biologischeGesetzmäßigkeiten des Trainings
Transcript of biologischeGesetzmäßigkeiten des Trainings
5/16/2018 biologischeGesetzmäßigkeiten des Trainings - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/biologischegesetzmaessigkeiten-des-trainings 1/17
1
Friedrich-Schiller-Universität Jena
Lehrstuhl und Abteilung für Sportmedizin
Biologische
Gesetzmäßigkeiten des
Trainings
Friedrich-Schiller-Universität Jena
Lehrstuhl und Abteilung für Sportmedizin
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.
5/16/2018 biologischeGesetzmäßigkeiten des Trainings - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/biologischegesetzmaessigkeiten-des-trainings 2/17
2
= 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
Friedrich-Schiller-Universität Jena
Lehrstuhl und Abteilung für Sportmedizin
Friedrich-Schiller-Universität Jena
Lehrstuhl und Abteilung für Sportmedizin
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).
5/16/2018 biologischeGesetzmäßigkeiten des Trainings - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/biologischegesetzmaessigkeiten-des-trainings 3/17
3
Friedrich-Schiller-Universität Jena
Lehrstuhl und Abteilung für Sportmedizin
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.
Friedrich-Schiller-Universität Jena
Lehrstuhl und Abteilung für Sportmedizin
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
5/16/2018 biologischeGesetzmäßigkeiten des Trainings - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/biologischegesetzmaessigkeiten-des-trainings 4/17
4
Friedrich-Schiller-Universität Jena
Lehrstuhl und Abteilung für Sportmedizin
Friedrich-Schiller-Universität Jena
Lehrstuhl und Abteilung für Sportmedizin
Adaptationen an
Ausdauerbelastung
5/16/2018 biologischeGesetzmäßigkeiten des Trainings - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/biologischegesetzmaessigkeiten-des-trainings 5/17
5
Friedrich-Schiller-Universität Jena
Lehrstuhl und Abteilung für Sportmedizin
Grundschema der motorischen Beanspruchungsformen(aus Hollmann 2000)
Friedrich-Schiller-Universität Jena
Lehrstuhl und Abteilung für Sportmedizin
Ausdauer
Def.: Ausdauer ist charakterisiert durch die Fähigkeit, einegegebene Leistung über einen möglichst langenZeitraum durchhalten zu können.
Somit ist Ausdauer identisch mit Ermüdungs- widerstandsfähigkeit .
5/16/2018 biologischeGesetzmäßigkeiten des Trainings - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/biologischegesetzmaessigkeiten-des-trainings 6/17
6
Friedrich-Schiller-Universität Jena
Lehrstuhl und Abteilung für Sportmedizin
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
Friedrich-Schiller-Universität Jena
Lehrstuhl und Abteilung für Sportmedizin
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
5/16/2018 biologischeGesetzmäßigkeiten des Trainings - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/biologischegesetzmaessigkeiten-des-trainings 7/17
7
Friedrich-Schiller-Universität Jena
Lehrstuhl und Abteilung für Sportmedizin
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
Friedrich-Schiller-Universität Jena
Lehrstuhl und Abteilung für Sportmedizin
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!!!
5/16/2018 biologischeGesetzmäßigkeiten des Trainings - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/biologischegesetzmaessigkeiten-des-trainings 8/17
8
Friedrich-Schiller-Universität Jena
Lehrstuhl und Abteilung für Sportmedizin
Abbau der Kohlenhydrate. Diedicke des Pfeils soll denmöglichen Durchsatz
verdeutlichen. Glycolyse –hoher Durchsatz, geringeÖkonomie. AerobeEnergiefreisetzung – geringerDurchsatz, ökonomisch.
(aus Badtke 1995)
Friedrich-Schiller-Universität Jena
Lehrstuhl und Abteilung für Sportmedizin
Bereiche der Energiebereitstellung
(aus Badtke 1995)
5/16/2018 biologischeGesetzmäßigkeiten des Trainings - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/biologischegesetzmaessigkeiten-des-trainings 9/17
9
Friedrich-Schiller-Universität Jena
Lehrstuhl und Abteilung für Sportmedizin
Einteilung derTrainingsbereiche überKenngrößen desEnergiestoffwechsels (nachPansold). Das starre Konzept
des aerob- anaerobenÜbergangsbereiches mit denbeiden Schwellen muss nachLeistungsfähigkeit (und Alter)modifiziert werden.
(aus Badtke 1995)
Friedrich-Schiller-Universität Jena
Lehrstuhl und Abteilung für Sportmedizin
Merkmale vonunterschiedlichenFormen vonAusdauer-belastungen imLeistungssport
(aus Badtke 1995)
5/16/2018 biologischeGesetzmäßigkeiten des Trainings - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/biologischegesetzmaessigkeiten-des-trainings 10/17
10
Friedrich-Schiller-Universität Jena
Lehrstuhl und Abteilung für Sportmedizin
Die Auswirkungen einespräventiven Ausdauertrainings
auf den Organismus
Erweiterung der Organkapazität
Erhöhung des Leistungsniveaus
Verbesserung der Belastungstoleranz
Friedrich-Schiller-Universität Jena
Lehrstuhl und Abteilung für Sportmedizin
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
5/16/2018 biologischeGesetzmäßigkeiten des Trainings - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/biologischegesetzmaessigkeiten-des-trainings 11/17
11
Friedrich-Schiller-Universität Jena
Lehrstuhl und Abteilung für Sportmedizin
•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
Abfall bzw. ReduzierungAnstieg bzw. VerbesserungAdaptationsart
Allgemeine positive Adaptationsmechanismen verschiedenerOrgansysteme – an Ausdauerbelastung (unspezifisch) eine Übersicht
modifiziert nach Bringmann 1989
Friedrich-Schiller-Universität Jena
Lehrstuhl und Abteilung für Sportmedizin
•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
Abfall bzw. ReduzierungAnstieg bzw. VerbesserungAdaptationsart
Allgemeine positive Adaptationsmechanismen verschiedenerOrgansysteme – an Ausdauerbelastung (unspezifisch) eine Übersicht
modifiziert nach Bringmann 1989
5/16/2018 biologischeGesetzmäßigkeiten des Trainings - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/biologischegesetzmaessigkeiten-des-trainings 12/17
12
Friedrich-Schiller-Universität Jena
Lehrstuhl und Abteilung für Sportmedizin
Cardiale
Adaptation
Friedrich-Schiller-Universität Jena
Lehrstuhl und Abteilung für Sportmedizin
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
5/16/2018 biologischeGesetzmäßigkeiten des Trainings - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/biologischegesetzmaessigkeiten-des-trainings 13/17
13
Friedrich-Schiller-Universität Jena
Lehrstuhl und Abteilung für Sportmedizin
Verteilung Herzminutenvolumen in Abhängigkeit von derBelastungsintensität
Dickhuth 2000
Person 85 kg, 190cm groß
Friedrich-Schiller-Universität Jena
Lehrstuhl und Abteilung für Sportmedizin
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
5/16/2018 biologischeGesetzmäßigkeiten des Trainings - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/biologischegesetzmaessigkeiten-des-trainings 14/17
14
Friedrich-Schiller-Universität Jena
Lehrstuhl und Abteilung für Sportmedizin
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
Friedrich-Schiller-Universität Jena
Lehrstuhl und Abteilung für Sportmedizin
Badtke 1995
5/16/2018 biologischeGesetzmäßigkeiten des Trainings - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/biologischegesetzmaessigkeiten-des-trainings 15/17
15
Friedrich-Schiller-Universität Jena
Lehrstuhl und Abteilung für Sportmedizin
Starling Kurve (Herzfunktionskurve)
Abhängigkeit des Schlagvolumensvom linksventrikulären
enddiastolischen Füllungsdruck(Vorlast)
Frank-Staub-Starling-Mechanismus SteigerungSchlagvolumen
Thews 1999
Friedrich-Schiller-Universität Jena
Lehrstuhl und Abteilung für Sportmedizin
Herzfrequenz in Abhängigkeit von SportherzbildungBadtke 1995
5/16/2018 biologischeGesetzmäßigkeiten des Trainings - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/biologischegesetzmaessigkeiten-des-trainings 16/17
16
Friedrich-Schiller-Universität Jena
Lehrstuhl und Abteilung für Sportmedizin
Beziehung zwischen Sportherzausprägungund der maximalen HerzschlagfrequenzBadtke 1995
Friedrich-Schiller-Universität Jena
Lehrstuhl und Abteilung für Sportmedizin
Beziehungen zwischen derSportherzausprägung undder Herzschlagfrequenz inder 4. Minute nach einerfahrradergometrischenAusbelastung
Badtke 1995
5/16/2018 biologischeGesetzmäßigkeiten des Trainings - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/biologischegesetzmaessigkeiten-des-trainings 17/17
17
Friedrich-Schiller-Universität Jena
Lehrstuhl und Abteilung für Sportmedizin
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
Friedrich-Schiller-Universität Jena
Lehrstuhl und Abteilung für Sportmedizin
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: