Neuroathletiktraining
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Grundlagen und Praxis des neurozentrierten Trainings
Mit Vorworten von Dr. Eric Cobb und Dr. Andreas Schlumberger
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NEUROATHLETIKTRAINING – Grundlagen und Praxis des neurozentriertenTrainings
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Impressum Autoren
Ulla Schmid-Fetzer usf@neuro-athletic.com
Hinweis
Die medizinische Entwicklung schreitet permanent fort. Neue Erkenntnisse, was Medikation und Behandlung angeht, sind die Folge. Autor und Verlag haben alle Texte mit großer Sorgfalt erarbeitet, um alle Angaben dem Wissensstand zum Zeitpunkt der Veröffentlichung anzupassen. Dennoch ist der Leser aufgefordert, Dosierungen und Kontraindikationen aller verwendeten Präparate und medizinischen Behandlungungsverfahren anhand etwaiger Beipackzettel und Bedienungsanleitungen eigenverantwortlich zu prüfen, um eventuelle Abweichungen festzustellen.
ISBN
ISBN 978-3-7905-1055-3
Urheber- und Nutzungsrechte
© 2018 by Richard Pflaum Verlag GmbH & Co. KG, Lazarettstraße 4, 80636 München Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwendung außerhalb der engen Grenzen des Urheberrechtsgesetzes ist ohne Zustimmung des Verlags unzulässig und strafbar. Das gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen, Bearbeitung sonstiger Art sowie für die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen. Dies gilt auch für die Entnahme von einzelnen Abbildungen und bei auszugsweiser Verwendung von Texten. Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne der Warenzeichen-und Markenschutzgesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürften. Wir übernehmen auch keine Gewähr, dass die in diesem Buch enthaltenen Angaben frei von Patentrechten sind; durch diese Veröffentlichung wird weder stillschweigend noch sonst wie eine Lizenz auf etwa bestehende Patente gewährt.
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Druck
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Sommer media GmbH & Co. KG, Feuchtwangen
Bibliografische Information
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Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.d-nb.de abrufbar.
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INHALT Relevante Grundlagen aus den Neurowissenschaften
Danksagung 16 Preface Dr. Eric Cobb 17 Vorwort Dr. Andreas Schlumberger 19 21 Einleitung
Ab Seite 25
Inhalt
1 1.1
Die Hauptaufgabe des Gehirns
26
1.2
Der Gefahrenfilter
28
1.3
Integration des Inputs
31
1.4
Feeding Pattern – Aktivierungsmuster des Gehirns
31
1.5
Neuronale Aktivität
33
1.6 Neuroplastizität – Anpassung an neuronale Reize
33
Neuroanatomie – Die Kommunikations wege zwischen Gehirn und Körper Ab Seite 37
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38 39 39 41
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Einflussebenen der Leistungsfähigkeit Einflussebene Rezeptoren Einflussebene periphere Nerven Einflussebene Rückenmark
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2.1 2.1.1 2.1.2 2.1.3
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Inhalt
2.1.4 2.1.5 2.1.6 2.1.7
Einflussebene Kleinhirn Einflussebene Stammhirn Einflussebene Thalamus Einflussebene Kortex
44 45 47 47
2.2
Bewegungsentwurf und Ausführung von willkürlicher Bewegung 49
Das visuelle System Ab Seite 51
3 3.1
Sehen findet im Gehirn statt
52
3.2
Wechselwirkungen mit anderen Systemen
53
3.3
Foveales Sichtfeld und periphere Wahrnehmung
54
3.4
Binokulares Sehen
55
3.5
Die extraokulären Augenmuskeln
56
3.6
Willkürliche und reflexive Augenbewegungen
58
3.7
Weitere visuelle Fertigkeiten
58
3.8
Top-down- und Bottom-up-Athlet
59 60
6
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3.9 Zusammenfassung
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Inhalt
Das vestibuläre System Ab Seite 63
4 4.1
Aufbau des vestibulären Systems
64
4.2
Aufgabe der Bogengänge
65
4.3
Funktionelle Paarung der Bogengänge
66
4.4
Vestibuläre Reflexe
68
4.5
Der Einfluss des vestibulären Systems auf die Motorik
70
4.6
Weitere Wechselwirkungen: Hören und das interozeptive System
70
4.7 Zusammenfassung
71
Das propriozeptive System Ab Seite 73
74
5.2
Propriozeption lebt im Gehirn
75
5.3
Propriozeptiver Input als Grundlage von Gehirnaktivität
76
5.4
Einfluss auf und Wechselwirkungen mit anderen Systemen
77
5.5
Vorhersagbarkeit innerhalb der eigenen Bewegung
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Strukturen des propriozeptiven Systems
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5.1
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Inhalt
5.6
Propriozeptive Präzision
79
5.7 Zusammenfassung
80
Einleitung in den Praxisteil Ab Seite 83
6
Assessments und Re-Assessments Ab Seite 87
7 7.1
Der Gang
89
7.2
Neutraler Stand
89
7.3 Borg-Skala
91
7.4 Romberg-Test (erschwerte Variante)
92
7.5 Koordinationstests 7.5.1 Koordinationstest 1: Schneller Wechsel von Pronation und Supination Hand 7.5.2 Koordinationstest 2: Schneller Wechsel von Pronation und Supination Schulter 7.5.3 Koordinationstest 3: „Fußtapping“ 7.5.4 Überprüfung des peripheren Sichtfeldes
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7.7 Krafttests 7.7.1 Muskeltest „Bauchmuskulatur“ 7.7.2 Muskeltest „Breiter Rückenmuskel“ 7.7.3 Muskeltest „Kopfwender“
99 100 101 102
7.8
103
„Startle“ erkennen
Inhalt
7.6 Beweglichkeitstests 7.6.1 Toe-Touch (Rumpfbeuge) 7.6.2 Schulterrotation
Praxisteil visuelles System
Ab Seite 107
8 8.1 Regeneration des visuellen Systems 8.1.1 Augenmassage 8.1.2 Palming (Umschließen der Augen mit den Handflächen)
108 108 109
8.2
110
Periphere Wahrnehmung
8.3 Akkommodation
115
8.4 8.4.1 8.4.2 8.4.3 8.4.4
116 116 121 122 122
Binokulares Sehen Grundvariante Brock-String Binokulare Pursuits (Augenfolgebewegungen) Binokulare Blick-Stabilisation Binokulare Blickwechselsprünge/Sakkaden
125 127
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8.5 Augenliegestütze 8.5.1 Korrekturübungen für typische Fehler der Augenliegestütze
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Inhalt
Praxisteil vestibuläres System Ab Seite 129
9 9.1
Vestibulookulärer Reflex (VOR)
130
9.2
VOR-C mit Visionstick
134
137 9.3 Isometrische Nackenarbeit 9.3.1 Grundvariante isometrische Nackenarbeit in neutraler Kopfstellung 137 9.3.2 Isometrische Nackenarbeit mit eingerollter oberer Halswirbelsäule 139 9.4
Nacken-Repositionierung mit Laser und Chart
139 141
9.5 Achter-Gang
Praxisteil propriozeptives System Ab Seite 147
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150 150 151 153 154 156 157
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10.1 Füße 10.1.1 Outside Toe-pull 10.1.2 Middle Toe-pull 10.1.3 Inside Toe-pull 10.1.4 Lateral Ankle Tilt 10.1.5 Sprunggelenkskreis 10.1.6 Ball of Foot Circle
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159
10.3 Hüftgelenk 10.3.1 Test der aufzuarbeitenden Position 10.3.2 Hüftgelenkskreise 10.3.3 Hüftgelenkskreise in der geschlossenen Kette
160 160 161 163
10.4 Brustwirbelsäule 10.4.1 Beugung und Streckung der Brustwirbelsäule 10.4.2 Kreisen der Brustwirbelsäule
164 164 166
10.5 Halswirbelsäule 10.5.1 Rotation und Seitneigung 10.5.2 „Das Chicken“ 10.5.3 Mobilisation der oberen Halswirbelsäule
168 168 169 170
10.6 Hände 10.6.1 Handgelenks-Acht
171 171
Inhalt
10.2 Kniegelenk
Verbesserung der neuromechanischen Bedingungen Ab Seite 175
11 177 177 178 180
11.2 Obere Extremitäten 11.2.1 Dehnung des Ulnarnervs 11.2.2 Dehnung des Mediannervs
182 182 183
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11.1 Untere Extremitäten 11.1.1 Piriformis Dehnung 11.1.2 Dehnung des Tibialisnervs 11.1.3 Dehnung des Peroneusnervs
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Inhalt
Stabilität
Ab Seite 185
12 12.1 Mechanische Komponenten der Stabilität 12.1.1 Beckenaufrichten im Gang 12.1.2 Beckenaufrichten gegen Widerstand 12.1.3 Kopfrollrichtung 12.1.4 Training „lange Wirbelsäule“ über externe Ziele 12.1.5 Zungenposition
186 186 188 190 191 192
12.2 Nutzen von „neuronalen“ Stabilitätshelfern 12.2.1 Aktivierung der unteren Hügel durch Lokalisation akustischer Signalquellen 12.2.2 Aktivierung der oberen Hügel durch periphere Wahrnehmung 12.2.3 Aktivierung der Hirnnerven III und IV
193 194 195 195
Kompass-Schritte Ab Seite 199
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13.1 Grundvariante Kompass-Schritte
203
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13.3 Integration der Systeme in die Kompass-Schritte
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13.2 Stabilisation der Kompass-Schritte
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Inhalt
Balance-Kompass Ab Seite 209
14 14.1 Kopfbewegungen im Einbeinstand
210
14.2 Augenbewegungen im Einbeinstand
212
14.3 Grundvariante Balance-Kompass
213
14.4 Balance-Kompass Variante: Ausführung mit der Hand
215
14.5 Unterstützende Übungen zur Verbesserung der Balance 14.5.1 Gezielte Gelenkskontrolle 14.5.2 Aktivierung der Hirnnerven
217 217 217
Trainingsempfehlungen Ab Seite 223
15.2 Sportspezifische Integration 15.2.1 Beispiel 1: Vorbereitende Übungen im Aufwärmen 15.2.2 Beispiel 2: Sportartspezifische Anwendung im Techniktraining
225 225 226
15.3 Hohe Belastungs- und Wettkampfphasen
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15.4 Allgemeine Tipps zur Integration ins Training
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15.1 Grundanpassung
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Inhalt
Gastkapitel Steffen Tepel: Anwendung der Neuroathletik im Wintersport Ab Seite 231
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Anhang
Ab Seite 239
17 240
Gast-Autoren
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Models
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Weiterführende Literatur Neuroanatomie und neuronale Grundlagen Training und Sportwissenschaften Visuelles, vestibuläres und propriozeptives System
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Die Autoren
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Für Kai
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Danksagung
DANKSAGUNG Wir bedanken uns an dieser Stelle bei allen, die es ermöglicht haben, dass wir dieses Buch zu Papier bringen konnten: Martin Weddemann, ohne deine Vision und deine Tatkraft wäre NAT weder entstanden, noch hätte es laufen gelernt. Danke! Ein Riesendank geht an Dr. Eric Cobb, Kathy Mauck und Matt Bush, sowie das gesamte Z-Health Team. Thank you for guiding and educating us for so many years. Vielen Dank an unsere wundervollen Models Rebekka und Gina.
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Und natürlich bedanken wir uns bei allen Athleten, Trainern und Verbänden, die über die Jahre mit uns gearbeitet haben!
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If you are an athlete, or are involved in the training or support of athletes, please know this: We are living in an incredibly exciting time! With the advent and continued growth of emergent technologies combined with the real-world “laboratories” of elite sport we are moving into a new era of training to maximize athletic performance. The Neuro Athletic Training paradigm is the leading edge of this revolution.
Preface Dr. Eric Cobb
PREFACE DR. ERIC COBB
Why is that? While the real answer can be quite complex, the simple answer is that the Neuro Athletic Training approach is distinct in its practical attention to the overall controlling factors of MOVEMENT. While many people tend to think of sport performance in terms of basic athletic attributes like strength, speed and endurance, the truth is that these are only a part of the story. One of my favorite quotes is that from the well-known sports scientist, Dr. Mel Siff. He states, “Athletic performance may be described in terms of a complex interaction of many movements, so that the fundamental phenomenon underlying all sports tasks is movement. Sport then becomes a problem-solving activity in which movements are used to produce the necessary solutions.” If you take the time to really think about this statement, it is both simple and profound. Regardless of what you want to achieve, movement is the fundamental key to solving your problems. And, in the Neuro Athletic Training approach, we would say that BETTER movement than you are currently performing is the end goal of training. If this is true, we are then faced with two demanding questions: “How do I assess and improve movement?”
Many years ago, one of my favorite professors frequently said to us as aspiring young physicians, “Everything we do is applied anatomy.” While I was too young and inexperienced at the time to fully appreciate his comment, I have thought of it often over the intervening years, and I think it was an ALMOST perfect statement.
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Instead, I think he should have said, “Everything we do is applied neuroanatomy.”
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From the Neuro Athletic Training perspective, that all begins with understanding movement at a deep, neurological level.
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While this may sound like an unimportant differentiation, it is actually representative of a global shift in perspective that is needed to revolutionize sports preparation and performance. My professor’s statement was deeply rooted in a biomechanical model
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Preface Dr. Eric Cobb
of movement, injury, rehabilitation and performance training. And, while this concept is still valuable, it is also limited. A modern viewpoint of sports development must take into account higher order systems of the human body that control everything we do. In other words, we must understand the nervous system, in all of its intricacies and complexities, in a practical way and use this information to alter movement to create better performance. In the real world, this means that the time has come for sports performance coaches to become experts in movement neurology and for individual athletes to understand how to train themselves more efficiently through applied information. In the chapters that follow, you will be introduced through foundational neuroanatomy and neurophysiology to concepts that may both surprise and delight you.
• You will learn how visual and vestibular dysfunctions play a very real and powerful • •
role in both pain and performance issues. You will gain insight into how quickly you can create observable change in the body through understanding the nervous system, as well as how to use this powerful concept in your training. You will explore the emerging field of neuroplasticity and understand the vital role it plays in creating better athletes.
Ultimately, this book will forever change how you think about the complex interwoven connections of the body required to perform at a higher level, and give you a path to train them. I wish you much success on the journey.
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Dr. Eric Cobb Founder, Z-Health Performance
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Erfolgreiches Handeln ist in allen Sportarten an effizientes Bewegen gebunden. Effizientes Bewegen bedeutet damit, dass der Sportler das Bewegungsziel oder den Bewegungsvollzug mit möglichst geringem Energieaufwand erreicht. Die Realisierung effizienter Bewegung ist uns allen bekannt, wenn man die „lockere Sprintlaufbewegung“ eines Top-Athleten mit dem „verkrampften und von Überspannung geprägten“ Laufstil eines Athleten mit geringerem Leistungsniveau vergleicht. Effizientes Bewegen bedeutet aus neuromuskulärer Sicht, eine optimale intermuskuläre Koordination zu besitzen, d. h. das Timing (An- und Ausschalten von Muskeln innerhalb von Synergisten- und Antagonistenketten) und das Ausmaß der Aktivierung müssen situationsadäquat gelöst werden. Training zur Verbesserung der sportlichen Leistung muss damit in allererster Linie ein Training zur Verbesserung der (intermuskulären) Koordination einer oder mehrerer Zielbewegungsmuster sein.
Vorwort Dr. Andreas Schlumberger
VORWORT DR. ANDREAS SCHLUMBERGER
Häufig beschränkt sich jedoch heutzutage das Training auf die „leicht zu trainierenden“ konditionellen Faktoren, wie z. B. Kraft oder Ausdauer. Dieser Zugang hat seinen Ursprung im Wesentlichen darin, dass er von außen relativ leicht messbar und damit quantifizierbar ist (z. B. Lasten im Krafttraining, Zeiten oder Herzfrequenzen im Ausdauertraining). Häufig sind diese Zugänge dann noch mit einer stark trainingsumfangsbetonten Strategie verbunden. Während dieser Zugang aus trainingswissenschaftlicher Sicht seine absolute Berechtigung hat, wird dabei doch häufig der Aspekt des effizienten Bewegens und der damit verbundenen Aspekte der Bewegungssteuerung vernachlässigt.
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Diese erlaubt eine bisher nicht da gewesene Differenzierung der Trainingsmethodik, nicht nur für das Entwicklungstraining von Hochleistungsathleten, sondern auch für das rehabilitative Training. Gerade in letzterem, und das zeigen mittlerweile eine Reihe wissenschaftlicher Arbeiten, ist die zielgerichtete Verbesserung der Bewegung, in diesem Falle auch der Grundbewegungsmuster von Athleten und Patienten, mit Hilfe neurozentrierter Strategien ein wichtiger Bestandteil für optimale Trainingseffekte.
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In jüngerer Vergangenheit wurde mit dem Neuro-Athletiktraining ein neuer trainingsmethodischer Zugang entwickelt, der die Verbesserung der Bewegungsleistung und damit -koordination als Hauptziel beinhaltet. Dieser ist eng mit Lars Lienhard und seinem Team verbunden. Dabei geht es allerdings nicht nur darum, die Bewegungsleistung als eine reine Output-Strategie des zentralen Nervensystems zu begreifen. Vielmehr spielen die Inputvorgänge als wesentlicher Bestandteil des motorischen Lernens bzw. der Bewegungsoptimierung eine wesentliche Rolle. Damit erweitern die Autoren das trainingsmethodische Spektrum für Athleten enorm und geben dem Training mit Athleten eine neue Perspektive.
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Preface Dr. Eric Cobb
Entsprechend dieses Paradigmenshifts vom rein biomechanischen bzw. konditionellem Zugang zum Training mit einem „Neuro-Fokus“, wünsche ich dem vorliegenden Buch den angemessenen Erfolg und vor allem den Startpunkt für eine breit angelegte Diskussion über die Optimierung von Trainingsstrategien in der Fachszene.
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Dr. Andreas Schlumberger
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Einleitung
EINLEITUNG Bücher und Konzepte über das Training von Athleten überschwemmen mittlerweile den Markt. In vielen Trainingsbüchern wechseln zwar die Methoden und Konzepte ein wenig, in einem Punkt jedoch sind sie sich alle sehr ähnlich: Sie sind meist outputzentriert. Das heißt, sie fokussieren ein Endresultat, z. B. die Geschwindigkeit, Kraft, etc. einer Bewegung, den Output. Das vorliegende Buch legt seinen Fokus hingegen auf die neuronalen Prozesse, die im Hintergrund ablaufen und somit das Endresultat der Bewegung bedingen.
Die Besten der Besten in ihren Sportarten sind nahezu immer die effizientesten Beweger und haben die beste Bewegungsqualität. Sind sie einfach wirklich nur talentierter, oder haben sie gelernt, sich derart zu bewegen? Welche Komponenten sind es denn eigentlich, die unsere Bewegung steuern? Dieses Buch soll ein verbessertes Verständnis für diese Strukturen und Systeme schaffen und weiterhin zeigen, wie man im Training gezielt Einfluss auf die bewegungssteuernden Systeme nehmen kann, um die Bewegungsqualität zu verbessern. Es erklärt die Basisaufgaben des Gehirns, sowie seine Funktionsweise und zeigt deren Bedeutung für den Sport auf. Das Verständnis für die Bedeutung der neuronalen Strukturen und ihr gezieltes Adressieren in der Praxis ist über jahrelange Erfahrung im Spitzensport gewachsen.
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Der Praxisteil dieses Buches liefert effiziente Methoden aus unserer neurozentrierten Trainingsarbeit und zeigt, wie diese in die spezifischen Anforderungen der jeweiligen Sportarten implementiert werden können. Er dient als Einstieg in das neuro-zentrierte Training und kann ohne große Vorkenntnisse angewendet werden. Die Ansätze,
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Wir leben in einer Zeit, in der die Hirnforschung mehr und mehr Wissen und Verständnis für die in Gehirn und Nervensystem ablaufenden Prozesse erzeugt und der immense Einfluss des zentralen Nervensystems in den Fokus der Aufmerksamkeit rückt. Hierdurch kommt es in vielen Bereichen und Themenfeldern (Psychologie, Medizin, Lernforschung, etc.) zu einem Paradigmenwechsel – man könnte fast sagen zu einer Neuro-Revolution. Diese hat nun seit einigen Jahren auch im Sport Einzug gehalten. Das Gehirn und sein Einfluss auf die Bewegungssteuerung finden immer mehr Beachtung in Wissenschaft und Training. Dies reicht von Verletzungsprophylaxe und Rehabilitation bis hin zu Leistungsoptimierung im Spitzensport. Es geht hierbei also um einen Wechsel von einem biomechanisch geprägten Ansatz hin zu einer neurozentrierten Herangehensweise an Bewegung. Die neuronalen Gesetze der Bewegungssteuerung müssen und werden zukünftig deutlich mehr Beachtung im Trainingsprozess erhaltenen, als dies derzeit noch der Fall ist. Das Gehirn kontrolliert alles. Hat man das einmal wirklich verstanden, so eröffnen sich viele neue Perspektiven und Möglichkeiten im Training. Hier gilt unser Dank und tiefster Respekt der unglaublichen Arbeit von Dr. Eric Cobb. Er hat es geschafft, die neuesten Erkenntnisse der Neurowissenschaften und Gehirnforschung in ein System zu bringen, das weltweit seinesgleichen sucht. Sein Z-Health System bildet die Grundlage unserer Arbeit und somit sicherlich unter anderem die Basis für die Inhalte dieses Buches.
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Einleitung
die in diesem Buch vorgestellt werden, wurden jahrelang erfolgreich im Spitzensport ein- und umgesetzt. Focus on Performance, die Firma von Martin Weddemann und Lars Lienhard, leistete hier Pionierarbeit in Europa. Ihre Vision, den Spitzensport zu verändern, wurde eine Erfolgsgeschichte. Im Laufe der Zeit wurde aus einer Tätigkeitsbeschreibung ein neuer Begriff für diese neurozentrierte Herangehensweise ans athletische Training. So entstand der Name „Neuroathletiktraining“. Neuroathletik begleitete die Fußball-Weltmeisterschaft in Brasilien und die Olympischen Spiele in Rio und arbeitete mit Elite-Athleten aus vielen verschiedenen Sportarten, angefangen von Olympischen Medaillen-Gewinnern aus dem Wintersport und der Leichtathletik bis hin zu professionellen Tänzern und Fußballnationalspielern. Viel Spaß und Erfolg im Training wünschen
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Relevante Grundlagen aus den Neurowissenschaften
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1.2 DER GEFAHRENFILTER
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1.3 INTEGRATION DES INPUTS
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1.4 FEEDING PATTERN – AKTIVIERUNGSMUSTER DES GEHIRNS
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1.5 NEURONALE AKTIVITÄT
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1.6 NEUROPLASTIZITÄT – ANPASSUNG AN NEURONALE REIZE
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1.1 DIE HAUPTAUFGABE DES GEHIRNS
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Kapitel 1
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Das zentrale Nervensystem kontrolliert alles – auch Bewegung. Daher müssen wir uns als Trainer mit dessen Arbeitsweise sowie mit den fundamentalen neuronalen Gesetzen auseinandersetzen, um die Hintergründe der Leistungsfähigkeit unserer Athleten besser verstehen und ihre sportliche Entwicklung optimal lenken zu können. Wann wird vom Gehirn eine optimale Leistung zugelassen? Wann wird sie eingeschränkt und warum? Das sind die Fragen, die wir in diesem Kapitel beantworten möchten. Beurteilen wir unser Training nur nach mechanischen oder physiologischen Gesetzen, so ist es schwer, seine Auswirkungen umfassend einzuordnen und zu verstehen. Das Training muss die neuronalen Gesetze beachten. Daher betrachten wir in diesem Kapitel die Hauptfunktion des Gehirns, die Grundarbeitsweise des Nervensystems sowie die Bedingungen und Gesetze, auf deren Basis Gehirn und Nervensystem operieren. Es ist wichtig zu verstehen, dass es sich hierbei um neuronale Gesetze handelt, deren Missachtung immer Konsequenzen auf das Training haben wird! Die in diesem Kapitel vorgestellten Grundlagen aus den Neurowissenschaften1 bilden die Basis für das Verständnis eines neurozentrierten Trainings, wie wir es später im Praxisteil ausführlicher vorstellen.
1.1 DIE HAUPTAUFGABE DES GEHIRNS Die Hauptaufgabe unseres Nervensystems und Gehirns ist es, das Überleben zu sichern. Das heißt, nahezu alles im zentralen Nervensystem ist darauf ausgelegt, im Hier und Jetzt sicher zu sein. Wenn eine Situation nicht vorhersehbar ist, so ist sie bereits potentiell unsicher. Daher trifft das Gehirn permanent Vorhersagen über die möglichen Konsequenzen einer Handlung. Das Nervensystem ist so verschaltet, dass es auf Gefahr immer adäquat antworten kann. Es ist darauf ausgelegt, potentielle Bedrohungen zu erkennen und Handlungen bzw. Bewegungen einzuleiten, um diesen adäquat zu begegnen. Im Ursprung diente Bewegung dazu, Gefahren aus dem Weg zu gehen und körperliche Bedrohungszustände, wie Hunger, Durst, usw., zu beheben.
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Alle lebenserhaltenden Funktionen sind zu unserem Schutz so organisiert, dass sie autonom ablaufen können, was eindrücklich veranschaulicht, nach welchen Gesetzmäßigkeiten das zentrale Nervensystem strukturiert ist. Auch die reflexiven Verschaltungen dienen der Gewährleistung von Sicherheit (z. B. Schutzreflexe und reflexive Stabilisierung des Körpers).
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Hintergrundinformationen sowie weiterführende Literatur finden sich in Kapitel 17.
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Das Erbringen von sportlichen Höchstleistungen steht eher hinten in der Prioritätenliste des Gehirns. Später werden wir noch zeigen, dass selbst innerhalb einer will-
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kürlichen Bewegung der größte Teil der Funktion des Nervensystems darauf ausgerichtet ist, für Sicherheit zu sorgen. Dem Gehirn ist primär nicht daran gelegen, viel Gewicht zu bewegen, in erster Linie möchte es während der Übung sicher bleiben. Das müssen wir als Trainer und Athlet immer bedenken.
Kapitel 1
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Betrachtet man die Arbeitsweise des Nervensystems, so zeigt sich, dass es eigentlich nur drei Dinge tut: Es empfängt Input, analysiert und interpretiert diesen und reagiert mit einem Output. In unserem Fall ist der Output, den wir betrachten, Bewegung. Sinnesorgane und Rezeptoren Sensorischer Input
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Motorischer Output ausführendes System/Organ Peripheres Nervensystem (PNS)
Zentrales Nervensystem (ZNS)
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Hierzu liefern Sensoren/Rezeptoren permanent Informationen über den Zustand der Umgebung (Exterozeption) und des Körpers (Interozeption und Propriozeption). Dieser Input in das Nervensystem wird zum Gehirn geleitet, wo die Daten analysiert, integriert und (auf Basis gespeicherter Muster) interpretiert werden. Aufgrund dieser Analyse und Interpretation des Inputs wird nun entschieden, in welcher Form welche nächste Handlung durch Bewegung erfolgen soll. Diese Entscheidungen passieren in den meisten Fällen unbewusst, sie erfolgen auf subkortikaler Ebene. Oft wird die Entscheidung, ein Gewicht zu heben, oder eben diesen Versuch zu unterlassen, bereits beim Kontakt der Hände mit der Hantelstange gefällt.
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Abb. 1: Die Arbeitsweise des Nervensystems: Input, Interpretation, Output.
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Wurde der Input ausgewertet und eine Entscheidung getroffen, erstellt das Gehirn einen Bewegungsentwurf über die durchzuführende Handlung und schickt ihn an die
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Kapitel 1
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ausführenden Organe (Muskeln). Die resultierende Bewegung ist dann der Output. Ein Sprintschritt, ein Absprung, ein Wurf oder ein Schuss sind also Beispiele für einen Output. Aber auch eine Empfindung, wie etwa Schmerz, ist ein Output – das Endprodukt aus Input und dessen Interpretation. Sind wir als Trainer nun daran interessiert, den Output langfristig zu verbessern, dürfen wir die Gesetzmäßigkeiten seiner Entstehung nicht vernachlässigen. Das obige Diagramm verdeutlicht, dass der Weg dahin vor allem über eine Optimierung des Inputs und seiner Integration laufen muss. Dieser Ansatz, der die neuronalen Prozesse in den Mittelpunkt stellt, wird als neurozentrierter Ansatz bezeichnet.
1.2 DER GEFAHRENFILTER Das Gehirn scannt zu jeder Millisekunde Umgebung und Körper. Es nutzt hierzu das oben erwähnte Prinzip der Mustererkennung, um auf Basis dieser Informationen eine Vorhersage über die zu erwartenden Konsequenzen zu treffen. Die Frage, die das Gehirn immer stellt, wenn es diese eingehenden Informationen analysiert und interpretiert, ist folgende: „Wie gefährlich ist das, was ich hier jetzt gerade mache?“ Erscheint die Situation nicht eindeutig sicher, dann ergreift das Gehirn entsprechende Schutzmaßnahmen, um gegebenenfalls Strukturen des Körpers zu schützen (Bänder, Sehnen, Muskeln, Gelenke, Herz, Kreislauf, etc.). Diese Prozesse laufen überwiegend im „alten Gehirn“ ab. Dieses besteht unter anderem aus Stammhirn, Kleinhirn und limbischem System (s. Kapitel 2). Es gibt viele verschiedene Formen von Schutzmaßnahmen: Einschränkungen der Kraft und Bewegungsweite, muskuläre Spannungen, Schmerz, etc. Das Zuordnen, bzw. das Identifizieren von diesen „Symptomen“ als ein Output, ist eine wichtige Erkenntnis, um die Auswirkungen unseres Trainings besser einordnen zu können. Anstatt das Symptom vorschnell als Ursache auszurufen, müssen wir als Trainer lernen, die richtigen Fragen zu stellen. Was innerhalb des Input- und Interpretationsvorgangs in der Situation des Trainings führte dazu, dass dieses Output-Ereignis eingetreten ist?
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Das Gehirn fragt wirklich IMMER – und natürlich insbesondere dann, wenn wir extremen Belastungen ausgesetzt sind, wie im Sport: „Ist das, was ich hier gerade mache, sicher?“ Das alte Gehirn, in dem diese Auswertung überwiegend stattfindet, weiß nicht, in welchem Kontext es sich befindet. Es bekommt nur Informationen und schickt diese durch einen „Gefahrenfilter“, um die Situation zu bewerten. Performance ist keine Priorität für das Gehirn. Bestenfalls „erlaubt“ das Gehirn Höchstleistungen, weil sie ihm sicher erscheinen.
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Die schnellste und einfachste Art, einen Athleten besser zu machen, ist daher, seine Schutzmuster durch Verbesserung des Inputs und seiner Interpretation aufzulösen. Dazu müssen wir herausfinden, durch welches System oder welche Systeme hier kei-
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ne optimale Vorhersehbarkeit der Situation möglich ist. Diese müssen aufgearbeitet und in ihrer Funktion integriert werden. Viele Faktoren haben Einfluss auf die Beurteilung der Situation. Das sind zum einen die Input-Systeme (visuell, vestibulär, propriozeptiv), zum anderen die allgemeine Lebensführung (Stress, Arbeitsbelastung, Beziehungen, Schlaf, Ernährung) aber auch die soziokulturellen oder individuellen Prägungen der Beurteilungen von Situationen. Ist die Summe aller Belastungen innerhalb einer Situation zu groß, dann kommt es zu einer Schutzfunktion. Das Fass läuft über.
Kapitel 1
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Das heißt für uns als Trainer, dass das Nervensystem eines Athleten, das gestern noch den neuronalen Anforderungen einer Übung gewachsen war, heute eventuell auf die gleiche Übung mit einer Schutzfunktion reagiert. Neuronale Antworten (s. Assessments in Kapitel 7) müssen also stets neu überprüft werden. Wir dürfen als Trainer nicht davon ausgehen, dass das, was „einmal sicher war“, auch „für immer sicher ist“. Es zählt grundsätzlich die Beurteilung im JETZT – und die hat viele Input-Faktoren. Kommt das Fass zum Überlaufen, kann das System mit vielen verschiedenen Antworten (Output) auf diese Situation reagieren. Mögliche Erscheinungsformen sind zum Beispiel: Koordinationsprobleme, instabile Bewegungen, Muskelverhärtungen, Bewegungseinschränkungen, immunologische Veränderungen, Angsterscheinungen, Depressionen, etc. Jedes Warnsignal ist auch immer eine Handlungsaufforderung und als solche muss auf sie reagiert werden! Vorangegangene Erfahrungen/Erlebnisse
Sensorischer Input
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Abb. 2: Der Gefahrenfilter
nicht sicher
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sicher
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geplante Handlung in vollem Umfang ausführen
Schutzmaßnahmen • Schmerz • Bewegungseinschränkungen • Stellreflexe („startle“) • Immunologische Reaktionen • Aktivierung des Sympathischen Nervensystems • Endokrine Veränderungen
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„Wie sicher ist das, was ich hier tue?“
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Kapitel 1
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Aus Sicht des Trainers oder des Athleten sollte also eine bestmögliche Reduktion von Bedrohungssituationen innerhalb des Trainings erfolgen. Hier fokussieren wir uns auf die Komponenten des Inputs, auf die wir Einfluss haben und die leicht und schnell veränderlich sind. Das visuelle und das auditive System liefern Informationen über die Umgebung, das vestibuläre über unsere Orientierung im Raum und das propriozeptive über die Wahrnehmung von Körperbewegung und Lage des Körpers. Über jedes dieser Systeme kann nun der Trainer dafür sorgen, dass sich der Stress global reduziert und das „Fass nicht zum Überlaufen“ kommt.
(alte) Verletzungen Beziehungen Schlaf
sensorische Diskrepanzen
Bewegungsmuster
Balancefähigkeit visuelle Fertigkeiten
Arbeitsbelastung
Ernährung
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Abb. 3: Neuronale Antworten auf ein Übermaß an Belastungsfaktoren.
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• Schmerz • Einschränkung des motorischen Outputs • immunologische oder endokrinische Veränderungen • emotionale Reaktionen (Angst, Depression, etc.)
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1.3 INTEGRATION DES INPUTS Der Input aus diesen Systemen wird jedoch nicht nur separat betrachtet, sondern vor allem zueinander in Bezug gesetzt. Integration ist der Abgleich und die Verarbeitung der verschiedenen eingehenden Informationen im Gehirn. Die für uns wichtigsten Integrationszentren finden sich im Stamm- und Kleinhirn (s. Kapitel 2). In diesen werden die eingehenden Informationen der verschiedenen Systeme verglichen und primär ausgewertet. Diese Integration der Daten ist Teil des Prozesses der Gefahrenbeurteilung durch das zentrale Nervensystem. Kommt es hier, im Abgleich aller eingehenden Informationen zu Unstimmigkeiten, so spiegelt sich dies stets im Output wider.
1.4 FEEDING PATTERN – AKTIVIERUNGSMUSTER DES GEHIRNS Betrachtet man den Informationsfluss global, so sieht man, dass die Aktivierungsreihenfolge der verschiedenen Gehirnareale durch den eingehenden Input einem grundlegenden Muster folgt. Der Input aktiviert die Hirnareale von unten nach oben und von hinten nach vorne. Diesen Fluss der Informationen bezeichnet man auch als das Feeding Pattern des Gehirns, also jenes Muster, nach dem die Hirnareale mit Information/Aktivität versorgt werden. Grob teilt sich das Gehirn in zwei große Bereiche auf. Das „alte Gehirn“ (mit Stammhirn, Kleinhirn, limbischem System) und das „neue Gehirn“ (Kortex). Die Areale des alten Gehirns finden sich hinten/unten, die des neuen vorne/oben. Das heißt, die absolut meisten Informationen aktivieren zuerst das alte und dann erst das neue Gehirn.
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Das alte Gehirn ist evolutionsgeschichtlich schon sehr früh entstanden und kümmert sich hauptsächlich um die Grundfunktionen des Lebens: Aufrechterhaltung autonomer Funktionen (Atmung, Herzschlag, Blutdruck), Ausführung unwillkürlicher Reflexe, Beurteilung der Informationen nach ihrer potentiellen Gefahr (s. Gefahrenfilter) und gegebenenfalls das Einleiten sofortiger Schutzmaßnahmen. Es ist ebenfalls beteiligt an der Regulation der Haltung, dem Setzen von Tonusmuster, der Koordination von willkürlicher Bewegung und der Stützmotorik. In diesem Bereich finden sich
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Betrachten wir nun kurz die Aufgaben und Funktionen dieser beiden Bereiche.
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