Verbesserung der Laufzeit über 3.000m durch Intervalltraining bei durchschnittlich trainierten männlichen Sportlern

Inhaltsverzeichnis

1. Einleitung

2. Theoretischer Hintergrund
2.1 Begriffsbestimmung Intervalltraining
2.2 Begriffsbestimmung Maximale Sauerstoffaufnahme (VO2max)
2.3 Theoretischer Kontext und Studienlage

3. Methodik
3.1 Ableitung der Fragestellung aus dem theoretischen Kontext
3.2 Untersuchungsplanung
3.3 Untersuchungsdurchführung
3.4 Datenverarbeitung und -auswertung

4. Ergebnisse

5. Diskussion
5.1 Methodendiskussion
5.2 Ergebnisdiskussion und Ausblick

6. Zusammenfassung

7. Literaturverzeichnis

8. Anhang

1. Einleitung

Der 3.000m-Lauf ist eine der Disziplinen des Deutschen Sportabzeichens (DSA) und gehört dort zum Prüfungsbereich der Ausdauer (vgl. DOSB New Media GmbH, ohne Datum). Ohne das Ableisten des 3.000m-Laufs in einer mindestens den Anforderungen des Bronze-Levels entsprechenden Zeit ist kein Bestehen des DSAs möglich. Weiterhin wird der 3.000m-Lauf als Bestandteil der Sporteignungsprüfung an verschiedenen Institutionen in ganz Deutschland für die Feststellung der Ausdauerleistung herangezogen. So nutzen zum Beispiel verschiedene Länderpolizeien den 3.000m-Lauf, um eine Aussage über die Fitness ihrer Bewerber machen zu können (vgl. Landespolizeipräsidium Baden-Württemberg, ohne Datum, sowie LAFP NRW, ohne Datum). Ein ähnliches Anforderungsprofil hat jahrzehntelang die Bundeswehr mit dem Cooper Test verfolgt, in dem innerhalb von zwölf Minuten eine maximale Laufdistanz zurückgelegt werden muss (vgl. Der Spiegel, 25.03.2014). Aber auch Feuerwehren nutzen die Laufleistung über 3.000m, um ihre Bewerber auf Ausdauerleistung hin zu prüfen (vgl. Stadt Hamburg, ohne Datum). Schließlich ist der 3.000m-Lauf auch Teil verschiedener Sporteignungsprüfungen für ein Studium der Sportwissenschaften, so zum Beispiel an der Sporthochschule Köln (vgl. Deutsche Sporthochschule Köln, 2016, S. 11).

Der 3.000m-Lauf hat also nicht nur eine spezielle Bedeutung für Bewerber an bestimmten Institutionen; gleichwohl kommt ihm durch den Bezug zum Deutschen Sportabzeichen eine breitensportliche Relevanz zu. Wie sich die Leistung über diese 3.000m verbessern lässt, ist Gegenstand der vorliegenden Arbeit. Dabei soll untersucht werden, ob und inwieweit sich die Zeit unter Nutzung eines Intervalltrainings über eine Zeitspanne von 4 Wochen verbessert.

Die Arbeit geht zunächst auf die Definition des Intervalltrainings und der maximalen Sauerstoffaufnahme ein und beschreibt im Anschluss den theoretischen Hintergrund und die daraus resultierenden Fragestellungen, wobei auch der aktuelle Forschungsstand berücksichtigt wird. Es folgt die Darstellung der Untersuchungsmethodik und des Versuchsaufbaus, danach die Beschreibung der Resultate. Die Interpretation der Ergebnisse sowie die daraus resultierenden Folgen für die Trainingspraxis bilden neben der eigentlichen Untersuchung den Schwerpunkt der Arbeit und werden in der Ergebnisdiskussion vergleichbaren Studien kritisch gegenüber gestellt. Den Abschluss bilden die Zusammenfassung und ein Ausblick auf weitere sich aus den Ergebnissen dieser Arbeit ableitenden Fragestellungen.

2. Theoretischer Hintergrund

2.1 Begriffsbestimmung Intervalltraining

Intervalltraining im Ausdauersport bezeichnet eine Trainingsform, bei der sich Belastungs- und Erholungszeiten abwechseln (vgl. Schurr, 2016, S. 9). Hierin unterscheidet es sich vom Grundlagenausdauertraining, das die Ausdauerfähigkeit bei lang andauernden Belastungen und aerober Stoffwechsellage zum Gegenstand hat (vgl. Schnabel, 2011, S. 181.), wogegen das in dieser Arbeit betrachtete Trainingsvolumen Belastungszeiten von 75 bis 240 Sekunden nutzt und somit im Schwerpunkt ein anaerobes Training darstellt (vgl. Eisenhut, Zintl, 2004, S. 123). Zwar können ausgedehnte Intervalleinheiten auch durchaus umfangreicher sein, in der Praxis sind Belastungszeiten der Langzeitausdauer aufgrund der Dauer aber eher untypisch: „Bei sehr langen Einzelbelastungen im Intervalltraining entspricht die erzielte Trainingswirkung verstärkt der des Dauertrainings“ (Steinhöfer, 1993).

Eine einheitliche Begriffsbestimmung des Intervalltrainings im Detail, das heißt eine Differenzierung der verschiedenen Arten des Intervalltrainings im Laufsport ist allerdings schwierig, da die Literatur keiner universalen Einteilung folgt. So unterscheidet Hollmann (2000, S. 424) zwischen Kurz-, Mittel- sowie Langzeitintervallmethode, wobei die Belastungszeiten hier bis zu 5, zwischen 6 und 60 und schließlich 120 bis 180 Sekunden betragen. Auch Weineck (1996, S. 172) wählt diese Einteilung, nennt aber andere, wenn auch ähnliche Belastungszeiten: 15 bis 60 Sekunden für die Kurz-, 1 bis 8 Minuten für die Mittel- sowie 8 bis 15 Minuten für die Langzeitintervallmethode (vgl. Weineck, 1996, S. 173). Die in dieser Untersuchung verwendeten Intervalle von 75 bis 240 Sekunden Belastungszeit entsprechen also je nach Sichtweise einem Mittelzeit- beziehungsweise einem Langzeitintervalltraining.

2.2 Begriffsbestimmung Maximale Sauerstoffaufnahme (VO2max)

“Die maximale Sauerstoffaufnahme (VO2max) ist die klassische Messgröße zur Beurteilung (...) der Ausdauerleistungsfähigkeit - und bezeichnet die maximale Menge an Sauerstoff, die bei schwerer körperlicher Arbeit aufgenommen werden kann” (Kindermann, Meyer, 1999). Daraus folgt, dass bei hoher VO2max eine relativ höhere Belastung noch unter Ausnutzung aerober Prozesse durchgeführt werden kann. Das wiederum gibt dem Sportler die Möglichkeit, vor Erreichen der individuellen Laktatschwelle eine höhere Leistung abzurufen, weil die geringere Akkumulation von Laktat in den Muskeln ihn nicht so schnell beschränkt. Eine hohe VO2max ermöglicht somit bessere Leistungen bei niedrigerer individueller Beanspruchung (vgl. Badtke, 2010, S.66)

VO2max wird in dieser Arbeit nur im theoretischen Teil betrachtet, nicht aber als Teil der empirischen Untersuchung bei den Sportlern gemessen. Die Bedeutung von VO2max für den Gegenstand der Untersuchung wird im Abschnitt 2.2 (Theoretischer Kontext) weiter vertieft.

2.3 Theoretischer Kontext und Studienlage

Zu Beginn dieser Arbeit ist die Relevanz der Laufleistung über 3.000m für den Breitensport herausgestellt worden. Die Methode des Intervalltrainings für die Verbesserung der Geschwindigkeit über diese Distanz ist als Forschungsgegenstand nicht neu und wurde bereits in mehreren Untersuchungen der Dauermethode gegenübergestellt. So stellen Esfarjania und Laursen (2007) fest, dass die 3.000m Laufleistung durch ein hochintensives Intervalltraining signifikant verbessert werden kann, und zwar bei der auch in dieser Arbeit relevanten Zielgruppe von durchschnittlich trainierten männlichen Läufern. Schurr (2016, S.11) hingegen spricht High-Intensity-Interval-Training (HIIT) lediglich dieselben Effekte zu wie Low-Intensity-High-Volume-Training (LIHV), also dem klassischen extensiven Dauerlauf, und kann daher die These nicht bestätigen, dass Intervalltraining einen besonderen Effekt auf die Laufleistung hätte. Zu demselben Ergebnis kommt Vlcek (2012), der durch HIIT zwar verbesserte Sprintzeiten (S.63) bei den von ihm untersuchten Elite-Nachwuchsfußballern feststellt, aber keine verbesserte Ausdauerleistungsfähigkeit (S.68). Ganz anders hingegen wiederum in der Untersuchung von Uytvanck und Vrijens (1967): Sie kommen zu dem Schluss, dass bei Jugendlichen ein Intervalltraining am Ergometer nach 6 Wochen deutliche Leistungssteigerungen zeigt und dass die ersten positiven Veränderungen bereits nach 3 Wochen auftreten. Die Literatur zeigt sich also bei der Wirkung von Intervalltraining auf die hier betrachtete Lauf- beziehungsweise Ausdauerleistung widersprüchlich. Im Folgenden soll daher auf einen bisher nicht betrachteten Aspekt eingegangen werden: Die Stoffwechselprozesse während des 3.000m-Laufs.

Der Weltrekord bei den Herren über 3.000m liegt bei 7:20 min, bei lokalen Laufveranstaltungen laufen sehr gute Freizeitläufer die Distanz in ca. 11 min. Bei den eingangs erwähnten Aufnahmeprüfungen müssen die Probanden die Strecke meist in maximal 13 bis 14 min. absolvieren. Die Laufdistanz über 3.000m entspricht damit, in der für diese Arbeit relevanten Zielgruppe der durchschnittlich trainierten männlichen Sportler, nach Eisenhut et al. (2004) dem Bereich der Langzeitausdauer I: Belastungen zwischen 10 und 35 min., für die die Energiebereitstellung durch gemischt anaerob-aerobe Prozesse gewährleistet wird. Bei rein aeroben Belastungen stellt der Fettstoffwechsel die entscheidende Komponente dar; Aus diesem Grund darf die Intensität nicht zu hoch sein, weil sonst die Fettsäuremobilisierung (Lipolyse) aus den Fettdepots blockiert wird. Für anaerobe Belastungen spielt dagegen die Beteiligung der Verstoffwechslung von Kohlenhydraten die wesentliche Rolle (vgl. Haber, Tomasits, 2005, S.129), weswegen hier eine hohe Intensität gewählt werden darf. Gemischt anerob-aerob bedingte Leistungen werden darüber hinaus unter anderem durch die maximale Sauerstoffaufnahme limitiert (vgl. Kindermann, Meyer, 1999). Aus dieser Darstellung der Energiebereitstellung ergibt sich folgende Schlussfolgerung: Wenn die Zeiten über 3.000m sich verbessern sollen, so muss vor allem die maximale Sauerstoffaufnahme steigen.

Die Literatur zeichnet auch hier kein einheitliches Bild, wenn auch im Schwerpunkt die Untersuchungen eine Steigerung der VO2max durch Intervalltraining ergeben. So kommen Esfarjania und Laursen (2007) zu dem Ergebnis, dass verschiedene Intervallprogramme (u.a.) die VO2max der Studienteilnehmer signifikant erhöht haben. Barbosa, Bragada, Colaço, Lopes, Maia und Santos (2010) präzisieren und kommen in ihrer Studie überdies zu dem Schluss, dass die Geschwindigkeit beim Training eine entscheidende Komponente für die Verbesserung der maximalen Sauerstoffaufnahme darstellt: Diese kann nur bei angepasster, hoher Geschwindigkeit erfolgen. Vlcek (2012) findet in seiner Untersuchung keine Bestätigung, dass ein hochintensives Intervalltraining einen Vorteil für die Entwicklung der VO2max bietet, sondern sieht hier Dauer- und Intervallmethode gleichauf. Schurr (2016) kommt wiederum ebenfalls zu dem Schluss, dass ein Intervalltraining, bei ihm mit Belastungszeiten zwischen 3 und 8 Minuten, die maximale Sauerstoffaufnahme deutlich erhöht.

Für diese Arbeit werden durchschnittlich trainierte männliche Sportler betrachtet. Um deren Leistungsfähigkeit zu steigern, muss ein Intervalltraining deutlich oberhalb der aeroben Schwelle durchgeführt werden (vgl. Baumann, Dickhuth, Kaminski, Lehmann, Peterke, Schmid, Seidel, Steffny, Wiesenack, 1991). Die Belastungszeiten müssen also für die Untersuchung entsprechend der individuellen Leistung der Sportler angepasst werden. Neben der Belastungszeit und der Belastungsintensität ist die Pausenzeit, also die Zeit zwischen den Intervallen, eine zu bestimmende Größe. Grundsätzlich soll die Pause den Sportler dazu befähigen, die darauf folgende Belastung nochmals zu bewältigen; Es kommt also nicht zu einer vollständigen Erholung, sondern nur zu einer lohnenden Pause. Sinnvoll erscheint hier zunächst eine Anpassung der Pausenzeit an die individuelle Belastungsintensität, und damit wie im vorliegenden Intervalltraining an die Belastungsdauer. Christensen (1960) kommt jedoch zu dem Schluss, dass die Länge der aktiven Phase von primärer Bedeutung für die physiologische Belastung und damit für den Trainingsreiz ist. Die Pausendauer hingegen ist von sekundärer Bedeutung. Zwar verwendet Christensen nur wenige Intervalle, zudem hat er seine Untersuchung an Jugendlichen durchgeführt. Dennoch wird sein Ergebnis in dieser Arbeit für den Versuch zunächst übernommen, sodass die Pausenzeiten zwischen den Intervallen für alle Teilnehmer der Versuchsgruppe gleich lang sind - jeweils in Abhängigkeit vom Intervallumfang.

3. Methodik

3.1 Ableitung der Fragestellung aus dem theoretischen Kontext

Der in Abschnitt 2.3 dargestellte theoretische Kontext zeichnet ein heterogenes Bild: Die Mehrheit der bisher durchgeführten Studien kommt zwar zu dem Schluss, dass die 3.000m-Laufleistung durch Intervalltraining verbessert werden könne, aber andere Untersuchungen kommen zum gegenteiligen Ergebnis. Mit der vorliegenden Untersuchung soll eine aktuelle Aussage darüber getroffen werden, ob ein Intervalltraining über 4 Wochen die Zeit über 3.000m verbessert. Es ergibt sich folgende Hypothesenformulierung:

H0-Hypothese: Intervalltraining führt innerhalb von vier Wochen nicht zu einer Verbesserung der 3.000m-Laufleistung.

H1-Hypothese: Intervalltraining führt innerhalb von vier Wochen zu einer Verbesserung der 3.000m-Laufleistung.

Die Forschungsfrage lautet: Führt ein Intervalltraining, zwei Mal wöchentlich durchgeführt, bei durchschnittlich trainierten männlichen Sportlern innerhalb von vier Wochen zu einer Verbesserung der Laufleistung über 3.000m?

3.2 Untersuchungsplanung

Das Ziel dieser Studie ist es, empirisch zu überprüfen, ob ein Intervalltraining innerhalb von vier Wochen die Laufgeschwindigkeit über 3.000m verbessert. Dazu wurde ein Eingangs- und ein Ausgangstest durchgeführt, um die Laufleistung zu Beginn sowie die Veränderung nach 4 Wochen Training gegenüberstellen zu können.

Die Studie wurde mit 13 Teilnehmern durchgeführt. Die Probanden wurden zufällig einer Versuchsgruppe (n=8) und einer Kontrollgruppe (n=5) zugeteilt, wussten aber noch nicht, ob sie der Versuchs- oder der Kontrollgruppe zugeteilt sind. Beide Gruppen führten im Anschluss zusammen den Eingangstest über 3.000m auf einer 400m-Tartanbahn durch. Dieser Eingangstest diente der Feststellung der aktuellen Laufleistung über diese Distanz.

Beide Gruppen trainierten immer nüchtern um 1000 Uhr morgens. Beide Gruppen führten vor Beginn des Trainings ein Aufwärmprogramm durch, das aus 10 min. lockerem Lauf sowie im Anschluss einem Lauf-ABC (20m, danach 20m zurück locker traben) mit folgenden Übungen bestand::

- Hoppsa-Lauf
- Tippel-Schritte
- Laufsprünge
- Kniehebelauf
- Überkreuzlauf links
- Überkreuzlauf rechts
- Anfersen
- Sprint
- Rückwärtslaufen
- 1 min. Auslaufen

Das Training für die beiden Gruppen war wie folgt aufgebaut:

Kontrollgruppe: Die Kontrollgruppe führte zwei Mal wöchentlich ein Ausdauertraining im Grundlagenausdauerbereich über 60 min. auf einer selbst gewählten Strecke absolviert durch; Es diente dazu, die möglichen Effekte des Intervalltrainings deutlich auch auf dieses beschränken zu können, und nicht etwa auf allgemeines Lauftraining zwei Mal wöchentlich. Die Teilnehmer der Kontrollgruppe maßen ihren Puls alle zehn Minuten, um sicherzustellen, im Grundlagenausdauerbereich zu bleiben.^[1]

Versuchsgruppe: Das Intervalltraining für die Versuchsgruppe fand zwei Mal wöchentlich auf der 400m-Bahn statt.

Die Untersuchung sollte so einfach wie möglich durchgeführt werden können. Dazu wurde auf Laktaktmessungen und Kontrollen des Trainingspulses verzichtet^[2]. Stattdessen wurde, basierend auf der Zeit im Eingangstest, eine Zielzeit für das jeweilige Intervall anhand der Geschwindigkeit im Eingangstest festgelegt. Der Trainingsplan stellte sich für die Versuchsgruppe nach Wochen (Wo.) aufgeschlüsselt wie folgt dar:

Wo. 1: 7x400m, 20% schneller als im Eingangstest, 1:45 min. Pause

Wo. 2: 5x600m, 20% schneller als im Eingangstest, 2:00 min. Pause

Wo. 3: 4x800m, 10% schneller als im Eingangstest, 2:30 min. Pause

Wo. 4: 3x1000m, 10% schneller als im Eingangstest, 3:00 min. Pause

3.3 Untersuchungsdurchführung

Die Probanden der Versuchsgruppe waren mit V1 bis V8 bezeichnet, die Probanden der Kontrollgruppe mit K1 bis K5.

Im Eingangstest liefen alle Teilnehmer nüchtern, nach gemeinsamem Aufwärmen und gemeinsam durchgeführtem Lauf-ABC, den Eingangstest über 3.000m auf der 400m-Tartanbahn. Im Anschluss erfuhren die Teilnehmer, welcher Gruppe sie angehören. Danach erfolgte die Auswertung und die Berechnung der Zeiten für die Intervalle, die den Teilnehmern später ausgehändigt wurden. Tabelle 1 listet die Leistungen im Eingangstest sowie die daraus resultierenden Intervallzeiten auf^[3].

[...]

^[1] Trainingspuls ist hier 60% der maximalen Herzfrequenz (HFmax). Vereinfachte Berechnung der HFmax: 220 - Lebensalter.

^[2] Beim Intervalltraining mit Pulsmessung besteht die Schwierigkeit grundsätzlich darin, dass der Puls zum Ende des Intervalls hin immer schneller steigt. Um den Trainingspuls während eines Intervalls konstant zu halten, müsste daher schnell gestartet, dann immer langsamer gelaufen werden. Dies ist nicht der Sinn des Intervalltrainings, die Geschwindigkeit soll ja konstant gehalten werden. Daher wird in dieser Arbeit mit dem Intervall nach pace gearbeitet - einer Methode aus dem Training von Ausdauersportlern. Pace bezeichnet eine feste Zeit über eine bestimmte Strecke, z.B. pro Runde oder pro km.

^[3] Wie weiter oben beschrieben, wird als Basiswert die Zeit im Eingangstest auf 400m heruntergerechnet. Daraus ergeben sich die Zeiten für das Intervalltraining: 400m und 600m sollen 20% schneller, 800m und 1000m 10% schneller als die Laufgeschwindigkeit im Eingangstest sein. Zu den einzelnen Geschwindigkeiten siehe Anhang.