Zugl.: Leipzig, Univ., Habil.-Schr., 2005

Universiẗat, Habil.-Schr.--Leipzig, 2005.

Universiẗat, Diss., 2006--Giessen.

Zugl.: Giessen, University, Diss., 2007.

Zugl.: Giessen, University, Diss., 2007.

Zugl.: Giessen, Univ., Diss., 2006

Hintergrund: Ein Training bei absolut maximalem Fettumsatz ist interessant für Patienten, gesundheitsorientierte Freizeitsportler und leistungsorientierte Sportler. Der klassische Laktat-Laufband-Stufentest erlaubt keine direkten Schlüsse auf den Fettumsatz. Methoden: Es wurde ein modifizierter ergospirometrischer Laufband-Stufentest entwickelt, der eine 30 minütige Einlaufphase bei sehr geringer Intensität besitzt. In der darauf folgenden Auswertungsphase wurde alle 3 min die Geschwindigkeit um 0,2 m/s pro Stufe erhöht. Wegen des Anstieges des Fettumsatzes mit zunehmender Laufdauer wurden in der Auswertungsphase die berechneten Fettumsätze um 2,5 mg/min reduziert, um eine bessere Vergleichbarkeit der Stufen zu gewährleisten. Dieser neu entwickelte Test wurde anschließend mit einem klassischen Laktat-Laufband-Stufentest verglichen. Ergebnisse: Die Herzfrequenzen bei Laktat 2 mmol/l liegen intraindividuell betrachtet im Median um 16 bpm höher als die bei absolut maximalem Fettumsatz. Einen Trainingsbereich für die absolut maximale Fettverbrennung gibt man möglichst an, indem man den Herzfrequenzbereich zwischen Über- und Unterschreiten von 90 % des absolut maximalen Fettumsatzes definiert. Dieser hat im Median eine Breite von 27 bpm und reicht im Median von 125 bpm bis 151 bpm. Der absolute maximale Fettumsatz beträgt im Median 432 mg/min. Bei den Herzfrequenzen von Laktat 2 mmol/l, erstem Laktatanstieg bzw. einer um 15 bpm reduzierten Herzfrequenz von Laktat 2 mmol/l, betragen die Fettumsätze 86 %, 96 % bzw. 97 % des absolut maximalen Fettumsatzes. Der Anteil der Fette beträgt bei absolut maximalem Fettumsatz im Median 51 % am Gesamtenergieumsatz. Der Laktatspiegel bei absolut maximalem Fettumsatz beträgt im Median 1,4 mmol/l. Die Intensität bei absolut maximalem Fettumsatz entspricht im Median 66 % der maximal möglichen Sauerstoffaufnahme.

Hintergrund: Für eine detaillierte Diagnostik der Stoffwechsellage in Ausdauersportarten ist die Erhebung der Atemgasparameter unerlässlich. Die vorliegende Arbeit setzt sich aus den Untersuchungsreihen (1) der Validierung des Atemgasanalysegerätes MetaSwim, (2) der Atemrhythmusanalyse beim Schwimmen mit Schnorchelsystem, (3) der Erhebung des Energiebedarfs über 400 m Kraul Gesamtbewegung im Schwimmkanal und (4) der Bestimmung des Energiebedarfs in den Teilkörperbewegungen Arme, Beine und Gesamtbewegung über fünf Minuten im Schwimmkanal zusammen. Methodik: Die Probandengruppen unterscheiden sich je Untersuchungsabschnitt. (1) Es wurden die Parameter Sauerstoffaufnahme, Kohlendioxidabgabe, Atemminutenvolumen, Atemfrequenz und der Energiebedarf als Vergleichsparameter herangezogen. (2) Die Dauer der Einatmung beim Schwimmen mit dem Schnorchelsystem wurde der Dauer der Rückholphase beim Kraulschwimmen gegenübergestellt. (3) Der Energiebedarf für die submaximalen Geschwindigkeiten von 80-85% und 85-90% der aktuellen Bestzeit über 400 m Kraul wurde berechnet und die aeroben, anaerob-laktaziden und anaerob-alaktaziden Anteile am Energiebedarf dargestellt. (4) Die metabolische Verteilung am Energiebedarf in submaximaler Belastungsintensität wurde ebenso für die Teilkörperbewegungen Arme und Beine und der Gesamtbewegung beschrieben, sowie der Energiebedarf berechnet. Ergebnisse/Fazit: (1) Das Atemgasanalysegerät MetaSwim mit der Firmware 3.9.7 SR4 erweist sich als reliables und valides Gerät. (2) Auf motorischer Kopplung basierende Fehlinterpretationen unter Verwendung des MetaSwim können ausgeschlossen werden. (3), (4) Bei der Erhebung des Energiebedarfs zeigen sich große individuelle Unterschiede, wie auch in der Höhe des aeroben, anaerob-laktaziden und anaerob-alaktaziden Anteils des Energiebedarfs. Es ergibt sich die Notwendigkeit einer Individualisierung im Schwimmsport, insbesondere dann, wenn isoliert Beine oder Arme trainiert werden.:Inhaltsverzeichnis V Abbildungsverzeichnis VII Tabellenverzeichnis X Abkürzungsverzeichnis XV 1 Einleitung 1 2 Theoretischer Hintergrund 6 2.1 Validierung des Atemgasanalysegerätes 6 2.2 Atemrhythmusanalyse 10 2.3 Energiebedarf 14 2.4 Ziel- und Fragestellung 18 3 Untersuchungsgeräte, -verfahren und -einrichtungen 21 3.1 Beschreibung der Testbedingungen des Schwimmkanals 21 3.2 Beschreibung des Atemgasanalysegerätes MetaSwim 22 3.3 Beschreibung des MetaMax 3b 24 3.4 Beschreibung des Radergometers 25 3.5 Beschreibung des Laktatanalysegerätes 27 3.6 Beschreibung der Videokamera zur Aufnahme der Fluss-Volumen-Kurve 27 3.7 Beschreibung der Berechnung des Etot 28 4 Methodenkritik 31 5 Validitätsüberprüfung des Atemgasanalysegerätes MetaSwim 34 5.1 Untersuchungsmethodik an Land 34 5.2 Untersuchungsmethodik im Wasser 37 5.3 Ergebnisse 40 5.4 Diskussion 65 6 Atemrhythmusanalyse beim Schwimmen mit dem Schnor-chelsystem 71 6.1 Untersuchungsmethodik 71 6.2 Ergebnisse 78 6.3 Diskussion 90 7 Energiebedarf über 400 m Kraul 93 7.1 Untersuchungsmethodik 93 7.2 Ergebnisse 96 7.3 Diskussion 101 8 Energiebedarf der Teilkörperbewegungen Arme und Beine 109 8.1 Untersuchungsmethodik 109 8.2 Ergebnisse 112 8.3 Diskussion 115 9 Zusammenfassung und Ausblick 119 Literaturverzeichnis 125 Anhangsverzeichnis 142 Eidesstattliche Erklärung 191 Lebenslauf 192

Hintergrund: Ein Training bei absolut maximalem Fettumsatz ist interessant für Patienten, gesundheitsorientierte Freizeitsportler und leistungsorientierte Sportler. Der klassische Laktat-Laufband-Stufentest erlaubt keine direkten Schlüsse auf den Fettumsatz. Methoden: Es wurde ein modifizierter ergospirometrischer Laufband-Stufentest entwickelt, der eine 30 minütige Einlaufphase bei sehr geringer Intensität besitzt. In der darauf folgenden Auswertungsphase wurde alle 3 min die Geschwindigkeit um 0,2 m/s pro Stufe erhöht. Wegen des Anstieges des Fettumsatzes mit zunehmender Laufdauer wurden in der Auswertungsphase die berechneten Fettumsätze um 2,5 mg/min reduziert, um eine bessere Vergleichbarkeit der Stufen zu gewährleisten. Dieser neu entwickelte Test wurde anschließend mit einem klassischen Laktat-Laufband-Stufentest verglichen. Ergebnisse: Die Herzfrequenzen bei Laktat 2 mmol/l liegen intraindividuell betrachtet im Median um 16 bpm höher als die bei absolut maximalem Fettumsatz. Einen Trainingsbereich für die absolut maximale Fettverbrennung gibt man möglichst an, indem man den Herzfrequenzbereich zwischen Über- und Unterschreiten von 90 % des absolut maximalen Fettumsatzes definiert. Dieser hat im Median eine Breite von 27 bpm und reicht im Median von 125 bpm bis 151 bpm. Der absolute maximale Fettumsatz beträgt im Median 432 mg/min. Bei den Herzfrequenzen von Laktat 2 mmol/l, erstem Laktatanstieg bzw. einer um 15 bpm reduzierten Herzfrequenz von Laktat 2 mmol/l, betragen die Fettumsätze 86 %, 96 % bzw. 97 % des absolut maximalen Fettumsatzes. Der Anteil der Fette beträgt bei absolut maximalem Fettumsatz im Median 51 % am Gesamtenergieumsatz. Der Laktatspiegel bei absolut maximalem Fettumsatz beträgt im Median 1,4 mmol/l. Die Intensität bei absolut maximalem Fettumsatz entspricht im Median 66 % der maximal möglichen Sauerstoffaufnahme.