Zusammenfassung

Forschungsproblem:
Zentrale Ziele des Projektes sind:
- In Vivo Bestimmung der individuellen mechanischen Eigenschaften der Muskel-Sehnen-Architektur, welche mit der Laufeffizienz in Verbindung gebracht werden können,
- Identifikation einer individuell optimalen Einstellung der Steifigkeit der unteren Extremität, mit dem Ziel die Laufeffizienz zu maximieren,
- Entwicklung von Trainingsprogrammen, die die Adaptation der mechanischen Eigenschaften der Muskel-Sehnen-Architektur (z.B. Zugrichtungswinkel der Muskelfasern) ansteuern und diagnosti-zierte Defizite in Bezug auf die Laufeffizienz abbauen.
Aktuell befasst sich die Leistungsdiagnostik in den energetisch determinierten Sportarten vorrangig mit der Leistungsfähigkeit des Gesamtstoffwechsels (Coen et al., 1991; Berg, 1993; Neumann und Gohlitz, 1996). Mechanische Besonderheiten der Architektur des Muskel-Sehnenkomplexes wie Elastizität der Sehnen und Aponeurosen, Hysterese der Sehnen und Aponeurosen, Winkel der Zugrichtung der Mus-kelfasem, Hebelarme, Kraftlängen und Kraft-Geschwindigkeits-Relationen der Muskelfaser wurden bisher nicht bzw. nur nachrangig berücksichtigt. Diese mechanischen Eigenschaften der Muskel-Sehnen-Architektur können die Kapazität der Krafterzeugung in vielen Fällen erheblich intensiver als die bioche-mischen Eigenschaften der Muskelfaser beeinflussen (Burkholder et al., 1994; Sacks and Roy, 1982). Die Veränderung der Spannung und der Arbeitsweise der Muskulatur bewirkt auch eine Veränderung der Steifigkeit des Muskel-Sehnensystems. Eine optimale Einstellung der Steifigkeit der unteren Extremität kann die Koordination innerhalb des Muskel-Sehnenkomplexes verändern und zu einem effizienteren Austausch mechanischer Energie führen. Wie die Architektur des Muskel-Sehnen-Komplexes und die Einstellung der Steifigkeit der unteren Extremität die mechanische Leistung beeinflusst und wie sich dabei die metabolische Leistung verhält, wurde bisher noch nicht untersucht.
Forschungsperspektive ist die Entwicklung eines routinemäßig einsetzbaren Diagnostikums zur Beurteilung der Laufeffizienz, das sowohl die Architektur des Muskel-Sehnen-Komplexes als auch die Lauftechnik berücksichtigt. Das Diagnastikum soll Trainingsvorschläge zur Verbesserung der Muskelarchitektur und Lauftechnik im Bezug auf die Laufeffizienz ermöglichen.
Methodisches Vorgehen
Dabei werden folgende methodische Schritte gewählt:
a. Bildung von drei Gruppen aus Ausdauerathleten mit unterschiedlicher Laufeffizienz, zusätzlich wird eine Kontrollgruppe aus Sportstudenten gebildet.
b. Experimentelle In-Vivo-Bestimmung der mechanischen Eigenschaften der Muskel-Sehnen-Architektur,
c. experimentelle Bestimmung der Muskelaktivierung und der Steifigkeit in der unteren Extremität.
In einem weiteren Schritt werden:
1. Trainingsmethoden untersucht, die in der sportlichen Praxis angewendet werden, um ihren Einfluss -auf die Architektur des Muskel-Sehnen-Komplexes zu erfassen,
2. neue Trainingreize angewendet, die zum Teil der Grundlagenforschung entstammen, um gezielt Veränderungen in der Architektur des Muskel-Sehnen-Komplexes zu erzeugen.