Die physiologischen Anforderungen im Poledance

Inhaltsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Tabellenverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

1. Einleitung

2. Theoretische Einführung
2.1. Poledance
2.1.1. Entwicklung zur Trendsportart
2.1.2. Wettkampfsystem
2.1.3. Energetisches Anforderungsprofil
2.2. Energiebereitstellung
2.2.1. Auswirkungen von aeroben Ausdauertraining
2.3. Leistungsdiagnostik
2.3.1. Laktatleistungsdiagnostik
2.3.2. Die maximale Herzfrequenz
2.3.3. Die maximale Sauerstoffaufnahme
2.4. Sportartspezifische Leistungsdiagnostik
2.4.1. Leistungsdiagnostik in technisch kompositorischen Sportarten
2.5. Leitende Fragestellungen

3. Methodik
3.1. Untersuchungsdesign
3.2. Stichprobe
3.3. Studiendesign
3.3.1. Labortest
3.3.2. Feldtest
3.4. Statistik

4. Ergebnisse
4.1. Deskriptive Statistik
4.2. Inferentielle Statistik

5. Diskussion
5.1. Praktische Implikationen und Ausblick

6. Literaturverzeichnis

7. Anhang

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: Poledance Element Cocoon; Copyright Rainer Kriesch

Abbildung 2: Leistungsdiagnostik Spirometrie; Laktatabnahme

Abbildung 3: Mess-Equipement und Protokoll Poledance Feldtest

Abbildung 4: Mittelwerte und Standardabweichungen der Blutlaktatkonzentration vor, während und nach der spiroergometrischen Laboruntersuchung

Abbildung 5: Mittelwerte und Standardabweichungen der Herzfrequenz vor, während und nach der spiroergometrischen Laboruntersuchung

Abbildung 6: Relative maximale Sauerstoffaufnahme von Poledance-Athletinnen nach einer spiroergometrischen Laboruntersuchung

Abbildung 7: Mittelwerte und Standardabweichungen der Blutlaktatkonzentration vor und nach dem ersten wettkampfähnlichen und sportartspezifischen Feldtest

Abbildung 8: Mittelwerte und Standardabweichung der Herzfrequenz vor und nach dem ersten wettkampfähnlichen und sportartspezifischen Feldtest

Abbildung 9: Mittelwerte und Standardabweichung der Blutlaktatkonzentration vor und nach dem zweiten wettkampfähnlichen und sportartspezifischen Feldtest

Abbildung 10: Mittelwerte und Standardabweichungen der Herzfrequenz vor und nach dem zweiten wettkampfähnlichen und sportartspezifischen Feldtest

Abbildung 11: Mittelwerte und Standardabweichungen der Blutlaktatkonzentration vor und nach dem sportartspezifischen und wettkampfähnlichen Feldtest. Statistische Signifikanz siehe Text

Abbildung 12: Mittelwerte und Standardabweichungen der Herzfrequenzwerte vor und nach dem sportartspezifischen und wettkampfähnlichen Feldtest im Poledance. Statistische Signifkanz siehe Text

Abbildung 13: Mittelwerte und Standardabweichungen der Blutlaktatkonzentration vor und nach dem zweiten sportartspezifischen Feldtest. Messwerterhebung nach Sekunde 30 der Choreografie. Statistische Signifikanz siehe Text

Abbildung 14: Mittelwerte und Standardabweichungen der Herzfrequenz vor und nach dem zweiten sportartspezifischen Feldtest. Messwerterhebung nach Sekunde 30 der Choreografie. Statistische Signifikanz siehe Text

Abbildung 15: Poledance Element Halfflag; Copyright Martin Gutschreiter

Abbildung 16: Beispiel eines leistungsdiagnostischen Laborbefundes

Tabellenverzeichnis

Tabelle 1: Anthropometrische Daten, Trainingserfahrung, Trainingsumfang und Wettkampferfahrung der Poledance-Athletinnen

Tabelle 2: Protokoll Feldtest Poledance

Tabelle 3: Protokoll Feldtest Poledance (Gesamt)

Tabelle 4: Blutlaktatwerte der Poledance-Athletinnen vor, während und nach dem sportartspezifischen und wettkampfähnlichen Feldtest

Tabelle 5: Herzfrequenzwerte der Poledance-Athletinnen vor, während und nach dem sportartspezifischen und wettkampfähnlichen Feldtest

Tabelle 6: Blutlaktatwerte der Poledance-Athletinnen vor und nach dem zweiten sportartspezifischen Feldtest. Messwerterhebung nach der 30. Sekunde der Choreografie

Tabelle 7: Herzfrequenzwerte der Poledance-Athletinnen vor und nach dem zweiten sportartspezifschen Feldtest. Messwerterhebung nach der 30. Sekunde der Choreografie

Abkürzungsverzeichnis

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Zusammenfassung

Poledance etablierte sich in den letzten fünf Jahren zu einer weltweit wachsenden Trendsportart (IPSF, 2013). Trotz der internationalen Entwicklungen gibt es bislang noch keine wissenschaftlichen Untersuchungen die zu einer Optimierung der Trainingsbedingungen beitragen können. Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Untersuchung der physiologischen Anforderungen durch einen sportartspezifischen Feldtest.

An der Untersuchung nahmen 15 Frauen (Alter: 31,4 ± 7,2 Jahre; Größe: 167,6 ± 6,5 cm; Gewicht: 60,4 ± 6,2 kg) teil. Der kardiorespiratorische Leistungszustand wurde durch einen Stufenbelastungstest auf einem Fahrradergometer im Labor festgestellt. In einem sportartspezifischen Feldtest wurde unter wettkampfähnlichen Bedingungen eine drei minütige Choreografie nach einem standardisierten Protokoll durchgeführt. Herzfrequenz und Blutlaktat wurden vor und nach einem individuellen 25 minütigen Aufwärmprogramm, direkt nach dem Testdurchgang sowie in der 3., 6., und 10. Minute nach der Belastung gemessen. Die Datenauswertung erfolgte mittels einfaktorieller Varianzanalyse (ANOVA) mit dem Statistikprogramm SPSS.

Die Teilnehmerinnen erreichten im Labor eine maximale relative Wattleistung von 3,2 ± 0,5 W.kg-¹ und eine O2max von 37,4 ± 4,8 ml.min-¹.kg-¹. Die HFmax lag bei 181 ± 14 Schläge.min -¹ und die Blutlaktatkonzentration bei 9,9 ± 2,3 mmol.L-¹. Im Feldtest wurde direkt nach dem Testdurchgang eine Herzfrequenz von 170 ± 11 Schläge.min -¹ und eine Blutlaktatkonzentration von 8,6 ± 1,9 mmol.L-¹ gemessen.

Es gab einen signifikanten Haupteffekt der Zeit in den Blutlaktatwerten (F1,7: 24,1 = 179,5) und der Herzfrequenz (F2,5: 34,8 = 173,4) (p < 0,001). Der Bonferroni post-hoc-test ergab einen signifikanten Unterschied der Herzfrequenz direkt nach dem Testdurchgang und allen anderen Messzeitpunkten (p < 0,001). Die Unterschiede der Blutlaktatwerte nach dem Testdurchgang zu den Werten vor und nach dem Warm-up, sowie zehn Minuten nach dem Test waren ebenfalls signifikant (p < 0,001).

Die erreichten Herzfrequenzwerte von 94% der HFmax im Feldtest lassen auf eine hohe physiologische Beanspruchung der Athletinnen schließen. Die Laktatwerte liegen deutlich über der anaeroben Schwelle und weisen auf eine anaerobe laktazide Energiebereitstellung hin (Heck & Beneke, 2008).

Schlagworte (3-6)

Poledance, Physiologie, Energiebereitstellung, Leistungsdiagnostik

Abstract

During the last five years Poledance developed as a growing global trend sports. Despite these developments, there is a lack of scientific studies regarding the exercise intensities that can help to optimize the training strategies. The main goal of this study was to investigate the physiological responses of a sport-specific and contest-like field test.

The study included 15 women (age: 31.4 ± 7.2 years; height: 167.6 ± 6.5 cm; weight: 60.4 ± 6.2 kg). The cardiorespiratory fitness was measured with a laboratory exercise test on a cycle ergometer. In a sport-specific field test the subjects danced a contest-like choreography of three minutes length, according to a standardized protocol. Heart rate and blood lactate were analyzed before and after an individual warm-up of 25 min, immediately after the test as well as 3, 6 and 10 min post-exercise. The data were analyzed with a one-way repeated-measure analysis of variance (ANOVA) by using the statistics software SPSS.

During the laboratory test maximal measures of power output, oxygen uptake ( O2max), heart rate (HFmax) and blood lactate (BLa) were 3.2 ± 0.5 W.kg-¹, 37.4 ± 4.8 ml.min-¹.kg-¹, 181 ± 14 bpm and 9.9 ± 2.3 mmol.L-¹, respectively. During the field test measures of heart rate and blood lactate were 170 ± 11 bpm and 8.6 ± 1.9 mmol.L-¹.

There was a significant main effect of time in BLa (F1.7: 24.1 = 179.5) and HF (F2.5: 34.8 = 173.4) (p < 0.001). Bonferroni post-hoc-test revealed a significantly higher HF immediately after the test compared with all other measures (p < 0.001). In addition, BLa immediately after the test was significantly higher than BLa before and ten minutes after the test (p < 0.001). The HF during the field test (94% HFmax) suggests a high physiological demand. The lactate levels are well above the anaerobic threshold and indicate an anaerobic lacid energy supply (Heck & Beneke, 2008).

Keywords (3-6)

Poledance, physiology, energetic demand, performance monitoring

1. Einleitung

Poledance kombiniert akrobatische Elemente auf einer vertikalen Stange mit tänzerischen und akrobatischen Elementen auf dem Boden. Heutzutage werden bei Wettkämpfen die Figuren innerhalb einer Choreografie auf zumeist zwei Stangen, einer statischen („static pole“) und einer drehenden Stange („spinning pole“) durchgeführt. Hohe Anforderungen an Kraft sowie eine ausgeprägte Flexibilität der Wirbelsäule, Schultern und Hüftbeuger gestalten das Training dieser Sportart sehr komplex. Je höher das jeweilige Leistungsniveau der Sportlerin/des Sportlers ist, desto höher sind auch die konditionellen Anforderungen (Rebel et al., 2014, S. 15-29).

Poledance erlebte in den letzten fünf Jahren in Österreich, nicht zuletzt medial beeinflusst, einen regelrechten Aufschwung und etablierte sich zur Trendsportart. Seit 2013 finden auch österreichische Poledance Meisterschaften statt ("Miss Pole Dance Austria," 2012). International kann man diese Entwicklung schon länger beobachten. Poledance wird vermehrt in der Fitness- und Gesundheitsbranche unter dem Aspekt der Verbesserung der physischen Fitness und einem gesteigertem Selbstwertgefühl angeboten. Zahlreiche Poledance-Studios bieten mittlerweile Kurse an (Allen, 2011, S. 9). Wissenschaftliche Studien beschäftigten sich bislang mit den Themen Weiblichkeit und Feminismus im Poledance (Allen, 2011; Bahri, 2012; Holland, 2010). Trotz der weltweiten Entwicklungen zu einer Trendsportart gibt es bislang noch keine trainingswissenschaftlichen Untersuchungen oder eine Sportartanalyse sowie Definition der leistungsentscheidenden Fähigkeiten. Dies würde zu einer weiteren Optimierung der Trainingsbedingungen beitragen. Durch eine sportartspezifische Leistungsdiagnostik könnte das Training auch im Poledance nach Stoffwechselintensitäten gesteuert und regenerative Pausen entsprechend gestaltet werden. Dies stellt eine entscheidende Voraussetzung für die Trainingssteuerung dar (Weineck, 2010, S. 75). Die leistungsbestimmenden Faktoren können regelmäßig kontrolliert und Trainingseffekte überwacht werden (Roecker et al., 2010). Eine zielgerichtete Trainingssteuerung, bestehend aus einer strukturierten Trainingsplanung und einer adäquaten Leistungsdiagnostik, ist unumgänglich wenn es um das Erreichen von Spitzenleistungen geht. Hierbei bildet die Laktatleistungsdiagnostik einen wichtigen Bestandteil (Holfelder & Bubeck, 2012). Studien zu den physiologischen und metabolischen Beanspruchungsparametern stellen einen zentralen Bestandteil in der Sport- und Trainingswissenschaft dar.

Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Untersuchung der physiologischen Anforderungen im Poledance durch einen sportartspezifischen Feldtest.

Fünfzehn trainierte Pole-Akrobatinnen im Alter von 24 bis 52 Jahren führten unter standardisierten und wettkampfähnlichen Bedingungen eine drei minütige Choreografie mit Kraft- und Flexibilitätselementen an einer statischen und einer sich drehenden Poledance-Stange, sowie akrobatische Bodenelemente aus.

In einer spiroergometrischen Laboruntersuchung auf einem Fahrradergometer wird weiters der kardiorespiratorische Leistungszustand der Poledance-Athletinnen erhoben. Aus der Interpretation der Ergebnisse sollen Rückschlüsse für die Trainingspraxis gezogen werden.

2. Theoretische Einführung

2.1. Poledance

Poledance kombiniert akrobatische Elemente auf einer vertikalen Stange mit tänzerischen und akrobatischen Elementen auf dem Boden. Es gibt unterschiedliche Ansätze zur Bestimmung des Ursprunges dieser Sport- und Fitnessform. Die Wurzeln der Stangenakrobatik liegen in der chinesischen und indianischen Geschichte. Akrobaten benutzten schon vor vielen hundert Jahren eine vertikale Holzstange für die Ausführung ihrer artistischen Vorstellungen. Heutzutage werden bei Wettkämpfen die Figuren innerhalb einer Choreografie auf zumeist zwei Stangen, einer statischen („static pole“) und einer drehenden Stange („spinning pole“) durchgeführt. Hohe Anforderungen an Kraft sowie eine ausgeprägte Flexibilität der Wirbelsäule, Schultern und Hüftgelenke gestalten das Training dieser Sportart sehr komplex. Je höher das jeweilige Leistungsniveau des Sportlers ist, desto höher sind auch die konditionellen Anforderungen (Rebel et al., 2014, S. 15-29).

Poledance erlebte in den letzten fünf Jahren in Österreich, nicht zuletzt medial beeinflusst, einen regelrechten Aufschwung und etablierte sich zur Trendsportart. Seit 2013 finden jährlich nationale Meisterschaften in Österreich statt. Im ersten Jahr wurde das Turnier in den Kategorien „Amateur“ und „Professionell“ ausgetragen. Mittlerweile wird auch eine „Semiprofessionell“ und eine „Double“ Kategorie durchgeführt. Die Anzahl der Bewerbungen zur Qualifikation steigt von Jahr zu Jahr und auch das technische Niveau wird zunehmend komplexer. Folgende Abbildung zeigt ein Beispiel eines Elements an einer statischen Poledance Stange bei der nationalen Meisterschaft 2015 in Wien.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1: Poledance Element „Cocoon“; Copyright Rainer Kriesch 11

International kann man diese Entwicklung schon länger beobachten. So entstanden im Laufe der letzten Jahre nationale und internationale Poledance Verbände und Vereine mit dem gemeinsamen Ziel, Poledance als Sport zu etablieren und zu standardisieren. Der Begriff Poledance ist nicht geschützt und kann daher von jedem beliebig verwendet werden. Oft wird Poledance auch als „Polesport“, „Pole Dance“, „Pole Fitness“, „Pole Art“ etc. bezeichnet. Bei der Austragung von Turnieren kommt es je nach Bezeichnung bei der Beurteilung zur stärkeren Gewichtung entweder der sportlich-technischen oder der tänzerisch-künstlerischen Fähigkeiten. Trotz der weltweiten Entwicklungen gibt es bislang noch keine trainingswissenschaftlichen Untersuchungen oder eine Sportartanalyse und Definition der leistungsentscheidenden Fähigkeiten. Dies würde zu einer weiteren Optimierung der Trainingsbedingungen beitragen.

Poledance kann wie das Gerät- beziehungsweise Kunstturnen (in Folge: Turnen) als technisch kompositorische Sportart eingegliedert werden. Wie die meisten anderen Sportarten wird Poledance in einen Wettkampfbereich und einen großen Freizeit- und Hobbybereich unterteilt. Ein sportartspezifisches wettkampfnahes Belastungsprofil ist für die Entwicklung und Überprüfung leistungsentscheidender Faktoren von essentieller Bedeutung.

2.1.1. Entwicklung zur Trendsportart

Der Ursprung von Poledance als Fitnessform geht auf das Jahr 2003 zurück (IPSF, 2013). Von diesem Zeitpunkt an wurden immer wieder kleinere Wettbewerbe mit wenig standardisierten Regeln und Beurteilungskriterien ausgetragen. Die erste Weltmeisterschaft fand 2005 in Amsterdam statt (WorldPoleDance, 2015). Auf Grund der schnell wachsenden Popularität und nach einer Petition zur Etablierung von Poledance als Sportart kam es zur Gründung zahlreicher Verbände und Vereine auf europäischer und internationaler Ebene. Regeln und Beurteilungssysteme, Richtlinien, Gesundheits-, Sicherheits- und Equipment- Standards, Trainingssysteme für Wertungsrichter, nationale Wettbewerbe, Weltmeisterschaften sowie mittlerweile auch ein Coaching- und Beurteilungsrahmen wurden etabliert. 2012 fand die erste Weltmeisterschaft des Internationalen Pole Sport Verbandes (International Pole Sports Federation - IPSF) mit 45 Athleten und nur fünf Männern statt. Drei Jahre später traten über 2500 Athleten in 26 Ländern zur Qualifikation an, inklusive einer steigenden Anzahl von Männern und Kindern.

Mit Struktur, Rahmenbedingungen, Transparenz und fairen Vergleichswegen von Athleten hat sich Poledance als Sportart etabliert. Um jedoch offiziell anerkannt zu werden müssen die Bewerbungskriterien von der zentralen Dachorganisation der Sportverbände „SportAccord“ erfüllt werden. Vierzig nationale Vereine müssen dazu von einem internationalen Verband anerkannt werden. Das langfristig gesteckte Ziel ist die Aufnahme zu den olympischen Spielen. Derzeit wird die Sportart vom Internationalen Olympischen Komitee auf Potential für Entwicklung überwacht (IPSF, 2013). Durch die rasante Entwicklung steigt die Zahl der nationalen und internationalen Verbände und Vereine weiter an, die sich für mehr Standardisierung und eine weitere Etablierung der Sportart einsetzen.

2.1.2. Wettkampfsystem

Wettkämpfe finden regelmäßig ganzjährig statt. Die Entscheidung über die Wahl der Wettkämpfe erfolgt in der Regel individuell. In den meisten Fällen erfolgt die Qualifikation über eine Videovorausscheidung, mit Ausnahme von notwendigen Qualifikationswettkämpfen für internationale Meisterschaften. Es wird je nach Anforderung ein Bewerbungsvideo zu der jeweiligen Kategorie eingesendet. Die Anzahl der Teilnehmer im Finale pro Kategorie ist wettkampfabhängig. Die Entscheidung über die Kategorie erfolgt nach subjektiver Einschätzung des Athleten, beziehungsweise aufgrund von Erfahrung oder Platzierungen aus den Vorjahreswettkämpfen. Pro Kategorie gibt es unterschiedliche Anforderungen an Technik, Dauer der Choreografie, auszuführende Pflichtelemente bzw. nationale oder internationale Vorab-Platzierungen. Die Frist zwischen erfolgreicher Vorausscheidung und Finale ist ebenfalls wettkampfabhängig.

In der Regel werden bei Wettkämpfen das Können an einer Static-Pole und einer Spinning-Pole durchgeführt, welches choreografisch durch tänzerische oder akrobatische Elemente kombiniert wird. Die Länge der Performance beläuft sich in etwa - abhängig von der jeweiligen Kategorie - zwischen drei und fünf Minuten.

2.1.3. Energetisches Anforderungsprofil

Bislang gibt es noch keine trainingswissenschaftlichen Arbeiten, die das sportartspezifische Anforderungsprofil der Sportart Poledance untersuchten. Durch die Arbeit mit dem eigenen Körpergewicht kann man das Anforderungsprofil des Turnens zum Vergleich heranziehen. Das Turnen als technisch kompositorische Mehrkampfportart besteht aus einer Vielzahl von Einzelbewegungen, die im Wettkampf zu Kombinationen zusammengeführt werden. Die Athleten müssen im Stande sein, schwierige und koordinativ-anspruchsvolle Bewegungen unter Berücksichtigung technischer Komponenten auszuführen. Durch das Erlernen einer Vielzahl von Elementen an den jeweiligen Geräten kommt es zu einer gleichzeitigen Entwicklung der körperlichen Fähigkeiten (Sawellion, 2001, S. 8-9).

Der Umfang der beanspruchten Muskulatur bezieht sich im Turnen auf 1/3 bis 2/3 der Gesamtmuskulatur (Krauße, 2008, S. 8). Spannung, Entspannung und Dauerspannung wechseln sich bei einer Zeitdauer von bis zu 90 Sekunden ab (Sands, 2011, Kapitel 1.2). Dies entspricht dem Bereich der Kurzzeitausdauer, die Energiebereitstellung erfolgt dominant anaerob. Somit wird zur allgemeinen Grundlagenausdauer ebenso die spezielle Ausdauer benötigt, um die spezifische leistungsbestimmende Ausdauerfähigkeit der Sportart ausprägen zu können (Grosser et. al, 2014, Kapitel 4).

Die Ausdauer kann nach folgenden Kriterien gegliedert werden

- Lokale und allgemeine Ausdauer: Ist der Anteil der eingesetzten Muskelmasse geringer als 1/6 der gesamten Muskulatur spricht man von einer lokalen Ausdauer, oberhalb dieser Größe von einer allgemeinen Ausdauer.
- Aerobe und anaerobe Ausdauer: Ein Ausgleich von Sauerstoffangebot und Sauerstoffverbrauch liegt bei der aeroben Energiebereitstellung vor, es ist genügend Sauerstoff für die Verbrennung von Glykogen und Fettsäuren vorhanden. Die aerobe Ausdauer kann weiteres in Abhängigkeit von der Länge in eine aerobe Kurzzeit- (3-10 Minuten), Mittelzeit- (10-30 Minuten) und Langzeitausdauer (über 30 Minuten) eingeteilt werden. Bei der Kurzzeit- und Mittelzeitausdauer wird zusätzlich Energie auf anaerobem Weg bereitgestellt, es kommt zu einer erhöhten Blutlaktatkonzentration. Bei der anaeroben Ausdauer stellen Stoffwechselvorgänge ohne Beteiligung von Sauerstoff den wesentlichen Energielieferanten dar.
- Die dynamische oder statische Ausdauer wird nach der Arbeitsweise der Muskulatur unterschieden. Bei statischer Muskelanspannung erfolgt durch die verringerte Blutzufuhr die Energiebereitstellung vermehrt anaerob (Höltke, 2003, S. 19-22).

Sawellion (2001) untersuchte die körperliche, kardiozirkulatorische und kardiorespiratorische Leistungsfähigkeit von Turnern und kam zu den Schlussfolgerungen, dass die Turner in einem sportspezifischen Feldversuch mit einer durchschnittlichen Blutlaktatkonzentration von 11,8 ± 3,5 mmol.L-¹ in einem hohen anaeroben Auslastungsbereich liegen. Die Blutlaktatkonzentration lag durchwegs über der 4 mmol.L-¹ Schwelle, die nach Mader et. al. (1976) jener Belastung entspricht, an der die aerob-anaerobe Schwelle bestimmt werden kann (Sawellion, 2001, S. 107).

Durch die Auftrittsdauer bei Poledance-Wettkämpfen von drei bis fünf Minuten kommt es ebenfalls zu einer Beanspruchung der Kurzzeitausdauer. Da der Trainingsalltag mit dem der Gerätturner vergleichbar ist, kann angenommen werden, dass Poledancer ebenfalls als Basis über eine gut entwickelte Grundlagenausdauer verfügen sollten um sich schnell von den mehrstündigen Trainingseinheiten und den intensiven Übungsteilen erholen zu können. Ein guter Parameter für die Feststellung der konditionellen Fähigkeiten ist die Anzahl der in Folge durchgeführten Kürübungen/Choreografien in technisch sauberer Ausführung. Eine Erhöhung dieser kann durch die Entwicklung der Ausdauerleistungsfähigkeit erfolgen. Neben der Koordinations-, Kraft- und Ausdauerkomponente spielen auch die Flexibilität und Schnelligkeit eine große Rolle im Turnen (Omar Ahmed Abd El Naiem, 2003, S. 13) und Poledance.

2.2. Energiebereitstellung

Die physiologischen Vorgänge im menschlichen Körper sind sehr komplex, da zu jeder Zeit verschiedenste Zellen, Organe und Systeme miteinander kommunizieren. Schon im Ruhezustand ist der Körper sehr aktiv. Unter Belastung steigert sich die Aktivität der physiologischen Vorgänge um ein Vielfaches. Muskeln werden von Nervenzellen zur Kontraktion stimuliert und benötigen in Folge der metabolischen Aktivität mehr Nährstoffe und mehr Sauerstoff (Kenney et al., 2012, S. 9).

Voraussetzung für jede körperliche Aktivität beziehungsweise Muskelkontraktion ist der Energiespeicher Adenosintriphosphat (ATP). Durch die Hydrolyse (Spaltung einer biochemischen Verbindung mit Wasser) von ATP in Adenosindiphosphat (ADP) und Phosphat (P) wird die bei körperlicher Arbeit benötigte Energie bereitgestellt. Durch Oxidation (Abgabe von Elektronen) von Zucker (Glukose), Fette (Fettsäuren) und Eiweiße (Aminosäuren) wird ATP resynthetisiert und es entstehen energiearme Verbindungen (Harnstoff, Kohlenstoffdioxid CO2 und Wasserstoff H2O). Die dabei freiwerdende Energie wird weiteres zu einem großen Teil in ATP umgewandelt und versorgt die Vorgänge der Biosynthese (Aufbau von Stoffen) sowie des aktiven Transportes und der Muskelkontraktion.

Der Energiebedarf, der Energieumsatz und die Leistung pro Zeiteinheit steigen bei körperlicher Aktivität durch die Muskelkontraktionen, je nach Intensität, deutlich über den Ausgangs- beziehungsweise Ruhewert hinaus. Oftmals muss eine Belastungssteigerung schon in sehr kurzer Zeit erfolgen (z.B. Sprint), wodurch die Mechanismen der Energiebereitstellung in kurzer Zeit erfolgen müssen. Das Adenosintriphosphat, bestehend aus Adenosin und drei Phosphatgruppen, steht hier im Zentrum. Der ATP-, ADP- und Phosphat-Haushalt der Muskelzelle bestimmt die Menge der frei werdenden Energie. Liegt in der Muskelzelle weniger ATP als ADP und Phosphat vor, so wird weniger Energie freigesetzt. Da der Vorrat in der Muskelzelle allerdings relativ gering ist, muss durch Resynthese neues ATP erzeugt werden. Diese erfolgt entweder ohne Sauertsoff anaerob alaktazid (aus Kreatinphosphat) oder anaerob laktazid (anaerobe Oxidation mit Laktatbildung) beziehungsweise unter aeroben Bedingungen mit Sauerstoff (aerobe Oxidation).

Der Kreatinphosphat-Speicher füllt das ATP wieder auf und ist drei- bis viermal größer als das Vorkommen von ATP, welches die energiebenötigende Reaktion direkt beliefert. Somit werden mehr Muskelkontraktionen möglich. Zählt man beide Speicher zusammen, so können sechs bis acht Sekunden Arbeit verrichtet werden. Im Gegensatz zum Kreatinphosphat-Vorrat bleibt das ATP durch die Resynthese aus Kreatinphosphat und ADP während der Arbeit nahezu konstant (de Marées, 2003, S. 346-348). Während der Erholung erfolgt in der Kreatinkinase- Reaktion die Resynthese von Kreatin mit ATP zu Kreatinphosphat. Gerade durch Schnellkraft-, Schnelligkeits- oder Maximalkrafttrainingseinheiten führt die permanente Wiederauffüllung zu einer Vergrößerung des Kreatinphosphatspeichers (Zintl, 1997, S. 44). Durch Oxidation der Nährstoffe (Glukose und Fettsäuren) kommt es zur Wiederauffüllung dieser beider Speicher. Diese erfolgen schrittweise entweder durch die aerobe Oxidation der Nährstoffe oder die anaerobe Oxidation der Kohlenhydrate. Das Resultat sind die energieärmeren Produkte Laktat und Harnstoff oder die energiefreien Verbindungen CO2 und H2O sowie freie Energie. Der größte Teil dieser erzeugten Energie wird allerdings nicht zur Durchführung mechanischer Arbeit genützt, sondern geht als Wärme verloren.

Die aerobe Oxidation deckt den größten Teil des Energiebedarfs besonders bei längerer körperlicher Arbeitsdauer. Die Speicherform der Glukose (Glykogen) wird in mehreren Schritten abgebaut, in denen der Wasserstoff der Nährstoffe auf den Sauerstoff übertragen wird (de Marées, 2003, S. 348-356). Das Schlüsselenzym liegt im Zitronensäurezyklus und heißt Zitratsynthase, dessen Aktivität bei häufiger Beanspruchung der aeroben Energiebereitstellung zunimmt (Zintl, 1997, S. 49-50). Kann der momentane Energiebedarf aerob nicht mehr gedeckt werden, erfolgt die Energiebereitstellung unabhängig von Sauerstoff auf anaerobem Weg durch die Glukose unter Bildung von Brenztraubensäure (Pyruvat) und des Koenzyms NADH+H+ in reduzierter Form, welches die Glykolyse verlangsamt (de Marées, 2003, S. 357). Die Phosphofruktokinase ist das Schlüsselenzym und sorgt für den Substratnachschub (Zintl, 1997, S. 44). Es kommt zur Bildung von Laktat und NAD+, welches als Wasserstoffakzeptor fungieren muss. Durch die Bildung von Laktat kommt es zu einer Abnahme des PH-Werts im Muskel, was eine rasch einsetzende Ermüdung zur Folge hat. Die Halbwertszeit von Blutlaktat liegt bei ungefähr 15 Minuten (de Marées, 2003, S. 353-364).

Die benötigte Energie bei körperlicher Aktivität wird also durch den Weg der oxidativen Energiebereitstellung und der anaeroben Glykolyse, mit oder ohne Bildung von Milchsäure, bereit gestellt. Eine weit höhere Energiemenge steht in der oxidativen Energiebereitstellung zur Verfügung. Übersteigt der Energiebedarf die Flussrate des oxidativen Stoffwechsels, kann das Pyruvat im Zitratzyklus nicht mehr vollständig abgebaut werden und wird durch das Enzym LDH zu Milchsäure.

Der Punkt, ab dem die Oxidation der Produktion von Pyruvat und NADH+H+ nicht mehr ausgleichend durchgeführt werden kann bezeichnet die anaerobe Schwelle. Der Anstieg der Sauerstoffaufnahme erfolgt ab diesem Punkt nicht mehr linear zur Belastung. In der Atemgasanalyse wird dieser Wert als ventilatorische Schwelle (VT) bezeichnet (Wasserman et al., 1973), in der metabolischen Leistungsdiagnostik als Laktatschwelle (LT) (Davis et al., 1983). Ein Stufenbelastungstest stellt eine praktikable Möglichkeit zur Identifikation der Schwellenwerte und zur Bestimmung der individuellen Fitness sowie auch zur Identifikation kardiozirkulatorischer Insuffizienz dar (Wasserman et al., 1973).

Der Punkt an dem die Laktatproduktion die Laktatelimination übersteigt, wird als Maximales Laktat-steady-state (MLSS) bezeichnet (Beneke, 1996). Wird die Belastungsintensität gesteigert, steigt auch die Blutlaktatkonzentration über das Steady-State hinaus. Eine höhere, kurzzeitige Energieflussrate kann aus der anaeroben Glykolyse durch die Substrate Glukose und Glykogen erfolgen. Die anaerobe Energiebereitstellung wird durch die Bildung von Milchsäure gehemmt (Meyer & Kindermann, 1999).

Die aerobe und die anaerobe Energiebereitstellung ergänzen sich. In Abhängigkeit von der Belastungsintensität wird entweder der eine oder der andere Weg stärker beansprucht. Nach Zintl (1997, S. 52) können unter Voraussetzung optimaler Belastungsintensitäten bestimmte Zeitbereiche definiert werden, aus denen der jeweils dominante Weg der Energiebereitstellung herausgestellt werden kann:

- < 10 Sekunden: Energiebereitstellung aus dem Kreatinphosphatspeicher
- 25 Sekunden bis 2 Minuten: Energiebereitstellung aus der anaeroben Glykolyse, der aerobe Glykogenabbau steigt an
- 2 bis 10 Minuten: Energiebereitstellung aus dem aeroben Glykogenabbau, der anaerob-laktazide Weg spielt noch eine große Rolle
- > 10 Minuten: Energiebereitstellung auf aeroben Weg, dominierende Glykogen- verbrennung
- > 45 Minuten: Energiebereitstellung aus der Fettverbrennung

Auch in der Phase, in welcher die Fettverbrennung den entscheidenden Weg der Energiebereitstellung darstellt, wird der anaerob-laktazide Weg weiterhin geringfügig verwendet. In Abhängigkeit vom Trainingszustand werden bestimmte Stoffwechselwege schon bei geringeren Belastungsintensitäten in Anspruch genommen (Zintl, 1997, S. 53). Die notwendige Energie für körperliche Aktivitäten beziehungsweise Muskelkontraktionen wird über verschiedene Substrate bereitgestellt. Das in der Leber gespeicherte Glykogen trägt zur Funktionsfähigkeit des Zentralnervensystems durch Aufrechterhaltung des Blutzuckerspiegels bei (Zintl, 1997, S. 40). Zusätzlich können bei der aeroben Oxidation auch Fettsäuren unter Zunahme von ca. 10% mehr Sauerstoff verstoffwechselt werden. Bei steigender Belastungsdauer, die mit abnehmender Intensität einhergeht, spielen die Fettsäuren eine zunehmende Rolle als Energielieferant (de Marées, 2003, S. 353). Aus dem Unterhautfettgewebe gelangen sie über das Blut zur Muskelzelle. Sind die Glykogenspeicher bereits erschöpft oder handelt es sich um eine Belastung mäßiger Intensität, wird der fast unerschöpfliche Fettspeicher als Energiequelle herangezogen.

Eiweiße werden nur zu einem gering Teil zur Energiebereitstellung verwendet. Sie erfüllen ihre Aufgabe mehr im Baustoffwechsel. Jedoch kann bei sehr lang andauernden Belastungen durch eine starke Gluconeogenese (Neusynthese von Glukose) das notwendige Glykogen aus Fetten und Eiweißen hergestellt werden. Die geschieht im Ausnahmefall nur auf aeroben Weg (Zintl, 1997, S. 41).

2.2.1. Auswirkungen von aeroben Ausdauertraining

Aerobes Ausdauertraining in einer Intensität bis zur anaeroben Schwelle verbessert die kardiovaskuläre Funktionsfähigkeit, den peripheren Blutfluss, sowie die Fähigkeit der Muskelfasern größere Mengen ATP zu produzieren. Das Training der Ausdauerleistungsfähigkeit wird von Nicht-Ausdauerathleten auf Grund der unspezifischen Bewegungs- und Belastungsform und Zeitmangel oft vernachlässigt. Mit einer höheren Ausdauerleistungsfähigkeit durch regelmäßiges Training ist ein Athlet im Stande, Substrate und Sauerstoff im Muskel effizienter zu nutzen und es erfolgt eine verbesserte Zirkulation zu und im Muskel. Dadurch können Bewegungen mit einer größeren Muskelmasse länger und bei einem höheren Prozentsatz der maximalen Sauerstoffaufnahme ( O2max) durchgeführt werden, bevor die Laktat-Akkumulation im Blut beginnt. Höhere Intensitäten können bei geringeren Blutlaktatkonzentrationen durchgeführt werden. Durch eine verbesserte kardiorespiratorische Ausdauer kommt es zu einem späteren Einsetzen der Müdigkeit und somit zu einer verbesserten Leistungsfähigkeit, unabhängig der Art der ausgeführten Sportart. Das Nachlassen der Muskelkraft, Konzentrationsschwäche, verzögerte Reaktions- und Koordinationsfähigkeit und somit auch das Risiko von Verletzungen können durch eine bessere aerobe Leistungsfähigkeit deutlich minimiert werden. Das Ausmaß der notwendigen Ausdauerleistungsfähigkeit muss abhängig von der Sportart und des Individuums betrachtet werden, jedoch sollte ein aerobes Training zum Grundlagentraining einer jeden Sportart zählen (Kenney et al., 2012, S. 248-250).

2.3. Leistungsdiagnostik

Ein wesentlicher Bereich der Sportmedizin stellt die Leistungsdiagnostik dar. Sie dient der Feststellung der kardiopulmonalen und metabolischen Leistungsfähigkeit sowie in weiterer Folge der Ableitung von Trainingsempfehlungen daraus. Die leistungsbestimmenden Faktoren können regelmäßig kontrolliert und Trainingseffekte überwacht werden. Daraus können in weiterer Folge individuell abgestimmte Trainingsempfehlungen abgeleitet werden. Nach Roecker et al. (2010, S. 6) sind in der Sportmedizin folgende Indikatoren wichtig:

- Erstellung von Trainingsempfehlungen und Trainingssteuerung im Ausdauersport
- Objektive Leistungsprognosen für Wettkampfsport
- Trainingsverordnungen in der Rehabilitation
- Feststellung und Verlaufsbeurteilung einer funktionellen BeeintrÄchtigung bei chronischen internistischen Erkrankungen (z.B. COPD, Herzinsuffizienz)
- Gutachten
- Arbeitsmedizinische Evaluation

Das Feedback der Leistungsdiagnostik stellt einen motivierenden Faktor zur Leistungssteigerung dar und hilft dem Athleten die Effektivität und die unterschiedlichen Trainingswirkungen durch physiologische Adaptionen zu verstehen (Newton et al., 2008). Stufenbelastungstests (Ergometrie) auf dem Fahrradergometer oder auf dem Laufband zählen zu den klassischen Untersuchungsmodellen der Leistungsdiagnostik zur Bestimmung physiologischer Parameter von Trainierten, Normalpersonen und Patienten (Reiterer, 1977). Durch ein konstantes Inkrement, jeweils die gleiche Stufendauer und steigende Leistung wird die Anpassung physiologischer Parameter geprüft. Zur eindeutigen Bestimmung der aeroben Schwelle empfiehlt es sich die ersten Stufen der Untersuchung bei einer Belastungsintensität unter der erwarteten aeroben Schwelle durchzuführen (Roecker et al., 2010).

Nach Reiterer (1977, S. 4) können drei Kriterien der körperlichen Ausdauerleistungsfähigkeit durch ergometrische Untersuchungen bestimmt werden:

- Die Sauerstoffaufnahme als Produkt der Volumsleistung des Herzens und der nutzbaren SauerstofftransportkapazitÄt des Blutes (aerobic power).
- Die anaeroben Energiereserven im arbeitenden Muskel (anaerobic power) und die Höhe der anaeroben Schwelle (anaerobic threshold).
- Die metabole Belastungsazidose (Toleranz und Versuch zur akuten

respiratorischen Kompensation).

Die Analyse der Atemgase und Blutlaktatkonzentration zählt zu den am weitest verbreiteten Standardmethoden der Leistungsdiagnostik im Sport (Kindermann, 2004). Dabei kann eine Differenzierung der oxidativen Energiebereitstellung und der anaeroben Glykolyse erfolgen und damit die Ausdauerleistungsfähigkeit bestimmt werden (Roecker et al., 2010).

Die Interpretation der Diagnostik steht immer im Zusammenhang mit der jeweiligen Sportart, dem Ziel der Trainingsperiode oder der Trainingserfahrung. Um eine valide Umsetzung in Feldbedingungen zu gewährleisten, stellt eine genaue Bestimmung der Herzfrequenz während der stufenförmigen Belastungssteigerung einen praktikablen Bezugspunkt dar. Durch eine regelmäßige und wiederholte Durchführung leistungsdiagnostischer Verfahren kann die physiologische Anpassung auf eingesetzte Trainingsmethoden analysiert werden (Roecker et al., 2010).

2.3.1. Laktatleistungsdiagnostik

Eine zielgerichtete Trainingssteuerung bestehend aus einer strukturierten Trainingsplanung und einer adäquaten Leistungsdiagnostik ist unumgänglich wenn es um das Erreichen von Spitzenleistungen geht. Hierbei bildet die Laktatleistungsdiagnostik einen zentralen Bestandteil (Holfelder & Bubeck, 2012). Als indirektes Maß der Inanspruchnahme der Glykolyse kann durch eine Laktatdiagnostik Rückschlüsse auf die Stoffwechselbelastung gezogen werden. Erfolgt bereits bei niedriger Belastung ein hoher Anteil der Glykolyse am Energiebereitstellungsprozess, deutet dies auf einen schlechteren Ausdauertrainingszustand hin (Roecker et al., 2010).

Da der Körper auch in Ruhe Glukose abbaut, wird auch im Ruhezustand Laktat produziert. Daher sollte die Blutlaktatkonzentration im Ruhezustand bzw. vor dem Start einer leistungsdiagnostischen Untersuchung stets mit erhoben werden. Schon bei geringen Belastungsintensitäten beginnen diese leicht zu steigen. Bleibt die Eliminationsrate mit der Laktatbildungsrate im Gleichgewicht, so spricht man von einem Steady-State. Jedoch kann der Anteil der anaeroben laktaziden Energiebereitstellung nicht unmittelbar aus der maximalen Laktatkonzentration nach der Belastung geschlossen werden, da jeweils die Länge und Intensität sowie das sportartspezifische Anforderungsprofil berücksichtigt werden muss (de Marées, 2003, S. 371).

Die Interpretation des Laktatstoffwechsels muss immer in Zusammenhang mit den jeweiligen Zielstellungen beziehungsweise des derzeitigen Leistungsziel der Sportart stehen und auch die jeweiligen individuellen Voraussetzungen der Athletin oder des Athleten berücksichtigen. Eine regelmäßige Laktatleistungsdiagnostik kann in Kombination mit anderen physiologischen Parametern Hinweise auf einen potentiellen Übertrainingszustand geben. Wichtig bei der Interpretation ist die Rücksichtnahme auf die Ernährungsweise der Tage vor einer Laktatleistungsdiagnostik, um eventuelle Verfälschungen durch entleerte Glykogenspeicher zu vermeiden (Holfelder & Bubeck, 2012). Da die Laktat-Produktion vom Kohlenhydratvorrat abhängig ist, sollte die Tage unmittelbar vor einer Laktatleistungsdiagnostik keine außergewöhnliche Kohlenhydrat-reduzierte Diät durchgeführt werden. Hier kann es zu einer Überschätzung der Leistungsfähigkeit kommen, da es zu einer verminderten Laktatproduktion kommt. Standardisierte Bedingungen müssen so gut wie möglich eingehalten werden. Der Sportler sollte einen Belastungstest stets im ausgeruhten Zustand durchführen, da durch Ermüdung weniger Belastungsstufen ausgeführt werden und die Herzfrequenz- und Laktatwerte früher ansteigen könnten. Essentiell ist weiters eine möglichst sportartspezifische Testung, da Ergebnisse von allgemeinen Testverfahren nur bedingt auf reale Sportsituationen zu übertragen sind (Raschka et al., 2007).

Die Bestimmung der ventilatorischen und der Laktat-Schwellen hat große Relevanz in der Trainingssteuerung. In der Laktatleistungskurve können die aerobe und anaerobe Schwelle (maximales Laktat-Steady-State) dargestellt werden. Der Begriff der anaeroben Schwelle hat seit den 70er Jahren einen festen Stellenwert in der Leistungsdiagnostik und Trainingsplanung. Durch stufenförmige Belastungsformen werden die Schwellenwerte ermittelt. Es gibt eine Vielzahl an rechnerischen Methoden zur Bestimmung der jeweiligen Schwellenwerte, jedoch sind diese oft nicht valide. Die Bestimmung der Schwellen anhand fixer Schwellenwerte (z.B. 4 mmol.L-¹ Schwelle nach Mader) ist in der Praxis am leichtesten durchführbar, reflektiert allerdings nicht die individuelle unterschiedliche metabolische Situation (Kindermann, 2004).

Die Interpretation der Laktatverlaufskurve muss ganzheitlich auf die jeweilige Person betrachtet werden (Raschka et al., 2007). Denn nicht nur der Sauerstoffmangel lässt auf eine anaerobe Energiegewinnung schließen, auch der Muskelfasertyp beeinflusst die Energiegewinnung. Typ 2X Fasern werden schlechter durchblutet und weisen eine geringere Mitochondrien-Dichte auf (Boutellier, 2005). In den Mitochondrien (Zellorgan) findet unter Sauerstoffverbrauch die Kohlenhydrat- und Fettoxidation zu CO2 und H2O statt (Silbernagl, 2012, S. 12). Bei intensiveren Belastungen werden mehr Typ 2X Muskelfasern beansprucht. Sowohl Training als auch Genetik haben Einfluss auf die Muskelfaserfaserverteilung im Körper (Boutellier, 2005).

Ziel einer Ausdauerleistungsdiagnostik ist jedoch nicht nur das Erreichen einer möglichst hohen Belastungsintensität, sondern auch exakte Aussagen über den Leistungsbereich bis zur anaeroben Schwelle zu erhalten. Dieser ist durch primär aerobe Stoffwechselvorgänge gekennzeichnet. Je trainierter die Person desto geringer ist das Laktatlevel bei einer bestimmten Intensität (Wasserman et al., 1973). Durch die zeitliche Verzögerung der Laktatkinetik empfehlen sich Messungen auch nach Belastungsabbruch, da es bei kürzeren Stufenbelastungstests bis über zehn Minuten dauern kann, bis die maximale Laktatkonzentration erreicht wird (Raschka et al., 2007).

Laktat sollte auch nicht als alleiniger Parameter für eine Trainingssteuerung herangezogen werden. Spirometrische Untersuchungen zur Messung der Ventilationswerte können ebenfalls durchgeführt werden, sind jedoch in Felduntersuchungen oft nicht praktikabel (Holfelder & Bubeck, 2012). Eine sportartspezifische Leistungsdiagnostik die auch weitere leistungsentscheidende Parameter wie zum Beispiel Kraftparameter misst, ist empfehlenswert um auch Aufschlüsse über den jeweiligen Muskelfasertypus geben können.

2.3.2. Die maximale Herzfrequenz

Körperliche Belastungen stellen besondere Herausforderungen für das Herzkreislaufsystem dar. In Folge der erhöhten Arbeitsrate und des Sauerstoffverbrauchs, erhöht sich die Herzfrequenz in Richtung Maximalwert. In Kombination mit einem erhöhten Schlagvolumen führt dies zu einem stark vermehrten Blutkreislauf. Der notwendige Sauerstoff wird in die aktive Muskulatur geleitet. Der Cardiac Output (Herzminutenvolumen) beschreibt die Menge an Blut, die über das Herz in den Blutkreislauf gepumpt wird um den Bedarf der Arbeitsmuskulatur zu decken. Er ist das Produkt von Schlagvolumen und Herzfrequenz. Die Herzfrequenz wird über Änderungen des Parasympathikus und des Sympathikus durch den Sinusknoten gesteuert. Die Ruheherzfrequenz liegt etwa zwischen 60 und 70 Schläge.min -¹. In Folge der akuten Reaktion durch körperliche Belastung, sinkt die Aktivität des Parasympathikus und die Aktivität des Sympathikus steigt, was zu einem Anstieg der Herzfrequenz führt (Farrell et al., 2012, S. 313-317). In Folge von regelmäßigem Ausdauertraining steigt die Parasympathikus-Aktivität. Gut Ausdauer-Trainierte können eine Ruhe-Herzfrequenz von unter 40 Schläge.min -¹ aufweisen. Wird die Ruheherzfrequenz direkt vor einer leistungsdiagnostischen Untersuchung bestimmt, steigt sie über ihren normalen Ruhewert hinaus. In dieser antizipativen Phase steigt die Aktivität des Sympathikus (Kenney et al., 2012, S. 182).

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