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Ausdauer

Ausdauer

 Ausdauer
1. Bedeutung der Ausdauer
1.1 Erhaltung von Gesundheit und Leistungsfähigkeit
1.2 Grundlage für sportliche Leistungen und Fitness
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1. Bedeutung der Ausdauer 2. Biologische Grundlagen 3. Ausdauerfähigkeiten und leistungsbestimmende Faktoren 4. Ausdauertraining 5. Trainingsmittel für Ausdauertraining 6. Trainingswirkungen durch Ausdauertraining

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Ausdauer 1. Bedeutung der Ausdauer 1.1 Erhaltung von Gesundheit und Leistungsfähigkeit 1.2 Grundlage für sportliche Leistungen und Fitness 2. Biologische Grundlagen 2.1 Leistungsbestimmende Faktoren 22 Energie gewinnung in der Muskelzelle 2.3 Vergleich und Bedeutung der verschiedenen Energiegewinnungswege 2.4 Herz-Kreislauf-System and Atmung 3. Ausdauerfähigkeiten und leistungs bestimmende Faktoren 3.1 Maximale Sauerstoff aufnahme (VO₂ max) 3.2 Charakterisierung der Ausdauerleistungsfähigkeit durch Schwellenwerte 3.3 Sauerstoffdefizit, Sauerstoffschuld 3.4 Abgrenzung der Ausdauerfähigkeiten 3.5 Allgemeine Ausdauerfähigkeiten 3.6 Spezielle Ausdauerfähigkeiten 4. Ausdauertraining 4.1 Trainingsziele 4.2 Trainingsmethoden 4.3 Ausdauertraining im Bereich Gesundheit und Fitness 4.4 Ausdauertraining im Leistungssport 5. Trainingsmittel für Ausdauertraining 6. Trainingswirkungen durch Ausdauertraining. 6.1 Anpassungen der Muskelzelle 6.2 Anpassungen des Herz-Kreislauf-Systems 1. Bedeutung der Ausdauer Im Sport und auch allgemein versteht man unter Ausdauer die physische und psychische Wider- standsfähigkeit gegen Ermüdung bei relativ lang dauernden Belastungen und die rasche Erholungs- fahigkeit nach der Belastung 1.1 Erhaltung von Gesundheit und Fitness Risiko von Herz-Kreislauferkranken verringern. □ Verbesserte Durchblutung der Organe, stärkung des Immunsystems. ↳ Gesundheit stabilisieren, bessere Stressbewältigung. 1.2 Grundlage für sportliche Leistungen und Fitness Ausdauer als Ermüdungs wiederstandsfähigkeit ist notwendig für die Beibehaltung einer möglichst hohen Belastungsintensität eine schnelle Erholung in kurzen Wettkampfpausen, in Phasen mit geringer Belastungsintensität und Zwischen einzelnen Trainingseinheiten und Welthämpfen Ermüdungsprozesse betreffen nicht nur die Muskelfunktion, sondern auch konzentration, Sinnes wahrnehmung und Motivation 2. Biologische Grundlagen 2.1 Leistungsbestimmende Faktoren Die Kapazität der Energie bereitstellung wird im Wesentlichen von zwei Bereichen bestimmt: Leistungsfähigkeit der Energiegewinnungswege in der Muskelzelle, 0 Leistungsfähigkeit des Herz-Kreislauf-Systems einschließlich der Almung...

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in Bezug auf Zufuhr der Stoffe zur Energiegewinnung (Glucose, Fettsäuren, Sauerstoff). Abtransport der Endprodukte Kohlendioxid, Wasser und Laktal maximale Ruhe Belastung Herzminutenvol. V/min 24,0 Organdurchblut. ml/min 1.000 1.000 600 5,9 250 500 750 3.100 20.900* 1.300 500 Lunge alaktazid Herzmuskel Spaltung energiereicher Phosphate Gehirn Innere Organe Muskeln Lungenkreislauf Körperkreislauf Muskel: Durchblutung (Kapillarisierung) und Energiestoffwechsel Haut, Skelett *Die Werte beziehen sich auf die Gesamtmuskulatur beim Laufen, Radfahren, Schwimmen oder Skilanglauf. anaerob Leistungsbestimmende Faktoren Lunge: Gasaustausch Herz: 2.2 Energiegewinnung in der Muskelzelle Die Energie bereitstellung in der Muskelzelle kann auf vier verschiedenen Wegen erfolgen. Zwei Energiegewinnungswege laufen ohne Sauerstoff (anaerob) im Zellplasma ab, die beiden anderen Stoffwechselwege benötigen Sauerstoff (aerob) und münden beide in den Stoffwechselweg der Mitochondrien Förderleistung laktazid Blut: Transport- und Pufferkapazität ¹ Energiegewinnungswege Unvollständiger Glucoseabbau, Laktatbildung Vollständiger Glucoseabbau zu H,O + CO2 aerob Abbau von Fettsäuren zu H2O + CO, 1. Anaerob-alaktazide Energiegewinnung Die Energie bereitstellung aus Phosphatspeichern verläuft ohne Sauerstoff und es wird kein Lakkat gebildet Muskel kontrahiert ATP wird verzögerungsfrei und mit hoher Geschwindigkeit nachgebildet. ATP-Vorrat ist jedoch klein → nach etwa 5-8 Gerunden ausgeschöpff Muskel entspannt ATP (1-2 s) Kreatin Kontraktion Energie AMP (Adenosin- monophosphat) ADP + Pi Kreatinphosphat (4-6 s) Energiereiche Phosphate ADP von 2. Anaerob-laklazide Energiegewinnung Bei intensiven Belastungen nimmt auf Grund der hohen ATP- Spaltungsrate die Konzentration von ADP in der Muskelzelle zu →→D Glykogenabban ange kurbelt → Muskelzelle fast nur durch Glykolyse abdecken, jedoch mit Laktat Parallel zur Erhöhung der Laklatkonzentration kommt es zu einer Anhäufung von freiem Phasphat, zu einer Veränderung. des lonenhaushalts und zu einem Absinken des ph-Wertes (Übersäuerung) Die Übersäuerung und Ermüdung kann durch folgende Prozesse verzögert werden 0 Puffersysteme in der Zelle und im Blut fangen die Übersäuerung ab □Laktat wird rasch in weniger belastete ST-Fasern in der Nachbarschaft oder in das Blut transportiert □ Schnelle Verwertung Laktat durch Einschleusen in die aerobe Emergiegewinnung von Herzmuskelzellen und auch von weniger belasteten ST-Fasern der Sklettmuskulatur. Darüber hinaus wird inder Leber Laktat zum Aufbau von Glucose verwendet 3. Aerohe Energiegewinning aus Kohlenhydraten Vorteile □ Es wird kein Laktat gebildet und es kommt nicht zur Übersäuerung Die Endprodukte (Cozund H₂0) können leicht ausgeschieden werden Die Energieausbeute ist hoch (40%). 4. Aerobe Energiegewinnung aus Fetten (Fettsäuren) Nachteile Für die Bildung gleicher ATP- Mengen braucht die Muskelzelle etwa 16% mehr Sauerstoff als bei der aeroben Energiegewinnung aus Kohlenhydraten. D Herz-Kreislauf-System muss deutlich mehr leisten Zeiteinheit bereitgestellte Energiemenge ist etwa nur halb so groß wie bei der aus Kohlenhydraten anaerob (ohne Sauerstoff) 2.3 Vergleich und Bedeutung der verschiedenen Energiegewinnungswege ATP/KP 100 kJ Die ATP (8) Kohlenhydrate 5 000 kJ Speichergrößen bei 70 kg Körpergewicht (untrainiert) ATP (4) Laktat pro ATP (2) C' ATP (2) ATP Laktatbildung Ermüdung Kennzeichen Energiegewinnung Sauerstoffbedarf Kontraktion Beginn der ATP-Nachbildung aerob (mit Sauerstoff) Blut Laktat |CO, - H,O CO, + HỌ Abb. 22: Speichergrößen (untrainiert) und Energieflussraten (Geschwindigkeit der ATP-Bildung) im Ver- gleich; Buchstabe C, siehe S. 31. ATP-Bildungsgeschw. (Rel. ATP-Menge / Zeit) Speicher ATP /KP-SPEICHER (A) ¹ anaerob-alaktazid Energieausbeute (Rel. ATP-Menge/g Nährst.) Speicherkapazität Fette 210 000 kJ Bedeutung für Gesamtbelastung ATP (1) (1-8): Relative ATP-Bildungsrate ADP + P Muskel, maximaler Energieverbrauch sehr schnell durch Speicherentleerung verzögerungsfrei sehr hoch (Faktor 8) gering nur für Sekunden dominierend bei hoch inten- siven Belastungen bis 12 s; Sofortdepot, reicht nur für wenige schnell aufeinander- folgende Kontraktionen bei maximaler Belastung (z. B. Startreaktionen, Beschleuni- gung beim 100-m-Lauf, Gewichtheben) GLYKOGENSPEICHER (B) anaerob-laktazid - + schnell durch Laktatbildung und Übersäuerung schnell anspringend hoch (Faktor 4) gering (Faktor 1) kann wegen Übersäuerung nur wenig genutzt werden dominierend bei intensiven Belastungen zwischen 15 s und 2 min (z.B. Laufstrecken zwischen 150 m und 800 m, 100 m Schwimmen) (C) + aerob gering (Faktor 2) sehr langsam, keine Laktatbildung und keine Übersäuerung langsame Steigerung (Faktor 19) hoch über 1,5 Stunden dominierend bei intensiven Belastungen zwischen 2,5 min und 120 min (z.B. Laufstrecken zwischen 1.000 m und Marathon) FETTSPEICHER (D) hoch höher als aerober Glukoseabbau sehr gering (Faktor 1) (Faktor 44) nahezu unerschöpfliche Energiequelle dominierend bei allen Belastungen über 120 min Trainings- programm Minimalprogramm - Anfänger - Gesundheitssport Optimalprogramm - Fortgeschrittene - Fitnesssport überarbeitete Formel HFmax =280-0,7x Lebensalter Intensität (Herzfrequenz, S/min) 180-Lebensalter (170-½ Lebensalter) +/-10 Spezielle Ausdauerfähigkeiten Kennt man die max Herzfrequenz, dann lassen sich mit angegebenen Prozentzahlen die Belastungsintensitäten an den Schwellen etwas genauer festlegen. Die mar Herzfrequenz nimmt ab 20 ab mit Trainingszustand + erforderliche Belastungsintensität Trainingspuls (S/min) = Ruhepuls + (HF max - Ruhepuls) x % Intensität 4.4 Ausdauertraining im Leistungssport Trainingshäufigkeit/ Dauer optim.: 3 x 30 min/Woche - täglich 15 min - 4 x 25 min/Woche 2 x 45 min/Woche - täglich 30-35 min - 5 x 40 min/Woche - 4 x 50 min/Woche - 3 x 60 min/Woche Allgemeine Ausdauer als Grundlage der speziellen Ausdauerfähigkeiten Sportarten mit geringer Bedeutung der Ausdauer → Grundlagenausdauer → Optimalgrogramm im Fitness mit zunehmender Bedeutung → mehr der allgemeinen aeroben Ausdauer entsprechen Um Anpassungen im Muskelstoffwechsel zu optimieren auch Belastungsintensitäten über der anaeroben Schwelle erforderlich □ Disziplinen mit hohen Anforderungen an die Ausdauer nicht nur extensive + intensive Dauermethate, auch Tempowechselmethocke, Fahrtspiel und extensive Intervallmethode. Training meist disziplinspezifisch Umfassen sowohl disziplinspezifische Anleile der verschiedenen Energiegewinnungswege als auch spezifische Anteile von Kraft- und Schnelligkeitsfähigkeiten Zur Verbesserung müssen mehrere verschiedene Trainingsmethoden, die aufeinander abgestimmt sein, verwendet werden Training der einzelnen Ausdauerfähigkeiten bestimmte Trainings methoden stehen im Vordergrund SPEZIELLE AUSDAUERFÄHIGKEITEN Langzeitausdauer Mittelzeitausdauer Kurzzeitausdauer azyklische Spielausdauer BEDEUTUNG der TRAININGSMETHODEN EVOJA TRAININGSMETHODEN Dauermethoden extensiv intensiv Tempowechselmethode Fahrtspiel Intervallmethoden extensiv intensiv Wiederholungsmethode wettkampfnahe Belastungen 5. Trainingsmittel für Ausdauertraining Dienen der Realisierung der Trainingsmethoden Trainingsmittel sind alle organisatorischen und informativen Maßnahmen und Ge- rate, die den Trainingsablauf ermöglichen und unterstützen nur möglich, wenn mindestens 1/7 der Skelettmuskulatur belastet wird Dauermethode: Laufen, Skilanglaufen, Nordic-Walking, Radfahren, Schwimmen diese können noch weiter differenziert werden, z. B bei der Fahrtspiel methode Gehen, Sprints, Tempoläufe usw Auch Ballspiele können, wenn die Regelvorgaben für ein kontinuierlichen Spielfluss sorgen, ein wirksames Trainingsmittel sein, Spielzeiten aber 2-3 mal so lang Gesundheitssport Trainingsmittel beliebig einsetzen, da keine erakle Belastungsclosterung erforderlich ist ↳ Anforderungen an die Muskulatur und das Herz-Kreislauf-System sind unterschiedlich und deshalb unterscheidet sich die anzusteuernde Herzfrequenz und die Belastungszeit LD Sportart, Trainingsmittel Laufen Radfahren Fahrrad-Ergometer Skilanglauf (freie Techn.) Rollski Schwimmen (mittelmäßige Technik) Inline-Skating Nordic-Walking Zügiges Gehen (Walking) Belastungsintensität Belastungsdauer Charakteristische (S/min) (min) Merkmale Laufpuls= 170-12 LA Laufpuls - 10 Laufpuls - 20 Laufpuls - 30 Laufpuls - 40 20-45 40 - 90 20 - 45 40 - 90 40-75 90-120 belastungsfähiger Bewegungsapparat gelenkschonend gute Fettverbrennung Ganzkörperbewegung gelenkschonend gute Fettverbrennung Leistungssport: Bewegungsstruktur des Trainingsmittels sollte sich an Disziplin orientieren und eine genaue Dosierbar keit Sollte möglich sein → nur wenig Trainingsmittel & äußere Bedingungen konstant ↳ vorwiegend Intervallmethode und Wiederholungsmethode 6. Trainingswirkungen durch Ausdauertraining 6.1 Anpassungen der Muskelzelle 1. Vergrößerung der Energiespeicher energiereiche Phosphate und gespeicherte Glykogenmengen können sich verdoppeln. O₂-Speicherung nimmt bis zu 80% zu, und kann den zu Beginn noch langsamen O₂-Transport kompensieren 2. Verstärkung der Enzymaktivitäten □ Glykolyse Vermehrung der Enzyme durch Training unter anaeroben Bedingungen Citratzyklus und Atmungskette: Vermehrung & vergrößerung der Mitochondrien → aerobe Kapazität verbessert 0 Mobilisierung von Fetten und Fettsäure abbau Vermehrung der Enzyme durch Training an der aeroben Schwelle 3. Verbesserung der Regulations vorgänge 0 Schnellere Umschaltung von Ruhe auf Belastung und umgekehrt. insgesamt Erhöhung der VO₂ max durch verbs. der Sauerstoffausnutzung 6.2 Anpassungen des Herz-Kreislauf-Systems 1. Kapilarisierung die absolute Zahl der Kapilaren pro Muskelfaser und der Querschnitt der Kapillaren wird vergrößert und dadurch die Muskeldurchblutung verbessert. Auch die Durchblutung des lleramuskets wird verbessert 2. Herzvergrößerung: Herzinnenräume erweitert und Herzmuskel kräftiger -> Schlagvolumen unter Belastung fast verdoppelt, Herzfrequenz kaum, Herzminutenvolumen erhöht durch größeres Schlagvolumen Vorteile Sportherz: Okonomischere Herzarbeit Abbau von Laktat (Anstieg verzögern) 3. Zunahme des Blutvolumens Gesamthemoglobinmenge wird erhöht > Sauerstoffkapazität um 30%. verbessert Größeres Blut volumen erhöht die Pufferkapazität des Blutes → • Ubersäuerung hinauszögern → insgesamt verbesserung der VO₂ max → deutliche Verbesserung der Ausdauerleistungsfähigkeit VO₂ max ist allein im Erwachsenenalter nicht mehr so effektiv trainierbar →eher Prozentsatz der VO₂ max über längere Zeit an der angeroben Schwelle nutzen zu können 3.5 Allgemeine Ausdauerfähigkeiten Allgemeine aerobe Ausdauer (aerobe Kapazität) Die Belastungsintensität reicht bis zur anaeroben Schwelle Die Energiegewin- nung ist vorwiegend aerob. Die aufgenommene Sauerstoffmenge reicht aus, um die benötigte Energie bereitzustellen (Steady-State) Leistungs bestimmend sind im Wesentlichen folgende Faktoren 1. Je größer die maximale Sauerstoffaufnahme, desto mehr Sauerstoff steht für die aprobe Energiegewinnung zur Verfügung Die Sauerstoffaufnahme fähigkeit kann durch eine Zunahme des Schlagvolumens, der Transportkapazität des Blutes und der arterio-venösen Sauerstoff differenz (periphere Sauerstoffausnutzung) erhöht werden. 2. Je höher der Prozentsatz, mit dem die VO₂ max an der anaeroben Schwelle genutzt werden kann, um so besser ist die aerobe Ausdauerleistungsfähigkeit. Dieser Anteil wird vor allem durch die Anzahl der Blutkapillaren im Muskel und den Gehalt an Enzymen für den aeroben Stoffwechsel in den Muskelfasern begrenzt 3. Bei Belastungen, die an der anaeroben Schwelle hegen und über 40 Minuten dauern, ist auch die Größe der Glykogenspeicher leistungsbestimmend 4. Da bei Belastungen, die über 90 Minuten dauern, die Glykogenspeicher in keinem Fall ausreichen, wird auch die Fähigkeit, Fettsäuren verstärkt zur Energiegewinnung zu nutzen, leistungsbestimmend 5. Je höher der Anteil der ST-Fasern, um so besser kann ein Muskel auf gerobem Weg Energie gewinnen Allgemeine anaerobe Ausdauer Die Belastungsintensität liegt deutlich über der anaeroben Schwelle. Die Ener- giegewinnung ist vorwiegend anaerob- laktazid und anaerob-alaktazid, es entsteht ein erhebliches Sauer defizit. Dies gilt für Belastungszeiten bis etwa 2 Minuten Leistungsbestimmende Faktoren 1. Bei Belastungen bis 12s ist die Größe der Phosphatspeicher für die Energiebereitstellung ent Scheidend 2. Durch einen großen Muskelglykogenspeicher wird die Glykolyse beschleunigt und die Muskulatur kann bei Übersäuerung länger arbeiten. 3. Je höher der Gehalt an Enzymen für die Glykolyse in den Muskelfasern ist, um so mehr ATP kann Zeit einheit gebildet werden pro 4. Pufferkapazität des Blutes: Bei allen intensiven Belastungen über 20-30 s kommt es zu einer verstärkten Übersäuerung. Diese kann durch Puffersubstanzen im Blut hinaus gezögert werden 5. Sauretoteranz: Man versteht darunter die Fähigkeit des Muskels, trotz Übersäuerung und trotz Schmerzgefühl die Muskelarbeit aufrecht zu erhalten Diese Eigenschaft ist für alle Belastungen über 40s von großer Bedeutung. 6. Kapilarisierung: Mit Hilfe einer guten Muskel durchblutung kann die Ermüdung und Übersäuerung. des Muskels hinausgezögert werden. 7. Je höher der Anteil an FT-Fasern, um so besser kann ein Muskel auf anaerobem Weg Energie ge- winnen Grundlagenausdauer Grundlagenausdauer ist die sportartenunabhängige Ermüdungswiderstandsfähig- keit bei Langzeitbelastungen unter dem Einsatz großer Muskelgruppen (mehr als 1/7 der Skelettmuskulatur). Die Belastungsintensität reicht bis zur aeroben Schwelle Die Energiewinnung ist ausschließlich aerob. Leistungsbestimmend sind Faktoren, die auch die allgemeine aerobe Ausdauer bestimmen Wesentliche Bedeutung haben: 1. Maximale Sauerstoffaufnahme 2. Prozentsatz, mit dem die VO₂ max an der aeroben Schwelle genutzt werden kann 3. Fähigkeit, Fettsäuren zur Energiegewinnung zu nutzen → Stabilisiert den Körper gegen hohe Belastungen und verbessert die Erholungsfähigkeit → Basis für das Training der speziellen Ausdauer, grundlegende Bedeutung für das Training und die Wettkampf- belastung aller Sportarten 3.6 Spezielle Ausdauerfähigkeiten Kurzzeit ausdauer (KZA, 25s - 2 min) Kurzzeitausdauer ist die Ermüdungswiederstandsfähigkeit bei einer Belastungszeit Zwischen 25s und 2 m min. Der Energiebedarf pro Zeiteinheit ist sehr hoch, es überwiegt die anaerobe-laktazide Energiegewinnung Kraft- und Schnelligkeitsfähigkeitsfähigkeiten haben etwa die gleiche Bedeutung wie die leistungsbestimmenden Faktoren der Ausdauer. Belastungsintensität legt weit über der anaeroben Schwelle, starke Anhäufung von Laktat Dauert die Belastung länger als 70 sekunden, muss die weitere Energiegewinnung überwiegend auf aeroben Weg erfolgen. Energiegewinnungswege, Anteil 100- 80- 60- 40- 20- 1 0 % ATP to Kreatin- phosphat / 0 10 20 30 40 50 60 70 80 Belastungsdauer 90 aerob Energiegewinnung aus Kohlenhydraten anaerob-laktazid Leistungsbestimmend 100 110 120 130 S Energiegewinnungswege während eines 800-Meter Laufs Leistungsbestimmende Faktoren 1. Aufgrund der hohen Belastungsintensität sind die von Maximal|kraft, Schnellkraft und Aktionsschnelligkeit entscheidend 2. Da pro Zeiteinheit sehr viel Energie bereitgestellt werden muss, sind auch alle der anaeroben Kapazität für die Ausprägung der Kurzzeitausdauer von Bedeutung, lediglich die Größe der Phosphatspeicher hat einen geringen Einfluss 3. Bei Belastungen über 70s gewinnt auch zunehmend die aerobe Kapazität an Bedeutung Mittelzeit ausdauer (UZA, 2-10 Minuten) Mittelzeit ausdauer ist die Ermüdungswiderstandsfähigkeit bei einer Belastungszeit zwischen 2 und 10 Minuten. Sowohl die anaerobe als auch die aerobe Energiegewinnung sind leistungsbestimmend. Kraft- und Schnelligkeits- fähigkeiten spielen eine untergeordnete Rolle 1. angerobe und aerobe Kapazität ↳ Keine Bedeutung: Größe der Phosphatspeicher und Fähigkeit Fettsäuren zu nutzen Langzeitausdauer (LZA, über 10 Minuten) Langzeitausdauer ist die Ermüdungswiderstandsfähigkeit bei Belastungszeiten über 10 Minuten. Die Energie wird überwiegend und mit zunehmender Belastungszeit fast ausschließlich durch die aerobe Energiegewinnung bereitgestellt. Kraft- und Schnelligkeitsfähigkeiten spielen nur noch. bei kurzzeitiger Erhöhung der Belastungsintensität eine Rolle. □ Bei Belastungen über 40 min entspricht die LZA der allgemeinen aeroben Ausdauer Leistungsbestimmende Faktoren identisch Strukturierung von KZA, MZA und LZA beachten, weil die Übergange fließend sind nur bei dynamischen Belastungen Zeitliche Abgrenzung 100 80- 60- 40- 20- 0- 0 1 0 % Kraft Schnelligkeit Kraft- und Kurzzeit- Mittelzeit- Schnelligkeits ausdauer ausdauer ausdauer Anteil der anaeroben Energiegewinnung 10 100 20 30 200 400 60 120 s 4 800 1 500 spezielle Ausdauer 10 5 000 Einfluss von Kraft und Schnelligkeit Langzeitausdauer Anteil der aeroben Energiegewinnung 30 10 000 60 120 min Abb. 30: Abgrenzung der Ausdauerfähigkeiten (in der Literatur unterschiedlich). m Grundlagenausdauer Kurzzeit- ausdauer 25 s - 2 min Mittelzeit- ausdauer 2-10 min Langzeit- ausdauer 10-35 min 35-90 min 90 min - 6 h Leichtathletik Radsport 400 m 400 m Hü 800 m 1.000 m Zeitfahren 1.000 m 1.500 m 3.000 m 3.000 m Hi 5.000 m 10.000 m 4.000 m Verfolgung 25-km-Lauf 30-50 km Stundenlauf Einzelzeit- 20 km Gehen fahren Marathonlauf 100 km 50 km Gehen und mehr Eisschnelllauf Skilanglauf Rudern 500 m 1.000 m 1.500 m 3.000 m Da 5.000 m He 10.000 m He 5 km Da 10 km Da 10 km He (Staffel) 15 km He 20 km Da 30 km He 50 km He Volksläufe 1.000 m 2.000 m 10 km Lang- strecken- rudern Schwimmen 100 m Kr, Br, De, Rü 200 m Kr, Br, De, Lag. 400 m Kr 400 m Lag. 800 m Kr 1.500 m Kr Tab. 6: Bedeutung der speziellen Ausdauerfähigkeiten in verschiedenen Sportarten siehe Zintl/Eisenhut 2013, 106).

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Zwei Energiegewinnungswege laufen ohne Sauerstoff (anaerob) im Zellplasma ab, die beiden anderen Stoffwechselwege benötigen Sauerstoff (aerob) und münden beide in den Stoffwechselweg der Mitochondrien Förderleistung laktazid Blut: Transport- und Pufferkapazität ¹ Energiegewinnungswege Unvollständiger Glucoseabbau, Laktatbildung Vollständiger Glucoseabbau zu H,O + CO2 aerob Abbau von Fettsäuren zu H2O + CO, 1. Anaerob-alaktazide Energiegewinnung Die Energie bereitstellung aus Phosphatspeichern verläuft ohne Sauerstoff und es wird kein Lakkat gebildet Muskel kontrahiert ATP wird verzögerungsfrei und mit hoher Geschwindigkeit nachgebildet. ATP-Vorrat ist jedoch klein → nach etwa 5-8 Gerunden ausgeschöpff Muskel entspannt ATP (1-2 s) Kreatin Kontraktion Energie AMP (Adenosin- monophosphat) ADP + Pi Kreatinphosphat (4-6 s) Energiereiche Phosphate ADP von 2. Anaerob-laklazide Energiegewinnung Bei intensiven Belastungen nimmt auf Grund der hohen ATP- Spaltungsrate die Konzentration von ADP in der Muskelzelle zu →→D Glykogenabban ange kurbelt → Muskelzelle fast nur durch Glykolyse abdecken, jedoch mit Laktat Parallel zur Erhöhung der Laklatkonzentration kommt es zu einer Anhäufung von freiem Phasphat, zu einer Veränderung. des lonenhaushalts und zu einem Absinken des ph-Wertes (Übersäuerung) Die Übersäuerung und Ermüdung kann durch folgende Prozesse verzögert werden 0 Puffersysteme in der Zelle und im Blut fangen die Übersäuerung ab □Laktat wird rasch in weniger belastete ST-Fasern in der Nachbarschaft oder in das Blut transportiert □ Schnelle Verwertung Laktat durch Einschleusen in die aerobe Emergiegewinnung von Herzmuskelzellen und auch von weniger belasteten ST-Fasern der Sklettmuskulatur. Darüber hinaus wird inder Leber Laktat zum Aufbau von Glucose verwendet 3. Aerohe Energiegewinning aus Kohlenhydraten Vorteile □ Es wird kein Laktat gebildet und es kommt nicht zur Übersäuerung Die Endprodukte (Cozund H₂0) können leicht ausgeschieden werden Die Energieausbeute ist hoch (40%). 4. Aerobe Energiegewinnung aus Fetten (Fettsäuren) Nachteile Für die Bildung gleicher ATP- Mengen braucht die Muskelzelle etwa 16% mehr Sauerstoff als bei der aeroben Energiegewinnung aus Kohlenhydraten. D Herz-Kreislauf-System muss deutlich mehr leisten Zeiteinheit bereitgestellte Energiemenge ist etwa nur halb so groß wie bei der aus Kohlenhydraten anaerob (ohne Sauerstoff) 2.3 Vergleich und Bedeutung der verschiedenen Energiegewinnungswege ATP/KP 100 kJ Die ATP (8) Kohlenhydrate 5 000 kJ Speichergrößen bei 70 kg Körpergewicht (untrainiert) ATP (4) Laktat pro ATP (2) C' ATP (2) ATP Laktatbildung Ermüdung Kennzeichen Energiegewinnung Sauerstoffbedarf Kontraktion Beginn der ATP-Nachbildung aerob (mit Sauerstoff) Blut Laktat |CO, - H,O CO, + HỌ Abb. 22: Speichergrößen (untrainiert) und Energieflussraten (Geschwindigkeit der ATP-Bildung) im Ver- gleich; Buchstabe C, siehe S. 31. ATP-Bildungsgeschw. (Rel. ATP-Menge / Zeit) Speicher ATP /KP-SPEICHER (A) ¹ anaerob-alaktazid Energieausbeute (Rel. ATP-Menge/g Nährst.) Speicherkapazität Fette 210 000 kJ Bedeutung für Gesamtbelastung ATP (1) (1-8): Relative ATP-Bildungsrate ADP + P Muskel, maximaler Energieverbrauch sehr schnell durch Speicherentleerung verzögerungsfrei sehr hoch (Faktor 8) gering nur für Sekunden dominierend bei hoch inten- siven Belastungen bis 12 s; Sofortdepot, reicht nur für wenige schnell aufeinander- folgende Kontraktionen bei maximaler Belastung (z. B. Startreaktionen, Beschleuni- gung beim 100-m-Lauf, Gewichtheben) GLYKOGENSPEICHER (B) anaerob-laktazid - + schnell durch Laktatbildung und Übersäuerung schnell anspringend hoch (Faktor 4) gering (Faktor 1) kann wegen Übersäuerung nur wenig genutzt werden dominierend bei intensiven Belastungen zwischen 15 s und 2 min (z.B. Laufstrecken zwischen 150 m und 800 m, 100 m Schwimmen) (C) + aerob gering (Faktor 2) sehr langsam, keine Laktatbildung und keine Übersäuerung langsame Steigerung (Faktor 19) hoch über 1,5 Stunden dominierend bei intensiven Belastungen zwischen 2,5 min und 120 min (z.B. Laufstrecken zwischen 1.000 m und Marathon) FETTSPEICHER (D) hoch höher als aerober Glukoseabbau sehr gering (Faktor 1) (Faktor 44) nahezu unerschöpfliche Energiequelle dominierend bei allen Belastungen über 120 min Trainings- programm Minimalprogramm - Anfänger - Gesundheitssport Optimalprogramm - Fortgeschrittene - Fitnesssport überarbeitete Formel HFmax =280-0,7x Lebensalter Intensität (Herzfrequenz, S/min) 180-Lebensalter (170-½ Lebensalter) +/-10 Spezielle Ausdauerfähigkeiten Kennt man die max Herzfrequenz, dann lassen sich mit angegebenen Prozentzahlen die Belastungsintensitäten an den Schwellen etwas genauer festlegen. Die mar Herzfrequenz nimmt ab 20 ab mit Trainingszustand + erforderliche Belastungsintensität Trainingspuls (S/min) = Ruhepuls + (HF max - Ruhepuls) x % Intensität 4.4 Ausdauertraining im Leistungssport Trainingshäufigkeit/ Dauer optim.: 3 x 30 min/Woche - täglich 15 min - 4 x 25 min/Woche 2 x 45 min/Woche - täglich 30-35 min - 5 x 40 min/Woche - 4 x 50 min/Woche - 3 x 60 min/Woche Allgemeine Ausdauer als Grundlage der speziellen Ausdauerfähigkeiten Sportarten mit geringer Bedeutung der Ausdauer → Grundlagenausdauer → Optimalgrogramm im Fitness mit zunehmender Bedeutung → mehr der allgemeinen aeroben Ausdauer entsprechen Um Anpassungen im Muskelstoffwechsel zu optimieren auch Belastungsintensitäten über der anaeroben Schwelle erforderlich □ Disziplinen mit hohen Anforderungen an die Ausdauer nicht nur extensive + intensive Dauermethate, auch Tempowechselmethocke, Fahrtspiel und extensive Intervallmethode. Training meist disziplinspezifisch Umfassen sowohl disziplinspezifische Anleile der verschiedenen Energiegewinnungswege als auch spezifische Anteile von Kraft- und Schnelligkeitsfähigkeiten Zur Verbesserung müssen mehrere verschiedene Trainingsmethoden, die aufeinander abgestimmt sein, verwendet werden Training der einzelnen Ausdauerfähigkeiten bestimmte Trainings methoden stehen im Vordergrund SPEZIELLE AUSDAUERFÄHIGKEITEN Langzeitausdauer Mittelzeitausdauer Kurzzeitausdauer azyklische Spielausdauer BEDEUTUNG der TRAININGSMETHODEN EVOJA TRAININGSMETHODEN Dauermethoden extensiv intensiv Tempowechselmethode Fahrtspiel Intervallmethoden extensiv intensiv Wiederholungsmethode wettkampfnahe Belastungen 5. Trainingsmittel für Ausdauertraining Dienen der Realisierung der Trainingsmethoden Trainingsmittel sind alle organisatorischen und informativen Maßnahmen und Ge- rate, die den Trainingsablauf ermöglichen und unterstützen nur möglich, wenn mindestens 1/7 der Skelettmuskulatur belastet wird Dauermethode: Laufen, Skilanglaufen, Nordic-Walking, Radfahren, Schwimmen diese können noch weiter differenziert werden, z. B bei der Fahrtspiel methode Gehen, Sprints, Tempoläufe usw Auch Ballspiele können, wenn die Regelvorgaben für ein kontinuierlichen Spielfluss sorgen, ein wirksames Trainingsmittel sein, Spielzeiten aber 2-3 mal so lang Gesundheitssport Trainingsmittel beliebig einsetzen, da keine erakle Belastungsclosterung erforderlich ist ↳ Anforderungen an die Muskulatur und das Herz-Kreislauf-System sind unterschiedlich und deshalb unterscheidet sich die anzusteuernde Herzfrequenz und die Belastungszeit LD Sportart, Trainingsmittel Laufen Radfahren Fahrrad-Ergometer Skilanglauf (freie Techn.) Rollski Schwimmen (mittelmäßige Technik) Inline-Skating Nordic-Walking Zügiges Gehen (Walking) Belastungsintensität Belastungsdauer Charakteristische (S/min) (min) Merkmale Laufpuls= 170-12 LA Laufpuls - 10 Laufpuls - 20 Laufpuls - 30 Laufpuls - 40 20-45 40 - 90 20 - 45 40 - 90 40-75 90-120 belastungsfähiger Bewegungsapparat gelenkschonend gute Fettverbrennung Ganzkörperbewegung gelenkschonend gute Fettverbrennung Leistungssport: Bewegungsstruktur des Trainingsmittels sollte sich an Disziplin orientieren und eine genaue Dosierbar keit Sollte möglich sein → nur wenig Trainingsmittel & äußere Bedingungen konstant ↳ vorwiegend Intervallmethode und Wiederholungsmethode 6. Trainingswirkungen durch Ausdauertraining 6.1 Anpassungen der Muskelzelle 1. Vergrößerung der Energiespeicher energiereiche Phosphate und gespeicherte Glykogenmengen können sich verdoppeln. O₂-Speicherung nimmt bis zu 80% zu, und kann den zu Beginn noch langsamen O₂-Transport kompensieren 2. Verstärkung der Enzymaktivitäten □ Glykolyse Vermehrung der Enzyme durch Training unter anaeroben Bedingungen Citratzyklus und Atmungskette: Vermehrung & vergrößerung der Mitochondrien → aerobe Kapazität verbessert 0 Mobilisierung von Fetten und Fettsäure abbau Vermehrung der Enzyme durch Training an der aeroben Schwelle 3. Verbesserung der Regulations vorgänge 0 Schnellere Umschaltung von Ruhe auf Belastung und umgekehrt. insgesamt Erhöhung der VO₂ max durch verbs. der Sauerstoffausnutzung 6.2 Anpassungen des Herz-Kreislauf-Systems 1. Kapilarisierung die absolute Zahl der Kapilaren pro Muskelfaser und der Querschnitt der Kapillaren wird vergrößert und dadurch die Muskeldurchblutung verbessert. Auch die Durchblutung des lleramuskets wird verbessert 2. Herzvergrößerung: Herzinnenräume erweitert und Herzmuskel kräftiger -> Schlagvolumen unter Belastung fast verdoppelt, Herzfrequenz kaum, Herzminutenvolumen erhöht durch größeres Schlagvolumen Vorteile Sportherz: Okonomischere Herzarbeit Abbau von Laktat (Anstieg verzögern) 3. Zunahme des Blutvolumens Gesamthemoglobinmenge wird erhöht > Sauerstoffkapazität um 30%. verbessert Größeres Blut volumen erhöht die Pufferkapazität des Blutes → • Ubersäuerung hinauszögern → insgesamt verbesserung der VO₂ max → deutliche Verbesserung der Ausdauerleistungsfähigkeit VO₂ max ist allein im Erwachsenenalter nicht mehr so effektiv trainierbar →eher Prozentsatz der VO₂ max über längere Zeit an der angeroben Schwelle nutzen zu können 3.5 Allgemeine Ausdauerfähigkeiten Allgemeine aerobe Ausdauer (aerobe Kapazität) Die Belastungsintensität reicht bis zur anaeroben Schwelle Die Energiegewin- nung ist vorwiegend aerob. Die aufgenommene Sauerstoffmenge reicht aus, um die benötigte Energie bereitzustellen (Steady-State) Leistungs bestimmend sind im Wesentlichen folgende Faktoren 1. Je größer die maximale Sauerstoffaufnahme, desto mehr Sauerstoff steht für die aprobe Energiegewinnung zur Verfügung Die Sauerstoffaufnahme fähigkeit kann durch eine Zunahme des Schlagvolumens, der Transportkapazität des Blutes und der arterio-venösen Sauerstoff differenz (periphere Sauerstoffausnutzung) erhöht werden. 2. Je höher der Prozentsatz, mit dem die VO₂ max an der anaeroben Schwelle genutzt werden kann, um so besser ist die aerobe Ausdauerleistungsfähigkeit. Dieser Anteil wird vor allem durch die Anzahl der Blutkapillaren im Muskel und den Gehalt an Enzymen für den aeroben Stoffwechsel in den Muskelfasern begrenzt 3. Bei Belastungen, die an der anaeroben Schwelle hegen und über 40 Minuten dauern, ist auch die Größe der Glykogenspeicher leistungsbestimmend 4. Da bei Belastungen, die über 90 Minuten dauern, die Glykogenspeicher in keinem Fall ausreichen, wird auch die Fähigkeit, Fettsäuren verstärkt zur Energiegewinnung zu nutzen, leistungsbestimmend 5. Je höher der Anteil der ST-Fasern, um so besser kann ein Muskel auf gerobem Weg Energie gewinnen Allgemeine anaerobe Ausdauer Die Belastungsintensität liegt deutlich über der anaeroben Schwelle. Die Ener- giegewinnung ist vorwiegend anaerob- laktazid und anaerob-alaktazid, es entsteht ein erhebliches Sauer defizit. Dies gilt für Belastungszeiten bis etwa 2 Minuten Leistungsbestimmende Faktoren 1. Bei Belastungen bis 12s ist die Größe der Phosphatspeicher für die Energiebereitstellung ent Scheidend 2. Durch einen großen Muskelglykogenspeicher wird die Glykolyse beschleunigt und die Muskulatur kann bei Übersäuerung länger arbeiten. 3. Je höher der Gehalt an Enzymen für die Glykolyse in den Muskelfasern ist, um so mehr ATP kann Zeit einheit gebildet werden pro 4. Pufferkapazität des Blutes: Bei allen intensiven Belastungen über 20-30 s kommt es zu einer verstärkten Übersäuerung. Diese kann durch Puffersubstanzen im Blut hinaus gezögert werden 5. Sauretoteranz: Man versteht darunter die Fähigkeit des Muskels, trotz Übersäuerung und trotz Schmerzgefühl die Muskelarbeit aufrecht zu erhalten Diese Eigenschaft ist für alle Belastungen über 40s von großer Bedeutung. 6. Kapilarisierung: Mit Hilfe einer guten Muskel durchblutung kann die Ermüdung und Übersäuerung. des Muskels hinausgezögert werden. 7. Je höher der Anteil an FT-Fasern, um so besser kann ein Muskel auf anaerobem Weg Energie ge- winnen Grundlagenausdauer Grundlagenausdauer ist die sportartenunabhängige Ermüdungswiderstandsfähig- keit bei Langzeitbelastungen unter dem Einsatz großer Muskelgruppen (mehr als 1/7 der Skelettmuskulatur). Die Belastungsintensität reicht bis zur aeroben Schwelle Die Energiewinnung ist ausschließlich aerob. Leistungsbestimmend sind Faktoren, die auch die allgemeine aerobe Ausdauer bestimmen Wesentliche Bedeutung haben: 1. Maximale Sauerstoffaufnahme 2. Prozentsatz, mit dem die VO₂ max an der aeroben Schwelle genutzt werden kann 3. Fähigkeit, Fettsäuren zur Energiegewinnung zu nutzen → Stabilisiert den Körper gegen hohe Belastungen und verbessert die Erholungsfähigkeit → Basis für das Training der speziellen Ausdauer, grundlegende Bedeutung für das Training und die Wettkampf- belastung aller Sportarten 3.6 Spezielle Ausdauerfähigkeiten Kurzzeit ausdauer (KZA, 25s - 2 min) Kurzzeitausdauer ist die Ermüdungswiederstandsfähigkeit bei einer Belastungszeit Zwischen 25s und 2 m min. Der Energiebedarf pro Zeiteinheit ist sehr hoch, es überwiegt die anaerobe-laktazide Energiegewinnung Kraft- und Schnelligkeitsfähigkeitsfähigkeiten haben etwa die gleiche Bedeutung wie die leistungsbestimmenden Faktoren der Ausdauer. Belastungsintensität legt weit über der anaeroben Schwelle, starke Anhäufung von Laktat Dauert die Belastung länger als 70 sekunden, muss die weitere Energiegewinnung überwiegend auf aeroben Weg erfolgen. Energiegewinnungswege, Anteil 100- 80- 60- 40- 20- 1 0 % ATP to Kreatin- phosphat / 0 10 20 30 40 50 60 70 80 Belastungsdauer 90 aerob Energiegewinnung aus Kohlenhydraten anaerob-laktazid Leistungsbestimmend 100 110 120 130 S Energiegewinnungswege während eines 800-Meter Laufs Leistungsbestimmende Faktoren 1. Aufgrund der hohen Belastungsintensität sind die von Maximal|kraft, Schnellkraft und Aktionsschnelligkeit entscheidend 2. Da pro Zeiteinheit sehr viel Energie bereitgestellt werden muss, sind auch alle der anaeroben Kapazität für die Ausprägung der Kurzzeitausdauer von Bedeutung, lediglich die Größe der Phosphatspeicher hat einen geringen Einfluss 3. Bei Belastungen über 70s gewinnt auch zunehmend die aerobe Kapazität an Bedeutung Mittelzeit ausdauer (UZA, 2-10 Minuten) Mittelzeit ausdauer ist die Ermüdungswiderstandsfähigkeit bei einer Belastungszeit zwischen 2 und 10 Minuten. Sowohl die anaerobe als auch die aerobe Energiegewinnung sind leistungsbestimmend. Kraft- und Schnelligkeits- fähigkeiten spielen eine untergeordnete Rolle 1. angerobe und aerobe Kapazität ↳ Keine Bedeutung: Größe der Phosphatspeicher und Fähigkeit Fettsäuren zu nutzen Langzeitausdauer (LZA, über 10 Minuten) Langzeitausdauer ist die Ermüdungswiderstandsfähigkeit bei Belastungszeiten über 10 Minuten. Die Energie wird überwiegend und mit zunehmender Belastungszeit fast ausschließlich durch die aerobe Energiegewinnung bereitgestellt. Kraft- und Schnelligkeitsfähigkeiten spielen nur noch. bei kurzzeitiger Erhöhung der Belastungsintensität eine Rolle. □ Bei Belastungen über 40 min entspricht die LZA der allgemeinen aeroben Ausdauer Leistungsbestimmende Faktoren identisch Strukturierung von KZA, MZA und LZA beachten, weil die Übergange fließend sind nur bei dynamischen Belastungen Zeitliche Abgrenzung 100 80- 60- 40- 20- 0- 0 1 0 % Kraft Schnelligkeit Kraft- und Kurzzeit- Mittelzeit- Schnelligkeits ausdauer ausdauer ausdauer Anteil der anaeroben Energiegewinnung 10 100 20 30 200 400 60 120 s 4 800 1 500 spezielle Ausdauer 10 5 000 Einfluss von Kraft und Schnelligkeit Langzeitausdauer Anteil der aeroben Energiegewinnung 30 10 000 60 120 min Abb. 30: Abgrenzung der Ausdauerfähigkeiten (in der Literatur unterschiedlich). m Grundlagenausdauer Kurzzeit- ausdauer 25 s - 2 min Mittelzeit- ausdauer 2-10 min Langzeit- ausdauer 10-35 min 35-90 min 90 min - 6 h Leichtathletik Radsport 400 m 400 m Hü 800 m 1.000 m Zeitfahren 1.000 m 1.500 m 3.000 m 3.000 m Hi 5.000 m 10.000 m 4.000 m Verfolgung 25-km-Lauf 30-50 km Stundenlauf Einzelzeit- 20 km Gehen fahren Marathonlauf 100 km 50 km Gehen und mehr Eisschnelllauf Skilanglauf Rudern 500 m 1.000 m 1.500 m 3.000 m Da 5.000 m He 10.000 m He 5 km Da 10 km Da 10 km He (Staffel) 15 km He 20 km Da 30 km He 50 km He Volksläufe 1.000 m 2.000 m 10 km Lang- strecken- rudern Schwimmen 100 m Kr, Br, De, Rü 200 m Kr, Br, De, Lag. 400 m Kr 400 m Lag. 800 m Kr 1.500 m Kr Tab. 6: Bedeutung der speziellen Ausdauerfähigkeiten in verschiedenen Sportarten siehe Zintl/Eisenhut 2013, 106).