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LEISTUNG STEIGERN MIT SYSTEM

Improving Performance with System Sports Medical Care of Military Personnel with Physically Highly Demanding Duties



Aus dem Sportmedizinischen Institut der Bundeswehr Warendorf (Leiter: Oberstarzt Dr. A. Lison)



Andreas Lison und Jens Hinder

Zur sanitätsdienstlichen Betreuung körperlich hoch belasteter Soldatinnen und Soldaten sind im Interesse der Optimierung der Einsatzfitness sportmedizinische Erkenntnisse aus dem Spitzensport anwendbar.

Individuelle Testverfahren erlauben in Verbindung mit einer sportmedizinischen Gesundheitsuntersuchung eine Aussage über die aktuelle körperliche Leistungsfähigkeit und den Gesundheitszustand. Nach der Identifizierung gesundheitlicher Risiken und konditioneller Defizite kann durch Therapie und Trainingsmanagement eine nachhaltige Stabilisierung und Verbesserung der Einsatzfitness erzielt werden.

Summary 

Medical findings from top-class sports can be applied to the medical care of military personnel with physically highly demanding duties in order to optimise their operational fitness. Individual test procedures combined with sports medical examinations provide insights into the current state of physical fitness and health. The identification of health risks and fitness deficits helps to effectively stabilise and improve operational fitness by means of medical treatment and training management.

1. Einleitung 

Erfolge im Spitzensport sind das Resultat komplexer Trainingsmaßnahmen zur Ausbildung von Basisfähigkeiten und Ausdifferenzierung sportartspezifischer Fertigkeiten. Grundlage für die Trainingssteuerung sind die regelmäßige Testung von Fähigkeiten und Fertigkeiten sowie eine hochqualitative sportmedizinische Betreuung der Athletinnen und Athleten. Nach den Richtlinien des Deutschen Olympischen Sportbundes (DOSB) sind hierzu für alle Kadersportler (A-D-Kader) jährliche Kaderuntersuchungen in dafür lizenzierten Untersuchungsstellen nach einem vorgeschriebenen Untersuchungsschema durchzuführen. Dabei erfolgen neben der orthopädisch/internistischen Anamneseerhebung und körperlichen Untersuchung eine Leistungs- und Funktionsdiagnostik, die Erhebung von Laborparametern sowie der indikationsbezogene Einsatz von Sonographie, Röntgen oder MRT. Die Kaderuntersuchung dient dem Schutz des Sportlers durch Früherkennung gesundheitlicher Risiken, deren Therapie und der Vermeidung von Übertraining. Sie ist somit Grundlage für eine möglichst risikoarme Sportlerkarriere und die Vermeidung chronischer Erkrankungen bis hin zur „Sportinvalidität“.

Körperlich hoch belastete Soldatinnen und Soldaten sind in vielerlei Hinsicht mit Spitzensportlern vergleichbar. Untersuchungsverfahren, Erkenntnisse, Beratungs- und Begutachtungsgrundsätze aus dem Spitzensport können auf die sportmedizinische Betreuung von Soldaten mit entsprechendem Anforderungsprofil übertragen werden. Dies dient dem Schutze der Gesundheit, der Verbesserung der Basis- und Einsatzfitness sowie der Resilienz.

2. Sportmotorische Testverfahren Sportmotorische Testverfahren ermöglichen die Bewertung von Fähigkeiten und Fertigkeiten. Grundsätzlich basiert jede spezifische Fertigkeit auf einer Kombination grundlegender Fähigkeiten, den sogenannten motorischen Hauptbeanspruchungsformen. Nach Bös (1) sind dies Ausdauer, Kraft, Schnelligkeit und Koordination in ihren verschiedenen Spezifikationen (Abb 1).

Photo Abb 1: Untergliederung der motorischen Fähig keiten nach Bös 1987 (2).

Motorische Hauptbeanspruchungsformen werden mit apparativen Verfahren oder motorischen Tests auf der Basis von möglichst homogenen Bewegungsaufgaben (Feldtests) erfasst. Ziel ist es, eine bestimmte motorische Fähigkeit möglichst spezifisch zu erfassen (2). So wird beim 1 000 m-Lauf im Schwerpunkt das Ausdauerverhalten bewertet. Einzelne Testaufgaben können zu einer Testbatterie zusammengefasst werden, so im Basisfitness- Test der Bundeswehr (3).

Feldtests ermöglichen die kostengünstige Untersuchung vieler Probanden in kurzer Zeit und sind querschnittlich gesehen hinreichend genau. Apparative Verfahren (Labortests) hingegen sind logistisch und technisch aufwendig, erreichen jedoch bei korrekter Durchführung eine größere Genauigkeit und höhere individuelle Aussagekraft (4).

Fertigkeiten werden erlernt oder erworben und zeichnen sich durch komplexe Bewegungsmuster aus. Das möglichst weite Werfen eines Speeres wird beispielsweise durch grundlegende Fähigkeiten wie Schnellkraft und Koordination ermöglicht. Wie beim Mehrkampf im Sport ist für die Umsetzung komplexer militärischer Fertigkeiten eine umfassende Basisfitness in allen motorischen Hauptbeanspruchungsformen erforderlich. Tritt im militärischen Alltag oder bei einer spezifischen militärischen Tätigkeit ein Defizit auf, erlauben Fähigkeitstests einen Einblick in die tatsächlichen individuellen konditionellen Mängel. Hieraus ergibt sich die Möglichkeit, ein strukturiertes Training zu planen und zu gestalten sowie Defizite effizient zu beheben.

3. Leistungsfunktionsdiagnostik 

Wie im Spitzensport empfiehlt es sich auch bei Soldaten mit hohem körperlichen Anforderungsprofil, eine individuelle sportmedizinische Gesundheitsuntersuchung und Leistungsfunktionsdiagnostik in den Bereichen Ausdauer, Kraft und Schnelligkeit durchzuführen.

Ausdauer 

Ausdauer charakterisiert die Fähigkeit, eine Leistung über einen möglichst langen Zeitraum durchzuhalten und ist somit identisch mit der Ermüdungs-Widerstandsfähigkeit (5). Ausdauer basiert vor allem auf der aeroben Kapazität und wird durch die Erhebung der maximalen Sauerstoffaufnahme (VO2max) und/oder die Ermittlung der individuellen anaeroben Schwelle (IAS) mittels Laktatdiagnostik und Spiroergometrie gemessen. Ziel ist es, die individuellen Trainingsbereiche mittels Herzfrequenz oder Geschwindigkeitsangaben festzulegen, um durch regelmäßiges und gezieltes Training bei noch nicht entstandener Sauerstoffschuld (unterhalb der IAS) die aerobe Kapazität nachhaltig zu verbessern (Abb 2).

Photo Abb 2: Militärischer Fünfkämpfer beim Laufbandstufentest im SportMedInstBw. Foto: Hubert Kemper, SportSBw

 

 

 

Schnelligkeit 

Die Schnelligkeit ist durch die Einwirkung von Kraft auf eine Masse zur Abwicklung einer geplanten motorischen Aktion mit einem Minimum an Zeitaufwand definiert (6). Bei Schnelligkeitstestungen wie einem 50 m-Sprint (Abb 3) ergeben vor allem die Reaktionszeit und die Geschwindigkeit der Einzelbewegung die Beschleunigungsphase (20 m-Zeit). Die Bewegungsfrequenz und die Fortbewegungsgeschwindigkeit sind Ausdruck des Erhalts der Geschwindigkeit (Schnelligkeitsausdauer/ 30 m fliegend). Beschleunigung und Schnelligkeitsausdauer geben Auskunft über das anaerobe Stoffwechselverhalten sowie indirekt über die individuelle Muskelfaserverteilung.

Photo Abb 3: Sprinttest in der Leichtathletikhalle der Sportschule der Bundeswehr. Foto: Hubert Kemper, SportSBw

Kraft 

Kraft ist definiert als Bewegung gegen Widerstand. Die Kraftentfaltung ist das Ergebnis aus intra- und intermuskulärer Koordination, der Rekrutierung motorischer Einheiten, der Energiebereitstellung, den mechanischen Eigenschaften des Gewebes, der Muskelfaserverteilung und dem Muskelquerschnitt. Sie erfolgt isometrisch, isotonisch, auxotonisch oder isokinetisch. Deren Messung erfolgt manuell (7, 8) oder apparativ (Abb 4). Manuelle Verfahren eignen sich aufgrund ihrer Subjektivität und Fehlerquellen bei der Durchführung schlecht zur Quantifizierung der Muskelkraft.

Photo Abb 4: Isokinetische Kraftmessung bei maritimer Fünfkämpferin im SportMedInstBw.

Bei den apparativen Methoden werden isometrische, auxotonisch/dynamische und isokinetische Messungen genutzt. Isometrische Verfahren erlauben bei einfacher Handhabung und technisch geringem Aufwand die Bestimmung der höchsten willkürlich erreichbaren Maximalkraft, erlauben jedoch keine Aussage über die Kraftentfaltung in der Bewegung.

Bei auxotonisch/dynamischen Messungen wird bei definiertem Widerstand (Gewicht) die Bewegung mit variabler Geschwindigkeit durchgeführt. Dies beinhaltet Beschleunigungs- und Abbremsphasen zu Beginn beziehungsweise am Ende der Bewegung. Bestimmt werden können Kraft, Weg und Zeit. Die isokinetische Bewegung stellt eine unphysiologische Sonderform der Muskelbewegung dar, die im Alltag nicht vorkommt.

Isokinetische Messsysteme sind technisch und in der Handhabung aufwendig. Sie bieten jedoch für Training, Diagnostik und Therapie entscheidende Vorteile gegenüber anderen Methoden. Das Prinzip eines isokinetischen Dynamometers besteht in der Vorgabe einer konstanten Bewegungsgeschwindigkeit, sodass Beschleunigungs- und Abbremskräfte minimiert werden. Gemessen wird der variable, individuell sich anpassende Widerstand, den der Proband über den gesamten Bewegungsweg dem Hebelarm entgegensetzten kann, ohne diesen beschleunigen zu können.

Bei zuvor festgelegter Geschwindigkeit (Grad/s) kann sowohl die isometrische und konzentrische als auch die exzentrische Arbeitsweise des Muskels einzeln und in Kombination untersucht werden. Hierbei wird in jeder Winkelstellung die maximal aufbringbare Kraft als Drehmoment (Nm) gemessen, auf das Körpergewicht bezogen (Nm/Kg) und grafisch dargestellt. So können das maximal erzeugte Dreh moment (peak torquemax), die lokale Muskelausdauer (Wiederholungstest) sowie die Parameter Arbeit und Leistung bestimmt werden. Die grafische Darstellung der Drehmomentkurve erlaubt die Nutzung von Biofeedback-Techniken. Darüber hinaus können neben dem Kraftkurvenverlauf, das Seitenverhältnis der Extremitäten, sowie das Verhältnis zwischen Agonisten und Antagonisten beurteilt werden (9).

4. Gesundheitsuntersuchung 

Anamnese, und körperlicher Untersuchungsbefund, die Bestimmung anthropometrischer Daten, die Körperkompositionsmessung und Laboruntersuchungen sowie das Elektrokardiogramm in Ruhe und unter Belastung stellen die Basis der sportmedizinischen Gesundheitsuntersuchung dar und werden durch bildgebende Verfahren und die Lungenfunktionsdiagnostik einschließlich Bodyplethysmographie ergänzt. Die oben beschriebenen Testverfahren dienen nicht allein der Trainingssteuerung, sondern eignen sich darüber hinaus zur Diagnostik und Prävention von Herzkreislauferkrankungen (Belastungs- EKG mit Ausbelastung) und Beschwerden im Bereich des Bewegungsapparates (zum Beispiel mittels isokinetischer Rumpfkraftmessung). Die Leistungsfunktionsdiagnostik ist damit wichtiger Bestandteil einer fachlich hoch qualifizierten sportmedizinischen Betreuung im Hochleistungsbereich.

5. Diskussion 

Soldatinnen und Soldaten mit hohem körperlichem Anforderungsprofil sind in vielerlei Hinsicht mit Spitzensportlern vergleichbar. Sie unterliegen hohen und höchsten körperlichen Belastungen nicht nur im Einsatz selbst sondern auch in der Ausbildungs- und Vorbereitungsphase. Anders als im Spitzensport werden durch die umfangreiche Ausbildung, die militärischen Anforderungen und vielfachen Abwesenheiten der Soldaten vom Standort systematische Trainingsprogramme erschwert.

Hinzu kommen enorme Anforderungen an die mentale Belastbarkeit. Unter Gefahr für Leib und Leben müssen unter ungünstigsten Bedingungen wie Dunkelheit, schlechte Witterung, Entbehrung oder Kampfhandlungen in kürzester Zeit Entscheidungen getroffen werden, die weitreichende Folgen für die Auftragserfüllung sowie für die Gesundheit und das Überleben nach sich ziehen können. Wahrnehmungs- und Konzentrationsfähigkeit, Auffassungsgabe, die sachgerechte Situationsanalyse und Entschlussfindung, die Bewältigung von Mehrfachaufgaben wie Orientierung im Raum oder Bewegungskoordination können systematisch trainiert werden. Dies gilt ebenso für spezifische Fertigkeiten wie Schießen, Schwimmen Überwinden von Hindernissen etc..

Eine auf dem Boden einer ausreichenden Basisfitness optimierte Einsatzfitness findet ihren Ausdruck in Funktionalität und hoher Resilienz. Ohne eine ausreichenden Basisfitness in den Bereichen Ausdauer, Kraft und Schnelligkeit können diese nicht optimal herausgebildet werden. Eine besondere Rolle spielt dabei eine defizitäre aerobe Ausdauer. Sie ist nicht selten das Resultat eines in der Gesamtheit zu intensiven und/oder nicht regelmäßigen Trainings. Je länger eine körperliche Beanspruchung bei einer verminderten aeroben Leistungsfähigkeit andauert, beispielsweise im Gefecht, umso eher werden auch die übrigen Fähigkeiten Schnelligkeit, Koordination und Kraft beeinträchtigt. Dies bedingt eine Einbuße der Funktionalität und gefährdet nicht nur die Auftragserfüllung sondern unter Umständen auch Gesundheit und Leben.

Wie auch im Spitzensport gilt, dass die Trainierbarkeit eines Individuums bei Vorliegen von Erkrankungen vermindert bis aufgehoben ist. Dabei stellen Beschwerden am Bewegungsapparat die häufigste Ursache für eine Einschränkung der Einsatzfähigkeit dar. Sportverletzungen und Überlastungsbeschwerden sind nicht selten Ausdruck eines nicht ausreichend angepassten Bewegungsapparates. Vor dem Hintergrund der Einsatzrealität, den Anforderungsprofilen in Ausbildung und Einsatz, Art und Gewicht der persönlichen Ausrüstung, der Einwirkung von Erschütterungen und Vibrationen stellen die Kraftfähigkeiten der Extremitäten sowie der rumpfstabilisierenden Muskulatur eine entscheidende Größe für die Funktionalität und Verletzungsprophylaxe dar.

Die Messung von Muskelkräften ist daher sowohl für die Leistungsfeststellung und Trainingssteuerung als auch für die Diagnostik und Therapie im Rahmen der Rehabilitation von hoher Bedeutung. Hierzu eignet sich trotz einiger Mängel die standardisierte und reproduzierbare Erstellung von Kraftleistungskurven mittels isokinetischer Messsysteme, wie sie im Spitzensport und in modernen Rehabilitationseinrichtungen seit langem verwendet werden (10, 11, 12). Ebenso wie bei der Laktatdiagnostik kann aus der Bestimmung des aktuellen Kraftleistungsstandes die Effektivität von Trainingsmaßnahmen beurteilt und dokumentiert werden. Hieraus ergeben sich spezifische Trainingsempfehlungen. Die Erkennung muskulärer Dysbalancen an Extremitäten und Rumpf hat präventiven und therapeutischen Charakter (13, 14).

Isokinetische Messsysteme ermöglichen die Objektivierung von Störungen der Gelenk- und Muskelfunktion, schmerzhafter Bewegungseinschränkungen sowie die Überwachung des Therapieund Trainingserfolges (15, 16, 17). Bei ausreichender bis sehr guter Erfüllung der Testgütekriterien wurden geräteabhängige Referenz- und Normwerttabellen erstellt, die insbesondere für Längsschnittbeobachtungen als Grundlage dienen (18, 19, 20, 21, 22). Das Prinzip der selbstregulierenden Anpassung des Widerstandes ermöglicht den Einsatz auch bei Probanden mit Schmerzen, eingeschränkter Gelenkfunktion und Ermüdung (2). Bei der Bearbeitung sportmedizinisch/rehabilitativer, sportund trainingswissenschaftlicher Fragestellungen haben sich isokinetische Messsysteme durchgesetzt.

6. Schlussfolgerungen 

Der Wissenstransfer aus der Betreuung von Spitzensportlern, die Anwendung sportmedizinischer Grundsätze und moderner Untersuchungs- und Testverfahren erlauben es, Grenzen und Möglichkeiten von Therapie und Trainingsmaßnahmen zu erkennen, den Trainings- oder Therapieerfolg abzuschätzen und zu individualisieren, qualitativ zu definieren und langfristig Gesundheit und Belastbarkeit zu schützen. Gleichzeitig können durch die Kombination der Gesundheits- und leistungsdiagnostischen Untersuchungen Übertrainingssyndrome vermieden oder erkannt werden.

Im Ergebnis bedürfen Soldaten mit derart hohen körperlichen und mentalen Belastungen einer gleichartigen sportmedizinischen Betreuung wie sie den Spitzensportlern zuteil wird. Die bestehenden Kompetenzen und gewonnenen Erfahrungen können aus dem Spitzensport auf diese Zielgruppe übertragen werden und ermöglichen im gemeinsamen Wirken mit den Truppenärzten vor Ort und dem zuständigen Leitenden Sanitätsoffizier ein fachlich hochqualitatives, langfristig angelegtes Betreuungskonzept mit dem Ziel, die Einsatzfitness zu erhalten und zu optimieren.

Literatur:

  1. Bös K: Handbuch sportmotorische Tests. Hogrefe, Göttingen 1987 
  2. Banzer W, Pfeifer K,Vogt L: Funktionsdiagnostik des Bewegungssystems in der Sportmedizin. Springer, Berlin 2004; 108-120 
  3. Leyk D, Witzki A, Gorges W et al.: Körperliche Leistungsfähigkeit, Körpermaße und Risikofaktoren von 18 bis 35-jährigen Soldaten: Ergebnisse der Evaluierungsstudie zum Basis-Fitness-Test (BFT). Wehrmed Monatsschr 2010; 54(11-12): 302-305 
  4. Lienert Ga, Raatz U: Testaufbau und Testanalyse, Beltz, 6. Auflage 1998; 68 - 72 
  5. Hollmann W, Hettinger Th: Sportmedizin, Arbeits- und Trainingsgrundlagen. Schattauer, Stuttgart 1990; S. 303 
  6. Hollmann W, Hettinger Th: Sportmedizin, Arbeits- und Trainingsgrundlagen Schattauer, Stuttgart 1990 S 272-273 
  7. Janda V: Manuelle Muskelfunktionsdiagnostik. 3. Auflage. Ullstein Mosby, Berlin 1994 
  8. Daniels L; Worthingham C: Muskeltests. Manuelle Untersuchungstechniken. 6. Auflage, Gustav Fischer Verlag, Jena, New York 1992 
  9. Bartonietz K: Isokinetik in der Leistungsdiagnostik – ein Überblick. Leistungssport 1996; 26 (1): 5-12 
  10. Burdett RG, van Swearingen J: Reliability of isokinetic muscle endurance tests. J Orthop Sports Phys Ther 1987, 8 :484-488 
  11. Froböse I; Nellessen G; Training in der Therapie: Grundlagen und Praxis Ullstein Medical Wiesbaden 1998; 135 – 142 
  12. Abernethy P, Greg W: Introduction to the assessment of Strength and Power in Gore, C J: Physiological Tests for Elite Athletes; Australian Sports Commission; Human Kinetics, Champaign 2000; 147-150 
  13. Wrigley T, Strauss G: Strength Assessment by Isokinetic Dynamometry. In: Gore C J: Physiological Tests for Elite Athletes. Australian Sports Commission; Human Kinetics, Champaign 2000; 155-199; 
  14. Sale Digby G: Testing Strength and Power. In: MacDougall J D, Wenger H, Green H: Physiological Testing of the High-Performance Athlete; Human Kinetics, Champaign 1991; 21-106 
  15. Höltke V; Verdonck A; Euler H: Degenerative Sportschäden durch Hochleistungstraining im Sportschwimmen. Leistungssport 1996; 4: 19-24 
  16. reiwald J; Engelhardt M: Neuromuskuläre Dysbalancen in Medizin und Sport. Dtsch Zt Sportmedizin 1996; 47(3): 99-106 
  17. Verdonck A; Höltke V; Theek C: Isokinetische Kraftleistungsdiagnostik der Rumpfextensoren und Rumpfflexoren. Leistungssport 1997; (27)4: 39-44 
  18. Li RCT; Wu Y, Mafulli N; Chan KM; Chan JLC: Eccentric and concentric isokinetic knee flexion and extension: a reliability study using the Cybex 6000 dynamometer. Br J Sports Med 1996; 30: 156-160 
  19. Kramer JF: Reliabilityof knee extensor and flexion torques during continuous concentric-eccentric cycles. Arch Phys Med Rehabil 1990; 71 460-464 
  20. Tredinnick TJ, Duncan PW: Reliability of measurements of concentric and eccentric isokinetic loading. Phys Ther 1988; 68: 656-659 
  21. Montgomery LC; Douglass LW; Deuster PA: Reliability of an isokinetic test of muscle strength and endurance. J Orthop Sports Phys Ther 1989, 10: 315-322 
  22. Bandy WD, McLaughlin S: Intramachine and intermachine reliability for selected dynamic muscle performance tests. J Orthop Sports Phys Ther 1993; 18: 609-613

Datum: 13.02.2012

Quelle: Wehrmedizinische Monatsschrift 2011/11

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