Maximalkraft  

Definition der Maximalkraft

Unter Maximalkraft wird die höchste Kraft verstanden, die das neuromuskuläre System bei einer maximalen willkürlichen Kontraktion entfalten kann [1]. Erst bei maximaler elektrischer Reizung des zugehörigen Nervs wird die maximale Zahl von beantwortbaren Aktionspotentialen pro Sekunde an die motorischen Einheiten geleitet [2]; die Kraft, die hierbei entfaltet wird als Absolutkraft bezeichnet. Daher wird die Maximalkraft auch als willkürlich aktivierbare Absolutkraft angesehen. Die Differenz der durch elektrische Reizung realisierbaren Absolutkraft und der willkürlich erzeugten isometrischen Maximalkraft wird als Kraftdefizit bezeichnet, welches durch gezieltes Training beträchtlich vermindert werden kann. Der Anteil an maximal willkürlich aktivierbaren Fasern liegt bei einem Untrainierten bei cirka 70% [3]. Durch Training kann der Aktivierungsgrad auf etwa 90% gesteigert werden.

Messung der Maximalkraft (One-Repetition-Maximum)

Die Bestimmung der maximalen Kraftfähigkeit ist eine zentrale Größe zur Kontrolle der Leistungsentwicklung sowie in der Steuerung und Planung des Krafttrainings. So werden die benötigten Trainingslasten im Kraftausdauer, Hypertrophie, Maximalkraft und auch Schnellkrafttraining im Allgemeinen als prozentuale Anteile der maximalen Kraftfähigkeit dargestellt [4]. Diese muss für jede Übung einzeln ermittelt werden und wird allgemeinhin durch das 1-RM dargestellt. Das 1-RM bezeichnet die maximale Last, welche die Person einmal in einer sauberen Wiederholung der gegebenen Übung bewältigen kann. Dies entspricht somit dem dynamischen Kraftmaximum.

Daneben gibt es auch Methoden zur Ermittlung des statischen Kraftmaximums. Dies bezeichnet das maximale Kraftvermögen eines Muskels in einer gegebenen Position, ohne dass es zu einer osteokinematischen Bewegungen kommt bzw. sich die Sarkomerlänge ändert. Im Allgemeinen können drei Arten der Maximalkrafttestung unterschieden werden. Der isometrische, der isoinertiale sowie der isokinetische Krafttest.

Isometrische Krafttests bezeichnen das Aufbringen maximaler Kraft gegen einen unüberwindbaren Widerstand, der diese Kraft dann aufzeichnet. Diese Methode bietet verschiedene Vorteile. So ist sie zum einen gut wiederholbar, da das Testschema relativ simpel ist, zum anderen lassen sich aus der dabei erhaltenen Kraft-Zeit-Kurve neben der Maximalkraft gleichzeitig weitere Parameter ableiten und auswerten, die für die Trainingsprotokollierung und -planung relevant sind. Ein Nachteil besteht darin, dass die erhaltenen Werte nicht direkt auf praktische Übungen übertragen werden können, die Sportler in ihrem Training durchführen, da die statische Maximalkraft nicht in direkter Relation zu einer entsprechenden dynamischen Kraft gesetzt werden kann und stets nur die maximale Kraft in dem spezifischen Winkel der Testdurchführung beschreibt [5].

Die isokinetische Kraftmessung bietet ähnliche Vorteile. Hier werden sehr valide maximale Drehmomente gemessen und durch die geringen Abfälschungsmöglichkeiten sind die Testungen gut wiederholbar. Allerdings sind isokinetische Bewegungen nicht alltagsgetreu, da diese Anspruchsform in natürlichen Bewegungen nicht vorkommt [5] [4]

Die dritte Methode stellt die isoinertiale Kraftmessung dar, welche auch als direkte, übungsspezifische Ermittlung der dynamischen Maximalkraft bzw. des 1-RM bezeichnet wird. Hierzu gibt es verschiedene Möglichkeiten. So kann das 1-RM direkt durch ein entsprechendes Testprotokoll nach dem Try-and-Error Verfahren bestimmt werden. Um eine hohe Objektivität zu gewährleisten, ist es nötig, diese soweit möglich zu standardisieren und Störfaktoren zu minimieren. So kann bereits ein unterschiedliches Bewegungstempo zu Abweichungen der ermittelten Werte führen [6]. Klassischerweise bestehen diese Protokolle aus zwei bis drei Aufwärmsätzen, woraufhin in zwei bis fünf Versuchen das 1-RM bestimmt wird. Die genauen Vorgaben bzgl. Pausendauer und Lasten der Aufwärmsätze unterscheiden sich zum Teil zwischen den Ansätzen verschiedener Autoren [4].

Allen drei Testverfahren ist gemein, dass eine Gewöhnung an das Testverfahren zu schnellen Leistungssteigerungen führen kann, die auf einer Gewöhnungan die spezifische Übung resultieren [7]. Dies sollte bei jeglichen Testungen beachtet und bei der Probandenauswahl berücksichtigt werden.

Da eine maximale Belastung der Untersuchungsperson nicht immer möglich oder gewünscht ist, gibt es auch Ansätze, das 1-RM aus submaximalen Leistungsdaten zu bestimmen. So werden entsprechende 5-RM oder 10-RM Tests durchgeführt, und von dieser Leistung aus das 1-RM projeziert. Dazu gibt es verschiedene Vergleichstabellen, welche aber bei Gegenüberstellung starke Unterschiede ausweisen, was damit begründet wird, dass die Relation von maximaler zu submaximaler Kraft sowohl interindividuell als auch intermuskulär starke Unterschiede aufweist [8]. Die genaueste Möglichkeit zur Projektion einer theoretischen maximalen Leistungsfähigkeit bilden verschiedene 1-RM Prediction Equations. Dies bezeichnet mathematische Formeln, die anhand entsprechender Parameter ein theoretisches 1-RM berechnen.

Einzelnachweise

  1. Harman E. EXERCISE PHYSIOLOGY: Strength and Power: A Definition of Terms. Strength & Conditioning Journal 15 (1993) 18-21.→ http://journals.lww.com/nsca-scj/Citation/1993/12000/EXERCISE_PHYSIOLOGY__Strength_and_Power__A.3.aspx
  2. Heckman, C.J. and R.M. Enoka, Motor Unit, in Compr Physiol2012, John Wiley & Sons, Inc.
  3. Ikai M, Steinhaus AH (1961) Some factors modifying the expression of human strength. J Appl Physiol 16: 157-163→ http://jap.physiology.org/content/16/1/157
  4. Cardinale, M., R. Newton, and K. Nosaka, Strength and Conditioning: Biological Principles and Practical Applications2011: Wiley.
  5. Murphy, A.J. and G.J. Wilson, The assessment of human dynamic muscular function: a comparison of isoinertial and isokinetic tests. J Sports Med Phys Fitness, 1996. 36(3): p. 169-77.→ http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8979646
  6. Headley, S.A., et al., Effects of lifting tempo on one repetition maximum and hormonal responses to a bench press protocol. J Strength Cond Res, 2011. 25(2): p. 406-13.→ http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20351575
  7. Ploutz-Snyder, L.L. and E.L. Giamis, Orientation and familiarization to 1RM strength testing in old and young women. J Strength Cond Res, 2001. 15(4): p. 519-23.→ http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11726267
  8. Jimenez, A., & De Paz, J. A. (2008). Application of the 1RM Estimation Formulas from the RM in Bench Press in a Group of Physically Active Middle-Aged Women. Journal of Human Sport and Exercise , 3 (1), S. 10-22.→ http://www.jhse.ua.es/jhse/article/viewArticle/23