Veränderungen  leistungsphysiologischer Parameter über vier aufeinanderfolgende Fahrradergometrien  

I  Inhaltsverzeichnis  

II  Abbildungsverzeichnis  

III  Tabellenverzeichnis  

IV  Abkürzungsverzeichnis  

V  Zusammenfassung  

I  Inhaltsverzeichnis  

1  Einleitung  13

1.1  Ausdauerleistungsfähigkeit und Indikatoren dafür  14

1.2  Studienrelevante leistungsphysiologische Variablen  14

1.2.1  Maximale Kenngrößen  14

1.2.1.1  Maximale Leistungsfähigkeit (P max )  14

1.2.1.2  Verhalten der Sauerstoffaufnahme (VO2) unter körperlicher Belastung  15

1.2.1.3  Atemminutenvolumen (VE)  16

1.2.2  Submaximale Kenngrößen  17

1.2.2.1  Herzfrequenzverhalten  17

1.2.2.2  Respiratorischer Quotient (RQ)  19

1.2.2.3  Laktat  20

1.3  Regulation metabolischer und spiroergometrischer Parameter bei ansteigender  

stufenf  örmiger Belastung  25

1.4  Ermüdung und Regeneration biologischer Teilsysteme  27

1.4.1  Ermüdung  27

1.4.2  Nährstoffversorgung und Regeneration  28

1.5  Untersuchungsziele und Arbeitshypothese  31

2  Methodik  32

2.1  Studiendesign  32

2.1.1  Probanden  32

III

Veränderungen  leistungsphysiologischer Parameter über vier aufeinanderfolgende Fahrradergometrien  

2.1.2  Allgemeiner Untersuchungsablauf  33

2.2  Messmethodik.  34

2.2.1  Fahrradergometrischer Stufentest  34

2.2.2  Anthropometrische Daten  35

2.2.3  Atemgasmessungen  35

2.2.4  EKG- und Herzfrequenzmessung  36

2.2.5  Laktatentnahmen und Schwellenbestimmung  36

2.2.6  Venöse Blutentnahmen  37

2.2.7  Ernährung  37

2.2.8  Weitere Methoden  38

2.3  Berechnung der Kenngrößen  39

2.4  Statistik  40

3  Ergebnisse  42

3.1  Nahrungsaufnahme  42

3.2  Gewicht  42

3.3  Testergebnisse der maximalen Kenngrößen  43

3.3.1  Maximale Sauerstoffaufnahme (VO 2max )  43

3.3.2  Maximale Leistung (P max )  44

3.4  Ausbelastungskriterien  45

3.4.1  Maximaler Respiratorischer Quotient (RQ max )  45

3.4.2  Maximales Laktat (La max )  46

3.4.3  Maximale Herzfrequenz (HF max )  46

3.4.4  Maximales Atemminutenvolumen (VE max )  46

3.4.5  Borg-Skala  46

3.5  Submaximale Kenngrößen  47

3.5.1  Lactate Threshold (LT)  47

3.5.2  Individuelle Anaerobe Schwelle (IAS)  48

3.5.3  Herzfrequenz in Ruhe und auf submaximalen Belastungsstufen  50

4  Diskussion  51

4.1  Plausibilitätskontrolle  51

4.2  Ergebnisdiskussion  53

4.3  Methodenkritik  60

4.4  Schlussfolgerungen  61

IV

Veränderungen leistungsphysiologischer Parameter über vier aufeinanderfolgende Fahrradergometrien

Veränderungen leistungsphysiologischer Parameter über vier aufeinanderfolgende Fahrradergometrien

II Abbildungsverzeichnis

Veränderungen leistungsphysiologischer Parameter über vier aufeinanderfolgende Fahrradergometrien

Veränderungen leistungsphysiologischer Parameter über vier aufeinanderfolgende Fahrradergometrien

III Tabellenverzeichnis

Veränderungen leistungsphysiologischer Parameter über vier aufeinanderfolgende Fahrradergometrien

IV Abkürzungsverzeichnis

Veränderungen leistungsphysiologischer Parameter über vier aufeinanderfolgende Fahrradergometrien

Veränderungen leistungsphysiologischer Parameter über vier aufeinanderfolgende Fahrradergometrien

V Zusammenfassung

Veränderungen leistungsphysiologischer Parameter über vier aufeinanderfolgende Fahrradergometrien

1 Einleitung

Ergometrische und spiroergometrische Belastungstests stellen, ein sorgfältiges methodisches Vorgehen vorausgesetzt, die Standardmethode in der

sportmedizinischen Leistungsdiagnostik zur Bestimmung der Ausdauerleistungsfähigkeit dar. Daher sind diese Methoden der Leistungsdiagnostik auch fester Be-standteil diverser wissenschaftlicher Forschungsarbeiten. In manchen Studien und im Leistungssport besteht die Notwendigkeit, mehrere ergometrische Tests an einem Tag mit ein und demselben Probanden durchzuführen. Dadurch lassen sich verschiedene Messgrößen unter Ausschluss von Tag-zu-Tag-Schwankungen erheben sowie der organisatorische Aufwand für die Einrichtung und den Proband minimieren. So absolvieren in der Praxis Triathleten bei der Leistungsdiagnostik zwei Belastungstests nacheinander an einem Tag, einen fahrradergometrischen und einen Laufbandtest. Allerdings ist nicht bekannt wie diese beiden Tests sich gegenseitig beeinflussen. Zwar führten zum Beispiel die Wissenschaftler Helgerud, Støren & Hoff (2010) zwei Belastungstests im Abstand von einer Stunde durch und Lundby et al. (2008) drei Tests im Abstand von zwei Stunden, doch wurde bislang noch nicht untersucht, ob bzw. ab dem wievielten aufeinanderfolgenden Belastungstest ermüdungsbedingte Veränderungen leistungsphysiologischer Variablen zu erwarten sind. Daher sollen in dieser Studie die Veränderungen leistungsphysiologischer Kenngrößen bei wiederholten maximalen fahrradergometrischen Belastungstests nach einer jeweils fest definierten Pause erfasst werden. Aus den Ergebnissen soll abgeleitet werden, bei welchen Zielvariablen wie viele aufeinanderfolgende Belastungstests möglich sind, ohne mit körperlichen Ermüdungseffekten rechnen zu müssen.

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1.1 Ausdauerleistungsfähigkeit und Indikatoren dafür

Ausdauer wird definiert als Fähigkeit des gesamten Organismus oder einzelner Teilsysteme, eine sportliche Belastung möglichst lange aufrechterhalten zu können, den durch die Ermüdung bedingten Leistungsverlust hinauszuzögern und sich nach sportlichen Belastungen schnell regenerieren zu können (Hohmann et al. 2010, S.50). Auf Fahrradergometern erlauben Ausdauerbelastungen eine exakte Beurteilung der belastungsinduzierten physiologischen Reaktionen im Verhältnis zur tatsächlich erbrachten Leistung. Als Indikatoren der Beanspruchung bei derartigen Belastungen dienen maximale Parameter (P max , VO 2max ) und submaximale Parameter (Schwellen und Herzfrequenzkurve), die im Folgenden genauer erklärt werden.

1.2 Studienrelevante leistungsphysiologische Variablen

Bei der Studie wurden die im Folgenden näher erläuterten leistungsphysiologischen Variablen herangezogen, um Aussagen über die Reaktion der Probanden auf wiederholte maximale fahrradergometrische Stufentests zu treffen und daraus abgeleitet, Empfehlungen für die Leistungsdiagnostik zu tätigen.

1.2.1 Maximale Kenngrößen

1.2.1.1 Maximale Leistungsfähigkeit (P max )

Nach Löllgen et al. (1995, S. 339) ist die erbrachte Leistung (P) erster und wichtigster Parameter, speziell die erzielte maximale Leistung (P max ). Gemessen wird die Leistung in Watt [W]. Des Weiteren wird zwischen absoluter maximal erbrachter Leistung (P max ) oder der körpergewichtsbezogenen relativen Maximalleistung (relative P max ) [W/kg] unterschieden. Nach Hollmann et al. (2006, S. 19) ist die physikalische Leistung von der biologischen Leistung zu unterscheiden. Dabei kann die physikalische Leistung von verschiedenen biologischen Leistungen abhängig sein, bzw. beeinflusst werden. Der Wirkungsgrad der biologischen Leistung wird bei ergometrischen Untersuchungen von mechanischen Verhältnissen des Ergometers (Kurbelhöhe, Kurbellänge usw.) sowie von endogenen und exogenen Faktoren bestimmt (Drehzahl, Motivation, Trainingszustand, Alter, Geschlecht, Ernährungszu-stand, Tages- und Jahreszeit usw.). Tabelle 1 zeigt die Richtwerte für die relative

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