gleichzeitig seine Spannung und seine Länge. Es ist die wichtigste Kontraktionsform im Krafttraining.
Die exzentrische Kontraktion bewirkt eine dynamisch-negative (nachgebende) Arbeit. Ursprung und Ansatz des Muskels entfernen sich voneinander. Dadurch wird der Muskel länger und entwickelt eine hohe Spannung. Die exzentrische Kontraktion ist für viele Abbremsbewegungen wichtig.	(nach Martin)