1 Allgemeine Ausdauer Die allgemeine Ausdauer wird u.a. in die allgemeine aerobe dynamische und in die allgemeine anaerobe dynamische Ausdauer unterteilt. 1.1 Allgemeine aerobe dynamische Ausdauer Eine effektive Beanspruchung der allgemeinen aeroben dynamischen Ausdauer liegt bei Einsatz von mehr als 1/6 bis 1/7 der Skelettmuskulatur vor, bei einer Beanspruchung von mehr als 50% (besser 70%) der maximalen Kreislaufleistungsfähigkeit und bei einer Dauer von mindestens 10 Minuten. Hinsichtlich der Dauer der Belastung werden im aeroben Bereich eine Kurzzeitausdauer (3-10min, z.b. 3000m- Einerverfolgung), eine Mittelzeitausdauer (10-30min, z.b. 10km EZF) und eine Langzeitausdauer (>30min, z.b. Straßenrennen) unterschieden. Leistungsbegrenzend wirken bei der allgemeinen aeroben dynamischen Ausdauer: Die kardiopulmonale Kapazität, d.h. die Leistungsfähigkeit des Transportsystems Herz- Kreislauf- Lunge Die Leistungsfähigkeit der aeroben Energiebereitstellung in der Muskelzelle und die Größe der Brennstoffdepots (Glykogen) Die maximale Beanspruchung der allgemeinen aeroben Ausdauer im Kurzzeitbereich reicht die über aerobe Mechanismen bereitgestellte Energiemenge zur Deckung des hohen Energiebedarfs (hohe Fortbewegungsgeschwindigkeit) nicht aus. Ein erheblicher Anteil der Energie aber weniger als 50% wird auf anaeroben Weg unter Laktatbildung bereitgestellt. Bei maximaler Beanspruchung der allgemeinen aeroben Ausdauer im Mittelzeitbereich werden nur noch 90% der maximalen O 2 - Aufnahme erreicht. Die benötigte Gesamtenergiemenge ist aufgrund der längeren Belastungsdauer gestiegen. Selbst wenn die anaerob bereitgestellte E- nergiemenge unverändert hoch ist, verringert sich ihr prozentualer Anteil an der benötigten Gesamtenergiemenge erheblich. Trotzdem kommt es auch hier zu hohen Laktatkonzentrationen im Muskel und damit im Blut, die letztendlich zur Verringerung der Belastungsintensität bei zunehmender Belastungsdauer zwingen. So sind die Stoffwechselvorgänge in den Muskelzellen verantwortlich, dass mit wachsender Belastungsdauer nur noch ein abnehmender Prozentsatz der VO 2 max eingesetzt werden kann. Im Langzeitausdauerbereich sind es nur noch 85% der VO 2 max. Hier begrenzen neben dem erreichbaren Prozentsatz der maximalen Sauerstoffaufnahme auch zunehmend die Vorräte am Glykogen als Hauptenergielieferant trotz steigender Fettsäurenverbrennung die Leistungsfähigkeit.
1.2 Allgemeine anaerobe dynamische Ausdauer Eine Beanspruchung auf allgemeine anaerobe dynamische Ausdauer liegt vor, wenn größere Muskelgruppen mit maximaler Intensität für eine Dauer von etwa 20 120s dynamisch beansprucht werden. Belastungen unter 20s Dauer werden hauptsächlich durch die Schnelligkeit der Energieflussrate limitiert. Bei maximaler Beanspruchung von mehr als 2min Dauer wird die aerobe Energiebereitstellung zur primären Leistungsbegrenzenden Größe. Leistungsbegrenzend sind: Die maximale dynamische Kraft der eingesetzten Muskulatur sowie der Koordination und Kontraktionsgeschwindigkeit Die Bildung einer maximalen Energiemenge pro Zeiteinheit auf anaeroben Stoffwechselweg Die Größe der Kreatinphosphatspeicher Die Fähigkeit trotz einer steigenden Laktatkonzentration, d.h. einem steigenden Säuregrad im Muskel, eine relativ hohe Fortbewegungsgeschwindigkeit aufrechtzuerhalten ( Säuretoleranz ) 2 Trainingsmethoden zur Verbesserung der Ausdauerleistungsfähigkeit im Leistungssportbereich Im Sport unterscheidet man nach unterschiedlichen Belastungsmerkmalen (Reizintensität, dauer, -umfang, -dichte, -häufigkeit) folgende Trainingsmethoden zur Verbesserung der Ausdauerleistungsfähigkeit: Die Methode der Dauerleistung (ununterbrochene Belastung) Die intermittierende Methode der Intervallarbeit (mit unvollständigen, lohnenden Pausen), wobei weiter differenziert wird in: - extensive Intervallarbeit - intensive Intervallarbeit die Wiederholungsmethode (wiederholte, sehr intensive Belastung mit vollständigen Pausen) die Wettkampfmethode (einmalige Belastung mit höchstmöglicher Intensität) 2.1 Dauerleistungsprinzip Nach dem Dauerleistungsprinzip werden im Leistungssport Belastungen mit 60-95% der Wettkampfleistung ohne Unterbrechung durchgeführt (Belastungsdauer: in Abhängigkeit von der Intensität 30min bis zu mehreren Stunden).
Aufgrund der längeren Belastungsdauer ist der Körper gezwungen den größten Teil der Arbeit im Steady state, d.h. im Gleichgewicht von O 2 - Zufuhr und O 2 - Verbrauch in der Muskulatur, zu erbringen. Der Laktatspiegel (und damit der Säuregrad des Blutes) steigt kaum an und sollte je nach Trainingsziel zwischen 1,5 und 4 mmol Laktat/ l Blut liegen. Durch die trainingsbedingten Belastungen - ganz gleich, ob Kraft oder Ausdauer im Vordergrund stehen wird eine Vielzahl von Stoffwechselvorgängen aktiviert, wobei die Energiebereitstellung im Vordergrund steht. Der Neuaufbau von Strukturmaterial wie. z.b. Aktin und Myosin sowie Mitochondrieneiweiß tritt zurück; durch die mechanischen Belastungen des Trainings kommt es sogar zur Zerstörung dieser Bausubstanzen und zu Zelleinrissen. Im Vergleich zur individuellen Leistungsfähigkeit zu häufiges, zu langes und zu intensives Training führt zum Überwiegen kataboler, d.h. abbauender, Stoffwechselvorgänge. Diese katabole Stoffwechselsituation geht mit einer entsprechenden Leistungsabnahme einher, die einige Stunden anhalten oder im ungünstigsten Falle längerfristig sogar zum sog. Übertrainingssyndrom führen kann. Die sich anschließende Erholungsphase (Regeneration) wird in einem schnellen und einem langsamen Abschnitt eingeteilt und durch anabole, d.h. aufbauende, Stoffwechselvorgänge dominiert. Abb.1. Katabole (Belastung) anabole (Erholung) Reaktion auf eine Trainingsbelastung In der schnellen Anfangsphase der Regeneration wird das Defizit an Elektrolyten (Na +, Cl -, Mg ++, Ca ++, K + usw.) und Wasser ausgeglichen. In der sich anschließenden langsameren Regenerationsphase erfolgen das Wiederauffüllen der Glykogenspeicher in Muskel und Leber, der Wiederaufbau von Enzymen der Energiebereitstellung und die Resynthese von Aktin und Myosin sowie von Mitochondrieneiweiß. Entsprechend groß sind der Kohlenhydrat- und Eiweißbedarf. Diese anabolen Vorgänge gehen mit einer sportartspezifischen Leistungssteigerung, dem Trainingsef-
fekt, einher. Man spricht von einer Überkompensation der anfänglichen Leistungsminderung, der sog. Superkompensation. Wiederholt hohe Laktatkonzentrationen im Blut weisen auf hohe Belastungen der Energiebereitstellung hin; hohe Harnstoffkonzentrationen von mehr als 8 mmol/l am Morgen nach dem Training können für eine starke Inanspruchnahme des Eiweißstoffwechsels sprechen; hohe CK- Werte (Kreatinkinase) können einen Hinweis auf bedeutsame Störungen an der Membran der Muskelzelle, aus der dann dieses Enzym ins Blut übertritt geben. (Übertrainingssyndrom) Die Regenerationsphase kann entscheidend durch physikalische Maßnahmen wie Auslaufen sowie Einhalten von Ernährungsrichtlinien beeinflusst werden, was die bezweckte Leistungssteigerung optimiert. Entsprechend den Trainingsreizen bewirkt das Dauerleistungstraining hauptsächlich eine Verbesserung der allgemeinen aeroben dynamischen Ausdauer. Über einen relativ langen Zeitraum betrieben, werden die bekannten Anpassungen des Organismus wie Sportherz und verbesserte Kapillarisierung sichtbar. 2.2 Intervalltraining Das Intervalltraining ist durch einen systematischen, rhythmischen Wechsel von Belastung und Erholung charakterisiert. In den Pausen wird allerdings nicht die vollständige Erholung abgewartet, sondern mit der erneuten Belastung bereits dann begonnen, wenn eine vorgegebene Herzfrequenz (in der Regel 120/min) erreicht ist lohnende Pause. Die resultierende summarische Belastung beim Intervalltraining ist davon abhängig, in wieweit man die Intensität variiert, die Pausendauer verändert bzw. gestaltet und/ oder die Zahl der Wiederholungen erhöht bzw. verringert. 2.2.1 Extensives Intervalltraining Beim extensiven Intervalltraining resultiert die Gesamtbelastung aus einer großen Belastungsdauer bzw. einem großen Belastungsumfang. Die Intervalle werden je nach Länge bzw. Dauer mit einer Geschwindigkeit, die etwa 75 90% der VO 2 max- Geschwindigkeit beträgt, durchgeführt und öfter wiederholt. Die Pausen sind verhältnismäßig kurz. In den einzelnen Belastungsphasen bildet die arbeitende Muskulatur relativ wenig laktat, das aber infolge des großen Reizumfanges allmählich, Aufgestockt wird. Trainiert werden vorwiegend die allgemeine aerobe Ausdauer und die lokale Muskelausdauer. Durch die Dauermethode und weniger gut durch das extensive Intervalltraining trainiert man die allgemeine aerobe Ausdauer.
Die Anpassung erfolgt über einen längeren Zeitraum. Dass aber selbst bei Ausdauerleistungen das Training der aeroben Kapazität allein nicht für die gute Leistung verantwortlich ist, zeigt die Bedeutung des Endspurts bei Langstreckenläufern. Neben der optimalen Ausschöpfung der aeroben Möglichkeiten auf dem größten Teil der Strecke wird im Endspurt eine schnell Mobilisierung der Energie nötig, die nur auf anaeroben Weg freigesetzt werden kann. Abb. 2. Veränderung des Laktatspiegels bei Unterschiedlicher Belastung (Fahrradergometer) Oben: Intervallarbeit: 10x 350W, 1min Belastung 1min Pause Unten: Intervallarbeit: 20x 350W, 30s Belastung 1 min Pause Bei starker Belastung von 20-30s Dauer erfolgt die Energiebereitstellung durch Kreatinphosphat- und ATP- Speicher, kaum Laktatanstieg (unten) Oberhalb 30s Belastungsdauer nimmt die anaerobe Energiebereitstellung mit starkem Laktatanstieg zu (oben) 2.2.2 Intensives Intervalltraining Beim intensiven Intervalltraining liegen die Belastungsintensitäten bezogen auf die maximale Sauerstoffaufnahme VO 2 max im maximalen bis supramaximalen Bereich (bis 130% der VO 2 max Geschwindigkeit). Die Anzahl der Wiederholungen (Reizumfang) liegt aufgrund der hohen Reizstärke wesentlich niedriger. Die Pausen müssen entsprechend länger sein.
Die arbeitende Muskulatur bildet in jeder Belastungsphase zur Deckung des hohen Energiebedarfs eine größere Menge Laktat. Das Laktat wird in der Pause oxidiert, d.h. energetisch verwertet oder wieder zu Glukose resynthetisiert. Am Ende einer intensiven Intervallbelastung sind relativ hohe Laktatkonzentrationen im Blut festzustellen. Trainiert wird bei einer hohen Reizdauer hauptsächlich die allgemeine anaerobe dynamische Ausdauer in Form von Schnelligkeitsausdauer. Um eine muskuläre Anpassung zu erreichen, müssen die Trainingsreize so hoch sein, dass es zu einer Vergrößerung der Kapazität der glykolytischen Enzyme kommt. Hinsichtlich der Belastungsdauer werden im Intervalltraining folgende Methoden unterschieden: Kurzzeitintervallmethode mit 10- bis 20sekündiger Belastungsdauer (Intervallsprints) bei vorwiegend alaktazider anaerober Energiebereitstellung (Einsatz der energiereichen Phosphatverbindungen ATP und KP). Bsp.: Ortsschildsprints Mittelzeitintervallmethode mit 20- bis 120sekündiger Belastungsdauer bei vorwiegend laktazider anaerober Energiebereitstellung (glykolytische Energienachlieferung unter Laktatbildung). Bsp.: 5x1000m SB mit 10min KB Langzeitintervallmethode mit mehr als 120s Belastungsdauer (entspricht weitgehend dem extensiven Intervalltraining); hier wird die aerobe Energiebereitstellung zunehmend eingesetzt). Bsp.: 3x2000m SB mit 10min KB Welche der Methoden angewendet wird, richtet sich nach der Leistungsfähigkeit des Athleten und der Art der Wettkampfbelastung (Streckenlänge). Kurzzeit- und Mittelzeitintervalle sind zum intensiven Intervalltraining zu rechnen und verbessern überwiegend die allgemeine anaerobe dynamische Ausdauer. Unter den aufgeführten Methoden nimmt die Dauermethode die dominierende Rolle zur Entwicklung der allgemeinen dynamischen Ausdauer ein. Die Euphorie der 50er Jahre bezüglich der Wirksamkeit der Intervallmethoden auf die aerobe Ausdauer besonders der Kurzzeitintervallmethode ist einer entsprechenden Ernüchterung gewichen. Es wurden bei Anwendung dieser Methoden immer aerobe und anaerobe Energiebereitstellungsmechanismen angesprochen und damit die Leistungsfähigkeit der gesamten Energienachlieferung entwickelt. Einen optimalen Leistungsfortschritt im aeroben Bereich haben die Intervallverfahren nicht gebracht.
2.2.3 Steuerung über die Herzfrequenz Bei intensiven Intervallbelastungen liegt die Intensität in der Regel in einem Bereich mit deutlich laktazider Energiebildung. Belastungs- und Erholungsphasen wechseln ständig und damit auch Laktatbildung und elimination In Abhängigkeit von Belastungsdauer und intensität sowie Pausendauer lassen sich im Wesentlichen zwei Typen von Laktat- Zeit- kurven beobachten: Eine Laktatkurve, die zwischen einem Grenzmaximum und Grenzminimum auf- und absteigt Eine Laktatkurve, die einen stetigen Anstieg zeigt. Ein kontinuierlicher Anstieg des Laktats ist dann zu erwarten, wenn die Pausendauer in Relation zur Belastungsintensität und dauer zu gering ist. Gelegentlich wird eine solche Laktatkurve im Training angestrebt, wenn z.b. das Stehvermögen verbessert werden soll. In vielen Fällen tritt sie allerdings ungewollt auf, vor allem dann, wenn die Pausendauer über die Herzfrequenz gesteuert wird. Eine Belastungspause wird oft beendet, wenn die Herzfrequenz auf 120/min und tiefer abgesunken ist (sog. lohnende Pause ). Im anaeroben Belastungsbereich besteht jedoch keine feste Beziehung zwischen Herzfrequenz und metabolischer Situation. Die Laktatelimination ist deutlich langsamer als die Herzfrequenzabsenkung in der Pause. Bei zu kurzen Pausen wird das in Abb. 3 (Simulation) und in Abb. 4 (reale Situation) dargestellte Laktat- und Herzfrequenzverhalten beobachtet. Abb. 3 Laktat- und Herzfrequenzverhalten bei intensiver Intervallbelastung (Computersimulation)
Abb. 4 Blutlaktatverhalten bei einem Schnelligkeitsausdauertraining von Fußballspielern. Es wurden 6 Hügelläufe mit lohnender Pause durchgeführt Quelle: de Marées, H. (2003). Sportphysiologie. Kassel : Sportverlag Strauß