Betriebseinheit Sportmedizin

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1 Betriebseinheit Sportmedizin Leiter: Prof. Dr. Norbert Maassen, PD Dr. Uwe Tegtbur Forschungsprofil Die Betriebseinheit besteht aus zwei Untereinheiten: der Sportphysiologie und der Sportmedizin. Die Betriebseinheit ist keine reine Forschungseinheit, da sie durch die Beteiligung an der Betreuung der Kaderathleten des Landes-Sportbunds-Niedersachsen erhebliche Dienstleistungspflichten hat. Weiterhin wird der Unterricht für die Sportstudenten der Universität Hannover in Sportphysiologie und Sportmedizin durchgeführt. Die Forschung gliedert sich in folgende Bereiche: Wirkung von Sport in Prävention und Rehabilitation. Anwendungsbezogene Forschung im Bereich Leistungsdiagnostik und Leistungssteuerung. Grundlagenorientierte Forschung im Bereich Sportphysiologie (muskuläre Ermüdung, Gewebepufferung, Atmungsregulation, Hypoxie). Forschungsprojekte Die Auswirkungen der Kohlenhydratgabe während eines hochintensiven, intervallartigen Trainings auf die Ausdauerleistungs-, Sprint- und Regenerationsfähigkeit In vielen Sportarten werden Kohlenhydrate (oft in Form von Maltodextrin,) während des Trainings zugeführt. Der Sinn dieser Maßnahme ist es die Konzentrationsfähigkeit, die Koordination und die physische Leistungsfähigkeit während des Trainings zu erhalten. So soll der Trainingseffekt optimiert und die Verletzungsgefahr während des Trainings reduziert werden. Weiterhin soll so das Immunsystem unterstützt, also die Infektanfälligkeit verringert werden. Nach neueren Untersuchungen könnte diese Praxis die Entwicklung der Dauerleistungsfähigkeit hemmen, da die Kohlenhydratgabe Reaktionen blockt, die durch sinkenden Glykogengehalt in der Muskulatur hervorgerufen werden. Nach Hansen et al. (2005) sind aber Reaktionen, die durch Glykogenmangel hervorgerufen werden, gerade für die Entwicklung der Dauerleistungsfähigkeit wichtig. Daher ergibt sich ein Zwiespalt in dem sich alle Ballsportarten, in denen es neben der hohen Koordinationsfähigkeit auf hohe Ausdauer-, Regenerations- und Sprintfähigkeit ankommt und die Ausdauersportarten befinden. Es sollte in dieser Untersuchungsreihe also untersucht werden, ob die Kohlenhydratgabe während des Trainings die Entwicklung der Leistungsfähigkeit negativ oder positiv beeinflusst. Männliche Probanden (21-40 Jahre) aus den Ball- und Ausdauersportarten wurden in 2 Gruppen eingeteilt: Wassergruppe (WG, bisher n=10) und Kohlenhydratgruppe (KHG, bisher n=10). Beide Gruppen haben ein intervallartiges Training auf dem Fahrradergometer absolviert (Frische & Maassen, 2005). Es begann mit einer Aufwärmung von 10 min bei 50% Wmax. Darauf folgte die 55-minütige Intervallphase, wobei intensive Belastungen bei 100% Wmax abzüglich 10 Watt und niedrige Belas- 40

2 tungen bei 10 Watt wechselten. Jede Phase dauerte 30 sek. Danach schloss sich eine Nachphase für 10 min bei 50% Wmax an. Das Training wurde zusätzlich zum regulären Training der Probanden 3 mal die Woche für 3 Wochen durchgeführt. Drei Stunden vor Beginn jeder Trainingseinheit durften die Probanden keine Nahrung zu sich nehmen. Vor und während des Trainings mussten die Probenden insgesamt 26 ml Flüssigkeit pro kg Körpergewicht zu sich nehmen. Die WG bekam Wasser und die KHG Wasser mit 10% Maltodextrin.Es wurden Sprint-, Regenerations- und Dauerleistungsfähigkeit untersucht Obwohl die Kohlenhydratzufuhr während des Intervalltrainings den Energieverbrauch nahezu kompensierte, hat sie in Bezug auf die Verbesserung der Dauerleistungsfähigkeit (+46%) keine nennenswerte Auswirkung. Im Gegensatz zur Studie von Hansen et al. (2005) waren weder die Dauerleistungszeit noch der Energiestoffwechsel beeinflusst. Dagegen hat die KHG im Sprinttest, obwohl in beiden Gruppen mit einer gleichen mittleren mechanischen Leistung gearbeitet wurde, insgesamt schlechter abgeschnitten. Nach dem derzeitigen Stand der Studie ist vor allem im ersten Sprinttest die Verbesserung in der maximalen Leistung bei der WG signifikant größer als bei der Kohlenhydratgruppe. Der Mechanismus, der zu der verminderten Leistungszunahme führt, ist nicht bekannt. Bei der Diskussion des Zusammenhangs zwischen Verbesserung im Stufentest (aerobe Kapazität) und Dauertest können, da sich die beiden Gruppen nicht unterscheiden, die Ergebnisse zusammen interpretiert werden. Das Bestimmtheitsmaß (r2) sagt aus, dass sich die Verbesserung im Dauertest zu ca. 57% aus der Verbesserung im Stufentest ableiten lässt. Dieser Zusammenhang kommt durch zwei Versuchspersonen zustande, die beide nach längerer Trainingspause dieses Training durchgeführt haben. Ohne die beiden wäre der Zusammenhang nicht signifikant und r2 = 0,236. Ein Großteil der Verbesserung geht daher auf eine Verbesserung der sogenannten endurance capacity und nicht auf die Verbesserung der aeroben Kapazität zurück. Die Verbesserung der Dauerleistungsfähigkeit korreliert zwar signifikant mit der Veränderung der Leistung bei 4mmol/l, einer Standardkenngröße der aeroben Kapazität, aber auch die Versuchspersonen, deren Leistung bei 4 mmol geringer wurde (n=6), verbesserten sich in der Dauerleistungsfähigkeit. Da auch die Mittelwerte der Leistung bei 4 mmol/l sich nicht signifikant veränderten, müssen durch dieses intervallartige Training Faktoren beeinflusst werden, die nicht durch Bestimmung der VO2max und Laktatmessungen in Stufentests erfasst werden. Als Kandidaten kommen hier z.b. eine erhöhte antioxidative Kapazität, eine erhöhte Pufferkapazität oder eine geringere Erregbarkeit der Muskulatur in Frage. Zusammenfassend hat sich in dieser Studie wieder gezeigt, dass diese Art des Trainings für Ballsportarten und Ausdauersportarten sehr gut geeignet ist, da Sprint- und Dauerleistungsfähigkeit gleichzeitig verbessert werden. In wie weit die Kohlenhydratgabe auf die Entwicklung der Sprintfähigkeit wirkt, muss weiter untersucht werden. Gefördert durch Bundesinstitut für Sportwissenschaft (VF /06). Literatur: Frische, M. und Maassen, N. (2005). Die Wirkung eines hochintensiven, intervallartigen Trainings auf die Leistungsfähigkeit bei Sprint-Dauerbelastung und auf die Regenerationsfähigkeit. BISp Jahrbuch 2004, Chapter Abgeschlossene Forschungsvorhaben-Kurzberichte aus dem Bereich 41

3 Medizin und Naturwissenschaften , Hansen, A. K.; Fischer, C. P.; Plomgaard, P.; Andersen, J. L.; Saltin, B. & Pedersen, B. K. (2005). Skeletal muscle adaptation: training twice every second day vs. training once daily J.Appl.Physiol, 98, Weitere Forschungsprojekte Die Wirkung von respiratorischen und metabolischen Veränderungen des Säuren-Basen- Status auf die muskuläre Leistungsfähigkeit und die Atmungsregulation Die Wirkung eines hochintensiven, intervallartigen Trainings auf Dauerleistungsfähigkeit und Regenerationsfähigkeit ; Förderung:Bundesinstitut für Sportwissenschaft / Mitarbeit: Maja Frische wird unterstützt vom evangelischen Studienwerk für bis zu 3 Jahren Planung, Durchführung und Evaluation des Betriebssports der Berufsfeuerwehr in Hannover Zusammenarbeit mit dem Institut für Sportwissenschaft der Uni Hannover (Frau Bach); Förderung: Personalmittel durch die Stadt Hannover. Zusammenhang zwischen Säuren-Basen-Status, Atmungsregulation und Dauerleistungsfähigkeit Die Wirkung von intermittierender Hypoxie in Ruhe auf die Ausdauerleistungsfähigkeit von großen und kleinen Muskelgruppen Ist aktive Erholung nach eine hochintensiven Belastung sinnvoller als Passive? Effekte von körperlichem Training auf die Leistungsfähigkeit und Lebensqualität nach Lungentransplantation Projektleiter in Kooperation mit der THG-Chirurgie: PD Dr. U. Tegtbur Effekte von körperlichem Training auf Leistungsfähigkeit, Lebensqualität und kardiovaskuläre Risikofaktoren 3 Jahre nach Herztransplantation Projektleiter in Kooperation mit der THG-Chirurgie: PD Dr. U. Tegtbur 42

4 Medizinisch-wissenschaftliche Betreuung des DLV-Top-Team-Peking Drittmittelgeber Bundesinstitut für Sportwissenschaft. Projektleiter in Kooperation mit der Med. Informatik TU-Braunschweig; PD Dr. U. Tegtbur Effekte von Ausdauer- vs. Krafttraining auf das Fatigue-Syndrom bei MS-Patienten Projektleiter in Kooperation mit der Neurologie: PD Dr. U. Tegtbur Körperliche Aktivität und Training bei Kindern und Jugendlichen mit CF Projektleiter in Kooperation mit der Pädiatrische Pneumologie: PD Dr. U. Tegtbur Cyber-Marathon-Effekte körperlichen Trainings auf die Alltagsaktivität übergewichtiger Kinder Projektleiter in Kooperation mit der Med. Informatik, TU Braunschweig: PD Dr. U. Tegtbur Originalpublikationen Causes of differences in exercise-induced changes of base excess and blood lactate. Boning, D., Klarholz, C., Himmelsbach, B., Hutler, M., and Maassen, N. Eur.J.Appl.Physiol; Online: November 18, Local and systemic effects on blood lactate concentration during exercise with small and large muscle groups. Chudalla, R., Baerwalde, S., Schneider, G., and Maassen, N. Pflugers Arch.; 2006; 452(6): Explaining ph Change in Exercising Muscle: Lactic acid, Proton Consumption, and Buffering vs. Strong Ion Difference. Kemp, G., Boning, D., Beneke, R., and Maassen, N. Am.J.Physiol Regul.Integr.Comp Physiol; 2006; 291(1): R235- R237 (Letter). Insulinpflichtiger Typ-2-Diabetes: Patientenzentrierte Schulung verbessert Stoffwechsellage. Tewes A, Frank M, Tegtbur U, Brinkmeier U. Deutsches Ärzteblatt 2006; 103(6): B298- B302. Irrespective of their educational status, patients with insulin-dependent type 2 diabetes mellitus benefit from patient-centered medical behavioral training. Tewes A, Frank M, Tegtbur U, Busse MW, Brinkmeier U. MMW Fortschr Med. 2006; 148(3): Buchbeiträge Frische, M. and Maassen, N. Die Auswirkungen von hochintensivem, intervallatigem Training auf die Leistung- und Regenerationsfähigkeit. In:Ferrauti, A. and Remmert, H., editors. Schriften der Deutschen Vereinigung für Sportwissenschaft 157. Hamburg: Czwalina Verlag; p

5 Maassen, M., Schauzu, B., Endeward, V., and Maassen, N. Energieumsatz in Ruhe und bei Belastung in Abhängigkeit vom Alter. In: Ferrauti, A. and Remmert, H., editors. Schriften der Deutschen Vereinigung für Sportwissenschaft 157. Hamburg: Czwalina Verlag; p Schauzu, B., Maassen, M., Endeward, V., and Maassen, N. Beziehung zwischen Laktatkonzentration, Leistung und ventilatorischen Schwellen in Abhängigkeit vom Lebensalter. In: Ferrauti, A. and Remmert, H., editors. Schriften der Deutschen Vereinigung für Sportwissenschaft 157. Hamburg: Czwalina Verlag; p Stuke, N., Shushakov, V., and Maassen, N. Die Wirkung kurzzeitiger intermittierender Hypoxie in Ruhe auf die Leistungsfähigkeit in Ausdauerbelastungen. In:Bundesinstitut für Sportwissenschaft, editors. Forschungsföderung 2005/2006. Bonn: Medienhaus Plump, Rheinbreitbach; p Becker, Daniel (Magister): Die Wirkung eines hochintensiven intervallartigen Trainings mit steigender Belastungsintensität bei unveränderter Gesamtarbeit auf die Ausdauer-, Sprint- und Regenerationsfähigkeit. Universität Hannover; Institut für Sportwissenschaften. Glahn, Alexander (Staatsexamen): Haltungsproblematik in der Schule-Möglichkeiten präventiver und kompensatorischer Maßnahmen. Universität Hannover; Institut für Sportwissenschaft. Schmidt, Olaf (Staatsexamen): Die Wirkung von aktiver und passiver Erholung auf das Verhalten der Laktatkonzentration und die Leistungsfähigkeit bei wiederholter, hochintensiver Belastung. Universität Hannover; Institut für Sportwissenschaften. Witolla, Michael (Magister): Definition und physiologischer Hintergrund von Begriffen aus der Trainingslehre am Beispiel von Grundlagenausdauer. Universität Hannover; Institut für Sportwissenschaften. Vardaxoglou, K., Stuke, N., and Maassen, N. Aussagekraft von Kinetiken der Atemgrößen in Bezug auf die Ausdauerleistungsfähigkeit. In:Ferrauti, A. and Remmert, H., editors. Schriften der Deutschen Vereinigung für Sportwissenschaft 157. Hamburg: Czwalina Verlag; p Abstracts 2006 wurden insgesamt 15 Abstracts publiziert. Diplom-und Magisterarbeiten 44

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