Neue Herausforderungen = neue Ansätze: Evaluation zweier neuer Trainingsgeräte für Deep-Space Missionen

Abstract

Einleitung: Fehlende Schwerkraft führt zu Anpassungen des menschlichen Körpers, unter anderem zu Verlust von Muskel- und Knochenmasse. Als Gegenmaßnahme ist vor allem bei längeren Aufenthalten in der Schwerelosigkeit ein Krafttraining zwingend erforderlich um die Gesundheit der Astronauten zu gewährleisten. Außerdem wird bei zukünftigen Deep-Space-Missionen der Platz für Trainingsgeräte in den Raumschiffen deutlich geringer. Daher müssen neue platzsparende, sehr vielseitig einsetzbare Trainingsgeräte konzipiert werden. Im Rahmen zweier ESA-Studien wurden zwei neue Konzepte entwickelt: ATHLETIC (ESA Contract No. AO/1-9473/18/NL/RA) basiert auf dem Konzept eines Exoskeletts, NEX4EX (ESA Contract No. AO/1-9369/18/NL/KML) arbeitet als Sprungplatte mit einem geführten Schlitten. Fragestellung: Kann mit diesen neuartigen Trainingsgeräten sowohl ein plyometrisches Training als auch intensives Krafttraining durchgeführt werden, dass in den Kräften und Bewegungsabläufen einem Referenztraining auf der Erde entspricht? Methodik: 11 (NEX4EX) bzw. 10 (ATHLETIC) Probanden wurden im Rahmen der Evaluierung untersucht. Ermittelt wurden mechanische Parameter wie Bodenreaktionskraft, Sprunghöhe, Bewegungsamplitude sowie Muskelaktivierung mittels Elektromyografie. Die Werte auf den neuen Trainingsgeräten wurden jeweils relativ auf die entsprechenden Werte eines Referenztrainings bezogen. Das plyometrische Training bestand aus Countermovement Sprüngen sowie reaktivem Hüpfen. Das Krafttraining bestand aus Kniebeugen sowie Fersenhebern, beim Referenzkrafttraining mit zusätzlicher Belastung von 50% Körpergewicht. Das Training mit den neuen Geräten wurde in horizontaler Rückenlage zur Vermeidung der Schwerkraftkomponente durchgeführt. Ergebnisse: Das Training auf den neuen Geräten konnte im Vergleich nur mit verminderten Kräften durchgeführt werden, woraus im Mittel verminderte Aktivierungslevel der Muskulatur resultierten. Die mechanischen Ergebnisse wiesen große individuelle Unterschiede auf, abhängig von der relativ zum Körpergewicht aufgebrachten Belastung durch die Trainingsgeräte sowie der individuellen Bewegungskoordination. Im Mittel waren die Ergebnisse der mechanischen Parameter verringert beim Training mit den neuen Geräten. Schlussfolgerungen: Sowohl effektives Krafttraining als auch plyometrisches Training ist mit beiden Trainingsgeräten möglich, allerdings mit verminderter Kraft im Vergleich zum Referenztraining. Zukünftig sollten im Vorhinein einige Trainingseinheiten mit verminderter Kraft zum Erlernen der korrekten Bewegungskoordination erfolgen, wodurch ein Training mit erhöhter Belastung ermöglicht werden sollte. Weitere Studien zur Effektivität sowie während Parabelflügen sollten folgen. Kleinere Verbesserungen an den Geräten sind notwendig um die Natürlichkeit der Bewegung der Probanden zu steigern.