Trainingslehre

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ein kurzfristig aufgebautes Leistungsniveau. Leistungsniveau kann länger auf hohem Niveau gehalten werden, wenn über langen Zeitraum regelmäßig trainiert wird und nicht über kurze Zeit sehr intensiv (besonders Jugend-/Aufbautraining) 6. Trainierbarkeit und Leistungsfähigkeit Trainierbarkeit und Leistungsfähigkeit sind abhängig von Alter und Geschlecht. ➤ Abhängig von Alter, Geschlecht, Veranlagung ➤ Bis 30 nehmen Trainierbarkeit und Leistungsfähigkeit zu; dann kontinuierlich ab Ausdauer und Kraft bis ins hohe Alter gut trainierbar; Schnelligkeit nicht ➤ Frauen geringerer Muskelanteil u. Gesamtgewicht deshalb Leistungsfähigkeit geringer Trainingsprinzipien Trainingsprinzipien sind praktisch orientierte Grundsätze für die Gestaltung des Trainings; mit ihnen versucht man, die allgemeinen Gesetzmäßigkeiten in die Trainingspraxis umzusetzen. 1. Prinzipien zur Auslösung der Anpassung 1.1 Prinzip des trainingswirksamen Reizes Ein Trainingsreiz kann nur dann Anpassungsreaktionen bewirken, wenn die Belastungskomponenten so aufeinander abgestimmt sind, dass die Belastungsdosierung über dem Schwellenwert liegt. Beruht auf dem Reizschwellengesetz; Belastungsdosierung wird durch folgende Komponenten festgelegt: Intensität: meist in Prozent der Maximalleistung Dauer: Einwirkungszeit eines Einzelreizes (Übung, Strecke) o. Reizserie (Wiederholungen) Dichte (Pause): Verhältnis Belastung/Erholung (=Belastungspausen) Umfang: Summe aller Einzelreize Daraus ergibt sich ein Belastungsgefüge; positive Anpassung kann nur dann erreicht werden, wenn sich Reizintensität und Reizumfang gegenläufig verhalten (hohe Intensität=Umfang gering und andersrum) Intensität % 100- 80 60 40 20 0 Abb. 10: Belastungsdosierung und Wirkung von Belastungsreizen. Leistungs- niveau steigend Belastungsreiz 1.2 Prinzip der progressiven Belastung stagnierend Umfang absinkend Pause optimal zu stark stark mittel überschwellig schwach Zur Auslösung einer weiteren Leistungssteigerung muss mit zunehmendem Leistungsniveau die Belastung erhöht werden. Belastungsreiz Pause zu kurz ww Pause zu kurz unterschwellig beruht auf Reizschwellengesetz; Reizschwelle wurde durch Training erhöht, deshalb findet keine Anpassung mehr statt; Belastungssteigerung kann durch folgende Masßnahmen gesteuert werden: Erhöhung des Umfangs, Erhöhung der Dichte, Erhöhung der Intensität Dies kann allmählich (Nachwuchssport), sprunghaft (Leistungssport), oder variierend erfolgen 1.3 Prinzip der optimalen Relation von Belastung und Erholung Ein optimaler Leistungszuwachs wird nur erreicht, wenn die neue Belastung (Trainingseinheit) zum Zeitpunkt der höchsten Superkompensation erfolgt. Beruht auf Homöostasegesetz; optimale Belastungspause sehr individuell. Schwer zu berechnen (Trainingstagebücher etc.); Richtwert: 48h Übertraining Traningswirkung (Leistungsniveau) wirksamer Bereich schädlich (Abnahme) positiv (deutlicher Anstieg) gering (Erhaltung/Anstieg) Pause zu lang unwirksam (Abnahme) Pause zu lang W Abb. 11: Veränderung des Leistungsniveaus in Abhängigkeit von der Pausenlänge zwischen den Trainingseinheiten. KF 1.4 Prinzip der unvollständigen Erholung Eine Ermüdung durch mehrmalige Belastungsreize in der Wiederherstellungsphase führt zu einer erhöhten Superkompensation. Vor allem im Hochleistungssport; Wochenstoßtraining; nach Ermüdungsaufstockung muss längere Belastungspause/-reduzierung folgen, um Übertraining zu vermeiden Leistungsniveau Belastungsreize Zeit 1.5 Prinzip der wechselnden Belastung Durch wechselnde Belastungsformen und abwechselnde Belastung einzelner Teilsysteme können gleichzeitig mehrere Leistungsfaktoren (konditionelle Fähigkeiten) verbessert werden. Besonders im Hochleistungssport zur Vermeidung von Übertraining bei oft zweimaligem Training pro Tag; verschiedene Belastungsformen belasten Körper unterschiedlich, in der Zeit der einen Belastung kann sich anderes Teilsystem erholen; durch gezielten Wechsel der Belastungsformen kann sowohl Gesamtumfang als auch Intensität gesteigert werden 2. Prinzipien zur Steuerung der Anpassung 2.1 Prinzip der richtigen Belastungszusammensetzung Die Entwicklung einer spezifischen konditionellen Fähigkeit erfordert jeweils eine spezifische Zusammensetzung des Belastungsgefüges. Beruht auf Qualitätsgesetz; Verschiedene Belastungsgefüge haben eine spezifische Trainingswirkung, bestimmen Trainingsauswirkungen und Art der Verbesserung 2.2 Prinzip der optimalen Relation von allgemeiner und spezieller Ausbildung Eine zunehmende Spezialisierung ist nur auf der Basis einer vielseitigen körperlichen Allgemeinausbildung sinnvoll. Verhältnis von speziellen und allgemeinen Übungen abhängig von Sportart, Alter, Leistung (z.B. Turnen: sehr früh, sehr spez. technische Übungen/ Langlauf: lange noch sehr unspezifische Übungen) 2.3 Prinzip der Individualität und Entwicklungsgemäßheit Für eine optimale Leistungsentwicklung muss die individuelle Veranlagung und Entwicklung berücksichtigt werden. Anlagebedingte Faktoren müssen berücksichtigt werden; Trainingsreize müssen auf Entwicklungsabschnitte (Alter) des Kindes abgestimmt werden 3. Prinzipien zur Steuerung der Anpassung 3.1 Prinzip des langfristigen Trainingsaufbaus Ein stabiles und hohes Leistungsniveau kann nur durch einen langfristigen Trainingsaufbau mit Grundlagen-Aufbau- und Hochleistungstraining erreicht werden. Erweiterung des Prinzips der optimalen Relation von allgemeiner und spezieller Ausbildung; langfristiger Trainingsaufbau hat Trainingszeit von 12-14 Jahren, in denen verschiedene Trainingsstufen durchlaufen werden (Dauer variiert je nach Sportart): Grundlagentraining (=Ausbildung) Aufbautraining (=Verbesserung) Hochleistungstraining (=Stabilisierung) 3.2 Prinzip der Periodisierung Auf Perioden intensiver Belastung muss eine Entlastungsphase folgen, da das Leistungsniveau nicht über das ganze Jahr auf seinem höchsten Punkt gehalten werden kann. Gefahr des Übertrainings; Das Trainingsjahr wird in 3 Abschnitte gegliedert: Vorbereitungsperiode: Aufbau der sportlichen Form, hoher Gesamtumfang Wettkampfperiode: Leistungshöhepunkt, sehr hohe Intensität Übergangsperiode: Regeneration % 100 90 80 70- Reizumfang Reizintensität Leistungsniveau Vorbereitungsperiode Weltkampfperiode Aufbau- Haupt- wettkämpfe wettkämpfe Übergangs- periode Mai Juni Juli Aug. Sept. Okt. Nov. Dez. Jan. Feb. März April Abb. 14: Einfache Jahresperiodisierung im mittleren Leistungsbereich mit idealisierten Leistungs- und Trai- ningsparametern (verändert nach Grosser u.a. 2004, 26). Grundlagen des Sportlichen Trainings Sportliches Training ist ein planmäßig, gesteuerter Prozess, bei dem mit inhaltlichen, methodischen und organisatorischen Maßnahmen, entsprechend einer Zielvorstellung, Zustandsänderungen der sportmotorischen Leistung, Handlungsfähigkeit und des Verhaltens entwickelt werden sollen. RAHMENBEDINGUNGEN (Person/Umwelt) z.B.: Person: Talent, Gesundheit Umwelt: Schule, Trainer, Familie, Material, Temperatur TECHNIK Bewegungsfertigkeiten, z.B.: Hochsprungtechnik, Lauftechnik Sportliche Leistung PSYCHISCHE FÄHIGKEITEN z.B.: Willenskraft, Motivation, Durchsetzungsvermögen TAKTISCH-KOGNITIVE FÄHIGKEITEN Wahrnehmung, Kombinationsfähig- keit, strategische Denkvorgänge, z.B.: peripheres Sehen, Finte PHYSISCHE LEISTUNGSFAKTOREN = KONDITION KRAFT SCHNELLIGKEIT AUSDAUER BEWEGLICHKEIT KOORDINATION Abb. 15: Die sportliche Leistung und ihre leistungsbestimmenden Bereiche. Ausdauer Im Sport versteht man unter Ausdauer die physische und psychische Widerstandsfähigkeit gegen Ermüdung bei relativ lang dauernden Belastungen und die rasche Erholungsfähigkeit nach der Belastung. 2. Biologische Grundlagen Leistungsbestimmende Faktoren Lunge: Gasaustausch Herz: Förderleistung Blut: Transport und Pufferkapazität Muskel: Durchblutung und Energiestoffwechsel Faktoren der Energiebereitstellung: ➤ Leistungsfähigkeit der Energiegewinnungswege in der Muskelzelle ➤ Leistungsfähigkeit des Herz-Kreislaufsystems Zufuhr: Glucose, Sauerstoff Abtransport: Milchsäure, CO2 Anaerob-alaktazide Energiegewinnung Energiebereitstellung erfolgt ohne Sauerstoff (keine Laktatbildung) bezieht Energie aus der Spaltung energiereicher Phosphate; verzögerungsfrei und mit hoher Geschwindigkeit; der im Muskel vorhandene Vorrat an ATP hält ca. 3 sec; Schnellstmögliche Nachschubmöglichkeit: KP + ADP → Kreatin + ATP (keine Laktatbildung) max.: 20sec. intensive Belastung; Beschleunigung bei 100m Lauf, Gewichtheben Anaerob-laktazide Energiegewinnung Energiegewinnung durch unvollständigen Glucoseabbau ohne Verwendung von Sauerstoff unter der Bildung von Lactat als Nebenprodukt Fast unverzögerte Energiegewinnung, ineffizient, primär Mittelstrecke Hohe Konzentration von ADP kurbelt Glycolyse an; dabei wird Laktat gebildet (Übersäuerung des Bluts); Energieausbeute sehr gering (2ATP); schnelle Erschöpfung Verzögerung möglich durch: Puffersysteme im Blut, Abtransport von Laktat in weniger belastete Muskelzelle max.: 1-2min intensive Belastung; Laufstrecken zwischen 150m und 800m Aerobe Energiegewinnung aus Kohlenhydraten Glucose wird unter Verwendung von Sauerstoff vollständig zu H₂0 und CO₂ verarbeitet dabei entsteht ATP →benötigt genügend Sauerstoffzufuhr von Herz-Kreislaufsystem; bei geringen bis mittleren Belastungsintensitäten Vorteile: kein Laktat (keine Übersäuerung); H₂O u. CO₂ leicht abzubauen; hohe Energieausbeute max.: 45-90min; Cooper Test, Leichtathletik über 800m Aerobe Energiegewinnung aus Fetten Fette werden unter Verwendung von Sauerstoff vollständig zu H₂O und CO2 abgebaut dabei entsteht ATP Vorteile: Sehr große Kapazität, langsame Ermüdung, keine Bildung von Laktat Nachteile: Herz-Kreislaufsystem muss mehr Leistung erbringen, langsame Energiegewinnung, nur bei geringer Belastungsintensität als Alternative genutzt über 120min; Iron Man, 50km Herz-Kreislaufsystem und Atmung Spielt bei statischer Muskelarbeit nur kleine Rolle, bei dynamischer Muskelarbeit eine große Rolle Umstellungsreaktionen bei Belastung: 1. Steigerung der lokalen Muskeldurchblutung bis zum 20-fachen Weitstellung der Blutgefäße in Muskulatur Steigerung des Herzminutenvolumens: Schlagvolumen x Herzfrequenz → je besser HMV desto besser Leistung 2. Bessere Ausnutzung der Transport- und Pufferkapazität des Blutes Messgröße: ADVO2 (arterio-venöse Sauerstoffdifferenz) Differenz zwischen Sauerstoffgehalt in Arterien und Venen → Blut kann Laktat wegtransportieren (Puffern) 3. Verbesserung des Gasaustausches in der Lunge Vergrößerung des Atemminutenvolumens (Atemfrequenz x Atemzugvolumen) Bessere Durchblutung der Lungenkapillaren Große Sauerstoffentsättigung des Blutes 3. Ausdauerfähigkeiten und leistungsbestimmende Faktoren Maximale Sauerstoffaufnahme (VO₂ max) Energiegewinnung von Muskelzelle ist langfristig abhängig von →Sauerstoffangebot →periphere Sauerstoffausnutzung maximales Sauerstoffaufnahmevermögen (VO2 max) beschreibt Funktionstüchtigkeit des Gesamtsystems: VO₂ max = ADVO₂ x HMV max relative VO2 max (= Sauerstoffaufnahme pro Kilogramm Körpergewicht) abhängig von Körpergewicht, Anteil belasteter Muskelgruppen, Alter, Trainingszustand, Sportart, Geschlecht Charakterisierung der Ausdauerleistungsfähigkeit durch Schwellenwerte Aerobe Schwelle: (2mmol Laktat/1 Blut) Bei Belastungen unterhalb der Schwelle ist Energiegewinnung (EG) aerob → Laktatwert in Nähe des Ruhewerts, oberhalb der Schwelle zusätzlich anaerob-laktazide EG → Laktatwert steigt Aerob-anaerober Übergangsbereich: Laktatbildung nimmt weiter zu, jedoch befinden sich Laktatbildung und Abbau immer im Gleichgewicht - → Laktatspiegel konstant Anaerobe Schwelle: (4mmol Laktat/1 Blut) Maximales Laktat-Steady-State (Bildung und Abbau von Laktat befinden sich im maximalen Gleichgewicht); Trainierte erreichen Gleichgewicht erst später; steigt die Intensität über die anaerobe Schwelle reicht die Sauerstoffaufnahme nicht mehr aus um den Bedarf zu decken → Anstieg des Laktatspiegels und Übersäuerung Sauerstoffdefizit und Sauerstoffschuld Sauerstoffdefizit durch Belastung, Körper kann mit nur langsam anlaufenden Sauerstoffaufnahme Bedarf nicht decken Nach Belastung Sauerstoffschuld: Sauerstoffmenge, die mehr als Ruhebedarf deckt; Sauerstoffmehraufnahme Wird nach Belastung benötigt für: Erhöhte Aktivität des Herz-Kreislaufsystems Auffüllen ATP/KP-Speicher Auffüllen Sauerstoffspeicher in Blut-/Muskelzellen Abbau, Verwertung Milchsäure Je schneller Erholungsprozess, desto besser; wichtig für Gestaltung der Pausenlänge ● Allgemeine Ausdauerfähigkeiten 1. Allgemeine aerobe Ausdauer (aerobe Kapazität) Die Belastungsintensität reicht bis zur anaeroben Schwelle. Die Energiegewinnung ist vorwiegend aerob. Die aufgenommene Sauerstoffmenge reicht aus, um die benötigte Energie bereitzustellen (Steady-State). Entspricht allgemein-dynamisch-aeroben-Ausdauer; Leistungsbestimmende Faktoren: Arterio-venöse Sauerstoffdifferenz (periphere Sauerstoffnutzung), Transportkapazirät des Blutes Größtmögliche VO₂ max Größe der Glykogenspeicher Fähigkeit Energie aus Fetten zu gewinnen Anteil ST-Fasern 2. Allgemeine anaerobe Ausdauer (anaerobe Kapazität) Die Belastungsintensität liegt über der anaeroben Schwelle. Die Energiegewinnung ist vorwiegend anaerob-laktazid und anaerob-alaktazid. Es entsteht ein erhebliches Sauerstoffdefizit. Leistungsbestimmend sind Faktoren, die Kraft u. Schnelligkeit bestimmen: • Bis 12sec Größe der Phosphatspeicher Muskelglykogenspeicher Gehalt an Enzymen für die Glykolyse ● Pufferkapazität des Blutes ● Säuretoleranz ● Kapillarisierung ● Anteil FT-Fasern 3. Grundlagenausdauer Grundlagenausdauer ist die sportunabhängige Ermüdungswiderstandsfähigkeit bei Langzeitbelastungen unter dem Einsatz großer Muskelgruppen (mehr als 1/7 der Skelettmuskulatur). Die Belastungsintensität reicht bis zur aeroben Schwelle. Die Energiegewinnung ist ausschließlich aerob. Entspricht allgemeinen aeroben Ausdauer bei geringer bis mittlerer Intensität, grundlegende Bedeutung für alle Sportarten; Leistungsbestimmende Faktoren: ● Maximale Sauerstoffaufnahme Prozentsatz, mit dem VO2 max an der aeroben Schwelle genutzt werden kann Fähigkeit, Fettsäuren zur Energiegewinnung zu nutzen Spezielle Ausdauerfähigkeiten 1. Kurzzeitausdauer Kurzzeitausdauer ist die Ermüdungswiderstandsfähigkeit bei einer Belastungszeitzwischen 25 sec und 2 min. Der Energiebedarf pro Zeiteinheit ist sehr hoch, es überwiegt die anaerob-laktazide Energiegewinnung. Kraft- und Schnelligkeitsfähigkeiten haben etwa die gleiche Bedeutung wie die leistungsbestimmenden Faktoren der Ausdauer. Intensität liegt über der anaeroben Schwelle, daher übersäuert Muskel sehr schnell; LbF: Faktoren von Maximalkraft, Schnellkraft, Aktionsschnelligkeit LbF der anaeroben Kapazität ● Über Belastungszeit von 70 sec aerobe Kapazität Energiegewinnungswege ● ● 100 4% 60- 40- 20- Kreatin- phosphat ATP 0- 0 10 20 30 40 50 60 70 Belastungsdauer aerob Energiegewinnung aus Kohlenhydraten anaerob-laktazid T T 80 90 100 110 ▬ 120 Abb. 27: Reihenfolge und Überlagerung der verschiedenen Energiegewinnungswege während eines 800-m-Laufs (nach Keul 1969, 38). 130 sec KF 2. Mittelzeitausdauer Mittelzeitausdauer ist die Ermüdungswiderstandsfähigkeit bei einer Belastungszeit zwischen 2 und 10 min. Die Energiegewinnung erfolgt etwa zu gleichen Teilen anaerob und aerob. Kraft- und Schnelligkeitsfähigkeiten spielen eine untergeordnete Rolle. Leistungsbestimmende Faktoren sind Faktoren der aeroben und anaeroben Kapazität; Lediglich Größe der Fettspeicher ist nicht entscheidend, da Belastungszeit zu kurz ist 3. Langzeitausdauer Langzeitausdauer ist die Ermüdungswiderstandsfähigkeit bei Belastungszeiten über 10 min. Die Energie wird überwiegend und mit zunehmender Belastungszeit fast ausschließlich durch die aerobe Energiebereitstellung bereitgestellt. Kraft- und Schnelligkeitsfähigkeiten spielen nur noch bei kurzzeitiger Erhöhung der Belastungsintensität eine Rolle. über 40 min: entspricht allgemeinen aeroben Ausdauer unter 35 min: Säuretoleranz hat gewisse Bedeutung 4. Azyklische Spielausdauer Die Belastungsintensitäten wechseln sehr stark. In Phasen mit hoher Intensität dominieren Kraft- und Schnelligkeitsfähigkeiten, in Phasen mit geringer Intensität ist für eine schnelle Erholung die Grundlagenausdauer von entscheidender Bedeutung. Lässt sich weder Kurz-, Mittel-, oder Langzeitausdauer zuordnen, Ausdauerfähigkeiten überschneiden sich; LbF: ● Grundlagenausdauer (Erhaltung des Leistungsniveaus) Kraft und Schnelligkeit (Phasen intensiver Belastung) ● 4. Ausdauertraining Trainingsziele Allgemeine aerobe Ausdauer oder Grundlagenausdauer im Bereich Gesundheitssport und Fitness ● Grundlagenausdauer als Basis für den Leistungssport ● Spezielle Ausdauer entsprechend den Anforderungen der jeweiligen Disziplin/Sportart Trainingsmethoden 1. Dauermethode 1.1 kontinuierliche Methoden: Belastungsintensität ist konstant und liegt nicht über der anaeroben Schwelle extensiv aerobe Schwelle (ca. 60-80% der Bestzeit) Intensität Dauer Wesentliche Wirkung 1.2 Tempowechselmethode ca. 80 min - 2 Stunden (Laufstrecken: ca. 15-30 km) -Verbesserung der Herz- Kreislauf-Funktion -Verbesserung der aeroben Energiegewinnung aus Fetten intensiv aerob-anaerober Übergangsbereich (ca. 80-90% der Bestzeit) ca. 30 min - 60 min (Laufstrecken: ca. 6 -15 km) -Verbesserung der Herz- Kreislauf-Funktion -Verbesserung der aeroben Energiegewinnung aus Kohlenhydraten durch -Verb. d. 02-Ausnutzung im Muskel -Vergrößerung der Glykogenspeicher Belastungsintensität variiert planmäßig; auf kurze Phase mit Intensität deutlich über anaeroben Schwelle folgt längere Phase deutlich unterhalb der anaeroben Schwelle → um angefallene Milchsäure abzubauen Wirkung: verbesserte anaerob-laktazide Energiegewinnung, Säuretoleranz 1.3 Fahrtspiel Intensität wird spielerisch von niedrig bis maximal gesteigert, viele leistungsbestimmende Faktoren werden angesprochen, hauptsächlich Verbesserung der allgemeinen aeroben Ausdauer 2. Intervallmethode INTERVALLMETHODE Intensität (% der Bestzeit) Dauer (Einzelreiz, Streckenlänge) Umfang (Wiederholungen) Pause wesentliche Wirkung Intensität Umfang Pause Belastungsdauer Bis 15 sec Tab. 9: Vergleich der Intervallmethoden. 3. Wiederholungsmethode 30-60 sec 2-10 min extensiv 60 - 80% ca. 1-8 min (ca. 300-2.000 m) Über 10 min 4-20 1/3 Erholung (1,5-4 min) aerob - Verb. d. O2-Ausnutzung im Muskel (Kapillarisierung, Mitochondrienzahl) - Vergrößerung der Glykogenspeicher intensived 80-90% ca. 14 sec - 4 min (ca. 100 - 1.200 m) Trainingswirkungen können sehr gezielt angesteuert werden; schnelle Leistungssteigerung; hohe Intensität deshalb nur im Leistungssport 3-12 (3-4 Wiederhol. in 3 - 4 Serien) • Verbesserung der Herz-Kreislauf-Funktion (max. O₂ Aufnahme) • Verbesserung der Energiegewinnung aus Kohlenhydraten 2/3 Erholung (2-6 min, Serienpause ca. 10 min) anaerob-laktazid - Verbess. der Säuretoleranz - Erhöh. der Pufferkapazität 90-100% 2-6 Wiederholungen 6-30min Wesentliche Trainingswirkung -Vergrößerung der Phosphatspeicher -Verbesserung der anaerob-laktaziden Energiegewinnung -Verbesserung der anaerob-laktaziden Energiegewinnung -Erhöhung der Säuretoleranz und Pufferkapazität -Verbesserung der anaerob-laktaziden Energiegewinnung -Verbesserung der aeroben Energiegewinnung Verbesserung der aeroben Energiegewinnung 5. Trainingswirkungen durch Ausdauertraining Anpassungen in der Muskelzelle 1. Vergrößerung der Energiespeicher 2. Verstärkung der Enzymaktivität 3. Verbesserung der Regulationsvorgänge → Erhöhung der VO₂ max, Laktatkurve nach rechts verschoben, max. Steady-State erst bei höheren Belastungsintensitäten Anpassungen des Herz-Kreislauf-Systems 1. Kapillarisierung 2. Herzvergrößerung (Ökonomische Herzarbeit, Abbau von Milchsäure) 3. Zunahme des Blutvolumens →Erhöhung der VO2 max Kraft Kraft im biologischen Sinne ist die Fähigkeit des Nerv-Muskelsystems, durch Muskeltätigkeit Widerstände zu überwinden, ihnen entgegenzuwirken beziehungsweise sie zu halten. 2. Biologische Grundlagen Aufbau und Funktion der Skelettmuskulatur Feinstruktur des Muskels: dünne Aktinfilamente überwindend (-konzentrisch) A exzentrisch konzentrisch ca. 100 m B Muskelfaser (Muskelzelle), ca. 20um reaktiv CMyoflbrille Mitochondrium ca. 2,5mm DSarkomer dicke Motorische Einheit: Myosinfilamente 我不 REFR Kerne Die Gesamtheit der von einer motorischen Nervenzelle innervierten Muskelfasern bezeichnet man als motorische Einheit Nervenzelle + mehrere Muskelfasern Arbeitsweisen der Muskulatur: Überwindend: innere Kraft > äußere Kraft; Muskulatur kürzer, dicker, härter; Verkürzung Statisch haltend: keine Verkürzung, zeitlich begrenzt Nachgebend: äußere Kraft > innere Kraft, Verlängerung Ruhelage statisch haltend Kontraktion Das Zusammenspiel der Agonisten und Antagonisten bei gezielten Bewegungsabläufen bezeichnet man als intermuskuläre Koordination nachgebend (-exzentrisch) Muskelfasertypen: Eigenschaften physiologisch • Kontraktion • Spannungsentwicklung • Reizschwelle (Erregung) • Ermüdung biochemisch • Myoglobin¹ • energiereiche Phosphate • Enzymgehalt für Stoffwechsel morphologisch Mitochondrien Fasertypen der quergestreiften Muskulatur ST-Fasern (Slow-Twitch-Fasern; langsame, rote Fasern) • Kapillaren • Faserquerschnitt Eignung • langsam • gering • niedrig • langsam hohe aerobe Kapazität • viel (rot) • wenig • hoch für aeroben Stoffwechsel • sehr viele • sehr viele • klein lange Dauerleistungen : selektive Veränderung durch Training FTO-Fasern (oxidative Ausprägung) • schnell • hoch • hoch • schnell FT-Fasern (Fast-Twitch-Fasern; schnelle, weiße Fasern) • mäßig • viel aerobe/anaerobe Kapazität hohe anaerobe Kapazität • wenig (weiß) • sehr viel • hoch für anaeroben Stoffwechsel aerober und anaerober Stoffwechsel • viele • viele • groß FTG-Fasern (glykolytische Ausprägung) sehr schnell sehr hoch • sehr hoch • sehr schnell 3. Kraftfähigkeiten und leistungsbestimmende Faktoren 3.1 Maximalkraft wenig wenig • mittel kurze Dauerleistungen und explosive Bewegungen (z.B. Mittelstrecken und Sprint-, Sprung-, Wurfdisziplinen) Maximalkraft ist die größtmögliche Kraft, die willkürlich gegen einen Widerstand ausgeübt werden kann. Je größer Widerstand, desto größer Bedeutung der Maximalkraft Leistungsbestimmende Faktoren: 1. Energiereiche Phosphate (ATP, KP) 2. Muskelquerschnitt je höher, desto mehr kontraktile Elemente 3. Intramuskuläre Koordination je mehr motorische Einheiten gleichzeitig aktiviert werden, desto höher Kraft 4. Intermuskuläre Koordination durch gutes Zusammenspiel der beteiligten Muskeln kann sich Kraft besser entwickeln 5. Motivation 6. Anthropometrische Merkmale bestimmen Drehmoment Relative Kraft- Maximalkraft/Körpergewicht 3.2 Schnellkraft Schnellkraft ist die Fähigkeit, den eigenen Körper oder ein Gerät in der zur Verfügung stehenden Zeit auf eine möglichst hohe Geschwindigkeit zu bringen. In vielen Sportarten muss der Körper oder ein Gerät auf eine hohe Geschwindigkeit gebracht werden. Äußert sich in Sprintkraft, Sprungkraft, Wurfkraft, Stoßkraft Größe der Schnellkraft-Schnelligkeit der Kraftentwicklung (Kraftanstieg = Explosivkraft) Leistungsbestimmende Faktoren: 1. alle leistungsbestimmenden Faktoren der Maximalkraft 2. Muskelfaserstruktur 3. Körpertemperatur 4. Vorspannung des Muskels begünstigt hohe Spannungsentwicklung Varianten: explosiv (konzentrisch) - → höchster Krafteinsatz explosiv-reaktiv (exzentrisch) → höchste Kraft mit Vordehnung (eingeleitet durch Gegenbewegung 3.3 Kraftausdauer Kraftausdauer ist die Ermüdungswiderstandsfähigkeit bei langandauernden oder sich wiederholenden Krafteinsätzen mit überwiegend anaerob-laktazider Energiegewinnung. 7 sec - 2 min (Ausnahmen: langsame Bewegungsausführung, dann bis 6 min); es wird zwischen dynamischer und statischer (z.B. Gewichtheben) Kraftausdauer unterschieden Leistungsbestimmende Faktoren: 1. alle leistungsbestimmenden Faktoren der Maximalkraft und/oder Schnellkraft 2. anaerob-laktazide Energiegewinnung Geringe Bedeutung im Gesundheitssport, wichtige Fähigkeit in der Fitness 3.4 Zusammenhang zwischen den verschiedenen Kraftfähigkeiten Maximalkraft und Schnellkraft: Bei schnellkraftabhängigen Bewegungsabläufen (Sprint, Sprung, Wurf) ist Maximalkrafttraining wichtige Voraussetzung für Verbesserung der Schnellkraft Maximalkraft und Kraftausdauer: Bei Kraftausdauerleistungen werden nicht alle Muskelfasern aktiviert → größerer Muskelquerschnitt bedeutet geringere Belastung, Krafteinsatz kann also länger/mit höherem Widerstand aufrechterhalten werden Schnellkraft und Kraftausdauer: Für viele Wiederholungen im Wettkampf/Training wird entsprechende Ausdauerform gebraucht Schnelligkeit Schnelligkeit ist die Fähigkeit des Nerv-, Muskelsystems, motorische Aktionen in einem, unter den gegebenen Bedingungen, minimalen Zeitabschnitt zu vollziehen. Große Bedeutung in fast allen Sportarten. Hat evolutionäre Ursprünge (weglaufen bei Gefahr). Im Gesundheitssport spielt sie kaum eine Rolle. 2. Biologische Grundlagen/Leistungsbestimmende Faktoren ➤ Grundvoraussetzung ist schnelle Kontraktionsfähigkeit der Muskulatur also sind alle Faktoren, die Kontraktionsgeschwindigkeit beeinflussen leistungsbestimmend ➤ Auch Reaktionsgeschwindigkeit und Schnelligkeitsausdauer entscheidend 1. Reaktionsgeschwindigkeit: Zeit, in der Sinnesreize aufgenommen, an ZNS weitergeleitet und verarbeitet werden (ca. 0,17sec); größtenteils genetisch festgelegt 2. Körpertemperatur: optimal 38,5° für verbesserte Erregungsweiterleitung 3. Muskelfaserstruktur: Verhältnis von ST-Fasern und FT-Fasern; größtenteils genetisch festgelegt 4. Intramuskuläre Koordination: je mehr motorische Einheitenaktiviert werden, desto höher die Kontraktionsgeschwindigkeit + Bewegungsökonomisierung 5. Intermuskuläre Koordination: optimale Abstimmung von Agonist und Antagonist 6. Muskelquerschnitt: Je größer der Muskelquerschnitt, desto höher Maximal- und Schnellkraft, damit erhöhte Kontraktionsgeschwindigkeit 7. Gute Dehnfähigkeit: Verringerter Widerstand, Agonist und Antagonist weniger hemmend 8. Vorspannung des Muskels: Vordehnung begünstigt eine schnelle Spannungsentwicklung 9. Anaerob-alaktazide Energiegewinnung 10. Anaerob-laktazide Energiegewinnung 11. Anthropometrische Merkmale: angeborene Eigenschaften (Beinlänge etc.) 3. Schnelligkeitsfähigkeiten Kriterien: > Bedeutung von leistungsbestimmenden Faktoren der Kraft und Ausdauer ➤ Bewegungsstruktur zyklisch oder azyklisch Reaktionsschnelligkeit: Reaktionsschnelligkeit ist die Fähigkeit, auf einen Reiz in kürzester Zeit zu reagieren. Unabhängig von Kraft-, und Ausdauerfähigkeiten; fast ausschließlich von Reaktionsgeschwindigkeit und Körpertemperatur bestimmt Einfachreaktion (=Wahrnehmungsscl elligkeit): Signal Reaktion festgelegt; stark von Konzentration abhängig (Bsp. Beim Sprint auf Startsignal reagieren) ➤ Auswahlreaktion (=Antizipationsschnelligkeit): Signal u. Reaktion variieren, passende Reaktion muss ausgewählt werden, wird von Antizipationsfähigkeit bestimmt (Bsp. Torhüter Handball) Azyklische Aktionsschnelligkeit Azyklische Aktionsschnelligkeit ist die motorische Ablaufschnelligkeit bei azyklischen Bewegungen. Entweder Einzelbewegungen des ganzen Körpers oder einzelner Körperteile; leistungsbestimmende Faktoren abhängig von Größe des Widerstands > Geringer Widerstand (=Bewegungsschnelligkeit): leistungsbestimmende Faktoren der Kontraktionsgeschwindigkeit also Anteil FT-Fasern, Körpertemperatur, Vorspannung, Dehnfähigkeit der Muskulatur, intermuskuläre Koordination (Bsp. Tischtennisschläge) ➤ Hoher Widerstand (=Kraftschnelligkeit): leistungsbestimmende Faktoren der Maximal- und Schnellkraft also Muskelquerschnitt, Muskelfaserstruktur, intra-, intermuskuläre Koordination, Körpertemperatur, anaerob-alaktazide Energiegewinnung (Bsp. Boxen) Zyklische Aktionsschnelligkeit Zyklische Aktionsschnelligkeit ist die motorische Ablaufschnelligkeit bei zyklischen Bewegungen. Aneinanderreihung gleicher Bewegungen; leistungsbestimmende Faktoren ähnlich der azyklischen Aktionsschnelligkeit > Geringer Widerstand (=Frequenzschnelligkeit): gleiche Faktoren wie bei Bewegungsschnelligkeit, entscheidend ist Frequenzschnelligkeit (möglichst schnell zyklische Bewegungen aneinanderreihen), Voraussetzung ist schneller Wechsel von Anspannung und Entspannung der Muskulatur (Bsp. Skippings, fliegende Sprints) Hoher Widerstand (=Antrittsschnelligkeit): grundlegende Bedeutung der Schnellkraft, Fähigkeit zur schnellen Aneinanderreihung der zyklischen Bewegungen durch bestimmte neuronale Muster ist entscheidend und ermöglicht hohe Aktionsschnelligkeit (Bsp. Beschleunigung nach Starts, Antritte in Ballspielen) Schnelligkeitsausdauer Schnelligkeitsausdauer bezeichnet die Widerstandsfähigkeit gegen Geschwindigkeitsabfall bei zyklischen Schnelligkeitsleistungen zwischen 7 Sekunden und 2 Minuten (Stehvermögen) Leistungsbestimmend sind: alle Faktoren der zyklischen Aktionsschnelligkeit Anaerob-laktazide Energiegewinnung ➤ Pufferkapazität Bei Belastungszeitraum zwischen 25sek und 2min kommt es zu zeitlichen u. begrifflichen Überschneidung mit Kurzzeitausdauer 4. Schnelligkeitstraining Schwer zu trainieren, da bei hoher Geschwindigkeit fast nur FT-Fasern zur Kontraktion eingesetzt werden, deren Verteilung genetisch bedingt ist. Allgemeine Trainingsgrundsätze Erwärmung: biomechanische Reaktionen laufen schneller ab, Dehnfähigkeit nimmt zu Dehnung: Größere Bewegungsamplitude, beugt Verletzungen vor Belastungsphase: sobald Geschwindigkeit und Technik nachlassen aufhören Pausengestaltung: Belastungsintensität sehr hoch, daher vollständige Erholung; aktive Pause (Erregbarkeit des ZNS darf nicht abbrechen); Pausenlänge durch Wiederauffüllung der Phosphatspeicher und 50%ige Laktatbeseitigung bestimmt; zwischen Trainingseinheiten Pause von 72h Training der Reaktionsschnelligkeit Verbesserung der allg. und speziellen Reaktionsschnelligkeit durch Stabilisierung der aktuellen Reaktionsfähigkeit und Optimierung der Bewegungstechnik; wird in Kombination mit anderen Fähigkeiten geschult ➤ Training von Einfachreaktionen: Verbesserung um 10-15% möglich Schulung einzelner Teilbewegungen z.B. Schwungbein Schulung des Zeitempfindens ➤ Training von Auswahlreaktionen: Verbesserung um 30-40% möglich Technisches u. taktisches Training in Übungsformen u. Spielsituationen erlernen von Antizipation Wiederholtes Reagieren unter gleichen Bedingungen Wiederholtes Reagieren unter variablen Bedingungen Belastungsgefüge: Intensität Wiederholungen Pause Umfang Training der Aktionsschnelligkeit Verbesserung der Maximal- Schnellkraft, Intra- und Intermuskuläre Koordination sowie Dehnfähigkeit der Muskulatur stehen dabei im Vordergrund Langfristiger Trainingsaufbau: Maximalkrafttraining-Schnellkrafttraining und Techniktraining-disziplinspezifisches Training (mit Wiederholungsmethode) Azyklische Aktionsschnelligkeit: Intensität Dauer/Wiederholungen Umfang Pause Zyklische Aktionsschnelligkeit: submaximale bis maximale Bewegungsgeschwindigkeit ca 8-10 (je nach Übung) 10-15 sec 1 Durchgang Intensität Strecke/Dauer Umfang Pause 100% 6-7sec/ 6-12 Wiederholungen 3-5 Serien Serienpause 2-4min Wiederholungsprinzip =lange Strecke/Belastungszeit ca. 95-100% 50-70m/ ca. 7sec 3-5 Wiederholungen zwischen den Wh. 15-20min Serienprinzip =kurze Strecke/Belastungszeit 100% 20-30m/ca. 3-4sec 3-4 Wh. in 3-4 Serien Zwischen den Wh. 1,5- 2min; Serienpause 2-4min Trainingsmittel: ➤ Verschiedene Strecken- und Technikvarianten z.B. Läufe mit fliegenden Starts, Steigungsläufe etc. ➤ Läufe mit unterschiedlichen Widerständen besonders effektiv z.B. bergauf/bergab/flach ➤ Für azyklisch zunächst allgemeine Übungen (z.B. Sprungübungen, Wurfübungen mit Gewichten etc.) ➤ Training in Feinform muss in sportartspezifischer Technik erfolgen Geschwindigkeitsbarriere: Unerwünschte Stabilisierung der Schnelligkeit, tritt auf wenn Trainingsreize zu monoton sind (=Bewegungsstereotyp); kann mit vielseitigem Training verhindert werden, ist ein Stereotyp aufgetreten müssen alle leistungsbestimmenden Bereiche verbessert werden Training der Schnelligkeitsausdauer Zusätzlich zu den Zielen der zyklischen Aktionsschnelligkeit müssen auch folgende Faktoren verbessert werden: Anaerob-alaktazide Energiegewinnung ➤ Anaerob-laktazide Energiegewinnung ➤ Steigerung der Laktatkapazität (Pufferkapazität) Trainingsmethoden/mittel: Schnelligkeitsausdauer wird mit der intensiven Intervallmethode und der Wiederholungsmethode trainiert; Belastungsgefüge entsprechen des Ausdauertrainings; Belastungsdauer eines Reizes auf 7-25 sec beschränkt Tempolaufläufe: 3x200m annähernd maximal; jeweils 15min Pause Tempowechselläufe: 3x200m, dabei abwechselnd 20m maximal und 15m submaximal durchlaufen (3 Serien) Überdistanzläufe: 3x120m, 2 Serien; Intensität ca. 85%; Pause zwischen den Wiederholungen 2-3min; Pause zwischen den Serien ca. 6min 5. Trainingswirkungen durch Schnelligkeitstraining Geringe Verbesserung möglich; Verbesserung der Aktionsschnelligkeit und Schnelligkeitsausdauer größtenteils durch anatomisch-physiologische Anpassungen Verbesserung der Reaktionsschnelligkeit (siehe oben) Verbesserung der intermuskulären Koordination durch Techniktraining und Automatisierung spezieller Bewegungsfolgen Hypertrophie der FT- sern +Verbesserung der intramu lären Koordination-Steigerung der Schnellkraft Vergrößerung der ATP/KP und Glykogenspeicher Steigerung der anaerob-alaktaziden Energiegewinnung durch erhöhte Enzymaktivität Verbesserung der anaerob-laktaziden Energiebereitstellung und der Pufferkapazität Beweglichkeit Beweglichkeit ist die Fähigkeit, Bewegungen mit großer Schwingungsweite ausführen zu Wir unterscheiden Beweglichkeit für sportliche Leistung und Gesundheit. 2. Biologische Grundlagen und Leistungsbestimmende Faktoren Konstitutionelle Faktoren: Gelenktypen, Gelenkkapsel u. Gelenkbänder Dehnfähigkeit des Muskelsystems Neuronale Einflüsse: Dehnungsreflex, Hemmung der Antagonisten, Spannungsreflex/Eigenhemmung Muskeltonus und Entspannungsfähigkeit: abhängig von vielfältigen Einflüssen (Temperatur, Tageszeit, Nervosität etc.) Beweglichkeit in Abhängigkeit von Alter und Geschlecht: nimmt im Alter ab, Frauen tendenziell beweglicher Beweglichkeit und Krafttraining: Agonist muss in der Lage sein Antagonist zu dehnen 3. Arten der Beweglichkeit Reinformen: Allgemeine Beweglichkeit Spezielle Beweglichkeit Aktive Beweglichkeit Passive Beweglichkeit Statische Beweglichkeit Dynamische Beweglichkeit Mischformen: Aktiv-statische Beweglichkeit Passiv-statische Beweglichkeit Aktiv-dynamische Beweglichkeit Passiv-dynamische Beweglichkeit