EMS als zeiteffektive Trainingsmethode - sinnvoll oder ... · Hallo Leute, Ich habe gestern meinen...

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EMS als zeiteffektive Trainingsmethode - sinnvoll oder gefährlich?

1. Einleitung: Training im Zeitgeist!

2. Einsatz und Übungskonstellationen von EMS

3. Wirkungsweise, Belastungsnormative, Sicherheit

4. Studienergebnisse

5. Diskussion

8. Internationaler Hamburger Sport-Kongress 4. bis 6.11.2016

Deutsche Sporthochschule Köln

Institut für Trainingswissenschaft und Sportinformatik

Dr. Heinz Kleinöder

Krafttrainingsmittel sinnvoll nutzen!

Eigenes Körpergewicht

Kurz- u.Langhantel/Slingtr.

Maschinen

Medizinball/Pezziball

Vibration/EMS

Theraband

Vorteile:

Einfach zu koordinieren, gut

dosierbare Belastungsgestaltung,

Ganzkörpertraining

Kostengünstiges Training mit vielen

Freiheitsgraden

Dynamische Schnellkraftentfaltung:

Training in Ketten

Koordinationstraining mit variablen

Zusatzlasten, variable Bedingungen

Reaktivkraft, Stablisations- und

dynamisches, proprioz. Training

Intensivere Ansteuerung der

Muskulatur

Funktionales Training?

Aspekte des funktionellen Trainings: Perspektive aus dem Internet

Immer mehr Menschen sprechen über “Funktionelles Training” und wahrscheinlich können sich die wenigsten etwas darunter vorstellen. Dabei ist es wirklich ganz einfach nachvollziehbar, wenn man es einmal gesehen, gehört, gelesen hat.Der menschliche Körper funktioniert im Bereich der Integration. Das heißt, es sind nicht die einzelnen, isolierten Muskeln, die ihm erlauben, sich zu bewegen, sondern die Verkettung, Vernetzung aller Muskeln. Die Verkettung der Muskeln finden wir in der posterioren (hinten), der anterioren (vorne) und der lateralen (seitlichen) Ansicht.

http://blog.langstrof.com/2010/05/14/was-bedeutet-funktionelles-training-eigentlich-genau/

E.G. Cook: Funktionelle Bewegungen sind grundlegende Bewegungen, wie Kniebeuge oder Ausfallschritt, die ohne Kompensationsbewegungen durchgeführt werden können.

M. Verstegen: Der Grundgedanke basiert auf dem Core Training, welches als Baustein des funktionellen Trainings angesehen wird. Es geht um Verbesserung von sportlicher Leistung und Lebensqualität.

V. Gambetta: Funktionelle Konzepte sind ergänzend zum sportartspezifischen Training zu sehen. Im Vergleich zu den o.g. Experten stellt er klare Definitionen auf.

S. Klein-Vogelbach: Begründerin der funktionellen Bewegungslehre, die eine genaue Anleitung zur Beobachtung, Analyse und Vermittlung von Bewegungen ist.

K.-P. Knebel: Es führt das Konzept der Funktionskreise ein und beschreiben das Zusammenspiel der Rumpfmuskulatur in Verbindung mit den Extremitäten.

Kaliszewski 2012

Aspekte des funktionellen Trainings: Literatur

Effekte von Krafttraining auf die „functional fitness bei älteren Menschen“ (Martins et al. 2011).

„Time independent functional training bei Schlaganfallpatienten“ (Brokaw et al. 2011).

Qualität des Gangbildes bei Schlaganfallpatienten nach einem Training mit „functional electrical stimulation“ (Daly et al. 2011).

Wirksamkeit von einem „funktionellen Therabandtraining“ mit älteren Menschen (Fahlmann et al. 2011)

Sicherung im Sprunggelenk durch ein „functional balance training“ (Michell 2006).

„Ein funktionelles Krafttraining bereitet die Muskulatur gezielt auf die Anforderungen im Fußball vor“ (Meier 2006)

Fazit: es gibt keine einheitliche , allgemein gültige Definition!

Weitere Aspekte von Funktionalität

Funktionelles Krafttraining:

Zirkeltraining/

Übungen

Einsatztraining

Mehrsatzsatztraining:

Pyramidentraining

Eigenes Körpergewicht

Kurz- und Langhantel/Slingtr.

Maschinen

Medizinball/Pezziball

Vibration/EMS

Theraband

GL-Modell

Agonist-Antag.:

Trainingsmittel:

Trainingskonstellationen:

P

Crossfit

Ausgangs-

punkt:

Gesundheit

Leistungsf.

Zeitgeist: Trainingskonstellation high intensitytraining (HIT)

Freeletics

Vibration (kombinierter Einsatz)

EMS (kombinierter Einsatz)

Beispiel Freeletics: HIT-Bodyweight Workout

Sinnvoll für wen/was?

Hallo Leute,

Ich habe gestern meinen Workout-Plan für die erste Woche bekommen (Aphrodite).

Tja, doch anscheinend ist Freeletics nicht für Leute in einer körperlichen Verfassung

wie meiner geeignet (deutliches Übergewicht, bisheriger Ganzen-Tag-am-Computer-

Mensch). Die Situps und Squats gingen eigentlich ohne größere Probleme, alle

150 Burpees habe ich jedoch nicht geschafft.

Die eigentliche Überraschung kam aber heute morgen: Über Nacht habe ich mir

einen schweren Muskelkater zugezogen, evtl. sogar Muskelfaserriss (kann beide Arme

nicht mehr vollständig bewegen). Und das alles nach einem Workout.

…

Ich wundere mich zudem, was ich überhaupt falsch gemacht habe, angeblich sollte

das ja jeder schaffen können. Das einzige, was mir im Nachhinein aufgefallen ist, ist,

dass ich die Burpees nicht ganz richtig ausgeführt habe (Strecksprung vergessen).

Aber kann das allein der Grund für das Problem sein?

http://www.freeletics-forum.de/threads/verletzung-nach-1-workout.2118/

Aus den Foren…

Weisenthal, B. et.al (2014). Injury Rate and Patterns Among CrossFitAthletes. [Elektronische Version]. The Orthopaedic Journal of Sports Medicine. 2(4), 12 - 16.

Verletzungen im Crossfitn = 386: The overall injury rate was 19.4% (75/386). Males (53/231) were injured morefrequently than females (21/150)

HIT bei WB-EMS (Studie mit Body Transformer)

Effizienz wird an dieser Stelle bewußt fälschlicherweise mit einem

18-fach höherem Creatinkinase-Wert verwechselt und damit -vermutlich

aus Marketinggründen- in einen völlig falschen Kontext gebracht.

*

WB-EMS and Rhabdomyolyse (Muskelfaserzerfall)

• Nach intensivem WB-EMS-Training werden sehr hohe CK-Werte gemessen

• Vermehrt anfallendes Myoglobin kann zu Nierenschädigung führen

• Sicherheit bei EMS???

WB-EMS und Rhabdomyolysis

Kemmler (2015) ist folgenden Fragestellungen nachgegangen:

Welche CK-Werte treten bei WB-EMS auf?

Welche Relevanz haben die erhöhten CK-Werte?

Passt sich der Körper bei Konditionierung („repeated bout effect“) in Bezug auf

CK an?

27 m+w, 25-50 Jahre, langjährige Erfahrung mitKrafttraining, bisher kein WB-EMS: WB-EMS Training bis zurkompletten Erschöpfung*:• bipolar, 85Hz, 350 µs, rechteckf.

Impuls, • Intermittierend 6s/4s, • 10 dynamische Übungen* under strict medical supervision and after positive agreement of the ethics committee

Ergebnisse: erschöpfende WB-EMS ohneVorerfahrung

Trainingsgruppe: WB-EMS bis zur Erschöpfung (Woche 1)

IE/l N Minimum Maximum Mean SD

CK basal („rest“) 27 63 827 245 170

CK post EMS 27 72 755 279 180

CK 24h post 27 214 16.644 3.438 4.676

CK 48h post 27 433 66.825 12.528 17.308

CK 72h post 27 998 143.674 26.432 33.502

CK 96h post 27 1161 126.690 25.572 29.773

CK Peak total 27 1161 143.674 27.530 33.377

Kontrollgruppe: Marathon (n=7, Fürth-Marathon)finishing time: 3:05 to 4:12 h; >5 marathons, running volume/week: >50 km

rest post 24 h 48 h 72 h 96 h peak

130±48 361±103 2630±2058 1612±1509 1179±1586 746±998 2795±883

Kemmler (2015)

Gesundheitliche AuswirkungenErgebnisse: 113-facher Anstieg von CK; 40-facher Anstieg von Myoglobin

Kein signifikanter Anstieg der Elektrolyte (Ka, Na, Ca)

No „cola-colored urine“

Creatinin < 1.3 mg/dl, max. 1.5-facher Anstieg in Creatinin - GFR

(glomuläre Filtrationsrate) > 60ml/min, keine Evidenz für relevanten

Einfluss auf Nierenschädigung

Einschränkungen: Gesunde, gut trainierte Probanden

Keine Risikopatienten

Keine besonderen Gefahrenpotentiale (z.B. Drogen)

Optimale Wasserzufuhr

Medizinische Begleitung

Schlußfolgerung:Anfängliche, erschöpfende WB-EMS Applizierung bis zur

Erschöpfung sollte unbedingt vermieden werden!!!Kemmler (2015)

Gewöhnungseffekt WB-EMS: „repeated bout effect“

• 10 weeks of training; 1x20 min/week

• After week 10: another WB-EMS session to exertion (see above)

• similar individual conditions and medical control during FU

Schlußfolgerung: „extreme “ Adaption (-30x) an häufige WB-EMS. CK bewegt sich im Range von klassischen Krafttrainingsprotokollen(< HIT-Protokolle)

WB-EMS application to exertion (week 10)

IE/l N Minimum Maximum Mean SD

CK basal („rest“) 12 123 632 298 169

CK post EMS 12 142 752 332 186

CK 24h post 12 199 987 526 257

CK 48h post 12 211 1.159 548 341

CK 72h post 12 154 1.987 797 521

CK 96h post 10 121 1.763 823 554

CK peak total 12 335 1.987 917 479

Myoglobin

86±51

213±189

378±259

1118±886

1219±932

563±430

1451±802

Kemmler (2015)

Fazit: Funktionales Training und Sinn/Unsinn von HIT

Eine Übung ist niemals per se funktional – eine falsch ausgeführte Kniebeuge ist somit eine unfunktionale Übung.

Ausgangspunkt dafür ist dementsprechend immer die aktuelle Leistungsfähigkeit des Individuums, d.h. das eine Bewegung dann funktional ist, wenn sie gekonnt wird.

Man unterscheidet wertungsfrei eingelenkige und mehrgelenkige Übungen. Als übergeordnete Prinzipien gelten: vom leichtem zum schweren, von einfachen zum komplexen und vom bekannten zum unbekannten – Kompetenzen aufbauen!

HIT in verschiedenen Trainingskonstellationen wird stark propagiert (Zeitgeist!).

Für trainingserfahrene Athleten stellt HIT einen intensiven Reiz zur Verbesserung der Fitness dar.

Für Un- bzw. wenig Trainierte ist die Gefahr einer Verletzung groß, da grundlegende Voraussetzungen fehlen. Unfunktionale und intensive Übungen sind quasi der Suche nach dem schwächsten Glied der Kette (aktiver/passiver Bewegungsapparat) gleichzusetzen.

Epidemiologische Studien fordern mittlere Reizkonstellationen für die Gesunderhaltung!

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EMS als zeiteffektive Trainingsmethode-sinnvoll oder gefährlich?





5. Diskussion





• Hilfe in der Rehabilitation von Patienten z.B. mit eingeschränkter Motorik: Behandlung von Kniegelenkverletzungen (Delitto/Robinson 1989),

• Postoperative Patienten mit immobilen Gelenken: Verzögerung von Muskelatrophie and -dysfunktion (Eriksson/Häggmark 1979; Gould et al. 1983; Wigerstad-

Lossing et al. 1988),

• EMS kann im Freizeit- und Breitensport eingesetzt werden,

• EMS wird auch als Trainingsmethode für Athleten eingesetzt (Delitto et al. 1989),

• EMS kann Fortschritte bei hochtrainierten Athleten erzielen (Kots/Chiwilon 1971).

Allgemeine Einsatzfelder der EMS

Einfache, statische Übungen

Hohe muskuläre Spannung möglich, geringe koordinative Anforderungen.

Kombinierte, dynamische EMS-Trainingsformen

Kniebeugen

Liegestütz

Dips

Überlagerung von dynamischen Übung mit zusätzlicher EMS: koordinativ anspruchsvoller, automatische Dosierung

Wurfbewegung

Komplexe, dynamische EMS-Trainingsformen

Vorteile von (GK-) EMS gegenüber traditionellem Krafttraining

1. EMS kann für den stimulierten Muskel eine intensivere

Kontraktion hervorrufen als klassisches Krafttraining (Rekrutierung, Frequenzierung, Synchronisation)

2. Verändertes Rekrutierungsmuster:

Schnellkontrahierende Muskelfasern werden auch bei

niedrigen Intensitäten erreicht

3. Tiefergelegene Muskelgruppen können mühelos erreicht

werden.

4. WB-EMS unterstützt die Körperwahrnehmung

5. und stellt hohe koordinative Anforderungen bei

dynamischer Ausführung.

6. EMS ist unabhängig von zentraler Ermüdung.

7. Es tritt keine mechanische Belastung der Gelenke auf.

(Delitto & Snyder-Mackler, 1990; Colson et al., 2000; Maffiuletti et al., 2000; 2002; Cabric et al., 1988; Vanderthommen et al. 2002; Gregory & Bickel, 2005; Jubeau et al. 2007, Filipovic et al. 2013).

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EMS als zeiteffektive Trainingsmethode-sinnvoll oder gefährlich?





5. Diskussion





WirkungsweiseEMSphysiologische Muskel-

aktivierung

mod. Sobotta, 2005

direkte Reizung

elektrischer Impuls

Kombiniert bei WB-EMS-Training

Ganzkörpertraining durch die Aktivierung aller Muskelgruppen zum

selben Zeitpunkt(Hilbert, Boeck-Behrens 2005)

mod. Sobotta, 2005Perkutane Applikation zusätzlich zu (max.) willentlicher Muskelkontraktion (Gregory & Bickel, 2005;Malatesta, Cattaneo, Dugnani, & Maffiuletti, 2003)

Grundsatz: Tolerable Reize setzen!Studien zeigen, dass viele Personen Toleranz für EMS mit hohen Amplituden (größer 70 % MVC) nach Gewöhnung erreichen (Stevenson/Dudley 2001)

Die therapeutischen Stromformen im Niederfrequenzbereich bauen auf dem Einsatz unterschiedlicher Parameter auf. Die wichtigsten Stimulationsparameter sind:

• die Behandlungsdauer (Trainingszeit/Wiederholungszahl)• die Stromstärke (mA, Kontraktionsstärke)• die Impulszeit (frequenzabhängig, z.B. 1-5s Anspannung)• Die Impulsbreite (zeitliche Dauer eines Impulses, Tiefe)• der Frequenz (Impulse/s, Rekrutierung schnell/langsam) • die Anstiegszeit (rechteckförmig, sinusf. etc., Gewöhnung

bis Maximal- und Schnellkrafttraining)

Sie dienen der Steuerung des Trainings und haben ähnliche Funktion wie die im Krafttraining angewandten Belastungsnormative.

Belastungsnormative: die Stimulationsparameter

– Offene Hautverletzungen und –ekzeme

– Sonnenbrand und Verbrennungen

– (Metall-)Implantate

– Adipositas

– Akute Neuralgie

– Schwangerschaft

– Thrombose und Thrombophlebitis

– Akute Arthritis

– Tuberkulose

– Fieberhafte Erkrankungen sowie akute bakterielle oder virale Prozesse

– Hautunverträglichkeiten und Allergien

– Diabetes mellitus Typ 1 und 2

– Herzinsuffizienz, Herz-Kreislauf-Erkrankungen

– Tumore

EMS Training: Genereller Sicherheitscheck

Im Zweifelsfalle immer Rücksprache mit dem medizinischen Betreuungsstab nehmen!

Wesentliche Kontraindikationen sind:

!!!

Sicherheit vor und nach einer Trainingseinheit mit EMS

EMS-Training ist eine intensive Krafttrainingsform, die dementsprechend mit Gewöhnungsphasen, Intensitätssteigerungen und Beachtung von Sicherheitsaspekten vorbereitet werden muss.

Beachte:

• Ausreichende kalorische Versorgung vor Trainingsbeginn beachten• Stromstärke dosieren

Kontrollierte Steigerung mit Feedback vom Trainierenden Ständige Anpassung erforderlich Muskuläre Vorspannung bei hohen Intensitäten

• Verhältnis Impulszeit zu –pause anpassen (z.B. Atmung, Übungswechsel)• Regenerationszeiten individuell anpassen

Einführung

• Elektroden anpassen

• Gewöhnung an den EMS-Reiz (lokal)

Gewöhnung• Ganzköper-EMS mit submaximalem Reiz

Training I• Statische Übungen mit ca. 70% der max. subjektiven Intensität

Training II• Dynamische Übungen mit ca. 70% max. subjektiven Intensität

Training III

• Sportartspezifische Übungen mit ca. 70% max. subjektiven Intensität

EMS-Training: Empfehlungen für den Trainingsaufbau

Richtlinien Durchführung EMS

1. Eine unsachgemäße WB-EMS Erstapplikationdurchaus negative gesundheitlicheKonsequenzen haben kann,

2. eine ausbelastende bzw. sehr intensive WB-EMS Erstapplikation in jedem Fall zuunterbleiben hat und

3. ein rascher Gewöhnungseffekt auchhinsichtlich ausbelasteter WB-EMS-Applikation auftritt. Letzteres ist zurRealisierung relevanter Effekte vergleichbareinem konventionellen Krafttraining nichtzwingend nötig.

Kemmler, Fröhlich, von Stengel, Kleinöder: Dtsch Z Sportmed. 2016; 67: 218-221

Als Fazit leiten wir ab, dass:

32






5. Diskussion





1. Reduktion von Rückenbeschwerden

• Teilnehmer: n = 134 (102 weiblich, 32 männlich, mean: 42.5 Jahre)

• Trainingsumfang: 6 Wochen, 2 x pro Woche = 12 Trainingseinheiten

• Testverfahren: Fragebögen zur Erfahrung der Beschwerdehäufigkeit und Beschwerdeintensität

• Ergebnisse: 87,3 % Beschwerdereduzierung29.2 % wurden gänzlich beschwerdefrei40.3 % hatten vor dem Training chronische Schmerzen, 9,3 % danach)8,2 % keine Veränderung4,1 % negative Veränderung

Trainingseffekte mit Ganzkörper-EMS

Boeckh-Behrens/Vatter 2003

Forschungsarbeiten mit dem Schwerpunkt Rückenschmerz sehen einen Zusammenhang von lumbalen Schmerzen und von einer Dysfunktion der tiefen Rückenmuskulatur (M. erector spinae), insbesondere der Mm. multifidii und dem M. transversus abdominis (Bauchmuskulatur).

Dirk Fritzsche1, Andreas Fruend1, Sören Schenk1, Klaus-Peter Mellwig2, Heinz Kleinöder3, Jan Gummert1, Dieter Horstkotte2

Klinik für Thorax- und Kardiovaskularchirurgie, Herz- und Diabeteszentrum Nordrhein-Westfalen, Bad Oeynhausen, 2 Klinik für Kardiologie, Herz- und Diabeteszentrum Nordrhein-Westfalen, Bad Oeynhausen, 3 Deutsche Sporthochschule Köln; Herz 2010

- Die Trainingsmethode wurde zu 100% akzeptiert (CHI Patienten, keine Abbrecher).

- Die Patienten (n=15) gaben eine deutl. gesteigerte subjektive Leistungsfähigkeit an.

- Der Muskelzuwachs betrug bis 14% bei Gewichtskonstanz.

- Bis zu 96%ige Steigerung der Sauerstoffaufnahme an der anaeroben Schwelle (VO2at

19,39 [± 5,3] ml/kg Körpergewicht [KG] vor Trainingsbeginn; VO2at 24,25 [±6,34] ml/kg KG am Ende der Trainingsphase; p < 0,05).

- Der diastolische Blutdruck sank signifikant (psyst < 0,05; pdiast < 0,001).

Schlussfolgerung: Die Ergebnisse lassen ein erhebliches Potential in der kardiologischen Primär- und Sekundärrehabilitation erkennen.

2. GK-EMS (6 Mon.) im Herzzentrum Bad Oeynhausen mit DSHS Köln

3. Maximalkraft und Muskelhypertrophie

Bei trainierten Athleten aus verschiedenen Sportarten zeigen sich Anstiege der isometrischen Maximalkraft zwischen 15% und 40%, im Mittel 32,6 % (5, 6, 7, 9, 22, 24, 27).

Die durchschnittliche Verbesserung der isometrischen Maximalkraft nach EMS-Training bei untrainerten Probanden lag bei 23,5% (1, 2, 3, 4, 8, 10, 11, 14, 15, 16, 18, 19, 20, 21, 25, 28).

Wettkampfschwimmer erreichten Verbesserungen von MVC bei exzentrischen und konzentrischen Kontraktionen des m. latissimus dorsi und des m. quadricepsfemoris und bessere Freistil-Schwimmzeiten (23).

Einzelfallstudie eines Hochleistungsgewichthebers: 4 Monate Training mit EMS: das 1 RM vergrößerte sich bei der Kniebeuge um ca. 20 kg,

Gemischtes Training (Hypertrophie an Maschinen) kombiniert mit EMS zeigte die größten Maximalkrafteffekte (13).

4. Schnellkraft und Leistung

Verschiedene Autoren bestätigen einen positivenEffekt auf die Kontraktionsgeschwindigkeit (1, 3, 5).

EMS- Trainingsgruppe zeigt hohen Zugewinn in Bezug auf die Bewegungsgeschwindigkeit (ca. 30 % bei der Beinbeugemuskulatur) und steigert dadurch die Leistung signifikant (4, 6).

Eine Kombination aus klassischem Krafttraining (Hypertrophie) und EMS-Training steigert beide Faktoren der Leistung (Bewegungsgeschwindigkeit und Kraft), (4,6).

2s ecc/ con

1s iso

1s iso

2s con/ecc

5. Kraftausdauer

Statische Kraftausdauer: der mittlere Zuwachs liegt bei 30,3 % bei einer mittleren Stimulationsfrequenz von 75 +/- 44 Hz. (1, 2, 3)

Dynamische Kraftausdauer: der mittlere Zuwachs liegt bei 41 %bei einer mittleren Stimulationsfrequenz von 76 Hz +/- 10 Hz (2, 4, 5, 7).

Langzeitstimulation mit niederfrequenter Stimulation des Skelettmuskels beim Tierversuch (Kaninchen) resultieren in der Ausprägung von hauptsächlich langsam kontrahierenden Muskelfasern mit einem hohen mitochondrialen Anteil (6).

6. Sprint und Sprung

Die Sprintstudien zeigen Verbesserungen in einem Zeitraum von 3 Wochen von 3.1±1.7% bei Leistungssportlern.

Brocherie et al. (2) verbesserten die 10 m Sprintzeit von Eishockeyspielern um 4.8%.

Pichon et al. (9) verbesserten die 25 m Zeit (Sportart Schwimmen) um 1.3% and die 50 m Freistilzeit um 1.45%.

Bei kombiniertem Krafttraining (Plyometrie/EMS, erzielten Herrero et al. (3) eine Reduktion der 20m Sprintzeit um 2.3% bei untrainierten Personen.

Sprungfähigkeiten zeigten nach EMS Training Verbesserungen zwischen 2.3% bis 19.2% nach isometrischem EMS-Training (im Mittel +10±6.5%) und 6.7% bis 21.4% nach dynamischem EMS-Training (1, 4, 5, 7, 8, 13).

Nach kombiniertem EMS-Training finden sich in der Literatur im Mittel Sprungkraftzuwächse von 11.2±5.5% (3, 6, 11).

7. Ganzkörper-EMS

Wasserball: Junioren-Nationalmannschaft

Simultane Stimulation aller Muskelgruppen (Agonisten und Antagonisten).

40Wochen1 2 3 4 5 6 7 8

Sportärztl. Unters.[EKG, Körper-zusammensetzung]

isometr. max. Kraft [N] (9 Muskelgruppen)

dynamische Tests [W] (5 Muskelgruppen)

Kreatinkinase[U/l]

Studiendesign

9

Tests [Parameter]

TU 3 TU 5 TU 7

41

Probanden

• n= 27 Wasserball-Juniorennationalmannschaft

• gesund und gut trainiert

• zusätzliches Wasserballtraining und Wettkämpfe

78,59

sd +/- 12,02

183,67

sd +/- 7,25

16,11

sd +/- 1,1927total

76,22

sd +/-12,26

179,27

sd +/- 6,94

15,78

sd +/- 0,679

Klassisches Krafttraining (TST)

Gruppe

75,56

sd +/- 9,28

185,56

sd +/- 7,81

15,78

sd +/- 0,979gemischte Gruppe

84,00

sd +/- 13,55

185,67

sd +/- 6

16,78

sd +/- 1,56 9EMS Gruppe

Gewicht [kg]Größe [m]Alter [Jahre]n

Probanden

3 verschiedene Trainingsgruppen:

Kreatinkinase (Trainingsintensität)

0

2000

4000

6000

8000

10000

pre test TU 3 TU 5 TU 7

EMS group

Mixed group

TST group

Kre

ati

nk

ina

se

[U

/l]

jede TE: - direkt vor dem Training- direkt nach dem Training- 24 h nach dem Training

43

Ergebnisse: Ganzkörper-Elektromyostimulation

Abdominal Press

27 jugendliche Wasserballer: Ziel u.a. Rumpfstabiliation

Pre - 4 Wochen Training – 6. Woche Post – 9. Woche Re

(Kleinöder/Kreuzer/Mester 2006)

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

EMS group Mixed Group TST group

po

we

r [W

]

Pre Post Re

0,0050,002

0,038

0,048

Pre- Post Re Pre- Post Re

Impulszeit 4 secImpulsfrequenz 85 hzImpulsbreite (Dauer) 350 μs

44

iso

me

tr.

ma

x.

forc

e [

N]

Isometrischer Maximalkrafttest

Abdominal Press Bench PressBack Extension

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

EMS

Gruppe

Mixed

Gruppe

TST

Gruppe

EMS

Gruppe

Mixed

Gruppe

TST

Gruppe

EMS

Gruppe

Mixed

Gruppe

TST

Gruppe

0,002

0,009 0,008

0,001

0,01

0,03 0,02

0,006 0,0002

0,009

45

8. EMS in der nordischen Kombination

EMS im Rodelsport:

Zielstellungen sind

1) Schnelles GK-Krafttraining

2) Spezielle Stärkung Bauch/Rücken

3) Arm-/Schulter: schnelle Startzeiten

9. Trainingsbegleitende Maßnahmen im Hochleistungssport:

Filipovic Andre¹, Kleinöder Heinz², Grau Marijke¹, Hollmann Wildor¹, Bloch Wilhelm¹ Effekte eines dynamischen Ganzkörper-EMS-Trainings auf die fußballspezifische Leistungsfähigkeit. Sportärztekongress 2013.

• 22 professionelle Feldspieler (25,6±4 Jahren, 81,1±9,0kg, 182,3±6,2cm) des

Mannschaftskaders der SC Fortuna Köln (Regionalliga West Saison 2011/12) wurden in

eine EMS-Gruppe (EG, n=12) und eine Kontrollgruppe (MixCG, n=10) eingeteilt.

• Die EG absolvierte parallel zum gewohnten Mannschaftstraining zweimal pro Woche ein

GK-EMS-Training + vertikale Sprünge über 14 Wochen.

• Die CG wurde geteilt. 5 Probanden erfuhren keine Intervention (CG), 5 Probanden

absolvierten 2-mal die Woche vertikale Sprünge (TG) wie die EG. Es wurde ein Eingangs-

(wk0), Zwischen- (wk7), Post- (wk14) und Retest (wk18) durchgeführt.

• Lineare über 30m und fußballspezifische Sprintfähigkeit mit Richtungsänderungen über

15m, vertikale Sprunghöhe, maximale Schussgeschwindigkeit und Maximalkraft (1RM)

wurden über die einbeinige Beinpresse bestimmt.

• Weiter wurde IGF-1 und die Kreatinkinase in den jeweiligen Testungen vor (pre), 15-

30min nach (post) und 24 Stunden nach der Trainingsintervention gemessen (24h post).

GK-EMS im Fußball: Fortuna Köln

Die EG zeigte signifikante Verbesserungen in den hier untersuchten Parameter der

fußballspezifischen Kraft,- bzw. Leistungsfähigkeit. Weiter konnte eine signifikante Erhöhung

der CK in Eingangs-, Zwischen- und Retest nachgewiesen werden. IGF-1 bleib in allen

Testpunkten unverändert. Die TG und CG zeigten im Posttest (wk14) bis auf den DJ keine

signifikante Veränderung hinsichtlich der Leistungsfähigkeit und Blutparametern.

Ergebnisse GK-EMS und Fußball: Fortuna Köln

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1 Woche 4 Wochen (2x/Woche) 2 Wochen

Pretest Posttest Retest

Gewöhnung Trainingsperiode Regeneration

Trainingsgruppen n Trainingsgruppen n

1. Hypertrophie 10 5. Schnellkraft 10

2. Maximalkraft 11 6. Kraftausdauer 11

3. EMS 9 7. Vibration 9

4. Mix (EMS/Hyp) 10 8. Mix 2 (Vibra/Hyp) 10

Total 40 Total 40

Pro

ban

den

Stu

die

nd

esig

nUntersuchung der verschiedenen Krafttrainingsmethoden

Kraftdiagnostik

Isometrische Diagnostik Dynamische Diagnostik

• 3 Tests 40% Zusatzlast

• 3 Tests 60% Zusatzlast (Ausgangsposition at 90° LE, 170°LC Kniewinkel)

• Pause 30s

„So schnell wie möglich das

Gewicht konzentrisch bewegen!“

Test Maschinen:

Leg Curl

Leg Extension

• 3 Tests

(Kniewinkel: 120° LE, 150° LC)

• Pause 30s

„So stark und so schnell es geht

drücken!“

51

0,5s

iso2s

ecc

0,2s

con

Hypertrophie

50-60% 1-RM

10 WH/ 3 Serien

60s Pause

Gruppe 1: Hypertrophie Gruppe 2: Maximalkraft

Übungen:

Leg Curl (LC)

Leg Extension (LE)

Range of motion

LC: 170° to 90°

LE: 90° to150°

0,2s

con

Biofeedback

Maximalkraft

90% 1-RM

3 WH/ 3 Serien

180s Pause

2s

con 0,5s

iso

4s

ecc

0,5s

iso

Mechanische Stimulation

Maximal-kraft [N]

Leg Curl

Maximalkraft + 10%

Hypertrophie + 16%

EMS + 9%

Mixed

(EMS/Hypert)

[+7%]

Maximale

Leistung [W]

Leg Curl

Maximalkraft + 16%

Hypertrophie + 18%

EMS + 30%

Mixed

(EMS/Hypert)

+ 12%

Trainingseffekte (%)

Kraftausdauer: Pmax F v 40%

Schnellkraft: Pmax F v 40%

Maximalkraft: Pmax F v 40%/ 60%

Hypertrophie: Pmax F v 40%

EMS: Pmax F v 40%

Mix EMS/Hyp.: Pmax F v 40%

Vibration: Pmax F v 60%

Mix Vibra/Hyp: Pmax F v 40%, 60%

Signifikante Hauptergebnisse: Dynamische Diagnostik

ZusatzlastMethode Leistung Kraft Geschw.

• Anpassungen der Stromintensität Sicherstellung der Bewegungsfähigkeit (Dörmann et al. 2011;

Kemmler et al. 2012/2015; Matsuse et al. 2010; Wahl et al. 2012/2014; Willoughby et al. 1996/1998)

• Ganzkörper-EMS simultan zu unterschiedlichen Trainingsmethoden

• Übungen mit dem eigenen Körpergewicht (Kemmler et al.

2012/2015)

signifikante Intensivierung der metabolischen Beanspruchung

• EMS während Training auf dem Fahrradergometer(Wahl et al. 2012/2014)

signifikante Intensivierung der metabolischen Beanspruchung

• Intensivierung der metabolischen Beanspruchung durch simultane Applikation bei Krafttraining ist insgesamt als gering einzustufen! (Wirtz et al. 2015)

10. Weitere Ergebnisse von EMS in der aktuellen Trainingspraxis:

11. Aktuelles BISp - Projekt

Bundesinstitut

für Sportwissenschaft

Kooperationspartner aus dem Hochleistungssport

Deutsche Sporthochschule KölnInstitut für Trainingswissenschaft und SportinformatikAbteilung Kraftdiagnostik und Bewegungsforschung

Zielstellungen

Modul I:

Modul II:

Folgende Zielstellungen sollen innerhalb von 2 Jahren verfolgt werden:

1) Entwicklung von EMS-Trainingsprogrammen zur Steigerung muskulärer Leistung für sportartübergreifende motorische Grundfähigkeiten (Sprint. Sprung, Wurf, Schlag)

2) Transfer der entwickelten Trainingsprogramme in Zusammenarbeit mit Spitzentrainern und –athleten auf das sportartspezifische Anforderungsprofil

Rahmenbedingungen

• EMS-Training mit frei wählbarer Ausrichtung am eigenen Standort

• Ausrüstung wird zur Verfügung gestellt (1-2 EMS-Geräte inklusive Westen und Elektroden) mit wissenschaftlicher Einführung und Beratung

• Enge Zusammenarbeit bei der individuellen, sportartspezifischen Ausrichtung der Trainingsprogramme (Periodisierung, aktuelles Leistungsniveau der Athleten)

• Monitoring der psycho-physischen Belastung der Athleten per hormoneller Speichelanalytik + schriftlicher Befragung

• Diagnostik vor und nach der Interventionsphase

Kooperation

Übungsbeispiele

Isometrische und dyna-

mische Kraftdiagnostik

Hauptmuskelgruppen

Beispiele Diagnostik

Sprungkraftdiagnostik

Linear-/

Pendelsprint

Sportartspezifische

Tests

Diagnostik• Vor und nach der Interventionsphase• Mobile sportartspezifische / sportmotorische Tests vor Ort

(Lichtschranken, OptoJump, …)• Differentielle Kraftdiagnostik an der Sporthochschule

Zusammenfassung

Tolerable Reize setzen – nicht die Schmerzgrenze suchen!

Ganzkörper-EMS erarbeiten, anfangs nicht alle Muskelgruppen ansteuern!

Bewegungswahrnehmung für Muskelgruppen erarbeiten, kein Schmerztraining mit höchstmöglichen Intensitäten fördern!

Dynamische Belastungen durchführen mit einer submaximalen Intensität, die eine flüssige Bewegung ermöglicht!

Am Level bzw. den Trainingserfahrungen und den Rückmeldungen des Trainierenden sollte die Belastung mit GK-EMS ausgerichtet sein.

Alle Übungsformen sollten sicher beherrscht werden, bevor ggf. Umfang und dann Intensität erhöht werden.

Dabei sollten nicht mehr als max. 2 TE/Woche durchgeführt werden bei einer Belastungsdauer von max. 15 Minuten.

Für Erfahrene wird durch die Agonisten-/Antagonistenaktivierung ein hochkoordinativerTrainingsreiz angeboten, der sich über unterschiedliche Frequenzen, Impulsbreiten oder –formen und kombiniert mit anderen Krafttrainigsmitteln vielfach modifizieren lässt.

61






5. Diskussion





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EMS als zeiteffektive Trainingsmethode - sinnvoll oder ... · Hallo Leute, Ich habe gestern meinen...

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