Schock-Mikrozyklen eine effektive Methode zur Steigerung der anaeroben Schwelle und VO 2 max im Radsport?

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1 Schock-Mikrozyklen eine effektive Methode zur Steigerung der anaeroben Schwelle und VO 2 max im Radsport? Bachelorarbeit am Institut für Sportwissenschaft der Universität Bern Betreuer: Roland Schütz vorgelegt von Patric Kottmann Martikel-Nr.: Bern, 1. März 2010

2 Vorwort 1 Vorwort Diese Arbeit basiert auf Untersuchungsergebnissen, welche in Zusammenarbeit mit dem Gesundheitszentrum in Bärenwil (GZB) erarbeitet wurden. Damit die Untersuchungen durchgeführt werden konnten, bedurfte es der Zustimmung der Sportlerinnen und Sportler, sowie eine grosszügige Unterstützung durch Dr. med. Toni Held (Leiter GZB) mit samt seinem Team. Zu erwähnen ist auch Thomas Rentsch, Swiss Olympic Trainer und Leiter des Regionalen Radsportzentrums Nordwestschweiz (RRZ), der mich zusammen mit Michael Vogt vom Anatomischen Institut Bern (SHPL) bei der Ausarbeitung des Schock-Mikrozyklus tatkräftig unterstützte. Mein grosser Dank gilt deshalb all denjenigen Personen, welche eine Realisierung meiner Studie überhaupt erst ermöglichten. Ebenfalls bedanken möchte ich mich für die Unterstützung bei meinem Referenten Herrn Roland Schütz, welcher mir mit konzeptionellen und statistischen Ratschlägen zur Seite stand. Nicht zuletzt gehört ein grosses Dankeschön meiner Familie und meinen Freunden, die meine Arbeit gegengelesen und mich auf Änderungs- und Verbesserungsmöglichkeiten aufmerksam gemacht haben. Bern, den Patric Kottmann

3 Abstract 2 Abstract Die vorliegende Arbeit untersucht die Effektivität eines Schock-Mikrozyklus während der Winteraufbauphase im Radsport. Zu Beginn der Saison 2009 erklärten sich vier Radsportler und eine Radsportlerin des RRZ bereit, Intensitätsblöcke an sieben aufeinanderfolgenden en zu absolvieren. Nach der Durchführung eines Ergospirometrietests (Eingangstest) trainierten die Probanden exakt nach Vorgabe des Studienleiters und protokollierten sämtliche Trainingswerte wie Wattwerte, Herzfrequenz etc. Ebenfalls führten sie während des ganzen Zyklus ein Befindlichkeitsprotokoll. Aufgrund eines zweiten Leistungstests (Ausgangstest) konnten verschiedene Schlüsse gezogen werden. Dabei stellte sich heraus, dass sich einzelne Athleten nur bezüglich der Leistung an der anaeroben Schwelle verbessern konnten. Eine deutliche VO 2 max-verbesserung blieb aus. Ebenfalls hat sich gezeigt, dass sich das physische und psychische Befinden der Probanden mit zunehmender Dauer des Zyklus, im Vergleich mit der Kontrollgruppe, verschlechterte. Es ist allerdings zu beachten, dass der Ausgangstest nur gerade eine Woche nach Beendigung des Zyklus absolviert wurde. Aufgrund der bisher durchgeführten Untersuchungen konnte kein bestimmter Zeitpunkt, bei welchem die Superkompensation ihren Höhepunkt erreicht, ausgemacht werden. Bei solchen Tests spielt unter anderem die esform eine entscheidende Rolle. Somit ist es durchaus möglich, dass die Probanden bei Leistungstests zu einem anderen, voraussichtlich späteren Zeitpunkt besser abgeschnitten hätten. Auf Grundlage der gewonnenen Erkenntnisse werden mögliche Konsequenzen ausgearbeitet und Verbesserungsvorschläge bezüglich einer weiteren Durchführung von Schock- Mikrozyklen im Radsport formuliert.

4 Inhaltsverzeichnis 3 Inhaltsverzeichnis 1. Einleitung und Problemstellung Schock-Mikrozyklus Definition und Herkunft Studien und Resultate Trainingsmethoden Intervallmethode Intermittierende Trainingsmethode Ausdauerleistungsfähigkeit Anaerobe Schwelle Maximale Sauerstoffaufnahme (VO 2 max) Zusammenfassung Theorie Fragestellungen und Hypothesen Methodik Studiendesign Untersuchungsgruppe Ablauf Ergospirometrie Gestaltung Schock-Mikrozyklus Auswertung Statistische Testverfahren Entscheidung und Interpretation Darstellung und Interpretation der Ergebnisse Lungenfunktion in Ruhe Testergebnisse Anaerobe Schwelle (Hypothese 1) VO 2 max (Hypothese 2) Befindlichkeit (Hypothese 3) Diskussion, Schlussfolgerung und Ausblick Lungenfunktion in Ruhe Anaerobe Schwelle (Hypothese 1) VO 2 max (Hypothese 2) Befindlichkeit (Hypothese 3) Kritische Beleuchtung der empirischen Studie und Ausblick Literaturverzeichnis...37

5 4 Anhang...39 A Detailplan Schock-Mikrozyklus...39 B Athleteninfo...41 C Befindlichkeitsprotokoll...43 D Befragung...45 E Erklärung...47 Selbständikeitserklärung...48

6 Tabellenverzeichnis 5 Tabellenverzeichnis Tab. 1: Richtwerte der relativen VO 2 max (Baspo, 2000). 15 Tab. 2: Genaue anthropometrische Daten (Alter, Grösse, Gewicht) sowie deren Mittelwerte und Standardabweichung aller fünf Probanden..19 Tab. 3: FVC und FEV1 aller Probanden im Überblick vor und nach dem Schock- Mikrozyklus. 23 Tab. 4: Übersichtstabelle der Resultate der beiden Tests bezüglich der anaeroben Schwelle, der maximalen Leistung und der VO 2 max..25 Abbildungsverzeichnis Abb. 1: Einbettung des Schock-Mikrozyklus in Aufbauphase (Breil et al. 2009, S. 11) 9 Abb. 2: Hochintensive aerobe Intervalle mit 4 Minuten Belastungs- und 3 Minuten Erholungszeit (Vogt et al., 2009, S. 2).. 12 Abb. 3: Intermittierende Belastungsmethode mit 15 Sekunden Belastung und 15 Sekunden aktive Erholung (Vogt, et al., 2009, S. 3).. 12 Abb. 4: Effekte des Ausdauertrainings (Hegner, 2006, S. 190)..16 Abb. 5: Zeitlicher Ablauf der Untersuchung Abb. 6: Gestaltung Schock-Mikrozyklus. 20 Abb. 7: Gestaltung der intermittierenden Wiederholungen und Intervalleinheiten.. 21 Abb. 8: FVC aller Probanden bei Test 1 und Test Abb. 9: FEV1 aller Probanden bei Test 1 und Test Abb. 10: Leistung an der anaeroben Schwelle vor und nach dem Schock-Mikrozyklus...25 Abb. 11: Mittelwerte der Leistung an der anaeroben Schwelle im Vergleich. 26 Abb. 12: Mittelwerte der Schwellenleistung und Leistung bei Testabbruch im Vergleich 26 Abb. 13: Herzfrequenzen an der anaeroben Schwelle bei Test 1 und Abb. 14: VO 2 max der Probanden bei Test 1 und Abb. 15: Trend der VO 2 max der Probanden bei Test 1 und Abb. 16: Mittelwerte der VO 2 max aller Probanden bei Test 1 und 2 28 Abb. 17: Herzfrequenz der Probanden bei Test 1 und Abb. 18: Verlauf der Befindlichkeit während des Schock-Mikrozyklus und in der Woche danach.. 29 Abb. 19: Verlauf der Schlafqualität während des Schock-Mikrozyklus und in der Woche danach...30 Abb. 20: Verlauf der Erholung während des Schock-Mikrozyklus und in der Woche danach.. 31

7 Abbildungsverzeichnis 6 Abb. 21: Verlauf des Belastungsempfindens während des Schock-Mikrozyklus und in der Woche danach 31 Abb. 22: Verlauf der Müdigkeit während des Schock-Mikrozyklus und in der Woche danach.. 32

8 Einleitung und Problemstellung 7 1. Einleitung und Problemstellung Es ist allgemein bekannt, dass relativ untrainierte Sportler ihre Leistungsfähigkeit innert kürzester Zeit steigern können. Hochtrainierte Ausdauersportler hingegen müssen einen enormen Trainingsaufwand bewältigen, um durch Trainingsreize physiologische Anpassungen zu erzielen und dadurch ihre aerobe und anaerobe Leistung verbessern zu können. Das bedeutet, dass die Trainingsadaptation bei steigendem Niveau mit mehr Leistung und Zeitaufwand verbunden ist. Somit müssen die Intensitäten ganz gezielt gesetzt werden, damit sie ihre Leistungsfähigkeit trotz ihres hohen Niveaus nochmals steigern können (Breil et al. 2009, S. 3). Aus diesem Grund trainieren Leistungssportler polarisiert. Die Idee der Polarisierung beruht auf dem Prinzip der gezielten Absolvierung des grössten Trainingsanteils in tiefen und ein eher kleiner Anteil in sehr hohen Intensitätsbereichen, dazwischen wird nur sehr wenig trainiert (Vogt, 2008, S. 16ff.). Eine Art Polarisierung während der Aufbauphase stellt der so genannte Schockzyklus dar. Oftmals steuern Athleten während der Vorbereitungsphase mit langen Grundlagentrainings auf ein Stadium der Stagnation zu. Dieser Umstand hängt mit einem Ausbleiben der erwünschten Leistungsverbesserung zusammen. Diesem Phänomen kann mit Schockzyklen entgegengesteuert werden (Breil et al. 2009, S. 11). Ein Schock-Mikrozyklus beschreibt eine Phase (mehrere e hintereinander) hochintensiver Trainings. Dabei erfährt der Athlet kurzfristig eine Überbelastung. Längerfristig kommt es zu einer Superkompensation und somit wird ein Einpendeln der Leistungsfähigkeit auf einem höheren Niveau erreicht (Vogel, 2001, S. 156). Die Einführung von Schock-Mikrozyklen führte bei einer norwegischen Zweitliga-Fussballmannschaft bei einer Zyklusdauer von zehn en zu einer Verbesserung der maximalen Sauerstoffaufnahme (VO 2 max) von 7.3% (Stolen, Chamari, Castagna & Wisloff, 2005, S. 523). Im Rahmen einer Studie untersuchten Laursen, Blanchard und Jenkins (2002, S. 336) die Wirkung von hochintensiven Intervalltrainings bei sehr gut trainierten Radfahrern. Die Versuchsgruppe verbesserte sich bezüglich der aeroben, anaeroben und der Leistung bei Testabbruch. Durch die zahlreichen Studien war es möglich, Parameter zur Messung der Effizienz von Schockzyklen abzuleiten. Hierzu zählen insbesondere die anaerobe Schwelle und die VO 2 max. Ziel der vorliegenden Arbeit ist es nun zu prüfen, ob mit einem siebentägigen Schockzyklus (Schock-Mikrozyklus) im Radsport ähnliche Resultate im Bezug auf die anaerobe Schwelle sowie die VO 2 max erzielt werden können, wie diese im Langlauf- und Fussballsport vorliegen. Studien, welche Schockzyklen mit Radfahrern durchführten, liegen bis heute nur wenige vor. Beispielsweise diejenige von Larsen et al. (2002), wobei bei dieser Studie nicht von einem Schockzyklus die Rede ist, da nur an vier en intensiv trainiert wurde. Für den Radsport müssten somit die Trainingsinhalte im Vergleich zu den vorliegenden Studien leicht modifiziert und disziplinenspezifisch angepasst werden. Zudem muss auch auf die geografischen und zeitlichen Einschränkungen Rücksicht genommen werden. Mit dieser Arbeit sollen die folgenden Fragestellungen beantwortet werden können, welche

9 Einleitung und Problemstellung 8 sich auf die fünf untersuchten Radsportler des RRZ beziehen: - Kann mit einem Schock-Mikrozyklus eine Verbesserung der Leistung (Watt) an der anaeroben Schwelle erzielt werden? - Ist es möglich anhand eines Schock-Mikrozyklus die persönliche VO 2 max zu steigern? - Werden die Probanden ihre Befindlichkeit (physisch und psychisch) während des Schock-Mikrozyklus im Durchschnitt tiefer einschätzen als die Kontrollgruppe? Die Antworten auf diese Fragen liefern zum einen die jeweiligen Eingangs- sowie Ausgangstest (Ergospirometrie), zum andern führen die Versuchs- sowie die Kontrollgruppe täglich ein Befindlichkeitsprotokoll, welches den Vergleich der beiden Gruppen ermöglicht. Im zweiten Kapitel, welches den Theorieteil einleitet, wird zuerst auf das Phänomen Schock- Mikrozyklus näher eingegangen. In diesem Zusammenhang werden die bekanntesten und wichtigsten Studien vorgestellt. Das folgende dritte Kapitel ist der Ausdauerleistungsfähigkeit gewidmet. Es werden Parameter, wie anaerobe Schwelle und VO 2 max erläutert, die für die nachfolgende Auswertung von Bedeutung sind. Das vierte Kapitel ist den genauen Fragestellungen und Hypothesen gewidmet, welche die Ausgangslage der nachfolgenden empirischen Analyse bilden. Im fünften Kapitel, dem methodischen Verfahren, werden die Ausgestaltung, sowie die Rahmenbedingungen des durchgeführten Schock-Mikrozyklus beleuchtet. Zudem werden die Verfahren zur Datenverarbeitung und Datenauswertung erläutert. Die Ergebnisse werden im sechsten Kapitel dargestellt und interpretiert. Die Fragestellungen aus dem vierten Kapitel werden aufgrund der gewonnenen Ergebnisse in Kapitel sieben beantwortet. Zum Schluss werden mögliche Fehlerquellen beleuchtet und Verbesserungsvorschläge für eine weitere Durchführung von Schock-Mikrozyklen gemacht. Den Abschluss der Arbeit bilden das Literaturverzeichnis und der Anhang.

10 Schock-Mikrozyklus 9 2. Schock-Mikrozyklus 2.1 Definition und Herkunft Oft steuern Ausdauerathleten während der Vorbereitungsphase auf ein Stadium der Leistungsstagnation zu. Dieser Umstand hängt mit einem Ausbleiben der erwünschten Leistungsverbesserung zusammen. Diesem Phänomen kann mit Schockzyklen entgegengesteuert werden. In diesem Zusammenhang wird auch von sogenannten VO 2 -Kuren, Motorenblöcke oder Intensitätsblock-Training gesprochen (Breil et al. 2009, S. 11ff.). All diese Begriffe beschreiben eine Phase hochintensiver Trainings (mehrere e hintereinander), dabei kommt es zu einem Overreaching (Überbelastung). Dieses Overreaching ist das Resultat eines länger andauernden Ungleichgewichts zwischen Belastungs- und Erholungsfaktoren (Vogel, 2001, S. 156). Der Begriff Schockzyklus stellt in diesem Zusammenhang den Oberbegriff dar und beschreibt einen Zyklus, welcher mehrere Wochen andauert. Von einem Schock-Mikrozyklus wird gesprochen, sofern der Zyklus nur mehrere e (Schmidt, 2007, S. 199; Breil et al., 2009, S. 11) dauert. In der Folge liegt der Fokus auf dem Schock-Mikrozyklus. Nach einer genügend lange dauernden Erholungsphase können Schock-Mikrozyklen die Athleten nicht nur aus seinem stagnierenden Leistungstrend herausführen, im Idealfall kommt es zu einer Superkompensation und somit einem Einpendeln der Leistungsfähigkeit auf einem höheren Leistungsniveau (Vogt, 2008, S. 15). Abb. 1: Einbettung des Schock-Mikrozyklus in Aufbauphase (Breil et al. 2009, S. 11) Gemäss Stolen, Chamari, Castagna und Wisloff (2005, S. 523) bietet ein einmaliger Schock- Mikrozyklus die Möglichkeit in kurzer Zeit die aerobe Kapazität zu verbessern. Dabei beinhaltet der Schock-Mikrozyklus mehrere e hochintensives Training wie beispielsweise die intermittierende Trainingsmethode (Tabata et al. 1998, S. 1327). Schock-Mikrozyklen werden vor allem in Vorbereitungsphasen eingebettet (Abb. 1). Um den Effekt eines solchen Zyklus konservieren zu können, sollte weiterhin nach Beendigung desselben mindestens ein Training pro Woche hoch intensiv sein. Die Idee der Schock-Mikrozyklen stammt aus der Sowjetunion und wurde vor allem bei Kraftsportlern angewendet. Sobald die Leistung der Athleten zu stagnieren drohte, wurden so genannte Intensitätsblöcke in den Trainingsaufbau eingebaut (Vogt, 2007, S. 53). Wie die

11 Schock-Mikrozyklus 10 neusten Studien (Kapitel 2.2) zeigen, kommen Schock-Mikrozyklen nach und nach im Ausdauerbereich zur Anwendung. 2.2 Studien und Resultate Verschiedene Studien zeigen bezüglich Schock-Mikrozyklen unterschiedliche Resultate. Dabei ist besonders auf die Dauer des jeweiligen Zyklus zu achten. Ebenfalls spielt in diesem Zusammenhang das Ausgangsniveau (Leistungsfähigkeit) der Probanden eine entscheidende Rolle. Die Einführung von Schock-Mikrozyklen führte bei einer norwegischen Zweitliga- Fussballmannschaft während einer Trainingsdauer von zehn en zu einer Verbesserung der VO 2 max von 7.3%. Dabei wurden 4x4-Minuten-Intervalle, welche mit einer Herzfrequenz von 90-95% der maximalen Herzfrequenz durchgeführt wurden, in das Training eingebaut. Zwischen den einzelnen Intervallen erholten sich die Athleten jeweils aktiv (60-70% der maximalen Herzfrequenz) während drei Minuten. Jeden zweiten wurden zwei Intervallblöcke absolviert und am siebten wurde ein Ruhetag eingelegt. Die Kontrollgruppe, welche jeweils ein 28-minütiges kontinuierliches Training (bei 70-75% der maximalen Herzfrequenz) absolvierte, verbesserte sich während derselben Dauer lediglich um 1.8%. Vor und nach dem Schock-Mikrozyklus wurde ein VO 2 max-test durchgeführt (Stolen et al., 2005, S. 502ff.). Im Rahmen einer Studie untersuchten Laursen, et al. (2002) die Wirkung von hochintensivem Intervalltraining bei sehr gut trainierten Radfahrern. 14 männliche Radfahrer bestritten einen Rampentest um ihre VO 2 max, aerobe und anaerobe Schwelle, sowie die maximale Leistung bei Testabbruch zu bestimmen. Die Athleten wurden in zwei verschiedene Gruppen aufgeteilt, in eine Versuchs- und eine Kontrollgruppe. Die Versuchsgruppe absolvierte vier intensive Intervalltrainings mit 20 mal 60 Sekunden bei maximaler Leistung (bei Testabbruch), dazwischen jeweils zwei Minuten aktive Erholung. Die Kontrollgruppe hingegen trainierte nach ihrem regulären Trainingsprogramm weiter. Eine Woche nach Beendigung des Trainingsblocks wurde der VO 2 max-test wiederholt. Dabei stellte sich keine Verbesserung der VO 2 max ein, jedoch verbesserten sich die Versuchsgruppe bei folgenden Parametern: Aerobe Schwelle (+22%), anaerobe Schwelle (+15%) und Leistung bei Testabbruch (+4.3%) (Laursen et al., 2002, S. 336). Diese Studie zeigt somit, dass durch hochintensives Training die aerobe und anaerobe Schwelle, sowie die Leistung bei Testabbruch infolge von nur vier Trainingseinheiten bei bereits schon gut trainierten Radfahrern gesteigert werden kann. Eine weitere Studie, bei der eine Versuchsgruppe von sieben gut trainierten Mannschaftssportlern fünfmal pro Woche während sechs Wochen (Schockzyklus) intermittierend trainierte, zeigte erstaunliche Resultate. Dabei bestanden die sieben bis acht Sätze aus Wiederholungen mit jeweils 20 Sekunden bei 170% der VO 2 max mit 10 Sekunden aktiver Erholung dazwischen. Nach Beendigung dieses Zyklus wurde eine Verbesserung der anaeroben Kapazität von 28% und der VO 2 max von 7 ml/kg/min festgestellt. (Tabata et al. 1998, S. 1327).

12 Schock-Mikrozyklus 11 Je höher das Ausdauerniveau ist, desto schwieriger ist es Anpassungen hervorzurufen. Ein hoher Trainingsumfang im Bereich der anaeroben Schwelle ist sehr anstrengend und löst nur geringfügige positive Effekte aus. Hoch intensive Trainings wie beispielsweise Intervall- oder intermittierende Trainingsmethoden erweisen sich als äusserst effektiv, wenn es darum geht, Athleten ein Belastungsmuster zu schaffen, welches ihnen erlaubt, möglichst lange im Bereich der VO 2 max zu trainieren (Breil et al. 2009, S. 10). Aus diesem Grund eignen sich diese Trainingsmethoden besonders gut, wenn es um die Ausgestaltung eines Schock- Mikrozyklus geht. In einer Studie aus dem Jahr 2001 hat sich das intermittierende Belastungsmuster im Vergleich mit einer konstanten Belastung zur Erhöhung der VO 2 max klar als wirksamer erwiesen (Billat et al., 2001, S. 201). 2.3 Trainingsmethoden Um eine effektive Leistungssteigerung der Ausdauerfähigkeit zu erreichen, müssen Trainingsmethoden und inhalte eingesetzt werden, die den jeweiligen metabolischen Anforderungen der Wettkampfdisziplin nahe kommen. Hegner (2006, S. 196) unterteilt die Ausdauertrainingsmethoden in fünf Hauptgruppen. Er unterscheidet die Dauermethode, die Intervallmethode, die Wiederholungsmethode, die Wettkampfmethode und die intermittierende Methode. Anschliessend werden die wichtigsten Ausdauertrainingsmethoden, welche im Rahmen eines Schock-Mikrozyklus angewendet werden kurz dargestellt Intervallmethode Gemäss Zintl (1997, S. 113) werden vier verschiedene Intervallmethoden unterschieden. Dabei weist die Intervallmethode einen planmässigen Wechsel zwischen Belastungs- und Erholungsphasen auf, wobei die Pausen unvollständig, also lohnend sind. Unter einer lohnenden Pause versteht Hegner (2006, S. 200), dass die nächste Belastungssequenz bereits dann einsetzt, wenn noch keine vollständige Erholung eingesetzt hat. Durch dieses bewusste Verzichten auf eine vollständige Erholung werden Ermüdungsrückstände von Wiederholung zu Wiederholung akkumuliert. Laut Weineck (2004, S. 172) sollte die Herzfrequenz während einer unvollständigen Pause bei 120 bis 140 Schlägen pro Minute liegen. Somit wird die Pausenlänge so bemessen, dass es möglich ist, sich zu etwa 50% zu erholen. Während einer einzelnen Belastungsphase, sowie während der gesamten Serie steigt die Herzfrequenz konstant an (Hegner, 2006, S. 200). Vogt et al. (2009, S. 2) schlagen für die Steigerung der VO 2 max ein hochintensives Intervalltraining mit vier Minuten Belastungs- und drei Minuten Erholungsdauer vor. Die Belastungsintensität wird so gewählt, dass sie jener an der anaeroben Schelle entspricht. Voraussetzung ist, dass die Athleten ihre Leistung an ihrer anaeroben Schwelle kennen. Das Erreichen der anaeroben Schelle kann mit Hilfe von Wattgeräten auf dem Rad exakt angesteuert werden. Abbildung 2 zeigt Intervalleinheiten mit vier Minuten Belastungs- und drei Minuten Erholungsdauer. Die Serie beinhaltet vier Wiederholungen.

13 Schock-Mikrozyklus 12 Abb. 2: Hochintensive aerobe Intervalle mit 4 Minuten Belastungs- und 3 Minuten Erholungszeit (Vogt et al., 2009, S. 2) Intermittierende Trainingsmethode Während einem intermittierenden Training sollte die Herzfrequenz zuerst etwa linear, dann abflachend ansteigen und dies bei zunehmender Dauer (Abb. 3). Dabei sollen die kurzen Pausen ein zu starkes Absinken der Herzfrequenz verhindern. Der Vorteil gegenüber dem anaeroben Schwellentraining oder der konstanten Trainingsbelastung (über mehrere Minuten hinweg) liegt im Ausbleiben der Übersäuerung. Trotz hoher Gesamtkörperbelastung kommen die schnellfasrigen Muskeln dank der kurzen Pausen, in denen sie sich praktisch vollständig erholen können, ohne allzu starken Laktatanstieg aus. Das Ausbleiben der Übersäuerung ermöglicht dem Sportler die Ausführung des Trainings qualitativ hoch zu halten und somit die Ausdauer zu fördern (Hunziker, 2005, S. 2; Vogt et al., 2009, S. 3). Abb. 3: Intermittierende Belastungsmethode mit 15 Sekunden Belastung und 15 Sekunden aktive Erholung (Vogt, et al., 2009, S. 3).

14 Schock-Mikrozyklus 13 Bei der intermittierenden Trainingsmethode handelt es sich um hochintensive Belastungen (bspw. 15 Sekunden) im kontinuierlichen Wechsel mit kurzer aktiver Erholung. Im Vergleich mit der Intervall-Belastung liegt die Dauer einer intermittierenden Belastung unter einer Minute. So ist es den Athleten möglich mehrere Wiederholungen (bspw. 10 Wiederholungen) hintereinander zu absolvieren. Die Belastungsintensität wird dabei so gewählt, dass sie 115% der Leistung (Watt) an der anaeroben Schwelle entspricht und die Erholungsbelastung sollte bei 70% der Schwellenleistung liegen (Hegner & Schütz, 2007, S. 4). Als eine mögliche intermittierende Belastungsdauer für den Schockzyklus empfehlen Vogt et al. (2009, S. 3) Wiederholungen von 15, 20 oder 30 Sekunden. Die Erholungsphase wird dabei exakt genau gleich lang gestaltet wie die Belastungsphase.

15 Ausdauerleistungsfähigkeit Ausdauerleistungsfähigkeit Wie aus den in Kap. 2.2 erwähnten Studien hervorgeht, zeigen mehrere e hochintensiven Trainings besondere Wirkung auf die anaerobe Schwelle, sowie die VO 2 max. Doch bevor wir uns diesen Parametern zuwenden, wird die Ausdauerleistungsfähigkeit im Allgemeinen etwas näher betrachtet. Die Ausdauer als Konditionsfaktor ist eine Basisvoraussetzung für sportliche Aktivitäten. Besonders in Ausdauersportarten ist die Ausdauerleistungsfähigkeit absolut leistungsbestimmend. Aber auch bei zahlreichen weiteren Disziplinen stellt die Ausdauer eine wichtige Grundlage dar (Hegner, 2006, 182). Weineck (2004, S. 141) versteht unter Ausdauer die psycho-physische Ermüdungswiderstandsfähigkeit des Sportlers. Dabei ermöglicht die Ermüdungsresistenz eine bestimmte Leistung ohne nennenswerte Ermüdungsanzeichen aufrechtzuhalten. In diesem Zusammenhang scheint noch nicht ausreichend geklärt zu sein, welche Grösse sich am besten zur Beschreibung und Bestimmung der Ausdauerleistungsfähigkeit eignet (Boutellier & Spengler 1999, S. 118). Darum werden zur Bestimmung der Ausdauerleistungsfähigkeit sowohl die anaerobe Schwelle, als auch die VO 2 max hinzugezogen. 3.1 Anaerobe Schwelle Auf den Radsport bezogen geht es darum, möglichst schnell Rad zu fahren ohne dabei sauer zu werden. Sobald die Belastungsintensität, bei der sich Laktatdiffusion und Laktatelimination das Gleichgewicht halten (Laktat-Steadystate) überschritten wird, beginnt sich Laktat in der Muskulatur zu akkumulieren (Hegner, 2006, 76). Durch die Übersäuerung in der Arbeitsmuskulatur wird der Athlet gezwungen die Belastung abzubrechen. Das maximale Laktat-Steadystate wird an der anaeroben Schwelle gemessen und stellt einen physiologischen Breakpoint dar. Die maximale Laktateliminationsrate ist an diesem Punkt vollkommen ausgeschöpft und die CO 2 -Abgabe steigt überproportional an (Kindermann, 2004, S. 161). Eine ähnliche Definition der anaeroben Schwelle liefern Boutellier und Spengler. Sie definieren die anaerobe Schwelle als maximale Leistung, die noch im Laktat-Steadystate erbracht werden kann, d.h. die Blutlaktatkonzentration steigt während 20 Minuten körperlicher Aktivität weniger als 1 mmol/l an; wäre die Aktivität auf einem minimal höheren Niveau, so würde das Blutlaktat in den 20 Minuten mehr als 1 mmol/l steigen (Boutellier & Spengler, 1999, S. 118). Bezüglich der aeroben Kapazität spricht man von einer maximalen Dauer, während der körperliche Aktivität an der anaeroben Schwelle ausgeführt werden kann (Boutellier & Spengler, 1999, S. 118). Eine exakte Bestimmung der anaeroben Schwelle ist oftmals sehr zeitraubend, da dafür mehrere Tests innerhalb weniger e durchgeführt werden müssten. Darum wird oft auf Methoden ausgewichen, die diesbezüglich die Bestimmung in einem einzigen Test erlauben. Dabei kann die anaerobe Schwelle mit Hilfe von Atmungsparametern, Blutlaktatkonzentrationen oder Herzfrequenzen bestimmt werden. Hegner (2006, S. 76) bspw. legt die

16 Ausdauerleistungsfähigkeit 15 anaerobe Schwelle bei einer Herzfrequenz von 85 bis 95% der maximalen Frequenz fest. All diese Bestimmungsmethoden können unterschiedliche Resultate liefern. Besonders für den Radsport ist es wichtig, dass die Bestimmung der anaeroben Schwelle in jedem Fall über die Leistung definiert wird (Schmidt, 2007, S. 124). 3.2 Maximale Sauerstoffaufnahme (VO 2 max) Dass anaerobe Schwelle und VO 2 max unterschiedliche Resultate liefern, bestätigt die Tatsache, dass zur Bestimmung der VO 2 max eine Leistung benötigt wird, die sich deutlich oberhalb der anaeroben Schwelle befindet (Boutellier & Spengler, 1999, S. 118). VO 2 max ist eine für den Radsport sehr aussagekräftige physiologische Grösse, den sie gilt als das entscheidende Kriterium für die Ausdauerleistungsfähigkeit. Mit der maximalen Sauerstoffaufnahme ist die grösstmögliche Menge an Sauerstoff gemeint, die der Sportler bei einer maximalen Belastung über seine Lungen in das Blut aufnehmen kann (Schmidt, 2007, S. 430). Die Sauerstoffaufnahme lässt sich mit Labortests wie die Ergospirometrie messen. Bei vollständiger Ausbelastung des Athleten entspricht der höchste gemessene VO 2 peak der VO 2 max (Hegner, 2006, S. 77). Formelle Definition der maximalen Sauerstoffaufnahme (Baspo, 2000): VO 2 max = AMV x O 2 (I-E) = HMV x SO 2 (a-v) AMV = Atemminutenvolumen O 2 (I-E) = Sauerstoff-Konzentrationsdifferenz zwischen der Ein- und Ausatmungsluft HMV = Herzminutenvolumen = Hf x SV Hf = Herzfrequenz SV = Schlagvolumen SO 2 (a-v) = Sauerstoff Konzentrationsdifferenz zwischen arteriellem und venösem Blut Weiter ist die maximale Sauerstoffaufnahme abhängig von der Art der Belastung und der Grösse der involvierten Muskelmasse (Hegner, 2006, S. 77). Nebenbei sind Trainingszustand, Alter, Geschlecht und Gewicht des Sportlers massgebend für die Höhe der VO 2 max von Bedeutung. Auf Grund dessen wird oftmals die gewichtsbezogene VO 2 max verwendet um genaue Rückschlüsse auf das Leistungsvermögen zu ermöglichen und mehrere Athleten vergleichen zu können. Die relative (gewichtsbezogene) VO 2 max gibt die Sauerstoffaufnahme pro Kilogramm Körpergewicht und Minute an (Schmidt, 2007, S. 430). Dazu einige Richtwerte in Tabelle 1: Tab. 1: Richtwerte 1 der relativen VO 2 max (Baspo, 2000) Frauen: Männer: sehr gut gut Normalperson in ml/min/kg

17 Ausdauerleistungsfähigkeit 16 Für untrainierte Personen ist es durchaus möglich ihre VO 2 max um 15-20% zu steigern, wohingegen ein bereits sehr gut ausdauertrainierter Sportler seine VO 2 max auch durch Intensivierung des Trainings nur noch minimal steigern kann (Baspo, 2000). 3.3 Zusammenfassung Theorie Wie aus den zu Beginn erwähnten Studien (Kap. 2.2) zu entnehmen ist, wird der Effekt hochintensiver Trainingsblöcke (Schock-Mikrozyklus) anhand verschiedener Parameter gemessen. Dabei spielen die anaerobe Schwelle und die VO 2 max eine entscheidende Rolle. Zusammenfassend kann somit gesagt werden, dass die Leistung, die noch im Laktat- Staedystate erbracht werden kann (anaerobe Schwelle) und die Dauer, während der eine Leistung maximal durchgehalten werden kann (Kapazität) zusammen die Ausdauerleistungsfähigkeit am besten definieren. Zudem erlaubt die Messung der VO 2 max die Bestimmung des vorhandenen Ausdauerpotentials. Das erklärte Ziel eines Schock-Mikrozyklus ist einerseits die Leistung an der anaerobe Schwelle (ausgedrückt in Watt) möglichst nahe an die VO 2 max zu schieben (Abb. 4). Dadurch würde das vorhandene Potential dem tatsächlich möglichen anzugleichen versucht und die Leistungsdauer an der anaeroben Schwelle verlängert. Anderseits gilt es die VO 2 max selbst auf ein höheres Niveau zu bringen (Boutellier & Spengler, 1999, S. 121). Die Abbildung 4 zeigt den Zusammenhang zwischen anaeroben Schwelle und VO 2 max. Abb. 4: Effekte des Ausdauertraining (Hegner, 2006, S. 190)

18 Fragestellungen und Hypothesen Fragestellungen und Hypothesen Ausgangspunkt dieser Arbeit bilden die zahlreichen Studien bezüglich Schockzyklen aus unterschiedlichen Sportarten (siehe Kap. 2.2). Nun stellt sich die Frage, ob mit der Methode des Schock-Mikrozyklus, also mehrere e hintereinander intensive Trainingseinheiten absolvieren, im Radsport ähnliche Resultate erzielt werden können, wie beispielsweise im Langlauf oder Fussball. Studien, welche Schockzyklen im Radsport untersuchten, liegen bis heute nur wenige vor. Beispielsweise diejenige von Laursen et al. (2002), wobei bei dieser Studie nicht von einem Schock-Mikrozyklus die Rede ist, da nur an vier en intensiv trainiert wurde. Trotzdem konnten die Athleten ihre anaerobe Schwelle anheben. Weiter zeigt die Studie von Stolen et al. (2005), dass es durchaus möglich ist, die VO 2 max in nur gerade zehn en um mehrere Prozentpunkte anzuheben. Inwieweit diese Erkenntnisse auch für lizenzierte Radsportler zutreffen und wie sie die mehrtägige Belastung dabei subjektiv empfinden soll Gegenstand dieser empirischen Untersuchung sein. Basierend auf diesen Fragen werden folgende Hypothesen formuliert: Anaerobe Schwelle (Hypothese 1) Ein siebentägiger Schock-Mikrozyklus im Radsport bewirkt eine Verbesserung der Leistung (Watt) an der anaeroben Schwelle. VO 2 max (Hypothese 2) Ein siebentägiger Schock-Mikrozyklus im Radsport bewirkt eine Verbesserung der VO 2 max von mindestens 3%. Befindlichkeit (Hypothese 3) Die Probanden schätzen ihre Befindlichkeit (physische und psychische Belastung) während des Schockzyklus im Durchschnitt tiefer ein als die Kontrollgruppe.

19 Methodik Methodik 5.1 Studiendesign Die Durchführung der Leistungstests fand in den Kalenderwochen 3 und 4 des Jahres 2009 im Leistungslabor des Gesundheitszentrums (GZB) in Bärenwil statt. Die Untersuchung umfasste zwei Maximaltests, welche in einem Zeitraum von zwei Wochen absolviert wurden. Nach dem ersten Leistungstest bestritten die Probanden einen exakt vorgegebenen Schock- Mikrozyklus. Zu Beginn des Zyklus absolvierten die Probanden einen Velostufentest mit Ergospirometrie zur Standortbestimmung. Der Eingangstest war dann auch sogleich Bestandteil des ersten Trainings. Anschliessend folgten sechs e, an welchen die Probanden hauptsächlich Intervalltrainings und intermittierende Trainings absolvierten. Nach den ersten drei en folgte ein Ruhetag, den die Probanden zur aktiven Erholung nutzten. Die einzelnen Schock-e waren zum Teil in Zweiphasentrainings (zwei Trainingseinheiten am selben ) aufgeteilt. Nebst dem Befindlichkeitsprotokoll stellen die Probanden täglich ihre Herzfrequenz- und Wattfiles, sowie das Wochenprotokoll zur Verfügung. Zudem stand der Trainer mit den Athleten täglich in Kontakt. Dies war nötig, da alle Athleten zum ersten Mal einen Schock-Mikrozyklus absolvierten. Zudem musste gewährleistet sein, dass sie den Zyklus jederzeit abbrechen konnten, sobald erste Erkältungsanzeichen oder sonstige alarmierende Anzeichen auftraten. An dieser Stelle ist es wichtig, dass der Trainer den Sportlern in kritischen Situationen beratend zur Seite steht und in der Lage ist, sie bei mangelnder Motivation wieder aufbauen zu können. Direkt nach dem Schock-Mikrozyklus absolvierten die Probanden eine aktive Erholungszeit (acht Stunden Training pro Woche) von sieben en. Nach dieser Ruhewoche stand ein zweiter Leistungstest an. Die Probanden erschienen dazu zur selben eszeit zum Leistungstest wie beim ersten. 1. Velostufentest 7-tägiger Schockzyklus 1 Woche aktive Erholung 2. Velostufentest e Abb. 5: Zeitlicher Ablauf der Untersuchung 5.2 Untersuchungsgruppe Die Athleten des RRZ führten zu jener Zeit ihr Winteraufbautraining durch und hatten bereits zwei Ausdauerzyklen zu jeweils vier Wochen bestritten. Im Rahmen eines Pilotprojekts führten diese Radsportler zum ersten Mal einen Schock-Mikrozyklus durch. Die Probandengruppe setzt sich au zwei Junioren, einem Amateur, einem Elitefahrer und einer professionellen Radsportlerin zusammen. Die anthropometrischen Merkmale der Probanden können aus Tabelle 2 entnommen werden.

20 Methodik 19 Tab. 2: Genaue anthropometrische Daten (Alter, Grösse, Gewicht) sowie deren Mittelwerte (MW) und Standardabweichung (SD) aller fünf Probanden Probanden Alter Grösse [cm] Gewicht [kg] MW ± SD 21.6 ± ± ± 7.8 Sämtliche Probanden treiben seit mehreren Jahren auf hohem Niveau Radsport, was als Bedingung für die Teilnahme am Projekt vorausgesetzt wurde. Die Athleten waren somit in einem exzellenten gesundheitlichen Zustand und bis zur Leistungsgrenze belastbar. Mit einem Informationsblatt (siehe Anhang B) und einem kurzen individuellen Gespräch wurden die Probanden über den Schock-Mikrozyklus orientiert. Zudem unterschrieben die Probanden eine Erklärung (siehe Anhang E), in welcher sie sich bereit erklärten, ihre Daten zur Verfügung zu stellen. Daneben bildeten vier weitere Fahrer des RRZ die Kontrollgruppe, welche sowie die Versuchsgruppe täglich ein Befindlichkeitsprotokoll ausfüllte. Da sie nur bezüglich der Hypothese 3 hinzugezogen werden, wird an dieser Stelle auf deren anthropometrische Daten verzichtet. 5.3 Ablauf Ergospirometrie Vor dem Test wird mit dem Ergospirometrie-Gerät MetaLyzer 3B-R2 das Lungenvolumen in Ruhe und das Erstsekundenvolumen gemessen. Der anschliessende Fahrrad-Ergometerstufentest wurde mit dem Ergometergerät Ergoline durchgeführt. Der Test besteht in der Regel aus einem 10- bis 15-minütigen Einfahren. Danach wird bei einer bestimmten Anfangsbelastung begonnen, die nach Ablauf einer dreiminütigen Stufendauer um 30 Watt erhöht wird. Der Test endet in einer Phase maximaler Anstrengung. Am Ende jeder Leistungsstufe wird mit dem Laktatanalysegerät Lactate pro am Ohrläppchen ein Tropfen Blut entnommen, der zur Bestimmung des Laktats dient. Während des Tests wird neben der VO 2 max zusätzlich die für die Auswertung wichtige Herzfrequenz mit Hilfe eines EKGs genau aufgezeichnet. VO 2 max, Blutdruck und Sauerstoffsättigung werden während der Belastung automatisch mit dem MetaLyzer 3B-R2 registriert. 5.4 Gestaltung Schock-Mikrozyklus Vor dem Schock-Mikrozyklus absolvierten die Probanden einen zweimonatigen Winteraufbau mit viel Grundlagenausdauer, Kraftausdauer und Schnelligkeitsausdauer. Direkt vor dem Zyklus wurde eine Ruhewoche mit acht Stunden lockerem Training eingeplant. Für die genaue Ausgestaltung des Schock-Mikrozyklus wurde Dr. Michael Vogt (SHPL) hinzugezogen. Er ist zurzeit an einer Studie in diesem Bereich beteiligt. Der Zyklus gestaltete sich im Detail folgendermassen:

21 Methodik 20 e Legende Total Eingangstest Intermittierend Intervall Aktive Regeneration Kraft Intermittierend: 4 Einheiten Intervall: 2 Einheiten } 6 VO 2max Einheiten Abb. 6: Gestaltung Schock-Mikrozyklus Bei der Ausgestaltung des Schock-Mikrozyklus 2 floss unter anderem auch die Erfahrung von Thomas Rentsch mit ein. Es wurde versucht den Zyklus so nahe wie möglich an den Vorgaben unterschiedlicher Studien zu gestalten. Dies erschien jedoch nur teilweise realisierbar. Zum einen wollte man die Athleten nicht überfordern und zum andern war es für Trainer und Athleten eine Gradwanderung auf einem bis anhin noch unbekannten Gebiet. Das erklärte Ziel war es somit, die Probanden überzubelasten (Kap. 2.1), jedoch nur soweit, dass der Zyklus nicht abgebrochen werden musste. So wurde beispielsweise eine Dauer von sieben en gewählt, da diese den Radfahrern zuzumuten war. Die gewählten Trainingsmethoden waren für die Athleten bereits bekannte Trainingsmuster. Man einigte sich bezüglich der Ausgestaltung des Schock-Mikrozyklus auf eine Zwischenlösung und baute aus diesem Grund auch einige Krafteinheiten, wie beispielsweise Kraftausdauer und Sprints mit ein, da man so versuchte den Organismus nicht zu einseitig zu belasten. Zudem wurde Mitte der Woche ein aktiver Ruhetag eingeplant, sowie dies auch in den vorhergehenden Studien (Kap. 2.2) der Fall war. Da sämtliche Probanden mit Wattgeräten, welche ebenfalls die Herz- und Trittfrequenz (Kadenz) angeben, ausgerüstet waren, war eine exakte Ansteuerung der einzelnen Intensitätsbereiche möglich. Da alle Probanden bereits vor dem Schock-Mikrozyklus intermittierend und mit Intervallen trainierten waren die individuellen Intensitätsbereiche bereits bekannt. Die Ausgestaltung der einzelnen intermittierenden Einheiten, sowie der Intervall-Einheiten gestaltete sich wie folgt: 2 Der detaillierte Trainingsplan während des Schockzyklus befindet sich im Anhang (siehe Anhang A)

22 Methodik 21 Intermittierende Wiederholungen 2 Serien 15 x Serie 10 x Intervall-Einheiten 1 Serie 2 x 3 deutlich über Schwelle 1 Serie 3 x 4 über Schwelle 1 Serie 10 x Serie 8 x (15 = 15 Sekunden; 3 = 3 Minuten) Abb. 7: Gestaltung der intermittierenden Wiederholungen und Intervall-Einheiten Die Athleten der Kontrollgruppe führte ihr normales Winteraufbautraining weiter und somit absolvierten sie während jener Woche nur ein intensives Training, da sie den Fokus auf ihre Grundlagenausdauer legten. Aus diesem Grund wird auf den Trainingsplan der Kontrollgruppe nicht weiter eingegangen. 5.5 Auswertung In einem Diagramm werden die Laktat-, Herzfrequenz- und Borgwerte dargestellt. Ebenfalls wird der Verlauf des Lungenvolumens in Ruhe, sowie das Erstsekundenvolumen durch das Ergospirometrie-Gerät MetaLyzer 3B-R2 eruiert und in einem Diagramm dargestellt. Das Programm ermittelt die anaerobe Schwelle, respektive die Leistung in Watt, welche an der anaeroben Schwelle erreicht wurde. Ebenfalls wird die VO 2 max automatisch ermittelt und in ihrem Verlauf dargestellt. Die Auswertung der Befindlichkeitsprotokolle erfolgt mit Hilfe einer Skalierung der jeweiligen Fragen von 1 bis 10. Die zur Veranschaulichung der Ergebnisse erstellten Tabellen und Grafiken wurden mit dem Programm-System Microsoft Excel (Version 2003) erstellt Statistische Testverfahren 3 Mittelwertsvergleich Um den Mittelwert einer Variablen für verschiedene Fallgruppen getrennt zu ermitteln, wird ein so genannter Mittelwertsvergleich durchgeführt. Der Mittelwertsvergleich lässt erste Interpretationen über mögliche Unterschiede zwischen den Fallgruppen beziehungsweise des untersuchten Merkmals zu (z.b. Befindlichkeit am ersten ) und gibt Auskunft über die Abhängigkeiten der Variablen. Zum Mittelwertsvergleich wird zudem die Standardabweichung angegeben. t-test Der t-test untersucht, ob sich zwei empirisch gefundene Mittelwerte systematisch voneinander unterscheiden. Somit lässt sich bspw. feststellen, ob zwei betrachtete Gruppen (Ver- 3 (Rasch, Friese, Hoffmann & Naumann, 2006; Brosius, 2007)

23 Methodik 22 suchs- und Kontrollgruppe) in einem untersuchten Merkmal (Befindlichkeit) einen Unterschied aufweisen oder nicht. Die untersuchten Gruppen sind dabei voneinander unabhängig. Signifikanzen (Irrtumswahrscheinlichkeit; p 0.05) werden mit * gekennzeichnet (Bühl, 2008, S. 121) Entscheidung und Interpretation Anaerobe Schwelle (Hypothese 1) Die Werte der beiden Velostufentests werden miteinander verglichen (statistischer Mittelwertsvergleich). Anschliessend wird berechnet um wie viel Prozent sich die Athleten bezüglich der Leistung an der anaeroben Schwelle verbessern konnten. Dabei wird die anaerobe Schwelle nach Mader (1976; zitiert nach Schmidt, 2007, S. 122) bei 4 mmol/l festgelegt. Signifikanzen (p 0.05) werden dabei ebenfalls angegeben. VO 2 max (Hypothese 2) Auch hier werden die Werte der beiden Leistungstests miteinander verglichen (statistischer Mittelwertsvergleich). Als Zielvorgabe dient die Studie von Stolen et al. (2005, S. 522), bei welcher eine Verbesserung der VO 2 max von 3% (0.5% pro Trainingseinheit) erreicht werden konnte. Signifikanzen (p 0.05) werden dabei ebenfalls angegeben. Befindlichkeit (Hypothese 3) Der Schock-Mikrozyklus ist physisch wie psychisch äusserst belastend, da sich die Sportler bewusst in dieser Zeit überbelasten. Deswegen wird erwartet, dass die Probanden ihre Befindlichkeit (physisch und psychisch) während des Schockzyklus im Durchschnitt tiefer einschätzen als die Kontrollgruppe. Die Versuchs-, sowie die Kontrollgruppe füllen täglich ein Befindlichkeitsprotokoll aus. Darin enthalten sind Fragen bezüglich: - der allgemeinen Befindlichkeit, - der Schlafqualität (am Morgen), - des Erholungszustandes (am Morgen), - des Belastungsempfinden im Vergleich zum Vortag (nach Training), - der Müdigkeit (am Abend). Beide Gruppen bewerten täglich sämtliche Fragen anhand einer Skalierung von 1 bis 10 während der Schockwoche, sowie während der Woche danach. Zur Auswertung werden die Durchschnittswerte der einzelnen Fragen für Versuchs- und Kontrollgruppe errechnet und miteinander in Kurvendiagrammen verglichen (statistischer Mittelwertsvergleich im Verlauf). Zudem werden für die einzelnen e die Standardabweichungen der Mittelwerte direkt in der Abbildung angegeben und Signifikanzen (p 0.05) mit * markiert.

24 Darstellung und Interpretation der Ergebnisse Darstellung und Interpretation der Ergebnisse Zu Beginn des Kapitels werden die Resultate der beiden Leistungstest kurz erläutert, welche in Tabellen 3 und 4 zusammengefasst sind. Im Anschluss werden die Resultate gemäss den einzelnen Hypothesen dargestellt. 6.1 Lungenfunktion in Ruhe Standardmässig wird vor jedem Ergospirometrietest die Lungenfunktion getestet. Mit Hilfe einer Lungenfunktion können wichtige Werte bestimmt werden, die Auskunft über das Lungenvolumen geben. Dabei sind folgende Begriffe von zentraler Bedeutung (Held, 2009): FVC = Forcierte Vitalkapazität, Lungenvolumen bei maximaler Ausatmung. FEV1 = Forciertes Erstsekundenvolumen, Menge Luft die in der ersten Sekunde ausgeatmet werden kann. Beide Begriffe sind vom Geschlecht, der Körpergrösse und dem Alter abhängig und werden mit Normwerten verglichen. Dabei sollte der Wert grösser als 85% der Norm sein. Bei den fünf Probanden ergaben die Tests (vorher/nachher) folgende Resultate: Tab. 3: FVC und FEV1 aller Probanden im Überblick vor und nach dem Schock- Mikrozyklus Probanden FVC vorher FVC nachher FEV1 vorher FEV1 nachher MW Tabelle 3 zeigt, dass sich sämtliche Probanden bezüglich der forcierten Vitalkapazität sowie dem forcierten Erstsekundenvolumen deutlich verschlechtert haben. Die durchschnittliche Vitalkapazität fällt beim zweiten Test signifikant (p=0.025) tiefer aus als beim ersten. Der Abfall des Erstsekundenvolumens verdeutlicht das Bild der schlechter gewordenen Lungenfunktion. Das zweite Testergebnis liegt ebenfalls deutlich unter dem ersten (p=0.018). Die folgenden beiden Abbildungen (Abb. 8 und 9) veranschaulichen die Lungenfunktionen FVC und FEV1 im Verlauf. Die Verbindung der beiden Testzeitpunkte zeigt dabei einen Trendverlauf auf. Abbildung 8 macht deutlich, dass sich vier von fünf Probanden bezüglich ihrer forcierten Vitalkapazität verschlechtert haben. Proband 2 (rosa) konnte sich ebenfalls nicht verbessern und blieb auf demselben Niveau. Zudem zeigen Probanden mit einem etwas höheren Lun- 4 MW = Mittelwert

25 Darstellung und Interpretation der Ergebnisse 24 genvolumen einen Abfall der FVC sowie auch diejenigen, welcher über ein kleineres Lungenvolumen verfügen. Den grössten Rückgang der FVC ist bei Proband 5 (violett) FVC (Liter) aufgetreten. Er beträgt 7.21%. Im Durchschnitt aller Probanden hat sich die FVC um 3.6% verschlechtert. 4 Test 1 Test 2 Abb. 8: FVC aller Probanden bei Test 1 und Test 2 FEV1 (Liter) Test 1 Test 2 Ein noch etwas deutlicheres Bild liefert die Darstellung bezüglich FEV1. Bezüglich der FEV1 haben sich sämtliche Probanden verschlechtert. Im Durchschnitt verzeichnet die FEV1 einen Rückgang von 5.05%. Die grösste Einbusse des Lungenvolumens musste dabei Proband 3 (gelb) mit einem Abfall von 7.19% in Kauf nehmen. Abb. 9: FEV1 aller Probanden bei Test 1 und Test Testergebnisse In Tabelle 4 sind sämtliche Resultate (gemittelt), welche aufgrund des Fahrrad-Ergometerstufentests gewonnen werden konnten, in einer Übersichtstabelle dargestellt. Dabei handelt es sich um die relative Leistung an der anaeroben Schwelle sowie die Herzfrequenz an der anaeroben Schwelle und bei Testabbruch, die maximale relative Leistung bei Testabbruch und die relative VO 2 max. In den nachfolgenden Kapiteln werden die Ergebnisse bezüglich der einzelnen Hypothesen dargestellt.

26 Darstellung und Interpretation der Ergebnisse 25 Tab. 4: Übersichtstabelle der Mittelwerte (MW) und Standardabweichungen (SD) der beiden Tests Test 1 Test 2 MW SD MW SD Anaerobe Schwelle (Watt/kg) Herzfrequenz an anaeroben Schwelle Maximale Leistung (Watt/kg) Herzfrequenz bei maximaler Leistung VO 2 max (ml/min/kg) Hier werden nur Mittelwerte und Standardabweichungen angegeben, da die einzelnen Probanden in den nachfolgenden Kapiteln (Hypothesen) genauer betrachtet werden. Die Mittelwerte der beiden Tests unterscheiden sich bezüglich aller untersuchten Parameter nur minimal. Über alle Probanden hinweg wurde an der anaeroben Schwelle im zweiten Test eine Leistung erbracht, welche 0.72% unter derjenigen des ersten Tests liegt. Ebenfalls die Herzfrequenz an der anaeroben Schwelle hat sich um 1.62% verschlechtert. Ähnliche Resultate zeigt die maximale Leistung bei Testabbruch. Der Mittelwertsvergleich bezüglich der Herzfrequenz bei maximaler Leistung (Testabbruch) zeigt eine Verschlechterung von 1.7%. Mit einem Wert von p=0.034 ist diese Verschlechterung signifikant. Die VO 2 max konnte im Durchschnitt um 0.32% gesteigert werden. Hier lässt sich keine Signifikanz aufzeigen. Somit sind nur die Resultate der Herzfrequenz bei maximaler Leistung signifikant Anaerobe Schwelle (Hypothese 1) Im Folgenden werden die Resultate bezüglich der einzelnen Hypothesen genauer betrachtet. Als erstes folgt die Darstellung bezüglich der Leistung an der anaeroben Schwelle aller Probanden (Abb. 10). Watt (kg) Probanden Test 1 Test 2 Abb. 10: Leistung an der anaeroben Schwelle vor und nach dem Schock-Mikrozyklus Von insgesamt fünf Probanden konnten drei ihre Leistung an der anaeroben Schwelle steigern. Proband 1 konnte dies um 6.18%, Proband 2 um 0.42% und Proband 5 um 6.02%. Zwei Probanden konnten beim zweiten Test allerdings weniger Schwellenleistung bringen als noch beim ersten.

27 Darstellung und Interpretation der Ergebnisse 26 Der Mittelwertvergleich von Test 1 und 2 zeigt einen leichten Rückgang der Leistung an der anaeroben Schwelle (Abb. 11). Der zweite Test war dabei im Durchschnitt um 0.72% schlechter als der erste. Der Rückgang der Leistung ist nicht signifikant, da sich drei Probanden gesteigert und zwei verschlechtert haben. Watt (kg) Test 1 Test 2 Abb. 11: Mittelwerte der Leistung an der anaeroben Schwelle im Vergleich Im Vergleich mit der maximalen Leistung (Abb. 12) wird ersichtlich, dass auch die durchschnittliche Leistung bei Testabbruch beim zweiten Test tiefer ausgefallen ist. Watt (kg) Test 1 Test 2 Anaerobe Schwelle Maximale Leistung Abb. 12: Mittelwerte der Schwellenleistung und Leistung bei Testabbruch im Vergleich Der Vergleich bei Test 1 ist mit p= höchst signifikant. Ebenfalls der Vergleich bei Test 2 zeigt mit p= ein höchst signifikantes Resultat. Somit steht die Leistung an der anaeroben Schwelle mit der Leistung bei Testabbruch in engem Zusammenhang. Der Vergleich der Herzfrequenz an der anaeroben Schwelle (Abb. 13) zeigt ein ziemlich eindeutiges Ergebnis. Vier von fünf getesteten Athleten erreichten beim zweiten Leistungstest eine tiefere Herzfrequenz als noch beim ersten Test. Ein Proband jedoch konnte beim zweiten Leistungstest eine höhere Herzfrequenz erreichen. Aus diesem Grund ist die Abnahme der Herzfrequenz an der anaeroben Schwelle mit p=0.223 nicht signifikant, zeigt aber trotzdem einen deutlichen Trend auf.

28 Darstellung und Interpretation der Ergebnisse 27 Herzfrequenz (Schläge/min) Probanden Test 1 Test 2 Abb. 13: Herzfrequenzen an der anaeroben Schwelle bei Test 1 und 2 Somit erreichten die Probanden 1, 2 und 5 bei einer tieferen Herzfrequenz an der anaeroben Schwelle eine höhere Leistung an derselben. Proband 3 konnte bei einem deutlichen Abfall der Herzfrequenz um 4.79% die Leistung an der anaeroben Schwelle nicht mehr steigern. Einzig Proband 4 konnte die Herzfrequenz bei 4 mmol/l Laktat beim zweiten Test noch steigern. Aber auch dieser Athlet kann an der anaeroben Schwelle keine höhere Leistung aufweisen. Aufgrund dieser Ergebnisse lässt sich kein eindeutiger Zusammenhang zwischen Leistung an der anaeroben Schwelle und der Herzfrequenz bei 4 mmol/l Laktat feststellen VO 2 max (Hypothese 2) Bezüglich der VO 2 max zeigen die einzelnen Probanden vor und nach dem Schock- Mikrozyklus folgende Resultate: VO2max (ml/min/kg) Probanden Test 1 Test 2 Abb. 14: VO 2 max der Probanden bei Test 1 und 2 Proband 1 und 3 konnten ihre VO 2 max leicht steigern. Proband 1 konnte dies um genau 1.53% und Proband 3 um 3.3%. Die übrigen Probanden haben sich bezüglich ihrer VO 2 max verschlechtert oder sind zumindest gleich geblieben. Proband 2 wies beim zweiten Test eine VO 2 max auf, welche um 4.16% tiefer lag als diejenige des ersten Tests. Um 3.03% verschlechterte sich Proband 4. Exakt dieselben Werte bei beiden Tests wies Proband 5 auf.