Transcript Bergische Universität Gesamthochschule Wuppertal Fachbereich 3 Gaußstr. 20 42097 Wuppertal Arbeitsgruppe Bewegungslehre Prof. Dr. K. Wiemann Kontakt: [email protected] Prof. emer.

Bergische Universität
Gesamthochschule Wuppertal
Fachbereich 3
Gaußstr. 20
42097 Wuppertal
Arbeitsgruppe
Bewegungslehre
Prof. Dr. K. Wiemann
Kontakt:
[email protected]
Prof. emer. Dr. K. Wiemann:
Arthromuskuläre Balance und aufrechte
Haltung
Haben auch Dehnungsübungen einen Einfluss auf
muskuläre Dysbalancen?
(Eine Präsentation zum Selbststudium)
Um zur nächsten Folie zu gelangen,
klicken Sie bitte mit der linken Maustaste!
1
Empfehlungen
zur Erarbeitung der Präsentation
Zur erfolgreichen Erarbeitung der Präsentation sollten folgende Grundkenntnisse
vorliegen: Aufbau des Muskels, der Muskelfaser und des Sarkomers, Funktion der
Aktin- und Myosinfilamente.
Zur Vorgehensweise:
Immer dann, wenn durch einen Klick mit der linken Maustaste eine Animation in
Gang gesetzt werden soll oder zu einer neuen Folie weitergegangen werden kann,
erscheint folgendes Symbol:
Klicken Sie aber erst dann, wenn Sie alle Texte gelesen und die Diagramme und
Abbildungen ausreichend betrachtet haben. Lassen Sie sich also nicht durch ein
frühes Erscheinen des Klicksymbols zu übereiltem Weitergehen verleiten.
Inzwischen ist am linken Rand das Klicksymbol erschienen. Sobald Sie jetzt mit der
linken Maustaste klicken, erscheint ein Feld mit weiteren Erläuterungen:
Gleichzeitig mit dem Klick ist das Klicksymbol wieder verschwunden. Erst wenn ein nächstes
Klicksymbol in der unteren rechten Ecke erscheint, führt Sie ein weiterer Klick zur folgenden
Folie, auf der die Gliederung der Präsentation angeboten wird. Wenn Sie in der Präsentation
einen Schritt zurück gehen wollen, drücken Sie die Taste „Bild “ oder „Backspace“.
Bei sorgfältiger Erarbeitung dauert die Präsentation etwa 40-60 min.
Viel Spaß und viel Erfolg!
2
Arthromuskuläre Balance und aufrechte Haltung
Haben auch Dehnungsübungen einen Einfluss auf muskuläre Dysbalancen?
Inhalt und Gliederung:
Die aufrechte Haltung des Menschen wird wesentlich durch die Spannung der
Haltungsmuskeln von Rumpf und Hüfte mitbestimmt. Veränderungen im Verhältnis
der Spannungen dieser Muskeln zueinander bewirken zumeist auch eine
Veränderung der Haltung.
Im Folgenden werden
1. der Begriff „arthromuskuläre Balance“ an einem einfachen Beispiel definiert und
ihre Bedingungsfaktoren erarbeitet,
2. die Abhängigkeit der aufrechten Haltung von der Spannung der Hüftmuskulatur
am Beispiel der Beckenstellung erläutert,
3. Konsequenzen einer Veränderung der muskulären Balance (also die
Konsequenzen einer muskulären Dysbalance) auf die Beckenstellung entwickelt,
4. Regeln für die Behandlung muskulärer Dysbalancen zur Korrektur der aufrechten
Haltung aufgestellt und
5. die Bedeutung von Dehnen und Stretching für die Behandlung muskulärer
Dysbalancen überprüft.
(Der folgende erste Abschnitt der Präsentation behandelt die Bedingungsfaktoren
3
arthromuskulärer Balancen)
Auf allen Bildausschnitten ist eine
Gemeinsamkeit zu erkennen, die
eine Einführung in das vorliegende
Thema anbieten kann:
Die Haltung der Finger der
entspannt herabhängenden Hand,
d.h. die Fingerstellung bei
ruhenden (inaktiven) Beuge- und
Streckmuskeln der Finger!
4
Bei entspannten Beuge- und Streckmuskeln der Hand und
Verantwortlich für diese Positionen ist die Ruhespannung
der Finger verharren der Mittel- und Ringfinger in einer
der Beuge- und Streckmuskulatur der Finger.
stärkeren Beugestellung der Fingergrundgelenke als
Zeigefinger und kleiner Finger.
5
Definition „Muskel-Ruhespannung“:
Die Ruhespannung (syn.: passive Muskelspannung,
Dehnungsspannung) eines Muskels ist der Widerstand, den ein
ruhender, inaktiver Muskel einer äußeren dehnenden Kraft
entgegensetzt.
Zu den äußeren Kräften, die auf einen ruhenden Muskel einwirken,
gehören u.a.:
- die Schwerkraft,
- Trägheitskräfte,
- die passive Spannung oder die Kontraktionskraft anderer Muskeln.
(Von den oben genannten Begriffen ist „passive Spannung“ der allgemeinste. Den Terminus
„Ruhespannung“ benutzt man vor allem dann, wenn man den ruhenden Zustand des Muskels
verdeutlichen will. „Dehnungsspannung“ wird für die von außen wirkende Kraft verwendet, die
notwendig ist, um den Muskel gegen seinen passiven Widerstand zu dehnen. Dabei verhält sich
die Ruhespannung zur Dehnungsspannung wie aktio zu reaktio. Aus diesem Grund fasst man
„Ruhespannung“ und „Dehnungsspannung“ auch zu „Ruhe-Dehnungsspannung“ zusammen.)
6
Um den Zusammenhang von Muskelruhespannung und
Gelenkstellung im Allgemeinen und die Abhängigkeit der
Fingerstellung von der Ruhespannung der Fingerbeuge- und
Fingerstreckmuskulatur im Besonderen erklären zu können,
müssen einleitend die Muskelruhespannung, ihre Quellen und
einige ihrer Bedingungsfaktoren besprochen werden. Dazu werden
u.a. einfache Gelenksysteme und Diagramme verwendet:
U
Muskelursprung
Muskel
A
Muskelansatz
Gelenk
Ruhespannung
des Muskels
Länge bzw.
Dehnungsgrad
des Muskels
7
Ruhe-Dehnungsspannung des Muskels
U
U
U
A
A
Auch der ruhende, nicht kontrahierende
Muskel entwickelt zwischen Ursprung (U)
und Ansatz (A) eine Spannung. Diese
„Ruhespannung“ steigt mit zunehmender
Ursprung-Ansatz-Länge bzw. mit
zunehmender Dehnung. Die Steigung der
„Ruhespannungs-Dehnungskurve“ nimmt
mit zunehmender Dehnung zu.
A
Wodurch wird die
Ruhespannung
verursacht?
Ursprung-Ansatz-Länge bzw. Dehnungsgrad des Muskels
8
Sarkomer
Aktinfilamente
Myosinfilamente
Die Quellen der Ruhespannung sind die
Titinfilamente, die in den Sarkomeren der
Muskelfasern von der Z-Scheibe (Z) bis
zur M-Scheibe (M) ausgespannt sind.
Übersicht über die filamentäre Struktur der Muskelfaser
9
Halb-Sarkomer,
schematisch
(Wiemann 1998)
besitzen je einen
Die Titinfilamente
Aufgabe der Titinfilamente
liegtnicht
darin,elastischen
nach einer
Teil (ne) und
gering elastische
(ge) sowie
Dehnung
deszwei
Sarkomers
(unten) dieTeile
Myosinfilamente
einen hoch
elastischen
Abschnitt
(he, die
PEVKwieder
in Richtung
Z-Scheibe
zu ziehen
und
somit die
Region).
Diedes
Elastizität
der (oben)
PEVK-Region
bei einem
Ruhelänge
Sarkomers
bzw. deristgesamten
Dehnungsgrad
von 160% ausgeschöpft.
Muskelfaser
wiederherzustellen.
10
Konsequenzen der Anordnung aller Filamente im
Muskel:
Im Muskel zeigt sich vom Muskelursprung, der ersten
Anheftstelle des Muskels an einem Knochen, bis zum Muskelansatz,
der zweiten Anheftstelle des Muskels an einem anderen Knochen,
eine durchgehende Kette von verschiedensten Filamenten, in die
auch die Titinfilamente aller hintereinander geschalteter Sarkomere
eingebunden sind. Aus diesem Grunde wirkt sich (auch im
ruhenden Muskel) die elastische Spannung der Titinfilamente bis
auf die Muskelansatzstellen am Knochen aus:
11
Eine äußere Dehnungsspannung wird vom Skelett über
die Kollagenfasern der Sehne und von dort über
retikuläre Filamente (z.B. Fibronectin, Integrin,
Dystrophin) durch die Membran der Muskelfaser hindurch
auf das endständige Aktin und die erste Z-Scheibe
übertragen. Von dort wird sie durch die Titinfilamente von
Z-Scheibe zu Z-Scheibe weitergegeben, bis sie am
anderen Ende der Muskelfaser auf dem umgekehrten Weg
wieder über die Sehne auf das Skelett einwirkt. Dabei
zeigen nur die Titinfilamente eine hohe elastische
Nachgiebigkeit.
Spannungsübertragung im inaktiven (oben) und aktiven (unten) Muskel
(Wiemann 1998)
12
Bestimmungsfaktoren für die Ruhespannung eines
Muskels
Die Ruhespannung, die in einem Sarkomer bzw. in der
Muskelfaser herrscht, hängt – wie soeben erfahren - vom
augenblicklichen Dehnungsgrad der Titinfilamente ab. Ein weiterer
Faktor für die Ruhespannung eines Muskels ist die Anzahl der
Titinfilamente, die parallel in den Sarkomeren angeordnet sind,
vergleichbar mit den Einzelgummis im Zugseil eines Expanders.
13
Im Querschnitt zeigt sich:
Jedes Myosinfilament ist mit einer
feststehenden Anzahl von
Titinfilamenten assoziiert, so dass mit
der Anzahl der Myosinfilamente auch
die Anzahl der Titinfilamente steigt.
14
Konsequenzen der Anordnung der Filamente auf die
Muskelruhespannung:
Wenn die Anzahl parallel geschalteter Titinfilamente an die
Anzahl parallel geschalteter Myosinfilamente gekoppelt ist, wird bei
einer niedrigen Anzahl paralleler Myosinfilamente in einem Muskel
(bei einem Muskel mit niedrigem physiologischen Querschnitt)
aufgrund der zwangsläufig niedrigen Anzahl paralleler Titinfilamente
eine niedrige Ruhespannung vorherrschen. Bei einer hohen Anzahl
paralleler Myosinfilamente in einem Muskel (bei einem Muskel mit
hohem physiologischen Querschnitt) wird aufgrund der
zwangsläufig hohen Anzahl paralleler Titinfilamente eine
entsprechend hohe Ruhespannung zu finden sein.
Wie wirken sich die Ruhespannungen unterschiedlicher Muskeln in
einem Gelenksystem aus?
15
Gelenksysteme bestehen in den einfachsten Fällen aus
mindestens zwei Muskeln, die als Gegenspieler (Antagonisten)
funktionieren. Die Situation der Ruhespannung von Antagonisten in
verschiedenen Stellungen des Gelenkes wird im Folgenden am
Beispiel eines einfachen Gelenksystems, das nur zwei Muskeln,
nämlich einen Beuger und einen Strecker, umfasst, dargestellt:
B
Strecker (Antagonist)
Beuger (Agonist)
S
Gelenkachse
16
S
B
S
Ruhe-Dehnungsspannung
S
B
S
B
B
während der Strecker (S)
gedehnt ist und eine
hohe passive Spannung
liefert.
Befindet sich ein einfaches Gelenksystem in
einer Beugestellung, ist der Beuger (B)
entdehnt und gibt im passiven Zustand eine
geringe Spannung an das Skelett ab,
Gelenkwinkel
Befindet sich das Gelenk
in einer Streckstellung,
ist der Beuger (B)
gedehnt und erzeugt
eine hohe
Ruhespannung,
während der Strecker (S)
entdehnt ist und nur eine
niedrige Ruhespannung
abgibt.17
S
Ruhe-Dehnungsspannung
S
Überlässt man das Gelenk in
der Beugeposition bei inaktiven
Muskeln sich selbst, setzt sich
die hohe Ruhespannung des
gedehnten Streckers (S) durch
und zieht das Gelenk in Richtung
Streckstellung. Dabei entdehnt
sich der Strecker und verliert
an Spannung, während der
Beuger (B) gedehnt wird
und an Spannung gewinnt.
B
B
S
B
Es stellt sich eine
Gelenkposition ein, in der
sich die Ruhespannungen
von Beuger und Strecker die
Waage halten: Position der
arthromuskulären Balance
Gelenkwinkel
18
S2
S
Ruhe-Dehnungsspannung
Ruhespannung S2
B
B
S1
B
Ruhespannung S1
Befindet sich in einem
ähnlichen Gelenk auf der
Streckerseite ein
zusätzlicher Muskel (S2),
addiert sich seine
Ruhespannung zu der des
ersten Streckers (S1). Es
ergibt sich eine andere
Balanceposition als im
ersten Gelenk.
Diese unterschiedlichen Balancepositionen erklären
die Fingerstellung im
einleitenden Beispiel:
Dehnungsgrad / Gelenkwinkel
19
Die Balanceposition des Mittel- und des Ringfingers ergibt sich aus
dem Ruhespannungs-Gleichgewicht der „gemeinsamen
Fingerbeugemuskeln“ und des „gemeinsamen Fingerstreckmuskels“.
Die Balanceposition von Zeigefinger und kleinem Finger wird dadurch geprägt,
dass sich zur Spannung des „gemeinsamen Fingerstreckmuskels“ zusätzlich die
Spannung des „Zeigefingerstreckers“ bzw. des „Kleinfingerstreckers“ addiert.
Dies führt zu einer geringfügig stärkeren Streckstellung in der Balanceposition
20
von Zeigefinger und kleinem Finger.
Definition
Arthromuskuläre Balance
(verkürzt auch: “muskuläre Balance“):
Allgemeine Bezeichnung für das Gleichgewicht der
Ruhespannungen aller Muskeln eines Gelenkes.
(Im erweiterten Sinne:)
Bezeichnung für diejenige Gelenkstellung, in der sich die
Ruhespannungen aller beteiligten Muskeln die Waage halten.
(physikalisch korrekt:)
Bezeichnung für diejenige Gelenkstellung, in der sich die
Drehmomente der Ruhespannungen aller beteiligten Muskeln zu
Null addieren.
21
Zwischenbilanz:
- Die Position eines Gelenkes oder Gelenksystems in Ruhe wird
durch das Gleichgewicht der einwirkenden Kräfte bestimmt.
- Ein wesentlicher Faktor der arthromuskulären Balance eines
Gelenkes ist die Ruhespannung der am Gelenk beteiligten
Muskeln.
- Quelle der Muskel-Ruhespannung sind die Titinfilamente innerhalb
der Sarkomere der Muskelfasern.
- Die Ruhespannung eines Muskels steigt mit der Anzahl der parallel
angeordneten Titinfilamente.
Im folgenden Abschnitt der Präsentation wird das Gelernte auf die
aufrechte Haltung des Menschen angewendet und das Entstehen
einer
muskulären Dysbalance
erläutert.
22
5. Lendenwirbel
Kreuzbein
Der muskulären Balance kommt speziell für die
Kontrolle der Beckenstellung bei der aufrechten
Haltung eine besondere Bedeutung zu. Dabei wird im
Folgenden besonderes Augenmerk auf den Übergang
vom 5. Lendenwirbel zum Kreuzbein, dem „lumbosakralen Übergang“, gerichtet.
23
Die Situation der Beckenstellung des Menschen ist
durch zwei Problempunkte geprägt, und zwar durch
einen physikalischen und einen phylogenetischen
(stammesgeschichtlichen).
Das phylogenetische Problem liegt in der unvollständigen
Aufrichtung des Kreuzbeins während der Entwicklung des
aufrechten Ganges des Menschen. Das hat zur Folge, dass
der 5. Lendenwirbel und die darunter liegende Bandscheibe
um rund 30° nach vorn geneigt sind, verbunden mit der
Tendenz des 5. Lendenwirbels, unter der Wirkung der
Schwerkraft nach vorn abzugleiten (roter Pfeil).
Physikalisch ist von Bedeutung, dass die Masse des
oberen Körperabschnitts senkrecht über der queren
Hüftgelenkachse balanciert, vergleichbar mit dem labilen
Gleichgewicht eines auf der Spitze stehenden Kegels.
24
Eine physiologisch korrekte
Beckenstellung wird durch die
Balance der Ruhespannung der
Hüftbeuger und Hüftstrecker
mitbestimmt.
ips
tfl
sa
gl
rf
adl
adm
is
Hüftbeuger:
adl M. adductor longus
ips M. iliopsoas
rf
M. rectus femoris
sa M. sartorius
tfl M. tensor fasciae latae
Hüftstrecker:
adm M. adductor magnus
is
Mm. ischiocrurales
gl
M. glutaeus maximus
25
Beim Ausbalancieren des
Beckens wirken die
Hüftstreckmuskeln einem
Vorkippen des Beckens
entgegen,
während die
Hüftbeugemuskeln ein zu
starkes Aufrichten des
Beckens kontrollieren.
26
B
S
Ruhe-Dehnungsspannung
B
S
Position der
arthromuskulären
Somit ergibt sich die
Beckenstellung im
aufrechten ruhigen
Stand aus der Balance
der Ruhespannungen
der Hüftbeuger (B)
und Hüftstrecker (S).
Balance
aufrichten
Becken
vorkippen
27
Eine Störung in der Balance der Ruhespannung der antagonistischen
Muskeln eines Gelenkes,
eine arthromuskuläre Dysbalance,
(verkürzt auch: „muskuläre Dysbalance“)
muss immer dann erwartet werden, wenn sich funktionelle
Eigenschaften der Muskeln einseitig ändern.
Dazu gehören:
1. eine einseitige Abschwächung (Hypotrophie) einer Muskelgruppe
(= Abnahme der Anzahl paralleler Muskelfilamente),
2. eine einseitige Kräftigung (Hypertrophie) einer Muskelgruppe
(= Zunahme der Anzahl paralleler Muskelfilamente),
3. eine einseitige Änderung der funktionellen Länge einer
Muskelgruppe.
28
Ruhe-Dehnungsspannung
B
S
B
B
S
Bei einer (etwa durch Verletzung bedingten) Hypotrophie
der Hüftstrecker (S) ist durch
die zwangsläufig damit
verbundenen Abnahme
paralleler Titinfilamente eine
Abnahme der Ruhespannung
der Strecker zu erwarten.
S
Position der
arthromuskulären
Balance
Dadurch ergibt sich
eine Verschiebung
der Balanceposition
in Richtung eines
stärker vorgekippten
Beckens.
Konsequenz
: stärker vorgekipptes
aufrichten
Becken
vorkippen
Becken, verstärkte Lendenlordose,
steilere Neigung des lumbosakralen Überganges
29
B
S
Ruhe-Dehnungsspannung
B
Dadurch ergibt sich
eine Verschiebung
der Balanceposition
in Richtung eines
stärker
aufgerichteten
Beckens.
B
S
S
Position der
arthromuskulären
Balance
Bei einer Hypertrophie
der Hüftstrecker (S) ist
durch die zwangsläufig
damit verbundene
Zunahme paralleler
Titinfilamente eine
Zunahme der
Ruhespannung der
Strecker zu erwarten.
Konsequenz: stärker
aufrichten
Becken
vorkippen
aufgerichtetes
Becken, abgeflachte
Lendenlordose, flachere Neigung
des lumbo-sakralen Überganges
30
Die dritte mögliche Ursache einer
muskulären Dysbalance,
die einseitige Änderung der funktionellen Länge einer
Muskelgruppe, muss zuerst theoretisch durch die Definition des
Begriffes „funktionelle Länge“ bzw. des Begriffes „Optimallänge“
und durch die Erläuterung der Konsequenzen einer
Muskelverkürzung auf die Ruhespannung vorbereitet werden. Dazu
ist es notwendig, die räumliche Anordnung (die „Überlappung“) der
Aktin- und Myosinfilamente in den Sarkomeren der Muskelfasern zu
betrachten:
31
Z-Scheibe
Bei optimaler
Überlappung der
Aktin- und
Myosinfilamente ist
das Sarkomer in
der Lage, eine
maximale
Kontraktionskraft
zu erzeugen.
Bei stärkerer Dehnung
und bei stärkerer
Entdehnung des
Sarkomers wird die
Kontraktionskraft
zunehmend geringer.
Überlappung der Aktinfilamente (grün) und der
Myosinfilamente (blau)
32
Die theoretische KraftLängenkurve des Muskels
(des Sarkomers) lässt sich
aus den Dimensionen der
Aktin- und
Myosinfilamente
errechnen. Es ergibt sich
eine Kurve in Form eines
umgekehrten „U“.
Diejenige Muskellänge
(Ursprung-Ansatz-Länge,
U-A-Länge) bzw. diejenige
Sarkomerlänge, in der das
Kraftmaximum erreicht
wird, heißt
„Optimallänge“. Sie
entspricht einem
Dehnungsgrad von 100%.
Optimallänge
1,37µm
2,64µm
4,24µm
Sarkomerlänge
Dehnungsgrad und relative Kraft des menschlichen Muskels
(Wiemann 1998)
33
Die Kraft-Längenkurve, die sich aus den Dimensionen der Aktinund Myosinfilamente berechnen lässt, kann in dieser Form mit
Experimenten am lebenden Muskel des Menschen nicht
nachgewiesen werden. Hier zeigt die Kraft-Längenkurve aus
verschiedensten Gründen eine etwas davon abweichende Form.
Insbesondere reichen die beiden Schenkel der Kurve nicht bis zum
Nullpunkt. Das wichtigste Merkmal zum Bestimmen der
Optimallänge, der Gipfelpunkt der Kurve, der diejenige Muskellänge
(Ursprung-Ansatz-Länge) markiert, in der das Kraftmaximum
erreicht wird, kann bei den meisten Muskeln jedoch ermittelt
werden.
Die in den folgenden Diagrammen verwendeten Kraft-Längenkurven
zeigen eine Form, wie sie mit den hinteren Oberschenkelmuskeln
(Mm. ischiocrurales) gewonnen werden kann.
34
Erreicht ein Muskel
(hier Muskel A) in einer
geringeren UrsprungAnsatz-Länge sein
Kraftmaximum als ein
homonymer Muskel (B),
muss er als kürzer
bezeichnet werden,d.h.,
er besitzt eine
geringere „funktionelle
Länge“.
35
Wird ein Muskel (B)
etwa durch Änderung
der Lebensgewohnheiten gezwungen,
stetig in einer
kleineren
U-A-Länge zu
arbeiten (A), verlagert
er nach einiger Zeit
seine Optimallänge in
diesen Bereich: er
verkürzt sich, indem
entweder die
Muskelfasern
und/oder die Sehne
kürzer werden. Damit
passt er sich den
neuen Arbeitsbedingungen an, d.h.,
seine Sarkomere
können wieder in
optimalem
Dehnungsgrad
agieren.
Ein Muskel
entwickelt in
demjenigen
Gelenkwinkel (in
derjenigen
Ursprung-AnsatzLänge) seine
Optimallänge, in
welchem er seine
tägliche Arbeit zu
verrichten hat.
Dieser Winkel
(diese U-A-Länge)
tritt in der Regel in
der Mitte des
Arbeitssektors
auf.
36
Verkürzt sich ein
Muskel von der
Länge B auf die
Länge A, verschiebt
sich nicht nur die
Kraft-Längenkurve,
sondern
zwangsläufig auch
die
RuhespannungsDehnungskurve
nach links, und
zwar in Bereiche
einer kleineren U-ALänge.
Folge: Der verkürzte
Muskel A hat im
gleichen Gelenkwinkel (= bei
gleicher U-A-Länge)
eine höhere Ruhespannung als vor
der Verkürzung
(Muskel B).
37
Im alltäglichen Leben, speziell in der technisierten Arbeitswelt,
kommt es vor, dass Haltungsmuskeln über lange Tagesperioden in
einem anderen Arbeitswinkel (in einer anderen Ursprung-AnsatzLänge) tätig sein müssen, als dies von der natürlichen Entwicklung
vorgesehen ist. Als Folge ist die besprochene Verlagerung der
Optimallänge in einen abweichenden Gelenkbereich und somit eine
Längenänderung des gesamten Muskels zu befürchten.
Welche Konsequenzen für die muskuläre Balance und für die
aufrechte Haltung sich daraus ergeben, soll im Folgenden am
Beispiel der Hüftbeugemuskeln gezeigt werden.
38
Arbeitsbereich für die
Hüftbeuger beim
aufrechten Gang und
in sitzender Position:
Arbeitswinkel
Arbeitssektor
Überwiegt in der täglichen
Beanspruchung der Hüftbeuger
nicht mehr das aufrechte
Gehen und Laufen, sondern
Aktionen in der Sitzposition, ist
eine entsprechende Verkürzung
der Optimallänge der
Hüftbeuger zu befürchten.
39
Ruhe-Dehnungsspannung
B
S
B
B
S
S
Verkürzt sich die
Hüftbeugemuskulatur (B),
verschiebt sich die
RuhespannungsDehnungskurve in einen
Bereich kürzerer U-ALänge.
Dadurch ergibt sich
eine Verschiebung der
Balanceposition in
Richtung eines stärker
vorgekippten
Beckens.
Konsequenz: stärker vorgekipptes
Becken, verstärkte
aufrichten
BeckenLendenlordose,
vorkippen
steilere Neigung des lumbosakralen Überganges
40
Eine zu einer muskulären Dysbalance führende Änderung in den
funktionellen Eigenschaften der einen Muskelgruppe (des
Agonisten) zieht in der Regel eine Änderung der funktionellen
Eigenschaften der Antagonisten nach sich, wodurch sich die
Dysbalance verstärken kann:
41
B
Ruhe-Dehnungsspannung
S
B
B
Ist durch eine Verkürzung
der Hüftbeuger (B) eine
vorgekippte
Beckenhaltung
entstanden, müssen die
Hüfttrecker (S) stets in
einem Dehnungsgrad
oberhalb der
Optimallänge arbeiten.
S
S
Dies kannaufrichten
die HüftstreckerBecken
veranlassen,vorkippen
ihre Optimallänge zu
vergrößern, was durch die damit verbundene Verschiebung der
Ruhespannung die Dysbalance verstärkt.
42
B
Ruhe-Dehnungsspannung
S
B
B
S
S
Ist durch eine Hypotrophie
der Hüftstrecker (S) eine
vorgekippte Beckenhaltung
entstanden, müssen die
Hüftbeuger (B) stets in
einem Dehnungsgrad
unterhalb der Optimallänge
arbeiten.
Dies kannaufrichten
die Hüftbeuger veranlassen,
ihre
Optimallänge zu
Becken
vorkippen
verkürzen, was durch die damit verbundene Verschiebung der
Ruhespannung die Dysbalance verstärkt.
43
Zwischenbilanz
Bei der aufrechten Haltung des Menschen wird die Stellung des Beckens
und die Haltung der Wirbelsäule durch die korrekte Balance zwischen der
Ruhespannung der Hüft-Beugemuskeln und der Ruhespannung der HüftStreckmuskeln mit bestimmt. Eine Störung dieser Balance, eine muskuläre
Dysbalance, kann auftreten, wenn unter anderem eine der beiden
Muskelgruppen
- hypotrophiert (sich abschwächt),
- hypertrophiert (sich verstärkt) oder/und
- die funktionelle Länge ändert.
Ist die Konsequenz der Dysbalance eine vorgekippte Beckenstellung,
resultiert daraus eine steilere Neigung des lumbo-sakralen Überganges und
eine verstärkte Lendenlordose (ein „Hohlkreuz“). Damit sind unter anderem
eine verstärkte Tendenz des Abgleitens des 5. Lendenwirbels nach vorn
und Fehlbelastungen der Bandscheiben und der Wirbelgelenke verbunden.
Im folgenden Abschnitt der Präsentation werden Möglichkeiten zur
Behandlung muskulärer Dysbalancen aufgezeigt und die
Einsatzmöglichkeit von Dehnungsübungen diskutiert.
44
Nimmt eine muskuläre Dysbalance ein gesundheits- und/oder
leistungsgefährdendes Ausmaß an, muss ihr entgegengewirkt
werden. Dazu kommt entweder ein Krafttraining
(Hypertrophietraining) in Frage, um durch die damit verbundene
Erhöhung der Ruhespannung eine korrigierende Wirkung zu
erzielen, und/oder es muss durch eine anhaltende Änderung der
Arbeits- oder Lebensbedingungen die funktionelle Länge von
Muskeln korrigierend beeinflusst werden.
Beispiel:
45
Ruhe-Dehnungsspannung
B
Durch ein
Hypertrophietraining der
Hüftstreckmuskulatur (S)
(= durch Vermehrung
paralleler Myosin- und
vor allem Titinfilamente)
lässt sich die
Ruhespannung der
Strecker anheben und
somit die Dysbalance
ausgleichen.
S
B
B
S
S
Dysbalance mit
vorgekipptem Becken
aufgrund einer
Verkürzung der
Hüftbeugemuskeln (B)
Konsequenz: Aufhebung von
Beckenvorkippung,
verstärkter
aufrichten
Becken
vorkippen
Lendenlordose und steilerer Neigung
des lumbo-sakralen Überganges.
46
Welchen Beitrag kann ein Dehnungstraining zur
Behebung einer muskulären Dysbalance leisten?
Wie inzwischen gelernt, können insbesondere solche Maßnahmen,
die die Ruhespannung der Muskulatur nachhaltig verändern (in
erster Linie aber erhöhen), zur Beseitigung einer Dysbalance
eingesetzt werden. In welcher Weise regelmäßig betriebene
Dehnungsübungen bzw. Stretching nach derzeitigem Wissensstand
die Ruhespannung des gedehnten Muskels verändern,
verdeutlichen folgende Diagramme:
47
U
Ruhe-Dehnungsspannung
A
U
U
A
A
Aus der
RuhespannungsDehnungskurve
eines Muskels
lassen sich
folgende Werte
entnehmen:
Gelenkreichweite
maximale
Dehnungsspannung
submaximale
Dehnungsspannung
= Ruhespannung
Ursprung-Ansatz-Länge bzw. Dehnungsgrad
48
Ruhe-Dehnungsspannung
Nach einem
mehrwöchigen
Dehnungstraining
ergeben sich folgende
Veränderungen:
U
U
U
A
A
A
U
A
Gelenkreichweite: vergrößert
maximale
Dehnungsspannung:
vergrößert
submaximale
Ruhespannung:
unverändert
Ursprung-Ansatz-Länge bzw. Dehnungsgrad
49
Fazit:
In den bisher bekannt gewordenen Untersuchungen über die
langfristige Wirkung des Dehnens konnte keine nachhaltige
Veränderung der submaximalen Muskel-Ruhespannung
nachgewiesen werden, vor allem nicht die erhoffte Absenkung der
Ruhespannung von Muskeln, die man als verkürzt annahm.
Gelegentlich war statt dessen sogar ein geringer Anstieg der
Ruhespannung nach langfristigem Dehnungstraining zu
beobachten. Regelmäßiges Dehntraining vergrößert zwar die
Dehnfähigkeit eines Muskels und damit die Reichweite eines
Gelenkes, weil der gedehnte Muskel größere Dehnungsspannungen
erduldet, führt aber nicht zu einem Längenwachstum des Muskels
und den damit verbundenen Veränderungen der Ruhespannung.
Daraus folgt, dass ein Dehnungstraining nicht direkt zur Behebung
muskulärer Dysbalancen beitragen kann, wie folgendes Beispiel
verdeutlicht:
50
B
Ruhe-Dehnungsspannung
B
S
Wie schon gelernt, kann
durch eine Verkürzung
der Hüftbeugemuskulatur
(B) eine Dysbalance und
somit eine Fehlstellung
des Beckens entstehen.
Durch Dehnungstraining der
Hüftbeuger (B) wird
zwar deren
S
Dehnfähigkeit
verbessert (größere
maximale
Dehnungsspannung,
größere
Gelenkreichweite),
die submaximale
Ruhespannung
jedoch nicht
verändert und somit
die Dysbalance nicht
behoben.
Position der
arthromuskulären
Balance
aufrichten
Becken
vorkippen
51
Konsequenzen
Auch wenn ein Dehnungstraining keine Maßnahme ist, Dysbalancen
direkt zu beheben, können Dehnübungen als unterstützende
Maßnahmen zur Wiedergewinnung korrekter arthromuskulärer
Balancen eingesetzt werden. Denn: Verkürzt sich ein Muskel z.B.
aufgrund einer veränderten Lebensweise (Folie 36) oder infolge
einer verletzungsbedingten Schonhaltung, kann er zusätzlich an
Dehnfähigkeit verlieren und – verbunden damit - das Vermögen, im
ursprünglichen Gelenkbereich zu agieren, einbüßen. Soll in einem
solchen Fall eine Dysbalance behoben werden, muss zuerst durch
Dehnungsübungen sicher gestellt werden, dass der Muskel
seine ursprüngliche Dehnfähigkeit zurückgewinnt, um im
angestrebten Gelenkbereich agieren zu können. Dann erst können
Maßnahmen zur Verlängerung des verkürzten Muskels zwecks
Behebung der Dysbalance einsetzen.
Dazu abschließend folgendes Beispiel zur Behandlung verkürzter
Hüftbeugemuskeln:
52
Haben die
verkürzten
Hüftbeuger
auch an
Dehnfähigkeit
verloren, muss
zuerst die
Dehnfähigkeit
der Hüftbeuger
wieder
hergestellt
werden:
In Rückenlage auf einem
hohen Kasten das eine
Bein gewinkelt an die Brust
nehmen und mit den
Händen umfassen (zur
Vermeidung eines
Hohlkreuzes), das andere
Bein zwecks Dehnung der
Hüftbeuger absenken.
Ein Partner kann das
Absenken unterstützen.
Als Dehnungsmethode
kommt passiv-statisches
und aktiv-dynamisches
Dehnen zur Anwendung.
53
Haben die Hüftbeuger an
Dehnfähigkeit gewonnen
und sind sie somit in der
Lage, auch in einem
Arbeitssektor zu agieren,
der eine gute Dehnung
des Muskels voraussetzt,
kann versucht werden,
den Muskel durch häufige
Tätigkeit in diesem
Arbeitssektor anzuregen,
seine Optimallänge in
diesen Sektor zu verlegen,
d.h., sich zu verlängern.
Dazu kann anfänglich das
aktiv-dynamische Dehnen
genutzt werden, indem
das abgesenkte Bein
jeweils impulsiv etwas
hoch federt und wieder
absinkt (= ReboundDehnen), dies auch gegen
wachsenden Widerstand
eines Helfers.
54
55
Zur Steigerung des
Belastungsreizes kann
ein Training mit
zunehmenden Gewichten
dienen. Auch hier sollte
darauf geachtet werden,
dass der Muskel
vorwiegend in einem
Arbeitssektor agiert, der
einer großen
Muskeldehnung
entspricht.
Der zugrunde liegende
Wirkungsmechanismus,
nämlich eine
Verschiebung der
RuhespannungsDehnungskurve in
Gelenkbereiche einer
größeren U-A-Länge (die
Umkehrung des
Prozesses von Folie 37),
wird an folgendem
Diagramm verdeutlicht:
56
Ruhe-Dehnungsspannung
B
B
B
....kann durch
Kraftbelastung in einem
Arbeitssektor mit
gedehntem Hüftbeuger
(nach voraufgegangener
Wiederherstellung der
Dehnfähigkeit) eine
Verlängerung der
Hüftbeuger und somit ein
Rückgewinn der
arthromuskulären
Balance und eine
Korrektur der
aufrichten
Beckenstellung
angestrebt werden.
S
Ist durch
Verkürzung der
Hüftbeuger eine
Dysbalance und
S
somit eine
Fehlstellung des
Beckens
entstanden, ....
S
Position der
arthromuskulären
Balance vorkippen
Becken
57
Zusammenfassung
Die arthromuskuläre Balance ist ein Faktor, der die Haltung des
menschlichen Körpers mitbestimmt, und ergibt sich aus dem
Gleichgewicht der auf die Gelenke einwirkenden Kräfte. Von diesen
sind die Ruhespannungen (die Drehmomente der Ruhespannungen)
der am Gelenk beteiligten Muskeln ein wesentlicher Teil. Die MuskelRuhespannung findet ihre Ursache in der Elastizität der
Titinfilamente innerhalb der Sarkomere der Muskelfasern und wird
durch den Muskelquerschnitt (Anzahl paralleler Muskelfilamente)
und die Muskellänge determiniert.
Eine Störung der arthromuskulären Balance, eine muskuläre
Dysbalance, kann u.a. durch einseitige Hypertrophie, Hypotrophie
oder Längenänderung des Muskels entstehen und die Gefahr von
Haltungs- und Funktionsstörungen des Bewegungsapparates
heraufbeschwören. Um diese zu beheben, sind generell folgende
Maßnahmen zu ergreifen:
58
Allgemeine Regeln zur
Behandlung muskulärer Dysbalancen
Ursache
Hypotrophie des Agonisten
Maßnahme
Krafttraining für den Agonisten
bzw. für dessen Synergisten
Hypertrophie des Agonisten
Verkürzung des Agonisten
Krafttraining für den Antagonisten
Krafttraining für den Antagonisten
oder/und
Veränderung (Erweiterung) des
Arbeitssektors des Agonisten durch
Kraftbelastung des Agonisten in
gedehntem Zustand, auch unter
Einsatz von Rebound- (Rückprall-)
Dehnen
59
Ergänzende Literatur:
Klee, A. (1995): Haltung, muskuläre Balance und Training. Die metrische Erfassung der Haltung
und des Funktionsstandes der posturalen Muskulatur - Möglichkeiten der Haltungsbeeinflussung
durch funktionelle Dehn- und Kräftigungsübungen. 19941, 2. unveränderte Auflage, Frankfurt a.M.:
Verlag Harri Deutsch.
Klee, A. (2003): Methoden und Wirkungen des Dehnungstrainings. Die RuhespannungsDehnungskurve - ihre Erhebung beim M. rectus femoris und ihre Veränderung im Rahmen
kurzfristiger Treatments. Habilitationsschrift. Schorndorf: Verlag K. Hofmann.
Wiemann, K. (1991): Beeinflussung muskulärer Parameter durch ein zehnwöchiges
Dehnungstraining. Sportwissenschaft, 21 (3), 295-306.
Wiemann, K. (1994): Beeinflussung muskulärer Parameter durch unterschiedliche Dehnverfahren.
In M. Hoster & H.-U. Nepper (Hrsg.), Dehnen und Mobilisieren (S. 40-71). Waldenburg: Sport
Consult.
Wiemann, K. & Leisner, S. (1996). Extreme Hüftbeugefähigkeit von Turnern. Sind längere
ischiokrurale Muskeln die Ursache? TW sport und medizin, 8 (2), 103-108.
Wiemann, K., Klee, A. & Stratmann, M. (1998): Filamentäre Quellen der Muskel-Ruhespannung und
die Behandlung muskulärer Dysbalancen. Dtsch Z. Sportmed., 49 (4), 111-118.
Wydra, G., Bös, K. & Karisch, G. (1991): Zur Effektivität verschiedener Dehntechniken. Dtsch Z.
Sportmed., 42 (9), 386-400.
Einige der Aufsätze können von den folgenden homepages heruntergeladen
werden:
http://www2.uni-wuppertal.de/FB3/sport/bewegungslehre/wiemann/agr_wiem.htm
http://www.uni-saarland.de/fak5/sportpaed/
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Ende der Präsentation
Bergische Universität
Gesamthochschule Wuppertal
Gaußstr. 20
42097 Wuppertal
Fachbereich 3
Arbeitsgruppe
Bewegungslehre
Prof. Dr. K. Wiemann
Kontakt:
[email protected]
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