Über mechanische und elektrophysiologische Eigenschaften von so genannt langsamen und schnellen Muskeln - Eine Untersuchung am M.quadriceps femoris von Marathonläufern, Sprintern, Volleyballspielern und Sportstudenten

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2000
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urn:nbn:de:bsz:352-opus-6110
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About mechanical and electrophysiological properties of so called slow and fast muscles - A study at the M.quadriceps femoris of marathon runners, sprinters, volleyball players and physical education students
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Dissertation
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Abstract
On the one hand, there are hints in the literature which suggest a connection between the percentage of fast-twitch muscle fibres in thigh muscles and 100 m record times, on the other hand, few out of the numerous training studies report a transformation in fiber distribution from slow-twitch to fast-twitch fibers. Most longitudinal studies rather show adaptions from fast-twitch to slow-twitch. This contrasts with numerous animal studies which provide evidence for both fiber transformation from MHCIIB via isoforms to MHCI and vice versa from MHCI to MHCIIB. A confusing situation that remains without any conclusive explanation so far.
These facts provided the basis for the study at hand which aims to describe the mechanical properties of so-called slow and fast muscle fibers by examining simple voluntary contractions at different levels of demand in order to gain insight into the functional relation between specific training stimuli and fiber properties.
For this purpose, 12 short-track runners, 12 volleyball players, 12 marathon runners and 12 students of the faculty of sports were submitted to tests of maximal strength, reflexes, anaerobic strength at two different levels, relaxation and aerobic strength. The anthropometric, strength and EMG data raised in the study were used as a basis for calculating 575 values.
The results claim a dominant role of neuronal processes in the development of specific performance parameters of different sports. In order to link muscle innervation and morphological adaption, the Ca2+-system will be discussed. Since intracellular Ca2+ concentration can be seen as a possible trigger for MHC transformation, length and frequency of muscle innervation as well as the specific recruitment of motor units play a decisive role in the structural plasticity of contest specific muscles. This should be considered in the selection of exercise and training methods.
Summary in another language
Einerseits gibt es Literaturhinweise, die einen Zusammenhang zwischen dem Gehalt an schnellen Muskelfasern in der Oberschenkelmuskulatur und der 100m-Bestzeit feststellen, andererseits gibt es unter den zahlreichen Trainingsstudien nur sehr wenige, die von einer Transformation der Faserzusammensetzung von langsam nach schnell berichten. Im Gegenteil, die meisten Längsschnittstudien zeigen eher Anpassungen von schnell nach langsam. Demgegenüber stehen zahlreiche Tierstudien, die sowohl Fasertransformationen von MHCIIB über Isoformen nach MHCI und umgekehrt von MHCI bis nach MHCIIB nachweisen. Eine verwirrende Situation, für die bis heute keine schlüssige Erklärung besteht.
Dies bildete den Ausgangspunkt für die vorliegende Arbeit, deren Ziel es war, die mechanischen Eigenschaften von sogenannten langsamen und schnellen Muskeln mit Hilfe einfacher Willkürkontraktionen zu beschreiben, um daraus Erkenntnisse über den funktionellen Zusammenhang zwischen spezifischem Trainingsreiz und Fasereigenschaften zu gewinnen.
Zu diesem Zweck absolvierten 12 Sprinter, 12 Volleyballspieler, 12 Marathonläufer und 12 Sportstudenten einen Maximalkraft-Test, einen Reflex-Test, zwei Schnellkraft-Tests mit verschiedenen Anforderungen, einen Entspannungs-Test und einen Kraftausdauer-Test. Aus den gewonnenen anthropometrischen, Kraft- und EMG-Daten wurden 575 Parameter berechnet.
Die Ergebnisse weisen neuronalen Prozessen eine dominante Rolle in der Ausbildung sportartspezifischer Leistungsparameter zu. Als Bindeglied zwischen Innervation und morphologischer Anpassung wird das Ca2+-System diskutiert. Da die intrazelluläre Ca2+-Konzentration als möglicher Auslöser für MHC-Transformationen gesehen wird, sind Innervationslänge, Innervationsfrequenz und die bewegungsspezifische Rekrutierung motorischer Einheiten von entscheidender Bedeutung für die strukturelle Plastizität der wettkampfspezifischen Muskulatur. Dies sollte bei der Auswahl von Trainingsübungen Berücksichtigung finden.
Subject (DDC)
796 Sport
Keywords
Muskelfasertypisierung,Kraft,neuronale Steuerung,Reflex,Elektromyographie,muscle,innervation,training,plasticity,sprint
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ISO 690HERING, Gernot, 2000. Über mechanische und elektrophysiologische Eigenschaften von so genannt langsamen und schnellen Muskeln - Eine Untersuchung am M.quadriceps femoris von Marathonläufern, Sprintern, Volleyballspielern und Sportstudenten [Dissertation]. Konstanz: University of Konstanz
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December 11, 2000
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