Thema: Trainingslehre und sportbiologische Grundlagen
„8. Oktober 2016, 6.24 Uhr: Endlich Ruhe! Die Sonne ist gerade aufgegangen. Das Wasser steht mir bis zum Hals, ich bin in meinem Element, an meinem Sehnsuchtsort Hawaii. Nur wenige Sekunden bis zum Start des Ironmans. Normalerweise ist der Pazifik in der Bucht von Kailua-Kona zu dieser Tageszeit spiegelglatt, doch die 55 Profis in Schwimmanzügen und Badekappen verursachen leichten Wellengang. Ein letztes Aufwärmen, noch mal die Muskeln lockern. Für etwas mehr als acht Stunden wird es nun sehr, sehr hart…82 Prozent Luftfeuchtigkeit und bis zu 35 Grad sind für heute vorhergesagt. … Tue ich mir das jetzt wirklich an? Ja, ich will. Dafür habe ich das ganze Jahr trainiert. Mein Pensum pro Woche: 25 Kilometer im Wasser, 600 Kilometer auf dem Fahrrad, 110 Kilometer in Laufschuhen, ob in der Natur oder auf dem Laufband. Jetzt gibt es kein Zurück mehr.“
Jan Frodeno, Eine Frage der Leidenschaft – Mit Mut und Motivation zum Erfolg
Der Ironman gilt als eine der größten sportlichen Herausforderungen und erfreut sich einer stetig steigenden Teilnehmerzahl. Die deutschen Athleten zählen im Ironman-Zirkus aktuell zu den erfolgreichsten Sportlern. Der Ironman auf Hawaii gilt aufgrund seiner speziellen äußeren Bedingungen als der härteste Wettbewerb. Patrick Lange gewann den Ironman auf Hawaii 2018 mit neuem Streckenrekord in 7:52:39 Stunden. Dabei schwamm er die 3,86 km in 50:37 Minuten, fuhr die 180,2 km mit dem Rad in 4:16:05 Stunden und lief den abschließenden Marathon (42,195 km) in 2:41:31 Stunden. Berechnungen zur Folge verbrauchte der 63 Kilogramm schwere Patrick Lange dabei etwa 9100 Kalorien. Ein Athlet wie Jan Frodeno, der ein Wettkampfgewicht von etwa 77 Kilogramm aufweist, verbraucht dagegen bis zu 2000 Kalorien mehr.
Definiere den Begriff Ausdauer und stelle ein Einteilungsmodell nach den Aspekten der Energiebereitstellung und der Zeitdauer dar.
Bevor die eigentliche Vorbereitung auf einen Ironman-Wettbewerb startet, sollte der Sportler die Grundlagenausdauer optimal entwickeln. Diese spielt auch in vielen anderen Sportarten eine tragende Funktion in der Vorbereitungsperiode und bildet einen wesentlichen konditionellen Ausgangspunkt für die anstehende Saison.
Erkläre die Bedeutung der Grundlagenausdauer für die sportliche Leistungsfähigkeit an drei Aspekten.
Dem Körper stehen bei sportlichen Bewegungen vier Alternativen der Energiegewinnung zur Verfügung. Diese sind in Abbildung 1 dargestellt. Zwei Formen der Energiebereitstellung sind hierbei unter dem Bereich der aeroben Energiebereitstellung zusammengefasst.
Abb. 1: Der Anteil der verschiedenen Substrate an der Energiebereitstellung bei jeweils maximal möglicher Belastung im Zeitverlauf
Gib zu allen vier Formen der Energiebereitstellung an, bis zu welcher Belastungszeit sie vom Körper genutzt werden können.
Begründe unter Einbezug des einleitenden Textes, welche beiden Prozesse der Energiegewinnung beim Ironman die tragende Rolle übernehmen und vergleiche diese.
Um die individuelle Leistungsfähigkeit in den drei Sportarten Schwimmen, Radfahren und Laufen optimal zu entwickeln, besteht 69 % der Gesamtbelastung eines Ironmanathleten aus einem GA1-Training, zu 19 % aus GA2-Training (siehe Anlage 1), zu 7 % aus Kompensationstraining und zu 5 % aus wettkampfspezifischer Ausdauer. Neben den Pulswerten werden bei Spitzenathleten im Ironmanbereich natürlich auch die Laktatwerte zur Belastungssteuerung einbezogen.
Anlage 1:
Grundlagenausdauerbereich 1 (GA1) – Dabei wird auf eine optimale Herzfrequenz geachtet, die per Diagnostik individuell ermittelt werden kann und beim Laufen maximal 65 – 80 % und beim Radfahren maximal 60 – 75% der maximalen Herzfrequenz beträgt.
Grundlagenausdauerbereich 2 (GA2) – Erneut wird auf eine optimale Herzfrequenz gesetzt, die beim Laufen maximal 80 – 87% und beim Radfahren maximal 75 – 85% beträgt.
Stelle tabellarisch eine konkrete GA1–Laufeinheit und eine GA2–Radeinheit jeweils unter Zuhilfenahme einer geeigneten Trainingsmethode mit den zugehörigen Belastungskomponenten Pulsintensität, Reizdauer und –dichte für einen 25-jährigen Triathleten (Maximalpuls 195 Schläge pro Minute) dar.
Zeichne eine Laktatleistungskurve mit den wesentlichen Kenngrößen in ein geeignetes Koordinatensystem auf dem beigefügten Millimeterpapier.
Erkläre vor dem Hintergrund einer Laktatleistungskurve den Bereich, der für die Belastungssteuerung im Trainingsprozess eines Ironman-Teilnehmers von größter Bedeutung ist und weshalb nach einiger Trainingszeit neue Laktatwertmessungen notwendig sind.
Das sehr umfangreiche Training der Ironman-Athleten setzt viele Anpassungserscheinungen im Organismus in Gang.
Erläutere unter Einbezug der Abbildungen 2 und 3 die leistungsfördernden Wirkungen des Ausdauertrainings auf das Herz-Kreislaufsystem, das Blut sowie das Atmungssystem an jeweils drei Erscheinungen.
Abb. 2: Die Relation zwischen Herzgröße und Blutvolumen bei Trainierten und Untrainierten
Abb. 3: Die Sauerstoffaufnahme – in Prozent der maximalen Sauerstoffaufnahme in Abhängigkeit von Ausdauerleistungsvermögen und Belastungsdauer
Patrick Lange äußerte in einem Interview beim ZDF Sportstudio, dass man nach dem Ironman auf Hawaii etwa vier Wochen zur mentalen und physischen Erholung benötigt. Jan Frodeno beschrieb das Rennen in Hawaii wie folgt: „Es ist ein Kampf … vor allem gegen dich selbst, gegen die Schmerzen.“
Erkläre drei mögliche Ursachen, die bei einer Teilnahme am Ironman auf Hawaii zu Leistungseinbrüchen bzw. Wettkampfabbrüchen führen können.
Die Teilnahme an Ironman-Veranstaltungen erfreut sich einer wachsenden Popularität im Breitensport. Diskutiere diese Entwicklung im Hinblick auf die Gesundheitsprävention einer Gesellschaft.
Ausdauer definieren:
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psychophysische Ermüdungswiderstandsfähigkeit
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psychisch: Widerstandsfähigkeit gegenüber Reiz, der zum Abbruch auffordert
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physisch: Widerstandsfähigkeit des Organismus
Arten nennen:
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Anteil der beteiligten Muskulatur: allgemeine Ausdauer
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Sportartspezifität: spezielle Ausdauer
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muskuläre Energiebereitstellung: aerobe Ausdauer
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Zeitdauer: Langzeit-Ausdauer (LZA III, > 90 Minuten)
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Muskelarbeitsweise: dynamische Ausdauer
Kenngrößen der Herzfunktion beschreiben:
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Herzfrequenz (HF): Anzahl der Schläge pro Minute
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Schlagvolumen (SV): ausgeworfene Blutmenge bei einer Kontraktion
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Herzminutenvolumen (HMV): ausgeworfene Blutmenge in einer Minute (HMV = HF x SV)
zwei funktionelle Anpassungserscheinungen des Herzens:
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Herzfrequenzsenkung
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Schlagvolumenerhöhung
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Entlastung des Herzens durch optimale Blutumverteilung und gesteigerte Sauerstoffausschöpfung
zwei morphologische Anpassungserscheinungen des Herzens:
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Herzvergrößerung (Hypertrophie)
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Gewichtszunahme
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Erweiterung der Herzhöhlen (Dilatation)
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Erweiterung und Vermehrung der kardialen Gefäße
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Vergrößerung der Herzkranzgefäße
Höhentraining (biologische Adaptation) begründen:
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Anpassung an Sauerstoffmangel und damit verbundene geringere Sauerstoffsättigung des Blutes
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Anstieg des Blutvolumens, der Erythrozyten und des Hämoglobins
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Erhöhung der Sauerstofftransportfähigkeit des Blutes
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Leistungssteigerung durch verbesserte Sauerstoffaufnahme und Versorgung der Muskulatur
anaerobe Schwelle definieren:
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Intensitätsbereich, bei dem eine Laktatkonzentration von ca. 4 mmol* Laktat/l Blut vorliegt
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trennt den aerob-anaeroben Übergangsbereich vom anaeroben Bereich der Energiebereitstellung
Bedeutung für Training erläutern:
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dient der Feststellung und Optimierung der aeroben Ausdauerleistungsfähigkeit
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bis zur Grenze dominiert die aerobe Energiebereitstellung und der Sportler befindet sich im Laktat-Steady-State, sodass keine Übersäuerung einsetzt
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jenseits steigt die Laktatkonzentration exponentiell; nur kurze Belastungen möglich
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gibt zusammen mit der korrelierenden Herzfrequenz wichtige Hinweise zur optimalen Belastungsintensität
korrekt beschriftetes Diagramm mit beiden Kurven zeichnen:
Ausdauerleistungsfähigkeit vergleichen:
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Gemeinsamkeiten
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mit zunehmender Geschwindigkeit steigt Laktat
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zu Beginn linear, dann exponentiell
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Unterschiede
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Rechtsverschiebung der Kurve bei Sportler B
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aerobe Schwelle
Sportler A liegt bei 11,5 km/h
Sportler B liegt bei 13,5 km/h -
anaerobe Schwelle
Sportler A liegt bei 13,5 km/h
Sportler B liegt bei 15,5 km/h
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Fazit
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die Ausdauerleistungsfähigkeit bei Sportler B ist höher, da er die anaerobe Schwelle bei höheren Geschwindigkeiten erreicht
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Trainingsmethoden tabellarisch darstellen:
Grundlagentraining
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Intensität im Bereich von 70–95 %* (*Spanne laut Lehrbuch)
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Dichte hoch (ohne Pause)
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Wirkung:
– Ökonomisierung des Stoffwechsels
– Optimierung aller Herz- und Blutparameter
– erhöhte Kapillarisierung
Intensives Intervalltraining
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Intensität 80–95 %
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Dichte hoch (lohnende Pause, 30 s – 5 min)
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Wirkung:
– Optimierung des anaeroben Stoffwechsels
– schnelle Steigerung der Herz-Kreislauf-Parameter
Ernährung während und nach der Etappe erklären:
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„60 bis 90 g Kohlenhydrate pro Stunde“ während der Etappe
– aerobe Energiebereitstellung ist dominierend
– Hauptenergieträger sind Kohlenhydrate
– ohne Kohlenhydratzufuhr würde nach einer Weile (ca. 90 min) die Fettverbrennung dominieren – zu geringe Energieflussrate bzw. erhöhte Sauerstoffzufuhr nötig
– alternativ: bei Sprints und Berganfahrten zum Teil anaerobe Energiebereitstellung -
Mischung aus Kohlenhydraten (z. B. Maltodextrin) und Proteinen (z. B. Laktalbumin) nach der Etappe
– schnelle Auffüllung der Kohlenhydratspeicher
– Proteine unterstützen die Regeneration des Muskels (Reparatur von Zellschäden)
– schnelle Wiederherstellung der optimalen körperlichen und mentalen Leistungsfähigkeit
Pro-Kontra-Diskussion „Kohlenmonoxid zur Leistungssteigerung“:
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Pro:
– wirkt wie ein Höhentrainingslager
– Kohlenmonoxid blockiert Hämoglobin
– Sauerstoffmangel führt zu Anpassungserscheinungen
– Erythropoetin wird freigesetzt
– Erhöhung der Sauerstofftransportkapazität
– Methode ist derzeit erlaubt -
Kontra:
– wirkt leistungssteigernd: sollte in Dopingliste aufgenommen werden
– gefährdet die Gesundheit (giftiges Gas); Höhe der Dosierung unbekannt
– verstößt gegen Fair Play
– im Gegensatz zum Höhentraining wird hier ein Zusatzstoff zugeführt
Beliebtheit Radsport im Breitensport aus gesundheitlicher Sicht begründen:
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Stärkung des Herz-Kreislauf-Systems/Atmungssystems
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Anregung des Stoffwechsels
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Entlastung der Gelenke
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Bewegung an der frischen Luft
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Stressabbau