Counter Movement Jump

6.3.3.1 Aufbau Counter Movement Jump

Der Counter Movement Jump ist ein Testverfahren zur Ermittlung der Sprungkraft. Die-ser unter Laborbedingungen durchgeführte Sprung dient mit den dynamisch (Kraft-messplatte) erhobenen Daten als Basis für die Ermittlung der Sprunghöhe, der Erfas-sung der Ausweichbewegungen innerhalb der verschiedenen Phasen des Sprunges und der Aufnahme der Kraftspitzen bei der Landung. Zudem werden die Laborsprünge ki-nematisch (Videoanalyse) erfasst und analysiert.

6.3.3.1.1 Dynamometrie

Zur Erfassung der Bodenreaktionkräfte wurde eine im Boden eingelassene Kraftmess-platte von AMTI verwendet. Diese ist mit einem PC verbunden, der die gemessenen Daten der Kraftmessplatte in einem speziellen Programm (BioDaq Version 1.0) erfasst.

Die Kraftmessplatte erfasst sowohl Kräfte Fx, Fy, Fz als auch Drehmomente MxMyMz (Abb. 29). Über eine Modellrechnung wurde daraus der Kraftangriffspunkt als Center of Pressure (COP) gemessen, dessen räumlich zeitlicher Verlauf wurde von dem Mess-sytem zu einer 95% Ellipse zusammengefasst, welche als Maß für die Varianz des Kraftmittelpunkts herangezogen wurde.

Alle Messdaten der Kraftmessplatte Daten wurden anschließend auf einem anderen PC mit dem Programm BioSoft Version 1.0, SPSS Version 16.0 und Microcal™ Origin ® Version 6.0 ausgewertet und verarbeitet werden.

Abbildung 29: Darstellung der Achsen der Kraftmessplatte im dreidimensionalen Raum (nach:

AMTI 2010).

Mit der Kraftmessplatte wurden die Counter Movement Sprünge der Probanden wäh-rend der Laboruntersuchungen gemessen und mit einer Videokamera (JVC) aufgezeich-net.

6.3.3.1.2 Kinemetrie

Zur Erfassung des Bewegungsablaufs wurde ein System aus einem Eichwürfel und einer Kamera konstruiert. Notwendige Voraussetzung für das Verfahren war ein Raumkalibierung. Dazu wurde das untersuchte Raumvolumen anhand eines Eichwürfels (1,5 m x 1,5 m x 1,5 m) kalibriert. Er wird zentral auf der Kraftmessplatte positioniert (Abb. 30). An Hand des Würfels sollte später eine Vergleichbarkeit der einzelnen Sprünge der Probanden erzeugt werden. Die auf den unteren Extremitäten markierten Punkte befanden sich innerhalb des kalibrierten Raumvolumens der geometrischen Fi-gur. Sie sind so an den Probanden angebracht, dass sie während des Sprunges sowie der gesamten Bewegung den Würfel nicht verlassen. Die Schulterpunkte lagen generell und beim Sprung bis max. 70 cm außerhalb des Raumvolumens.

Um die spezifischen Messpunkte an Fuß-, Knie-, Hüft- und Schultergelenk besser er-kennen zu können, wurden die Probanden mit reflektierenden Markern an den jeweili-gen Gelenken gekennzeichnet (Abb. 30). Die Markierung der ausgewählten anthropo-metrischen Punkte (Tab. 4) erfolgt manuell mit Hilfe von selbstklebenden, weißen run-den Markern (Durchmesser: 2 cm).

Tabelle 4: Ausgewählte anthropometrische Punkte

Bezeichnung Beschreibung

Sr; Sl Schulter (im Bereich des Acromiums) Hr; Hl Hüfte (im Bereich des Trochantor major) Kr; Kl Knie (im Bereich der Patella)

Fr; Fl Fuß (im Bereich des Sprunggelenks)

Die Videokamera steht im Abstand von vier Metern auf einem eineinhalb Meter hohen Stativ. Für einen einheitlichen Hintergrund der Filmaufnahmen sorgte eine vom Boden bis zur Decke reichende graue Leinwand. Aufgrund des einheitlichen Hintergrunds, ist eine bessere Bearbeitung der Filmaufnahmen möglich (Abb. 30).

Abbildung 30: Versuchsaufbau: Eichwürfel, Proband mit Markern, Strahler- und Kameraposition.

6.3.3.2 Durchführung Counter Movement Jump

Die Sprungtests im Labor wurden nur beim Prä- und Posttest der Studie mit der Video-kamera aufgezeichnet. Vor dem jeweiligen Sprung erklärte der Versuchsleiter die Vor-gehensweise verbal und veranschaulichte visuell den genauen Ablauf des Sprungs. An-schließend erfolgte die Möglichkeit eines Probesprungs.

Vor jedem Sprung wurde die Kraftmessplatte auf den Wert Null kalibriert. Für diese Untersuchung wurde der Counter Movement Jump eingesetzt. Die Probanden stehen bei diesem Sprung aufrecht und mit schulterbreit gespreizten Beinen zentral auf der Mess-platte. Aus dieser stabilen Standposition, wird mit Hilfe einer schnellen Ausholbewe-gung der Arme und einer leichten Knie und HüftbeuAusholbewe-gung, die parallel zu der Armbewe-gung verläuft, ein maximaler Vertikalsprung realisiert. Dabei führen die Ausholbewe-gung der Arme und die dadurch erzeugte Vorspannung in der Sprungmuskulatur bereits im unteren Umkehrpunkt der Bewegung zu einer positiven Kraft, die größer ist als die Kraft, die durch das eigene Körpergewicht erzeugt wird. Weswegen Counter Movement Jumps auch zur Untersuchung der maximalen Sprunghöhe herangezogen werden. Die Probanden hatten neben der Aufgabe, maximal hoch zu springen, auch die Aufgabe, an dem gleichen Ort zu landen, an dem sie zuvor abgesprungen sind. Der Counter Move-ment Jump sollte möglichst immer gleich ausgeführt und mit je drei Wiederholungen absolviert werden. Vor jedem der drei Sprünge wurde ein bestimmtes Startsignal festge-legt auf welches die Probanden mit dem Sprung beginnen.

Messkriterium für die sportliche Leistungsfähigkeit ist bei diesen Sprüngen auf der Kraftmessplatte die gemessene Sprunghöhe und die Ausweichbewegungen nach der Landung. Durch sie können Angaben über eine eventuelle Verbesserung der Stabilität,

die durch das Training in den Bereichen des Hüftgelenks und den Gelenken der unteren Extremitäten gemacht werden. Die Bilderfassung erfolgt frontal mit einer JVC Digital Video Kamera und folgenden Einstellungen (Tab. 5):

Tabelle 5: Verwendete Kameraeinstellungen

Bildfrequenz: 120 Hz Verschlusszeit: 1/250 s Brennweite: 6 mm

Bildauflösung: 1024 x 768 Pixel

Format: 4:3

Die Punkterfassung und -verfolgung dient der Erfassung und Speicherung der vorher festgelegten anthropometrischen Punkte in Zusammenhang mit deren Bildkoordinaten (x; y). Da sich die Lage der Punkte während der Bewegungsabläufe verändert, ist auch die Erfassung des zeitlichen Verlaufs (x(t); y(t)) von Bedeutung.

6.3.3.3 Auswertung der Messdaten

Die Bearbeitung und Auswertung der Daten spezifiziert sich anhand der verschiedenen Untersuchungen. Die Messwerte des Sprungtests im Labor werden über eine Kraft-messplatte aufgezeichnet und die Rohdaten auf einem angeschlossenen Computer ge-speichert. Die so gewonnenen Daten werden unter zu Hilfenahme von verschiedenen Computerprogrammen analysiert und ausgewertet. Zur Datenaufnahme wird mit Bio-Daq Version 1.0 gearbeitet. Für die weitere Analyse wird zunächst mit Bio-Soft Version 1.0 fortgefahren. Anschließend werden die Rohdaten in eine Excel Tabelle (Excel 2003) übertragen. Diese so zusammengestellten Daten werden mit Microcal ™ Origin® Ver-sion 6.0 als Graph dargestellt, sodass die Werte der verschiedenen Bereiche abgelesen werden können.

Dabei werden von der Kraftmessplatte sowohl vertikale als auch horizontale Kräfte, die bei dem Sprung entstehen, gemessen. Diese Daten werden anschließend mit Hilfe von Excel und SPSS 19.0 analysiert und ausgewertet. Relevant für die Ergebnisse sind dabei die Werte der Sprungphase der Probanden bei den jeweiligen Sprüngen. Die aufge-zeichneten Werte werden anschließend in die reale Sprunghöhe umgerechnet. Diese Weiterhin sind die Werte der Ergebnisse des Punktes der maximalen Stiffness und die der Vor- und Seitwärts-Drehbewegungen während der Landung von Relevanz. Evaluiert

wurde dabei die Körperschwankung über die Streuung des Verlaufs des Kraftangriffs-punkts (Center of Pressure).

Die parallel aufgezeichneten Videoaufnahmen werden von der Videokamera auf einen PC übertragen und dort unter Zuhilfenahme der Sprungkriterien (s. Kap. 6.3.4.3) mit einem Videoplayer analysiert. Die weitere Auswertung und grafische Darstellung er-folgt mit Excel.

Für die statistische Auswertung der Ergebnisse werden die üblichen deskriptiven Ver-fahren (Mittelwert (Mw) und Standardfehler (SE) genutzt. Signifikante Unterschiede der Testintervention bei den beiden Trainingsgruppen (Versuchs-(VG) und Kontroll-gruppe (KG)) werden mit Hilfe von SPSS 19.0 analysiert und ausgewertet. Unter Zuhil-fenahme des gepaarten t-Test werden die Signifikanzen ermittelt (Hier gilt: * p ≤ 0,05,

** p ≤ 0,01, *** p ≤ 0,001). Des Weiteren wird durch eine Multivarianzanalyse die Ef-fektstärke der Prä- und Posttest ermittelt und dargestellt. Hier gilt nach Cohen (1988): d

≥ 0,20 – kleiner Effekt, d ≥ 0,50 – mittlerer Effekt, d ≥ 0,80 – großer Effekt; angegeben wird der Wert in Eta (ή).