Zusammenfassung

Ergebnisse im Rahmen des laufenden Forschungsprojektes "Zeitabhängige Frequenzanalysen" (AZ 070510/2002-2003) zum Schwimmen deuten darauf hin, dass esZusammenhänge zwischen den Frequenzen oberflächenelektro-
myographischer Signale und dem momentanen Leistungszustand eines
Athleten gibt. So wird vermutet, dass die Frequenzen oberflächenelektromyographischer Signale leistungsrelevanter Muskeln dem Verlauf der sportlichen Leistungsfähigkeit während der Hochbelastungsphase und der Taperphase in der unmittelbaren Wettkampfvorbereitung folgen und somit intraindividuell der Zeitpunkt höchster Leistungsfähigkeit mit dem Zeitpunkt der höchsten mittleren Frequenz des EMG-Signals zusammenfällt. Ziel des Forschungsvorhabens ist es deshalb, dies im Rahmen von mehreren Längsschnittsanalysen mit einer hohen zeitlichen Testdichte nachzuweisen. Damit könnten im Rahmen der Trainingssteuerung durch die Bestimmung der EMG-Frequenzen individuell Aussagen über den Fortschritt des Adaptationsprozesses im Hinblick auf das Erreichen des Leistungsmaximums gemacht werden. Über einen Vergleich der EMG-Frequenzen mit in sportartspezifischen Tests erbrachten Leistungen könnten Rückschlüsse auf die maximal mögliche Testleistung und damit Wettkampfleistung gezogen werden.

(Zwischen)Ergebnisse

Ziel des Forschungsvorhabens war es, den Verlauf des Frequenzverhaltens oberflächenelektromyografischer Signale leistungsrelevanter Muskeln während der Hochbelastungsphase und der Taperphase in der unmittelbaren Wettkampfvorbereitung bei SpitzenschwimmerInnen und leistungssportlich aktiven Sportstudierenden zu analysieren und mögliche Zusammenhänge mit der sportlichen Leistungsfähigkeit aufzudecken. Die individuelle Ausprägung der sportlichen Leistungsfähigkeit im Trainingsprozess wurde in der vorliegenden Untersuchung mit Hilfe einer 30-Sekunden-Maximalbelastung erfasst. Dabei wurde die mechanisch erbrachte Leistung für die SchwimmerInnen auf der isokinetischen Schwimmbank und für die Radfahrer auf einem stationären Radergometer erfasst. Zusätzlich wurden die Oberflächenelektromyogramme von leistungsrelevanten Muskeln (Schwimmen: m.latissimus dorsi, m.triceps brachii caput laterale et longum; Radfahren: m.rectus femoris) während der Belastung aufgezeichnet. Die spektralen Parameter (Leistungsspektrum und Medianfrequenz) wurden mit Hilfe der zeitvarianten Spektralanalyse basierend auf einer AR-Modellierung bestimmt. Die Trainingsbelastungen wurden quantifiziert über den Trainingsumfang (Schwimmen) und zusätzlich über die Beanspruchungsgröße Herzfrequenz (Radfahren). Neuromuskuläre Anpassungsreaktionen während des Trainingsprozesses konnten anhand der veränderten Spektralparameter leistungsrelevanter Muskeln beobachtet werden. So zeigten sich erhöhte Signalfrequenzen während der Taperphase nach vorhergehender Ausbelastungsphase mit Einschränkungen für die Schwimmerinnen im Hochleistungsbereich und die sportstudierenden Radfahrer. Jedoch war hier ein zum Teil individuelles Verhalten für die Athleten zu beobachten, wobei die zeitliche Ausprägung von Frequenzveränderungen variierte und damit möglicherweise den individuellen Verlauf des Anpassungsprozesses widerspiegelt. In den Hochbelastungsphasen konnte teilweise ein Absinken der Signalfrequenzen beobachtet werden, wobei sich eine Abhängigkeit von den spezifischen Trainingsinhalten in dieser Phase darstellt. Mögliche Ursachen für das veränderte Frequenzverhalten der untersuchten Muskeln werden in veränderter neuronaler Ansteuerung und physiologischen Anpassungsreaktionen der Muskelfasern gesehen. Intraindividuelle Zusammenhänge zwischen der sportlichen Leistungsfähigkeit und dem Frequenzverhalten der Oberflächenelektromyogramme konnten ausgeprägt nur im Hochleistungsbereich für die Phasen des schwimmspezifischen Trainings im Besonderen für den m.triceps brachii caput longum gezeigt werden. Dabei korrespondieren hohe Signalfrequenzen mit hohen Testleistungen. Als Ursachen werden der hohe Grad an Bewegungsautomatisierung nur im Hochleistungsbereich und die besondere Bedeutung dieses Muskels für die Kraftentwicklung während des Armzuges gesehen. Für die Radfahrer konnten zum größten Teil Leistungsverbesserungen über den Trainingszeitraum beobachtet werden. Zusammenhänge zwischen den Signalfrequenzen und den Testleistungen waren jedoch nur vereinzelt aufzeigbar. Einflüsse der unterschiedlichen Leistungsniveaus der Radfahrer lassen sich hier vermuten. Aus den Veränderungen im Frequenzverhalten leistungsrelevanter Muskeln im Trainingsprozess lassen sich neuromuskuläre Anpassungserscheinungen quantifizieren, jedoch müssen für eine Bestimmung des Leistungsoptimums während der Superkompensation zusätzliche Belastungs- und Beanspruchungskenngrößen des Trainings, sowie erreichte Wettkampfleistungen mit einbezogen werden. Dies soll im Rahmen eines Modellierungsprozesses im Weiteren geprüft werden. Die Einsatzmöglichkeit des dargestellten Verfahrens als begleitendes Instrumentarium in der Leistungsdiagnostik zum Aufzeigen von Adaptationsfortschritten konnte gezeigt werden und bedarf weiterer Untersuchungen insbesondere im Hochleistungsbereich.