Dr. Pierre Levasseur

Innere Medizin

Prävention- und Sportmedizin

Lütticherstrasse 218 -52074 Aachen

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STEUERUNG DES AUSDAUERTRAININGS

Essen, 27.10.2012

Bewegung braucht Energie

• Die Muskeln sind Energietransformatoren

• Die durch chemische Reaktion freigesetzte Energie wird physikalisch gebraucht

Die Energieträger der Muskelzellen

Glykolyse: Embden-Meyerhof-Parnas-Weg, über den

Glukose unter Bildung von Adenosintriphosphat (ATP) abgebaut wird

Adenosintriphosphat: ATP • ATP + H2O -> ADP + Energie• ADP + H2O -> AMP + Energie

Voraussetzung für jede körperliche Arbeit ist ein reibungsloser ATP-Nachschub

der aerobe Wegdie Mitochondrie: Kraftwerk der Zellen

1 Glukose + 6 O2 + 32 ADP + 32 P→ 6 CO2 + 6 H2O + 32 ATP

Außerdem können, im Gegensatz zur anaeroben Energiegewinnung, hier neben Glukose auch Fette (in Form von freien Fettsäuren = FFS) verbrannt werden (Lipolyse - 1 Mol FFS ergibt ca. 130 Mol ATP). Diese Reaktion setzt bei Ausdauerbelastungen nach etwa 20 Minuten ein. Zudem kann in Notfällen noch Eiweiß als Energielieferant dienen, wobei diese beiden Arten der Energiegewinnung (FFS und Eiweiß) insbesondere bei Ausdauerbelastungen mit niedriger Belastungsintensität relevant sind.

der anaerobe Weg• Alaktischer Weg:

• Die anaerob alaktazide Energiegewinnung spielt in den ersten Sekunden einer sportlichen Belastung die entscheidende Rolle. Nachdem der vorab vorhandene ATP- Vorrat in der Muskulatur bereits nach wenigen Sekunden aufgebraucht ist, erfolgt die weitere ATP-Resynthese in den folgenden etwa 10- 30 Sekunden mittels des ebenfalls schnell verfügbaren Kreatinphosphates.

• Die energieliefernden und regenerativen anaerob alaktaziden Reaktionen:– ATP + H2O → ADP + P + Energie– ADP + Kreatinphosphat ↔ ATP + Kreatin

• Laktischer Weg:

• Beim anaerob laktaziden Energiestoffwechsel wird durch die Glukolyse (dem Abbau von Glukose oder Glykogen, einer Speicherform der Glukose), über chemische Reaktionen Laktat und ATP hergestellt:

– Glykogen ↔ 2ATP + Laktat

zeitlicher Ablauf

Entscheidend in diesem Zusammenhang ist, dass bei der sportlichen Beanspruchung meist nicht nur ein Weg, sondern verschiedene gleichzeitig genutzt werden

• im Zeitbereich unter 10 Sekunden ist der Phosphatspeicher ausschlaggebend

• die Glykolyse dominiert den Zeitbereich bis etwa 2 Minuten

• der aerobe Glykogenabbau gewinnt im Zeitbereich von 2 bis 10 Minuten an Bedeutung (aber auch noch anaerob-alaktazider Weg)

• Oberhalb von 10 Minuten dominiert der

aerobe Weg mit zunächst dominierender KH-Verbrennung

• ab 45 bis 60 Minuten aerober Weg mit steigender Fettverbrennung

Die anaerob-laktazide Energiebereitstellung spielt zwar weiterhin noch ein Rolle, jedoch nur zu einem sehr kleinen Anteil

areober-anaerober Übergang

Beim Anstieg der Belastungsintensität:

Sauerstoffdefizit wegen begrenzter Sauerstoffaufnahmefähig-keit: VO2

Übergang vom aeroben zum anaeroben Weg: laktazider Weg

Prinzipien der Trainingssteuerung

* Durch einen entsprechenden Reiz beim Training ist es möglich, durch Regeneration die Leistungskapazität über die Zeit zu verbessern, durch eine Verbesserung der Stoffwechselkapazität des gesamten Körpers (Muskulatur, Durchblutung, Herzfunktion, Lungenfunktion, Gefäßstruktur und Dichte, Nervensystem, Hormonhaushalt …)

* Durch eine zeitoptimierte Steuerung der Trainingsintensität, der Erholung und Regeneration gelingt es, eine zielorientierte Trainingsstrategie zu entwickeln.

Bestimmung des aeroben-anareoben Überganges

* Messung im Leistungslabor: Sauerstoffaufnahme-Kapazität und /oderMessung mit Laktatbestimmung

* Abschätzung mit der erreichbaren maximalherz-frequenz und Conconitest

Conconi-Test

• Grundlegend für die Durchführung ist ein gleichmäßiges, schrittweises Erhöhen der Belastungsstufen. Das Tempo ist zu Beginn langsam und entspannt und wird in jeder Laufrunde (z.B. von 200 Metern) um beispielsweise 2 km/h erhöht, oder am Ergometer die Leistung um 40 Watt. Der Puls wird kontinuierlich gemessen und in Zeiteinheit aufgezeichnet. Erst wenn der Proband seine Leistung nicht mehr erhöhen kann, wird der Test abgebrochen.

• HF-Anstieg linear mit der Belastungsintensität

• Nach Conconi: anareobe Schwelle am Ende des linearen Leistung-HF-Verlaufes: anaerobe Schwellen-geschwindigkeit: ANS

Laktatmessung• In Skelettmuskel, Haut, Darmmukosa,

Blutzellen, Nieren und Gehirn werden zusammen etwa 0,7–1,3 mmol Lactat pro Stunde gebildet.

• Im Ruhezustand beziehungsweise bei leichter Arbeit wird die benötigte Energie zu etwa 75% aus Fetten und nur zu 25% aus Kohlenhydraten gewonnen.

• Bei steigender Belastung wird zunehmend auf Kohlenhydrate zurückgegriffen, da sie pro Zeiteinheit deutlich mehr ATP liefern. Bei höheren und höchsten Belastungen treten Fette als Energieträger in den Hintergrund. Es werden in der aktiven Muskulatur zunehmend Glucose und Glykogen zu Pyruvat abgebaut.

• Beim Sauerstoffdefizit wird das System der Laktatelimination überfordert, in der Muskulatur häuft sich das Laktat an.

• Mader – 70 er Jahre• Stady-State: Laktatproduktion gleich

Laktatelimination• Festgeslegt auf 4 mmol

• Keul- 1979• Individualisierte anaerobe Schwelle. Genetisch

beeinflusst• Berücksichtigt die individuellen

Stoffwechseleigenschaften

• Stegmann-Kindermann• IANS: Individuelle anaerobe Schwelle: Zeit des

Gleichgewichtes zwischen maximaler Eliminationsrate und Diffusionsgeschwindigkeit

• Verbesserung der Kurvenanalyse: Ermittlung der Laktatkinetik , Differentialrechnung des Knicks der Laktatkurve

Der Herzschlag ist die Steuergröße

Methode der maximalen Herzfrequenz>> individuelle Bestimmung>> rechnerische Abschätzung: 220 -

Alter>> Karvoven-Formel mit

Berücksichtigung des Ruhepulses

Methode nach der IANS (Individuelle Anaerobe Schwelle)

>> Stufentest>> Software-Auswertung

Die Trainingszonen

• Regenerationszone: 50-60% % der max. HF REKOM

• extensive Ausdauer: 60-70% der max. HF Grundausdauerbereich 1- GA1 a

• intensive Ausdauer: 70-80 % der max. HF Grundausdauerbereich 1- GA1 b

• anaerobe Zone: 80-90 % der max. HF Grundausdauerbeeich 2- GA2

• Warnzone: 90-100 % der max. HF WSA-Ausdauer-Intervaltraining

(rechnerische Methode oder nach individueller Laktatmessung)

Ruhepuls

• Zur Abschätzung des Trainingszustandes

• Zur Optimierung des Trainingsplans

Karvonen Formel: (max. HF- Ruhe HF) x (0,6 bis 0,75) + Ruhe-HF

Ausdauer-Herzfrequenz

http://www.sportunterricht.de/lksport/herzfrq3.html

Übertraining• Ursache:

• Symptome

Behandlung

Mangelnde Regeneration mit Folgen: neuroendokrine Störungen, Katabolismus

Leistungsknick, Schlafstörung, Kopfschmerzen, Veränderung des Pulses, Infektions- und Verletzungsanfälligkeit, Muskel- und Sehnenbeschwerden, Libidoverlust, Menstruationsstörungen, Depression

Belastungspause

Regenerative Maßnahmen: Ernährung, Sauna, Whirpool, Massage, Gymnastik, Stretching

Prävention: Trainingsplanung (intensiv und regenerativ), ausgewogene Ernährung, genug Schlaf

falsch:

Doping !

Trainingsplan nach IANS

Trainingsplan nach max. HF

• Regenerationszone: 50-60% % der max. HF

• extensive Ausdauer: 60-70% der max. HF

• intensive Ausdauer: 70-80 % der max. HF

• anaerobe Zone: 80-90 % der max. HF

• Warnzone: 90-100 % der max. HF

Trainingsplan nach Karvonen

• Karvonen-Formel: berücksichtigt den Trainingszustand mit der Integration des Ruhepulses, mit folgenden Trainingsbereichen:

• HFtrain. = (HFmax - Ruhepuls) x Faktor + Ruhepuls

• Als Faktor wird angegeben:• für intensives Ausdauertraining: 0.8• für extensives Ausdauertraining: 0.6• für Untrainierte: 0.5 (zum Beispiel für Teilnehmer in

einem mäßigen Trainingszustand)

Die Borgskala

• Wahrnehmung der Belastung