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Our experimental approach included two studies to determine discriminative validity and test-retest reliability (study 1) as well as ecological validity (study 2) of a judo ergometer system while performing judo-specific movements. Sixteen elite (age: 23 +/- 3 years) and 11 sub-elite (age: 16 +/- 1 years) athletes participated in study 1 and 14 male sub-elite judo athletes participated in study 2. Discriminative validity and test-retest reliability of sport-specific parameters (mechanical work, maximal force) were assessed during pulling movements with and without tsukuri (kuzushi). Ecological validity of muscle activity was determined by performing pulling movements using the ergometer without tsukuri and during the same movements against an opponent. In both conditions, electromyographic activity of trunk (e.g., m. erector spinae) and upper limb muscles (e.g., m. biceps brachii) were assessed separately for the lifting and pulling arm. Elite athletes showed mostly better mechanical work, maximal force, and power (0.12 <= d <= 1.80) compared with sub-elite athletes. The receiver operating characteristic analysis revealed acceptable validity of the JERGo(C) system to discriminate athletes of different performance levels predominantly during kuzushi without tsukuri (area under the curve = 0.27-0.90). Moreover, small-to-medium discriminative validity was found to detect meaningful performance changes for mechanical work and maximal force. The JERGo(C) system showed small-to-high relative (ICC = 0.37-0.92) and absolute reliability (SEM = 10.8-18.8%). Finally, our analyses revealed acceptable correlations (r = 0.41-0.88) between muscle activity during kuzushi performed with the JERGo(C) system compared with a judo opponent. Our findings indicate that the JERGo(C) system is a valid and reliable test instrument for the assessment and training of judo-specific pulling kinetics particularly during kuzushi movement without tsukuri.
Eine sportartspezifische Anforderungsanalyse ist die Grundlage für die Leistungsdiagnostik und eine wichtige Voraussetzung für die Trainingssteuerung im Spitzensport. Im Rahmen der Leistungsdiagnostik in der Zweikampfsportart Judo besitzen judospezifische Anrissleistungen bei Anrissbewegungen ein hohes Potenzial, um Defizite im Kraft-Weg-Verlauf bzw. in den kinetischen Parametern (z. B. mechanische Arbeit, dynamische Maximalkraft) zu identifizieren und ableitend daraus entsprechende trainingsmethodische Anpassungen zur Verbesserung vorzunehmen. Die Rumpfstabilität und die Rumpfkraft stellen wichtige Leistungsvoraussetzungen für sportliche Bewegungen dar, um den optimalen Transfer von Kräften und Drehmomenten von den unteren Extremitäten über den stabilen Rumpf hin zu den oberen Extremitäten zu ermöglichen. Im Trainingsprozess der Judoka erfährt das spezifische Krafttraining immer mehr Aufmerksamkeit, um die sportartrelevanten Muskelgruppen zu entwickeln und somit die finale Effektivität einer Wurftechnik zu verbessern.
Die wesentliche Zielstellung dieser Arbeit bestand darin, die Leistungsdiagnostik im Judo zu optimieren und effektive Trainingsprogramme zur Verbesserung von judospezifischen Anrissbewegungen zu entwickeln. Im Einzelnen wurde dafür eine systematische Anforderungsanalyse für die Sportart Judo erarbeitet. Basierend auf dieser Analyse wurden die Validität und die Reliabilität von kinetischen Parametern während Anrissbewegungen mit einem judospezifischen Ergometer-System (JERGo) untersucht. Zudem wurden die Zusammenhänge zwischen der Rumpfkraft und kinetischen Parametern bei judospezifischen Anrissbewegungen analysiert. Schließlich wurde die Wirksamkeit eines spezifischen Anrisstrainings am JERGo-System gegenüber einem Anrisstraining mit Partner auf kinetische Parameter und Muskelaktivität überprüft.
Die sportartspezifische Anforderungsanalyse wurde unter Berücksichtigung der metabolischen und muskulären Anforderungen sowie sportartspezifischen Verletzungsrisiken erarbeitet. An den zwei Querstudien bzw. einer Längsschnittstudie nahmen gesunde männliche Judoka mit unterschiedlichem Expertiseniveau teil. Die kinetischen Parameter bei judospezifischen Anrissbewegungen wurden mit dem JERGo-System in allen Experimentalstudien erfasst. Die Rumpfkraft wurde mit einem isokinetischen Dynamometer gemessen, um Assoziationen zwischen der Rumpfkraft und judospezifischen Anrissleistungen zu bestimmen. Zudem wurde die Aktivität ausgewählter Rumpf-/Schultermuskeln bei der Anrissbewegung im Standfür die Validierung des JERGo-Systems und für die Überprüfung der Effekte eines Anrisstrainings erfasst. Die Ermittlung von sportmotorischen Leistungen erfolgte durch die Übungen Liegend-Anreißen und Klimmziehen, um die Wirkungen eines judospezifischen Anrisstrainings auf sportartunspezifische Kraftleistungen zu untersuchen.
Unter Berücksichtigung der muskulären Anforderungen im Judo wird die Ausführung einer explosiven Anrissbewegung bzw. Wurftechnik durch die koordinierte Aktivität vieler Muskelgruppen und vor allem durch die unteren Extremitäten sowie den Rumpf realisiert. Aus trainingswissenschaftlicher Sicht ist das JERGo-System ein valides und reliables Messinstrument für die Diagnostik von kinetischen Parametern während judospezifischer Anrissbewegungen. Die Rumpfkraft, insbesondere bei der Rumpfrotation, ist mit kinetischen Parametern bei judospezifischen Anrissbewegungen assoziiert. Ein Anrisstraining am JERGo-System zeigt in den kinetischen Parametern und Muskelaktivierungen vor allem bei der Anrissbewegung im Stand signifikant größere Zuwachsraten im Vergleich zu einem Anrisstraining mit Partner.
Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass die Verbesserung der muskulären Leistungsfähigkeit (z. B. Explosivkraft) in den unteren Extremitäten und der Rumpfmuskulatur eine wichtige Basis für judospezifische Anrissleistungen bei Anrissbewegungen und Wurftechniken darstellt. Zudem empfiehlt es sich, dass JERGo-System zur Diagnostik von kinetischen Parametern bei judospezifischen Anrissbewegungen in die judospezifische Testbatterie einzubinden. Weiterhin kann davon ausgegangen werden, dass durch rumpfextensions- und vor allem durch rumpfrotationskräftigende Übungen unter maximal schellkräftigender Muskelaktivierung Einfluss auf kinetische Parameter bei judospezifischen Anrissbewegungen genommen wird. Letztendlich empfiehlt es sich, ein Antrisstraining am JERGo-System in den judospezifischen Trainingsprozess zu integrieren.
Prevalence of Achilles tendinopathy increases with age, leading to a weaker tendon with predisposition to rupture. Previous studies, investigating Achilles tendon (AT) properties, are restricted to standardized isometric conditions. Knowledge regarding the influence of age and pa-thology on AT response under functional tasks remains limited. Therefore, the aim of the thesis was to investigate the influence of age and pathology on AT properties during a single-leg vertical jump.
Healthy children, asymptomatic adults and patients with Achilles tendinopathy participated. Ultrasonography was used to assess AT-length, AT-cross-sectional area and AT-elongation. The reliability of the methodology used was evaluated both Intra- and inter-rater at rest and at maximal isometric plantar-flexion contraction and was further implemented to investigate tendon properties during functional task. During the functional task a single-leg vertical jump on a force plate was performed while simultaneously AT elongation and vertical ground reaction forces were recorded. AT compliance [mm/N] (elongation/force) and AT strain [%] (elongation/length) were calculated. Differences between groups were evaluated with respect to age (children vs. adults) and pathology (asymptomatic adults vs. patients).
Good to excellent reliability with low levels of variability was achieved in the assessment of AT properties. During the jumps AT elongation was found to be statistical significant higher in children. However, no statistical significant difference was found for force among the groups. AT compliance and strain were found to be statistical significant higher only in children. No significant differences were found between asymptomatic adults and patients with tendinopathy.
The methodology used to assess AT properties is reliable, allowing its implementation into further investigations. Higher AT-compliance in children might be considered as a protective factor against load-related injuries. During functional task, when higher forces are acting on the AT, tendinopathy does not result in a weaker tendon.
Adaptive Force (AF) reflects the capability of the neuromuscular system to adapt adequately to external forces with the intention of maintaining a position or motion. One specific approach to assessing AF is to measure force and limb position during a pneumatically applied increasing external force. Through this method, the highest (AFmax), the maximal isometric (AFisomax) and the maximal eccentric Adaptive Force (AFeccmax) can be determined. The main question of the study was whether the AFisomax is a specific and independent parameter of muscle function compared to other maximal forces. In 13 healthy subjects (9 male and 4 female), the maximal voluntary isometric contraction (pre- and post-MVIC), the three AF parameters and the MVIC with a prior concentric contraction (MVICpri-con) of the elbow extensors were measured 4 times on two days. Arithmetic mean (M) and maximal (Max) torques of all force types were analyzed. Regarding the reliability of the AF parameters between days, the mean changes were 0.31–1.98 Nm (0.61%–5.47%, p = 0.175–0.552), the standard errors of measurements (SEM) were 1.29–5.68 Nm (2.53%–15.70%) and the ICCs(3,1) = 0.896–0.996. M and Max of AFisomax, AFmax and pre-MVIC correlated highly (r = 0.85–0.98). The M and Max of AFisomax were significantly lower (6.12–14.93 Nm; p ≤ 0.001–0.009) and more variable between trials (coefficient of variation (CVs) ≥ 21.95%) compared to those of pre-MVIC and AFmax (CVs ≤ 5.4%). The results suggest the novel measuring procedure is suitable to reliably quantify the AF, whereby the presented measurement errors should be taken into consideration. The AFisomax seems to reflect its own strength capacity and should be detected separately. It is suggested its normalization to the MVIC or AFmax could serve as an indicator of a neuromuscular function.
Accuracy of training recommendations based on a treadmill multistage incremental exercise test
(2018)
Competitive runners will occasionally undergo exercise in a laboratory setting to obtain predictive and prescriptive information regarding their performance. The present research aimed to assess whether the physiological demands of lab-based treadmill running (TM) can simulate that of over-ground (OG) running using a commonly used protocol. Fifteen healthy volunteers with a weekly mileage of ≥ 20 km over the past 6 months and treadmill experience participated in this cross-sectional study. Two stepwise incremental tests until volitional exhaustion was performed in a fixed order within one week in an Outpatient Clinic research laboratory and outdoor athletic track. Running velocity (IATspeed), heart rate (IATHR) and lactate concentration at the individual anaerobic threshold (IATbLa) were primary endpoints. Additionally, distance covered (DIST), maximal heart rate (HRmax), maximal blood lactate concentration (bLamax) and rate of perceived exertion (RPE) at IATspeed were analyzed. IATspeed, DIST and HRmax were not statistically significantly different between conditions, whereas bLamax and RPE at IATspeed showed statistical significance (p < 0.05). Apart from RPE at IATspeed, IATspeed, DIST, HRmax and bLamax strongly correlate between conditions (r = 0.815–0.988). High reliability between conditions provides strong evidence to suggest that running on a treadmill are physiologically comparable to that of OG and that training recommendations and be made with assurance.