Inhaltsübersicht zur Vorlesung Grundlagen der Trainingswissenschaft

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1 1 Inhaltsübersicht zur Vorlesung Grundlagen der Trainingswissenschaft Diplom 2. Semester Definitionen und Grundbegriffe Konditionsbegriff Kraft und Krafttraining Ausdauer und Ausdauertraining Schnelligkeit und Schnelligkeitstraining Beweglichkeit und Beweglichkeitstraining 1. Standardwerke WEINECK, J.: Optimales Training. Erlangen HOLLMANN, W.; HETTINGER, T.: Sportmedizin. Stuttgart MARTIN, D.; CARL, K.; LEHNERTZ, K.: Handbuch der Trainingslehre. Schorndorf zum Bereich Konditionstraining GROSSER, M. et al: Krafttraining. München ZATSIORSKY, V.: Krafttraining. Aachen GROSSER, M.; ZINTL, F.: Training konditioneller Fähigkeiten. Schorndorf GROSSER, M.; STARISCHKA, S.: Das neue Konditionstraining. München ZINTL, F.; EISENHUT, A.: Ausdauertraining. München Lexika RÖTHIG, P.: Sportwissenschaftliches Lexikon. Schorndorf SCHNABEL, G. (Hrsg.): Lexikon Sportwissenschaft Literaturliste zur Vorlesung Grundlagen der Trainingswissenschaft

2 2 Leistungsphysiologie Sportpsychologie Sportpädagogik Sportsoziologie Trainingswissenschaft Sportmedizin Biochemie Biomechanik Bewegungswissenschaft allgemeine spezielle Trainingslehre

3 3 Handlungsfelder sportlichen Trainings Gesundheitsport (Rehabilitation) Schulsport Freizeitsport Leistungssport Hochleistungssport Training ist ein komplexer Handlungsprozeß mit dem Ziel der planmäßigen und sachorientierten Einwirkung auf den sportlichen Leistungszustand und auf die Fähigkeit zur bestmöglichen Leistungspräsentation. (CARL 1989) sportliche Leistung und ihre Komponenten Psychische Fähigkeiten Rahmenbedingungen (Talent,Konstitution, Material) Koordinative Bewegungs- Fähigkeiten fertigkeiten Technik sportliche Leistung Taktisch-kognitive Fähigkeiten Äußere Bedingungen (Umgebung, Familie, Beruf, Trainer) Kondition Kraft Schnellig- Aus- Flexikeit dauer bilität

4 4 Definitionsansätze sportlicher Leistung Trainingswissenschaftliche Definition Psychologische Definition sportliche Leistung Physikalische Definition Physiologische Definition Leistung (trainingswissenschaftlich) Leistung ist die Einheit von Vollzug und Ergebnis einer sportlichen Bewegungshandlung und orientiert sich an einer bestimmten gesellschaftlichen Norm. Trainingsbelastung = Gesamtheit der auf den Organismus des Sportlers in der Trainingseinheit einwirkenden Belastungsreize.

5 5 Beschreibungsgrößen der äußeren Trainingsbelastung qualitative quantitative Trainingsinhalte Reihenfolge der Trainingsinhalte Durchführung und Schwierigkeitsgrad sportmotorischer Fertigkeiten Techniken Trainingsfrequenz Trainingsintensität Trainingsumfang Trainingsdauer Trainingsdichte Klassifizierung des Trainingsinhalt Allgemein vorbereitende Übungen Speziell vorbereitende Übungen Wettkampfübungen Allgemeine Koordinationsübungen Spezielle Technikübungen Allgemeine Konditionsübungen Spezielle Konditionsübungen Komplexe Spezialübungen Belastungsintensität = Stärke des einzelnen Belastungsreizes bzw. die Leistung als Arbeit in der Zeiteinheit.

6 6 Rangskala für die Belastungsintensitäten nominal Kraft Schnellkraft Schnelligkeit Ausdauer % der % des maximalen % der maximalen % der maximalen Maximalkraft Impuls Schnelligkeit Sauerstoffaufnahme supramaximal >100 >100 maximal submaximal mittel leicht gering > 180 HF > HF HF HF HF Intensitätsbereiche im Krafttraining und Schnelligkeitstraining 100 % der v max [m/s] % Maximalkraft ST SKT Trainingsbereiche MKT Belastungsdauer = Zeitdauer des Einzelreizes oder einer Übungsserie.

7 7 Belastungspause = Zeitspanne zwischen den einzelnen Belastungsreizen. Schematische Darstellung der vollständigen und lohnenden Pause lohnende Pause Belastung ca % Erholung Belastungsphase vollständige Erholungsphase t Ende der Belastung Belastungsumfang = Gesamtmenge der Belastungsreize in einer Trainingseinheit oder über längere Trainingsabschnitte (MIZ, MAZ).

8 8 Bestimmung der Komponenten der Belastungsanforderungen im Ausdauertraining Belastungsdichte Belastungsdauer Belastungsumfang Belastungsintensität Bewegungsgeschwindigkeit (m/s; km/h; km/min) die durchschnittliche Herzfrequenz (HF/min), die auf einer Strecke eingehalten wird Prozent (%) von einer best. Leistung auf einer Strecke oder von einem anderen Wert die Zeit (sec, min, h) für das Absolvieren einer Strecke die Pausenzeit zwischen den Teilstrecken, Wiederholungen, Serien ein best. Verhältnis (1:2; 1:3) zwischen Belastungsdauer & Pausenzeit die Streckenlänge (m, km), deren Wiederholungen und Serien, in einer TE mit einer bestimmten Übungsform absolviert werden Trainingsbeanspruchung = unmittelbare Auswirkung einer Trainingsbelastung auf den Sportler. Beanspruchung des Organismus von Sportlern unterschiedlicher Leistungsfähigkeit auf eine Höchstleistung Belastungsende Hochtrainierte Reaktion wenig Trainierte Zeit Belastung Wiederherstellung

9 9 Trainingsadaption = funktionelle und morphologische Veränderung der Organsysteme auf regelmäßig wiederholt einwirkende Belastungsreize. Training als biologische Ursache-Wirkungs-Kette Trainingsbelastung Trainingsbeanspruchung Homöostasestörung Einheit Regeneration Adaptation erhöhter Leistungszustand Adaptationsverlaufsbestimmende Kenngrößen Intensität Akkomodation Individualität Spezifik

10 10 Transfer = Leistungszuwachs in der nicht trainierten Übung Leistungszuwachs in der trainierten Übung Trainingsbedingte Veränderung der Leistungskapazität und Mobilsationsschwelle maximale Leistungsfähigkeit = Leistungskapazität 100% willentlich nicht mobilisierbare Reserven MS Leistungsreserve des hochtrainierten Athleten ca. 70% Leistungsreserve des Untrainierten ca. 60% physiologische Leistungsbereitschaft MS 90-95% 25-40% automatisierte Leistungen (ohne nennenswerte Willensanstrengung) Mobilisationsschwelle (MS) = Obergrenze der Leistungsreserve Abnahme der Kraftentwicklung in Abhängigkeit von der vorausgegangenen Trainingsdauer Kraftentwicklung [%] Training kein Training tägliches Training Training zweimal/woche anfangs tägliches Training, dann zweimal/woche Wochen

11 11 Phasen der Veränderung der Leistungsfähigkeit nach der Superkompensationstheorie Trainingseinheit Ausgangsniveau des Trainingszustands Zeit Minderung der Leistungsfähigkeit Wiederherstellung Super kompensation Modell der Superkompensation am Beispiel des Glykogenspeichers Anpassungsanstieg Leistungsausgangsniveau vergrößertes Glykogenreservoir Abnahme des erhöhten Reservoir Zeit Glykogenverbrauch Erholungszeit Ermüdung Belastungszeit Leistungszunahme bei optimal angesetzten TE nach der Superkompensationstheorie Training Training Training Leistungsfähigkeit Zeit

12 12 Leistungszunahme durch überbelastenden MIZ nach der Superkompensationstheorie 4. TE 1. TE 2. TE 3. TE Zeit Heterochronizität des Regenerationsverlaufs schnelle Regeneration Glykogenneubildung erhöhter KH-Bedarf H 2 O, KH, Elektrolyte langsame Regeneration erhöhter Eiweißbedarf Leistungsfähigkeit Leistungsfähigkeit Azidosebeseitigung Glykogenresynthese K + Mg ++ schnelle Eiweißresnthese kontraktile Proteine, glykolytische Enzyme H 2 O langsame Eiweißresynthese Mitochondrienproteine Std Tage Kritik an der Superkompensationstheorie nur für Glykogenspeicher nachgewiesen Regenerationsdauer individuell Heterochronizität im Regenerationsverhalten kontinuierliche Leistungsverbesserung nicht möglich

13 13 Zwei-Faktoren-Theorie (Leistungsfähigkeits-Ermüdungs-Theorie) Leistungsfähigkeit TE Zeit Leistungsfähigkeit Ermüdung Vorstartzustand Stufen des Trainingsaufbaus im spitzensportorientierten Training allgemeine Grundausbildung Nachwuchstraining Grundlagentraining Aufbautraining Anschlußtraining Hochleistungstraining Schema des systematischen und langfristigen Trainingsaufbaus Jahre Jahre Jahre Anschlußtraining 8-11 Jahre Aufbautraining Grundlagentraining allg. Grundausbildung Talenterkennungstraining Talentföderungstraining Nachwuchstraining

14 14 Wesentliche Veränderungen in den Trainingsstufen allgemeine Grundausbildung Nachwuchstraining Zunahme der Wettkämpfe Spezialisierung Trainingsintensität Trainingseinheiten Hochleistungstraining persönlichen Bestleistung Zeitliche Strukturierung der lang-, mittel- und kurzfristigen Trainingsplanung Rahmentrainingsplan Mehrjahrestrainingsplan Jahrestrainingsplan Perioden Makrozyklen (MAZ) 4-6 Wochen Mikrozyklen (MIZ) (7-10 Tage) Tageszyklen (1-4 TE) Trainingseinheit (1-4 Stunden) Eingipflige Jahresperiodisierung mit idealisierter Leistungsfähigkeitskurve Leistungsfähigkeit in % Vorbereitungsperiode VP 1 VP 2 Mai. Juni. Juli. Aug. Sep. Okt. Wettkampfperiode Ent- Aufbauwettkämpfspannung Nov. Dez. Dez. Jan. Hauptwettkämpfe Jan.. Feb. März. Übergangsperiode April

15 15 Periodisierung des Trainings (MATWEJEW) Umfang Intensität Monate Etappen Perioden I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Vorbereitung Wettkampf Übergang Beispiel für eine Mikrozyklusgestaltung Belastungsgrad ~ 90% ~ 75% ~ 60% ~ 45% Intensität Umfang Geasmtbelastung Mo 1 TE Di 2 TE Mi 2 TE Do 2 TE Fr 1 TE Sa Wettkampf So 1 TE Modelle für die Belastungsdynamik im Mikrozyklus MIZ mit einer Belastungsspitze MIZ mit zwei Belastungsspitzen MIZ mit zwei Belastungsspitzen und hohem Belastungsniveau zwischen den Belastungsspitzen H M L R Mo Di Mi Do Fr Sa So

16 16 Einteilung der Trainingsklasse Kindertraining Jugendtraining Erwachsenentraining Trainingsart = Ausrichtung des Trainings auf die Komponenten der sportlichen Leistung und deren Elemente. unterschieden wird u.a. Konditionstraining Techniktraining Taktiktraining Ausdauertraining Krafttraining Schnelligkeitstraining observatives Training mentales Training Verteidigungs-/Angriffstraining Trainingsziel = normative Vorgabe des Trainingsprozesses.

17 17 Abstraktionsebenen von Trainingszielen Trainingsleitziele Trainingsteilziele Trainingskonzept Trainingsziele in 3 Abstraktionsgraden (Bsp.: Alpine Abfahrt) Trainingsleitziel Abfahrtslauf sicher absolvieren Trainingsteilziel Kantenwechsel schnellkräftiger Abfahrtshocke aerodynamischer Gewandtheit verbessern Trainingseinstellung ändern Trainingskonzept Maximalkraft der Beinstreckmuskulatur Kraftanstieg Beweglichkeit Hüfte, Knie, Fußgelenk Armhaltung Kopfhaltung Kniegelenkwinkel zentrale KSP-Position Absprungformen und Drehungen beim Bodenturnen und Trampolinspringen Entscheidung zu mehr TE. Trainingsvollzug beinhaltet das Trainieren wird durch Trainingsformen realisiert.

18 18 Trainingsmittel = Gerät oder Maßnahme, die den Trainingsablauf unterstützt. Kondition = gewichtete Summe der physischen Fähigkeiten Ausdauer, Kraft, Schnelligkeit, Flexibilität und ihre Realisierung durch Bewegungsfertigkeiten/Bewegungstechniken und durch Persönlichkeitseigenschaften. (GROSSER) Kondition = jener Komplex der Leistungsfähigkeit des Menschen, der in besonderem Maß durch den Aufbau und die Funktion der energieliefernden Organsysteme bestimmt ist. (Medizinische Definition)

19 19 Fähigkeiten Fertigkeiten Zusammenhang zwischen den konditionellen Fähigkeiten Kraftausdauer Ausdauer Schnelligkeit Kraft Beweglichkeit Schnelligkeitsausdauer Schnellkraft Konditionelle Fähigkeiten primär morphologischenergetisch bestimmt Ausdauerfähigkeiten Grundlagenausdauer Kurzzeitausdauer Mittelzeitausdauer Langzeitausdauer Kraftfähigkeiten submax. Kraftausdauer Ausdauerkraft Maximalkraftausdauer Schnelligkeitsfähigkeiten Kraftschnelligkeitsausdauer Sprintausdauer Sportmotorische Fähigkeiten Konditionell-koordinative Fähigkeiten morphologisch-energetisch und von Steuer- und Regelvorgängen bestimmt Beweglichkeit Kraftfähigkeiten Maximalkraft Schnellkraft Reaktivkraft Schnelligkeitsfähigkeiten Aktionschnelligkeit Frequenzschnelligkeit Kraftschnelligkeit Sprintkraft Koordinative Fähigkeiten primär von Steuer- und Regelvorgängen bestimmt Gewandtheit (Sammelbegriff für:) Steuerungsfähigkeit Anpassungsfähigkeit motorische Lernfähigkeit Differenziert in: Kopplungsfähigkeit Differenzierungsfähigkeit Gleichgewichtsfähigkeit Orientierungsfähigkeit Rhythmusfähigkeit Reaktionsfähigkeit Umstellungsfähigkeit

20 20 Einflußfaktoren auf den konditionellen Zustand Alter genetische Bedingungen der Organe und Muskulatur Qualität der koordinativen Steuerungsmechanismen psychische Fähigkeiten Trainingsalter Erscheinungsformen der Kondition allgemeine spezielle Trainingsmethode = planmäßiges Verfahren das gemäß dem Trainingsziel die Trainingsinhalte, Trainingsmittel und die Belastungsweise festlegt.

21 21 Dauermethode % der Trainingsfähigkeit völlige Ermüdung Training Belastungsdauer [t] Ende der Trainingstätigkeit Erholung Varianten der Dauermethode nach der Höhe der Belastungsintensität extensive Dauermethode intensive Dauermethode nach der Gestaltung der Belastungsintensität kontinuierliche Dauermethode variable Dauermethode Fahrtspiel Intervallmethode % der Trainingsfähigkeit völlige Ermüdung Belastung Ende der Trainingstätigkeit Intervallpause Belastungsdauer bzw. Anzahl der Wiederholungen

22 22 Intervallmethode nach dem Serienprinzip % der Trainingsfähigkeit völlige Ermüdung Serie 3. Serie 1. Serie Serienpause Serienpause Serienpause 4. Serie Ende der Trainingstätigkeit 100 Belastungsdauer bzw. Anzahl der Wiederholungen Varianten der Intervallmethode nach Belastungsintensität intensive IM Belastungsintensität: höher Pause: länger extensive IM Belastungsintensität: geringer Pause: kürzer nach Belastungsdauer extreme Kurzzeit IM (6-9 s) Kurzzeit IM (15-60 sec; meist 20 s) Mittelzeit IM (1-2 min; meist 60 s) Langzeit IM (3-8 (15) min; meist 3 min) Wiederholungsmethode völlige Ermüdung % der Trainingsfähigkeit 1. Belastung 2. Belastung 3. Belastung 4. Belastung Ende der Trainingstätigkeit Belastungsdauer bzw. Anzahl der Wiederholungen

23 23 Varianten der Wiederholungsmethode nach Belastungsdauer Extremes Kurzzeitintervall (< 20 s) Kurzzeitintervall (20-30 s) Mittelzeitintervall (1-2 min) Langzeitintervall (3-8 min) Wettkampf-/Kontrollmethode völlige Ermüdung Wettkampfdauer underdistance overdistance Belastungsdauer bzw. Anzahl der Wiederholungen Ende der Trainingstätigkeit Methode Grundmethoden des Konditionstrainings im Überblick Dauermethode % der Trainingsfähigkeit Intervallmethode Wiederholungsmethode Wettkampf-/ Kontrollmethode Kennzeichen anhaltende Belastung lohnende Pause volle Pause WK-gemäße Belastung Varianten kontinuierlich, variabel, Fahrtspiel, extensiv, intensiv extensiv: LZI, MZI intensiv: MZI, KZI, extr. KZI Extr. KZI, KZI, MZI, LZI Wettkampfbelastung; Überdistanz; Unterdistanz

24 24 Vorgehensweise bei der Darstellung der einzelnen konditionellen Fähigkeiten 1. Definition der konditionellen Fähigkeit 2. Strukturierung der konditionellen Fähigkeit 3. biologische Grundlagen 4. Trainingsmethodik Kraft physikalische Größe körperliche Fähigkeit

25 25 Kraft als körperliche Fähigkeit Kraft im biologischen Sinn ist die Fähigkeit des Nerv-Muskelsystems, durch Muskeltätigkeit Widerstände zu überwinden, ihnen entgegenzuwirken bzw. sie zu halten. Physikalische Erscheinungsformen muskulärer Leistung Kraft Moment Arbeit Leistung Geschwindigkeit Ziele des Krafttrainings Krafttraining als differenzierte und sportartspezifische Trainingsmaßnahme Krafttraining als Fitnesstraining Krafttraining als Basistraining und Prävention Krafttraining als Rehabilitationstraining

26 26 Arbeitsweisen der Muskulatur bei Krafttraining isometrisch konzentrisch exzentrisch reaktiv isokinetisch Bewegung mit dynamischer und statischer Arbeitsweise der Muskulatur konzentrische Muskelarbeitsweise statische Muskelarbeitsweise exzentrische Muskelarbeitsweise Kraft, Energie und EMG-Muster bei verschiedenen Arbeitsweisen Kontraktionsform Kraft konzentrisch < isometrisch < exzentrisch Energie konzentrisch > isometrisch > exzentrisch EMG-Muster konzentrisch > isometrisch > exzentrisch

27 27 Hierarchische Gliederung der Erscheinungsformen der Kraft Maximalkraft Schnellkraft Reaktivkraft Kraftausdauer Maximalkraft = höchster realisierbare Kraftwert, der bei einer maximalen Willkürkontraktion gegen einen unüberwindbaren Widerstand erreicht wird. Maximale Kräfte bei unterschiedlicher Arbeitsweise der Muskulatur exzentrische Maximalkraft + (5% bis 40%) isometrische Maximalkraft = 100% -(5% bis 20%) konzentrische Maximalkraft

28 28 Vertikaler Kraft-Zeit-Verlauf einer Absprungbewegung F z [N] 5000 ekm 1 exzentrische Kontraktion 2 isometrische Kontraktion 3 konzentrische Kontraktion kkm ,05 0,10 t [s] ekm = exzentrisches Kraftmaximum kkm = konzentrisches Kraftmaximum Schnellkraft isometrisch konzentrisch exzentrischkonzentrisch Schnellkraft (konzentrisch)= die Fähigkeit des neuromuskulären Systems, in der zur Verfügung stehenden Zeit einen möglichst großen Impuls zu erzeugen.

29 29 Schematische Darstellung der Kraftparameter erhoben an der Drehmoment-Zeit-Kurve Drehmoment [Nm] t S 50 Explosivkraft-Index maximales isometrisches Drehmoment F maximales exzentrisches Drehmoment Schnellkraft = mittlerer Maximalkraftgradient Kraftdefizit ezx.. = exz MK isom. MK 100 MK S = Startkraft Zeit [ms] s t = Explosivkraft-Index; Reaktivkraft = exzentrisch-konzentrische Schnellkraft bei kürzest (< 170 ms) möglicher Kopplung beider Arbeitsphasen. Dynamische Kraftausdauer = Fähigkeit, bei einer bestimmten Wiederholungszahl von Kraftstößen innerhalb eines definierten Zeitraumes die Verringerung der Kraftstöße möglichst gering zu halten.

30 30 Statische Kraftausdauer = ist die Fähigkeit, bei einer bestimmten Muskelspannung über eine definierte Anspannungszeit den Spannungsverlust möglichst gering zu halten. Subkategorien der Kraftausdauer aus trainingsmethodischer Sicht Subkategorie Maximalkraftausdauer submaximale Kraftausdauer Ausdauerkraft Höhe des Krafteinsatzes bei dynamischer Arbeitsweise > 75% 75%-50% 50%-30% Höhe des Krafteinsatzes bei statischer Arbeitsweise > 75% 75%-30% dominante Art der Energiebereitstellung anaerobalaktazid anaeroblaktazid dominant aerob Abhängigkeit zwischen Lastgröße und Wiederholungszahl Last in % des Maximums Untrainiert Kraftausdauertrainiert Maximalkrafttrainiert Zahl der Wiederholungen

31 31 Hierarchische Gliederung der Erscheinungsformen der Kraft und ihre Komponenten Basisfähigkeit Subkategorien Komponenten Schnellkraft (statisch, konzentrisch) Maximalkraft Reaktivkraft (exzentrischkonzentrisch) Kraftausdauer (statisch, dynamisch) Maximalkraft Maximalkraft Maximalkraft Explosivkraft Explosivkraft anaerob-alaktazider Startkraft Startkraft Stoffwechsel muskuläre reaktive anaerob-laktazider Leistungsfähigkeifähigkeit Spannungs- Stoffwechsel aerob-glykolytischer Stoffwechsel Biologische Grundlagen von Kraftleistungen Einflussfaktoren auf die Kraftentwicklung Morphologie des Muskels Muskelfasertyp intramuskuläre Koordination intermuskuläre Koordination Elastizitätsverhalten Energiestoffwechsel Gelenk-Muskelmechanik Motivation

32 32 Modell für die Kraftentstehung in der Querbrücke (Ruderschlag) Modellvorstellung zur Entstehung der Bewegung Funktionsweise der Querbrücken Unterschied zwischen anatomischem und physiologischem Querschnitt anatomischer Querschnitt = physiologischer Querschnitt anatomischer Querschnitt physiologischer Querschnitt

33 33 Hubhöhe eines Muskels in Abhängigkeit von seiner Fiederung l 2 l 2 l l 1 1 h h Hubhöhe h = l 1 -l 2 Muskelfasertypen ST FT FTO FTG Typ I Typ II C Typ II A Typ II B (Typ II X ) Merkmale der Skelettmuskelfasertypen Merkmal ST-Faser FTO-Faser FTG-Faser Farbe rot rosa weiss Reizschwelle Hz Hz > 60 Hz Kontraktionsdauer 75 ms 30 ms 20 ms Zugspannungsfaktor Stoffwechsel oxidativ glykolytisch-oxidativ glykolytisch Myosin-ATPase- niedrig hoch hoch Aktivität Laktatdehydrogenaseaktivität niedrig mittel bis hoch hoch Ermüdbarkeit gering mittel rasch

34 34 Zusammenhang zwischen Krafteinsatz, Bewegungsgeschwindigkeit und Muskelfasereinsatz bei abnehmenden Widerstand F [N] FT-Fasern ST-Fasern r [rad s -1 ] Typische Muskelfaserverteilung bei Untrainierten Muskel FT-Fasern : ST-Fasern m. vastus lateralis 58 : 42 m. rectus femoris 50 : 50 m. gastrocnemius 50 : 50 m. soleus 25 : 75 m. triceps brachii 66 : 34 m. biceps brachii 50 : 50 Mögliche metabolische Differenzierung FTO-Faser FTG-Faser

35 35 Rekrutierung = Anzahl der aktivierten motorischen Einheiten. Verschiedene Rekrutierungsmuster motorischer Einheiten gewährleisten anforderungsgerechte Spannung des Gesamtmuskels Synchronisation = bedeutet die synchrone Innervierung ganzer Verbände von Motoneuronen und ihrer zugehörigen Muskelfasern.

36 36 Frequenzierung = Abstufung der Impulsfrequenz. Summation von Einzelkontraktionen +40 mv N Aktionspotential 2. Kontraktion 1. Kontraktion Summation Summation unvollständiger Tetanus vollständiger Tetanus ms Abstufung in der Kraftentwicklung Frequenzierung + Rekrutierung intramuskuläre Koordination

37 37 Intermuskuläre Koordination = Zusammenwirken verschiedener Muskeln innerhalb eines gezielten Bewegungsablaufes. Modell des Skelettmuskels als Dreikomponentensystem serienelastisches Element (Sehnen) parallelelastisches Element (Bindegewebe, Sarkolem) kontraktiles Element (Aktin, Myosin) serienelastisches Element (Hälse der Myosinköpfe) Kraftentwicklung des Skelettmuskels in Abhängigkeit von seiner Ausgangslänge 100 % maximaler Kraftentwicklung optimale Vordehnung Ruhelänge % Ruhelänge

38 38 Abhängigkeit der Zugkraft von der Länge des aktiven Muskels 1 = Gesamtzugkraft Zugkraft 1 F max = Kraft aus parallelelastischer Komponente (Ruhespannung) 3 = Kraft aus kontraktiler Komponente (aktive Spannung) A B A = Gleichgewichtslänge Länge B = Ruhelänge Stiffness = dehnende Kraft Längenänderung des Muskels 100 % Kraft (Last) Kraft-Geschwindigkeits-Kurve (a) und Muskelleistungskurve (b) MLS a Leistung 100 % b MLS = Muskelleistungsschwelle Geschwindigkeit 100%

39 39 Zeitbereiche dominanter Energiebereitstellung Zeitbereich dominante Energiebereitstellung < 10 sec Phosphatspeicher 25 sec - 2 min anaerobe Glykoyse dominiert aerobe Glykolyse nimmt zu 2 min - 10 min aerobe Glykolyse anaerobe Glykolyse noch bedeutend > 10 min aerobe Glykolyse > 45 min - 60 min Fettverbrennung nimmt zu Darstellung der Hebelverhältnisse F = Schwerkraft der Kugel l m l l = Abstand der Kugel vom Zentrum des Gelenkes l m = Länge des Hebelarmes des Muskel F m = Muskelkraft F F m Hebelverhältnisse am arbeitenden Muskel Ursprung 1 Ansatz 2 Kraftarm zu 1 Kraftarm zu 2 Drehpunkt Lastarm 1: lange Ansatzentfernung langhebelig 2: kurze Ansatzentfernung kurzhebelig

40 40 Änderung der Drehmomente bei Beugung im Ellbogengelenk II L P 2 I L b 2 b 1 P 1 Drehpunkt Stellung I : Lastmoment = Last L Lastarm a 1 Kraftmoment = Kraft P 1 Kraftarm b 1 Stellung II : a 1 a 2 Lastmoment = Last L Lastarm a 2 Kraftmoment = Kraft P 2 Kraftarm b 2 Optimaler Arbeitswinkelbereich verschiedener Muskel Gelenkbewegung Gelenkwinkel Ellbogengelenkbeugung Kniegelenkstreckung Kniegelenkbeugung 160 Trainingspraktische Konsequenzen Auswahl effizienter Trainingsübungen Verlagern der Bewegungsebene Segmentales Krafttraining Einsatz von Krafttrainingsgeräten

41 41 Änderung von punctum fixum und punctum mobile eines Muskels bei unterschiedlicher Bewegungsausführung punctum mobile punctum fixum punctum fixum punctum mobile Verlängerung des wirksamen Belastungsbereichs durch Verlegen der Bewegungsebene Beispiel für ein segmentales Krafttraining

42 42 Veränderung von Kraftmoment (y) und Lastmoment (x) durch einen Excenter F F x y y x L y < x, wenn große Kräfte aufgebracht werden können L y > x, wenn geringe Kräfte aufgebracht werden können Excenter-Gerät für die Kniegelenkstreckung David-Trainingsgerät Synchron-Trainingsgeräte (Schnell)

43 43 Wesentliche Einflussfaktoren auf die Kraftarten Einflussfaktor Reaktivkraft Schnellkraft Kraftausdauer Maximalkraft Muskeltyp X Muskelfaserquerschnitt X X X Muskelfaserverteilung (% FT/ST) X X X X Intramuskuläre Koordination X X X Intermuskuläre Koordination X X Kontraktionsgeschwindigkeit X Vor- und Reflexinnervation reaktive Spannungsfähigkeit X X Größe des Phosphatspeichers X anarobe laktazide Kapazität X Anpassungen an Krafttraining Hypothetisches Modell zur Hypertrophiesteuerung überschwellige Muskelbeanspruchung stärkere ATP-Beanspruchung als mitochondrial restituierbar Aktivierung des genetischen Zellapparates DNS- und RNS-Vermehrung mit nachfolgender Aktivierung der ribosonalen Synthese von kontraktilen Muskelproteinen Hypertrophie der Zelle relative Verminderung des ATP- Abbaus bei gegebenem Reiz

44 44 Muskuläre Effekte eines allgemeinen Krafttrainings Verbesserung der Innervationsfähigkeit der Muskulatur Erweiterung des Energiepotentials der Muskulatur Erhöhung der Kraftbildungsgeschwindigkeit Mechanismus der Kraftzunahme durch Krafttraining verbesserte intramuskuläre Koordination Muskelfaserhypertrophie kontrahierte Muskelfaser nicht kontrahierte Muskelfaser Sarkoplasmatische und myofibrilläre Hypertrophie Sarkoplasma Myofibrillen Muskelfaser sarkoplasmatische Hypertrophie myofibrilläre Hypertrophie

45 45 Faserquerschnittsveränderung nach speziellem Training Verteilung vor speziellem Training ST FT Schnellkraft ST ST FT ST ST FT FT ST ST FT ST ST ST FT FT hohe Reizintensität hohe Bewegungsfrequenz geringer Umfang FT ST Kraftausdauer ST ST FT ST FT ST ST ST ST ST ST ST FT FT FT ST geringe Reizintensität geringe Bewegungsfrequenz hoher Umfang Trainingsbedingte Veränderungen der Reaktionsräume des Energiestoffwechsels a Untrainierter (3 Kapillaren pro Faser) b Kraftausdauertrainierter (6 Kapillaren pro Faser + geringe Hypertrophie) c Bodybuilder (starke Hypertrophie + geringe Kapillarisierung (5:1)) Krafttrainingsmethoden

46 46 Organisationsformen beim Krafttraining Stationstraining Satztraining Zirkeltraining Belastungskomponenten der Krafttrainingsmethoden Aw: Arbeitsweise Bg: Bewegungsgeschwindigkeit L: Last I: Intensität Da: Dauer; Wdh-Zahlen P; WP: Pause; Wdh.-Pause U: Umfang Methode der komplexen Kraftentwicklung oder Anfängermethode Belastungsgestaltung Aw: konzentrisch I: mittel; L: 45-65% der Maximallast; Bg: zügig Da: 50% des Wiederholungsmaximums; ca Wdh. P: 1-3 min (unvollständige Pause) U: hoch; 6-8 Sätze zu je 3-4 Übungen

47 47 Trainingswirkung bei der Anfängermethode geringfügige Hypertrophie intermuskuläre Koordination Kapillarisierung Verbesserung des aerob-anaeroben Stoffwechsels Maximalkraft-Training Maximalkraft-Trainingsmethoden Methode der submaximalen Intensitäten bei maximaler Wiederholungszahl Ziel: Muskelhypertrophie Mischmethode Pyramidenmethode (Muskelleistungsmethode) Methode der maximalen Intensitäten Ziel: Verbesserung der IK

48 48 Maximalkrafttrainingsmethoden Hypertrophiemethode IK-Methode I: submaximal maximal L: 70-90% der Maximallast % Da: 8-12 Wdh. 1-3 Wdh. (bis zur lokalen Erschöpfung) P: 3-5 min 3-5 min U: Wdh. pro Muskelgruppe Wdh. pro Muskelgruppe Überblick zur Trainingswirkung der Maximalkraft-Trainingsmethoden physiologischer Muskelquerschnitt Hypertrophie- Methode größer IK-Methode gleich Kraftanstieg verschlechtert verbessert Kraftdefizit größer kleiner Trainingsvolumen Low volume Training High volume Training Einsatz- Training High intensity Training

49 49 Bodybuilding-Methoden erzwungene oder gestützte Wiederholungen cheatings burns Negativwiederholungen Superserien Vorermüdungsserien Mögliche Belastungsgestaltung bei der Pyramidenmethode einfache Pyramide hohe Intensität geringe Wdh.-Zahl 80% geringe Intensität hohe Wdh.-Zahl 75% 85% 90% 95% 100% (1 Versuch) 1 Wdh. (2 S) 97% 3 Wdh. (2 S) 5 Wdh. (2 S) 7 Wdh. (1 S) 9 Wdh. (1 S) 12 Wdh. (1 S) maximaler Intensitätsbereich submaximaler Intensitätsbereich Schnellkraft-Training

50 50 Belastungsgrundsatz beim Schnellkrafttraining maximal schnelle Bewegungsausführung geringer äußerer Widerstand (L: 30-60%) keine Ermüdung (6-8 Wdh./Serie) vollständige Serienpause (3-5 min) geringer Umfang (20-40 Wdh.) disziplinspezifische Übungen Methoden zur Verbesserung der konzentrischen Schnellkraft Negativmethode Kontrastmethode Schnellkraftmethode Muskelleistungsmethode Trainingswirkungen bei den Methoden zur Verbesserung der dynamischen Schnellkraft Ausprägung der Stoßinnervation hohe Anfangsrekrutierung der FT-Fasern Verbesserung der Kontraktionsgeschwindigkeit intermuskuläre Koordination bei ML-M: Maximalkraft bei KO-M: Umschalten MK in SK bei NE-M: Speicherung potentieller Energie

51 51 Reaktivkraft-Training Trainingswirkung bei der reaktiven Methode hohe Faserrekrutierung Verbesserung der Stiffness Verbesserung der intramuskulären Koordination Schulung von Zeitprogrammen reaktive Trainingsformen für die Beinmuskulatur Hüpfen ein- und beidbeinig Sprungübungen Tiefsprünge Arbeitsweise: konzentrisch isometrisch exzentrisch konz. exzent. konz. exzent. exzent. konz. Krafteinsatz: explosiv kontinuierlich Belastungsintensität Wiederholungen: Belastungsdauer: expl. expl. expl. ohne Zusatzlast ohne Zusatzlast ohne Zusatzlast Serien: Pausendauer: 5 min 5 min 10 min

52 52 Kraftausdauer-Training Kraftausdauer-Trainingsmethoden Maximalkraftausdauer Hypertrophie- Trainingsmethoden submaximale (laktazide) Kraftausdauer int. Intervallmethode mit KZI Wiederholungsmethode mit MZI Ausdauerkraft ext. Intervallmethode mit MZI Wiederholungsmethode mit LZI Belastungsgrundsatz beim Kraftausdauertraining langsam/zügige Bewegungsausführung ext. IM mit MZI für den Breiten-/Fitness-Sport geeignet im Leistungssport nur disziplinspezifische Übungen

53 53 Wirkung von Krafttrainingsmethoden Veränderung der Kraft-Geschwindigkeits-Beziehung durch ein Training mit unterschiedlichen Lasten Krafttraining mit hoher Last Krafttraining mit geringer Last vorher nachher Kraft Kraft Geschwindigkeit Geschwindigkeit Last-Geschwindigkeits-Beziehung bei zwei Sportler mit derselben Weite beim Standstoss Stossweite [Geschwindigkeit] Sportler A Wettkampfübung Sportler B Widerstand [Kugelgewicht]

54 54 Veränderung der Sprunghöhe bei Anwendung verschiedener Trainingsmethoden Sprunghöhe des Körperschwerpunktes [cm] Training mit hohen Lasten (70-90% der F max ) vor nach Sprunghöhe des Körperschwerpunktes [cm] Schnellkrafttraining mit Sprungübungen Fallhöhe [cm] Fallhöhe [cm] Abhängigkeit der maximalen Wiederholungszahl bis zum Abbruch vom gehobenen Gewicht beim Bankdrücken 100 Hantelgewicht (% von F m ) Ringer Gewichtheber Anzahl der Hebungen Durchführung des Krafttrainings

55 55 Übungsabfolge beim Krafttraining Hauptübungen vor Hilfsübungen dynamische, schnellkräftige Übungen vor langsamen Übungen große Muskelgruppen vor kleinen Muskelgruppen Beispiel einer Übungsabfolge beim Krafttraining 1. Reißen (= Wettkampfübung) 2. Bankdrücken (= Komplexübung) 3. Kniebeuge (= Hilfsübung) 4. Armabduktion (= isoliertes Training) Grundsätze für das Krafttraining beim Anfänger großen proximal gelegenen Muskeln trainieren gesamten Gelenkbewegungsbereich trainieren Muskelgruppen trainieren, durch die das Verletzungsrisiko minimiert wird Kraftniveau nur soweit erhöhen, daß keine sporttechnischen Fehler auftreten

56 56 Steuerung des Krafttrainings Zeitspannen für Trainingswirkung im Krafttraining Belastungsart Hypertrophietraining IK-Training spezifisches Schnellkrafttraining erste deutliche Verbesserung nach TE 4-5 Wochen 9-12 TE 3-4 Wochen Deckeneffekt nach TE Wochen TE 6-8 Wochen 6-9 TE 3-4 Wochen Periodisierungsabschnitte im Krafttraining (Zeitraum 20 Wochen) Maximalkraft (MK) Muskelaufbautraining (MA) Intramuskuläre Koordinationsverbesserung (IK) Schnellkraft (SK) bzw. Kraftausdauer (KA) Reaktivkrafttraining Kraftform Kraftrainingsart bzw. -methode Schnellkraft Kraftausdauer 40-60% (bzw. 80%) 75-95% % bis 100% Intensität Wochen Vorbereitungsperiode I (VP) Vorbereitungsperiode II Schnellkraft bzw. Kraftausdauertraining Wettkampfperiode (WP) Periodisierungsabschnitt

57 57 mögliche Makrozyklusgestaltung beim Krafttraining IKtraining Belastungsintensität [%] MAZ 2. MAZ 3. MAZ Muskelaufbautraining Regenerationsdauer in Abhängigkeit von der Belastungsart Belastungsart Leistungsfähigkeit Eingeschränkte 90-95% Regeneration Volle 100% Regeneration Hypertrophietraining U. hoch Stunden (48)-72 Stunden Maximalkraftausdauertr. U. mittel Stunden 48 Stunden Kraftausdauertraining IK-Training I. hoch Stunden Stunden Schnellkrafttraining Reaktivkrafttraining Ausdauerkrafttraining stark aerob 12 Stunden Stunden Erholungszeiten nach Maximalkrafttraining in Abhängigkeit von der eingesetzten Muskulatur (gültig für Spitzensportler) eingesetzte Muskelmasse große Muskelschlingen große Muskelgruppen mittelgroße Muskelgruppen kleine Muskelgruppen Erholungszeit in Stunden ~72-96 ~48 ~24 ~12

58 58 Erholungszeiten nach Krafttrainingseinheiten in Abhängigkeit von der Trainingsbelastung Trainingsbelastung in einer Einheit Erholungszeit in Stunden extrem > 72 sehr hoch hoch mittel gering <12 Ausdauer = Ermüdungswiderstandsfähigkeit + Ermüdungstoleranz + rasche Wiederherstellungsfähigkeit

59 59 Ursachen der Ermüdung Verarmung der Energiereserven Anhäufen von Stoffwechselprodukten Hemmung der Enzymaktivität Elektrolytverschiebung Verarmung von Hormonen Hemmprozesse im ZNS Beanspruchte Organsysteme bei Ausdauerleistungen Herz-Kreislauf-System Atemsystem Skelettmuskulatur passiver Bewegungsapparat zentrales und peripheres animalisches Nervensystem vegitatives Nervensystem Hormonsystem Aufgaben der Ausdauer Aufrechthalten der optimalen Belastungsintensität über die vorgegebene Dauer Intensitätsverlust möglichst gering halten Erhöhen der Belastungsverträglichkeit Beschleunigen der Regeneration Stabilisierung der sportlichen Technik

60 60 Strukturierung der Ausdauer Umfang der beanspruchten Muskulatur Art der vorrangigen Energiebreitstellung Arbeitsweise der Skelettmuskulatur Zeitdauer der Belastung bei höchstmöglicher Belastungsintensität Zusammenhang mit anderen kond. Fähigkeiten Bedeutung für sportartspezifisches Leistungsvermögen Wechselbeziehung zwischen den einzelnen Ausdauerfähigkeiten Kraftausdauer Mittelzeitausdauer Kurzzeitausdauer Langzeitausdauer Schnelligkeitsausdauer Schnellkraftausdauer Arten und Typen der Ausdauer Arten Grundlagenausdauer (GLA) spezielle Ausdauer (spa) Merkmal Basischarakter für Gesundheit, Fitneß und für die Entwicklung anderer sportmot. Fähigkeiten disziplinspezifische Belastungsstruktur in den A.-Sportarten; optimales Verhältnis von Belastungsintensität und Belastungsdauer Typen allgemeine Grundlagenausdauer spezifische Grundlagenausdauer azyklische Grundlagenausdauer Kurzzeitausdauer (35 s - 2 min) Mittelzeitausdauer (2-10 min) Langzeitausdauer I (10-35 min) Langzeitausdauer II (35-90 min) Langzeitausdauer III (90 min - 6 h) Langzeitausdauer IV (> 6 h)

61 61 Typen der Grundlagenausdauer allg. GLA spez. GLA az. GLA rel. VO 2 max VO 2 max bei Belastung 45-55ml/kg/min > 65ml/kg/min 55-65ml/kg/min 65-75% 75-85% 70-80% Stoffwechsellage aerob 2-3 mmol/l Laktat aerob-anaerob 3-6 mmol/l Laktat aerob-anaerob 6-8 mmol/l Laktat Erwerb sportartunabhängig disziplinspezifisch disziplinspezifisch, Intervallbelastung Abgrenzung der speziellen Ausdauertypen nach der Belastungsdauer Abgrenzungskriterium KZA MZA LZA I LZA II LZA III LZA IV Belastungsdauer 35 s - 2 min 2-10 min min min 90 min - 6 h > 6 h Belastungsintensität nominell maximal maximal submax.-max. submaximal mittel-submax. leicht-mittel HF/min % VO 2max Lac mmol/l (10 -) 18 (12 -) 20 (10 -) 14 (6 -) < 3 E.-verbrauch 60 (250) 45 (190) 28 (120) 25 (105) 20 (80) 18 (75) kcal (kj)/min Energiebereitstellung dominant aerob/ dominant aerob bis rein aerob anaerob anaerob anaerob:aerob 80:20-65:35 60:40-40:60 30:70-20:80 20:80-10:90 5:95 1:99 alaktazid (%) laktazid (%) < 5 < 1 aerob (Glykogen %) < 40 aerob (Fette %) > energieliefernde Phosphate, Glykogen Glykogen Glykogen, Fette, Fette, Hauptsubstrate Glykogen Fette Glykogen, Glykogen, Aminosäuren Aminosäuren Bedeutung der Ausdauertypen in den verschiedenen Anwendungsbereichen Leistungssport Präventions-/ Gesundheitssport Fitneßsport Ausdauer- + Kraftausdauersportarten Jugendalter Nichtausdauersport Spiel- u. Zweikampfsportarten allg. GLA XX XX X X X XX spez. GLA X XX X az.gla X X XX X spezielle Ausdauertypen XX XX= hohe Bedeutung; X = mittlere Bedeutung

62 62 Maximale Sauerstoffaufnahme (VO 2 max) maximale Sauerstoffaufnahme (VO 2 max) Bruttokriterium der aeroben Ausdauer Sauerstoffzufuhr (Atmung) Sauerstofftransport (Herz-Kreislauf) Sauerstoffverwertung (Muskelzelle) Berechnung der max. Sauerstoffaufnahme max. Sauerstoffaufnahme = max. SV max. HF max. AVDO 2 max.hmv Untrainierte Männer ca. 3.3 l = 22 l 150 ml/l Frauen ca. 2.2 l Trainierte Männer ca. 6.0 l = 35 l 180 ml/l Frauen ca. 4.5 l Leistungsbegrenzende Faktoren der VO 2 max (intern) Herzzeitvolumen Lungenventilation Durchblutung der Arbeitsmuskulatur zelluläre metabolische Kapazität

63 63 Maximale Sauerstoffaufnahme bei Sportlern verschiedener Sportarten 8,00 7,00 6,41 VO2[l/min] 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 4,79 4,31 4,12 4,00 2,80 Rudern Mittel-/Langstreckenlauf Handball Fußball Tennis Untrainierte 0,00 Sportart Relative maximale Sauerstoffaufnahme in Ausdauerdisziplinen Sportart Langstreckenlauf Ski-LL, Biathlon Straßenradrennen Mittelstreckenlauf Eisschnellauf Schwimmen Rudern Kanusport Gehen rel. VO 2 max [ml/kg/min] Faktoren der anaerobe Kapazität alaktazide Energieproduktion laktazide Energieproduktion Pufferkapazität Säuretoleranz

64 64 Sauerstoffdefizit und Sauerstoffschuld bei intensiver Belastung O 2 - Defizit Abtragung der "Sauerstoffschuld" in exponentieller Form [l/min] 4 Sauerstoffaufnahme exponentieller Verlauf der O 2 -Mehratmung erster schneller Teil zweiter langsamer Teil min Aerobe Schwelle (AS, ias) Anaerobe Schwelle (ANS, ians) Aerob-anaerober Übergangsbereich (AANÜ) Laktat-Steady-State Maxlass

65 65 Laktatleistungskurve eines Untrainierten und eines Hochtrainierten Laktat [mmol/l] 10 Untrainierter Hochtrainierter 8 6 ians (5.5 mmol/l) 4 2 ias ANS ians (3.0 mmol/l) 0 R v [km/h] Schematische Darstellung der Laktatleistungskurve und Herzfrequenzleistungskurve zur Feststellung der Geschwindigkeiten bzw. Herzfrequenzen an der AS und ANS HF [Schläge/min] Laktat mmol/l] HF AS V AS HF ANS V ANS HF Lac Ruhe Laufgeschwindigkeit [m/s] Aerobe und anaerobe Schwelle abhängig vom Leistungsniveau Aerobe Schwelle Untrainierte: 45-50% VO 2 max.; HF Trainierte: 60-65% VO 2 max.; HF Anaerobe Schwelle Untrainierte: 50-70% VO 2 max.; HF Durchschnittlich Trainierte: 70-80% VO 2 max.; HF Hochtrainierte: 80-85% VO 2 max.; HF

66 66 Grundsätzliche trainingsbedingte Änderungen der Laktatleistungskurven Lac [mmol/l] Lac [mmol/l] v [m/s] v [m/s] Bestimmung der Trainingsintensität Direkte Parameter zur Steuerung der Intensität im Ausdauertraining Fortbewegungsgeschwindigkeit Herzfrequenz Schritt-Atemfrequenz (Laktat)

67 67 Berechnungsformel zur Trainingsherzfrequenz opt. THF = 170 HF/min - ½ LA (± 10/min) (gültig bis zum 60. Lebensjahr) Maximalpuls (HFmax): 220 HF/min - LA (Jahre) 80%-Auslastung: 200 HF/min - LA 70%-Auslastung: 180 HF/min - LA 50-60%-Auslastung: 160 HF/min - LA Berechnungsformel zur Trainingsherzfrequenz THF = HFmax - (0.45 Ruhe-HF) (gültig für Belastungsdauern von min) THF = Ruhe-HF + (HFmax - Ruhe-HF) Int.-% Intensität: 60-80% aerober Trainingsbereich Intensität: 80-90% IANS-Trainingsbereich Trainingsmethoden im Ausdauertraining

68 68 Varianten der Dauermethode Methode extensive Dauermethode intensive Dauermethode variable Dauermethode Intensität mittel-leicht; unter der AS; 45-70% VO 2 max mittel-submaximal; an der ANS bzw. IANS; 75-85% VO 2max leicht-submaximal; zwischen AS und ANS Dauer 30 Min. - 6 Std. 20 Min. - 3 Std Min. (evt. bis 3 Std.) Trainingswirkungen bei der Dauermethode Trainingsmethode extensive Dauermethode intensive Dauermethode variable Dauermethode Trainingswirkung Ökonomisierung der Herz-Kreislaufarbeit; Erweiterung der aeroben Kapazität; Fettstoffwechseltraining; Regenerationsbeschleunigung; Ökonomisierung der Bewegungstechnik; Stabilisierung des Leistungsniveaus Erweiterung der aeroben Kapazität; Anheben der IANS; Glykogenstoffwechseltraining; Laktatkompensation; Stabilisierung der Bewegungstechnik Erweiterung der aeroben Kapazität; Erhöhung der Belastungsverträglichkeit; Beschleunigung der Wiederherstellung; Variation der Bewegungsmuster Varianten der Intervallmethode Methode Intensität Dauer Dichte Umfang extensive Intervallmethode mit LZI an IANS; 70-75% VO 2 max 3-8 Min. bis 15 min HF-Abfall unter 120; 3 Min Belastungen; Min. extensive Intervallmethode mit MZI intensive Intervallmethode mit MZI intensive Intervallmethode mit KZI intensive Intervallmethode mit extr. KZI über IANS; 80-90% VO 2 max 90% Wettkampfgeschwindigkeit Wettkampfgeschwindigkeit maximale Geschwindigkeit 1-3 Min. HF-Abfall unter 120; 2-3 Min Belastungen; Min Sek. 3 Min. 3-6 Belastungen; Min Sek. 3 Min Belastungen; Min. 6-9 Sek. 3 Min Belastungen; Min.

69 69 Trainingswirkungen bei der Intervallmethode Trainingsmethode ext. Intervallmethode mit MZI + LZI Trainingswirkung Erweiterung der aeroben Kapazität; Anheben der IANS; Laktatkompensationstraining; Entwicklung der anaeroben-laktaziden Kapazität; Kraftausdauertraining int. Intervallmethode mit MZI + KZI Entwicklung und Erweiterung der anaeroben-laktaziden Kapazität; Säuretoleranztraining; Verbesserung der kurzfristigen Erholungsfähigkeit; Schnelligkeitsausdauertraining; Kraftausdauertraining int. Intervallmethode mit extr. KZI Erweiterung der anaerob-alaktaziden Kapazität; Verbesserung der Laktatelimination; Schnelligkeits- und Schnellkraftausdauertraining; Förderung der aeroben Leistungsfähigkeit Varianten der Wiederholungsmethode Methode Intensität Dauer Dichte Umfang Wiederholungsmethode mit LZI 100% Wettkampfgesch. (über 15 Min.) 3-8 Min. > 5 Min. 3-5 Belastungen Wiederholungsmethode mit MZI 100% Wettkampfgesch. (über 5-6 Min.) 1-2 Min. 3-5 Min. 4-6 Belastungen Wiederholungsmethode mit KZI 100% Wettkampfgesch. (über 1-2 Min.) Sek. > 5 Min. 4-8 Belastungen Trainingswirkungen bei der Wiederholungsmethode Trainingsmethode Wiederholungsmethode mit KZI, MZI, LZI Trainingswirkung Anpassung an wettkampfspezifische Belastungen; Erweiterung der komplexen Funktionsamplitude; Schnelligkeitsausdauer; Kraftausdauer

70 70 Trainingswirkungen bei der Wettkampfmethode Trainingsmethode Wettkampfmethode/ Kontrollmethode Trainingswirkung Entwicklung der wettkampfspezifischen Belastungen; Erweiterung der spezifischen Leistungsfähigkeit auf höchstem Niveau; Erfahrungserwerb und Anwendung taktischen Verhaltens Gesundheitsorientiertes Ausdauertraining gesundheitsorientierte Trainingsprogramme Belastungsdauer Energieverbrauch Gesundheitsminimal- Programm Gesundheitsoptimal- Programm energieorientiertes Ausdauerkonzept

71 71 Gesundheits-Minimal und Optimalprogramm Minimalprogramm Optimalprogramm Bruttobelastungszeit/ 60 Minuten 2-4 Stunden Woche: Belastungsintensität: 50% der VO 2 max 70% der VO 2 max = HF/min ca. 130 = HF/min ca. 150 Belastungsdauer: Min.: Min. Min.: Min. (kontinuierlich) Max.: 30 Min. Max.: Min. Trainingshäufigkeit: 5 12 Min Min Min 3 60 Min. Einsatzbereich und Trainingswirkung des Gesundheits-Minimal- und Optimalprogramms Einsatzbereich: Minimalp. Optimalp. Männer mit rel. V0 2 max: < 40 ml/kg/min > 45 ml/kg/min Frauen mit rel. VO 2 max: < 32 ml/kg/min > 38 ml/kg/min Trainingswirkung: VO 2 max Steigerung Normwert 55ml/kg/min Energiemehrverbrauch kcal ca kcal /Woche Adaptationszeiten im Gesundheits-/Fitneßtraining Minimalprogramm 8-12 Wochen Zunahme der VO 2 max um 12-15% Wochen Zunahme der VO 2 max bis zum Normwert Optimalprogramm Wochen Zunahme der VO 2 max um 20%

72 72 Trainingsmethoden im gesundheitsorientierten Ausdauertraining extensive Dauermethode variable Dauermethode Fahrtspiel extensive Intervallmethode mit LZI Aufbauprogramm "Laufen" durch Intervallbelastungen im Pyramidensystem 10 s 10 s 15 s 15 s 20 s 20 s 25 s 25 s 30 s 30 s 1.B IP 2.B IP 3.B IP 4.B IP 5.B IP 25 s 25 s B = Belastung IP = Intervallpause 20 s 20 s 15 s 15 s 10 s 6.B IP 7.B IP 8.B IP 9.B Anpassungsveränderungen im Herz-Kreislauf-Geschehen durch Ausdauer-Gesundheitstraining Pulsfrequenz Schlagvolumen Systolen- und Diastolendauer systolischer Blutdruck in Ruhe systolischer Blutdruck bei Belastung peripherer Widerstand Kapillaroberfläche im Skelettmuskel Koronare Kollateralgefäße Katecholaminausschüttung Einsparung des Sauerstoffverbrauchs im Herzmuskel Ökonomisierung der Herzarbeit

73 73 Anpassungsveränderungen im Stoffwechselsystem durch Ausdauer-Gesundheitstraining Blutlaktatspiegel bei submaximaler Begünstigung des Belastung aeroben Stoffwechsel Laktatbeseitigung nach Belastung Bluttriglyzeridspiegel Begünstigung des Lipaseaktivität oxitativen Stoffwechsels Verhältnis freier Fettsäuren zu Glyzerol HDL-Cholesterin Schutzwirkung gegen LDL-Cholesterin Arteriosklerose Energieorientiertes Ausdauerkonzept Ausdauerkategorien Ausdauer I kcal 3-5 km Laufen Ausdauer II kcal 6-12 km Laufen Ausdauer III 1000 kcal 12 km Laufen optimale Trainingswirkung bei einem Kalorienmehrverbrauch von kcal/woche Körpergewichtsbezogene sportpraktische Wochenleistung in Anlehnung an das Gesundheits-Optimalprogramm Sportliche Tätigkeit Körpergewicht 60 kg 70 kg 80 kg Lauf in der Ebene (v = 1000 m/5 min) 48 km oder 4 h 41 km oder 3 h km oder 3 h (v = 1000 m/7 min) 53 km oder 6 h km oder 5 h km oder 4 h 40 Brustschwimmen 5 h 4 h 45 3 h 50 (höchstmögliche v) Radfahren 8 h oder 120 km 7 h 10 oder 110 km 6 h 15 oder 95 km (v = 1000 m/4 min)

74 74 Leistungsorientiertes Ausdauertraining Training der all. GLA im Leistungssport (Nichtausdauer-Disziplinen) Inhalte und Umfang 1 TE/Woche mit Min. (zentrale GLA-Schulung) 1-2 ergänzende Maßnahmen (12-15 Min.) Wochen (30-40 TE) im Rahmen der Jahresperiodisierung Trainingsmethoden zur Verbesserung allg. GLA im Leistungsport ext. Dauermethode ext. Intervallmethode + MZI (Zirkeltraining) int. Intervallmethode + ext. KZI

75 75 Training der az. GLA (Spiel- und Zweikampfsportarten) Inhalte und Umfang Bruttobelastungszeit/Woche 2-3 Std Wochen Methoden variable Dauermethode intensive Intervallmethode + extr. KZI intensive Intervallmethode + KZI Training der spez. GLA (Ausdauersportarten) Inhalte sportartspezifisch Methoden im GA-1-Training extensive + variable Dauermethode Methoden im GA-2-Training intensive + variable Dauermethode extensive Intervallmethode + LZI/MZI Einfluß der Intensität von Ausdauerbelastungen in den drei Regulationsebenen Laktat [mmol/l] 10 8 anaerob-aerober Stoffwechsel WSA aerob-anaerober Mischstoffwechsel aerob-anaerober Stoffwechselübergang aerober Stoffwechsel GA 2 GA 1 KO Belastungsintensität KO GA 1 GA 2 WSA [%]

76 76 Trainingsmethoden in den verschieden Trainingsbereichen Trainingsbereich vorrangig angewandte Methoden Kompensationsbereich Grundlagenbereich I (Entwicklung und Stabilisierung der GLA = GLA I -Training; Schnellkraftentwicklung) Grundlagenbereich II (GLA II - Training; Kraftausdauertraining) Wettkampfspezifischer Bereich (Entwicklung der wettkampfspezifischen Ausdauer, der Schnelligkeitsausdauer, spez. Kraftausdauer) ext. Dauermethode ext. Dauermethode variable Dauermethode int. Intervallmethode + extr. KZI int. Dauermethode var. Dauermethode/Fahrtspiel ext. Intervallmethode + LZI/MZI Wiederholungsmethode + KZI/MZI/LZI Wettkampfmethode int. Intervallmethode + MZI/KZI für LZA III - Athleten auch: ext. Intervallmethode + LZI int. + var. Dauermethode Ausdauertests sportpraktische Tests: Messung des Nachbelastungspulses Cooper-Test (6 Min.; 12 Min.-Lauftest) Conconi-Test sportwissenschaftliche Tests: Labor: Stufentest am Ergometer anaerober 2-Phasen-Test Feld: Stufentest Richtzahlen für die Qualität des Nachbelastungspulses nach Maximalbelastungen Pulsfrequenz 5 Minuten nach Belastungsende > 130/min schlecht /min ausreichend /min befriedigend /min gut /min sehr gut < 100/min Höchstleistungszustand (BÖHMER et al. 1975)

77 77 Normwerte für die Qualität des Nachbelastungspulses nach submaximalen Belastungen Zeit nach Belastungsende bis HF 100/min erreicht < 3 min gut/sehr gut 5 min befriedigend Cooper-Test Cooper 12-Minuten-Lauftest Messung der Laufstrecke nach 12 Minuten Abschätzung der VO 2 max Laufgeschwindigkeit ANS-Geschwindigkeit Einsatzbereich: Untrainierte/wenig Trainierte, Kinder und Jugendliche Conconi-Test Durchführung: Minuten Aufwärmen 200-m-Intervalle auf 400-m-Rundbahn Anfangsgeschwindigkeit: 70/60 s auf 200 m Reduzierung der Laufzeit um 2-3 s je 200 m Meßgrößen: Herzfrequenz und Laufzeit

78 78 S-förmiger Verlauf der Herzfrequenz-Intensitäts-Beziehung HF 170 linearer HF-Anstieg im Bereich von HF Intensität Beispiele für das HF-Verhalten im Conconi-Test Abschätzung der aeroben und anaeroben Leistungsfähigkeit mittels der Conconi-Schwelle HF [1/min] "niedrige" anaerobe Leistungsfähigkeit HF [1/min] "hohe" anaerobe Leistungsfähigkeit P d P d v d v d Geschwindigkeit [km/h] Geschwindigkeit [km/h]