Vergleich von DNS-basierter Entwicklungsübung und Einbeiniger Kniebeuge bei Fechtern

Diese Studie zielt darauf ab, die Auswirkungen von drei Übungen – einbeinige Kniebeuge im Gefälle, einbeinige Kniebeuge im Gefälle mit Rumpfaktivierung und dynamische neuromuskuläre Stabilisierung (DNS) basierte halbhohe Knieübung – auf die Quadrizepsmuskelaktivität bei Fechtern zu vergleichen. Beim Fechten handelt es sich um asymmetrische Bewegungen, die eine hohe neuromuskuläre Koordination, Kraft und Leistung erfordern, insbesondere in den unteren Extremitäten. Der Ausfallschritt, eine Schlüsselbewegung, hängt von der horizontalen Spitzengeschwindigkeit ab, die von der Streckkraft und -leistung des hinteren Beins beeinflusst wird. Die lumbopelvine Stabilität ist entscheidend für die Verletzungsprävention und Leistungssteigerung, da sie den Körper gegen äußere Belastungen stabilisiert und die Gelenkfunktion optimiert. DNS, basierend auf der neuroentwicklungsbezogenen Kinesiologie, konzentriert sich auf die Aktivierung des integrierten spinalen Stabilisierungssystems (ISSS), das intersegmentale Rückenmuskeln, tiefe Halsbeuger, Zwerchfell, Bauchwand und Beckenbodenmuskeln umfasst. Dieser Ansatz integriert optimale Atemmuster, verbessert die Bewegungsqualität und gewährleistet eine funktionelle Gelenkzentrierung, um die Krafteffizienz zu maximieren und mechanische Belastungen zu minimieren. Das Protokoll umfasst eine elektromyographische (EMG) Bewertung des Musculus vastus medialis obliquus (VMO), Musculus vastus lateralis (VL) und Musculus rectus femoris (RF) auf der dominanten Seite während der Übungen. Teilnehmer im Alter von 18–24 Jahren mit mindestens 5 Jahren Fechterfahrung und ohne kürzliche Knieverletzungen oder DNS-Training durchlaufen Bewertungen in einer kontrollierten Laborsituation. Oberflächen-EMG wird mit einem Acht-Kanal-System (Noraxon, USA) mit einer Abtastfrequenz von 1500 Hz aufgezeichnet. Die Elektrodenplatzierung folgt den SENIAM-Empfehlungen: VMO bei 80 % der Entfernung zwischen dem vorderen Rand des medialen Kollateralbandes und der oberen vorderen Darmbeinstachel; VL bei zwei Dritteln entlang der Linie von der vorderen oberen Darmbeinstachel zum lateralen Patellarand; RF am Mittelpunkt zwischen der vorderen oberen Darmbeinstachel und dem oberen Patellarand. Die Hautvorbereitung stellt einen Widerstand unter 2 kΩ sicher. Der Test der maximalen willkürlichen isometrischen Kontraktion (MVIC) normalisiert die EMG-Daten, durchgeführt im Sitzen mit Hüften bei 90° und Knien bei 60° Beugung, wobei drei 5-sekündige maximale Kontraktionen mit 30-sekündigen Pausen durchgeführt werden. Die Übungen werden randomisiert und mit einem Metronom bei 60 Schlägen pro Minute durchgeführt, um 3-sekündige konzentrische, isometrische und exzentrische Phasen pro Wiederholung zu standardisieren. Drei Versuche pro Übung werden durchgeführt, mit 30-sekündigen Pausen zwischen den Versuchen. Einbeinige Kniebeuge im Gefälle: Durchgeführt auf einem 25° Gefällebrett, nur mit dem dominanten Bein, bis zu 60° Kniebeugung, mit einer einstellbaren mechanischen Vorrichtung zur Tiefenkontrolle.

Einbeinige Kniebeuge im Gefälle mit Rumpfaktivierung: Identisch zur obigen, plus Bauchmuskelanspannung zur Verbesserung der Rumpfstabilität, die die ISSS-Aktivierung nachahmt.

DNS-basierte halbhohe Knieübung: Beinhaltet vorderes Bein bei 90° Hüft-/Kniebeugung mit leichter Abduktion/ Außenrotation, kontralaterales Knie auf dem Boden; eine hintere Verlagerung hält die ISSS-Aktivierung, neutrales Becken und Wirbelsäulenausrichtung aufrecht, mit taktilen Hinweisen vom Untersucher.

Alle EMG-Daten werden zur Offline-Verarbeitung gespeichert. Die rohen EMG-Signale werden mit geeigneten Bandpassfiltern gefiltert, um Bewegungsartefakte und Hochfrequenzrauschen zu entfernen. Die gefilterten EMG-Signale werden dann gleichgerichtet und geglättet (zum Beispiel durch Berechnung des quadratischen Mittelwerts über ein definiertes gleitendes Fenster). Für jeden Teilnehmer wird die normalisierte EMG-Amplitude (%MVIC) für jeden Muskel und jede Übung berechnet, indem über die Wiederholungen und über den vordefinierten Bewegungszyklus gemittelt wird. Diese normalisierten Werte für den Musculus vastus medialis, Musculus vastus lateralis und Musculus rectus femoris bilden die Grundlage der primären Analysen, die die drei Übungen vergleichen.

Geplante statistische Analysen werden innerhalbssubjektmethoden verwenden, die für wiederholte Messungen geeignet sind (zum Beispiel Varianzanalyse mit wiederholten Messungen oder nichtparametrische Äquivalente, abhängig von der Datenverteilung). Die Annahmen der ausgewählten statistischen Tests (wie Normalverteilung) werden überprüft, und Korrekturen werden bei Bedarf angewendet. Die Vergleichsinteressen konzentrieren sich auf Unterschiede in der normalisierten Quadrizepsmuskelaktivität zwischen den drei Übungen für jeden der aufgezeichneten Muskeln. Effektstärken und Konfidenzintervalle können berechnet werden, um die Größe und Präzision der Unterschiede zu beschreiben. Keine Zwischenanalysen oder Langzeitnachbeobachtungen sind geplant, da es sich um eine Einzelsitzungsstudie handelt.