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Plyo- und isometrische Übungen: Die perfekte Kombination für Athleten?

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Plyometrische und Isometrische Übungen: Auch wenn es die perfekte Trainingsmethode wahrscheinlich nie geben wird, sind einige mehr oder weniger geeignet. Inwiefern isometrisches und plyometrisches Training in Kombination für die Fitness von Athleten von Vorteil sein kann, erklärt Konstantin Stamm.

Was bringen isometrische Übungen?

Aus der Forschung wissen wir, dass viele athletische Bewegungen durch sehr kurze Bodenkontaktzeiten gekennzeichnet sind. So dauert z. B. der Fußkontakt eines Sprinters mit dem Boden etwa 0,1 s, während ein einbeiniger Absprung beim Basketball oder im Weitsprung nur etwa das Doppelte der Zeit in Anspruch nimmt. Zur besseren Unterscheidung wird daher zwischen schnellen und langsamen Dehnungsverkürzungszyklen unterschieden. Als „schnell“ gelten Bewegungen dann, wenn die Bodenkontaktzeit weniger als 250 ms beträgt. Zu Bewegungen des schnellen Dehnungsverkürzungszyklus gehören neben den gerade genannten etwa kontinuierliche Hürdensprünge oder Drop Jumps von geringen Höhen. Zum langsamen Dehnungsverkürzungszyklus zählen etwa komplette Richtungswechsel oder Sprünge mit Vorbewegung (Countermovement Jumps).

Die Folge von sehr kurzen Bodenkontaktzeiten bspw. im Sprint ist, dass die Muskulatur nur eine sehr begrenzte Zeit hat, ausreichend Kraft zu erzeugen. Damit diese kurze Zeit optimal genutzt werden kann, müssen die Muskelfaszikel nahe am Plateau der Kraft-Längen-Kurve arbeiten – und dies möglichst über den gesamten Zeitraum des Bodenkontakts – anders formuliert: nahezu isometrisch.

Dies ermöglichen die Sehnen, indem sie sich verlängern und verkürzen, sodass ein Teil der gesamten Längenänderung des Muskel-Sehnen-Komplexes (MTU – Muscle-Tendon-Unit) von ihnen übernommen wird. Gleichzeitig speichern sie kinetische Energie während der eigenen Verlängerung und geben diese bei Verkürzung wieder ab (Stretch and Recoil). Neue Forschungen von Keitaro Kubo – einem der führenden Forscher auf diesem Gebiet– et al. konnten dies gut nachweisen. Sprinter unterschieden sich bei hohen Gelenkgeschwindigkeiten von untrainierten Probanden in ihrer Fähigkeit, eine hohe aktive Muskelsteifigkeit zu erzeugen.

Somit bleiben die Sprinter trotz hoher Geschwindigkeit näher am Plateau der Kraft-Längen-Kurve; sie arbeiten isometrisch. Optimale Bedingungen also, um trotz kurzer Bodenkontaktzeiten Kraft durch Muskelarbeit zu erzeugen. Kann diese Steifigkeit nicht erzeugt werden, kommt es zur exzentrischen Verlängerung der Muskulatur bzw. der Faszikel und eine optimale Kraftentwicklung kann nicht gewährleistet werden.

Höhere passive Energiebereitstellung durch passive Steifigkeit

Neben der „aktiven Steifigkeit“ der Muskulatur spricht man auch von der „passiven Steifigkeit“, also jener der Sehnen (Tendon Stiffness). Einfach vorzustellen ist dies mithilfe eines Gummibandes, das man in die Länge zieht. Je steifer und dicker das Gummiband ist, umso mehr Energie wird notwendig, um es zu verformen. Lässt man das Gummiband dann auf einer Seite los, zieht es sich in seine Ausgangslänge zurück. Ein kräftigeres Band springt dabei mit mehr Kraft zurück – es war ja auch mehr Kraft notwendig, es zu verformen – als ein dünneres.

Für Athleten bedeutet dies, dass eine kräftige Sehne zu höherer passiver Energiebereitstellung im Dehnungsverkürzungszyklus führt als eine schwächere bei einem schlechter trainierten Athleten. Zu jener passiven Steifigkeit sollten auch jene nichtkontraktilen Elemente der Muskulatur gezählt werden, die bei Dehnung Energie speichern und bei Verkürzung wieder freigeben. Zu diesen Elementen zählt etwa das größte aller Muskelproteine: Titin. Auch wenn dessen Rolle noch nicht ganz geklärt ist, gilt als gesichert, dass es eine wichtige Rolle in Bezug auf die Kraftproduktion spielt. Grundsätzlich tragen die elastischen Komponenten der Muskulatur, zu denen Titin gehört, etwa 70–75 Prozent der konzentrischen Krafterhöhung im Dehnungsverkürzungszyklus bei.

Was versteht man unter Hysterese?

Neben einer hohen Steifigkeit – aktiv (Muskulatur) wie passiv (Sehnen und nichtkontraktile Elemente der Muskulatur) – unterstützen eine gute Elastizität (unter hoher Last) und eine geringe Hysterese der Sehnen die Kraftproduktion bzw. die athletische Leistungsfähigkeit bei schnellen Bewegungen.

Hysterese bezeichnet dabei den Energieverlust, den eine Sehne zwischen der Verlängerung und der anschließenden Verkürzung aufweist. Forschungen, von denen es noch recht wenige gibt, zeigten zwar unterschiedliche Ergebnisse, deuten aber auf eine geringere Hysterese bei trainierten Personen im Vergleich zu untrainierten hin. So zeigte 2017 eine Studie, dass Skispringer und Läufer eine etwa um ein Drittel verringerte Hysterese gegenüber der Kontrollgruppe besaßen, während dies auf Wasserpolospieler nicht zutraf. Die Ergebnisse weisen auf die unterschiedlichen sportspezifischen Anforderungen und das von den Athleten unterschiedlich durchgeführte Training hin.

„Elastizität“ bezieht sich auf die Fähigkeit von Sehnen, sich unter hoher Last zu verlängern. Eine Sehne muss also gleichzeitig ausreichend steif und elastisch sein. Dies scheint widersprüchlich zu sein, doch nur auf den ersten Blick. Eine Sehne kann leicht zu verformen, aber gleichzeitig wenig elastisch sein. Eine solche Sehne würde selbst bei geringer Krafteinwirkung und kleiner Range-of-Motion Schaden nehmen. Für ein optimales Funktionieren des Muskel-Sehnen-Apparates muss die Sehne also verformbar (elastisch) und stark (steif) genug sein. Folglich bleibt nun die Frage: Welche Trainingsmethoden führen zu den gewünschten Adaptionen, sodass ein Sportler seine athletischen Fähigkeiten optimal trainieren kann?

Isometrische Übungen für die Sehnenfunktion

Nicht zu Unrecht haben isometrische Übungen in den letzten Jahren eine verstärkte Popularität erlangt. Denn es ist vergleichsweise sicher durchzuführen und führt zu einer geringeren Belastung der Gelenke. Ebenso kann durch maximale isometrische Kontraktionen eine höhere Anzahl an Muskelfasern rekrutiert werden als in exzentrischen und konzentrischen. Laut neuesten Metastudien können durch den Einsatz von isometrischen Trainingsmethoden Adaptionen im Bereich der Hypertrophie, der Maximalkraft und der Rate der maximalen Kraftentwicklung (RFD) erzielt werden.

Allerdings wurden nicht nur physiologische Anpassungen registriert. Auch Effekte auf KPIs (Key Performance Indicators) von hoch trainierten Athleten, also auf für den Sportler wichtige Kennzahlen, die als Basis des sportlichen Erfolgs dienen, wurden beobachtet. So konnten Top-Radfahrer ihre maximale Power erhöhen und professionelle Kajakfahrer wichtige Sekunden von ihrer Zeitfahrdauer durch die Integration hochintensiven isometrischen Trainings nehmen. Letzten Endes entscheiden über den Trainingserfolg bzw. die erreichte Adaption immer die Programmierung der Trainingsvariablen und die gegebene Situation (Athlet, Zeitpunkt in der Saison etc.).

Intensive isometrische Übungen

Von besonderem Interesse im Training von gesunden Athleten sind hochintensive isometrische Trainingsmethoden. Die Intensität bezieht sich dabei auf die Kraftanstrengung, die der Athlet aufbringt, um den unüberwindbaren Widerstand zu bewegen. Im Englischen wird diese Form des isometrischen Trainings auch als „Overcoming Isometrics“ bezeichnet. Laut aktuellen Studien führt ein Training mit einer Intensität von über 90 Prozent zu vielfältigen positiven Adaptionen auf mechanische (Steifheit), morphologische (Sehnendurchmesser) und materielle (Elastizität) Eigenschaften der Sehnen, die zwei der vier gewünschten Adaptionen darstellen.

Der unüberwindbare Widerstand kann durch verschiedenes Equipment realisiert werden. So reicht etwa ein Spanngurt oder eine Wand aus, gegen die sich der Athlet stemmen muss. Natürlich besteht aber auch die Möglichkeit, ein solches Training im Studio durchzuführen. In diesem Fall kann sich bspw. der Athlet mit einer Langhantel auf dem Rücken (Squat-Muster) von unten gegen Pins stemmen und dabei die gewünschte Kraftanstrengung aufbringen.

Was ist plyometrisches Training?

Eine weitere der vier wünschenswerten Adaptionen – die aktive muskuläre Steifigkeit – lässt sich durch plyometrisches Training erzielen, nicht aber durch isometrisches. Dies scheint ebenso für die Elongationsfähigkeit von Sehnen in Hochgeschwindigkeitsbewegungen zu gelten. Dabei sind die plyometrischen Übungen jenen Anforderungen an den Dehnungsverkürzungszyklus anzupassen, dem der Athlet in seiner Sportart ausgesetzt ist.

Ein Sprinter ist in seiner Disziplin kürzeren Dehnungsverkürzungszyklen ausgesetzt als etwa ein Tennisspieler, der komplette Richtungswechsel ausführen muss. Daher sind allgemeingültige Aussagen hinsichtlich der Gestaltung des plyometrischen Trainings schwierig. Grundsätzlich sollten Intensität und Volumen aufeinander abgestimmt und Faktoren wie bspw. Trainingserfahrung, Zeitpunkt im Wettkampfkalender und Verletzungsgeschichte beachtet werden.

Wie sieht ein optimaler Trainingsplan aus?

Wenngleich sich der Praktiker klare Vorschläge für die Implementierung plyometrischen Trainings wünscht, so nehme ich dennoch Abstand davon, da einfach zu viele Faktoren in die Trainingsplanung miteinbezogen werden müssen und es in der Literatur noch keine Einigkeit über die Quantifizierung plyometrischen Trainings bzw. seiner Intensität gibt. Das Beste, was Trainer tun können, ist daher sicherzustellen, dass der Athlet im Training einer progressiven Belastungssteigerung unterworfen wird. Auf diese Weise ist eine Verbesserung seiner athletischen Leistungsfähigkeit ebenso wie eine Reduktion von Verletzungsrisiken möglich. Eine zu aggressive Progression oder eine voreilige Steigerung des Volumens kann hingegen zu negativer Adaption oder noch schlimmer sogar zu Verletzungen führen.

Die dargestellten Trainingsmethoden erzeugen im Zusammenspiel eine sehr gute Synergie. Während isometrische Übungen die Sehnenfunktion verbessern, hilft plyometrisches Training bei der Entwicklung von muskulärer Steifigkeit und der Elongationsfähigkeit von Sehnen bei kraftvollen, schnellen Bewegungen. Beide Trainingsmethoden können für sich allein nicht die vielfältigen Anpassungen schaffen, die Athleten in explosiven Sportarten brauchen. Erst wenn man sie kombiniert, entfalten sie ihre volle Wirkungskraft. Am Ende zählen natürlich wie immer die Erfahrung des Trainers und seine Einschätzung, ob ein Training bzw. eine Trainingsintervention zum Erfolg führt. Auch wenn isometrisches und plyometrisches Training eine Synergie ergeben können, kann diese – im falschen Trainingskontext – wirkungslos sein. Das hat dann nichts mit den Methoden an sich und ihrer theoretischen Basis zu tun, sondern mit ihrer Anwendung.

Trainingsprotokoll

Nach Bohm et al., 2019

  • Trainingsvariable: Protokoll
  • Intensität: + 90 Prozent (des isometrischen Maximums/MVC – Maximum Voluntary Contraction)
  • Kontraktionsdauer: 3 Sekunden
  • Intra-Rep-Pause: 3 Sekunden
  • Wiederholungen: 4
  • Sätze: 5
  • Inter-Set-Pause: 60 Sekunden

Fazit

Viele der Beobachtungen zum Verhalten vom Muskel-Sehnen-Komplex bei hohen Bewegungsgeschwindigkeiten beruhen auf Untersuchungen der Achillessehne, da andere Muskel-Sehnen-Komplexe schwieriger zu beobachten sind. Auch wenn es möglich ist, dass sich andere ähnlich verhalten, kann man nicht ausschließen, dass die obigen Darlegungen vor allen Dingen für diese anatomische Struktur gelten.

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Autor: Konstantin Stamm

Der Athletik- und Personal Trainer hat mit seinem Unternehmen „Reach Your Potential“ bereits über 100 Athleten von der Landes- bis zur Bundesliga zu mehr Leistungsfähigkeit verholfen.

www.athletiktrainer-koko.com

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Über den Autor

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