Motorische Fitness und BMI von Schulanfängern - PH

Grundschule
K. Greier & G. Ruedl
Motorische Fitness und
BMI von Schulanfängern
Eine Untersuchung bei Tiroler Erstklässlern
Zusammenfassung: Die vorliegende Studie untersuchte den Einfluss von Übergewicht und Adipositas auf die motorische Leistungsfähigkeit von Erstklässlern. In einer Querschnittsuntersuchung
wurden aus zehn Tiroler Grundschulen (Österreich) 338 Einschulkinder mit einem durchschnittlichen Alter von 6,4 ± 0,5 Jahren rekrutiert. Von den untersuchten Schulkindern (179 ♂; 159 ♀)
waren 7,7 % übergewichtig und 5,9 % adipös. Die Ergebnisse zeigen, dass Kinder mit Übergewicht oder Adipositas in den meisten konditionellen Bereichen eine signifikant schlechtere Fitness
aufweisen (p<0,01). Da die motorische Leistungsfähigkeit bereits in dieser frühen Altersgruppe eine
wichtige Gesundheitsressource darstellt, sollte einer umfassenden Prävention großes Augenmerk
geschenkt werden. Für die Entwicklung dieser Risikogruppe sind daher gezielte Fördermaßnahmen
erforderlich.
Schlüsselwörter: Adipositas, Schulanfänger, Fitness, Kindergesundheit, Grundschule
Einleitung
Wenn auch die Übergewichtsprävalenz anhand einiger aktueller Studien regional einen stagnierenden oder gar rückläufigen Trend aufweist (Kreuser, Röttger, Gollhofer, Korsten-Reck & Kromeyer-Hauschild, 2014; Wabitsch, Moss &
Kromeyer-Hauschild 2014), lässt sich doch in den letzten
zwei Jahrzehnten weitgehend ein kontinuierlicher Anstieg
von Übergewicht und Adipositas erkennen (Brettschneider,
Naul, Bünemann & Hoffmann, 2006; Mensink, Schienkiewitz, Haftenberger, Lampert, Ziese & Scheidt-Nave, 2013).
Besorgniserregend ist dabei vor allem die starke Zunahme
im Kindes- und Jugendalter. So schätzt man in Österreich
derzeit die Anzahl übergewichtiger und adipöser Kinder
und Jugendlicher je nach Region bis zu 25 % (Elmadfa,
2012; Greier, 2014a). In Deutschland finden sich etwa 2
Millionen übergewichtige Kinder und Jugendliche, von denen wiederum etwa 800 000 adipös sind (Graf, 2008).
Mit der Schlagzeile „EU childhood obesity out of control“ wurde bereits 2004 von der WHO der IOTF-Childhood
Obesity Report (International Obesity Task Force) vorgestellt. In diesem Bericht wurde ein rapider Anstieg des Anteils übergewichtiger und adipöser Kinder in ganz Europa
konstatiert und geschätzt, dass in Europa 14 Millionen Kinder übergewichtig sind (Kurth & Schaffrath-Rosario, 2007).
Inzwischen ist in einigen europäischen Ländern die Übergewichtsprävalenz bei Kindern auf über 40 % angewachsen (WHO, 2014) und hat somit alarmierende Ausmaße
erreicht.
22 bewegung und sport 4 | 2015
Da das Fettgewebe nicht nur als Energiespeicher wirkt,
sondern auch als endokrin aktives Organ mit enger Verknüpfung zum Intermediärstoffwechsel, werden durch die
vermehrte Körperfettmasse und die dadurch bedingten endokrin-metabolischen Störungen häufig Folgekrankheiten
verursacht (Wirth, Wabitsch & Hauner, 2014). Es wird davon ausgegangen, dass in der EU etwa 20.000 Kinder und
Jugendliche einen manifesten Typ 2 Diabetes und fast eine
halbe Million eine Glukosetoleranzstörung aufweisen (Lobstein & Jackson-Leach, 2006). Bei adipösen Kindern und
Jugendlichen wird das Vorliegen von mindestens drei Kriterien des metabolischen Syndroms (Hypertonie, zentrale
Adipositas, erhöhte Blutzuckerspiegel und/oder Fettstoffwechselstörungen) auf etwa 25 % geschätzt (Graf, 2008).
Neben gesundheitlichen Beeinträchtigungen kann aber
Übergewicht auch zu emotionalen und sozialen Problemen
führen. Diese sind oftmals mit Stigmatisierung und Isolation
der betroffenen Kinder und Jugendlichen verbunden (Ziroli
& Döring, 2003; Leyk et al., 2008).
Zudem werden aus übergewichtigen und adipösen Kindern häufig auch übergewichtige und adipöse Erwachsene
mit einem erhöhten Risiko für Folgekrankheiten. So untersuchte beispielsweise eine dänische Studie die langfristigen
Auswirkungen von Übergewicht bei Kindern auf das Auftreten von koronarer Herzkrankheit im Erwachsenenalter. Danach steigt das Risiko, als Erwachsener an einer solchen
Krankheit zu erkranken, linear mit der Höhe des BMI in der
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Kindheit (Baker, Olsen & Sørensen, 2007). Bei der Entwicklung von Übergewicht und Adipositas handelt es sich um
ein multifaktorielles Geschehen. Neben einer genetischen
Disposition und sozioökonomischen Faktoren spielen auch
Fehlernährung und körperlicher Inaktivität eine bedeutende
Rolle (Maffeis, 2000; Koletzko, Dokoupil & Knoppke, 2002;
Hebebrand & Bös, 2005; Shrewsburry & Wardle, 2008).
Was die Energiezufuhr anlangt, zeigen Studienergebnisse (Remer, Dimitriou & Kersting, 2002), dass diese sich
seit den 1980er Jahren kaum verändert hat, während sich
die tägliche Bewegungszeit stark reduzierte (Dordel, 2000;
Bös, Opper & Woll, 2002). So konnte auch in der Kieler
Adipositas-Präventionsstudie (KOPS) aufgezeigt werden,
dass sich übergewichtige Kinder von normalgewichtigen
Kindern mehr im Bewegungsverhalten als im Ernährungsverhalten unterscheiden (Czerwinski-Mast, Danielzik, Asbeck, Langnäse, Spethmann & Müller, 2003).
Bewegungsmangel muss daher als ein Hauptrisikofaktor in der Entstehung von Übergewicht und Adipositas betrachtet werden. Verschiedene Studien (Reilly et al., 2004;
Strong et al., 2005; Kettner et al. 2012) belegen, dass sich
ein Großteil der Kinder und Jugendlichen, nach den Richtlinien der WHO (täglich mindestens 60 min. moderate bis intensive körperliche Belastung), nicht ausreichend bewegen.
Eine mögliche Folge von Übergewicht und Adipositas
stellen häufig auch motorische Defizite dar. Nationale und
internationale Untersuchungen zeigen eine negative Korrelation des BMI und der körperlichen Fitness (Bar-Or et al.
1998; Bös et al., 2002; Chen et al., 2002; Graf et al., 2004;
Hebebrand et al. 2005; Erkelenz, Schreiber, Kobel, Kettner,
Drenowatz & Steinacker, 2014; Kreuser et al. 2014; Greier,
2014a; Greier et al. 2014).
Es ist dabei aber noch unklar, ob übergewichtige Kinder
und Jugendliche aufgrund des höheren Körpergewichts
weniger aktiv sind und dadurch eine geringe motorische
Fitness aufweisen oder ob geringe motorische Fähigkeiten
zu Frustration und Inaktivität führen, was wiederum Übergewicht zur Folge hat (Kreuser et al., 2014).
Motorische Leistungsfähigkeit und körperliche Aktivität
gelten jedoch als wichtige Gesundheitsressourcen. Das
Einschulen und der weitere Schulverlauf stellen hinsichtlich der Prägung des zukünftigen Bewegungsverhaltens
ein bedeutendes und sensibles Zeitfenster dar. Das Grundschulalter ist somit eine entscheidende Phase für die Entwicklung der sportmotorischen Leistungsfähigkeit (Augste
& Jaitner, 2010). Ziel der vorliegenden Untersuchung war
es daher, den Zusammenhang zwischen Gewichtsstatus
(BMI) und sportmotorischer Leistungsfähigkeit von Einschulkindern (Erstklässlern) im Bundesland Tirol (Österreich) zu erheben, wo bisher nur sehr wenige diesbezügliche Daten verfügbar sind. Es wurde von der Hypothese
ausgegangen, dass Übergewicht und Adipositas mit verminderter motorischer Leistungsfähigkeit verbunden sind.
Methodik
Die vorliegende Erhebung von Gewichtsstatus und sportmotorischer Leistungsfähigkeit bei Erstklässlern wurde im
Bundesland Tirol (Österreich) durchgeführt. Nach Information des Landesschulrates für Tirol besuchten 6616 Kinder
im Unterrichtsjahr 2014/15 die erste Schulstufe. Aus den
www.bewegungundsport.net Abb. 1: Übergewichtige und adipöse Kinder weisen meist eine geringere motorische Leistungsfähigkeit auf (Quelle: Fotolia)
insgesamt 376 Grundschulen (GS) wurde eine Zufallsstichprobe von 10 GS gezogen. Die zufällig gezogenen GS wurden kontaktiert und um Teilnahme an der Untersuchung
gebeten. Aus den ausgewählten GS konnten 338 Erstklässler rekrutiert werden. Die Eltern wurden brieflich verständigt und ihr schriftliches Einverständnis eingeholt. Die
Untersuchung wurde vom Landesschulrat für Tirol und den
Schulleiterinnen genehmigt.
Studienprotokoll
Die motorischen Tests fanden im Wintersemester 2014/15
(Oktober bis Dezember) während der regulären Schulzeiten
in den Sporthallen oder Bewegungsräumen der GS statt.
Zunächst wurden Körperhöhe und Gewicht in Sportkleidung
ohne Schuhe (barfuß) gemessen. Die Messung der Körperhöhe erfolgte mit dem mobilen Stadiometer „SECA® 217“
(Seca; Deutschland) auf 0,1 cm genau und die Körpergewichtsmessung wurde mittels einer geeichten Körperwaage
„GRUNDIG® 3710“ (Grundig AG; Deutschland) auf 0,1 kg
genau durchgeführt. Basierend auf diesen Werten wurde
nach dem BMI-Referenzsystem nach Kromeyer-Hauschild
et al. (2001) der Body-Mass-Index (BMI, kg/m²) berechnet.
Hiernach gelten Kinder als normalgewichtig, wenn ihr Gewicht zwischen der 10. und 90. Perzentile liegt. Kinder mit
Werten unterhalb des 3. Perzentils werden als anorex, jene
zwischen 3. und unterhalb des 10. Perzentils als untergewichtig eingestuft. Liegt das Gewicht zwischen 90. und 97.
Perzentil gelten Kinder als übergewichtig und Werte über
dem 97. Perzentil werden als adipös bezeichnet. Aufgrund
geringer Fallzahlen in der Gewichtsgruppe „Anorexie“ wurden anorektische und untergewichtige Kinder zur BMI-Gruppe „Untergewichtig“ zusammengefasst.
Testdurchführung
Die motorische Leistungsfähigkeit wurde mit dem Deutschen Motorik Test (DMT 6-18) erfasst. Es handelt sich dabei um ein standardisiertes Testverfahren, das es ermöglicht die motorische Leistungsfähigkeit in den Bereichen
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Ausdauer, Kraft, Koordination und Beweglichkeit zu erfassen, zu beschreiben und einzuordnen (Bös, 2009). Nachfolgend die acht Testitems:
20-Meter-Sprint
Die Aufgabe dient der Überprüfung der Aktionsschnelligkeit. Die Versuchspersonen müssen eine Strecke von
20 Meter in möglichst kurzer Zeit zurücklegen. Es wird auf
1/10 Sekunden genau gemessen.
Balancieren rückwärts
Der Test dient der Überprüfung der Koordination bei Präzisionsaufgaben. In jeweils zwei gültigen Versuchen muss
die Versuchsperson rückwärts über einen 6 cm, 4,5 cm
und 3 cm breiten Balken balancieren. Gezählt wird jeweils
die Anzahl der Schritte, bis es zum Bodenkontakt kommt.
Seitliches Hin- und Herspringen
Die Aufgabe dient der Überprüfung der Koordination unter Zeitdruck bei Sprüngen. Die Aufgabe besteht darin,
mit beiden Beinen gleichzeitig so schnell wie möglich innerhalb von 15 Sekunden seitlich über die Mittellinie eines
1,50 m × 0,50 m großen markierten Feldes hin- und herzuspringen. Gezählt werden die Bodenkontakte innerhalb der
Markierungslinien.
Sit-ups
Die Aufgabe dient der Überprüfung der Kraftausdauer der
Rumpfmuskulatur. Die Versuchsperson muss in 40 Sekunden
so viele Sit-ups wie möglich absolvieren. Die Versuchsperson
muss bei einem Sit-up aus liegender Position den Oberkörper
aufrichten und mit beiden Ellenbogen beide Knie berühren.
Liegestütz
Überprüft wird die Kraftausdauer der oberen Extremitäten.
Die Versuchsperson soll innerhalb von 40 Sekunden so viel
Liegestütz wie möglich durchführen. In der Ausgangsposition liegt die Versuchsperson in Bauchlage und die Hände berühren sich auf dem Gesäß. Die Person drückt sich
mit geradem Rücken in den Stütz. Anschließend wird eine
Hand vom Boden gelöst und berührt die andere Hand. Danach wird wieder die Ausgangsposition eingenommen.
Standweitsprung
Die Aufgabe dient der Überprüfung der Schnellkraft bei
Sprüngen (Sprungkraft). Gemessen wird die Entfernung
von der Absprunglinie bis zur Ferse des hinteren Fußes bei
der Landung.
Rumpfbeuge
Mit dieser Aufgabe wird die Rumpfbeweglichkeit ermittelt.
Die Versuchsperson steht auf einer Langbank und beugt
den Oberkörper langsam nach vorne ab. Die maximal erreichbare Dehnposition ist zwei Sekunden lang zu halten.
Der Skalenwert wird an dem tiefsten Punkt, den die Fingerspitzen berühren, abgelesen.
6 Minuten Lauf
Ziel dieser Messung ist die Bestimmung der aeroben Ausdauer beim Laufen. Die Versuchspersonen sollen das Volleyballfeld in sechs Minuten möglichst oft umlaufen. Gemessen werden die zurückgelegten Meter.
Auswertung
Für intervallskalierte Daten werden Mittelwert (MW) und
Standardabweichung (SD) angeführt. Die Darstellung von
Häufigkeiten erfolgt tabellarisch und anhand von Diagrammen. Über eine Z-Standardisierung wurde eine Summenscore für die acht Testaufgaben ermittelt. Die Prüfung des
Summenscores auf Normalverteilung wurde mittels Kolmogorov-Smirnov Test und die Prüfung auf Varianzhomogenität mit dem Levene Test durchgeführt. Die Mittelwerte der
vier Gewichtsgruppen wurden anhand einfaktorieller ANOVA auf Signifikanz überprüft. Das Signifikanzniveau wurde
dabei auf 0,05 gesetzt. Die statistische Bearbeitung und
Analyse der erhobenen Daten erfolgte mit dem Statistikprogramm SPSS 21.0 für Windows.
Ergebnisse
Insgesamt konnten die Daten von 338 Einschulkindern
(♂ 179 / ♀159) ausgewertet werden. Das mittlere Alter betrug 6,45 ± 0,55 Jahre und der mittlere BMI 16,18 ± 2,07.
Nach den verwendeten Referenzwerten waren von den
338 Schulkindern insgesamt 7,7 % (n = 26) übergewichtig
und 5,9 % (n = 20) adipös (Tabelle 1).
Tab. 1: Charakteristika des Probandenkollektivs (n=338)
Merkmale
Alter
Geschlecht
Größe (cm)
Gewicht (kg)
BMI
MW
SD
Knaben
n ( %)
Mädchen
n ( %)
Gesamt
n ( %)
MW
SD
MW
SD
MW
SD
Untergewicht*
6,29
0,46
Normalgewicht
6,45
0,56
Übergewicht
6,47
0,51
Adipositas
6,55
0,51
Gesamt
6,45
0,55
10 (5,6)
142 (79,3)
13 (7,3)
14 (7,8)
179 (100)
8 (5,0)
132 (83,1)
13 (8,2)
6 (3,8)
159 (100)
18 (5,3)
274 (81,1)
26 (7,7)
20 (5,9)
338 (100)
122
0,62
19,91
2,45
13,31
0,45
122
0,57
23,67
3,16
15,75
1,19
126
0,71
30,51
3,42
18,94
0,71
126
0,80
34,21
4,31
21,32
1,08
123
0,59
24,61
4,63
16,18
2,07
* anoretische Kinder sind aufgrund der geringen Fallzahlen (n=4) der BMI Gruppe „Untergewicht“ zugeordnet
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Motorische Leistungsfähigkeit und BMIKlassifikationen
Abb. 2: Gesamtscore (MW und SD) von männlichen und weiblichen Einschulkindern in Abhängigkeit von Gewichtsklassen (übergewichtige und adipöse Knaben und Mädchen unterscheiden sich signifikant von den normalgewichtigen Kindern; p<0,01).
Der Gesamtscore (mittleren Z-Werte) des DMT (618) zeigte in dieser Untersuchung keine signifikanten Geschlechtsunterschiede (p > 0,2). Allerdings
unterschieden sich die Leistungen der adipösen
und übergewichtigen Kinder signifikant (p < 0,01)
von den Normalgewichtigen. Zwischen untergewichtigen und normalgewichtigen sowie zwischen
übergewichtigen und adipösen Kindern konnten
keine signifikanten (p > 0,05) Leistungsunterschiede festgestellt werden (Abb. 2).
Betrachtet man die Ergebnisse der einzelnen
Testitems, so erzielten die Kinder der BMI-Gruppe-„Normalgewichtig“ bei den Tests „20m-Sprint“,
„Balancieren rückwärts“, „Sit ups“ „und „6-min
Lauf“ signifikant bessere Werte (p < 0,01) als ihre
übergewichtigen Altersgenossen. Gegenüber den
adipösen Kindern konnten die Normalgewichtigen
zusätzlich noch beim „Standweitsprung“ und beim
„Seitlichen Hin- und Herspringen“ signifikant bessere Ergebnisse erzielen. Bei den restlichen Testitems „Rumpfbeugen“, und „Liegestütz“ ließen die
Ergebnisse jedoch keinen Unterschied zwischen
den Gewichtsgruppen erkennen. Keiner der acht
Einzeltests wies einen signifikanten geschlechtsspezifischen Unterschied auf.
Abbildung 3 zeigt, dass 58 % der normalgewichtigen Kinder überdurchschnittliche bzw. weit überdurchschnittliche Leistungen erzielten, während
etwa 20 % der Übergewichtigen diese Beurteilung
erreichten. Weit überdurchschnittliche Leistungen
konnten von keinem adipöses Schulkind erzielt
werden. Etwa jedes dritte adipöse Kind (33 %)
erzielte lediglich weit unterdurchschnittliche bzw.
unterdurchschnittliche motorische Leistungen.
Abb. 3: Motorische Fähigkeitsbereiche (5-stufige Beurteilungsskala nach Bös et al. 2009) in
Abhängigkeit vom Gewichtsstatus.
1=weit unterdurchschnittlich; 2=unterdurchschnittlich; 3=durchschnittlich; 4=überdurchschnittlich; 5=weit überdurchschnittlich
Diskussion
In der vorliegenden Untersuchung wurde bei 338 Tiroler
Schulanfängern der Einfluss des BMI auf die motorische
Leistungsfähigkeit überprüft. Es hat sich gezeigt, dass
7,7 % der untersuchten Erstklässler übergewichtig und
5,9 % adipös sind. Im weiteren Schulverlauf ist dann jedoch häufig mit einem Anstieg der Übergewichts- und
Adipositasprävalenz zu rechnen (Bös & Brehm, 2004;
Augste & Jaitner, 2010). Dies mag wahrscheinlich auch
damit zusammenhängen, dass das „Schulleben“ von
Schulstufe zu Schulstufe immer stärker strukturiert und
mit längeren Sitzperioden verbunden ist. So stellten Bös
et al. (2004) in ihrer Longitudinalstudie fest, dass sich
bei Grundschulkindern die Adipositasprävalenz innerhalb
von vier Jahren verdoppelte. Auch eine rezente Untersu-
www.bewegungundsport.net chung von Greier (2014a) lässt den Schluss zu, dass es
bei Grundschulkindern im Laufe der vier Schuljahre zu einer Zunahme von übergewichtigen und adipösen Kindern
kommt. Er konnte bei neun bis zehnjährigen Schulkindern
der vierten Schulstufe eine Übergewichtsprävalenz von
14 % und eine Adipositasprävalenz von 7 % beobachten.
Augste et al. (2010) kamen in ihrer Studie bei Augsburger
Schulkindern der dritten Schulstufe zu ähnlichen Ergebnissen. Um einem Anstieg der Übergewichtsprävalenz im
weiteren Schulverlauf entgegenzuwirken wären gezielte
Präventivmaßnahmen bereits in dieser frühen Lebensphase wichtig, da das Einschulen hinsichtlich der Prägung
des zukünftigen Bewegungsverhaltens ein sensibles Zeitfenster darstellt.
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Die sportmotorische Leistungsfähigkeit von übergewichtigen und adipösen Grundschulkindern unterscheidet
sich in den meisten konditionellen Bereichen signifikant
von Normalgewichtigen. Die präsentierten Ergebnisse sind
konsistent mit anderen Untersuchungen (Dordel, 2000;
Bös et al., 2002; Graf et al., 2004; Kreuser et al., 2014),
bei denen ebenfalls übergewichtige und adipöse Kinder
deutlich schlechtere Werte erzielten. Werden die einzelnen Testitems des DMT 6-18 betrachtet, so zeigte sich,
dass die BMI-Gruppen „Übergewichtig“ und „Adipös“
beim Beweglichkeitstest „Rumpfbeugen“ und beim Test
„Liegestütz“ ähnliche Werte wie ihre normalgewichtigen Altersgenossen erzielten. Diese Beobachtung deckt sich mit
den Ergebnissen anderer Studien, die auch zeigten, dass
übergewichtige und adipöse Kinder bei Tests mit geringerer „Bewegungsdynamik“ gegenüber Normalgewichtigen
nicht schlechter abschneiden müssen (Graf et al., 2007;
Karppanen et al., 2012; Greier et al. 2014).
„Aktivitäten“ mit geringerer Bewegungsdynamik sollten
somit bei übergewichtigen und adipösen Kindern spielerisch für einen „Einstieg“ in ein sportlich-aktiveres Leben
genutzt werden, was neben einer Fitnessverbesserung
auch zu einer Steigerung des Selbstwertgefühls führen
könnte.
Beurteilt man die motorischen Fähigkeitsbereiche der
Erstklässler anhand einer normierten 5-stufigen Skala (Bös,
2009), so kann festgestellt werden, dass knapp 60 % der
Normalgewichtigen und lediglich 20 % der Übergewichtigen überdurchschnittliche bzw. weit überdurchschnittliche
Leistungen erzielten. Bei den Adipösen erzielte kein einziges Kind weit überdurchschnittliche Leistungen.
26 bewegung und sport 4 | 2015
Fazit
Aufgrund der vorliegenden Befunde ist es naheliegend,
dass besonders Kinder mit erhöhtem BMI frühzeitigen und
gezielten Bewegungsförderungen zugeführt werden sollten um die motorische Fitness zu steigern. So konnte in
mehreren Studien (Barnett et al. 2009; Greier, 2014b) beobachtet werden, dass es einen Zusammenhang zwischen
Fitness und dem Bewegungsverhalten gibt und motorisch
fittere Kinder später auch als Jugendliche und junge Erwachsene sportlich aktiver sind als weniger Fitte. Da die
Grundlage für einen aktiven Lebensstil also bereits im frühen Kindesalter gelegt wird, und somit das Bewegungsverhalten im weiteren Lebenslauf positiv beeinflusst, stellen
Schulen neben dem Elternhaus das ideale Setting für solche Bewegungsförderungen dar.
Zu den Autoren
Priv.-Doz. Dr. Klaus Greier
Bewegungs- und Sporterziehung
Private Pädagogische Hochschule (KPH-ES) Stams
und Institut für Sportwissenschaft der Universität
Innsbruck, 6422 Stams, Stiftshof 1
Kontakt: [email protected]
Priv.-Doz. Dr. Gerhard Ruedl
Institut für Sportwissenschaft der Universität
Innsbruck, 6020 Innsbruck, Fürstenweg 185
Kontakt: [email protected]
www.bewegungundsport.net
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