Konzentrische Krontraktion

Qualitätssicherung von Dr. med. Nonnenmacher am 24. Januar 2017
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In der Trainingswissenschaft werden 3 Formen von Muskelarbeit beschrieben. Die konzentrische Kontraktion ist eine davon. Sie spielt eine wichtige Rolle für die Dynamik des Körpers.

Inhaltsverzeichnis

Was ist die konzentrische Krontraktion?

Die konzentrische Kontraktion wird als dynamische Muskelarbeit definiert, bei der es zu einer Längenveränderung des Muskels kommt. Sehnenursprung und -ansatz nähern sich an. Dieser Vorgang ist sichtbar an der daraus resultierenden Bewegung und am Muskelbauch.

Der Prozess hat seinen Ursprung in den kleinsten funktionellen Einheiten, den Muskelfasern. Diese, auch als Sarkomere bezeichneten Elemente, besitzen einen aktiven Komplex aus zwei Eiweißmolekülen, dem Aktin und dem Myosin. Im Zusammenwirken dieser beiden Filamente findet in den Sarkomeren unter Energieverbrauch der Verkürzungsprozess statt, der sich summiert und sich auf den Gesamtmuskel überträgt.

Das Ausmaß der Verkürzung wird dadurch limitiert, dass zwei benachbarte Aktinfäden an einem bestimmten Zeitpunkt aneinander stoßen und dadurch alle Kontaktstellen zwischen Aktin und Myosin besetzt und inaktiv sind. Auch die Größe der Kraftentwicklung unterliegt diesem Mechanismus. Er ist der Grund dafür, dass jeder Muskel in der mittleren Bewegungsbahn sein Kraftmaximum erreicht und in der inneren Bewegungsbahn zunehmend insuffizient wird. Bei der Beugung im Ellenbogen erreicht der Bizeps sein höchstes Kraftlevel bei 90° Beugung. Wird der Unterarm anschließend weiter Richtung Oberarm geführt, lässt der Wirkungsgrad immer mehr nach.

Funktion & Aufgabe

Bei der konzentrischen Kontraktion wird Kraft entwickelt und in Bewegung umgesetzt. Das motorische System ist in der Regel so organisiert, dass sich der Fixpunkt an einem der beteiligten Knochen des Gelenkes befindet. Auf diese Weise ermöglicht der Sitz des Fixpunktes, dass der frei bewegliche Knochen durch die konzentrische Muskelarbeit zu ihm hin gezogen wird.

Bei vielen Verrichtungen des täglichen Lebens spielen konzentrische Kontraktionen die entscheidende Rolle. Sie verursachen alle Bewegungen im normalen Alltag, in der beruflichen Tätigkeit und im Sport, die der aktiven freien Bewegung und der Fortbewegung dienen.

Eine typische Alltagsaktivität ist das Heranführen des Armes und der Hand zum Mund, um zu essen oder zu trinken. Beim Gehen ist die Schwungbeinphase durch konzentrische Kontraktionen geprägt. Hüft- und Kniegelenk werden gebeugt. Sprunggelenk und die Zehengelenke werden gestreckt, um das Bein nach vorne oder hinten zu setzen.

Die konzentrische Kontraktion wird als dynamische Muskelarbeit definiert, bei der es zu einer Längenveränderung des Muskels kommt.

Unzählige sportliche Bewegungen sind durch konzentrische Muskelaktivitäten geprägt. Jede Bewegung mit mindestens einem freien Bewegungsende, die einen Weggewinn zum Ziel hat, ist eine konzentrische Bewegung. Dazu gehören die Schussbewegungen beim Fußball genauso wie die Schlag- und Wurfbewegungen beim Handball, Volleyball oder leichtathletischen Wurfdisziplinen. Turner nutzen beim Salto eine komplette freie kinematische Kette. Den Impuls für den Bewegungsablauf verleihen konzentrische Kontraktionen verschiedener Muskelketten in den Beine, den Armen und im Rumpf.

Eine ganz andere, aber dennoch wichtige, Funktion von Muskeln, ist die Wärmeerzeugung. Bei allen Arten von Muskelarbeit entsteht neben Kraft auch Wärme. Mit Abstand am meisten bei den konzentrischen Kontraktionen. Das liegt daran, dass dort die besten Bedingungen für einen gesteigerten Stoffwechsel bestehen, welcher die Grundvoraussetzung für die Wärmeproduktion ist.

Die hergestellte Wärme wird im Muskel selber gebraucht, aber auch an die umliegenden Körperregionen und Organe abgegeben. Sie dient dort einerseits zur Aufrechterhaltung der Körperkerntemperatur und des thermischen Milieus, das die optimalen Voraussetzungen für die Stoffwechselaktivitäten in den Geweben, Organen und Zellen darstellt.

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Krankheiten & Beschwerden

Bestimmte Verletzungen oder Erkrankungen, die den Muskel selber oder die Systeme betreffen, die die notwendigen Nervenimpulse erzeugen oder zum Muskel leiten, können zu einem Muskelabbau und damit zu einem Funktionsverlust führen. Das Ausmaß der Folgeschäden ist von der Art der Erkrankung und der Größe der Defekte abhängig.

Rückenmarksverletzungen oder Läsionen einzelner Nerven führen zu einem akuten und häufig auch dauerhaften Ausfall der Muskelfunktion. Bei kompletter Durchtrennung des Rückenmarks ist eine Querschnittslähmung die Folge, bei der alle Muskeln ausfallen, deren Versorgungsgebiet unterhalb der Läsion liegt. Je höher die Schädigung des Rückenmarks liegt desto mehr Muskeln und Körperbereiche sind betroffen. Man spricht in diesem Zusammenhang von einem hohen oder tiefen Querschnitt.

Eine Schädigung einzelner Nerven führt zu einem Ausfall der Muskeln, die ihre Impulse von dort erhalten. Solche Verletzungen treten häufig nach äußerer Gewalt- und Druckeinwirkung (Stichverletzungen, Gipsverbände) oder seltener bei operativen Eingriffen auf. Die Folge ist eine schlaffe Lähmung mit Funktionsverlust. Die durchtrennten neuralen Strukturen können unter Umständen wieder operativ verbunden werden, wenn das Schadensereignis nicht zu lange zurück liegt.

Eine Gruppe von Erkrankungen, die auf der Grundlage von genetischen Defekten zum Muskelabbau führen, sind die sogenannten Muskeldystrophien. Sie unterscheiden sich hinsichtlich der Schnelligkeit der Progredienz und den primär befallenen Regionen. Allen gemeinsam ist jedoch das allmähliche Fortschreiten bis hin zum vollständigen Funktionsverlust der Muskulatur. Die exzentrischen Kontraktionen sind zunächst zwar intensiver betroffen, aber auch die konzentrischen sind, vor allem bei Gewichtsbelastung und Bewegungen gegen die Schwerkraft, früh in Mitleidenschaft gezogen.

Einen ähnlichen, häufig sehr fulminanten Verlauf nimmt die amyotrophe Lateralsklerose. Es handelt sich um eine degenerative Erkrankung, deren Ursache bis heute nicht abschließend geklärt ist. Betroffen sind fortschreitend alle Muskeln des menschlichen Körpers. Der Befall der Atemmuskulatur führt meistens zum Tod.

Grundsätzlich sind bei typischen Sportverletzungen wie Zerrungen, Muskelfaserrissen und Muskelrissen zunächst die exzentrischen Kontraktionen betroffen. Die konzentrische Muskelarbeit, mit dem beschriebenen Stoffwechselaspekt, wird erst bei längerer Inaktivität der Muskulatur beeinträchtigt. Außer bei Verletzungen mit Ruhigstellung ist dies typisch bei älteren Menschen, die dauerhaft oder längere Zeit bettlägerig sind.

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