Kraft und Ausdauerleistung zur Bestimmung der Fitness: Sollte die Rumpfkraft mehr Beachtung in der Diagnostik der körperlichen Leistungsfähigkeit bei belasteten Berufsgruppen wie Soldaten finden?

Zusammenfassung

Hintergrund Sportmedizinische Untersuchungen zur Überprüfung der körperlichen Fitness in der körperlich als hoch belastet geltenden Berufsgruppe der Soldaten umfassen Parameter zur Abschätzung kardiovaskulärer Risikofaktoren und Fitness. In diesem Kontext stand die Bestimmung der Rumpfkraft bisher nicht im Fokus. Ziel der vorliegenden Studie war es daher, Zusammenhänge zwischen kardialen Fitnessparametern und isokinetischer Rumpfkraft bei einer solchen Berufsgruppe genauer zu betrachten.

Material und Methoden In der retrospektiven explorativen Querschnittserhebung wurden Messwerte isokinetischer Rumpfkraft, Laufbandergometrie, Sprinttest und Waist-to-Height-Ratio von 376 Soldaten mit körperlich fordernden Verwendungen mittels deskriptiver Statistik und Pearson-Korrelationsanalyse ausgewertet.

Ergebnisse Zwischen den Parametern der isokinetischen Rumpfkraftmessung und Ergometrie oder WHtR konnten keine signifikanten Korrelationen nachgewiesen werden. Die Korrelationsanalyse des Flexions-/Extensionsverhältnisses der isokinetischen Rumpfkraft mit der läuferischen Schnellkraft, ergab schwache positive Zusammenhänge für das maximale Drehmoment (r=0,161; p=0,002), für die verrichtete Arbeit (r=0,149; p=0,005) und für die durchschnittliche Leistung (r=0,157; p=0,003). Schwache, aber signifikante Zusammenhänge konnten im Rahmen der Ergometrie bei 4 mmol Laktat zwischen Herzfrequenz und WHtR (r=− 0,193; p<0,001) sowie Geschwindigkeit und WHtR (r=− 0,269; p<0,001) ermittelt werden.

Schlussfolgerung Rumpfkraftmessung und kardiale Ausdauerleistungsfähigkeit erlauben keine wechselseitigen Rückschlüsse. Eine optimale Abschätzung der körperlichen Leistungsfähigkeit wird durch alleinige Bestimmung von kardialer Ausdauer und Risiken nicht erreicht. Die zusätzliche Bestimmung der isokinetischen Rumpfkraft ist wertvoll für eine genauere Einschätzung von muskuloskelettaler Leistungsfähigkeit bei körperlich belastetenBerufsgruppen, wie Soldaten.

Abstract

Objective Sports medical examinations checking the physical fitness of occupational groups considered to be physically highly stressed like soldiers include parameters for the determination of cardiovascular risk factors and fitness. In this context the determination of isokinetic trunk strength has not been in focus so far. Therefore the aim of the present study was to further investigate relationships between cardiac fitness parameters and isokinetic trunk strength.

Material and Methods In the retrospective exploratory study measured data including isokinetic trunk strength, treadmill ergometry, sprint test and waist-to-height ratio of 376 soldiers with physically demanding occupation were analysed using descriptive statistics and Pearson correlation analysis.

Results No significant correlations could be detected between the parameters of the isokinetic trunk strength measurement and ergometry or WHtR. The correlation analysis of the flexion/extension ratio of the isokinetic trunk strength with runner's elasticity showed weak positive correlations for peak torque (r=0.161; p=0.002), work (r=0.149; p=0.005) and power (r=0.157; p=0.003). Weak but significant coherence between WHtR and ergometry at 4 mmol lactate were found between heart rate and WHtR (r=− 0.193; p<0.001) respective speed and WHtR (r=− 0.269; p<0.001).

Conclusion Trunk strength measurement and cardiac endurance performance do not allow any reciprocal conclusions. An optimal estimation of physical performance is not achieved by determining cardiac fitness and its risk factors alone. The additional determination of isokinetic trunk strength has a value for a more accurate assessment of musculoskeletal performance in physically stressed groups of soldiers.

Schlüsselwörter

isokinetische Kraftmessungen - Fitness - Leistungsfähigkeit - Beruf

Keywords

fitness - performance - occupation - isokinetic strength testing

Publication History

Received: 09 May 2023

Accepted after revision: 27 November 2024

Article published online:
19 December 2024

• Literatur

• 1 Rehm J, Mathers C, Popova S. et al. Global Burden of Disease and Injury and Economic Cost Attributable to Alcohol Use and Alcohol-Use Disorders. Lancet 2009; 373: 2223-2233
• 2 Braasch T, Neumann N, Barck T. et al. Chronische Erkrankungen im Fokus der Einsatzbereitschaft. Wehrmed, Wehrpharmazie 2024; 2: 32-33
• 3 BMVG. Zentralweisung: Ausbildung und Erhalt der individuellen Grundfertigkeiten und der Körperlichen Leistungsfähigkeit. KdoSKB;2015: B1-224/0-2
• 4 Stevenson R, Siddall A, Turner P. et al. Implementation of Physical Employment Standards for Physically Demanding Occupations. J Occup Environ Med 2020; 62: 647-653
• 5 Knapik JJ, Sharp MA, Cnham-Chervak M. et al. Risk factors for training-related Injuries among men and women in basic combat training. Med Sci Sports Exerc 2001; 33: 946-954
• 6 Knapik JJ, Canham-Chervak M, Hoedebecke E. et al. The Fitness Training Unit in U.S. Army Basic Combat Training.: Physical Fitness, Training Outcomes and Injuries. Mil Med 2001; 166: 356-361
• 7 Sammito S, Müller-Schilling L. Körperliche Leistungsfähigkeit als Prädisponierender Faktor für Überlastungsbeschwerden und Verletzungen im Rahmen der Militärischen Grundausbildung. Wehrmed Monatsschr 2019; 63: 34-39
• 8 Vingård E, Nachemson AL. Work-related influences on neck and low back pain. In: Nachemson AL, Jonsson E, Neck and back pain. The scientific evidence of causes, diagnosis, and treatment. Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins; 2000: 97-126
• 9 GBD 2015 Disease and Injury Incidence and Prevalence Collaborators. Global, Regional, and National Incidence, Prevalence, and Years Lived with Disability for 310 Diseases and Injuries, 1990–2015: A Systematic Analysis for The Global Burden of Disease Study 2015. Lancet 2016; 388: 1545-1602
• 10 Monnier A, Djupsjöbacka M, Larsson H. et al. Risk Factors for Back Pain in Marines; A Prospective Cohort Study. BMC Musculoskelet Disord 2016; 17: 319
• 11 Rosenbaum D. Aktuelle Messverfahren zur Objektiven Erfassung Körperlicher Aktivitäten unter Besonderer Berücksichtigung der Schrittzahlmessung [Objective Measurement Tools for The Assessment of Physical Activity]. Bundesgesundheitsblatt Gesundheitsforschung Gesundheitsschutz 2012; 1: 88-95
• 12 Volakis KA, Halle M, Meisinger C. Muscular Strength as A Strong Predictor of Mortality: A Narrative Review. EUR J Intern Med 2015; 26: 303-310
• 13 Finger JD, Banzer W, Baumeister SE. et al. Reference Values for Cardiorespiratory Fitness of the General Population: The German National Health Interview and Examination Survey for Adults (DEGS1) 2008-2011. Gesundheitswesen 2021; 83: 114-121
• 14 Förster H, Kriemler S. Messung der körperlichen Aktivität und Leistungsfähigkeit. In: Wabitsch M, Hebebrand J, Kiess W et al. Adipositas bei Kindern und Jugendlichen: Grundlagen und Klinik, Hrsg. Springer; Berlin, Heidelberg: 2022.
• 15 Mueller S, Stoll J, Mueller J. et al. Validity of Isokinetic Trunk Measurements with Respect to Healthy Adults, Athletes and Low Back Pain Patients. Isokinet Exerc Sci 2012; 20: 255-266
• 16 Dervišević E, Hadžić V, Burger H. Reproducibility of trunk isokinetic strength findings in healthy individuals. Isokinet Exerc Sci 2007; 15: 99-109
• 17 Müller J, Mülle S, Stoll J. et al. Reproducibility of Maximum Isokinetic Trunk Strength Testing in Healthy Adolescent Athletes. Sport Orthop Traumatol 2014; 30: 229-237
• 18 Delitto A, Rose SJ, Crandell CE. et al. Reliability of Isokinetic Measurements of Trunk Muscle Performance. Spine 1991; 16: 800-803
• 19 Köstermeyer G, Omar K, Rütten A. Rückenkraft, Fitness und Körperliche Aktivität-Risiko oder Schutz vor Rückenbeschwerden? Ergebnisse einer Querschnittsstudie. Dtsch Z Sportmed 2005; 56: 45-49
• 20 Granacher U, Gollhofer A, Hortobágyi T. et al. The Importance of Trunk Muscle Strength for Balance, Functional Performance, and Fall Prevention in Seniors: A Systematic Review. Sports Med 2013; 43: 627-641
• 21 Shahtahmassebi B, Hebert JJ, Hecimovich M. et al. Trunk Exercise Training Improves Muscle Size, Strength, and Function in Older Adults: A Randomized Controlled Trial. Scand J Med Sci Sports 2019; 29: 980-991
• 22 Weber-Spickschen TS, Geißler D, Lison A. et al. Isokinetic Strenght Testing with Different Biomechanical Demands on Core Strength; a Comparison of Military Competitive Athletes and Soldiers with High Occupational Physical Strain. Sportverletz Sportschaden 2024; 38: 140-149
• 23 Löllgen H, Leyk D. Exercise Testing in Sports Medicine. Dtsch Arztebl Int 2018; 115: 409-416
• 24 Deutsche Gesellschaft für Sportmedizin und Prävention e.V. S2k-Leitlinie Sportmedizinische Vorsorgeuntersuchung (AWMF-Reg.-Nr. 066 – 002), Version 1.0 (22.03.2024), Im Internet: https://register.awmf.org/de/leitlinien/detail/066–002 Stand 17.09.2024
• 25 Piercy K, Troiano R, Ballard R. et al. The Physical Activity Guidelines for Americans. JAMA 2018; 320: 2020-2028
• 26 Geißler D, Lison A, Schulze C. The Relationship between Ergometric Treadmill or Bicycle Performance and Isokinetic Trunk Strength a Retrospective Analysis. Int J Sports Med 2022;
• 27 Sato K, Mokha M. Does Core Strength Training Influence Running Kinetics, Lower-Extremity Stability, and 5000-m Performance in Runners?. J Strength Cond Res 2009; 23: 133-140
• 28 Rosendal L, Langberg H, Skov-Jensen A. et al. Incidence of Injury and Physical Performance Adaptations during Military Training. Clin J Sport Med 2003; 13: 157-163
• 29 Leyk D, Rohde U, Mödl A. et al. Körperliche Leistungsfähigkeit und Belastbarkeit von Soldatinnen: Ein Kraft-Last-Dilemma. Wehrmed Monatsschr 2015; 59: 2-7
• 30 Hackfort D, Leyk D, Scherer H-G. Psychophysische Leistungsfähigkeit und Militärische Fitness vor dem Hintergrund der Einsatzerfordernisse und des Leistungszustandes der Soldatinnen und Soldaten (Abschlussbericht zum Verbundforschungsprojekt – Psychophysische Anforderungen Military Fitness II). Bonn: BMVG,; 2017
• 31 Zouita Ben Moussa A, Zouita S, Ben Salah F. et al. Isokinetic Trunk Strength, Validity, Reliability, Normative Data and Relation to Physical Performance and Low Back Pain: A Review of the Literature. Int J Sports Phys Ther 2020; 15: 160-174
• 32 Findley BW, Brown LE, Whitehurst M. et al. Sitting vs. Standing Isokinetic Trunk Extension and Flexion Performance Differences. J Strength Cond Res 2000; 14: 310-315
• 33 Szpala A, Rutkowska-Kucharska A, Drapała J. et al. Choosing the Right Body Position for Assessing Trunk Flexors and Extensors Torque Output. Hum Mov 2011; 12