A. Einleitung

Das Training auf instabilen Untergründen, etwa mit Trainingsequipment wie Wackelkissen oder dem Posturomed, ist innerhalb der letzten 20 Jahre zu einer weitverbreiteten Methode geworden. Therapeutinnen versuchen mit einem solchen Training Verletzungen ihrer Sportlerinnen zu vermeiden und Gleichgewicht, Stabilität sowie die sportliche Leistungsfähigkeit zu verbessern. Doch hält die Methodik, was Therapeutinnen (und deren Sportlerinnen) sich von ihr versprechen oder handelt es sich beim Training auf instabilen Untergründen nur um einen weiteren Trend?

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Propriozeptives Training überprüft
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B. Annahmen und propagierte Effekte

Die Annahme hinter den erwarteten Effekten eines Trainings auf instabilen Untergründen beruht auf einer erhöhten koordinativen Anforderung, welche vermeintlich zu einer vermehrten Aktivität bestimmter Muskelgruppen führt. Dieser erhöhten Aktivität sogenannter „stabilisierender“ Muskeln wird nachgesagt, sie könne spezifische Trainingsaspekte wie die Gelenkstabilität oder das Gleichgewicht verbessern. Außerdem wird angenommen, dass durch eine erhöhte Aktivität der beanspruchten Muskulatur geringere Trainingslasten im Vergleich zum traditionellen (Kraft-)Training nötig sind. Anstatt der mechanischen Last im traditionellen Training soll es beim Training auf instabilen Untergründen also über die Variable der koordinativen Beanspruchung zu einem Trainingsreiz kommen.

C. Begriffsdefinition und neurophysiologische Grundlagen

Zentrale Anpassungen, die hinter dem Training auf instabilen Untergründen stehen, sind die Verbesserung der Gelenkstabilität (z.B. Vermeidung von Sprunggelenkstraumata) und der sogenannten „posturalen Kontrolle“. Posturale Kontrolle kann als Fähigkeit definiert werden, bei unterschiedlichen statischen sowie dynamischen Bedingungen und Einflüssen eine aufrechte Körperposition einzunehmen oder diese beizubehalten (Espejo-Antunez et al., 2020). Für die posturale Kontrolle und damit auch den Gleichgewichtssinn benötigt der Organismus diverse sensorische Informationen, die vornehmlich über die drei Kanäle des vestibulären Systems, des visuellen Systems und der Propriozeption bestehen und aus diesen Systemen integriert werden.

Das visuelle und vestibuläre System stehen durch die anatomische Lokalisation im Kopf weniger mit den üblichen Übungen eines Trainings auf instabilen Untergründen in Verbindung. Beide Systeme werden mit jeder Augen- und/oder Kopfbewegung trainiert beziehungsweise angesprochen und sollten in diesem Kontext nicht als vorrangige Orte der Trainingsanpassung gelten. Dies wiederum stellt die Propriozeption in den Fokus eines Trainings auf instabilen Untergründen.

Propriozeption ist eine Fähigkeit, welche, obwohl nicht einheitlich definiert, sowohl für die Wahrnehmung von Gelenk- und Körperbewegungen steht als auch für die Positionswahrnehmung des Körpers und seiner Segmente im Raum (Espejo-Antunez et al., 2020). Verantwortlich für diese Körperwahrnehmung sind diverse Mechanosensoren. Neben Gelenkrezeptoren innerhalb der Gelenkkapsel und dem Golgi-Sehnen-Organ am Muskel-Sehnen-Übergang bestehen diese Mechanosensoren vor allem aus den Muskelspindeln (Henry & Baudry, 2019).

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Muskelspindeln sind „Dehnungssensoren“, die sich innerhalb einzelner Muskelfasern befinden und Informationen über das Ausmaß und die Geschwindigkeit der Dehnung eines Muskels weiterleiten. Vereinfacht ausgedrückt wird bei der Wahrnehmung einer Muskeldehnung durch die Muskelspindel ein Aktionspotenzial afferenter Nerven in Richtung des Hinterhorns im Rückenmark geleitet (eine sogenannte “Ia-Afferenz”). Im Rückenmark bildet die Afferenz synaptische Verbindungen mit α-Motorneuronen und/oder Interneuronen, wodurch die Informationen zu Ausmaß und Geschwindigkeit der Muskeldehnung entweder an das ZNS (Sensomotorischer Cortex und Cerebellum) weitergegeben werden oder im Falle einer Überschreitung der Dehntoleranz eines Muskels der Dehnreflex ausgelöst wird. Beim Dehnreflex wird der „überdehnte“ Muskel reflektorisch und protektiv kontrahiert.

Welche Dehntoleranz eine Muskelspindel aufweist, wird durch γ-Motorneurone reguliert (die sogenannte γ-Spindelschleife), welche ebenfalls im Rückenmark lokalisiert sind (Beitrag: Dehnen geprüft). Die Innervation der γ-Motorneurone und der daraus folgenden Dehntoleranz der Muskelspindeln wird u.a. zentralnervös gesteuert. Dies ermöglicht, dass die Sensitivität der Muskelspindeln stets an die Anforderungen der Umwelt bzw. der Bewegungsaufgabe angepasst wird. Die Propriozeption unterliegt daher einer maßgeblichen Situationsspezifik (Henry & Baudry, 2019).

Aufgrund der Sensorik der Muskelspindeln und der zusätzlichen Informationswege über die Golgi-Sehnen-Organe und die Gelenkrezeptoren werden Bewegungskontrolle und -genauigkeit maßgeblich von der Propriozeption mitbestimmt, weshalb diese eine zentrale Fähigkeit für die Bewegungskontrolle und das motorische Lernen darstellt (Moon et al., 2021). Daher scheint es auf den ersten Blick nachvollziehbar, diese Fähigkeit im Training gezielt verbessern zu wollen, doch ist das so häufig verwendete Training auf instabilen Untergründen für dieses Vorhaben die richtige Trainingsmethodik?

D. Effekte und Probleme des Trainings auf instabilen Untergründen

Zunächst sollte einer differenzierteren Effektübersicht ein kurzes Fazit vorausgeschickt werden: Welche Effekte ein Training auf instabilen Untergründen für Sportlerinnen hat, hängt in großem Ausmaß von der Situation und Intention ab, mit der dieses Training durchgeführt wird und welche Ziele es verfolgt. Die wissenschaftliche Literatur zu dieser Art des Trainings ist wie so oft sehr inkonsistent und berichtet zum Teil von komplett gegensätzlichen Effekten. Neben den klassischen Einflussfaktoren auf eine Trainingsanpassung wie der Messvariable, dem Trainingsgewicht, der Trainingshistorie der Athletin, dem Trainingsvolumen und der Übungsauswahl (auch die Art des instabilen Untergrunds), lassen sich sinnvolle Differenzierungen in der Anwendung dieses Trainings primär auf die Zielstellung und den Anwendungsbereich reduzieren.

Eine Unterscheidung lässt sich vorwiegend zwischen dem Nutzen in einem Rehabilitations- und Sturzpräventionskontext und dem Nutzen zur Verbesserung der sportlichen Leistungsverbesserung anführen.

D.1 Rehabilitation nach Verletzungen und Sturzprävention

Betrachtet man die Effekte eines Trainings auf instabilen Untergründen auf Variablen der posturalen Kontrolle (Dominguez-Navarro et al., 2018, Zemkova et al., 2017) und diverser Funktionstests (z.B. Timed-up and Go-Test (Espejo-Antunez et al., 2020)) nach Verletzungen oder zur Sturzprävention, so scheinen positive Effekte erwartungsgemäß zu sein.

Der Fokus eines solchen Trainings erlaubt es den Sportlerinnen auch mit geringen Lasten einen Trainingseffekt in (ehemals) verletzten Strukturen zu erzielen. Außerdem kann die oftmals beeinträchtige Sensomotorik dieser Strukturen wiederhergestellt und einer speziell im Alter zunehmenden Einschränkung der motorischen Kontrolle und der Gleichgewichtsfähigkeit entgegengewirkt werden (Espejo-Antunez et al., 2020). Nicht zu vernachlässigen ist bei einem Training auf instabilen Untergründen aber auch ein eher psychologischer Aspekt. Die koordinative Schwierigkeit solcher Übungen steigert das subjektive Vertrauen in die verletzte Struktur, was zu einer Funktionsverbesserung führen kann. Anzumerken ist hier jedoch, dass die auf psychologischen Mechanismen basierenden Effekte nicht spezifisch für das Training auf instabilen Untergründen sind. Das Vertrauen in eine verletzte Struktur kann demnach auch durch viele andere Trainingsinhalte gesteigert werden, beispielsweise durch unilaterale Übungen oder Sprungprogressionen. Trotz der Effekte eines Trainings auf instabilen Untergründen auf einige Parameter sollte zudem hervorgehoben werden, dass weder eine Schmerzreduktion noch eine Verbesserung des Bewegungsausmaßes in der verletzten Struktur zu erwarten sind, obwohl dies eigentlich zentrale Kriterien einer Rehabilitation sein sollten (Dominguez-Navarro et al., 2018). Aus diesem Grund sollte das Training auf instabilen Untergründen keinen Kernaspekt in der Rehabilitation darstellen.

Neben uneinheitlichen Belastungsnormativen innerhalb vieler Studien, die das Training auf instabilen Untergründen im Kontext der Rehabilitation oder bei älteren Sportlerinnen untersuchen, müssen einige weitere Limitationen bedacht werden. Parameter, welche die Propriozeption oder die Gleichgewichtsfähigkeit abbilden sollen, tun dies meist nur auf indirektem Wege über die Einschätzung diverser genereller Funktionsparameter wie dem “Timed-Up and Go Test”, da eine direkte Objektivierung propriozeptiver Funktion schwierig ist. Das Problem bei der Bewertung einer bestimmten Trainingsmethodik anhand übergreifender Funktionsparameter liegt unter anderem darin, dass nicht klar differenziert werden kann, auf welchen Aspekt des Trainings eine Funktionsverbesserung zurückzuführen ist. Oftmals verbessern sich propriozeptive Parameter allein schon durch eine erhöhte körperliche Aktivität der Sportlerinnen, ohne dass dafür überhaupt eine spezielle Art des Trainings nötig ist (Henry & Baudry, 2019). Diese Limitation wird dadurch erweitert, dass für eine genaue Differenzierung der Anpassungsmechanismen eines Trainings auf instabilen Untergründen in vielen Fällen ein entsprechendes methodisches Studiendesign fehlt (Espejo-Antunez et al., 2020).

D.2 Sportliche Leistungssteigerung

Betrachtet man die Auswirkung eines Trainings auf instabilen Untergründen im Kontext der Steigerung sportlicher Leistung, ist nicht mit sonderlich positiven Effekten zu rechnen. Selbst wenn das Training auf instabilen Untergründen in manchen Studien zu einer Leistungssteigerung führt (Behm et al., 2015), so verschwindet dieser Effekt spätestens dann, wenn die Kontrollgruppe einem herkömmlichen Krafttraining nachgeht und nicht einfach nur passiv ist. Effekte eines Trainings auf instabilen Untergründen gehen in den meisten Fällen nicht über die eines normalen Krafttrainings hinaus, wofür unterschiedliche Gründe vorliegen. Zum einen ist mit einer enormen Reduktion der möglichen Kraftproduktion zu rechnen. Unterschiedliche Studien berichten von einer Reduktion der Kraftproduktion zwischen 20 und 70 % im Vergleich zu herkömmlichem Krafttraining. Da für eine Kraftanpassung je nach Quelle allerdings Lasten über 40 % des 1RM nötig sind, ist die so essenzielle Verbesserung der Kraftproduktionsfähigkeit durch ein Krafttraining auf instabilen Untergründen nur erschwert zu erreichen. Ein Training dieser Art wäre nur ergänzend zum eigentlichen Krafttraining vertretbar, wobei der Mehrwert unter einem zeitlich-ökonomischen Gesichtspunkt und den unklaren Effekten fraglich ist (Behm & Anderson, 2006). Neben einer signifikant reduzierten Kraftproduktion ist ein Training auf instabilen Untergründen nur unter einer verminderten Bewegungsgeschwindigkeit möglich. Diese reduzierte Geschwindigkeit ist mit einem Trainingstransfer zur Steigerung der sportlichen Leistungsfähigkeit aus zwei Gründen nicht kompatibel: Zum einen steht diesem Transfer die Geschwindigkeitsspezifik der Muskelspindeln entgegen und zum anderen ist es in fast allen sportlichen Szenarien essenziell, möglichst viel Kraft möglichst schnell oder in einer vorgegebenen Zeit zu produzieren. Da dies bei einem Training auf instabilen Untergründen erschwert wird, fällt auch der Trainingstransfer in die Zielumgebung geringer aus.

E. Fazit und Relevanz für die Praxis

Ein Training auf instabilen Untergründen kann als ergänzender Trainingsinhalt zum herkömmlichen (Kraft-)Training in Fällen einer Funktionsreduktion, entweder durch eine Verletzung oder die im Alter abnehmende Propriozeption eventuell kleine positive Effekte mit sich bringen. Ähnliche Effekte und weitere wichtige Anpassungen innerhalb einer Rehabilitation lassen sich jedoch genauso gut, wenn nicht sogar besser auch durch herkömmliches (Kraft-)Training hervorrufen. Das Training auf instabilen Untergründen kann deshalb keines Falls Hauptbestandteil einer Rehabilitation sein und sollte lediglich als Spielerei gesehen werden, an die erst dann zu denken ist, wenn alle Kernbestandteile der Rehabilitation abgedeckt sind.

Ob durch das Training auf instabilen Untergründen eine Leistungssteigerung auch bei Sportlerinnen erzielt werden kann, die in erster Linie gar keine Funktionsreduktion (keine Verletzung) aufweisen, ist fraglich. Die bewegten Lasten und Bewegungsgeschwindigkeiten bei einem Training auf instabilen Untergründen entsprechen nicht dem, was eine Sportlerin in ihrem eigentlichen Zielsport erwartet und sind dem herkömmlichen Krafttraining in diesen Aspekten deutlich unterlegen. Aus diesem Grund scheint folgende Frage angebracht: Wenn die Effekte eines Trainings auf instabilen Untergründen nicht ausreichen, um eine Leistungsverbesserung ausgehend von einem „Normalniveau“ (also ohne vorherige Funktionsreduktion durch z.B. eine Verletzung) zu verbessern, wieso sollte Zeit in diese Methodik investiert werden, wenn sich bessere Effekte auch mit einem herkömmlichen Krafttraining erzielen lassen und der Zeitfaktor ohnehin in den meisten Fällen limitierend ist?

Als Alternative zum Training auf instabilen Untergründen kann vor allem das unilaterale Training hervorgehoben werden. Es umfasst ähnliche Anforderungen und Anpassungen, ohne dabei mit einer verringerten Kraftproduktion und Bewegungsgeschwindigkeit einhergehen zu müssen. Dies verbessert den Trainingstransfer und entspricht dabei vermehrt den Anforderungen an das dynamische Gleichgewicht, die Sportlerinnen und Patientinnen auch im Alltag erwartet.

Ein Thema, welches in den vorherigen Teilen der “Trends auf dem Prüfstand”-Reihe bereits als zentral herausgestellt wurde, und basierend auf dem sich viele Trends der Fitnessindustrie ziemlich schnell verwerfen lassen, ist die Spezifik. Die meisten Sportarten beinhalten die Aufrechterhaltung eines dynamischen Gleichgewichts und der Propriozeption auf nahezu stabilen Untergründen (z.B. Rasen). Im Patientinnenkontext ist darüber hinaus auf einen Unterschied zwischen instabilen Untergründen wie den hier kritisierten Wackelkissen und unebenen Untergründen wie Waldwegen hinzuweisen. Während bei der Nutzung von Wackelkissen wenig auf die Spezifik und damit den möglichen Trainingstransfer in die Realität geachtet wird, kann die gezielte Bewegung auf Waldwegen oder in Form von Bewegungsparcours auf unterschiedlichen Untergründen durchaus Sinn machen. Gerade im Kontext der Sturzprophylaxe sind derartige Bewegungsparcours einem Training auf Instabilität-Tools wie den Wackelkissen jederzeit vorzuziehen.

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Selbst wenn Untergründe wie Rasen weniger stabil sind als beispielsweise ein Hallenboden, so ist die Art der Instabilität physikalisch eine ganz andere als die, der man sich beim Training auf instabilen Untergründen in den meisten Fällen aussetzt. Außerdem hilft es Sportlerinnen und Patientinnen auf psychologischer Ebene konkrete (positive) Erfahrungen mit der Zielumgebung zu machen, da hierdurch das Selbstvertrauen und die Selbstwirksamkeit gefördert wird!

Nimmt man nun auch die Spezifik der informationsverarbeitenden Systeme hinzu, die sowohl in diesem als auch vorherigen Teilen dieser Reihe vorgestellt wurden, so ist nicht mit einem positiven Trainingstransfer beim Training auf instabilen Untergründen zu rechnen, da dies schlicht zu unspezifisch für das ist, was in der Zielumgebung passiert. Verdeutlicht werden kann dieser Aspekt durch das Beispiel, dass die Fähigkeit der Aufrechterhaltung des dynamischen Gleichgewichts während des Gehens nicht mit dem statischen Gleichgewicht während des Stehens assoziiert ist (Behm & Andersson, 2006). Es ist an dieser Stelle also erneut von einem fehlenden „Far-Transfer“ zu sprechen, welcher neben einer Missachtung neurophysiologischer Grundlagen dieses Trainingstransfers, in den meisten Studien zum Training auf instabilen Untergründen erst gar nicht untersucht wird.

„The optimal method to promote increases in balance, proprioception […] for any given sport is to practice the skill itself on the same surface on which the skill is performed in competition” (Willardson, 2004 zitiert in Behm & Anderson, 2006)

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