Sportliche Leistung und sportliches Training

Form Follows Function (Roux)

Körper passt seine Struktur (Form) an, die regelmäßig auf ihn wirken (Function)

Anpassungsfestigkeit (Weineck)

Anpassungen, die über einen langen Zeitraum aufgebaut wurden, haben eine deutlich höhere Stabilität als kurzfristig Errungene

Arten der Adaption

1. Morphologisch

2. Kognitiv

3. Metabolisch

4. Neuronal

5. Endokrin

Endokrine Adaption

Hormonelle Anpassung durch Training

bessere Stoffwechselsteuerung,

besseres Testosteron-Cortisol-verhältnis etc

Morphologische Adaption

strukturelle Veränderungen von Muskeln, Sehnen, Knochen & Herz-Kreislauf-System

Kognitive Adaption

durch Training ausgelöste Verbesserungen der Wahrnehmung, Koordination & Taktikverständnis

Metabolische Adaption

Veränderung der Energiebereitstellungssysteme durch Training

Zb. +Mitochondrien, +ATP-Speicher & Nutzung, +Laktattolleranz

Strukturproteine

bilden das Gerüst der Muskel- & Körperzellen

Neuronale Adaption

Veränderungen im Nervensystem, Folgen:

-schnellere & effizientere Muskelansteuerung (Rate coding)

-intramuskuläre Koordination

Etc

Mobilisationsschwelle (in % MVC)

minimale neuronale Aktivierung, um eine motorische Einheit zu aktivieren

-%-Wert gibt Last von 1RM an

-wird durch Training gesenkt; bessere Kraft & Rekrutierung

MVZ (Maximum Voluntary Contraction)

max. Kraft, die ein Muskel bei freiwilliger Aktivierung erzeugen kann

-limitiert durch Rekrutierung, Rate Coding, Hemmmechanismen

Rate Coding

Mechanismus der Kraftsteigerung durch Erhöhung der Feuerrate der Motoneuronen

-höhere Impulsfrequenz=stärkere Kontraktion der Fasern

Autonom geschützte Reserven

Leistungsreserven, die durch zentrale & periphere Hemmmechanismen norm. blockiert werden

Können durch extr. Situat. Umgangen werden (Adrenalin- Eddie Hall 500kg)

Residual-/Resteffekte

Dauer, über die eine trainierte Leistungskapazität nach Trainingsstopp erhalten bleibt

-je komplexer/neuromuskulärer die Fähigkeit, desto kürzer

Homöostase

stabiler, regulierter Gleichgewichtszustand physiologischer Systeme im Körper

-Training stört die Homöostase → Körper reagiert mit Anpassungen

Heterostase

die durch Training verursachte Störung der Homöostase

-Körper vorübergehend im Ungleichgewicht → löst Anpassungen aus (Superkompensation)

Dosis-Wirkungs-Beziehung

Sie beschreibt, wie stark ein Trainingsreiz (Dosis) sein muss und welche Anpassung (Wirkung) er erzeugt.

Zu geringe Dosis → keine Anpassung; optimale Dosis → Fortschritt; zu hohe Dosis → Überlastung/Verletzung.

Grundlage für Belastungssteuerung und Trainingsplanung.

Merkmale Modelle

1. Verkürzungsmerkmal (ein Modell vereinfacht)

2. Abbildungsmerkmal (bildet Realität unvollständig ab)

3. Pragmatisches Merkmal (hat einen bestimmten Nutzen)

„All models are wrong, but some are useful!“ - Box (Statistiker)

Fitness-Fatigue-Modell

Gegenspiel (antagonistischer Zsm.hang) von Fitness & Fatigue = Performance

Signaltransduktionsmodell

-Modell zur Erklärung zellulärer Anpassungen durch Training

-beschreibt mechanische/chemische Signale Signalwege Anpassungen steuern (Fokus auf mTOR & AMPK)

Warum ist das Signaltransduktionsmodell vor allem für Kraft & Ausdauertraining anwendbar?

Krafttraining: mechanische Spannung = mTOR

Ausdauertraining: Energie-Stress = AMPK

Einfach messbare Werte, komplexe Sportarten benutzen v. Systeme gleichzeitig - Modell nicht gut anwendbar

Signaltransduktionsmodell Phasen

1. Sensorproteine nehmen Belastung war

2. Signaltransduktion - z.B. mTORC1-Komplex

3. Effektorprozesse - Signaltransduktionswege aktivieren -moleküle

kleinste „Einheit“ eines Skelettmsukels

Sarkomer

Sarkomer Aufbau & Funktionsweise

Miosinköpfe „wandern“ an Aktinflamenten entlang und wandeln dabei ATP zu ADP um

Arten ATP-Gewinnung

1. KP (Kreatinphosphat)

2. Muskelglykogen (anaerob)

3. Muskelglykogen (aerob)

4. Glykogen-Leber (aerob)

5. freie Fettsäuren (aerob)

ATP-Gewinnung durch KP

Kreatinphosphat im Muskel gespeichert

4,4mmol/min - kleinste Gesamtkapazität (0-10s)

z.B. kurze Sprints

ATP-Gewinnung durch anaerobe Glykolyse

anaerob-laktazide Energiegewinnung

nutzt Muskelglykogen/Glukose ohne Sauerstoff

3,0mmol/min - kurze Gesamtverfügbarkeit (10-120s)

Enprodukt: Laktat

ATP-Gewinnung durch aerobe Glykolyse

aerobe Glykolyse

nutzt Muskelglykogen/Glukose

1,0mmol/min - begrenzte Gesamtverfügbarkeit (>2-3min)

Endprodukte: CO2 + H2O (kein starker/direkter Laktatanstieg)

Wirkungsgrad sportlicher Bewegungen

zwischen 15-40%

Chemische Energie zu mechanischer Energie, Rest Wärme

(Arbeit pro Zeiteinheit) / Arbeitsumsatz = Wirkungsgrad

3-Zonen-Modell

LiT, ThT, HiT

LiT - Zone 1 - Low intensity Training

50% maxHR - LT1 (erster nennenswerter Anstieg)

mehrere Stunden aushaltbar

ThT - Zone 2 - threshold Training

zwischen LT1 - LT2 (Laktatprod. höher als eliminierung)

HiT - Zone 3 - High intensity Training

LT2 - maxHR (Laktat akkumuliert stark)

Meist anaerob-laktazide Belastung

Pyramiden-Training

Verteilung z. B. 70% Z1 — 20% Z2 — 10% Z3

Vorteilhaft für Wettkämpfe von ca. 30min - 3h

relativ viel ThT - starker Reiz, ohne starke muskuläre Erschöpfung

Polarisiertes-Training

Verteilung z. B. 80% Z1 — 5% Z2 — 15% Z3

ThT=Black Hole (Belastung zu niedrig bei HiT, zu hoch bei LiT)

Chronische Anpassungen durch Ausdauertraining

1. Verbess. Herz-Kreislauf-System (Durchblutung)

2. erhöhte Sauerstoffaufnahme des Blutes (aerobe Kapazität)

3. änderung Muskelfaserstruktur (mehr Mitochondrien - aerobe ATP Produktion) ( +Kapillardichte - O2- & Nährstoffversorgung +)

4. Fettstoffwechsel besser (Fett als primäre Energieq.)

Zentrale Anpassung durch Ausdauertraining

Stärkung von Herz und Lunge

Herzzeitvolumen+ - Schlagvolumen+ - höhere VO2max

Periphere Verbesserung Ausdauertraining

Verbesserung Muskeln

+Mitochondrienzahl (mehr ATP)

+Kapillardichte

+Enzyme aerobe Energiegewinnung („Verschnellerung“ Glykolyse & Citratzyklus)

+Laktatverstoffwechselung (höhere VO2max wegen spätere LT2)

Kybernetische Betrachtungsweise

Leistungs- und Trainingssteuerung als Regelkreis mit Soll-/Ist-Vergleich, Rückkopplung und Anpassung. Belastung (Input) wird über Feedback (HF, Laktat, RPE, Leistung) ständig modifiziert, um trotz Störgrößen (Schlaf, Stress, Ernährung) optimale Anpassungen zu erhalten

Aspekte Anforderungsprofil

1. Biomechanische & physiologische Voraussetzungen (zB Herz-Kreislauf-System, Energieversorgung)

2. Funktional-anatomische Gegebenheiten (zB Gelenkbelastung)

3. Konditionelle, kognitive, psychische, soziale & materielle Gegebenheiten

Athleten-Monitoring

1. External Load

2. Internal Load

3. Fitness - Fatigue = Performance

Elemente der Leistungssteuerung

1. Wettkampfsteuerung/-analyse

2. Leistungsdiagnostik

3. Trainingssteuerung

Leistungsdiagnostik Definition

Messung von konditionellen & technomotorischen Leistungskomponenten in weitgehend standardisierter Testumgebung. Es gibt Labor- & Feldtests.

Hauptsächliche Test-Gütekriterien

1. Reabilität

2. Objektivität

3. Validität

Reabilität

Zuverlässigkeit → Reproduktion der Testergebnisse

Objektivität

Testergebnisse sind unabhängig von testender Person

Validität

Test misst, was er messen soll

(Neben-) Test-Gütekriterien

1. Normierung

2. Ökonomie

3. Nützlichkeit

Normierung

Vergleichbarkeit herstellen (zB durch Bestenliste)

Ökonomie

Aufwand & Nutzen -Verhältnis

Nützlichkeit

tragen die Ergebnisse zur Leistungssteigerung bei

Langfristige Perspektive der Leistungssteuerung

-Validierung sportartspezifischer Diagnoseverfahren auf wettkampfanalytischer Basis

-Erstellung sportartspezifischer Normprofile

Kurzfristige Perspektive der Leistungssteuerung

1. Normierung von Testleistungen

2. „Messfühler“ der kybernetischen Betrachtungsweise (Stichworte: Tagesform, Intertesting (poor Responder))

Labordiagnostik (Sportmedizin)

allgemeine Diagnostik, maximal durchgeführt

als Einzeltest z.B. VO2max, Zonen durch Stufentest mit Laktatabnahme

Labordiagnostik (Biomechanik)

semi spezifische Diagnostik

homogene Testbatterien z.B. Sprung- & Kraftanalysen durch Druckmessplatten, sEMG, 1RM

Felddiagnostik (Trainingswissenschaft)

submaximale Diagnostik

heterogene Testbatterien z.B. Bronco, Lichtschranken, VBT

Anthropometrie

Messung und Beschreibung der körperlichen Maße und Proportionen des Menschen (z. B. Größe, Gewicht, Körperumfänge, Hautfalten, Segmentlängen, BMI, KFA)

isokinetische Messverfahren

Kraftmessung bei konstanter Gelenkgeschwindigkeit während dynamischer Muskelkontraktion

isoinertiale Messverfahren

Kraftdiagnostik mit einem schwungradbasierten System (Flywheel), bei dem nicht ein äußeres Gewicht, sondern eine rotierende Masse beschleunigt und abgebremst wird

Kraft/Power wird aus Drehgeschwindigkeit errechnet

Rampentest

optimale VO₂max-Diagnostik, da kontinuierliche Laststeigerung → stabile Atemgasmesstechnik → zuverlässiges VO₂max-Plateau

Stufentest

Besser für Laktatschwellen, da klare Zuordnung zu Belastungsintensität (LT1, LT2)

Wingate Test

Maximale Belastung auf Fahrradergometer für ca30s

Misst: Peak & Mean Power, Fatigue Index (Leistungsabfall)

Hauptphasen Trainingsplanung

1. Zielplanung

2. Strukturplanung

3. Ablaufplanung

Rektaltemperatur

Körpertemperatur im Enddarm gemessen

39°C nach Aufwärmen perfekt

physiologische Aufwärmeffekte

1. Anstieg HF & Blutdruck

2. Erhöhung Blutvolumen/min

3. Regulation des Atmungssystems (minimiert Startverzögerung)

4. Reduzierung Muskelviskosität

5. Verbesserung Energie- & Sauerstoffversorgung

6. Optimierung neuromuskulärer Prozesse

7. Optimierung passiver Bewegungsapperat (Synovialflüssigkeit)

8. Psychische „Readiness“

Muskelviskosität

„Zähflüssigkeit“ des Muskel- & Bindegewebes; bestimmt inneren Bewegungswiderstand des Muskels

→ wird durch Aufwärmen deutlich gesenkt

Synovialflüssigkeit

„Gelenkschmiere“, wird von Gelenkkapsel (Membrana synovialis) produziert

→durch WU wird sie von Synovialhaut des Gelenkknorpels abgesondert → weniger Druck auf Gelenken