Qualitative und quantitative Analysen der sportlichen Leistungsfähigkeit zählen in der Sportwissenschaft zu den wichtigsten und auch komplexesten Aufgaben. Ein verbreitetes Verfahren zur Untersuchung inter- und intramuskulärer Koordination ist die Oberflächen- Elektromyografie, bei der mittels Quantifizierung des gemessenen elektrophysiologischen Signals Aussagen über neuromuskuläre Ansteuerungsprozesse im Zusammenhang mit sportlicher Leistungsfähigkeit abgeschätzt werden (vgl. Gollhofer et al., 1996; De Luca, 1997). Herkömmliche Verfahren zur Frequenzanalyse oberflächen-elektromyografischer Signale sind aus methodischer Sicht nur eingeschränkt auf sportwissenschaftliche Fragestellungen anwendbar, da biologische Signale die Voraussetzung der Stationarität nicht erfüllen. Dagegen stellt die zeitvariante Spektralanalyse ein dynamisches Verfahren für die Auswertung nichtstationärer biologischer Signale dar (Schack et al., 1995a,b). Ziel dieses Forschungsvorhabens war es, das Verfahren der Zeitvarianten Spektralanalyse auf verschiedene Problemstellungen zu Wirkungen des Trainingsprozesses im Techniktraining und im Krafttraining sowie auf Fragen der Ermüdung anzuwenden. Hierzu wurden die folgenden drei Untersuchungskomplexe bearbeitet: Komplex 1: Einfluss des Trainingsprozesses im Techniktraining von Willkürbewegungen auf das zeitliche Frequenzverhalten der EMG-Signale bewegungsrelevanter Muskeln am Beispiel des Bogenschießens. Komplex 2: Auswirkungen von Training auf das zeitliche EMG-Spektrum relevanter Muskeln bei maximaler isometrischer Belastung. Komplex 3: Einfluss der Ermüdung bei isokinetischer schwimmspezifischer Belastung auf das zeitliche EMG-Spektrum ausgewählter Muskeln. Die vorliegenden Ergebnisse erweitern die Anwendungsmöglichkeiten des Verfahrens zur Quantifizierung der sportlichen Leistungsfähigkeit in der Bewegungs- und Trainingswissenschaft in Form der Analyse der Ermüdungswiderstandsfähigkeit bzw. der inter- und intramuskulären Koordination direkt über neuromuskuläre Aktivitäten. Die Ergebnisse liefern Aussagen zur geschätzten Leistung und zum Ermüdungsverhalten ausgewählter vortriebswirksamer Muskeln im Schwimmen im Verlauf der Belastung und stellen damit aus trainingspraktischer Sicht eine Bereicherung bei der individuellen Trainingssteuerung (Ist-Sollwert-Vergleich) dar. Als Konsequenzen für die Trainingspraxis können folgende Aussagen zum Einsatz der zeitabhängigen Frequenzanalyse von Oberflächen-Elektromyogrammen gemacht werden: • Die Momentanmedianfrequenz bewegungsrelevanter oberflächlicher Muskeln scheint in zyklischen Sportarten ein geeignetes Mittel zur individuellen Bestimmung von "kritischen Leistungsgrenzen" zu sein. Denkbar ist der Einsatz des Frequenzabfalls als Indikator für neuromuskuläre Ermüdung, um die höchstmögliche Leistung in einem definierten Zeitraum aufrecht zu erhalten. • Die Zeit-Frequenz-Analyse von EMG-Signalen eignet sich vor allem in azyklischen Sportarten mit hohem Schnellkraftanteil zur Identifikation hoher Frequenzanteile und deren Verhalten im Verlauf der Trainingsperiodisierung. • In unterschiedlichen sportmotorischen Tests kann die Variation der Testaufgabe bezüglich Dauer, Umfang, Intensität und Tempo Aufschluss über das individuelle Aktivierungs- und Ermüdungsverhalten sowie mögliche Defizite im konditionellen Bereich geben und Hinweise für die Trainingsgestaltung aufzeigen. • Taktische Mängel bei der Einteilung von Ressourcen können aufgedeckt und quantifiziert werden. • Längsschnittliche Untersuchungen dokumentieren den Prozess der Trainingsperiodisierung und liefern möglicherweise Aussagen über den konditionellen Trainingszustand, was u. a. Gegenstand weiterer Untersuchungen sein sollte.
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