Entwicklung der Muskelfunktion bei präpubertären Kindern als Reaktion auf Wachstum und Krafttraining (decade-fit)

Die Teilnehmer der Interventionsgruppe nehmen an einem 20-wöchigen Krafttrainingsprogramm teil, bei dem sie zweimal pro Woche 60 Minuten lang trainieren. Der Schwerpunkt des Trainingsprogramms liegt auf der Stärkung der Kniestreckmuskulatur. Jede Trainingseinheit besteht aus drei Phasen: Aufwärmen, Krafttraining und Koordinationsübungen.

In der Aufwärm- und Koordinationsphase werden Ganzkörperspiele zur Aktivierung und Herausforderung der Kinder gespielt. Die Krafttrainingsphase bildet den Kern jeder Sitzung und umfasst Übungen wie Kniebeugen, Ausfallschritte und Step-Ups. Diese Übungen werden in vier Sätzen mit jeweils 8–12 Wiederholungen durchgeführt, wobei die Intensität mit der Zeit gesteigert wird. Ziel ist es, die Übungen mit großer Anstrengung, aber nicht bis zur völligen Erschöpfung durchzuführen.

Der RT-Eingriff konzentriert sich auf die Kniestreckmuskulatur und folgt den aktuellen Richtlinien. Die Kinder nehmen an zwei beaufsichtigten einstündigen Sitzungen pro Woche teil, die sich als ausreichend für die Anpassung erwiesen haben. Ausgebildete Trainer und ein wissenschaftlicher Mitarbeiter, unterstützt von Masterstudierenden, dokumentieren die Sitzungen. Die Sitzungen finden im Abstand von 48 Stunden statt, insgesamt 40 über 20 Wochen, mit acht Sitzungen zwischen PRE und MID.

Jede Sitzung besteht aus drei Phasen: Aufwärmen, Kraft und Koordination. Beim Aufwärmen handelt es sich um Ganzkörperspiele zur Steigerung der Herzfrequenz und zur Vorbereitung auf das Krafttraining. Die Kraftphase, in der Anstrengung und Anpassungen dokumentiert werden, umfasst Kniebeugen, Ausfallschritte und Step-Ups, wobei sich die Intensität im Laufe der Zeit ändert. Es werden vier Sätze mit 8–12 Wiederholungen pro Übung durchgeführt, um Kraftzuwachs und Hypertrophie zu erreichen. Bewegungen werden mit großer Anstrengung ausgeführt, jedoch nicht bis zum freiwilligen Versagen.

In der Koordinationsphase werden altersgerechte Kraft- und Motorikfähigkeiten durch einen Herausforderungszirkel gefördert.

• Krafttraining
• funktionelles Training
• CrossFit-Training

Die maximale isometrische freiwillige Kontraktion (MVC) der Kniestreckermuskulatur bezieht sich auf das Ausmaß der maximalen Kraft, die auf einen Widerstandsdynamometer übertragen werden kann. Es ist in hohem Maße anpassungsfähig an Reize wie das Training, hauptsächlich über zwei Wege: durch neuromuskuläre Anpassung oder Muskelhypertrophie. Daher handelt es sich hierbei um eine sensible Maßnahme bei Wachstums- und Krafttrainingseingriffen.

Die Messung der isometrischen MVC der Kniestreckermuskulatur wird im Sitzen in einem Dynamometer (Isomed 2000, D. & R. Ferstl GmbH, Deutschland) durchgeführt. Die Probanden werden in einem Hüft- und Kniewinkel von 120° bzw. 60° fixiert. Laut Maffiuletti et al. (2016) werden die Probanden angewiesen, ihre Beine so schnell und kraftvoll wie möglich zu strecken und die Kontraktion 3–5 Sekunden lang gegen den Hebelarm des Dynamometers zu halten. Nach einem Eingewöhnungsversuch wird die Messung 2–5 Mal durchgeführt (bis <5 % Differenz zwischen zwei Versuchen) mit einer Pause von 1 Minute dazwischen. Als Ergebnis wird das Spitzendrehmoment verwendet.

Neuromuskuläre Ermüdung, die belastungsbedingte Verringerung der Krafterzeugungsfähigkeit, ist ein komplexes Phänomen, das interessante Einblicke in die Physiologie ermöglicht.

Das Protokoll zur neuromuskulären Ermüdbarkeit der Kniestreckermuskulatur besteht aus wiederholten 5-Sekunden-MVCs mit 5 Sekunden Ruhezeit im gleichen Aufbau wie die MVC-Messungen. Das Verfahren wird fortgesetzt, bis die freiwillige Kraft den Zielwert von 60 % ihres anfänglichen MVC nicht mehr erreicht. Die Probanden werden über dieses Kriterium des Aufgabenversagens nicht informiert und erhalten lediglich eine kindgerechte visuelle Animation zur Sicherstellung des Timings und der Motivation sowie eine starke verbale Ermutigung. Um zentraler und peripherer Ermüdung Rechnung zu tragen, werden magnetische Nervenstimulationen (wie oben beschrieben) innerhalb der ersten, letzten und jeder fünften MVC dazwischen angewendet. Die Amplitude des potenzierten Zuckungsdrehmoments gilt als Indikator für periphere Ermüdung. Die Bestimmung der VA gemäß dem obigen Abschnitt wird bei jeder Stimulation analysiert, um zentrale Ermüdung zu berücksichtigen.

Kraft ist das Produkt aus Kraft und Geschwindigkeit und somit eine weitere neuromuskuläre Eigenschaft des Muskels. Die Explosionskraft wird anhand der Geschwindigkeit der Drehmomententwicklung innerhalb der MVC-Messungen gemessen. Die Kraft des ersten Anstiegs innerhalb von 150 ms gilt als Geschwindigkeit der Drehmomententwicklung.

Die Leistung pro Körpermasse, ermittelt aus einem vertikalen Gegenbewegungssprung (CMJ), korreliert nachweislich mit der Beinstreckungskraft bei Kindern und stellt gleichzeitig eine natürlichere Bewegung dar. Das CMJ wird auf einer Kraftmessplatte (Leonardo Mechanograph®, Novotec Medical, Pforzheim, Deutschland) mit in die Seite gestemmten Armen durchgeführt. Die Anweisung besteht darin, so hoch wie möglich zu springen. Nach der Einarbeitung führt jeder Teilnehmer 2–5 Versuche durch, wobei der beste der beiden Versuche mit einem Unterschied von &lt;5 % für die Analyse verwendet wird. Der wichtigste Ergebnisparameter dieses Tests ist die maximale Leistungsabgabe (Spitzenleistung), normiert auf das Körpergewicht.

Die Geschwindigkeit der Muskelfaszikelverkürzung ist ein Maß zur Beschreibung der Muskelfasereigenschaften und ihrer Veränderungen durch Anpassung.

Die Verkürzungsgeschwindigkeit des Muskelfaszikels Vastus lateralis, das Ausmaß der Verkürzung und Änderungen im Pennationswinkel und der Muskeldicke werden während der ersten MVC unter Verwendung von zwei Ultraschallgeräten (ArtUS, Telemed, Mailand, Italien) und zwei 6 cm, 5,0–9,0 beurteilt MHz, lineare Array-Sonden (LF9-5N60-A3, ArtUS EXTH-1). Bei allen drei Versuchen werden Bilder mit einer Abtastrate von mehr als 60 Bildern pro Sekunde aufgenommen. Beide Sonden werden in einer Linie und parallel zwischen den beiden Aponeurose des Musculus Musculus Musculus Vastus lateralis platziert und mit einem speziell angefertigten Gipsverband fixiert, um eine minimale Bewegung der Sonde zu gewährleisten.