TRAININGSLEHRE Übungsaufgabe zum Thema Ausdauer

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1 TRAININGSLEHRE Übungsaufgabe zum Thema Ausdauer AUFGABE Der äthiopische Wunderläufer Haile Gebrselassie, der 1989 im Alter von 16 Jahren als weitgehend unbekannter Athlet sowohl über 5000 Meter als auch über Meter Juniorenweltmeister wurde, gehört seit dieser Zeit zur absoluten Weltspitze im Langstreckenlauf. In Abbildung 1 sind seine Saisonbestleistungen (SB) bzw. Weltrekorde (WR) zwischen 1993 und 1998 auf der 5000m-Strecke dargestellt. Abbildung 1 Ab 1998 stabilisierte Haile Gebrselassie seine Saisonbestleistungen konstant auf Zeiten unter 13 Minuten. Obwohl er sein Trainingspensum weiterhin steigerte, konnte er den Weltrekord jedoch nicht mehr verbessern. Auf die Frage nach dem Erfolgsrezept von Haile Gebrselassie sagte sein damaliger Trainer: Haile lief schon als kleiner Junge jeden Morgen locker zehn Kilometer zur Schule und abends wieder zurück. Somit begann er seine Karriere als Langstreckenläufer unter optimalen Voraussetzungen. [ ] 1.4 Welche allgemeine Ausdauerfähigkeit, hat bei einem 5000m-Lauf zentrale Bedeutung und wurde durch die täglichen Läufe des jungen Gebrsellasie zur Schule optimal gefördert wurden? Nennen und definieren Sie diese allgemeine Ausdauerfähigkeit. Stellen Sie zwei wesentlichen leistungsbestimmenden Faktoren dieser Ausdauerfähigkeit für die 5000m-Strecke ausführlich dar. 8 VP

2 LÖSUNG 1.4: THEMENBEREICH 3. Ausdauerfähigkeiten und leistungsbestimmende Faktoren (Schulbuch S. 38) Allgemeine aerobe Ausdauerfähigkeit: Aerobe Ausdauer: Die Intensität der Belastung liegt unterhalb der anaeroben Schwelle. Es findet eine vorwiegend aerobe Energiegewinnung statt. Die Menge an Sauerstoff, die aufgenommen wird, reicht aus, um die benötigte Energiemenge bereit zu stellen. Zwei wesentliche leistungsbestimmende Faktoren: 1. Maximale Sauerstoffaufnahme: Je größer die maximale Sauerstoffaufnahme, desto mehr Sauerstoff steht für die aerobe Energiegewinnung zur Verfügung. Erhöhung der Sauerstoffaufnahmefähigkeit kann erzielt werden durch Zunahme des Schlagvolumens, durch die arterio-venöse Sauerstoffdifferenz und die Transportkapazität des Blutes: 2. Sauerstoffausnutzung im Muskel: Je höher der Prozentsatz, mit dem die VO2 max an der anaeroben Schwelle genutzt werden kann, umso besser ist die aerobe Ausdauerleitungsfähigkeit. Umso besser die Sauerstoffausnutzung im Muskel, desto mehr Energie kann auf aerobem Wege bereitgestellt werden, bei einem bestimmten Sauerstoffangebot. Die Sauerstoffausnutzung wird begrenzt durch die Anzahl der Blutkapillaren im Muskel und den Gehalt an Enzymen für den aeroben Stoffwechsel in den Muskelfasern. Je höher der Prozentsatz ist, mit dem die maximale Sauerstoffaufnahmefähigkeit an der anaeroben Schwelle genutzt werden kann, desto besser ist die Sauerstoffausnutzung. 8 VP Weitere leistungsbestimmende Faktoren der allgemeinen aeroben Ausdauerfähigkeit: Je höher der Anteil der ST-Fasern, umso besser kann ein Muskel auf aerobem Weg Energie gewinnen.

3 1.5 Nach dem Startschuss beim 5000m-Lauf erreichen Weltklasseläufer innerhalb weniger Sekunden ihr Renntempo von ca. 23 km/h. Nennen Sie den jeweils dominierenden Energiegewinnungsweg und den entsprechenden Energiespeicher in der Startphase, auf der anschließenden Strecke bis ca. 400 Meter, sowie während des gesamten restlichen Laufs. Geben Sie für jeden Energiegewinnungsweg zwei wesentliche Vorteile an. Stellen Sie in geeigneter Weise ohne genaue Zahlenwerte die Reihenfolge und Überlagerung der Energiegewinnungswege grafisch dar. 9 VP LÖSUNG 1.5: THEMA 2.2 im Schulbuch (S. 29): Energiegewinnung in der Muskelzelle Energiegewinnung / Energiespeicher / Vorteile: - Startphase: anaerob-alaktazide Energiegewinnung aus Phosphatspeicher (ATP/KP). Aus diesem Speicher erhält die Muskelzelle sofort ATP für die Muskelkontraktion; die ATP-Menge pro Zeiteinheit ist sehr hoch. - Strecke bis ca. 400m: anaerob-laktazide Energiegewinnung aus dem Glykogenspeicher. Dieser Weg der Energiegewinnung beginnt bereits kurz nach dem Start; die ATP-Menge pro Zeiteinheit ist sehr hoch. - Gesamter restlicher Lauf: aerob aus dem Glykogenspeicher. Die Energieausbeute pro Mol Glykogen (Nährstoff) ist hier sehr hoch. Bei diesem Stoffwechselweg wird keine Milchsäure gebildet, daher ermüdet der Sportler sehr langsam. Grafische Darstellung: (ohne grafische Darstellung max. 6 Punkte). 9 VP

4 [ ] Zwei Sportler absolvieren einen ansteigenden Belastungstest auf einem Ergometer- Laufband. Abbildung 2 zeigt eine typische Laktatleistungskurve eines Langstreckenläufers (Bestzeit über 5000 Meter: 12:54,70 min), Abbildung 3 die eines Sprinters (Bestzeit über 200 Meter: 20,43 sec). 1.7 Bei welchen Geschwindigkeiten und bei welchen Herzfrequenzen erreichen beide Sportler jeweils die aerobe und die anaerobe Schwelle? Was versteht man unter dem aerob-anaeroben Übergangsbereich? Charakterisieren Sie diesen Bereich.

5 LÖSUNG 1.7: THEMENBEREICH 3.2. Charakterisierung der Ausdauerfähigkeit durch Schwellenwerte (Schulbuch S.39ff.) Die aerobe Schwelle ist festgesetzt auf 2mmol Laktat/L Blut. Die anaerobe Schwelle liegt etwa bei 4mmol Laktat/L Blut (ist aber vom Trainingszustand abhängig) Um die entsprechenden Werte für die beiden Sportler zu erhalten, muss man in dem Diagramm je eine Parallele zur x-achse auf die Punkte 2mmol Laktakt/L Blut und 4 mmol Laktat/L Blut ziehen. Der entsprechende Schnittpunkt mit der Laktatkurve senkrecht auf die x-achse projiziert liefert die entsprechende Geschwindigkeit, die senkrechte Projektion zunächst auf die Herzfrequenzkurve und danach auf die y- Achse die dazugehörige Herzfrequenz. IN DIAGRAMME EINZEICHNEN Aerobe Schwelle: Langstreckenläufer bei 19 km/h und einer Herzfrequenz von 145 Sprinter bei 8 km/h und einer Herzfrequenz von 123 Anaerobe Schwelle: Langstreckenläufer bei 21 km/h und einer Herzfrequenz von 160 Sprinter bei 13,5 km/h und einer Herzfrequenz von 172 Aerob-anaerober Übergangsbereich: Genau der Bereich, der zwischen der aeroben und anaeroben Schwelle liegt. Die Laktatbildung nimmt zu mit ansteigender Belastungsintensität. Laktatabbau und Laktatbildung stehen jedoch noch im Gleichgewicht (steady state). 3 VP

6 1.8 Bonusaufgabe: Transfer Thema Kraft und Thema Ausdauer (nicht Klausurrelevant) Erklären Sie den unterschiedlichen Verlauf der Laktatkurven, indem Sie auf die Muskelfaserzusammensetzung bei beiden Sportlern eingehen. 5 VP LÖSUNG 1.8 (Bonus) Ein Sprinter besitzt einen hohen Anteil an FT-Fasern. Daher lässt sich dessen Kurvenverlauf folgendermaßen erklären: Schon bei niedrigen Intensitäten beansprucht er vor allem diese FT-Fasern, welche eine geringe aerobe Kapazität besitzen. Daraus resultiert der Laktatwert von 2 mmol/l bei der Anfangsgeschwindigkeit. Bei zunehmender Belastung der FT-Fasern wird noch mehr Laktat gebildet. Der Sprinter erreicht früher die anaerobe Schwelle. Ein Langstreckenläufer besitzt mehr ST-Fasern. Er beansprucht bis zu einer Geschwindigkeit von ca. 19 km/h vorwiegend seine ST-Fasern. Diese haben eine hohe aerobe Kapazität und bilden daher nur wenig Laktat. Auch die aerobe Kapazität der ST-Fasern ist jedoch begrenzt. Deshalb wird bei höheren Geschwindigkeiten die Energie zunehmend aus der anaeroben Glykolyse gewonnen. So überschreitet der Langstreckenläufer die aerobe bzw. die anaerobe Schwelle erst bei einer höheren Geschwindigkeit. 5 VP

7 Aufgaben zum Thema Ausdauer aus dem Schulbuch (S. 51) 12. Erläutern Sie anhand von Beispielen die Vor- und Nachteile der einzelnen Energiegewinnungswege. 13. Welche Bedeutung haben die einzelnen Energiegewinnungswege und Energiespeicher bei einem 800m-Lauf? 14. Erläutern Sie die Begriffe Steady-State und Sauerstoffschuld. 15. Warum kann man ohne Sauerstoff aufzunehmen 100m schnell laufen? 16. Welche Bedeutung hat die anaerobe Schwelle für Kurz-, Mittel- und Langzeitausdauer?

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