Institut für Sportmedizin

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1 Institut für Sportmedizin Direktor: Prof. Dr. Uwe Tegtbur Tel.: 0511 / Adresse: tegtbur.uwe@mh-hannover.de Forschungsprofil Das Institut für Sportmedizin 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 (u. A. nach Transplantationen). Anwendungsbezogene Forschung im Bereich Leistungsdiagnostik und Leistungssteuerung. Grundlagenorientierte Forschung im Bereich Sportphysiologie (muskuläre Ermüdung, muskuläre Erregbarkeit, Gewebepufferung, Atmungsregulation, Hypoxie). Forschungsprojekte Anwendung des intervallartigen Trainings für 3 Monate Seit längerer Zeit führen wir Untersuchungen zur Wirkung von intervallartigem Training auf die Ausdauer-, Erholungs- und die Sprintleistungsfähigkeit durch. Die Untersuchungen wurden zum Teil vom BISp unterstützt. Das Prinzip bei den Untersuchungen, bei denen im Labor auf dem Fahrradergometer trainiert wurde, war immer gleich: Die mittlere Trainingsintensität war 50 % der Maximalleistung aus einem Stufentest vor Beginn des Trainings. Es wurde Dauertraining mit intervallartigem Training mit unterschiedlicher Belastungsgestaltung verglichen. Trainiert wurde 3 mal die Woche zusätzlich zum normalen Training für 3 Wochen. In den bisherigen Untersuchungen hat sich gezeigt, dass sich die einzelnen oben genannten Fähigkeiten bei diesen Trainingsformen nicht parallel entwickeln. Weiterhin ist nicht klar, über welchen Zeitraum das intervallartige Training effektiv ist. Es ist durchaus vorstellbar, dass in einer Anfangsphase schnelle Erfolge zu erreichen sind, die Anpassungen dann aber einen Sättigungseffekt zeigen. Fragestellungen für diese Untersuchung: Werden Ausdauerkapazität, VO2max, Sprintfähigkeit und Erholungsfähigkeit innerhalb von 3 Monaten gleichartig verbessert? Methodik: Trainingsgestaltung: Nach 10minütigem Aufwärmen bei 50% der Maximalleistung beginnt die Intervallphase. Hier wird für 30sec mit 100% der Maximalleistung minus 10 Watt und anschließend mit 10 Watt für jeweils 30 sec gearbeitet. Wichtig ist, dass hier keine Beschleunigungsarbeit geleistet wird, 586

2 da die Trittfrequenz konstant bei U/min gehalten wird. 55 dieser Intervalle werden wiederholt. Danach schließt sich eine Nachphase für 10 min bei 50% an (IT). Die Dauergruppe (DT) arbeitet 75 Min bei 50% der Maximalleistung. 19 VP (10 IT; 9DT) aus verschiedenen Sportarten beendeten die Untersuchungen. Tests: Die aerobe Kapazität wurde in fahrradergometrischen Stufentests bestimmt. Ablauf: Start mit 2 min arbeiten mit U/min ohne Bremskraft, dann 6 min bei 100 Watt, anschließend Steigerung um 16,7 Watt pro min bis zur subjektiven Erschöpfung. Zur Bestimmung der Sprint- und Erholungsfähigkeit diente ein Doppelter Wingate-Test. Es wurden 2 Wingate-Tests, von je 30 Sekunden, im Abstand von 1 min durchgeführt. Der Erste dient zur Bestimmung der Leistungsfähigkeit bei hochintensiver Belastung und zur Quantifizierung der Ermüdung bei einmaliger Belastung, der Zweite dient zur Überprüfung der Trainingseffekte auf die Erholungsfähigkeit. Die Ausdauerkapazität wurde in Dauertests überprüft. Ablauf: Start mit 2 min Arbeit ohne Bremskraft bei U/min, Erhöhung auf 30% der Maximalleistung aus dem Stufentest, nach 6 min Erhöhung auf 80% der Maximalleistung, Arbeit bis zur Erschöpfung (Kriterium: unterschreiten einer Trittfrequenz von 70 U/min). Es schließt sich dann eine 10minütige Ruhephase an. Untersuchungsablauf: In der 1. Woche führten die Probanden die Eingangstests (TT1) durch. In der 2. Woche begann die 3-wöchige Trainingsphase. Es schloss sich eine Testwoche (TT2) an. In der 6. Woche startete die nächste Trainingsphase. Insgesamt wurden 3 Trainingsblöcke und 4 Testwochen (TT1 - TT4) durchgeführt. Innerhalb der einzelnen Trainingsblöcke wurde die Trainingsintensität nicht angepasst. Für jeden neuen Trainingsblock wurde auf Grund der Testergebnisse eine neue Trainingsleistung festgelegt. Ergebnisse: Stufentests: Die Maximalleistung erhöhte sich in beiden Gruppen (I: ca. 9%; D: ca. 7%; Unterschied: n.s). Allerdings war der Zeitgang innerhalb der 3 Trainingsblöcke unterschiedlich. Nach dem 1. Trainingsblock war die Zunahme nach IT signifikant größer (p<0,05) als nach DT, nach dem 2. Trainingsblock mit DT (p<0,05) als mit IT. In der 3. Trainingsphase stiegt die Leistung nur noch um ca. 0,5% in beiden Gruppen. Dauertests: Die Arbeitszeit bei 80% der Maximalleistung aus dem Eingangsstufentest erhöhte sich um ca. 50% bei der Intervallgruppe und um ca. 30% in der Dauergruppe im ersten Trainingsblock. Der Unterschied war nicht signifikant. Die Verbesserung bei IT stimmt mit der überein, die wir auch in den bisherigen Untersuchungen in den Intervallgruppen gefunden haben, unabhängig von der Intervallzahl (45 vs. 55) und der Intensität der Intervalle. Die Verbesserung bei DT mit 75 min ist geringfügig größer als bei Dauertraining für 60 min (plus 21%, (Frische & Maassen, 2005)). Nach der dritten Trainingsperiode (TT4) gab es bei DT und IT keine Unterschiede in der Arbeitszeit bei 80% der maximalen Leistung des zugehörigen Stufentests (TT4), Fasst man die Stufentest- und Dauertestergebnisse zusammen, so haben sich nach zu Beginn unterschiedlichem Verhalten nach drei Monaten die aerobe Kapazität und die Ausdauerkapazität in beiden Trainingsgruppen annähernd gleich entwickelt. Wingate-Tests: In der Intervallgruppe zeigt sich von TT1 zu TT4 eine nahezu lineare Verbesserung der Maximalleistung über die drei Trainingsblöcke im ersten wie auch im 2. WT. Der Unterschied in 587

3 der Entwicklung der Maximalleistung von TT1 zu TT4 ist, wenn Paare mit gleicher Ausgangsleistung betrachtet werden, signifikant (p<0,02). Die mittlere Leistung in beiden WT erhöht sich signifikant, es gibt aber keinen Unterschied zwischen den Gruppen. Die Verbesserungen in den Wingate-Tests kam ohne signifikante Veränderung der Laktatkonzentration und der Laktatkinetik zu Stande. Schlussfolgerung: Im ersten Trainingsblock hat sich die Ausdauerleistungsfähigkeit mit IT stärker verbessert. Auf 3 Monate gesehen jedoch haben beide Trainingsmethoden auf die Ausdauerfähigkeit die gleiche Auswirkung. Die gleiche Verbesserung ist allerdings, wenn man unsere bisherigen Untersuchungen in Betracht zieht, wahrscheinlich auch mit einem kürzeren intervallartigen Training zu erreichen, aber nicht mit einem Dauertraining von 60 min. Allerdings fehlen hier die Langzeituntersuchungen. In Bezug auf die Sprintfähigkeit scheint längerfristig das intervallartige Training überlegen zu sein. Das ist überraschend, weil keine Belastung mit Beschleunigungskomponenten durchgeführt wurde, da die Trittfrequenz zu Beginn der jeweiligen Hochbelastung schon auf dem geforderten Niveau war. Ob es hier zu Veränderungen der Koordination kommt, oder metabolische Veränderungen im Vordergrund stehen, werden die weiteren Auswertungen zeigen. Eine Erhöhung der anaeroben-laktaziden Komponente durch IT ist aus all unseren Untersuchungen bisher nicht abzuleiten. Aus dieser Untersuchung in Zusammenhang mit unseren bisherigen, ergibt sich die Frage, ob mit deutlich kürzeren Trainingseinheiten (ca. 25 bis 30 min), in denen im Dauertraining wie im Intervalltraining die Intensität deutlich erhöht wird, nicht die gleichen Effekte auf Sprint und Ausdauerfähigkeit erzielt werden können. Alle an den Untersuchungen beteiligten Ballsportler (u. a. Rugby-Nationalspier, Handball: 2. Bundesliga, Regionalliga und Oberliga, Basketball: Regionalliga.) berichteten, dass das Fahrrad- Ergometertraining ihre Spielfähigkeit zum Teil erheblich verbesserte. Das galt insbesondere für das intervallartige Training. Diese subjektive Sicht sollte überprüft werden. Projektleitung: Maassen, Norbert (Prof. Dr. rer. nat.); Kooperationspartner: Tsikas, Dimitrios (PD Dr. rer. nat.), klinische Pharmakologie; Förderung: Bundesinstitut für Sportwissenschaft Weitere Forschungsprojekte Medizinisch-wissenschaftliche Betreuung der Sledge-Eishockeymannschaft Entwicklung leistungsdiagnostischer Testverfahren für die Behindertensportart Projektleitung: Tegtbur, Uwe (Prof. Dr. med.); Förderung: Bundesinstitut für Sportwissenschaft Effekte von Ausdauer- vs. Krafttraining auf das Fatigue-Syndrom bei MS-Patienten Projektleitung: Tegtbur, Uwe (Prof. Dr. med.); Kooperationspartner: Abt. Neurologie Körperliche Aktivität und Training bei Kindern und Jugendlichen mit CF Projektleitung: Tegtbur, Uwe (Prof. Dr. med.); Kooperationspartner: Abt. Pädiatrische Pneumologie 588

4 Cyber-Marathon - Effekte körperlichen Trainings auf die Alltagsaktivität übergewichtiger Kinder Projektleitung: Tegtbur, Uwe (Prof. Dr. med.); Kooperationspartner: Peter L. Reichartz-Institut (Med. Informatik). Niedersächsischer Forschungsverbund Gestaltung altersgerechter Lebenswelten (GAL), Informations-und Kommunikationstechnik zur Gewinnung und Aufrechterhaltung von Lebensqualität, Gesundheit und Selbstbestimmung in der zweiten Lebenshälfte Projektleitung: Tegtbur, Uwe (Prof. Dr. med.); Förderung: Land Niedersachsen und VW Vorab Psychosoziale Betreuung, Ernährungsmanagement sowie kontrolliertes Rekonditionierungstra ining und deren Einfluss auf die Lebensqualität bei Kunstherzpatienten Projektleitung: Tegtbur, Uwe (Prof. Dr. med.); Kooperationspartner: HTTG; Förderung: Deutsche Herzstiftung Die Auswirkung von Veränderungen von gebundenem Wasser und im Lipidgehalt auf die Kinetik der Veränderung des Muskelvolumens während und nach Bettruhe und die Folgen für die Muskelfunktion untersucht mit nicht invasiven Methoden Projektleitung: Maassen, Norbert (Prof. Dr. rer. nat.), Shushakov, Vladimir (Dr. rer. nat.); Förderung: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt Ist die durch muskuläre Aktivität hervorgerufene Erhöhung der Erregbarkeit leistungsfördernd? Projektleitung: Shushakov, Vladimir (Dr. rer. nat.) Die Auswirkungen der Kohlenhydratgabe während eines hoch-intensiven, intervallartigen Trainings auf die Ausdauerleistungs-, Sprint- und Regenerationsfähigkeit Projektleitung: Maassen, Norbert (Prof. Dr. rer. nat.); Förderung: Bundesinstitut für Sportwissenschaft Die Wirkung eines hochintensiven, intervallartigen Trainings auf Dauerleistungsfähigkeit und Regenerationsfähigkeit Projektleitung: Maassen, Norbert (Prof. Dr. rer. nat.); Förderung: Bundesinstitut für Sportwissenschaft /Evangelisches Studienwerk Villigst Planung, Durchführung und Evaluation des Betriebssports der Berufsfeuerwehr in Hannover Projektleitung: Maassen, Norbert (Prof. Dr. rer. nat.); Förderung: Stadt Hannover Planung, Durchführung und Evaluation des Betriebssports der freiwilligen Feuerwehr in Hannover Projektleitung: Maassen, Norbert (Prof. Dr. rer. nat.); Förderung: Stadt Hannover Zusammenhang zwischen Säuren-Basen-Status, Atmungsregulation und Dauerleistungsfähigkeit. Projektleitung: Maassen, Norbert (Prof. Dr. rer. nat.) 589

5 Originalpublikationen Böning D, Maassen N. Last word on point:counterpoint: lactic acid is/is not the only physicochemical contributor to the acidosis of exercise. J.Appl. Physiol. 2008;105(1):368 Böning D, Maassen N. Point: Lactic acid is the only physicochemical contributor to the acidosis of exercise. J.Appl.Physiol. 2008;105(1): Böning D, Maassen N. Wirkungsmechanismen von Erythropoetindoping. Dtsch Z Sportmed 2008;59(7-8): Böning D, Maassen N. Milchsäure und Säure-Basen-Gleichgewicht. Dtsch Z Sportmed 2008;59(12): Böning D, Maassen N, Pries A. No proof for augmented arterial oxygen content as only factor influencing exercise capacity after Epo doping. J.Appl.Physiol. 2008;105(6):1988 Jäger R, Metzger J, Lautmann K, Shushakov V, Purpura M, Geiss KR, Maassen N. The effects of creatine pyruvate and creatine citrate on performance during high intensity exercise. J.Int.Soc. Sports Nutr. 2008;5:4 Laing SJ, Jackson AR, Walters R, Lloyd-Jones E, Whitham M, Maassen N, Walsh NP. Human blood neutrophil responses to prolonged exercise with and without a thermal clamp. J.Appl.Physiol. 2008;104(1):20-26 Maassen N, Böning D. Physiologische Nebenwirkungen der Milchsäure. Dtsch Z Sportmed 2008;59(12): Plischke M, Marschollek M, Wolf KH, Haux R, Tegtbur U. CyberMarathon - increasing physical activity using health-enabling technologies. Stud. Health Technol.Inform. 2008;136: Zange J, Beisteiner M, Müller K, Shushakov V, Maassen N. Energy metabolism in intensively exercising calf muscle under a simulated orthostasis. Pflugers Arch. 2008;455(6): Buchbeiträge, Monografien Maassen N. Die Rolle des Sauerstofftransfers im Ausdauersport. In:Bundesinstitut für Sportwissenschaft. [Hrsg.]:Verbotene Methode - Erhöhung des Sauerstofftransfers : Doping-Kleinkonferenz Aufl.-Leipzig:Leipziger Verl.-Anst., S.9-19-(Schriftenreihe des Bundesinstituts für Sportwissenschaft; [N.F.], 3) Abstracts 2008 wurden 13 Abstracts publiziert. Promotionen Schomburg, Nadine (Dr. rer. nat.): Der Einfluss kurzzeitiger intermittierender Hypoxie auf die Leistungsfähigkeit. Magister Wendt, Marcel: Der Zusammenhang zwischen Aerober Kapazität, Hämoglobinmasse, O2-Kinetik und der Ausdauerkapazität. Wittke, Torge-Christian: Die Wirkung unterschiedlicher Vorbelastungen auf die Kraftentwicklung der Unterarmmuskulatur bei statischer Arbeit. Weitere Tätigkeiten in der Forschung Maassen, Norbert (Dr. rer. nat., Prof.): Editorial Board Mitglieg Journal of Applied Physiology DFG Fachgutachter. 590