Zwei Freundinnen aus der Oberstufe des Gymnasiums haben sich für die Ferien eine mehrtägige Alpenüberquerung mit dem Mountainbike vorgenommen und absolvieren in der Vorbereitung folgende Tour (vgl. Abb. 1) in etwas mehr als zwei Stunden. Im Anschluss notiert eine der beiden in einem Blog Folgendes:

Blogauszug – Teil 1: „Ab den Seiserhöfen konnten wir uns nicht mehr unterhalten, weil es der Anstieg mit bis zu 24% Steigung ganz schön in sich hatte. Als ich dachte, es geht nichts mehr, ging’s endlich wieder bergab.“

Abb. 1: Streckenprofil MTB-Tour „Kampenwand“

Quelle: https://www.tourismus.prien.de/wp-content/uploads/2017/12/Broschuere_Radeln_am_Chiemsee.pdf/ (zuletzt eingesehen am 21.04.2023)

Benenne und begründe die auf den verschiedenen Streckenabschnitten jeweils entscheidende Form der Energiebereitstellung unter Berücksichtigung der Aussagen aus dem Blogauszug – Teil 1 und des in Abb. 1 dargestellten Streckenprofils!

Beschreibe und erläutere die in Abb. 2 dargestellte Laktatleistungskurve und erkläre die Bedeutung der Laktatleistungskurve für die Bestimmung des individuellen Trainingszustands! Erläutere unter Einbezug des folgenden Blogauszugs – Teil 2 mögliche Unterschiede der individuellen Laktatleistungskurven der beiden Schülerinnen!

Abb. 2: Laktatleistungskurve

Blogauszug – Teil 2: „Kurz vor der Gorialm musste meine Freundin erschöpft absteigen, während ich weiterfahren konnte.“

Im Blogbeitrag heißt es weiter:

Blogauszug – Teil 3: „Beim Anstieg haben wir immer mehr geschnauft – kurz vor der Gorialm habe ich gedacht, mir platzt gleich die Lunge. Und selbst danach war ich noch ganz schön lang außer Atem.“

Erläutere ausgehend vom Blogauszug – Teil 3 Zusammenhänge zwischen Atmung und sportlicher Belastung!

Beim Mountainbiken spielt die Biomechanik eine wichtige Rolle.

Nenne vier geeignete quantitative Bewegungsmerkmale zur biomechanischen Analyse beim Mountainbiken!

Erläutere die Begriffe „Rotation“ und „Translation“ und gehe auf deren Rolle beim Mountainbiken ein!

Eine Mountainbikerin bzw. ein Mountainbiker sollte vielseitig trainieren.

Stelle die Bedeutung der Kraftausdauer für das Mountainbiken dar und skizziere eine geeignete Trainingsmethode anhand ihrer Belastungskomponenten!

Erläutere drei Trainingsprinzipien, die die beiden Freundinnen bei der Vorbereitung ihrer mehrtägigen Alpenüberquerung mit dem Mountainbike berücksichtigen sollten!

Skizziere den anatomischen Aufbau der Halswirbelsäule und erläutere zwei mögliche Ursachen von Überlastungssymptomen im Bereich der Halswirbelsäule, die durch Mountainbiken entstehen können!

„Die Form bestimmt die Funktion.“ Erkläre diese Aussage anhand der vier wichtigen Funktionen der menschlichen Wirbelsäule!

Eine der beiden Freundinnen äußert sich im Blog wie folgt:

Blogauszug – Teil 4: „Ich bin total motiviert, die nächsten Wochen noch hart zu trainieren, um die mehrtägige Alpenüberquerung mit dem Mountainbike in den Ferien zu schaffen.“

Grenze allgemein die Begriffe „Motiv“ und „Motivation“ voneinander ab und verdeutliche die Ausführungen am voranstehenden Blogauszug – Teil 4!

Benennung und Begründung der auf den verschiedenen Streckenabschnitten jeweils entscheidenden Form der Energiebereitstellung unter Berücksichtigung der Aussagen aus dem Blogauszug – Teil 1 und des in Abb. 1 dargestellten Streckenprofils, z. B.:

Die Strecke kann grundsätzlich in drei Streckenabschnitte gegliedert werden:

1. Streckenabschnitt (bis ca. zu den „Seiserhöfen“)

• weitgehend flacher Streckenverlauf;

• Unterhaltung deutet auf geringe Belastungsintensität hin;

• vorherrschend aerobe Energiebereitstellung durch Verbrennung von Kohlenhydraten und Fettsäuren.

2. Streckenabschnitt (von den „Seiserhöfen“ bis zum höchsten Punkt)

• viele Steigungen bis zu 24 %;

• Einstellung der Unterhaltung und Gefühl der völligen Erschöpfung deutet auf hohe Belastungsintensität hin;

• entscheidend ist der zunehmende Bedeutungsgewinn der anaerob-laktaziden Energiebereitstellung im sogenannten Laktat-steady-state und darüber hinaus, insbesondere in steileren Abschnitten („Als ich dachte, es geht nichts mehr […]“).

3. Streckenabschnitt (vom höchsten Punkt bis zum Ziel der Strecke)

• Abfahrt nur von kurzen Flachabschnitten unterbrochen;

• Gefühl der Regeneration („[…] endlich wieder bergab“);

• vorherrschend aerobe Energiebereitstellung durch Verbrennung von Kohlenhydraten und Fettsäuren sowie Verbrennung des gebildeten Laktats in der Herz- und Skelettmuskulatur.

Beschreibung und Erläuterung der in Abb. 2 dargestellten Laktatleistungskurve, z. B.:

• Grafik zeigt Laktatleistungskurve; x-Achse: Intensität; y-Achse: Laktat in mmol/l Blut; Graph zeigt die Zunahme der Laktatkonzentration im Blut mit zunehmender Intensität;

• Anstieg bei steigender Intensität zunächst moderat, ab einer Konzentration von ca. 2 mmol Laktat pro Liter Blut deutlich; ab ca. 4 mmol Laktat pro Liter Blut sehr stark;

• aerobe Schwelle: etwa bei 2 mmol Laktat pro Liter Blut, darunter findet die Energiebereitstellung nahezu ohne Laktat unter Einsatz von Sauerstoff statt (aerob); dies ist bei geringen Intensitäten möglich;

• aerob-anaerober Übergangsbereich: zwischen etwa 2 und 4 mmol Laktat pro Liter Blut; gesteigerte Intensität, in der das aufgebaute Laktat noch vom Körper verstoffwechselt werden kann;

• anaerobe Schwelle: im Bereich jenseits von 4 mmol Laktat pro Liter Blut; hochintensiver Bereich, in dem die Laktatkonzentration stark ansteigt und die Belastung abgebrochen werden muss, da durch die Übersäuerung des Blutes und des Muskels die weitere Energiefreisetzung zunehmend behindert wird.

Erklärung der Bedeutung der Laktatleistungskurve für die Bestimmung des individuellen Trainingszustands und Erläuterung möglicher Unterschiede der individuellen Laktatleistungskurven der beiden Schülerinnen unter Einbezug des Blogauszugs – Teil 2, z. B.:

• enger Zusammenhang zwischen Kurvenverlauf und Trainingszustand;

• je später Laktatkonzentration im Blut steigt, desto besser ist der individuelle Trainingszustand und desto länger sind auch intensivere Belastungen im Laktat-steady-state möglich;

• Der Leistungsunterschied lässt sich vor allem durch den unterschiedlichen Trainingszustand der beiden Fahrerinnen erklären. Während sich die trainiertere der beiden im aerob-anaeroben Übergangsbereich befindet und im sogenannten Laktat-steady-state das anfallende Laktat ausreichend verstoffwechselt wird, fällt bei der weniger trainierten Fahrerin mehr Laktat an als abgepuffert werden kann. Die Arbeitsmuskulatur übersäuert zunehmend. Die Freundin muss daher die Belastung reduzieren, indem sie absteigt und schiebt.

• Entsprechend führt ein verbessertes Trainingsniveau zu einer Rechtsverschiebung der Laktatleistungskurve, da die oben skizzierten Schwellen erst bei höherer Intensität erreicht werden. Die besser trainierte Sportlerin bleibt also bei höherer Intensität im Laktat-steady-state, während die schlechter trainierte die anaerobe Schwelle bereits bei niedrigerer Intensität erreicht.

Erläuterung von Zusammenhängen zwischen Atmung und sportlicher Belastung ausgehend vom Blogauszug – Teil 3.

Folgende beispielhaft genannte Aspekte können Berücksichtigung in den Ausführungen finden:

• Mechanik und Regulation der Atmung;

• Atemfrequenz;

• Atemzugvolumen;

• Vitalkapazität;

• VO₂max;

• etc.

Nennung von vier quantitativen Bewegungsmerkmalen zur biomechanischen Analyse beim Mountainbiken, z. B.:

• benötigte Zeit;

• zurückgelegte Distanz;

• durchschnittliche Geschwindigkeit;

• zurückgelegte Höhenmeter.

Erläuterung der Begriffe „Rotation“ und „Translation“ und Eingehen auf deren Rolle beim Mountainbiken, z. B.:

• Rotation: Bewegung, bei der alle Punkte des betrachteten Körpers um eine Achse drehen;

• Translation: Bewegung, bei der alle Punkte des betrachteten Körpers deckungsgleiche Bahnen durchlaufen;

• Rolle beim Mountainbiken: Rotationsbewegung der Räder sowie der Beine bei der Pedalbewegung; Translationsbewegung des Fahrrads mit Fahrerin bzw. Fahrer in Fahrtrichtung.

Darstellung der Bedeutung der Kraftausdauer für das Mountainbiken (z. B. deutlicher Kraftanteil bei Steigungen, Haltekraft bei der Abfahrt über einen längeren Zeitraum) und Skizzieren einer möglichen Trainingsmethode anhand ihrer Belastungskomponenten.

Erläuterung dreier Trainingsprinzipien, die die beiden Freundinnen bei der Vorbereitung ihrer mehrtägigen Alpenüberquerung mit dem Mountainbike berücksichtigen sollten, z. B.:

• Prinzip der individualisierten Belastung: Der Belastungsreiz soll der psychophysischen Belastbarkeit, der individuellen Akzeptanz, den speziellen Bedürfnissen und Gegebenheiten der jeweiligen Person entsprechen. Bei den beiden Schülerinnen kann ein objektiv gleicher Belastungsreiz für die Eine fordernd, für die Andere überfordernd sein.

• Prinzip der ansteigenden Belastung: Dieses Prinzip ergibt sich aus der wechselseitigen Beziehung zwischen Belastung, Anpassung und Leistungssteigerung. Dementsprechend müssen die Anforderungen bezüglich der konditionellen, koordinativen, technisch-taktischen, intellektuellen und willensmäßigen Vorbereitung systematisch gesteigert werden. Bleiben Trainingsbelastungen über einen längeren Zeitraum konstant, verlieren sie ihre Wirksamkeit für die Leistungssteigerung. Gleichbleibende Belastungen tragen demnach nur maximal zum Erhalt, nicht aber zur Steigerung der Leistungsfähigkeit bei. Die Steigerung der Belastung kann über den Umfang und die Intensität erfolgen, aber auch über ein Anheben der Anforderungen an die Bewegungskoordination.

• Prinzip der kontinuierlichen Belastung: Kontinuierliche Belastungen – im Sinne einer regelmäßigen Trainingsfolge – stellen die Grundvoraussetzung für einen Anstieg der sportlichen Leistungsfähigkeit dar. Wird die Kontinuität des Trainings unterbrochen (z. B. durch Verletzungen, Krankheit, unregelmäßiges Training etc.), kommt es zu einem Abfall der Leistungsfähigkeit. Dabei entspricht die Geschwindigkeit des Leistungsabfalls in etwa der des Anstiegs: schnell erworbene Zuwachsraten gehen schnell, langfristig erworbene langsam zurück.

Skizzieren des anatomischen Aufbaus der Halswirbelsäule, z. B.:

• Darstellung relevanter Strukturen (Bandscheiben, Wirbelkörper – insbesondere Atlas und Axis mit Zapfengelenk);

• Halslordose.

Erläuterung zweier möglicher Ursachen von Überlastungssymptomen im Bereich der Halswirbelsäule, die durch Mountainbiken entstehen können, z. B.:

• extreme Belastungen durch Stöße im unebenen, steinigen Gelände;

• unphysiologische Belastung durch gebeugten Sitz und überstreckte Kopfposition (Blick nach vorne).

Erklärung der Aussage anhand der vier wichtigen Funktionen der menschlichen Wirbelsäule, z. B.:

• Bewegungsfunktion durch gelenkige Verbindungen an den Wirbeln; von oben nach unten abnehmend, da die Halswirbelsäule durch ihre anatomische Struktur eine große Beweglichkeit ermöglicht (Bewegung des Kopfes) und die Lendenwirbelsäule eine stabilisierende Funktion hat;

• Federungsfunktion für den Kopf und das Gehirn durch Doppel-S-Form und Bandscheiben;

• Schutzfunktion für das Rückenmark durch knöchernen Wirbelkanal;

• Stützfunktion für den aufrechten Gang durch stabile Gesamtstruktur (massive Wirbelkörper, straffe Bandverbindungen).

Abgrenzung der Begriffe „Motiv“ und „Motivation“ voneinander und Verdeutlichung der Ausführungen am Blogauszug – Teil 4, z. B.:

• Motiv: Motive sind Bereitschaften, sich in situationsüberdauernder (genereller), zeitlich überdauernder (zeitstabiler) und persönlichkeitsspezifischer (individueller) Weise in einer gegebenen Situation in einer bestimmten Art und Weise zielgerichtet zu verhalten. Sie sind nicht direkt beobachtbar, sondern hypothetische Konstrukte.

• Motivation: Motivation ist das Ergebnis des Prozesses der Motivanregung.

• Aus dem Blogauszug geht als mögliches Motiv hervor, dass die Schülerin die Bewältigung der Alpenüberquerung anstrebt. Dabei handelt es sich um ein Motiv aus dem Bereich „Leistung als Selbstbestätigung und sachbezogener Erfolg“. Wird dieses Motiv angeregt, entwickelt sich bei ihr die Motivation, „hart zu trainieren“. Die Anreizwerte der Schülerin entstehen also aus dem zu erwartenden Erfolg, den Alpencross zu schaffen.