Der Kölner Sportwissenschaftler Ingo Froböse stellt eine einfache These auf: „Derjenige gewinnt die Tour de France, der am spätesten schlecht wird.“ Denn „schlecht“ werde bei drei Wochen Höchstbelastung irgendwann jeder im Fahrerfeld: „Die Leistung, die gefordert ist, kann man nicht konstant über drei Wochen halten.“

Die Tour de France 2020 war 3 470 Kilometer lang und in 21 Etappen mit einer Streckenlänge zwischen 150 und 200 Kilometer unterteilt. Auf der Strecke lagen 23 Bergwertungsabnahmen und sechs Bergankünfte mit bis zu 5 166 Höhenmetern. Die Durchschnittsgeschwindigkeit betrug 40 Stundenkilometer. „Im Sprint werden locker 70 Stundenkilometer erreicht und bergab wird es auch schon mal dreistellig.“

Jeden Tag verbrennen die Sportler dabei ca. 8 000 bis 10 000 Kilokalorien, die irgendwie wiederaufgenommen werden müssen. Bei heißen und langen Etappen müssen sie einen Flüssigkeitsverlust von etwa 14 Litern ausgleichen.

Die Ausdauer lässt sich, je nach Betrachtungsweise, in verschiedene Arten unterteilen. Definiere den Begriff Ausdauer und gib drei verschiedene Arten der Ausdauer im Radsport an.

Beschreibe drei Kenngrößen der Herzfunktion.

Unter Alpha-Motoneuronen versteht man Nervenzellen des zentralen Nervensystems, die über motorische Endplatten die Skelettmuskulatur ansteuern und für die Muskelkontraktion zuständig sind. Durch Schnelligkeitstraining werden die Alpha-Motoneuronen größer. Die Abbildung 2 zeigt die Unterschiede zwischen kleinen und großen Alpha-Motoneuronen hinsichtlich ihrer Leitungsgeschwindigkeit, Erregungsrate (Impulse), maximaler (tetanischer) Kraft und Kontraktionsdauer.

Erkläre je zwei funktionelle und morphologische Anpassungserscheinungen des Herzens an die sportliche Belastung.

Viele Ausdauerathleten sind mehrere Wochen im Höhentrainingslager.

Begründe den Einsatz dieser speziellen Trainingsform anhand biologischer Adaptationsprozesse.

Die anaerobe Schwelle ist ein physiologisch wichtiger Wert zur Belastungssteuerung des Ausdauertrainings.

Definiere den Begriff anaerobe Schwelle und erläutere deren Bedeutung für das Ausdauertraining.

Der Laktatleistungstest dient zur Bestimmung der anaeroben Schwelle.

Zeichne, ausgehend von den Werten aus Tabelle 1, die beiden Laktatleistungskurven in einem geeigneten Diagramm und vergleiche die beiden Kurven anschließend.

Nimm dabei auch Bezug zur Ausdauerleistungsfähigkeit beider Sportler.

Tabelle 1: Messwerte zweier Sportler

Die Diskussionen unter Trainingswissenschaftlern sind endlos und noch längst nicht beendet. Zusammengefasst stehen zwei Trainingskonzepte im Mittelpunkt: High Intensity Interval Training (HIIT) versus High Volume Training (HVT). Zu Deutsch: intensives Intervalltraining gegen langes Grundlagentraining.

Stelle beide Trainingsmethoden hinsichtlich der Belastungskomponenten Reizintensität und Reizdichte sowie ihrer physiologischen Wirkungen tabellarisch dar.

Während einer Etappe nehmen die Fahrer etwa 1 500 Kilokalorien zu sich. Meist ist diese Energie in Getränken, Energieriegeln und Gels enthalten. Auch „Silberlinge“ (in Alufolie gewickelte Reiskuchen oder Paninis) sieht man im Fahrerfeld häufig. Auf dem Rad nehmen die Fahrer 60 bis 90 Gramm Kohlenhydrate pro Stunde zu sich. So viel kann ein Athletenkörper während der Belastung maximal aufnehmen. Den Proviant bekommen die Athleten aus den Teamfahrzeugen oder in den Verpflegungszonen am Streckenrand von postierten Teambetreuern gereicht. Je nach Vorliebe und Belastung nehmen die Fahrer die Nahrung überwiegend in flüssiger oder fester Form zu sich.

Im Ziel einer Etappe geht es um eine schnelle Regeneration. Betreuer stehen bereit und reichen spezielle Recoverydrinks. Diese enthalten eine Mischung aus verschiedenen Kohlenhydraten und Proteinen – ideal sind Verhältnisse von 3:1 oder 4:1.

Begründe die Ernährung während und nach einer Etappe aus der Sicht des Energiestoffwechsels des Muskels.

Es klingt unglaublich, ist aber ganz offensichtlich wahr: Forscher an der Universität Bayreuth haben herausgefunden, dass Kohlenmonoxid einen leistungssteigernden Effekt hat, und zwar in geringen Dosen, mehrmals am Tag inhaliert.

Diskutiere mit Hilfe von Material M 1 die Inhalation von Kohlenmonoxid als Methode zur Leistungssteigerung.

„Radsport wird auch im Breitensport und Alltag immer beliebter.“ Begründe diese Entwicklung aus gesundheitlicher Sicht.

Ausdauer definieren:

• psychophysische Ermüdungswiderstandsfähigkeit

• psychisch: Widerstandsfähigkeit gegenüber Reiz, der zum Abbruch auffordert

• physisch: Widerstandsfähigkeit des Organismus

Arten nennen:

• Anteil der beteiligten Muskulatur: allgemeine Ausdauer

• Sportartspezifität: spezielle Ausdauer

• muskuläre Energiebereitstellung: aerobe Ausdauer

• Zeitdauer: Langzeit-Ausdauer (LZA III, > 90 Minuten)

• Muskelarbeitsweise: dynamische Ausdauer

Kenngrößen der Herzfunktion beschreiben:

• Herzfrequenz (HF): Anzahl der Schläge pro Minute

• Schlagvolumen (SV): ausgeworfene Blutmenge bei einer Kontraktion

• Herzminutenvolumen (HMV): ausgeworfene Blutmenge in einer Minute (HMV = HF x SV)

zwei funktionelle Anpassungserscheinungen des Herzens:

• Herzfrequenzsenkung

• Schlagvolumenerhöhung

• Entlastung des Herzens durch optimale Blutumverteilung und gesteigerte Sauerstoffausschöpfung

zwei morphologische Anpassungserscheinungen des Herzens:

• Herzvergrößerung (Hypertrophie)

• Gewichtszunahme

• Erweiterung der Herzhöhlen (Dilatation)

• Erweiterung und Vermehrung der kardialen Gefäße

• Vergrößerung der Herzkranzgefäße

Höhentraining (biologische Adaptation) begründen:

• Anpassung an Sauerstoffmangel und damit verbundene geringere Sauerstoffsättigung des Blutes

• Anstieg des Blutvolumens, der Erythrozyten und des Hämoglobins

• Erhöhung der Sauerstofftransportfähigkeit des Blutes

• Leistungssteigerung durch verbesserte Sauerstoffaufnahme und Versorgung der Muskulatur

anaerobe Schwelle definieren:

• Intensitätsbereich, bei dem eine Laktatkonzentration von ca. 4 mmol* Laktat/l Blut vorliegt

• trennt den aerob-anaeroben Übergangsbereich vom anaeroben Bereich der Energiebereitstellung

Bedeutung für Training erläutern:

• dient der Feststellung und Optimierung der aeroben Ausdauerleistungsfähigkeit

• bis zur Grenze dominiert die aerobe Energiebereitstellung und der Sportler befindet sich im Laktat-Steady-State, sodass keine Übersäuerung einsetzt

• jenseits steigt die Laktatkonzentration exponentiell; nur kurze Belastungen möglich

• gibt zusammen mit der korrelierenden Herzfrequenz wichtige Hinweise zur optimalen Belastungsintensität

korrekt beschriftetes Diagramm mit beiden Kurven zeichnen:

Ausdauerleistungsfähigkeit vergleichen:

• Gemeinsamkeiten

  • mit zunehmender Geschwindigkeit steigt Laktat

  • zu Beginn linear, dann exponentiell

• Unterschiede

  • Rechtsverschiebung der Kurve bei Sportler B

  • 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

• Fazit

  • die Ausdauerleistungsfähigkeit bei Sportler B ist höher, da er die anaerobe Schwelle bei höheren Geschwindigkeiten erreicht

Trainingsmethoden tabellarisch darstellen:

Grundlagentraining

• Intensität im Bereich von 70–95 %* (*Spanne laut Lehrbuch)

• Dichte hoch (ohne Pause)

• Wirkung:
  – Ökonomisierung des Stoffwechsels
  – Optimierung aller Herz- und Blutparameter
  – erhöhte Kapillarisierung

Intensives Intervalltraining

• Intensität 80–95 %

• Dichte hoch (lohnende Pause, 30 s – 5 min)

• Wirkung:
  – Optimierung des anaeroben Stoffwechsels
  – schnelle Steigerung der Herz-Kreislauf-Parameter

Ernährung während und nach der Etappe erklären:

• „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“:

• 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:

• Stärkung des Herz-Kreislauf-Systems/Atmungssystems

• Anregung des Stoffwechsels

• Entlastung der Gelenke

• Bewegung an der frischen Luft

• Stressabbau