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Elektromyostimulation im Sport : Zur Optimierung des sportartspezifischen Krafttrainings am Beispiel Rudern

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Fehr, Ulrich:
Elektromyostimulation im Sport : Zur Optimierung des sportartspezifischen Krafttrainings am Beispiel Rudern.
Bayreuth : Shaker , 2011 . - 282 p. - (Berichte aus der Sportwissenschaft )
ISBN 978-3-8440-0192-1
( Doctoral thesis, 2010 , Universität Bayreuth, Kulturwissenschaftliche Fakultät)

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Optimierung des isokinetischen Krafttrainings.IIA1-070513/07-08

Project financing: Andere
Bundesinstitut für Sportwissenschaft

Abstract in another language

Die vorgenommene umfangreiche Aufarbeitung des Forschungsstandes zur Elektromyostimulation zeigt nicht nur in einigen Punkten Unklarheiten in der theoretischen Fundierung auf, sondern insbesondere eine uneinheitliche Erkenntnislage zur Wirksamkeit des EMS-Einsatzes bei der Ansteuerung verschiedener Erscheinungsformen der motorischen Kraft. Ein Problem bei der Untersuchung der EMS stellen die interindividuell unterschiedlichen elektrischen Eigenschaften des menschlichen Gewebes dar, so dass trotz einer an Oberflächenpunkten standardisierten Elektrodenapplikation unterschiedliche Feldverteilungen entstehen, die wiederum unterschiedliche Innervationscharakteristika bedingen. Weiterhin muss festgehalten werden, dass die Beurteilung bestehender Studienergebnisse durch die Vielzahl an unterschiedlichen Designs und Stimulationsparametern kaum möglich ist. Um aus weiteren Studien einen substanziellen Erkenntnisfortschritt ziehen zu können, erscheint daher eine Standardisierung in bestimmten Punkten unabdingbar.

Ziel der vorliegenden Studie war die Untersuchung der Wirksamkeit einer bewegungsbegleitend eingesetzten Elektromyostimulation im ruderspezifischen Kraftausdauertraining auf einem Concept2-Ruderergometer im Vergleich zu einer alternativen Treatmentgruppe mit bis auf die EMS-Stimulation identischem Trainingsprogramm. 30 männliche, rudererfahrene Probanden wurden anhand des Außenkriteriums 500-m-Ergometerzeit in EMS- (n = 15; t500 = 95,0 ± 7,3 s) und alternative Treatmentgruppe (n = 15; t500 = 95,6 ± 7,5 s) aufgeteilt. Im Zeitraum von 8 Wochen absolvierten beide Gruppen 12 Trainingseinheiten nach Dauer- gefolgt von weiteren 12 nach Intervallmethode. Die Mm. triceps surae, quadriceps femoris und biceps brachii der EMS-Probanden wurden zusätzlich mittels biphasischen Rechteckimpulsen (50 Hz, 400 μs Impulsbreite) mit maximal tolerierter Intensität (26,1 ± 8,4 mA) gezielt in den jeweiligen Kontraktionsphasen stimuliert.

Eine Varianzanalyse mit Messwiederholung weist die Verbesserung der 500-m-Zeiten für die Gesamtgruppe als hochsignifikant aus, die EMS-Gruppe kann sich mit 3,4 s um über eine Sekunde weniger verbessern als die Kontrollgruppe mit 4,6 s. Ein Gruppeneffekt kann jedoch nicht statistisch abgesichert werden (p = 0,34; F = 0,96; η² = 0,04). Auch für weitere kinematische sowie dynamische und elektromyographische Parameter ist kein Gruppeneffekt nachweisbar.
Signifikante Unterschiede sind jedoch bei sämtlichen dynamischen Parametern beim Vergleich zwischen EMS- und Willkürbedingungen im Training zu verzeichnen – alle Parameter zeigen sich bei EMS-Bedingungen systematisch um 2,4–6,1% verringert. In der EMSGruppe zeigt sich darüber hinaus eine annähernd signifikante Korrelation (r = 0,49; p = 0,061) zwischen der erzielten Leistungsänderung von Eingangs- zu Ausgangstest und dem subjektivem Belastungsempfinden, die bei der Kontrollgruppe nicht zu verzeichnen ist (r = -0,17; p = 0,63). Weiterhin kann bei der EMS-Untergruppe mit überdurchschnittlichem subjektivem Belastungsempfinden ein systematischer Zusammenhang der EMS-bedingten Änderung kinematischer (r = -0,81; p = 0,014) und dynamischer (r = -0,74; p = 0,035) Parameter mit der von Eingangs- zu Ausgangstest realisierten Zeitdifferenz im 500-m-Test nachgewiesen werden.

In der vorliegenden Untersuchung konnte erstmals ein Zusammenhang von subjektivem Belastungsempfinden, EMS-bedingter Änderung in der Bewegungsausführung und erzieltem Leistungsfortschritt hergestellt werden. Die aufgrund der kleinen Untergruppen eher hypothetischen Aussagen bedürfen allerdings einer kritischen Überprüfung mit geeigneten Studiendesigns.

Abstract in another language

The aim of the present study was to investigate the effectiveness of an additionally electromyostimulation during a rowing-specific strength endurance training on a Concept2 rowing ergometer compared to an alternative treatment group with identical training program but without the additional external stimulation. 30 male, experienced subjects were split using the external criterion 500m ergometer time in EMS (n = 15; t500 = 95.0 ± 7.3 s) and alternative treatment group (n = 15; t500 = 95.6 ± 7.5 s). During the period of 8 weeks, both groups completed 12 training sessions with continuous method - followed by a further 12 by interval method. The Mm. triceps surae, quadriceps femoris and biceps brachii of the EMS volunteers were stimulated by biphasic rectangular pulses (50 Hz, 400 microseconds pulse width) with maximum tolerated intensity (26.1 ± 8.4 mA) specifically in the contraction phase.

ANOVA with repeated measures shows the improvement of the 500-m-times for the overall group as highly significant, the EMS Group showed with 3.4 s more than one second less improved than the control group with 4.6 s. A group effect, however, is not statistically detected (p = 0.34; F = 0.96; η² = 0.04). Also for further kinematic and dynamic parameters and electromyographic data no group effect is detectable.
Significant differences, however, are recorded in all the dynamic parameters in the comparison between EMS and arbitrary conditions in Training - all parameters show up at EMS conditions systematically reduced by 2.4 to 6.1 %. In the EMS group there's also a nearly significant correlation (r = 0.49 , p = 0.061 ) between the change in performance achieved between the two tests and the subjective stress perception, which is not recorded in the control group (r = -0,17; p = 0.63). Furthermore, in the EMS subgroup with above-average subjective Perceived Exertion a systematic connection of the EMS-induced change of kinematic (r = -0.81; p = 0.014) and dynamic (r = -0.74 , p = 0.035) data with the realized time difference in the 500-m test.

In the present study for the first time, a correlation between subjective stress perception, EMS-induced change in the movement execution and performance progress could be observed​​. However, due to the small sub-groups rather hypothetical statements require a critical review with appropriate study designs.

Further data

Item Type: Doctoral thesis
Keywords: EMS; Elektromyostimulation; Krafttraining; Rudern
Institutions of the University: Faculties > Faculty of Cultural Studies
Faculties > Faculty of Cultural Studies > Department of Sport Science
Faculties > Faculty of Cultural Studies > Department of Sport Science > Chair Sports Science I > Chair Sports Science I - Univ.-Prof. Dr. Andreas Hohmann
Faculties
Faculties > Faculty of Cultural Studies > Department of Sport Science > Chair Sports Science I
Result of work at the UBT: Yes
DDC Subjects: 600 Technology, medicine, applied sciences > 610 Medicine and health
700 Arts and recreation > 790 Sports, games, entertainment
Date Deposited: 03 Feb 2014 08:05
Last Modified: 03 Feb 2014 08:05
URI: https://eref.uni-bayreuth.de/id/eprint/84