Komparative MRI-Längsschnitt-Studie zur Effizienz ausgewählter Ganzkörpervibrationstrainingsgeräte bezüglich der Veränderung von Querschnitt und Leistungsfähigkeit der Zielmuskulatur (Oberschenkelmuskulatur) bei untrainierten männlichen gesunden Probanden.

Abstract

Die positiven Wirkungen systematischer Ganzkörpervibrationen im Rahmen von Bewegungsprogrammen sind unbestritten. Erheblich weniger Einigkeit besteht über die entsprechenden Wirkungsmechanismen von Vibrationen. Zur Aufdeckung spezifischer Wirkungsweisen verschiedener Arten von Schwingungsgeräten will die dargestellte Studie einen Beitrag leisten. Eine Reihe aktuell auf dem Markt befindlicher Vibrationstrainings-Systeme weist in Bezug auf das Training spezielle Leistungsmerkmale auf. Hinsichtlich der Konstruktion und Konzeption weichen die Trainingsgeräte partiell voneinander ab und man unterscheidet zwei Arten, Platte (z.B. Power Plate) oder Wippe (z.B.Galileo Gerät). Wenn der Übende beidbeinig auf der Wippe steht, die Füße rechts und links der Achse aufgesetzt, stößt diese rechts und links abwechselnd ein Bein nach oben. Man spricht von seitenalternierender Vibration. Die Platte führt eine Auf- und Abwärtsbewegung durch und verzichtet somit auf seitenalternierende Vibration. Unklar ist, ob und wie die seitenalternierende Stimulation die intendierte Effektstärke eines Trainingsprogramms beeinflusst. Dies war Gegenstand der Studie. Zielsetzung der randomisierten komparativen Trainingsstudie war es, den Langzeiteffekt nach 10 Wochen Training mit 20 Trainingseinheiten zwischen den beiden Wirkprinzipien miteinander zu vergleichen. Zielbewegung in den Trainingseinheiten war eine Kniebeuge ohne Zusatzlast. Durch Randomisierung wurden aus 43 Probanden drei Gruppen gebildet. Eine inaktive Kontrollgruppe diente der Sicherung der Validität der Untersuchung. Zum Vergleich der Interventionswirkung wurde eine Kraftmessplatte benutzt. Bei der Mechanographie konnte sich der Proband frei auf einer Kraftmessplatte bewegen. Dabei können aus den auf der Platte erzeugten Gegenkräften, Bodenreaktionskräfte als physikalische Repräsentation, jeder Bewegung gemessen werden. Es wurden vier unterschiedliche Tests auf einer Leonardo Ground Reaction Force Platform Mechanographie Messplatte (Sprungmessplatte) durchgeführt. Des Weiteren wurde die Entwicklung der lokomotorischen Schnelligkeit in einem 15-Meter- Sprinttest ermittelt. Anhand der statistischen Auswertung des Beidbeinsprungs auf der Mechanographie Messplatte lässt sich zeigen, dass es insgesamt über die Trainingszeit von 10 Wochen mit insgesamt 20 Trainingseinheiten zu einem Anstieg der erbrachten relativen Kraft [N/kg] kam. Dies konnte sowohl für die Galileo-Gruppe mit einer prozentualen Steigerungsrate von 1,202 %, als auch für die Power-Plate-Gruppe mit einer Steigerungsrate von 4,428 % gezeigt werden. Relativiert werden muss diese Aussage dahingehend, dass es in einer während der Interventionszeit inaktiven Kontrollgruppe ebenfalls zu einer Steigerungsrate der erbrachten relativen Kraft von 4,137 % kam. Nach der Durchführung eines Wilcoxon-Tests ließ sich lediglich die Veränderung der relativen Kraft um 4,428 % der Power- Plate-Gruppe statistisch absichern. Die errechnete Irrtumswahrscheinlichkeit (P-Wert: 0,04944) lag bei 4,944 %. Bezüglich der erbrachten physikalischen Leistung zeigt sich in der Auswertung der Effekte jedoch ein anderes Bild. Die Power-Plate-Gruppe konnte über die 10 Wochen ihre Leistung um 2,684 % steigern, die Galileo-Gruppe um 3,881%. Beide Effekte sind allerdings nicht signifikant. Die Power-Plate-Gruppe zeigt eine Verlängerung der Bodenkontaktzeit nach 10-wöchigem Vibrationstraining. In einem durchgeführten Drop Jump verlängerte sich die Bodenkontaktzeit bei der Power- Plate-Gruppe um 3,684 % , was mit 6,763 % Irrtumswahrscheinlichkeit nahe der Signifikanzgrenze von 5 % lag und einen klaren Trend anzeigt. Das heißt, dass sich die Schnelligkeitsvoraussetzungen verschlechtert haben. In der Galileo-Gruppe reduziert sich kontrastierend zur Power-Plate-Gruppe der Bodenkontakt um 0,3153 %, was bei einem P von 0,5614 statistisch unbedeutend ist. Bei der Auswertung der ermittelten MRT-Daten sieht man einen Effekt beider Interventionsgruppen während des Interventionszeitraums. Prozentual betrachtet nahmen beide Vibrationsgruppen zusammen betrachtet an Muskelfläche (obere, untere slice, beide Seiten) um 3,0788 % zu. In der Kontrollgruppe kam es während dieser Zeit zu einer Abnahme der Muskelfläche (obere, untere slice, beide Seiten) um 0,35805 %. Betrachtet man die einzelnen Interventionsgruppen, so kam es in der Galileo-Gruppe zu einer Zunahme an Muskelfläche (obere, untere slice, beide Seiten) von 3,379 % in der Power-Plate- Gruppe zu einer Zunahme von 2,778 %. Bei einem Sprinttest über 15 Meter konnte gezeigt werden, dass es keine signifikanten Veränderungen über die Zeit gibt und auch keine signifikanten Unterschiede zwischen den Gruppen vorliegen.

This study's object of research is vibration training. The study was conducted to detect possible distinctions between the effect of two different vibration plates (Galileo and PowerPlate).Fourty three young men were included in the study and randomized into three groups: one group without training (control group), one group with upper extremity training with the Galileo (galileo group), and one group with upper extremity training with the PowerPlate (power plate group).The 43 test subjects at the age of 18 to 30 years voluntarily participated in the study. None of them were engaged in regular organized physical activities nor in sports or strength training before. Reasons for exclusion were pregnancy, acute hernia, and any history of severe musculoskeletal problems. They were examined over a 10 weeks period where two training groups accomplished a selective leg muscle strength training program. Effects were assessed by hand grip strength, several tests on jump plate (two leg, one leg, drop, and land test jumps), short distance sprints and the muscle-area (upper extremity). The jump altitude was registered using a jump mat (Leonardo Ground Reaction Force Platform, Fa.Novotec).The muscel area was registered using a MRI. All intervention programs consisted of 20 training sessions within a 10-wk period. Training frequency was two times a week.A training program with the Galileo and the Power-Plate was accomplished within 5 to 10 minutes per session. Simultaneously a control group without any training experience was examined for the development of their muscle-area (upper-extremity) , their jump altitude and their short distance sprint times. Linear mixed effects models were used to analyze the changes of some main parameters. Linearity was assumed and seems reasonable regarding the plotted absolute changes. Maximum relative power of two leg jump shows a significant change in time but no group differences. Sprint time does not show any change in time and no group differences. The muscel area of the upper extremity shows a significant change of +3,08 % but no group differences. The control-group does not show any change of muscel area or jump altitude.