Muskelkrämpfe beim Sport: Wie Spielflächen Athleten beeinflussen

Für Sportlerinnen und Sportler jeder Disziplin gibt es kaum etwas Qualvolleres, als einen Wettkampf wegen eines plötzlich auftretenden Muskelkrampfs verlassen zu müssen. Diese schmerzhaften, unkontrollierbaren Verkrampfungen – fachlich als belastungsassoziierte Muskelkrämpfe bezeichnet – beschäftigen Athletinnen und Athleten, Trainerinnen und Trainer sowie Forschende seit Jahrzehnten.

Traditionell führten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler belastungsbedingte Krämpfe auf Flüssigkeitsmangel oder Störungen des Elektrolythaushalts zurück. Diese Erklärung ließ jedoch einige Fragen offen.

So bekommen zahlreiche gut hydrierte Sportlerinnen und Sportler Krämpfe, während andere unter heißen und feuchten Wettkampfbedingungen davon verschont bleiben.

Immer mehr Forschungsergebnisse stellen diese Deutung infrage und verweisen stattdessen auf den Untergrund als entscheidenden Einflussfaktor.

In meiner Tätigkeit als Sportwissenschaftler untersuche ich, wie unterschiedliche Variablen die sportliche Leistung beeinflussen. Die Forschung meines Teams zeigt, dass bestimmte Eigenschaften von Spielflächen eine frühe neuromuskuläre Ermüdung und unerwartete Muskelkrämpfe auslösen können.

Muskelkrämpfe und Spielflächen

Wenn Muskeln ermüden, gerät das übliche Gleichgewicht der Nervensignale, die Kontraktion und Entspannung steuern, aus dem Takt. Muskelspindeln, die Dehnungen wahrnehmen, erhöhen dann ihre Impulsfrequenz.

Gleichzeitig nimmt die hemmende Rückmeldung der Golgi-Sehnenorgane ab. Diese gehören zum Nervensystem und befinden sich am Übergang zwischen Muskelfasern und Sehnen.

Vereinfacht gesagt erhalten die Muskeln widersprüchliche Signale dazu, ob sie sich anspannen oder entspannen sollen. Dadurch werden die Motoneuronen, welche die Muskelfasern anregen, übermäßig aktiviert. Es kommt zu einer anhaltenden, unwillkürlichen Kontraktion – einem Krampf.

Neuere Untersuchungen deuten darauf hin, dass Wettkämpfe auf Untergründen mit ungewohnten mechanischen Eigenschaften, etwa einer anderen Steifigkeit oder Elastizität, die neuromuskuläre Ermüdung beschleunigen können.

Spielflächen verändern die Bewegungsmechanik von Muskeln und Gelenken. Ist das neuromuskuläre System an diese Anforderungen nicht gewöhnt, kann Ermüdung vorzeitig eintreten und die Voraussetzungen für Krämpfe schaffen.

In einer Untersuchung stellten mein Team und ich bei Läuferinnen und Läufern, die auf Feldern mit unterschiedlicher Steifigkeit und Elastizität trainierten, einen Unterschied der Muskelaktivität von 13 Prozent fest. Eine weitere Studie meines Teams ergab bei Athletinnen und Athleten, die identische Übungen auf verschiedenen Rasenarten ausführten, einen Unterschied der Aktivität in der hinteren Oberschenkelmuskulatur von 50 Prozent.

Über sportartspezifische Leistungskennzahlen hinaus belegt die Biomechanikforschung seit Langem, dass veränderte Eigenschaften von Spielflächen die Muskelsteifigkeit, die Gelenkbelastung und den Bewegungsumfang beeinflussen. Diese Faktoren wirken sich unmittelbar auf die Ermüdung aus.

Muskeln, die mehrere Gelenke überqueren, beispielsweise die hintere Oberschenkelmuskulatur, scheinen besonders anfällig für Unterschiede bei Spielflächen zu sein. Das liegt an ihrer zentralen Funktion beim Sprinten und bei schnellen Richtungswechseln.

Muskelkrämpfe während des Trainings vorbeugen

Wenn Spielflächen die Ermüdung beeinflussen, könnte ein gezielter Umgang mit ihrem Zusammenspiel mit den Spielenden helfen, Krämpfen vorzubeugen.

Forschende haben vorgeschlagen, regionale Datenbanken aufzubauen, welche die mechanischen Eigenschaften von Wettkampfflächen für Sportarten wie Tennis erfassen. Auf Grundlage dieser Daten könnten Trainerinnen, Trainer und Sportorganisationen Trainingsumgebungen so gestalten, dass sie Wettkampfbedingungen nachbilden und den Anpassungsschock durch unbekannte Untergründe verringern.

Nicht zwingend die grundsätzlichen Eigenschaften eines Untergrunds verursachen Krämpfe, sondern vielmehr die Frage, wie ähnlich oder unterschiedlich er im Vergleich zu dem ist, woran eine Athletin oder ein Athlet gewöhnt ist.

Man denke an eine Fußballmannschaft, die auf einem weichen Platz trainiert, ihre Spiele jedoch auf einem deutlich härteren Untergrund bestreitet. Ohne entsprechende Vorbereitung kann die veränderte Beanspruchung der Muskulatur zu vorzeitiger Ermüdung und Krämpfen im Wettkampf führen.

Übungen, die nachbilden, wie die Muskeln der Sportlerinnen und Sportler auf dem Wettkampfbelag aktiviert werden, könnten die Mannschaft besser auf die Spielbedingungen vorbereiten.

Ebenso könnte ein Basketballteam, das an neuen Parkettboden gewöhnt ist, von Trainingseinheiten auf abgenutzten oder gedämpften Plätzen profitieren, die bevorstehende Auswärtsspielstätten simulieren.

Entscheidend ist die systematische Gewöhnung. Das Training auf Untergründen, welche die Anforderungen des Wettkampfs nachbilden, passt das neuromuskuläre System an, senkt das Ermüdungsrisiko und kann möglicherweise auch das Risiko für Krämpfe verringern.

Ein ganzheitlicher Ansatz gegen Krämpfe

Ausreichende Flüssigkeitszufuhr und Ernährung bleiben für die Leistung unverzichtbar. Doch die Berücksichtigung von Konditionierung, der Bodenhaftung des Schuhwerks und der Anpassung an unterschiedliche Spielflächen könnte der Sportmedizin zu einer umfassenderen Lösung für belastungsassoziierte Muskelkrämpfe verhelfen.

Mit fortlaufender Forschung und technologischen Fortschritten müssen Krämpfe möglicherweise nicht länger eine frustrierende Unvermeidlichkeit sein. Stattdessen könnten Sportlerinnen, Sportler und Trainerinnen sowie Trainer sie frühzeitig erkennen, das Training an die Anforderungen des Untergrunds anpassen und vorbeugende Maßnahmen ergreifen, bevor die Leistung beeinträchtigt wird.

Die Zukunft der Krampfprävention könnte in der Echtzeitüberwachung liegen.

Fortschritte bei einer Kombination aus tragbaren Biosensoren zur Erkennung neuromuskulärer Ermüdung, Geräten zur Prüfung von Untergründen und maschinellem Lernen könnten dabei helfen, das individuelle Krampfrisiko vorherzusagen. Trainerinnen und Trainer könnten daraufhin Trainingspläne anpassen, während eines Spiels Auswechslungen vornehmen oder, wenn möglich, sogar die Bedingungen des Untergrunds verändern.

Indem Teams Athletinnen und Athleten besser auf die mechanischen Anforderungen von Wettkampfflächen vorbereiten, können sie deren Gesundheit schützen und sicherstellen, dass ihre besten Leistungsträgerinnen und Leistungsträger verfügbar sind, wenn es darauf ankommt.

Michael Hales, außerordentlicher Professor für Gesundheitsförderung und Sportpädagogik, Kennesaw State University

Dieser Artikel wird unter einer Creative-Commons-Lizenz mit Genehmigung von The Conversation erneut veröffentlicht. Lesen Sie den Originalartikel.