Cardio Fitnesstrainer
Cardio Fitnesstrainer
Cardio Fitnesstrainer
Prinzip des trainingswirksamen Reizes – Höhe der Belastungsintensität:
Die trainingswirksame Mindestreizschwelle zur Auslösung von Anpassungserscheinun- gen liegt für untrainierte bzw. normal leistungsfähige Personen bei einer Belastungs- intensität von ca. 45-50 % der VO2max oder ca. 60-65 % Hfmax oder ca. 45-50 % HfReserve (ACSM, 2006b). Diese Intensität kann als erste Orientierungsgröße für die Belastungs- dosierung zu Beginn eines Ausdauertrainings angesehen werden (vgl. Kapitel 6). Ge- nauere Intensitätsempfehlungen für eine Person lassen sich aus dem Ergebnis des Ausdauertests ableiten (vgl. Kapitel 4).
Prinzip der Dauerhaftigkeit und Kontinuität – Regelmäßiges und mehrmaliges Trai- ning in der Woche (Häufigkeit):
Neben der Forderung nach einer ausreichend hohen Belastungsintensität spielt die Trainingshäufigkeit zum Erreichen der gewünschten Anpassungseffekte beim Ausdau- ertraining im Gesundheitssport die ausschlaggebende Rolle (Skinner, 2001). Dabei liegt die minimale Trainingshäufigkeit bei 1-2 Trainingseinheiten pro Woche. Darauf aufbauend sollte die Trainingshäufigkeit im Laufe der Zeit auf 2-3, besser noch auf 3- 4 Trainingseinheiten pro Woche gesteigert werden. Die Möglichkeit der Erhöhung der Trainingshäufigkeit ist natürlich immer von dem zeitlichen Verfügungsrahmen und der Zielsetzung einer Person abhängig. Detaillierte Ausführungen zu dieser Thematik fin- den sich in Kapitel 9.
Prinzip der progressiven Belastungssteigerung – Häufigkeit vor Umfang vor Intensität:
Anders als beim Krafttraining erfolgt die Steigerung der Belastung beim Ausdauertrai- ning zunächst über die Trainingshäufigkeit (vgl. Kapitel 8.1) und die Belastungsdauer und nicht unbedingt über die Höhe der Belastungsintensität.
Die zeitliche Dauer einer Trainingseinheit ist dabei zwar immer abhängig von dem an- gestrebten Trainingsziel und dem jeweiligen Leistungszustand der Person, um jedoch überhaupt von einer Ausdauerbelastung sprechen zu können, muss der Kunde erst einmal dazu befähigt werden, sich über einen längeren Zeitraum (> 10-15 min) zusam- menhängend zu belasten. Oberstes Ziel der Trainingsplanung ist es demnach, das Leis- tungsniveau der Person dahingehend aufzubauen und im Laufe der Zeit weiterzuent- wickeln. Erst wenn der Kunde in der Lage ist, pro Woche ca. 2-3 Trainingseinheiten von 45-60-minütiger Dauer nach der extensiven Dauermethode zu absolvieren, sollte die Belastungsintensität schrittweise erhöht werden. Eine Erhöhung der Belastungs- dauer (in min) von etwa 10 % (maximal 15 %) pro Woche kann als grobe Orientierung im Sinne der progressiven Belastungssteigerung angesehen werden.
Prinzip des optimalen Verhältnisses von Belastung und Erholung – Intensitäts- und Methodenwechsel:
Um ein optimales Verhältnis von Belastung und Erholung zu gewährleisten, sollten sich Trainingseinheiten von höherer und niedrigerer Belastungsintensität innerhalb des Wochenzyklus abwechseln (vgl. Abb. 67), d. h. methodisch sinnvoll aufeinander abge- stimmter Einsatz der einzelnen Trainingsmethoden. Dabei stellt die extensive Dauer- methode die Basismethode für das Ausdauertraining dar. Regenerative Trainingsein- heiten unterstützen die Erholung und fördern den Stressabbau. Des Weiteren sollten bei mehrmaligem Ausdauertraining pro Woche genügend Pausentage zur Regenera- tion eingeplant werden.
Prinzip der Individualität und Altersgemäßheit:
Um eine dem Leistungszustand und dem Alter entsprechende Belastungsdosierung vornehmen zu können, sollten ein Ausdauertest und ein Eingangsgespräch zur indivi- duellen Leistungsbeurteilung durchgeführt werden. Auf der Basis dieser Ergebnisse kann z. B. mit Hilfe der Karvonen-Formel eine individuelle Belastungsdosierung für das Ausdauertraining vorgenommen werden.
Das Prinzip der variierenden Belastung – Planvoller Methoden- und Gerätewechsel:
Ständig gleichartige Belastungsreize führen zu einer reduzierten Reizverarbeitung, da der Körper gegenüber solchen Belastungsreizen im Laufe der Zeit abstumpft. Variable Trainingsreize sorgen für eine permanente Stimulation des Körpers. Dadurch kommt es zu einer wirkungsvollen Reizverarbeitung und optimalen Anpassung. Für das Aus- dauertraining ist das Prinzip der variierenden Belastung deshalb in vielerlei Hinsicht von Bedeutung. Zum einen sollten ab einem gewissen Leistungsniveau verschiedene Trainingsmethoden zum Einsatz kommen, um dadurch unterschiedliche Belastungs- reize zu setzen. Zum anderen sollten die unterschiedlichen Ausdauergeräte bzw. Be- wegungsformen variabel eingesetzt werden, um den Spaß und die Motivation am Trai- ning langfristig aufrechtzuerhalten. Eine gute Möglichkeit dafür bietet das Crosstrai- ning.
Trainingsbereiche im Ausdauersport:
Mesozyklus:
Ein Mesozyklus erstreckt sich im Ausdauersport normalerweise über einen Zeitraum von drei bis vier Wochen (Hottenrott, 2006; Neumann et al., 2007). In ihm vollziehen sich die entscheidenden Anpassungen an die Trainingsbelastung. Inhaltlich wird er noch in Mikrozyklen unterteilt, die den Zeitraum von einer Woche umfassen. In Ab- hängigkeit von den Trainingsbereichen kann der Trainingsschwerpunkt eines Meso- zyklus:
der Aufbau einer Grundlagenausdauer (GA1-Training),
die Stabilisierung der Grundlagenausdauer sein (GA1-Training)
oder die (Weiter)Entwicklung der Grundlagenausdauer (GA2-Training) sein.
Im Vergleich zum Krafttraining ist beim Ausdauertraining jedoch nicht eine einzige Trainingsmethode Bestandteil eines Mesozyklus (z. B. 4-6 Wochen Kraftausdauer, 4-6 Wochen Hypertrophie, 4-6 Wochen Maximalkraft), sondern es kommen je nach Ziel- setzung bzw. Schwerpunktsetzung verschiedene Methoden in unterschiedlicher Ge- wichtung zur Anwendung.
Mikrozyklus:
Der Mikrozyklus ist der kleinste Trainingszyklus. Er besteht aus mehreren Trainingsein- heiten und wird als Wochenzyklus geplant. Genau wie im Mesozyklus treffen auch im Mikrozyklus Reihungen hoher Belastung und nachfolgender Ermüdung eng aufeinan- der. Der bevorzugte Be-/Entlastungsrhythmus ist der 3:1-Rhythmus. Bei intensiven Be- lastungen kann auch der 2:1-Rhythmus zur Anwendung kommen. D. h. es werden zwei bzw. drei Tage mit ansteigender und ein Tag mit reduzierter Trainingsbelastung trai- niert
Gesundheitspositive Effekte durch ein regelmäßiges Ausdauertraining:
Absenkung der Ruheherzfrequenz
Verminderung des myokardialen Sauerstoffverbrauches in Ruhe und unter Be-
lastung
Verbesserte Durchblutung des Herzmuskels
Verminderte Stresshormonausschüttung
Stressabbau
Senkung des Blutdruckes
Positive Beeinflussung des Fett- und Kohlenhydratstoffwechsels
Verbesserung der Blutfettwerte
Verbesserung der Blutfließeigenschaften
Elastizitätsverbesserung der Blutgefäße
Verbesserte Aktivität des Immunsystems
Vergrößerung der aeroben Stoffwechselkapazität in der Skelettmuskulatur
Abbau von Übergewicht
Minimalprogramm für das Ausdauertraining zur Verbesserung der Gesundheit
Bemerkungen zum Minimalprogramm:
Die wöchentliche Bruttobelastungszeit von 60 Minuten stellt das Endziel der
ersten Trainingsplanung für einen Trainingseinsteiger dar. Zunächst muss die Belastungsfähigkeit der Person Schritt für Schritt dahingehend aufgebaut wer- den.
Die extensive Dauermethode ist die Basistrainingsmethode. Andere Trainings- methoden haben in diesem Leistungsstadium keine Bedeutung.
Die anfängliche Belastungsintensität richtet sich nach dem im Ausdauertest festgestellten Ergebnis. Die in der Tab. 59 aufgeführte Intensität entspricht der Forderung nach einer trainingswirksamen Mindestintensität.
Die unterste Grenze für die Trainingshäufigkeit liegt bei zwei Mal pro Woche. Bei dieser Frequenz ist ein Minimum einer trainingswirksamen Belastung gesi- chert. Eine anfängliche Überforderung wird ausgeschlossen. Außerdem lässt sich ein zwei- bis dreimaliges Ausdauertraining pro Woche sehr gut in den Trai- ningsplan einer Person integrieren
Anpassungen sind innerhalb von ca. 4-12 Wochen zu erwarten.
Zu beachten ist, dass der durch das Minimalprogramm induzierte Energiever- brauch bestenfalls 600-700 kcal pro Woche beträgt. Damit wird die Schwelle für ein voll wirksames präventives Ausdauertraining von ca. 2.000 kcal/Woche nicht erreicht. Es muss also mit eingeschränkten Trainingswirkungen gesund- heitlicher Art gerechnet werden.
Optimalprogramm für das Ausdauertraining zur Verbesserung der Gesundheit
Als optimale Bedingung für die Gesundheit wird eine Bruttobelastungszeit von
3-4 Std./Woche angesehen.
Ein Optimum an Herz-Kreislauf-Gesundheit durch körperliche Aktivität liegt bei einem Energieverbrauch von > 2.000 kcal pro Woche.
Weitere Belastungssteigerungen haben keine gesundheitliche Relevanz.
Als Trainingsmethoden sind die extensive Dauermethode und die variable Dau- ermethode sowie in geringerem Umfang auch die intensive Dauermethode ge- eignet. Belastungen im aerob-anaeroben Übergangsbereich (AANÜ) kommen hier verstärkt zum Einsatz.
Fettverbrennung
Unter Fettverbrennung wird ausschließlich eine Form der Energiebereitstellung ver- standen. Sowohl in Ruhe als auch unter Belastung werden Fette und Kohlenhydrate in unterschiedlichem prozentualem Verhältnis zur Energiebereitstellung herangezogen, d. h. eine Fettverbrennung findet immer zu unterschiedlichen Anteilen statt.
Fettabbau
Unter Fettabbau versteht man einen längerfristigen Prozess der Körpergewichtsreduk- tion durch eine Verringerung des Körperfettanteils. Entscheidend hierbei ist die tägli- che Gesamtenergiebilanz und nicht das unter Belastung vorwiegend genutzte Ener- giesubstrat.
Fettstoffwechseltraining:
Einflussfaktoren Fettstoffwechsel:
Trainingsparameter Fettstoffwechseltraining
Anpassungseffekte Fettstoffwechsel:
Relative und absolute Fettverbrennung:
Je höher die Belastungsintensität ist, umso weniger trägt Fett prozentual zur Energie- gewinnung unter Belastung bei (relativer Anteil der Fettverbrennung bei 85 % VO2max = ca. 30 %). Dafür steigt jedoch der Gesamtenergieumsatz (Höhe der verbrauchten Kalorien insgesamt) mit zunehmender Belastung. Obwohl der prozentuale Anteil der Energiebereitstellung aus Fett bei hohen Intensitäten zwar geringer ist, ist die absolut verbannte Fettmenge auf Grund des höheren Gesamtenergieumsatzes jedoch größer als bei niedrigen Intensitäten. Zudem trägt der insgesamt höhere Kalorienverbrauch zum Erreichen einer negativen Energiebilanz im Tagesverlauf bei und unterstützt und auf diese Weise die Gewichtsreduktion.
Training zur Körperfettreduktion
Definition Ausdauer:
„Ausdauer ist die Fähigkeit, eine gegebene Belastung über einen möglichst langen Zeitraum aufrechtzuerhalten, ohne dabei vorzeitig sowohl körperlich als auch geistig zu ermüden und sich nach dieser Belastung möglichst schnell wieder zu regenerie- ren“
Definition Cardiofitness:
„Cardiofitness ist die gezielte Entwicklung oder der Erhalt der Leistungsfähigkeit des Herz-Kreislauf-Systems, um vorzeitigen Beeinträchtigungen der Gesundheit und da- mit der Lebensqualität vorzubeugen“
Eklären sie die Begriffe Allgemeine und Lokale Ausdauer:
Die allgemeine Ausdauer ist dahingehend definiert, dass bei der Ausdauerbelastung mehr als ein Sechstel der gesamten Skelettmuskulatur eingesetzt werden muss.
Von lokaler Ausdauer spricht man, wenn weniger als ein Sechstel der gesamten Muskelmasse bei einer Ausdauerbelas- tung eingesetzt wird
Eklären sie die Begriffe Aerobe und anaerobe Ausdauer:
Bei der aeroben (aerob = sauerstoffabhängig) Ausdauer erfolgt die Energiebereitstellung mit Sauerstoff durch oxi- dative Verbrennung der Nährstoffe Kohlenhydrate und Fette. Im Gegensatz dazu wird bei der anaeroben (anaerob = sauerstoffunabhängig) Ausdauer die Energie ohne die Zufuhr von Sauerstoff durch Verbrennung der energiereichen Phosphate und der Koh- lenhydrate bereitgestellt
Erklären sie die Begriffe Statische und dynamische Ausdauer:
Die statische Ausdauer ist durch die Ermüdungswiderstandsfähigkeit der Muskulatur bei statischer Arbeitsweise (Haltearbeit) charakterisiert. Dabei verändert sich die Muskellänge nicht, die Muskel- spannung hingegen schon. Mit zunehmender Muskelspannung kommt es zu einer im- mer stärker werdenden Komprimierung der Gefäße, wodurch die Muskeldurchblu- tung abnimmt.
Im Vergleich dazu ist die dynamische Ausdauer durch einen rhythmischen Wechsel von Spannung und Entspannung der Arbeitsmuskulatur gekennzeichnet. Durch den intermittierenden Wechsel erfolgt auch noch bei hohen Belastungsintensitäten insge- samt eine bessere Blutzufuhr zum Muskel. Dadurch ist eine aerobe Energiebereitstel- lung auch noch bei höheren Muskelspannungen möglich.
Kurzzeit-, Mittelzeit- und Langzeitausdauer:
Definition „allgemeine aerobe dynamische Ausdauer:
Die allgemeine aerob-dynamische Ausdauer bezeichnet die psycho-physische Er- müdungswiderstands- und Regenerationsfähigkeit bei einer moderaten Belastungs- intensität im aeroben Stoffwechselbereich, bei der mehr als ein Sechstel der gesam- ten Skelettmuskulatur zur Bewegung eingesetzt wird
Die allgemeine aerob-dynamische Ausdauer, die auch als Grundlagenausdauer (GA) bezeichnet wird, ist für alle Sportarten sowie zur Steigerung und zum Erhalt der kör- perlichen Leistungsfähigkeit eine Grundvoraussetzung, denn sie bewirkt
eine Erhöhung der physischen Leistungsfähigkeit,
eine Optimierung der Erholungsfähigkeit,
eine Steigerung der psychischen Belastbarkeit,
eine stabilere Gesundheit,
einen optimalen Fettstoffwechsel und
präventive Wirkungen im Herz-Kreislauf-Bereich gegenüber Bewegungsman-
gelerkrankungen.
Einflussfaktoren auf die allgemeine aerob-dynamische Ausdauer:
Definition „maximale Sauerstoffaufnahme:
„Die maximale Sauerstoffaufnahme repräsentiert die maximale Leistungsfähigkeit der sauerstoffaufnehmenden, sauerstofftransportierenden und sauerstoffverwer- tenden Teilsysteme im Körper“
Sie gilt als entscheidende Größe bzw. als Bruttokriterium der aeroben Ausdauerleistungsfä- higkeit.
Sie wird definiert als die Sauerstoffmenge, die bei schwerer dynamischer körperlicher Arbeit großer Muskelgruppen maximal pro Minute aufgenommen werden kann
Formel für die maximale Sauerstoffaufnahme:
Zahlen- oder formelmäßig ausgedrückt ist die VO2max das Produkt aus der pro Minute maximal ausgeworfenen Blutmenge (maximales HMV = SVmax x Hfmax) und der maxi- malen Sauerstoffausschöpfung in der Arbeitsmuskulatur (maximale arteriovenöse Sauerstoffdifferenz = AVDO2max
VO2max = HMVmax x AVDO2max
Allgemeine Einflussfaktoren auf die maximale Sauerstoffaufnahme:
- Die genetische Veranlagung
Die Höhe der maximalen Sauerstoffaufnahme ist zu etwa 50°% genetisch determiniert.
- Geschlecht
- Lebensalter
- Der Anteil der eingesetzten Muskulatur
- Körpergewicht
Absolut- und Relativwerte der VO2max:
Interne und externe Faktoren, die die maximale Sauerstoffaufnahme beeinflussen:
Lungenventilation beschreibt die Atmung in der Bedeutung Lungenbelüftung und damit die „Fähigkeit, den Brustraum zu vergrößern und zu verkleinern und damit Luft in ihn einzusaugen und aus ihm auszupressen“.
Die Lungendiffusionskapazität (die Aufnahme von O2 aus der Atemluft über die Alveolen in das Blut)
Wichtigsten interne leistungslimitierende Faktoren für die maximale Sauerstoffaufnahme:
Herzminutenvolumen (HMV)
Ein besonders wichtiger Faktor für die Leistungsbegrenzung der aeroben Kapazität ist das Herzminutenvolumen. Die maximale Sauerstoffaufnahme besteht aus dem Pro- dukt von HMV und AVDO2. Da das HMV einen wichtigen Multiplikator der VO2max re- präsentiert, wird seine Bedeutung für die Ausdauerleistungsfähigkeit ersichtlich. Be- sonders die Leistungsfähigkeit der Muskulatur ist entscheidend von einem ausreichen- den Blutangebot abhängig. Die pro Minute vom Herzen beförderte Menge und der venöse Rückstrom bestimmen demnach, wie viel Liter Blut pro Zeiteinheit zu den ar- beitenden Muskeln befördert werden können.
Sauerstoffausnutzung in der Muskulatur
Die Fähigkeit der Sauerstoffausnutzung in der arbeitenden Muskulatur ist neben dem HMV wohl der wichtigste Einflussfaktor der maximalen Sauerstoffaufnahme. Als Maß hierfür steht die so genannte arteriovenöse Sauerstoffdifferenz (AVDO2). Sie be- schreibt die Differenz zwischen dem Sauerstoffgehalt im arteriellen und venösen Blut . Die AVDO2 hängt in entscheidendem Maße von dem Trainingszustand der Muskulatur ab, d. h. von der Typisierung der Fasern, der Kapillarisierung, der Anzahl und der Größe der Mitochondrien, der Anzahl der aeroben Enzyme etc.
Sauerstofftransportkapazität des Blutes
Die Sauerstofftransportfähigkeit wird im Wesentlichen durch die Anzahl der roten Blutkörperchen, die Menge des Hämoglobins als Träger des Sauerstoffes und die Höhe des Blutvolumens repräsentiert. Somit ist die maximale Sauerstoffaufnahme von der Kapazität dieser drei Komponenten abhängig. Je mehr rote Blutkörperchen vorhanden sind und je größer das Gesamtblutvolumen ist, desto größer wird auch die VO2max sein.
Entwicklung der maximalen Sauerstoffaufnahme durch Ausdauertraining:
Die Trainierbarkeit bzw. die Entwicklung der maximalen Sauerstoffaufnahme ist relativ gering. Eine Verbesserung durch ein Ausdauertraining von entsprechender Dauer und Intensität ist innerhalb eines 8-12-wöchigen Trainings nur um durchschnittlich 15- 25 % möglich . Durch intensives mehrjähriges Training kann die VO2max evtl. um bis zu 40 % gesteigert werden
Prozentuale Ausnutzung Ausdauertraining:
So kann sich ein untrainierter Mann (VO2max von 3 l/min) anfangs nur mit ca. 40-50 % (entsprechend 1,2-1,5 l/min) seiner VO2max über einen längeren Zeitraum belasten. Durch ein regelmäßiges Ausdauertraining ver- größert sich insbesondere die Fähigkeit der Ausnutzung seiner maximalen Sauerstoff- aufnahme. Der Mann könnte durch ein mehrmonatiges Training erreichen, dass er sich auch mit ca. 2 l/min (65-prozentige Ausnutzung) über längere Zeit belasten kann. Der Vorteil einer besseren Ausnutzung seiner maximalen Sauerstoffaufnahme liegt z. B. in einem wesentlich höheren Energieumsatz während der Belastung, was gerade für Per- sonen, die an einer Gewichtsreduktion interessiert sind, durchaus von Bedeutung sein kann. Die Trainierbarkeit der prozentualen Ausnutzung der VO2max liegt im Vergleich zur Verbesserung der maximalen Sauerstoffaufnahme bei ca. 50-70 %.
Anpassungserscheinungen einzelner Organsysteme infolge von Langzeitausdauerbelastun- gen:
Der Zusammenhang zwischen VO2max und Gesundheit:
Eine normale Leistungsfähigkeit des Herz-Kreislauf-Systems ist das Fundament für eine optimale Gesundheit und eine gute Fitness. Daher sollten gewisse Mindestanfor- derungen an die Funktionskapazität des Herz-Kreislauf-Systems von einer jeden Per- son erfüllt werden. Die Höhe der maximalen Sauerstoffaufnahme stellt ein wichtiges Mindestmaß für diese Leistungsfähigkeit dar.Unterhalb dieser Grenze steigt das Risiko für cardiovaskuläre Erkrankungen um ein Vielfaches an. Zielsetzung eines gesundheits- orientierten Ausdauertrainings sollte es sein, mindestens in den guten Bereich zu ge- langen.
Die maximale Sauerstoffaufnahme als Grundlage zur Steuerung der Belastungsintensität im Ausdauertraining:
Neben zahlreichen anderen leistungsdiag- nostischen Parametern wie z. B. Laktat erfolgt eine Belastungsdosierung für das Aus- dauertraining häufig anhand von prozentual abgeleiteten Intensitäten der VO2max. So lautet eine Empfehlung des renommierten American College of Sports Medicine (Ame- rican College of Sports Medicine [ACSM], 2006a; Meyer & Kindermann, 1999), dass die Grenze einer reizwirksamen Trainingsintensität für untrainierte Personen bei mindes- tens 45-50 % der VO2max liegen sollte . Für ausdauertrainierte Personen liegt der Grenzbereich in Abhängigkeit vom individuellen Leistungszustand noch um einiges höher (> 60-65 % VO2max).
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Flashcards
Stufentest:
- Wesentliche standardisierte Kenngrößen des stufenförmigen Belastungsschemas sind:
Das Prinzip der stufenförmigen Belastungsuntersuchung besteht darin, die Belas- tungsintensität langsam und kontinuierlich zu steigern und zu untersuchen, wie der Organismus auf diese Belastungsveränderung reagiert.
Die Eingangsbelastung ist von der Leistungsfähigkeit der jeweiligen Person abhän-gig. Für untrainierte Personen eignen sich eine Eingangsbelastung zwischen 25 und 50 Watt auf dem Fahrradergometer, für trainierte Personen zwischen 50 und 100 Watt.
Die Steigerung der Belastung ist ebenfalls vom Leistungszustand der Testperson abhängig. Die gängigen Belastungssteigerungen liegen in Abhängigkeit von dem angewandten Testverfahren zwischen 25 und 50 Watt. Je höher die einzelnen Be- lastungssteigerungen gewählt werden, desto früher ist mit einem vorzeitigen Tes- tabbruch wegen muskulärer Erschöpfung zu rechnen.
Die Stufendauer liegt im Regelfall zwischen zwei und drei Minuten, um annähernd so genannte Steady-State-Bedingungen (Einstellung eines Stoffwechselgleichge- wichtes bei einer definierten Belastung) auf jeder Belastungsstufe zu erreichen.
Die Höhe der Trittfrequenz wird in Abhängigkeit vom Ausbelastungsgrad des Test- verfahrens gewählt. Bei einem submaximalen Test werden Umdrehungszahlen zwischen 60 und 80 U/min und bei einem maximalen Test zwischen 80 und 100 U/min empfohlen
Die Abbruchkriterien richten sich zum einen nach der spezifischen Zielsetzung des Testverfahrens (Maximaltest vs. Submaximaltest), zum anderen existieren allge- mein gültige Abbruchkriterien, die vorschreiben, die Belastung vorzeitig abzubre- chen, um gesundheitliche Zwischenfälle zu vermeiden.
Die Gesamtdauer eines Stufentests sollte in etwa zwischen 10 und 18 Minuten bei entsprechend vier bis sechs Belastungsstufen liegen.
Dauertest:
Im Gegensatz zum Stufentest muss bei einem Dauertest eine definierte Belastung (z. B. 2 km, wie beim Walking-Test) über einen längeren Belastungszeitraum aufrecht- erhalten werden, so dass annähernd ein Steady-State (Gleichgewichtszustand) er- reicht werden kann. Es ist auch die umgekehrte Vorgehensweise möglich, dass ein Be- lastungszeitraum vorgegeben (z. B. 12 min, wie beim Cooper-Test) und die in diesem Zeitraum erbrachte Leistung (z. B. zurückgelegte Wegstrecke) anschließend mit Norm- werten verglichen wird. Das so ermittelte Ergebnis lässt allgemeine Aussagen über den Ausdauerleistungszustand der betreffenden Testperson zu.
Definition Ergometrie:
„Unter Ergometrie versteht man die quantitative Messung und Beurteilung der kör- perlichen Leistungsfähigkeit und Belastbarkeit von Gesunden und Kranken. Die Er- gometrie erfolgt mit einer definierten Belastung, sie soll reproduzierbar sein, dosier- bar, vergleichbar und objektiv“
Anaerobe Testverfahren:
Zu den anaeroben Testverfahren der Leistungsdiagnostik gehören Tests zur Ermittlung der maximalen anaeroben Leistung (5-30 sek. Belastungsdauer bei 100 % Belastungs- intensität, z. B. Wingate-Test) und zur Messung der anaeroben Kapazität (30-90 sek. Belastungsdauer, z. B. 300 m Shuttle Test). . Bei anaeroben Testverfahren werden in der Regel die maximale Leistung, die durchschnittlich erbrachte Leistung sowie die Ge- samtleistung und das Ausmaß des Leistungsabfalls über die Belastungsdauer gemes- sen. Auf- grund der hohen physischen und psychischen Belastung bei danaeroben Testverfah- ren ist vor der Durchführung immer zu überdenken, ob diese Art der Testung für den Sportler sinnvoll ist und in Rücksprache mit einem Arzt abzuklären, ob die zu testende Person alle gesundheitlichen Voraussetzungen erfüllt, um diesen Belastungen ausge- setzt werden zu können.
Vor- und Nachteile verschiedener Ausdauerergometer hinsichtlich ihrer Eignung zur Testung der Ausdauerleistungsfähigkeit
Beschaffenheit der Testgeräte:
Individuelle Positionierung der Testperson auf dem Ergometer
Fein abgestufte Belastungsdosierung (beim Fahrrad sollte die Wattleistung idealer Weise in fünf Wattstufen bzw. beim Laufband die Geschwindigkeit in 0,5 km/h-Schritten verstellbar sein)
Messbarkeit der Tritt- bzw. Schritt- oder Schlagfrequenz
Drehzahlunabhängigkeit des Ergometers
Exakte Messung der Herzfrequenz
Anzeige der Zeitdauer
Persönliche Daten wie Alter, Gewicht, Geschlecht
Ideal: Ausgabe eines Testprotokolls inklusive Bewertung mittels Drucker
Kontraindikationen:
akute fieberhafte Erkrankungen
Infektionen
Entzündungen
organische Schäden (Leber, Niere etc.)
Diabetes mellitus
Herzrhythmusstörungen
Hypertonie
Beta-Rezeptoren-Blocker-Einnahme
subjektives Unwohlsein
IPN-Test:
Exkurs: PWC-Test
Exkurs: PWC-Test
Beim PWC-Test (Physical Work Capacity) handelt es sich, ähnlich wie beim IPN-Test, um einen Ausdauertest, der die Zuordnung einer erbrachten Leistung bei stufenförmig ansteigender Belastung zu einer vorgegebenen Herzfrequenz (PWC 130, 150, 170) er- möglicht (Güllich & Krüger, 2013, S. 175). Aufgrund seiner weiten Verbreitung und gu- ten Verfügbarkeit weist der PWC-Test eine große Popularität im Fitness- und Gesund- heitssport auf und ist auf Ausdauergeräten vieler Hersteller bereits vorprogrammiert. Daher lässt sich dieser Test einfach und ohne großen Vorbereitungsaufwand durch- führen. Hinsichtlich der Durchführung und der verwendeten Belastungsprotokolle (WHO und BAL) ist dieser Test analog zum IPN-Test. Allerdings werden hierbei die Grenzwerte für die Herzfrequenz nicht anhand individueller Eigenschaften, wie bei- spielsweise Ruheherzfrequenz, Alter und Trainingsstand, sondern durch subjektive Einschätzung der Testperson auf eine Herzfrequenz von 130, 150 oder 170 S/min fest- gelegt. Eine sinnvolle Ableitung von Trainingsempfehlungen anhand der Ergebnisse ei- nes PWC-Tests ist daher eigentlich nicht möglich. Auch der interindividuelle Vergleich der Testleistungen unterschiedlicher Sportler ist kritisch zu betrachten. Allerdings er- weist sich der PWC-Test in der Praxis als einfaches und schnell durchzuführendes Testverfahren zur Erfassung und Dokumentation der Trainingsfortschritte bei Ausdauer- leistungen und gewährleistet somit, unter Berücksichtigung potentieller Einflussfakto- ren (z. B. Tagesform), eine gute intraindividuelle Vergleichbarkeit der Testleistungen.
Voreinstufung IPN: Trainingszustand:
Belastungsschema WHO:
Belastungsschema Hollmann & Venrath (H & V):
Vita-Maxima-Test (BAL):
Der Vorteil eines maximalen Ausbelastungstests liegt darin, dass durch den maximalen Ausbelastungsgrad die maximal erreichbare Herzfrequenz individuell ermittelt werden kann. Die spätere Festlegung der Trainingsbereiche über die Herzfrequenzformeln kann so wesentlich exakter erfolgen als über die theoretische Berechnung der maximalen Herzfrequenz.
Normwerte Vita-Maxima-Test:
Walking-Test:
COOPER-Test:
Wingate-Anaerobic-Test:
Grundlagen der Laktat-Leistungsdiagnostik:
Laktat ist das Endprodukt der anaeroben Glykolyse. Es entsteht immer dann, wenn der Energiebedarf pro Zeit in den arbeitenden Muskelzellen größer wird als die Energiebereitstellungskapazität pro Zeit in den Mitochondrien. Laktat ist in ge- ringer Konzentration aber auch in körperlicher Ruhe nachweisbar. Die Laktatausgangs- werte als Ausdruck der normalen Beanspruchungen im Alltag liegen zwischen 0,5 und 1,0 mmol/l.
Die Laktatkonzentration im Blut charakterisiert die muskuläre Stoffwechselsituation bei einer gegebenen Belastung und lässt Rückschlüsse auf die Ausprägung der aeroben metabolischen Kapazität der Skelettmuskulatur zu. Laktat ist deshalb einer der wich- tigsten leistungsdiagnostischen Funktionsparameter (vgl. Kapitel 4.1).
Die Zunahme der Laktatkonzentration unter körperlicher Belastung bedeutet das Überschreiten der aeroben Leistungsfähigkeit und die Kompensation durch den anae- roben Energiestoffwechsel (Neumann et al., 2007, S. 213). Die zunehmende Säuerung führt mittel- bis langfristig zur Minderung der Arbeits- und Leistungsfähigkeit.
Ziel einer Laktat-Leistungsdiagnostik ist u. a. die Ermittlung der so genannten anaero- ben Schwelle (ANS = Ausdauerleistungsgrenze), d. h. die Grenze, bei deren Überschrei- tung der Organismus nicht mehr in der Lage ist, die benötigte Energie in ausreichen- dem Maße auf aeroben Wege zu bestreiten bzw. dass anfallende Laktat abzubauen. Während die maximale Sauerstoffaufnahme also das Bruttokriterium der Ausdauer re- präsentiert, zeigt die Bestimmung der so genannten anaeroben Schwelle die Netto- leistung an.
Die laktatorientierte Leistungsdiagnostik ist daher eine der wichtigsten Untersu- chungsmethoden zur Beurteilung der Ausdauerleistungsfähigkeit und zur Trainings- steuerung. Anhand der so genannten Laktat-Leistungskurve können verlässlich ver- schiedene Intensitäts- bzw. Trainingsbereiche für das Ausdauertraining abgeleitet werden (Kindermann, 2004, vgl. Kapitel 7 und 8.3).
Für die Beurteilung der Laktat-Leistungskurve sind drei Schwellenbereiche von Bedeutung:
Zusammenfassende Schlussbetrachtung der Laktat-Leistungsdiagnostik:
Zusammengefasst lässt sich festhalten, dass das geschilderte Untersuchungsverfahren der Laktat-Leistungsdiagnostik durch die Kenntnis der (individuellen) anaeroben Schwelle unter Zuhilfenahme anderer Parameter, wie z. B. der Herzfrequenz, in Ver- bindung mit der erbrachten Schwellenleistung (Watt oder km/h) eine relativ genaue Steuerung des Ausdauertrainings und somit eine gezielte Leistungsentwicklung er- möglicht. Dagegen können durch unblutige Testverfahren (wie z. B. der IPN-Test® oder der Cooper-Test), bei denen allein die bei einer definierten Herzfrequenz erbrachte Leistung als Beurteilungskriterium gilt, nur indirekt Rückschlüsse auf die aerobe Leis- tungsfähigkeit gezogen werden.
Entscheidungskriterien für die Auswahl einer geeigneten Bewegungsform für das Ausdauertraining:
Cardiopulmonaler Trainingseffekt:
Die Beanspruchung des Herz-Kreislauf-Systems und damit der erzielte Trainingseffekt unterscheiden sich zwischen den einzelnen Bewegungsformen erheblich. Die Belas- tungsreaktion des Herz-Kreislauf-Systems hängt im Wesentlichen von dem Anteil der eingesetzten Muskelmasse sowie von der Arbeitsweise der Muskulatur ab.
Während dynamische Belastungen mit geringem muskulären Krafteinsatz, wie z.B. dem Laufen, eher zu Gunsten der Herzvolumenarbeit gehen, tendieren statische Be- lastungen zu einer vermehrten Herzdruckarbeit (vgl. Abb. 33). Je nachdem, wie viele Muskeln dynamisch oder statisch arbeiten, verschieben sich auch die Akzente hin- sichtlich der Volumen- oder Druckarbeit für das Herz-Kreislauf-System. Diese Verän- derung der Herzarbeit zu Gunsten der Druckarbeit gilt auch für dynamische Muskelar- beit mit einem hohen muskulären Krafteinsatz wie z. B. beim Radfahren mit einem hohen Widerstand.
Für die Trainingspraxis bedeutet dieser dargestellte Sachverhalt, dass je größer der eingesetzte Anteil der Muskulatur bei dynamischer Bewegung ist, umso größer ist die vom Herzen zu verrichtende Volumenarbeit und damit der cardiopulmonale Trainings- effekt.
Zu den gängigsten Parametern im Ausdauertraining gehören:
- Training nach Gefühl,
- Intensitätsangaben nach dem subjektiven Belastungsempfinden mit Hilfe der Borg-Skala,
- Kcal-Verbrauch pro Trainingseinheit bzw. pro Woche,
- metabolisches Äquivalent (MET),
- konkrete Leistungsvorgaben (z. B. km/h, Watt),
- prozentuale Intensitätsangaben in Abhängigkeit von der maximalen Sauer- stoffaufnahme (% VO2max),
- prozentuale Intensitätsangaben in Abhängigkeit von der anaeroben Schwelle (% ANS bzw. IAS) und
- prozentuale Intensitätsangaben in Abhängigkeit von der maximalen Herzfre- quenz (% Hfmax).
Faustformeln zur Vorhersage der maximalen Herzfrequenz:
• Hfmax (Laufen) = ca. 220 – LA (± 10-12 S/min)
• Hfmax(Walking)=ca.220–LA(beiUntrainierten)
• Hfmax(Fahrrad)=ca.200–LA(±10-12S/min)
Maximale Herzfrequenz
Die maximale Herzfrequenz ist die unter intensiver körperlicher Belastung höchstmög- lich erreichbare Herzfrequenz und eine anerkannte physiologische Messgröße zur Be- stimmung der Ausbelastung des Herz-Kreislauf-Systems.Zudem weist sie eine hohe Altersabhängigkeit auf, d. h. die erreichbare Hfmax sinkt mit zunehmendem Lebensalter ab.
Allerdings gehen einige Autoren davon aus, dass die maximale Herzfrequenz bzw. ihr Erreichen im Alter stärker von der körperli- chen Leistungsfähigkeit (Trainingszustand) und der Bewegungsform abhängt als vom Lebensalter
Die maximale Herzfrequenz ist eine individuelle Größe, die nur schwer über pauschale Formeln bestimmt werden kann. Eine Berechnungsformel kann auf Grund interindivi- dueller Unterschiede (Trainingszustand, Genetik, Geschlecht) niemals für alle Perso- nengruppen gelten! Erschwerend kommt hinzu, dass sich die maximale Herzfrequenz bei den verschiedensten Belastungsformen (wie z. B. Laufen, Radfahren, Rudern, Step- per) sehr unterschiedlich verhält. Sie kann also immer nur eine theoretische Bezugs- größe für die Belastungsdosierung beim Ausdauertraining sein, die mit einem gewis- sen Fehlerfaktor behaftet ist.
Auch für die Berechnung der Trainingsintensität gibt es eine Vielzahl verschiedener Formeln in der sportwissenschaftlichen und sportmedizinischen Literatur
Anpassungseffekte Ausdauertraining:
Die Herzfrequenzformel des American College of Sports Medicine (ACSM) – Prozent von Hfmax-Methode:
- erfolgt auf relativ einfache Art und Weise.
Die Karvonen-Formel – Prozent von HfReserve-Methode
Die Karvonen-Formel berücksichtigt trainingsbedingte Veränderungen der Ru- heherzfrequenz (HfRuhe).
Belastungsintensitäten für verschiedene Trainingszielsetzungen in Abhängigkeit von HfReserve und Hfmax:
Die IPN-Formel:
Kritische Anmerkungen zum IPN-Berechnungsmodell:
Die von IPN angegebenen Empfehlungen zur Berechnung der Trainingsherzfrequenz auf den verschiedenen Ausdauergeräten soll an dieser Stelle einer kurzen kritischen Betrachtung unterzogen werden. Auch die hier gemachten Angaben über die Höhe der maximalen Herzfrequenz basieren nur auf theoretischen Schätzungen.
Eine männliche Durchschnittsperson sollte bei einem maximalen Test auf dem Fahrradergometer al- tersgemäß und auf Grund seiner alltäglichen Belastung im Stande sein, eine Leistung von 3 Watt/kg Körpergewicht (abzüglich 1 % pro Lebensjahr >30 Jahre) als Ausdruck der maximalen Leistungsfähigkeit (Ausbelastung) zu erreichen. Eine weibliche Durch- schnittsperson sollte hingegen 2,5 Watt/kg Körpergewicht (abzüglich 1 % pro Lebens- jahr >30 Jahre) erbringen.
Die BORG-Skala zur Steuerung der Belastungsintensität im Ausdauertraining mit Hilfe des subjektiven Anstrengungsempfindens:
Die Borg-Skala zur Einschätzung des Anstrengungsempfindens während körperlicher Aktivität ist eine preiswerte und bei richtiger Anwendung eine gute zusätzliche Mess- größe. Gerade im Bereich gesundheitsorientierter Sportangebote eignet sich die Borg- Skala auch für Trainingsempfehlungen. Im Rahmen der Primär- und Sekundärpräven- tion durch körperliche Aktivität ermöglicht die Borg-Skala wichtige und gut verständli- che Hinweise zur Belastungsintensität
• Untrainierte = 11-12
• Trainierte = 13-14 (und mehr)
Die Wahl der geeigneten Trainingsmethode für das Ausdauertraining:
Zusammenfassung des Belastungsgefüges und der spezifischen Wirkungen der extensiven und intensiven Intervallmethode:
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Geeignete Trainingsmethoden für unterschiedliche Trainingszielsetzungen im Fitness- und Gesundheitssport:
Prinzip des trainingswirksamen Reizes – Höhe der Belastungsintensität:
Die trainingswirksame Mindestreizschwelle zur Auslösung von Anpassungserscheinun- gen liegt für untrainierte bzw. normal leistungsfähige Personen bei einer Belastungs- intensität von ca. 45-50 % der VO2max oder ca. 60-65 % Hfmax oder ca. 45-50 % HfReserve (ACSM, 2006b). Diese Intensität kann als erste Orientierungsgröße für die Belastungs- dosierung zu Beginn eines Ausdauertrainings angesehen werden (vgl. Kapitel 6). Ge- nauere Intensitätsempfehlungen für eine Person lassen sich aus dem Ergebnis des Ausdauertests ableiten (vgl. Kapitel 4).
Prinzip der Dauerhaftigkeit und Kontinuität – Regelmäßiges und mehrmaliges Trai- ning in der Woche (Häufigkeit):
Neben der Forderung nach einer ausreichend hohen Belastungsintensität spielt die Trainingshäufigkeit zum Erreichen der gewünschten Anpassungseffekte beim Ausdau- ertraining im Gesundheitssport die ausschlaggebende Rolle (Skinner, 2001). Dabei liegt die minimale Trainingshäufigkeit bei 1-2 Trainingseinheiten pro Woche. Darauf aufbauend sollte die Trainingshäufigkeit im Laufe der Zeit auf 2-3, besser noch auf 3- 4 Trainingseinheiten pro Woche gesteigert werden. Die Möglichkeit der Erhöhung der Trainingshäufigkeit ist natürlich immer von dem zeitlichen Verfügungsrahmen und der Zielsetzung einer Person abhängig. Detaillierte Ausführungen zu dieser Thematik fin- den sich in Kapitel 9.
Prinzip der progressiven Belastungssteigerung – Häufigkeit vor Umfang vor Intensität:
Anders als beim Krafttraining erfolgt die Steigerung der Belastung beim Ausdauertrai- ning zunächst über die Trainingshäufigkeit (vgl. Kapitel 8.1) und die Belastungsdauer und nicht unbedingt über die Höhe der Belastungsintensität.
Die zeitliche Dauer einer Trainingseinheit ist dabei zwar immer abhängig von dem an- gestrebten Trainingsziel und dem jeweiligen Leistungszustand der Person, um jedoch überhaupt von einer Ausdauerbelastung sprechen zu können, muss der Kunde erst einmal dazu befähigt werden, sich über einen längeren Zeitraum (> 10-15 min) zusam- menhängend zu belasten. Oberstes Ziel der Trainingsplanung ist es demnach, das Leis- tungsniveau der Person dahingehend aufzubauen und im Laufe der Zeit weiterzuent- wickeln. Erst wenn der Kunde in der Lage ist, pro Woche ca. 2-3 Trainingseinheiten von 45-60-minütiger Dauer nach der extensiven Dauermethode zu absolvieren, sollte die Belastungsintensität schrittweise erhöht werden. Eine Erhöhung der Belastungs- dauer (in min) von etwa 10 % (maximal 15 %) pro Woche kann als grobe Orientierung im Sinne der progressiven Belastungssteigerung angesehen werden.
Prinzip des optimalen Verhältnisses von Belastung und Erholung – Intensitäts- und Methodenwechsel:
Um ein optimales Verhältnis von Belastung und Erholung zu gewährleisten, sollten sich Trainingseinheiten von höherer und niedrigerer Belastungsintensität innerhalb des Wochenzyklus abwechseln (vgl. Abb. 67), d. h. methodisch sinnvoll aufeinander abge- stimmter Einsatz der einzelnen Trainingsmethoden. Dabei stellt die extensive Dauer- methode die Basismethode für das Ausdauertraining dar. Regenerative Trainingsein- heiten unterstützen die Erholung und fördern den Stressabbau. Des Weiteren sollten bei mehrmaligem Ausdauertraining pro Woche genügend Pausentage zur Regenera- tion eingeplant werden.
Prinzip der Individualität und Altersgemäßheit:
Um eine dem Leistungszustand und dem Alter entsprechende Belastungsdosierung vornehmen zu können, sollten ein Ausdauertest und ein Eingangsgespräch zur indivi- duellen Leistungsbeurteilung durchgeführt werden. Auf der Basis dieser Ergebnisse kann z. B. mit Hilfe der Karvonen-Formel eine individuelle Belastungsdosierung für das Ausdauertraining vorgenommen werden.
Das Prinzip der variierenden Belastung – Planvoller Methoden- und Gerätewechsel:
Ständig gleichartige Belastungsreize führen zu einer reduzierten Reizverarbeitung, da der Körper gegenüber solchen Belastungsreizen im Laufe der Zeit abstumpft. Variable Trainingsreize sorgen für eine permanente Stimulation des Körpers. Dadurch kommt es zu einer wirkungsvollen Reizverarbeitung und optimalen Anpassung. Für das Aus- dauertraining ist das Prinzip der variierenden Belastung deshalb in vielerlei Hinsicht von Bedeutung. Zum einen sollten ab einem gewissen Leistungsniveau verschiedene Trainingsmethoden zum Einsatz kommen, um dadurch unterschiedliche Belastungs- reize zu setzen. Zum anderen sollten die unterschiedlichen Ausdauergeräte bzw. Be- wegungsformen variabel eingesetzt werden, um den Spaß und die Motivation am Trai- ning langfristig aufrechtzuerhalten. Eine gute Möglichkeit dafür bietet das Crosstrai- ning.
Trainingsbereiche im Ausdauersport:
