Trainer für Cardiofitness (Subject) / Motorische Fähigkeit Ausdauer (2. Kapitel) (Lesson)

Arten, Bedeutung, VO2max

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• Erkläre den Begriff "maximale Sauerstoffaufnahme" und dessen Bedeutung als Maß der Ausdauerleistungsfähigkeit! Ein geeignetes Maß für die Beurteilung der Ausdauerleistungsfähigkeit bzw. der aeroben Kapazität einer Person stellt die maximale Sauerstoffaufnahme (VO2max) dar. Sie gilt als entscheidende Größe der aeroben Ausdauerleistungsfähigkeit. Sie wird definiert als die Sauerstoffmenge, die bei schwerer dynamischer körperlicher Arbeit großer Muskelgruppen maximal pro Minute aufgenommen werden kann. Mit der VO2max wird die Leistungsfähigkeit der sauerstoffzuführenden (Atmung), der sauerstofftransportierenden (Herz-Kreislauf/Blut) und der sauerstoffverwertenden (Skelettmuskulatur) Systeme zusammengefasst. Das heißt, die Qualität der Ausdauerleistungsfähigkeit hängt auf der einen Seite davon ab, inwieweit das cardiopulmonale System in der Lage ist, möglichst viel Sauerstoff pro Minute aufzunehmen und zu den Zielorganen (Arbeitsmuskulatur) transportieren zu können; auf der anderen Seite, inwieweit der Trainingszustand der Arbeitsmuskulatur ausreichend ist, das Sauerstoffangebot zur Energiebereitstellung optimal nutzen zu können (aerobe Energiebereitstellung).
• Nenne die Absolut- und Relativwerte der maximalen Sauerstoffaufnahme für untrainierte und trainierte Männer und Frauen! Untrainierte Frauen: ca 2,0-2,5 l/min absolut; ca. 35-40 ml/kg/min relativMänner: ca 3-3,5 l/min absolut; ca. 40-45 ml/kg/min relativ Trainierte Frauen: ca. 4-5 l/min; ca. 65-75 ml/kg/minMänner: ca. 6-7 l/min; ca. 80-90 ml/kg/min
• Welche sind die drei wichtigsten internen leistungslimitierenden Faktoren der maximalen Sauerstoffaufnahme? Die drei wichtigsten internen leistungslimitierenden Faktoren der maximalen Sauerstoffaufnahme: Herzminutenvolumen (HMV; in Ruhe ca. 5 Liter/Minute) ist das Maß für die pro Minute von der linken Herzkammer ausgeworfenen Blutmenge. Die Steigerung des HMVs erfolgt sowohl über die Zunahme der Herzfrequenz (Hf) als auch das Schlagvolumen (SV). Da die Höhe der maximalen Hf durch Training nicht verändert werden kann, kommt besonders der Größe des SV eine leistungslimitierende Rolle zu. Sauerstoffausnutzung Zielmuskulatur: Als Maß hierfür steht die so genannte arteriovenöse Sauerstoffdifferenz (AVDO2; zwischen 5 bis 15%). Sie beschreibt die Differenz zwischen dem Sauerstoffgehalt im arteriellen und venösen Blut. Abhängig von: Trainingszustand, d. h. vom Muskelfasertyp, der Kapillarisierung, der Anzahl und Größe der Mitochondrien, der Anzahl der Enzyme, etc. Sauerstofftransportkapazität: Die Sauerstofftransportfähigkeit ist abhängig von der Anzahl der roten Blutkörperchen, der Menge des Hämoglobins als Träger des Sauerstoffs und von der Höhe des Blutvolumens.
• Erkläre den Unterschied einer trainingsbedingten Verbesserung der absoluten VO2max und einer trainingsbedingten Verbesserung der prozentualen Ausnutzung der VO2max. Welche trainingsbedingte Veränderung der VO2max ist bei dem größten Teil deiner Kunden zu erwarten? VO2max = HMVmax * AVDO2max Die absolute maximale Sauerstoffaufnahme (VO2max ) wird in Liter pro Minute (l/Min) angegeben. Bezogen auf das Körpergewicht der Person wird die relative maximale VO2max in ml Sauerstoff pro kg Körpergewicht und Minute (ml/min/kg) angegeben. Je höher das Körpergewicht desto höher ist die VO2max. Trainingsbedingten Verbesserung/Veränderung Die Steigerung den HMV erfolgt sowohl über die Zunahme der Hf als auch das Schlagvolumen (SV). Der Hf kommt beim Untrainierten dabei eine wesentlich größere Bedeutung zu, da das SV unter Belastung im Vergleich dazu nur sehr geringfügig ansteigt.Dennoch besteht zwischen der Größe des Herzens und der Höhe der VO2max eine enge Beziehung. Je größer das Herz ist, desto größer ist dessen SV. Die Hfmax kann durch Training nicht verändert werden, das SV aber schon. Die Höhe des SV hat einen erheblichen Einfluss auf das HMV und damit die aerobe Kapazität. Kann durch ein sehr umfangreiches Ausdauertraining das SV durch morphologische Veränderungen wie z. B. bei Sportherzbildung vergrößert werden, so werden das HMV und dadurch die VO2max ansteigen. Die arteriovenöse Sauerstoffdifferenz (AVDO2) hängt wesentlich von dem Trainingszustand der Muskulatur ab, d. h. der Typisierung der Muskelfasern, der Kapillarisierung, der Anzahl und der Größe der Mitochondrien, der Anzahl der aeroben Enzyme, etc.Ein trainierter Sportler schafft es, wesentlich mehr Sauerstoff unter Belastung in die Muskelzelle aufzunehmen und für die aerobe Energiebereitstellung zu nutzen. Das zum Herzen zurückströmende Blut enthält dann kaum noch Sauerstoff. Die Trainierbarkeit bzw. die Entwicklung der VO2max ist relativ gering (durchschnittl. 15-25%). Für die Bewertung der aeroben Ausdauerleistungsfähigkeit sind nicht nur die absoluten und relativen Werte der VO2max entscheidend, sondern auch die Fähigkeit des Sportlers, einen bestimmten Prozentsatz seiner VO2max über einen längeren Zeitraum nutzen zu können. Durch ein Ausdauertraining vergrößert sich insbesondere die Fähigkeit der Ausnutzung der VO2max. Die Trainierbarkeit der prozentualen Ausnutzung der VO2max liegt im Vergleich zur Verbesserung der maximalen Sauerstoffaufnahme bei ca. 50 bis 70%. Die Ausdauerleistungsfähigkeit hängt von mehreren Faktoren ab. So ist es durchaus möglich, dass Personen mit einer geringeren absoluten bzw. relativen Sauerstoffaufnahme eine Laufstrecke schneller zurücklegen können als Vergleichspersonen mit höheren Werten, weil sie zu einer besseren (prozentualen) Nutzung ihrer Kapazität fähig sind.Entscheidend für die Zunahme der VO2max sind ein Ansteigen der muskulären Sauerstoffverwertung und eine Erhöhung der Sauerstofftransportfähigkeit der Herz-Kreislauf-Systems.Letztendlich rührt eine Verbesserung der VO2max aus einer Anpassungserscheinung der Organe und Organsysteme, die durch die Ausdauerbelastung erfasst werden (Lunge, Herz, Blut, peripherer Kreislauf, Nervensystem und endokrines System, Skelettmuskulatur).
• Welche Rolle spielt die maximale Sauerstoffaufnahme als Grundlage für die Belastungsdosierung des Ausdauertrainings im Fitness- und Gesundheitssports Die VO2max gilt als Referenzgröße der Ausdauerleistungsfähigkeit. Sie kann jedoch nur durch eine spiroergometrische Leistungsdiagnostik ermittelt werden, was in kommerziellen Studios in der Regel nicht möglich ist. Aus diesem Grund ist die Hf das wichtigste Steuerungsinstrument der Belastungsintensität beim Ausdauertraining in kommerziellen Studios. Aus der Höhe der Hf können grobe Rückschlüsse auf die Inanspruchnahme der VO2max gezogen werden.
• Definiere die beiden Begriffe "Ausdauer" und "Cardiofitness" und stelle die Zusammenhänge heraus! Ausdauer ist die Fähigkeit, eine gegebene Belastung über einen möglichst langen Zeitraum aufrechtzuerhalten, ohne dabei vorzeitig sowohl körperlich als auch geistig zu ermüden und sich nach dieser Belastung möglichst schnell wieder zu regenerieren. Cardiofitness ist die gezielte Entwicklung oder der Erhalt der Leistungsfähigkeit des Herz-Kreislauf-Systems, um vorzeitigen Beeinträchtigungen der Gesundheit und damit der Lebensqualität vorzubeugen. Der Begriff Cardiofitness steht in einem sehr engen Zusammenhang mit den Komponenten der Ausdauerleistungsfähigkeit. Cardiofitness bedeutet im wörtlichen Sinne die Leistungsfähigkeit des Herzens.
• Erläutere stichwortartig die Begriffe "allgemeine/lokale", "dynamische/statische" und "aerobe/anaerobe" Ausdauer Von allgemeiner Ausdauer spricht man wenn mehr als 1/6 der gesamten Skelettmuskulatur eingesetzt werden muss (Laufen, Radfahren, ...). Positive Anpassungserscheinungen für das herz-Kreislauf-System lassen sich nur durch ein Training der allgemeinen Ausdauer erzielen. Von lokaler Ausdauer spricht man, wenn weniger als 1/6 der gesamten Skelettmuskulatur eingesetzt wird (z. B. Bizepstraining mit leichtem Gewicht). Im Zusammenhang mit dem Aspekt der muskulären Arbeitsweise wird zwischen einer statischen und dynamischen Ausdauer unterschieden. Die statische Ausdauer ist durch die Ermüdungswiderstandsfähigkeit der Muskulatur bei statischer Arbeitsweise (Haltearbeit) charakterisiert (bei zunehmendendem Krafteinsatz Wechsel von aerob zu anaerober Energiebereitstellung). Im Vergleich dazu ist die dynamische Ausdauer durch einen rhythmischen Wechsel von Spannung und Entspannung der Arbeitsmuskulatur gekennzeichnet (bessere Blutzufuhr daher aerobe Energiebereitstellung). Die Ausdauer kann auch nach der Art der Energiebereitstellung unterteilt werden. Bei der aerobe Ausdauer erfolgt die Energiebereitstellung mit Sauerstoff durch oxidative Verbrennung der Nährstoffe Kohlenhydrate und Fette. Im Gegensatz dazu wird bei der anaeroben Ausdauer die Energie ohne die Zufuhr von Sauerstoff durch Verbrennung der energiereichen Phosphate und Kohelnhydrate bereitgestellt.
• Erkläre die Bedeutung der Bewegungskoordination als wichtigen Einflussfaktor auf die allgemeine aerob-dynamische Ausdauer und leite daraus Konsequenzen für das Training ab. Insbesondere bei Trainingsanfängern ist es neben dem mangelnden Trainingszustand des Herz-Kreislauf-Systems und der Muskulatur oftmals ein unökonomischer Bewegungsablauf, der die Ausdauerleistungsfähigkeit zu Beginn begrenzt. Durch die unökonomische Arbeitsweise aller an der Bewegung beteiligten Organsysteme erhöht sich der Energie- und Sauerstoffbedarf der Arbeitsmuskulatur überproportional und es kommt dadurch zu einem frühzeitigen Abbruch der Belastung, da die Muskulatur schneller übersäuert. Nur wenn eine ausreichende Leistungsfähigkeit in den drei Teilbereichen - cardiopulmonales System, aerobe Kapazität der Muskulatur, Bewegungskoordination - durch regelmäßiges Training gewährleistet ist, ist die Voraussetzung zur Erreichung übergeordneter Trainingsziele wie z. B. Gesundheit, Fettabbau, etc. geschaffen.
• Definiere Herzminutenvolumen! ca. 5 Liter pro MinuteMaß für die pro Minute von der linken Herzkammer ausgeworfene Blutmenge. HMV ist ein besonders wichtiger Faktor für die Leistungsbegrenzung der aeroben Kapazität. Besonders die Leistungsfähigkeit der Muskulatur ist entscheidend von einem ausreichendem Blutangebot abhängig. HMV setzt sich aus der Herzfrequenz (Hf) und dem Schlagvolumen (SV) zusammen. Beim Untrainierten kommt der Hf eine wesentlich größere Bedeutung zu, da das SV unter Belastung im Vergleich dazu nur sehr geringfügig ansteigt. Dennoch: Je größer das Herz ist, desto größer dessen SV. Die Höhe des SV hat einen erheblichen Einfluss auf das HMV und damit auf die aerobe Kapazität. Durch sehr umfangreiches Ausdauertraining kann das SV durch morphologische Veränderungen wie z. B. Sportherzbildung vergrößert werden, so werden auch das HMV und dadurch die VO2max ansteigen.
• Definiere die maximale Sauerstoffaufnahmefähigkeit! Die maximale Sauerstoffaufnahme (VO2max) repräsentiert die maximale Leistungsfähigkeit der sauerstoffaufnehmenden, sauerstofftransportierenden und sauerstoffverwertenden Teilsysteme im Körper. (Neumann et al. 1999)

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