Analyse und Verbes­se­rung von Fitness­zu­stän­den: 1000 Meter Lauf

Nikolaus-Kopernikus-Gymnasium Weißenhorn

Abiturjahrgang 2013

S E M I N A R A R B E I T

im W-Seminar

„Analyse und Verbesserung von Fitnesszuständen“

„ Tausendmeterlauf “

1. Einleitung                       
2. Sportartspezifische Voraussetzungen   

         2.1 Der Körperbau                     

                      2.1.1  Das Skelett        

                      2.1.2  Die Muskulatur     

                      2.1.3  Die Energiebereitstellung      

          2.2  Die Psyche              

3. Trainingsmethoden                 

           3.1 Dauermethode             

           3.2 Intervallmethode          

           3.3  Wiederholungsmethode          

4. Trainingsplanung                    
5. Durchführung       
6. Ergebnisdiskussion           
7. Fazit                      

Anhang                  

Literaturverzeichnis      

1. Einleitung

In den meisten Sportarten werden immer wieder neue Rekorde aufgestellt.

Jeder Sportler versucht die physiologischen Anpassungen auf ein möglichst hohes Niveau zu bringen, wodurch der Leistungsumfang und die Leistungsintensität in den unterschiedlichen Sportarten immer weiter zunehmen.

Grundvoraussetzung für diese Leistungssteigerung ist ein erhöhter Trainingsumfang, sowie eine erhöhte Trainingsintensität.

Das wichtigste Ziel dieses Trainings ist es, eine maximale Leistungssteigerung zu erhalten.

Um diese Leistungssteigerung zu erzielen, muss man sich auf alle Faktoren konzentrieren, die diese beeinflussen, wie beispielsweise der Körperaufbau, die Psyche, die Ernährung, die Art und Weise des Trainings.

Der Körperaufbau und die Psyche gehören dabei zu den wichtigsten Faktoren, und deshalb sollte man sein Augenmerk vor allem auf diese richten.

In der folgenden Seminararbeit möchte ich durch gezieltes Lauftraining nachweisen, dass man innerhalb von sieben Wochen eine Leistungssteigerung über eine Strecke von tausend Meter erhalten kann.

2. Sportartspezifische Vorraussetzungen

2.1  Der Körperaufbau

2.1.1  Das Skelett

Das Skelett bildet die Grundform unseres Körpers. Es besteht aus über 200 Knochen. Der wichtigste Teil des Skeletts ist die Wirbelsäule. Sie ist die zentrale Achse des menschlichen Körpers und hat sowohl federnde, als auch haltende Funktionen im Körper und ermöglicht so den aufrechten Gang. Die Wirbelsäule besteht aus 33 bis 34 Wirbeln, die doppelt s-förmig angeordnet sind.

Zwischen den einzelnen Wirbeln befinden sich die Bandscheiben. Sie bestehen aus einem äußeren Fasering und einem gallertartigen Kern. Die Bandscheiben haben die Funktion Stöße zu dämpfen und den Druck, der auf der Wirbelsäule lastet, zu verteilen. Ohne sie wäre die Wirbelsäule viel unbeweglicher und die Wirbel würden sich durch die Reibung schneller abnutzen. Auch zwischen den anderen Knochen befinden sich Knorpelschichten, die dazu dienen, die Abnutzung in den verbindenden Gelenken zu verringern und Stöße abzufedern.

Doch die Knochen könnten tragende Funktion nicht ausüben, würden sie nicht durch die Muskeln, Sehnen und Bänder zusammen gehalten. (1) (2)

2.1.2 Die Muskulatur

Die Muskulatur besteht aus zwei unterschiedlichen Fasertypen. Zum einem gibt es die langsam kontrahierenden slow-twitch Fasern (ST-Fasern), die für die Ausdauerleistung zuständig sind. Zum anderen gibt es die schnell kontrahierenden fast-twitch Fasern (FT-Fasern), welche für schnellkräftige Leistungen verantwortlich sind.

Jeder Muskel hat einen stärker ausgeprägten Fasertyp, je nachdem was für Aufgaben er bewältigen muss. Aus diesen unterschiedlichen Anteilen der Fasertypen lassen sich nun die Muskeln  in tonische, phasische oder gem.....[Volltext lesen]

Damit die Muskeln aber überhaupt ihre Arbeit verrichten können, benötigen sie Energie. (3) (4)

2.1.3     Die Energiebereitstellung

Mechanische Vorgänge können  nur dann reibungslos ablaufen, wenn dem Muskel ständig Energie zur Verfügung steht. Deshalb gibt es im Körper mehrere Möglichkeiten der Energiebereitstellung. Zusammen mit dem Beginn einer Belastung starten auch die unterschiedlichen Vorgänge der Energiebereitstellung. Am Anfang greift der Muskel auf die in den internen Speichern gelagerten Stoffe Adenosintriphosphat (ATP) und Kreatinphosphat (KP) zurück.

Beim ATP wird Energie durch das Abspalten eines Phosphates freigesetzt. Dabei entsteht Adenosindiphosphat (ADP) und ein Phosphat. Allerdings reichen die intern gespeicherten Mengen nur für wenige Muskelkontraktionen. Das im Muskel gespeicherte Kreatinphosphat reagiert dann zusammen mit dem im Muskel entstanden ADP. Bei diesem Vorgang entsteht dann Kreatin und ATP. Mit dem entstandenen ATP werden dann die leeren Speicher wieder aufgefüllt.

Die Kreatinphosphatspeicher im Muskel sind zwar größer als die ATP-Speicher, trotzdem reicht die Energie nur für wenige Sekunden. Wenn die Belastung länger andauert, muss das ATP im Muskel auf andere Art wieder hergestellt (resynthetisiert) werden. Dies erfolgt zunächst durch den Abbau von Kohlehydraten (Glukose).

Die Glykose wird in Form von Stärke (Glykogen) in der Leber und in den Muskelzellen gespeichert. Diese Glukose wird dann bei der Glykolyse in Energie umgewandelt. Diese Umwandlung kann entweder aerob, also mit Sauerstoff oder anaerob, ohne Sauerstoff ablaufen. Je nach dem wie intensiv die Belastung ist. Bei geringer Belastung kann die Glukose mit Sauerstoff vollständig abgebaut werden.

Dabei entstehen Kohlenstoffdioxid und Wasser, sowie 36 ATP. Allerdings dauert es einige Trainingszeit, bis dieser Vorgang einsetzt.

Bei  intensiveren Belastungen muss der Muskel schnell mit Energie versorgt werden.  Der Körper kann dabei nicht genug Sauerstoff aufnehmen, um die Glukose vollständig abzubauen. Wenn das der Fall ist, muss der Körper mehr Glykogen abbauen, um den Energiebedarf zu decken. Dabei entstehen ATP und Milchsäure (Laktat).

Der Körper gerät in eine Sauerstoffschuld. Durch den Sauerstoffmangel entsteht mehr Laktat, als der Körper abtransportieren kann. Wenn zu viel Laktat im Muskel gebildet wird, kommt es zur Übersäuerung, was zum Abbruch der Belastung führt. Doch die Laktattoleranz lässt sich durch das richtige Training verbessern, genau so .....

Im Folgenden werden nun die verschiedenen Trainingsmethoden genauer erklärt.

3.1 Dauermethoden

Die Dauermethode ist definiert durch eine länger andauernde Belastung,

welche nicht durch Pausen unterbrochen wird. Sie dient vor allem dem Aufbau einer Grundlagenausdauer und einer Verbesserung der aeroben Kapazität.

Man unterscheidet zwischen der extensiven Dauermethode und der intensiven Dauermethode.

Bei der extensiven Dauermethode werden Distanzen zwischen 8000 m und 40 km gelaufen. Die Intensität, mit der dabei trainiert wird, ist eher gering. Sie liegt bei 70% der maximalen Leistungsfähigkeit des Sportlers, was einem Puls zwischen 120 und 140 Schlägen pro Minute entspricht.

Aufgrund der geringen Intensität kommt es hauptsächlich zu einer Verbesserung des Fettstoffwechsels, da  dieser den Energiebedarf der Muskeln decken kann. So wird im Bereich der aeroben Schwelle trainiert.

Durch diese Verbesserung kann die Fettverbrennung auch noch bei stärkeren Belastungen vom Körper genutzt werden,

wodurch die Kohlenhydrate für die intensivere Laufeinheiten aufgespart werden können. Die Glykogenspeicher werden dabei nur gering beansprucht, deshalb kann die extensive Dauermethode vier bis fünfmal mal pro Woche angewandt werden.

Allerdings ist sie auf Grund ihrer geringen Intensität eher für Langstreckenläufer geeignet und nicht für das Traini.....

Die wichtigste Verbesserung, die bei der Intervallmethode betrifft   das Herz. Durch den ständigen Wechsel von Herzdruckarbeit in der Belastungsphase und Herzvolumenarbeit in der Erholungsphase kommt es zu einer starken Verbesserung der Herzgröße. Aufgrund der erhöhten Herzdruckarbeit kommt es zu einer Hypertrophie der Herzmuskulatur. Die Herzvolumenarbeit sorgt dagegen für eine Dilatation der Herzhöhlen. 

Es wird auch hier zwischen einer extensiver und einer intensiver Methode unterschieden.

Die extensive Intervallmethode hat einen sehr hohen Reizumfang mit 20 bis 40 Intervallen pro Trainingseinheit. Die einzelnen Intervalle haben eine Intensität von 70% der maximalen Leistungsfähigkeit des Sportlers. Durch diese Belastungsart wird die Grundlagenausdauer gesteigert. Auch die Glykolyse wird so optimiert.

Bei der intensiven Intervallmethode trainiert man mit einem geringeren Reizumfang von 5 bis 10 Wiederholungen. Dafür ist die Intensität  der einzelnen Intervalle mit 85 bis 95 % höher als bei der extensiven Dauermethode. Durch Intensität wird der Energiebedarf noch stärker durch die Glykolyse gedeckt, als es bei der extensiven Intervallmethode oder der intensiven Dauermethode der Fall ist.  Deshalb kommt es zu einer  noch stärkern Optimierung des anaeroben Stoffwechsels.

Bei der intensiven Intervallmethode werden mehr die FT-Fasern beansprucht, wodurch man zusätzlich noch eine Verbesserung der Sprintausdauer erreicht.

Die intensive Intervallmethode hat zusätzlich noch den Vorteil, dass die Herz-Kreis-Lauf-Parameter schneller ansteigen, als bei der extensiven.

Auf Grund dieser Eigenschaften eignet sich die intensive Intervallmethode gut für die Vorbereitung auf einen Tausendmeterlauf.

Die Intervallmethode sollte auch nur zwei bis drei mal die Woche angewandt werden, da auch hier die Glykogenspeicher stark beansprucht werden und Zeit benötigen, um sich wieder zu füllen. .....

Das Training umfasst insgesamt sieben Wochen. In diesen sieben Wochen werden 14 Trainingseinheiten absolviert.

Jede Woche finden zwei Einheiten statt, so hat der Körper genug Zeit, sich zu regenerieren. Des Weiteren  wird auf diese Weise die Motivation der Läufer nicht zu stark beansprucht und bleibt auf einem hohen Niveau.

Es wird jeweils  eine Einheit als Intervalltraining und die andere als Ausdauertraining abgehalten. Die Längen der einzelnen Strecken sind in der folgenden Tabelle angegeben.

Wie man anhand der Tabelle erkennen kann wird nach jeweils zwei Wochen die Länge der Intervalle, sowie die Länge der Ausdauereinheit erhöht, um eine konstante Leistungssteigerung zu erhalten.

Die Länge der Ausdauereinheiten kann von Läufer zu Läufer variieren, da die Grundausdauer nicht bei allen gleich ausgeprägt ist. Wichtiger als die Länge der Strecke ist, dass die Läufer die Ausdauereinheit mit hoher Intensität absolvieren, da sonst der gewünschte Effekt der Superkompensation in den Glykogenspeichern nicht eintritt.

Deshalb ist es möglich, dass der Trainingsplan individuell an das Leistungsniveau der einzelnen Läufer angepasst wird. Bei den Intervallen spielt dieser Leistungsunterschied eine geringere Rolle, da hier die Intervalle einzeln absolviert werden. So kann jeder Läufer seinem Leistungsniveau entsprechend laufen.

In der siebten Woche wurden zwei 1000 Meter Intervalle gelaufen.

Allerdings wurden diese nicht als Intervall kurz nach einander abgelaufen, sondern nach dem Prinzip der Wiederholungsmethode. Das bedeutet, dass die zweite Wiederholung erst dann durchgeführt wird, wenn der Läufer wieder vollkommen erholt ist.

Der Läufer stellt sich so noch mehr auf die hohe Belastung d.....

Nach diesem Test begann dann die Trainingsphase. Um zu erkennen, ob das Training die Leistung verändert, wurde nach drei Wochen ein Zwischentest durchgeführt. Bei diesem Test war eine erste Leistungssteigerung zuerkennen. Aus diesem Grund wurden keine Änderungen am Trainingskonzept vorgenommen.

Nach Ablauf der geplanten sieben Wochen wurde dann ein Abschlusstest durchgeführt. Dieser bestätigte dann die Werte vom Zwischentest, da schon wieder eine Leistungsverbesserung erkennbar war. Die Zeiten der Läufer hatten sich nochmals verbessert. Um die erzielte Leistungssteigerung  nochmals zu verbessern wurde ein weiterer Testlauf durchgeführt.

Allerdings wurde vor diesem Lauf, von jedem Läufer mit Hilfe eines CRS Analysesystems ein Stoffwechsel-Screening durchgeführt.

Mit Hilfe dieses Stoffwechsel-Screenings konnte nun der Schutz der Zellen vor Übersäuerung,

sowie die allgemeine Leistungsfähigkeit des Körpers, die mentale Belastbarkeit und der Mikronährstoffbedarf jedes Läufers festgestellt werden.

Diese Werte wurden dann analysiert und mit ihrer Hilfe  konnten nun gezielt die Defizite der einzelnen Läufer verbessert werden, zum Beispiel durch die Zufuhr fehlender Mineralstoffe oder Vitamine. Da man nun auch die Veränderungen auf der zellulären Ebene sehen und verbessern konnte, wurde die Vorbereitung auf den Testlauf noch optimiert.

Diese Optimierung machte sich dann auch in der Leistung bemerkbar, denn diese hatte sich nochmals verbessert. Nach diesem Testlauf endete die Trainingsdurchführung. Die Ergebnisse der einzelnen Läufe sind in der folgenden Tabelle angegeben.

6. Ergebnisdiskussion

Mit Hilfe der in der Versuchsreihe erworbenen Werte kann man nun das Ergebnis des Trainings analysieren.

Da eine zeitliche Verbesserung von bis zu 15% erzielt worden ist, kann man von einem positiven Ergebnis sprechen. Auf Grund von diesem Ergebnis kann man darauf schließen, dass die dafür notwendigen körperlichen und psychischen Faktoren verbessert worden sind. Diese Veränderungen betreffen zum einen die Steigerung der Laktattoleranz,   die vermehrte  Speicherung von Glykogen in den Muskeln, eine Verbesserung der Herz-Kreislaufparameter, die Verbesserung der Grundlagenausdauer, eine ökonomischere Arbeitsweise der Muskulatur sowie die Optimierung der inter- und intramuskulären Koordination.

Zum anderen kann man aber auch eine gesteigerte Willenskraft und ein längeres Durchhaltevermögen aus diesen Werten herauslesen. Damit ist die positive Wirkung des T.....