Funktionelle Anatomie und Trainingsphysiologie

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1 w w w. a c a d e m y o f s p o r t s. d e w w w. c a m p u s. a c a d e m y o f s p o r t s. d e Funktionelle Anatomie und Trainingsphysiologie L E SEPROBE

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3 Kapitel 3 Leistungsphysiologie und Grundlagen der Trainingswissenschaften des Sportpferdes 3.1 Konditionelle Fähigkeiten Ausdauer Kraft Schnelligkeit 3.2 Koordination Arten Bedeutung Einflussgrößen 3.3 Grundsätze der Trainingslehre Prinzipien der Trainingsgestaltung Grundsätze der Verbesserung der sportlichen Leistungsfähigkeit durch Training (Superkompensation) 3.4 Energiestoffwechsel des arbeitenden Muskels Anaerober und aerober Stoffwechsel Folgen aus der Energiebereitstellung Ermüdung Sauerstoffaufnahme und Atmung Muskeldurchblutung 3.5 Aufbau einer Trainingseinheit Seite 42 von 78

4 Lernorientierung Nach Bearbeitung dieses Kapitel werden Sie: Lehrskript die Bedeutung der konditionellen Fähigkeiten Ausdauer, Kraft und Schnelligkeit kennen, die sieben grundlegenden koordinativen Fähigkeiten in ihren Arten kennen und sie auf das Training mit dem Pferd ableiten können, die Grundlagen der Trainingslehre kennen den Einfluss der Trainingslehre auf die Trainingsgestaltung ableiten können, die Grundlagen des Energiestoffwechsels des arbeitenden Muskels beschreiben können, die Wirkungsweise des aeroben Stoffwechsels verstehen und die Funktion der Energiegewinnung ableiten können, die Funktion der Atmung bei Sauerstoffaufnahme bewerten können, die Wirkungsweise der Muskeldurchblutung erkennen, die Aufwärmfunktion vor dem Training beurteilen können sowie den Zusammenhang des anaeroben Stoffwechsels in der Trainingsphase beurteilen können. Seite 43 von 78

5 Da jährlich erhebliche finanzielle Mittel für den Kauf von Sportpferden, deren Haltung, Training und Vermarktung ausgegeben werden, nehmen die Aufwendung für die Erhaltung der Sportpferde und die Steigerung der Leistung durch Training immer mehr zu. Aus diesem Grunde ist es unumgänglich geworden, die Leistungsphysiologie der Sportpferde, den Einfluss des Trainings und geeignete Trainingsmethoden hinsichtlich der Optimierung genau zu studieren. 3.1 Konditionelle Fähigkeiten Die konditionellen Fähigkeiten bestehen aus Ausdauer, Schnelligkeit und Kraft. Sie erfahren im Pferdesport eine unterschiedliche Gewichtung. Bei Distanzpferden ist primär die Ausdauer gefragt, bei Springpferden Schnelligkeit und Kraft, bei Quarterhorses die Schnelligkeit. Anhand der unteren Abbildung kann man die Gewichtung der konditionellen Fähigkeiten bei unterschiedlichen Disziplinen erkennen. Das Dreieck stellt die Verbindung zwischen Schnelligkeit, Kraft und Ausdauer dar, die jeweiligen Punkte zeigen verschiedene Pferderassen oder Einsatzgebiete der Pferde. Abbildung 21 Konditionsdreieck für verschiedene Pferdesportdisziplinen (Quelle: Ellendorff, 2011, Seite 60) Hinweis 1 Furlong entspricht 201,17 Metern. Seite 44 von 78

6 Je nach Pferdesportart sind also unterschiedliche Fähigkeiten notwendig, die gezielt trainiert werden sollen. Dementsprechend sollte man das Leistungstraining im Bereich der Kondition auf Kraft, Ausdauer o- der Schnelligkeit ausrichten. Vielseitige Pferdesportarten, die auf einer zentralen Position im Dreieck zu finden sind, benötigen ein Training, das alle drei Bereiche gleichmäßig abdeckt. Normalerweise bildet das Ausdauertraining die Grundlage, dann folgt das Krafttraining und anschließend das Schnelligkeitstraining. Abbildung 22 Drei-Stufen-Modell des Leistungstrainings (Quelle: Ellendorff, 2011, Seite 61) Ausdauer Definition Ausdauer ist die physische und psychische Widerstandsfähigkeit des Organismus gegen Ermüdung bei lang andauernden Belastungen und/oder die rasche Wiederherstellungsfähigkeit nach der Belastung. Pferde vollbringen Ausdauerleistungen der verschiedensten Arten, daher bietet sich eine Unterscheidung in verschiedene Ausdauerleistungsfähigkeiten an. Die Grundlagenausdauer ist die Basis der Trainingsaktivität, nämlich die lang andauernde Belastung zur Verbesserung der aeroben Energiebereitstellung. Disziplinen, die viel Trab und Galopp beinhalten, etwa Distanzreiten und -fahren, Trab- und Galopprennen, Vielseitigkeits- und/oder Mehrkampfdisziplinen, benötigen eine hervorragende Grundlagenausdauer. Seite 45 von 78

7 Zeitliche Einteilung von Ausdauerleistungen Schnelligkeitsausdauer Dauer zwischen sieben und 35 Sekunden, wobei die Energiebereitstellung anaerob-alaktazid (ohne Sauerstoff und ohne die Bildung von Milchsäure) und anaerob-laktazid (ohne Sauerstoff, aber mit Bildung von Milchsäure) erfolgt. Kurzzeitausdauer Belastungszeiten zwischen 35 Sekunden und zwei Minuten; der Schwerpunkt der Energiebereitstellung liegt auf der anaeroblaktaziden Variante des Stoffwechsels. Mittelzeitausdauer Belastungszeiten zwischen zwei Minuten und 10 Minuten, wobei der aerobe Stoffwechsel (Energiebereitstellung durch Sauerstoff) an Bedeutung gewinnt. Bei einer Belastungszeit von rund drei Minuten rechnet man mit Anteilen von 50 % anaerober und 50 % aerober Energiebereitstellung. Dieses Verhältnis verschiebt sich bei zunehmender Laufstrecke mehr und mehr zum aeroben Zweig. Als Brennstoff des aeroben Stoffwechsels sind bei diesen Belastungszeiten weitgehend Kohlenhydrate von Bedeutung. Langzeitausdauer Belastungen zwischen 10 Minuten und mehreren Stunden. Oft wird hier in verschiedene Formen der Langzeitausdauer unterteilt. Die Energiebereitstellung erfolgt überwiegend aerob unter Verbrennung von Kohlenhydraten, bei längeren Belastungen auch Fetten. Bei Tempoverschärfungen wird der anaeroblaktazide Energiestoffwechsel in Anspruch genommen (z. B. bei Intervallen). Übung Ausdauer Bestimmt kennen Sie die verschiedenen Ausdauerbegriffe aus Ihrer eigenen sportlichen Tätigkeit, zum Beispiel im Fitnessstudio. Überlegen Sie einmal, wie Sie die einzelnen Ausdauerarten trainieren. Lässt sich das auf das Pferd übertragen? Veröffentlichen Sie Ihre Ergebnisse im Forum in der Lerngruppe dieses Lehrgangs und diskutieren Sie sie mit Ihren Lehrgangskollegen. Seite 46 von 78

8 Abbildung 23 Spezifische Ausdauerfähigkeiten und Trainingsaktivitäten des Ausdauertrainings (Ellendorff, 2011, Seite 63) Bedeutung von Ausdauerleistungen Ohne gute Ausdauer wäre eine adäquate Leistungsfähigkeit im Pferdesport nicht erreichbar. Sie ist Grundvoraussetzung, um beispielsweise einen Militaryritt bzw. Geländeritt bei der Vielseitigkeit zu bestreiten. Hier müssen zwischen langen Galoppstrecken schwierige Hindernisse überwunden oder Wassergräben durchritten werden. Military leitet sich von den Ausdauertests ab, mittels derer die Tauglichkeit der Kavalleriepferde geprüft wurden. Einfluss auf die Ausdauerleistungen Unterschiedliche Einflussgrößen wirken sich auf die Ausdauer und auf das Training der Ausdauer aus. Alter und Geschlecht genetische Veranlagung, also die Zusammensetzung der Muskelfasern Trainingszustand Tagesform Ernährung Temperatur Technik Durchhaltevermögen des Pferdes Reiter Seite 47 von 78

9 Kraftausdauer Definition Die Kraftausdauer charakterisiert die Widerstandsfähigkeit gegen Ermüdung bei statischer oder dynamischer Arbeitsweise der Muskulatur gegen höhere Lasten (mehr als 30 % der Maximalkraft). Die Kraftausdauer kennzeichnet damit die Fähigkeit, den Kraftverlust bei einer bestimmten Wiederholungszahl von Kraftstößen innerhalb eines bestimmten Zeitraumes möglichst gering zu halten. Martin, 1993, Seite 107 Im Humansport trainiert man die Kraftausdauer für spezifische Muskelgruppen bzw. Funktionsketten, die für die Ausprägung der Schnellkraft verantwortlich sind. Im Pferdesport betrifft dies die Springpferde, aber auch Dressurpferde bei besonders kräftezehrenden Lektionen mit hoher ausdauernder Versammlung (Piaffen, Passagen) Kraft Definition Physikalisch ist Kraft ein nicht näher definierter Einfluss auf den Bewegungszustand oder die Form eines Körpers. Kraft im Sport ist die Fähigkeit des Nerv-Muskel-Systems, mit Muskelkontraktionen Widerstände zu überwinden (konzentrische Arbeit), ihnen entgegenzuwirken (exzentrische Arbeit) bzw. sie zu halten (statische Arbeit). In der Praxis sieht das so aus, dass als Krafttraining alle Aktivitäten zu bezeichnen sind, die auf eine Kräftigung der Muskulatur abzielen, z. B. das In-Out-Springen (Springreihen) mit niedriger Höhe oder energisches Springen von Einzelsprüngen. Reiten oder Fahren an Steigungen, regelmäßiges Halten und Anreiten, Anfahren oder Fahren mit viel Gewicht auf der Achse sind ebenfalls ein ideales Krafttraining. Kraftarten Bei der Kraft unterscheidet man zwischen Maximalkraft, Schnellkraft und Reaktivkraft. Alle drei Kraftarten werden unterschiedlich trainiert und in unterschiedlichen Sportarten eingesetzt (Abbildung 24). Seite 48 von 78

10 Abbildung 24 Spezifische Kraftfähigkeiten und Trainingsaktivitäten des Krafttrainings (Quelle: Ellendorff, 2011, Seite 65) Die Maximalkraft wird definiert als die höchstmögliche realisierbare Kraft, die das Nerv-Muskel-System bei maximaler willkürlicher Kontraktion auszuüben vermag (nach Ehlenz et al., 2003). Dabei ist sie das höchstmögliche Kraftpotenzial, das dem Muskel aufgrund seines physiologischen Querschnitts und seiner Qualität zur Verfügung steht. Sie setzt sich aus der willkürlich aktivierbaren Maximalkraft und der nicht willkürlich erfassbaren Kraftreserve (autonom geschützte Reserven) zusammen. Die exzentrische Maximalkraft, die bei Dehnung (nachgebender Phase) eines maximal kontrahierten Muskels vorliegt, zeigt höhere Werte als die der statischen Maximalkraft. Der Unterschied wird in erster Linie auf die zusätzliche reflektorische Kraftentfaltung aus dem Dehnungsreflex (= Muskelspindelreflex) zurückgeführt. Schnellkraft beinhaltet die Fähigkeit des Nerven-Muskel-Systems, Widerstände mit höchstmöglicher Kontraktionsgeschwindigkeit zu überwinden (Weineck, 2000). Dies kann durch eine hohe Impulsentfaltung in kurzer Zeit realisiert werden. Möchte man die Schnellkraft trainieren, sollten Springreihen gesprungen werden. Reaktivkraft bedeutet, dass Muskeln einen Dehnungs-Verkürzungszyklus in Muskelspannung bewältigen (Dehnung exzentrisch Verkürzung konzentrisch). Im Pferdesport sind damit kurze Bodenkontaktzeiten bei Trab und Galopp oder der Absprung vor einem Hindernis gemeint. Hier folgen auf eine dehnende Muskelspannung (exzentrisch) eine konzentrische bei der Landung. Seite 49 von 78

11 Muskelarbeitsweisen Isometrisch Der Muskel wird durch eine Fixierung an seinem Ursprung und seinem Ansatz in seiner Verkürzung gehindert. Ursprung und Ansatz nennt man die beiden Fixierungspunkte, an denen ein Muskel befestigt ist. Welcher Punkt Ansatz und welcher Ursprung ist, wird dabei oft willkürlich gewählt. So steigt die Spannung bei konstanter Länge an. Da diese Muskelarbeit willentlich (verstand-/gehirngesteuert) funktioniert, können Pferde diese Form der Arbeit nicht ausführen. Die Muskelarbeit bei hoher Versammlung oder bei einer Galopp-Pirouette kommt der isometrischen Muskelarbeit am nächsten. Konzentrisch Der Muskel überwindet den Widerstand und wird dadurch kürzer (positiv-dynamisch). Die intramuskuläre Spannung ändert sich und die Muskeln verkürzen sich, wodurch sich Ansatz und Ursprung einander annähern. Wenn ein Mensch eine Treppe hochgeht, arbeitet der Oberschenkelmuskel konzentrisch, ebenso wie der Kniestecker des Pferdes, wenn es bergauf geht oder vor einem Hindernis abspringt. Exzentrisch Bei der exzentrischen Muskelarbeit ist der Widerstand größer als die Spannung im Muskel, wodurch dieser gedehnt wird (negativ-dynamisch). Es kommt zu Spannungsänderungen im Muskel, wodurch sich Ansatz und Ursprung entfernen. Diese Form der Muskelarbeit ist am effektivsten, um Muskelkraft aufzubauen. In der Abbildung 25 lassen sich die verschiedenen Muskelarbeitsweisen erkennen. Seite 50 von 78

12 Abbildung 25 Typen der Muskelkontraktion bei der Haltearbeit (L=Muskellänge) (Quelle: Ellendorff, 2011, Seite 17) Schnelligkeit Definition Schnelligkeit bei sportlichen Bewegungen ist die Fähigkeit, auf einen Reiz bzw. auf ein Signal hin schnellstmöglich zu reagieren und/oder Bewegungen bei geringen Widerständen mit höchster Geschwindigkeit durchzuführen. Axel Knicker, Bei der Schnelligkeit, die vor allem im Pferderennsport, aber auch bei der Vielseitigkeit oder beim Springen gebraucht wird, unterscheidet man die Grundschnelligkeit und die Komplexschnelligkeit. Die Grundschnelligkeit ist die psychophysische Fähigkeit, auf Reize und Signale schnellstmöglich zu reagieren, z. B. wenn das Pferd auf die Hilfen des Reiters reagiert. Das Pferd muss das Signal zuerst registrieren, weiterleiten und verarbeiten, um dieses Signal als Muskelkontraktion umzusetzen. Die Reaktionsschnelligkeit trainiert man immer beim ausgeruhten Pferd nach folgenden Regeln: von einfach zu komplex, von leicht zu schwer, von langsam zu schnell. Die Komplexschnelligkeit beschreibt den möglichst schnellen Ablauf von ganzen Bewegungsabläufen (zyklische Aktivitäten) mit Hilfe von Seite 51 von 78

13 Beschleunigung, Koordinationsschnelligkeit und Bewegungsschnelligkeit. Sie wird vor allem bei Polo-Ponys und Rennpferden trainiert. Ein Trainingsbeispiel ist das Anstreben von hohen Bewegungsfrequenzen oder einer Beschleunigung von Kontraktions-Dehnungs-Abläufen. Der Begriff der Schnelligkeitsausdauer ist im engeren Sinne nur dann als Schnelligkeitsleistung zu verstehen, wenn es um Sprintschnelligkeit bis zu ca. 30 s geht und die maximale Schnelligkeit beibehalten wird. Schnelligkeitsleistungen über diesen Zeitraum hinaus können zwar mit hoher, aber nicht mit höchster Intensität betrieben werden. Insofern müssen sie eher dem Bereich der Ausdauer zugeordnet werden. Einfluss auf die Trainingsmöglichkeiten der Schnelligkeit haben die Art, Kraft und Elastizität der Muskulatur, die Art der Energiegewinnung, die Höhe des Sexualhormonspiegels, das Alter und das Geschlecht, die koordinativen Fähigkeiten sowie die Tagestemperatur und die Ermüdung. Übung Schnelligkeiten Ähnlich wie bei der Ausdauer können Sie auch hier einmal überlegen, wie Sie die einzelnen Schnelligkeiten trainieren würden. Welche Schnelligkeit ist für welchen Pferdesportsektor geeignet? Veröffentlichen Sie Ihre Ergebnisse im Forum in der Lerngruppe dieses Lehrgangs und diskutieren Sie sie mit Ihren Lehrgangskollegen. Abbildung 26 gliedert die spezifischen Schnelligkeitsfähigkeiten anschaulich auf. Seite 52 von 78

14 Abbildung 26 Spezifische Schnelligkeitsfähigkeiten und Trainingsaktivitäten des Schnelligkeitstrainings (Quelle: Ellendorf, 2011, Seite 67) 3.2 Koordination Definition Allgemein ist unter Koordination das Zusammenwirken von Zentralnervensystem und Skelettmuskulatur innerhalb eines gezielten Bewegungsablaufes zu verstehen. Weineck, 2000, Seite 243 Wir unterscheiden sieben grundlegende koordinative Fähigkeiten: Kinästhetische Differenzierung Reaktion Kopplung Orientierung Fähigkeit zum Erreichen einer hohen Feinabstimmung in den einzelnen Phasen der Bewegung und in der Bewegung von Teilkörpern, die in einer großer Bewegungsgenauigkeit und -ökonomie zum Ausdruck kommt, z. B. im Dressursport. Fähigkeit zur schnellen Einleitung und Ausführung zweckmäßiger motorischer Aktionen auf Signale, z. B. Start beim Pferderennen. Fähigkeit, Teilkörperbewegungen bezüglich eines bestimmten Handlungsziels räumlich, zeitlich und dynamisch aufeinander abzustimmen, z. B. im Dressursport, Springsport oder beim Polosport. Fähigkeit zur Bestimmung und zielangepassten Veränderung der Lage und Bewegung des Körpers im Raum, z. B. Orientierungsfähigkeit in verschiedenen Körperpositionen. Seite 53 von 78

15 Gleichgewicht Umstellung Rhythmisierung Fähigkeit, den gesamten Körper im Gleichgewichtszustand zu halten oder während und nach umfangreichen Körperverlagerungen diesen Zustand beizubehalten oder wiederherzustellen, z. B. bei Galopp-Pirouetten. Fähigkeit, während des Handlungsvollzugs das Handlungsprogramm zu verändern, sich Umgebungsbedingungen anzupassen oder eventuell ein völlig neues und adäquates Handlungsprogramm zu starten, z. B. Aufnehmen des Pferdes nach vorwärts-abwärts im Schritt mit anschließendem Arbeitsgalopp. Fähigkeit, einen von außen vorgegebenen Rhythmus zu erfassen und motorisch umzusetzen. Außerdem die Fähigkeit, den verinnerlichten Rhythmus einer Bewegung in der eigenen Bewegungstätigkeit zu realisieren. Sie spielt besonders in der Dressur eine Rolle, wenn eine Kür auf Musik einstudiert wird. Pferde hören den Musikeinsatz und wissen sich im Takt mit Hilfe des Reiters zu bewegen. Tabelle 1 Koordinationsfähigkeiten (Quelle: Ellendorf, 2011) Die Koordination ist Grundvoraussetzung für harmonische Bewegungen im Alltag und im Besonderen für die Durchführung von komplexen Bewegungsabläufen im Sport. Auf die Koordination haben die Bewegungserfahrung und das Bewegungstraining und damit auch das gute Zusammenwirken zwischen dem zentralem Nervensystem und der Körperperipherie Einfluss. Zudem ist die Koordination abhängig von den strukturellen körperlichen Voraussetzungen (Zustand der Muskulatur, Gelenke etc.), dem Alter und dem Tageszustand. 3.3 Grundsätze der Trainingslehre Die Trainingslehre ist neben der Wettkampflehre und der Leistungslehre ein Bereich der Trainingswissenschaft. Wissenschaftlich fundierte Erkenntnisse liefern für die Trainingslehre spezielle Trainingssysteme, die dann für jedes Pferd individuell angewendet werden können. Diese Systeme wiederum folgen den Trainingsprinzipien. Belastungsanforderung sollen aufgrund der Erkenntnisse der Trainingslehre sukzessive gesteigert und regelmäßig wiederholt werden. Seite 54 von 78

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