Leistungsdiagnostik

Für wen ist eine Leistungsdiagnostik hilfreich?

Alt oder jung, Anfänger oder Profi.
Die Frage ist nicht wann, sondern wie - in welcher Intensität - beginnt man zu Laufen, bzw. sich zu bewegen. Gerade für Anfänger und für Personen, die unter dem Aspekt einer Gewichtsreduktion trainieren ist eine Leistungsdiagnostik empfehlenswert, um Überlastungen zu vermeiden, bzw. eine optimale Ansteuerung des Fettstoffwechsels zu gewährleisten. Hobbyläufer und Leistungssportler können mit Hilfe der Leistungsdiagnostik ihr Training optimieren und ihre Leistungsfähigkeit weiter steigern.

Definition: Leistungsdiagnostik

Unter Leistungsdiagnostik versteht man die Ermittlung der aktuellen Leistungsfähigkeit durch Erfassung, Auswertung und Beurteilung leistungsbestimmender Faktoren, wie Herzfrequenz (HF), Geschwindigkeit und Laktatkonzentration unter Belastung. Die Laktatkonzentration im Blut gibt Aufschluss darüber, ob die Intensität der Belastung, in der trainiert wird, angemessen ist oder möglicherweise eine unbewusste Überlastung vorliegt.

Warum Leistungsdiagnostik?

Diagnostik ist der Weg zu mehr sportlichem Erfolg. Durch Analyse Ihrer individuellen Körperparameter werden Stärken und Schwächen und entscheidende Einflussfaktoren aufgezeigt, die als Grundlage für die Trainingssteuerung herangezogen werden.

 

Wissenschaftliche Hintergründe

Unterschiede zwischen Formel und Diagnostik

In der Literatur werden verschiedene Faustregeln für die Herzfrequenz angegeben und diskutiert. In diesen Formeln gehen verschiedene Größen wie Lebensalter, Ruhepuls, individueller Maximalpuls und Konstanten ein. Gemeinsam ist allen Formeln die Orientierung an der Bezugsgröße „Alter“, da bekannt ist, dass die maximal zu erreichende HF mit dem Alter abnimmt. Mit diesen Formeln wird entweder die maximale HF errechnet, die während sportlicher Betätigung erreicht werden darf oder es werden HF Bereiche bestimmt, in denen das Training gesundheitsrelevante Trainingsreize setzen soll. Allen Formeln ist gemeinsam, dass sie weder zwischen den Geschlechtern noch zwischen den Bewegungsformen variieren; beim Laufen z.B. liegt der Puls etwa 10 Schläge/min höher als beim Radfahren. MARTIN (1989) konnte in Experimenten beobachten, dass bei einem 45-Minuten-Lauf mit selbstgewähltem Tempo der Durchschnittspuls der Frauen signifikant über dem der Männer lag. Leicht nachzuvollziehen ist, dass den interindividuellen Unterschieden mit solchen „Faustformeln“ nicht Rechnung getragen werden kann. Selbst Formeln, die gewisse individuelle Parameter berücksichtigen, können die Trainings HF nicht exakt definieren. In einer Untersuchung von BURKI et al. (1996) fragen die Autoren wie valide die Faustregeln (sie beziehen sich auf 220 minus Lebensalter bezüglich der maximalen HF, 180 minus Alter und 170 minus halbes Alter bezüglich der Trainingsfrequenzen) sind. Grundlage Ihrer Untersuchung waren standardisierte Laktatstufentests am Laufband von 295 gesunden Spitzen- und Breitensportlern. Als Parameter der Dauerleistungsfähigkeit wurde der HF Wert an der 4mmol-Schwelle genommen. Die maximal erreichte HF zeigte zwar die beschriebene und erwartete Abhängigkeit vom Alter, jedoch nahm die HF pro Altersdekade nicht um 10 Schläge ab, sondern nur um 6. Wesentlich interessanter noch war die große interindividuelle Streuung der maximalen HF. Diese betrug zu jedem Alterszeitpunkt zwischen 15 und 40 Jahren30-40 Schläge. Bei der Überprüfung der durch die Formel errechneten Trainingsfrequenzen fiel ebenfalls die hochsignifikante Altersabhängigkeit an der 4mmol-Schwelle auf. Ebenfalls wesentlich interessanter war jedoch, dass die tatsächliche HF an der Schwelle, um mehr als 12 Schläge über oder unter dem Wert lag, den die entsprechende Gleichung errechnet hätte. Eine Über- aber auch Unterforderung ist bei der Anwendung der Faustformel nicht auszuschließen.

Grundlagen der Energiebereitstellung

Die Energie für sportliche Leistungen wird nicht unmittelbar aus der Nahrung (Kohlehydrate, Fette, Eiweiße) gewonnen. Das in allen Körperzellen gespeicherte Adenosintriphosphat (ATP) liefert die notwendige Energie. Je nach Beanspruchung können dabei unterschiedliche Phasen der Energiebereitstellung durchlaufen werden. Wichtig ist, ob dies mit ausreichender Sauerstoffaufnahme (aerob) oder unzureichender Sauerstoffaufnahme (anaerob) geschieht und ob dabei Milchsäure (Laktat) entsteht oder nicht. Dauerleistungen vermag die Muskulatur aufgrund zweier Stoffwechselmechanismen zu vollbringen: Zum einen durch die Verbrennung von Traubenzucker (Glucose) und von aus Fetten stammenden Fettsäuren unter Sauerstoffverbrauch-„aerob“. Zum anderen durch den Abbau von Glukosemolekülen ohne Sauerstoff- „anaerob“. Fließt mit dem Blut genug Sauerstoff heran hat das aerobe System in den Kraftwerken der Zelle (Mitochondrien) Vorrang. Im Zusammenspiel einer großen Zahl biochemischer Reaktionen werden dort Kohlehydrate und Fettsäuren zu Kohlendioxid abgebaut. Der dabei freigesetzte Wasserstoff wird zu Wasser und die gewonnene Energie als ATP (Adenosintriphosphat) gespeichert. Verbraucht die Muskulatur mehr ATP als der aerobe Energiegenerator liefern kann, tritt der anaerobe Stoffwechsel in den Vordergrund: Die Zellen gewinnen ATP, indem sie Glucose über mehrere Zwischenstufen in das Abfallprodukt Milchsäure (Laktat) verwandeln. Die Säure reichert sich in den Muskelfasern und schließlich im Blut an. Die Folge: Die Muskulatur wird zunehmend sauer und dem Sportler werden Arme und Beine schwer.

Laktatschwelle

Bei intensiver Muskelbelastung über 10 Sekunden entsteht Laktat, das Endprodukt der anaeroben Glykolyse. Der Abbau erfolgt in weniger belasteten Muskeln, in der Leber, im Herz und in der Niere. Der Anstieg des Laktats erfolgt beim stufenförmigen Belastungsanstieg – im Gegensatz zur Herzfrequenz- oder zum Sauerstoffaufnahmeanstieg – nicht linear, sondern lässt sich näherungsweise durch eine Exponentialfunktion beschreiben. Durch Laktatmessungen während sportlicher Arbeit versucht man Rückschlüsse auf den Anteil des anaeroben Stoffwechsels zu ziehen. Insbesondere der Punkt, an dem der anaerobe Stoffwechselanteil zu groß wird, steht im Mittelpunkt des Interesses. Während bei leichter, mittlerer und submaximaler Belastung noch ein Gleichgewicht zwischen Laktatbildung und Laktatelimination vorliegt, führt eine noch höhere Intensität zu einer Akkumulation des Laktats im Blut. Demnach muss eine maximale Belastung existieren, bei der die Laktatbildungsrate und die Laktateliminationsrate gerade noch übereinstimmen. Diese Belastung stellt eine Schwelle dar und heißt “maximales Laktat-steady-state” (maxLass). Die genauste Methode der Bestimmung der anaeroben Schwelle erfolgt über das Ermitteln des maximales Laktat-steady-state (maxLass). Zur Bestimmung des maxLass werden Dauerbelastungstests von mindestens 30 Minuten Dauer benutzt. Dies ist eine sehr aufwendige Angelegenheit, da die Voraussetzungen für die Bestimmung des maxLass mehrere, sich über Tage hinziehende, belastungsdifferente Dauertests sind. Diese Problematik führte dazu, dass verschiedene Konzepte entstanden sind, bei denen mit Hilfe nur eines Tests möglichst exakt die eigentliche anaerobe Schwelle des jeweiligen Probanden bestimmt wird. Dabei handelt es sich ausschließlich um stufenförmig ansteigende Belastungsverfahren (Stufentests).

Testverfahren

Labortest

Bei einem Labortest findet der Stufentest auf einem Laufband oder Fahrradergometer statt. Die Belastungsstufen werden nach individueller Absprache so gewählt, dass mindestens fünf Belastungsstufen gelaufen, bzw. gefahren werden. Die Stufendauer ist abhängig von dem Ziel und der Leistungsfähigkeit der Testperson. Sie variiert zwischen 3 und 5 Minuten. Am Ende jeder Belastungsstufe wird die HF an dem HF-Gerät abgelesen und eine winzige Menge Blut (20µl) aus dem Ohrläppchen in eine Kapillare entnommen, um den belastungsabhängigen Laktatwert zu ermitteln. Nach einer 30 sekündigen Pause wird in einer höheren Geschwindigkeit weiter gelaufen, bzw. gefahren. Je nach gewünschter Aussage und Leistungsfähigkeit, wird der Test bis zur submaximalen oder maximalen Erschöpfung durchgeführt. Eine maximale Erschöpfung ist bei Gesundheitssportlern und/oder Breitensportlern nicht notwendig.

Feldtest

Im Unterschied zum Labortest wird der Feldtest im Feld, also draußen, durchgeführt. Für Laufuntersuchungen auf der Laufbahn, für Radfahrer auf einer geeigneten Runde, z.B. auf der “Niere” in Dortmund. Anders als beim Labortest, bei dem die Stufendauer (Zeit, [min]) konstant bleibt, wird beim Feldtest die Stufenlänge (Weg, [m]) konstant gehalten. Je nach Leistungsfähigkeit werden z.B. beim Laufen 1600m oder 2000m Stufen gewählt. Die Einhaltung der Geschwindigkeit wird über ein akustisches Signal sichergestellt, welches jeweils den 100m Abschnitt markiert.

Auswertung der Laktatwerte

Die mit einer 20µl end to end Kapillare, aus dem Ohrläppchen entnommene Blutmenge, wird in einem Reaktionsgefäß mit einer Hämolyselösung vermischt. Das Hämolysat wird im Labor in ein Analysegerät mit Chip-Sensor Technik im enzymatisch-amperometrischem Verfahren ausgewertet. Der so bestimmte Laktatwert wird der jeweiligen Belastungsherzfrequenz zugeordnet (Trainingssteuerung). Die erhobenen Datensätze werden computergestützt ausgewertet und graphisch dargestellt.

Preise

Laktat-Leistungsdiagnostik


Labor:
Laufband- oder Fahrradergometerstufentest Erfassung der Herzfrequenz und der Laktatwerte, computer-gestützte Auswertung mit graphischer Darstellung, Interpretation der Laktat-Leistungskurve und Empfehlung der individuellen Herzfrequenzwerte für die unter-schiedlichen Trainingsbereiche
 
79,- €
Feldtest:
Laufbahn (ab 3 Personen) Erfassung der Herzfrequenz und der Laktatwerte, computergestützte Auswertung mit graphischer Darstellung, Interpretation der Laktat-Leistungskurve und Empfehlung der individuellen Herzfrequenzwerte für die unterschiedlichen Trainingsbereiche
 
55,- €
(für größere Gruppen Sonderkonditionen)


Trainingssteuerung

Detaillierte Trainingsplanung entsprechend Ihrer individuellen Bedürfnisse und Leistungsfähigkeit. Grundlage für die Intensitätsvorgaben ist die Leistungsdiagnostik
30,- € / Monat    
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