biologischegesetzmäßigkeiten des trainings

5/16/2018 biologischeGesetzmäßigkeiten des Trainings - slidepdf.com

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Friedrich-Schiller-Universität Jena

Lehrstuhl und Abteilung für Sportmedizin

Biologische

Gesetzmäßigkeiten des

Trainings



Belastung Sportler (Patient)

Adaptation

=Antwort des Organismus aufein langandauerndes Training

Reaktion

=Antwort des Organismusauf eine einmaligeBelastung

Durch wiederkehrende Reaktionen bilden sich Adaptationen heraus.

Durch eine erfolgte Adaptation verbessert sich die Reaktion.



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= die Verbesserung der Funktion durch Anpassung mit einerVerstärkung der Struktur (Aktivitätshypertrophie und umgekehrtInaktivitätsatrophie)(Adolph, Bruck, Schubert, Hecht)

Adaptation

= „Anpassung an eine Funktion durch Ausübung derselben“.

fkt.: Anpassung





Sportliches Training im weitesten Sinneist der komplexe Prozess der sportlichen

1. Vorbereitung, der alle

2. Einwirkungen und Maßnahmen der konstitutionellen, konditionellen,sporttechnisch-koordinativen, taktischen, intellektuellen und psychisch-moralischen Vorbereitung auf den Leistungsvergleich im sportlichenWettkampf umfasst. Dieser Prozess schließt Maßnahmen der

3. Erholung, der beschleunigten

4. Wiederherstellung nach Belastung sowie das

5. sportliche Lebensregime ebenso ein, wie die Erziehung undSelbsterziehung der Sportler (SCHNABEL).



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Sportliches Training im engeren Sinne istder komplexe Prozess der sportlichen

1. planmäßige Belastung mittels Körperübungen mit dem

2. Ziel der physischen und psychischen Vervollkommnung.

Dabei vollzieht sich die physische Vervollkommnung im wesentlichen in

drei Bereichen :

• Physische Allgemeinbildung als Prozess der Aneignung desgesellschaftlich erforderlichen Minimums an körperlicher und sportlicherLeistungsfähigkeit.

• Sportliche Betätigung bis hin zum Leistungssport als Prozess desplanmäßigen Trainings mit dem Ziel höchster Leistungen im Wettkampf.

• Aktive Erholung und Training der Gesundheit als Prozess derSteigerung und Erhaltung von Gesundheit und Leistungsfähigkeit allerBürger.



Hypothetischer Zeitverlauf derWiederherstellung:

a) Muskelgewebe

b) Binde- und Stützgewebe beivollständiger Wiederherstellung

c) Binde- und Stützgewebe beiunvollständiger Wiederherstellung(nach Dietrich).

Belastung Belastbarkeit

Gleichgewicht

aus Badtke 1995



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Adaptationen an

Ausdauerbelastung



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Grundschema der motorischen Beanspruchungsformen(aus Hollmann 2000)



Ausdauer

Def.: Ausdauer ist charakterisiert durch die Fähigkeit, einegegebene Leistung über einen möglichst langenZeitraum durchhalten zu können.

Somit ist Ausdauer identisch mit Ermüdungs- widerstandsfähigkeit .



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20 km7,5km Staffel u.

10km

Biathlon

30 und 50 km15 km und

20 km F

5-u.10km F

10km Staff.

Skilanglauf

1500m400m, 800m F100 und 200mSchwimmsport

1000 m F, 2000mRudersport

100 km Mannschaft

Etappen- und

Straßeneinzel-

rennen

30-50 km Zeit-

fahren Straße

4000-m-Bahn

(Einzel,

Mannschaft)

1000-m-BahnRadsport

10.000 m1000 m500 m FKanurennsport

Marathonlauf

50 km Gehen

20 km Gehen5000 und

10.000 m

1500, 3000-m-

Hindernis

400 u. 800mLeichtathletik/

Lauf

10.000 m3000 und 5000m500 u. 1500mEisschnelllauf

Langzeit-

ausdauer

III

90-360 min

Langzeit-

ausdauer

II

35-90 min

Langzeit-

ausdauer

I

10-35 min

Mittelzeit-

ausdauer

2min – 10min

Kurzzeit-

ausdauer

35s – 2min

Sportarten und

Disziplinen

Zuordnung von Ausdauersportarten und Disziplinen in die Zeitbereiche derLeistungsstruktur (Wettkampfleistungen) F - Frauen



Dauerleistungsmethode

Reizstärke: 25-75%, gleichbleiben oder steigernd bzw.wechselnd (kontinuierlich entsprichtFahrtenspiel

Reizdauer: länger als 10 Minuten

Pause: keine (!) Pausen (bzw. unvollständige!)

bevorzugte

Wirkungsweise: Ökonomisierung der Bewegung

Ökonomisierung der Herztätigkeit

Steigerung des oxydativen Stoffwechsels

Steigerung der Energievorräte



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Intervallmethode

Reizstärke: 60-100 %

Reizdauer: 10 - 20 sec (Kurzzeitintervall)20 - 120 sec (Mittelzeitintervall) .8 - 10 min (Langzeitintervall)

Pause: 45-90 sec / 5 Minuten / 10-15 Minutenkeine vollständigen Pausen!

bevorzugte

Wirkungsweise: Hypertrophie der Herzmuskulatur und regulativeDilatation, Steigerung der glykolytischen und oxydativenKapazität, Verbesserung der nervalen und hormonellenRegulation



Wiederholungsarbeit

Reizstärke: 70-100 %Reizdauer: 10-60 sec

Pause: 3-15 Minuten

bevorzugte

Wirkungsweise: Entwicklung der Schnellkraft und Schnelligkeit

Verbesserung der Regulationsfähigkeit

Entwicklung des anaeroben Stoffwechsels

Im Gegensatz zur Intervallmethode erfolgt die neue Reizsetzung erst nach vollständiger Erholung des Organismus!!!



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Abbau der Kohlenhydrate. Diedicke des Pfeils soll denmöglichen Durchsatz

verdeutlichen. Glycolyse –hoher Durchsatz, geringeÖkonomie. AerobeEnergiefreisetzung – geringerDurchsatz, ökonomisch.

(aus Badtke 1995)



Bereiche der Energiebereitstellung

(aus Badtke 1995)



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Einteilung derTrainingsbereiche überKenngrößen desEnergiestoffwechsels (nachPansold). Das starre Konzept

des aerob- anaerobenÜbergangsbereiches mit denbeiden Schwellen muss nachLeistungsfähigkeit (und Alter)modifiziert werden.

(aus Badtke 1995)



Merkmale vonunterschiedlichenFormen vonAusdauer-belastungen imLeistungssport

(aus Badtke 1995)



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Die Auswirkungen einespräventiven Ausdauertrainings

auf den Organismus

Erweiterung der Organkapazität

Erhöhung des Leistungsniveaus

Verbesserung der Belastungstoleranz



Allgemeine positive Adaptationsmechanismen verschiedenerOrgansysteme – an Ausdauerbelastung (unspezifisch) eine Übersicht

•Muskeldurchblutung (für gegebene Leistung)

•Blutströmungsgeschwindigkeit

•peripherer Gefäßwiderstand

•systolischer Blutdruck (für gegebene

Leistung)

•peripherer sympath. Antrieb (kardial)

•thrombotische Prozesse (↑ Gerinnungszeit, ↑

fibrinolytische Aktivität u.a.)

•intramuskuläre Blutverteilung

•Vaskularisierung (Kollateralen,

Kapillarisierung)

•Muskeldurchblutung (maximale Belastung)

•Fließeigenschaft des Blutes (↓ Rigidität d.

Ery. u.a.)

•antiatherogener Effekt

•venöser Rückstrom

periphere hämodynamische Adaptation

•Herzschlagfrequenz

•myokardialer Sauerstoffbedarf (für gegebene

Herzleistung)

•myokardialer Energiebedarf (für gegebene

Herzleistung)

•mykardiale Katecholaminfreisetzung

•Herzvolumen

•Ventrikeldilatation (regulativ)

•Myokardhypertroph. (physiol.)

•Herzschlagvolumen

•enddiastol. u. systol. Volumen

•Kardiodyn. Zeitintervalle (Kammersystole u.

–diastole, Anspannungs-, Austreibungs- und

Auffüllungsperiode)

•Kollateralenausbildung (präexistent)

•Mitochondrienmasse, oxidativer

Enzymbesatz

•myokardiale Sauerstoffausnutzung

kardiale Adaptation

Abfall bzw. ReduzierungAnstieg bzw. VerbesserungAdaptationsart

modif

iziert nach Bringmann 1989



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•Körpermasse

•Katecholaminausschüttung

•Insulinbedarf

•Gesamtcholesteroli.S.

•Triglyceride i.S.

•Harnsäure i.S.

•arteriosklerotische Prozesse

•Blutlaktat (für gegebene Belastung)

•LDL

•intrazelluläre Kapazität des Muskels

(Mitochoindrien, oxidativer Enzymbesatz,

Glykogen, Myoglobin u.a.)

•Insulinsensitivität

•Glukosetoleranz

•Glukoseutilisation

•Sensitivität d. Lipoproteinlipase

•HDL-Fraktion i.S.

•aerobe-anaerobe Schwelle

•Sauerstoffutilisation

periphere metabolische

Adaptation

•Atemfrequenz (Ruhe, submaximale

Belastung)

•Atemminutenvolumen (Ruhe, submaximale

Belastung)

•Totraumventilation

•Atemäquivalent (für gegebene Leistung)

•Atemtechnik

•Atemvolumen

•Vitalkapazität (bes. durch Atemtechnik)

•Atemsekundenwert

•alveoläre Ventilation

•Diffussionskapazität

•Sauerstoffaufnahme

pulmonale Adaptation



modifiziert nach Bringmann 1989



•Mineralverluste

•Fett-und Wassergehalt

•Involutionsosteoporose

•Knochendichte

•Kortikalisdichte

•Spongiosastruktur (Umstrukturierung)

•Knorpel- und Sehnenzellendichte

•Elastizität (bes. Knorpel, Bänder)

•Kapillarisierung

•Zug-, Druck- und Torsionsfestigkeit

ossäre und bindegewebige Adaptation

•Hormonfreisetzung

•Auslenkung von Funktionen

•metabolische Risikofaktoren

•Membranpermeabilität

•Steigerung der Hormonsensitivität

•Stresstoleranz

weitere Adaptationen

•muskuläre Ermüdbarkeit

•muskulärer Energiebedarf (für gegebene

Leistung)

•periphere Durchblutung (submaximale

Belastung)

•Kreislaufzeitvolumen (Ruhe, submaximale

Belastung)

•Muskelfunktion (statisch, dynamisch)

•Muskelmasse (Hyperplasie und

Hypertrophie)

•Zellorganellen (Myofibrillen, Mitochondrien,

oxidative und anoxidative glykolytische

Enzyme, Myoglobin u.a.)

•Stoffwechselbasis (Muskelglykogen,

Lipolyserate, energiereiche Phosphate, K, Cau.a.)

•Vaskularisierung (Kollateralen,

Kapilarisierung)

•arterio-venöse Sauerstoff-Differenz

muskuläre Adaptation



modifiziert nach Bringmann 1989



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Cardiale

Adaptation



Zeitliche Zuordnung

wichtiger

Funktionsparameter zu

den Aktionsphasen des

Herzens:

1)Anspannungsphase,

2)Austreibungsphase,

3)Entspannungsphase,

4) Füllungsphase.

Die gelben Querbalken

markieren die

Verschlussdauer der

betreffenden Klappen.

SV-Schlagvolumen, RV-

RestblutvolumenThews, Mutschler, Vaupel1

1999



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Verteilung Herzminutenvolumen in Abhängigkeit von derBelastungsintensität

Dickhuth 2000

Person 85 kg, 190cm groß



45+-547 +-5

48 +-5

50 +-7

50 +-9

51 +-8

65 +-7

56 +-9

62 +-7

62 +-9

64 +-8

18157

32

14

67

53

55

71

42

12

17

MarathonlaufStraßenradsportRudern

EisschnelllaufMittelstreckenlauf

SchwimmenRingen

Fußball

TurnenWurf/Stoß

Gewichtheben

Ruhe - HerzfrequenznSportart

Die Ruheherzschlagfrequenz (min) vonSportlern verschiedener Sportarten



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Sportherz

Definition:

harmonische Vergrößerung (aller Herzhöhlen)

vermehrte Volumenbelastung führt zur Dilatationund Hypertrophie (exzentrische Hypertrophie)

Leistungsreserve

erhöhte Leistungsfähigkeitein vergrößertes Sportherz ist gesund(physiologischer Anpassungsvorgang)

kritisches Herzgewicht im Mittel von 500g bzw.7,5g/kg KG wird nicht überschritten

Zeitschrift für Sportmedizin;Kindermann, W



Badtke 1995



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Starling Kurve (Herzfunktionskurve)

Abhängigkeit des Schlagvolumensvom linksventrikulären

enddiastolischen Füllungsdruck(Vorlast)

Frank-Staub-Starling-Mechanismus SteigerungSchlagvolumen

Thews 1999



Herzfrequenz in Abhängigkeit von SportherzbildungBadtke 1995



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Beziehung zwischen Sportherzausprägungund der maximalen HerzschlagfrequenzBadtke 1995



Beziehungen zwischen derSportherzausprägung undder Herzschlagfrequenz inder 4. Minute nach einerfahrradergometrischenAusbelastung

Badtke 1995



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Reaktions-

bereitschaftsteigt

0

0

0

0

(+)

0

0

(+)

0

(+)

++

(+)

(+)

+

+++

(+)

Intervallmethode

Kurzzeitintervall

Mittelzeitintervall

Langzeitintervall

Ökonomi-sierung

geringeÖkonomi-sierung

+

(+)

0

+

(+)

++

(+)

++

0

(+)

Dauermethode

niedrige Intensität

aerob/anaerobe

Schwelle

MotorikVagotonieBlutvol.periph.Durchblutg.

Coronar-durchbl.

HerzgrößeMethode

Kardiopulmonale und nervale Adaptation nachAusdauertraining in Abhängigkeit von der Trainingsmethode



Sportliche Belastung→Wirkung auf:

Blut:

kurzzeitig:

•Vol ↓ (Plasma) => ↑ Hk, ↑Ery, ↑ Hb

•Leuko ↑

•Lympho ↑

•Eos ↓langzeit:

•↑ Blutvolumen

•↑ Zellvolumen

•Gesamteryzahl ↑

•total Hb ↑

•Hb im Ery ↑

•Aktivität KM ↑

•Adhäsion und Aggregation ↓

• fibrinolytisches System ↑

•Pufferkapazität ↑

Linksverschiebung

=> rel. (↓) Hb und (↓) Hk-Werte

ABER:

biologischegesetzmäßigkeiten des trainings

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