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Illustration der beiden Hüftbeugewinkel, mit denen die Teilnehmer trainierten.
Lizenz: CC-BY •Da die Behandlungszeit häufig limitiert ist, ist das Bestreben nach der optimalen Übungsvariante groß. Ein norwegisches Forschungsteam stellte sich daher die Frage, ob eine zurückgelehnte Sitzposition auf dem Kniestrecker das Muskelwachstum stärker fördert als ein 90-Grad-Winkel im Hüftgelenk.
Oberschenkelmuskeln
Der Musculus rectus femoris ist der einzige zweigelenkige Kniestrecker. In diversen Untersuchungen konnte festgestellt werden, dass Übungen zum Muskelaufbau der Oberschenkelmuskulatur, wie beispielsweise die Kniebeuge, am stärksten auf die eingelenkigen Köpfe des M. Quadriceps wirken. Aus diesem Grund werden üblicherweise Bewegungen in offener Kette, wie die Kniestreckung, zur Fokussierung auf den M. rect. fem. empfohlen.
Die Übung
Um mit einer kleinen Stichprobe möglichst zuverlässige Ergebnisse liefern zu können, wurde eine sogenannte within-person-Randomisierung durchgeführt. Jeder Teilnehmer führte also beide Übungsvarianten (in 90 sowie 40 Grad Hüftbeugung) aus. Der Zufall (Randomisierung) entschied darüber welche Person welche Variante mit welchem - linken oder rechten - Bein absolvieren musste.
In der ersten Woche wurde für alle Probanden das 15 bis 20 Wiederholungsmaximalgewicht (15-20RM) ermittelt. Anschließend trainierten alle Personen fünf Wochen lang zweimal wöchentlich drei Sätze, gefolgt von weiteren fünf Wochen mit vier Sätzen, bis zur konzentrischen Erschöpfung. Dies entspricht dem Moment, ab dem es unmöglich war, das Knie über das volle Bewegungsausmaß flüssig zu strecken.
Die Ausführung der Übung erfolgte auf einer Kniestreckermaschine der Firma Impulse Fitness mit Gewichtsmagazin. Als Nachteil dieses Gerätes ist zu nennen, dass die Rückenlehne nicht gekippt, sondern lediglich translatorisch verschoben werden kann. Dies führte zu einer erschwerten Einstellung des Hüftbeugewinkels, sodass die angestrebten Vergleiche zwischen 40 und 90 Grad lediglich im Mittelwert erzielt werden konnten. Der tatsächliche Wert schwankte zwischen 21 und 51 Grad.
Ergebnisse
Das mittels Ultraschall ermittelte Muskelwachstum war bei einem Hüftbeugewinkel von 40 Grad am distalen Teil des Musculus rectus femoris mit 15,8 Prozent am größten. Der proximale Anteil wies ein Wachstum von 12,4 Prozent auf. Der Vastus lateralis zeigte einen Zuwachs von rund einem Zehntel im oberen und unteren Teil. Bei einer Hüftbeugung von 90 Grad zeigte sich der größte Zuwachs mit knapp 12 Prozent am distalen Vastus lateralis. Der M. rectus femoris erzielte hingegen deutlich geringer Veränderungen.
In der Gegenüberstellung der beiden Varianten erzielte die zurückgelehnte Ausführung statistisch signifikante, klinisch moderate bis große Vorteile für den proximalen Rectus femoris. Auch am distalen Abschnitt konnte eine deutliche Wirkung beobachtet werden. Für den Vastus lateralis ergaben sich keine signifikanten Unterschiede zwischen aufrechter und zurückgelehnter Sitzposition.
Limitationen
Die vorliegende Studie besitzt lediglich einen Pre-Print-Status. Dies bedeutet, dass sie nur einem üblicherweise kleinen Peer-Review-Verfahren unterlag, welches die Gültigkeit der Aussagen durch unabhängige WissenschaftlerInnen überprüft hatte. Allerdings decken sich ihre Ergebnisse mit denen vorheriger Untersuchungen.
Des Weiteren wurden ausschließlich untrainierte Männer untersucht. Somit fehlen Daten zu vortrainierten Personen und Probandinnen, was die Übertragbarkeit in die breite Masse erschwert. Des Weiteren konnte der Hüftbeugewinkel bei allen Teilnehmern der Interventionsgruppe nicht exakt auf 40 Grad eingestellt werden. Diese Limitation könnte zu einer deutlichen Verzerrung der Ergebnisse führen.
Fazit
Eine zurückgelehnte Sitzposition mit einem Hüftwinkel von etwa 40 Grad könnte potenziell vorteilhaft zur isolierten Kräftigung des Musculus quadriceps femoris sein. Um den Vastus lateralis zu betonen, erscheint eine aufrechte Haltung bessere Ergebnisse zu liefern.
Die vorgestellte Studie finden Sie hier.
Martin Römhild B.Sc. / physio.de
MuskelTrainingKnieKnie-TEPHüfteStudie
Dass die Ausführung der Kniestreckung bei 90° Hüftbeugung gegen Widerstand an der Tibiakante völlig unfunktionell ist, ist ein weiterer wichtiger Aspekt. Sind unsere Patienten etwa Hürdenläufer? Und selbst wenn sie es wären, befände sich in dieser Situation das Bein der Gegenseite in Hüftstreckung und nicht in Beugung, wie auf praktisch allen entsprechenden Träningsgeräten vorgegeben. Allein die Kniestrecker von Germania und Keller (die beide nicht mehr produzieren und auch keine entsprechenden Nachfolger fanden) erlaubten eine Absenkung der Rückenlehne, um diesem Aspekt gerecht zu werden.
Unabhängig von dieser Studie fand ich schon immer bedenklich, dass sich der Großteil aller Physios bei der Auswahl von Quadriceps-Trainingsgeräten für ihre Praxen oder Rehazentren überhaupt nicht an funktionellen Aspekten orientieren und schon gar keine biomechanischen Grundlagen berücksichtigen. Da werden bedenkenlos Kniestrecker mit auf 90° bis 100° unveränderlicher Rückenlehne angeschafft und Patienten auf diese Geräte gesetzt, die bei diesem Hüftwinkel aufgrund zu kurzer Hamstrings überhaupt keine volle Kniestreckung erreichen. Wichtiger sind da schon blinkende LED, Smartphone-Anschluss oder sonstige elektronische Trainingssteuerung und natürlich eine zur Einrichtung passende Polsterfarbe.
Fazit: Wieder mal eine völlig überflüssige Studie, die zwar der Profilierung der "Wissenschaftler" dient, aber keine neuen Erkenntnisse bringt und schon gar keine, die eines Studiums der Physiotherapie bedurft hätten. Genauso hätte man wissenschaftlich untersuchen können, ob Wasser schneller fließt, als Ketchup.
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MikeL schrieb:
Schon der erste Satz dieses Beitrages ist völlig unsinnig, denn die Frage, aus welchem Winkel der Hüfte der Quadriceps sinnvoller zu trainieren ist, stellt sich nur unqualifizierten Physios, mit reduziertem Verständnis von funktioneller Anatomie und Biomechanik. Das Ergebnis der Studie wäre auch mit gesundem Menschenverstand vorhersehbar gewesen. Es liegt auf der Hand, dass sich ein Training des M.quadriceps aus 90° Hüftbeugung als weniger effektiv erweisen würde. Da die Ischio-crurale Muskulatur mit zunehmender Kniestreckung in zunehmende Dehnung gerät, kommt es schon allein bedingt durch die ischio-crurale Hemmung zu einer reduzierten Quadriceps-Aktivität mit zunehmender Kniestreckung. Interessant, dass dieser Aspekt in der Studie (oder zumindest in dieser Zusammenfassung) überhaupt nicht angesprochen wurde.
Dass die Ausführung der Kniestreckung bei 90° Hüftbeugung gegen Widerstand an der Tibiakante völlig unfunktionell ist, ist ein weiterer wichtiger Aspekt. Sind unsere Patienten etwa Hürdenläufer? Und selbst wenn sie es wären, befände sich in dieser Situation das Bein der Gegenseite in Hüftstreckung und nicht in Beugung, wie auf praktisch allen entsprechenden Träningsgeräten vorgegeben. Allein die Kniestrecker von Germania und Keller (die beide nicht mehr produzieren und auch keine entsprechenden Nachfolger fanden) erlaubten eine Absenkung der Rückenlehne, um diesem Aspekt gerecht zu werden.
Unabhängig von dieser Studie fand ich schon immer bedenklich, dass sich der Großteil aller Physios bei der Auswahl von Quadriceps-Trainingsgeräten für ihre Praxen oder Rehazentren überhaupt nicht an funktionellen Aspekten orientieren und schon gar keine biomechanischen Grundlagen berücksichtigen. Da werden bedenkenlos Kniestrecker mit auf 90° bis 100° unveränderlicher Rückenlehne angeschafft und Patienten auf diese Geräte gesetzt, die bei diesem Hüftwinkel aufgrund zu kurzer Hamstrings überhaupt keine volle Kniestreckung erreichen. Wichtiger sind da schon blinkende LED, Smartphone-Anschluss oder sonstige elektronische Trainingssteuerung und natürlich eine zur Einrichtung passende Polsterfarbe.
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