Leistungsphysiologie (eBook)

OA Dr. Josef TomasitsNach der Promotion an der Universität Wien Tätigkeit im Labor Prof. Dostal, Wien und anschließend Ausbildung zum Facharzt für med. chem. Laboratoriumsmedizin bei Prof. Bauer im Kaiser-Franz-Josef-Spital und Donauspital im SMZ-Ost. Seit Anfang 2000 als Bereichsleitender Oberarzt für Gerinnung und Hämatologie im Zentrallabor am Kepler Universitätsklinikum LinzUniv. Prof. Dr. Paul HaberFacharzt für Innere Medizin, Facharzt für internistische Sportmedizin; Ehem. stv. Leiter der klinischen Abteilung Pulmologie der Klinik für Innere Medizin II (Medizinische Universität Wien); Olympiateamarzt 1992 (Barcelona) und 1996 (Atlanta).

Vorwort zur 5. Auflage 5
Inhaltsverzeichnis 6
Abkürzungverzeichnis 8
Kapitel-1 10
Basics 10
1.1Woher beziehen wir die Energie? 11
1.1.1Oxidative Energiebereitstellung im Zitronensäurezyklus 15
1.1.2Energieversorgung mit Kohlenhydraten aus der Nahrung 16
1.1.3Insulin 17
1.1.4Energiebereitstellung aus Fetten 19
1.1.5Vergleich Kohlenhydrate mit Fett 21
1.1.6Wunschvorstellung »fat burning« 21
1.1.7Energiebereitstellung aus Eiweiß 23
1.1.8Eiweißverdauung 23
1.1.9Eiweißbedarf 24
1.1.10Anabolie, Katabolie 25
1.2Was ist Ausdauer? 25
1.2.1Anaerobe Ausdauer 26
1.2.1.1Alaktazid anaerobe Ausdauer 26
1.2.1.2Laktazid anaerobe Ausdauer 26
1.2.2Aerobe Ausdauer 26
1.2.2.1Intensiv aerobe Ausdauer 26
1.2.2.2Extensiv aerobe Ausdauer 27
Weiterführende Literatur 28
Kapitel-2 29
Bedeutung des Ausdauertrainings bei Erkrankungen 29
2.1Hypertonie 30
2.2Fettstoffwechselstörungen 31
2.3Koronare Herzerkrankung 31
2.4Insulinresistenz und Diabetes mellitus Typ 2 (NIDDM) 33
2.5Depression 35
2.6Schlaganfall 35
Weiterführende Literatur 36
Kapitel-3 37
Energieumsatz unter Belastung 37
3.1Gestaffelte Energieversorgung 39
3.2Submaximale Belastung 40
3.2.1Sauerstoffaufnahme bei Belastung 41
3.3Anaerobe Schwelle 42
3.3.1Produktion und Elimination von Laktat, Nettolaktatproduktion 42
3.3.2Laktatleistungstest, max. Laktat-steady-state (MLSS) 43
3.4Maximale Belastung 45
3.4.1Kreatinphosphatspaltung 46
3.4.2Glykolyse 46
3.4.3Aerobe Leistungsfähigkeit 46
Weiterführende Literatur 47
Kapitel-4 48
Wie reagiert der Körper auf Belastungen? 48
4.1Trainingsanpassung des Energiestoffwechsels 50
4.1.1Kreatinphosphatspaltung 50
4.1.2Glykolyse 50
4.1.3Oxidative ATP-Resynthese 50
4.1.3.1Kennzahlen von Weltklasseathleten im Ausdauersport 51
4.1.3.2Zusammenhang zwischen Belastungsdauer und Belastungsintensität 51
4.2Trainingsanpassungen von Blut und Herz-Kreislauf 52
4.3»Blut ist ein besonderer Saft« 52
4.3.1Fließeigenschaften des Blutes (Hämo-Rheologie) 53
4.3.2Sauerstofftransport 54
4.3.3Bindungseigenschaften von Hämoglobin für Sauerstoff im Erythrozyten 54
4.3.4Sauerstoffhalbsättigungsdruck P50 55
4.3.5Kohlendioxid-Transport 55
4.3.6Pufferung 55
4.3.7Änderung des Blutvolumens bei Flüssigkeitsmangel 55
4.3.8Trainingsanpassungen des Blutes 56
4.3.9Höhenanpassung des Blutes 56
4.4Gefäßsystem 57
4.4.1Reaktion der Blutgefäße auf Muskeltätigkeit 57
4.4.2Anpassungen des Gefäßsystems auf Ausdauertraining 57
4.5Trainingsanpassungen des Herzens 58
4.5.1Reaktion des Herzens auf Muskeltätigkeit 59
4.5.2Herzfrequenz 59
4.5.3HF-Regulation in Ruhe 60
4.5.4HF-Regulation bei Belastung 60
4.5.5Maximale Herzfrequenz 60
4.5.6HF-Regulation nach Belastungsende 60
4.5.7Bedeutung der Katecholamine bei der HF-Regulation 61
4.5.8Belastungsregelung mittels HF 61
4.5.9Steigerung des Schlagvolumens 61
4.5.10Zunahme des Herzminutenvolumens 61
4.5.11Steigerung des Koronarkreislaufs 62
4.5.12Trainingsauswirkung auf das Herz und Blutdruck 62
4.5.13Rückbildungen kardialer Anpassungen 63
4.6Lunge 63
4.6.1Bedeutung der Lunge in der Organkette: Lunge – Herz/Kreislauf – Muskel 63
4.6.2Ventilation 64
4.6.3Atmung unter Belastung 64
4.6.4Diffusion 65
4.6.5Diffusion unter Belastung 66
4.6.6Maximale Sauerstoffaufnahme VO2max 66
4.6.7Trainierbarkeit der VO2max 69
4.6.8Perfusion 69
4.6.9Die langfristige Anpassung der Lunge an das Ausdauertraining 69
4.6.10Ventilation 69
4.7Andere Organe 70
4.7.1Leber 70
4.7.2Nebennieren 70
4.7.3Andere Hormone 70
Weiterführende Literatur 70
Kapitel-5 72
Muskelkraft 72
5.1Maximalkraft, Absolutkraft, Relativkraft, EWM 73
5.1.1Bedeutung der Muskelkraft 74
5.1.2Folgen zu geringer Muskelkraft im Alter 75
5.1.3Altersgang der Muskelkraft 76
5.1.4Aufbau der Muskelzelle 77
5.1.5Differenziertes Krafttraining 79
5.1.6Depolarisation – Ausmaß und Wirkung 79
5.1.7Kalzium und Magnesium bei der Muskelkontraktion 80
5.1.8Kontraktionsformen des Muskels 80
5.1.9Intramuskuläre Synchronisation 82
5.1.10Intramuskuläre Koordination 83
5.1.10.1Synchronisation 83
5.1.10.2Hyperplasie 84
5.1.10.3Hypertrophie 84
Weiterführende Literatur 85
Kapitel-6 86
Leistungsdiagnostik 86
6.1Grundbegriffe 87
6.2Anwendungsbeispiele 87
6.3Die Ergometrie 92
6.4Die Leistungsfähigkeit 93
6.5Einflussfaktoren auf ergometrische Messergebnisse 94
6.5.1Temperatur und Luftfeuchte 94
6.5.2Tageszeit 94
6.5.3Erholungszustand 94
6.5.4Ernährungszustand 94
6.5.5Menstruationszyklus 95
6.6Verhalten von Messgrößen bei der Ergometrie 95
6.6.1Die Herzfrequenz 95
6.6.2Der Blutdruck 96
6.6.3Arterieller Sauerstoffpartialdruck und Kohlendioxidpartialdruck 97
6.6.4Base Excess, Laktat 97
6.6.5Die Atemgasanalyse 98
6.6.6Das exspiratorische Atemminutenvolumen 98
6.6.7Die Sauerstoffaufnahme 99
6.6.8Das Atemäquivalent und ventilatorische Schwellenwerte 102
6.6.9Der respiratorische Quotient 103
6.6.10Die Kohlendioxidabgabe 104
6.7Kraftmessung 104
Weiterführende Literatur 106
Kapitel-7 107
Regeln der medizinischen Trainingslehre 107
7.1Regel Nr. 1: Es muss eine geeignete Sportart ausgewählt werden 108
7.2Regel Nr. 2: Quantifizierung des Trainings und die Beachtung von Mindestbelastungen 109
7.2.1Intensität des Ausdauertrainings 109
7.2.2Dauer des Ausdauertrainings 111
7.2.3Häufigkeit des Ausdauertrainings 111
7.2.4Wöchentliche Netto-Trainingszeit 112
7.2.5Intensität des Krafttrainings 112
7.2.6Dauer des Krafttrainings 112
7.2.7Isometrische maximale Kontraktion 112
7.2.8Dynamische (auxotonische) Kontraktion 113
7.2.9Häufigkeit des Krafttrainings 114
7.2.10Wöchentliche Netto-Trainingsbelastung 114
7.3Regel Nr. 3: Angemessenheit des Trainings 115
7.4Regel Nr. 4: Systematische Steigerung der Belastung 115
7.4.1Systematisches Krafttraining 118
7.5Regel Nr. 5: Zyklische Gestaltung 119
7.6Regel Nr. 6: Ganzjährigkeit des Trainings 119
Weiterführende Literatur 120
Kapitel-8 121
Trainingsmethoden 121
8.1Trainingsmethoden der Ausdauer 122
8.1.1Aerobe Ausdauer 122
8.1.2Extensiv-aerobe Ausdauer 122
8.1.3Intensiv-aerobe Ausdauer 123
8.1.4Anaerobe Ausdauer 124
8.1.5Laktazid-anaerobe Ausdauer 124
8.1.6Alaktazid-anaerobe Ausdauer 125
8.2Trainingsmethoden der Kraft 125
8.2.1Maximalkraft 125
8.2.2Verbesserungen der intramuskulären Synchronisation und Koordination 126
8.2.3Kraftzuwachs durch Hypertrophie 126
8.2.4Organisationsformen des Krafttrainings 127
8.2.5Kraftausdauer 127
Weiterführende Literatur 128
Kapitel-9 129
Trainingsrezepte 129
9.1Trainingsrezept zur Leistungssteigerung und Gewichtsreduktion 130
9.2Trainingsrezept zur primären Gewichtsreduktion 134
9.3Trainingsrezept nach Herzinfarkt 136
9.4Trainingsrezept bei insulinunabhängigem Diabetes mellitus 137
9.5Trainingsrezept zum Muskelaufbau nach längerer Krankheit 140
9.6Trainingsrezept für einen älteren Klienten mit hoher LF 141
9.7Trainingsrezept für eine erfolgreiche Skisaison 143
9.8Dame nach Hüftendoprothese 146
9.9Schwangere will weiterhin Sport machen 148
9.10Fragen einer Step-Aerobicerin 149
9.11Multiple-Choice-Fragen 150
Weiterführende Literatur 152
Kapitel-10 153
Frauen betreiben Sport 153
10.1Anatomische Unterschiede 154
10.2Unterschiede in der Ausdauer 154
10.3Kraftunterschiede 155
10.4Menstruationszyklus 155
10.5Ess-Störungen 157
10.6Schwangerschaft 157
10.7Klimakterium 158
10.8Anderes Training bei Frauen? 159
10.9Anämieentwicklung 159
Weiterführende Literatur 159
Kapitel-11 160
Ermüdung 160
11.1Mögliche Ermüdungsursachen 161
11.1.1Aufbrauchen von Energiereserven 161
11.1.2Verlust von Wasser und Elektrolyten 162
11.1.3Belastungen über der anaeroben Schwelle mit fortschreitender Änderung des inneren Zellmilieus 163
11.1.4Zentrale Ermüdung 163
11.1.4.1 Modifizierende Faktoren 163
Kapitel-12 164
Übertraining 164
12.1Ursachen 165
12.2Folgen 165
12.3Diagnostik 165
12.4Therapie 166
Kapitel-13 167
Regeneration 167
Kapitel-14 170
Training nach Verkühlung bzw. Verletzung 170
14.1Training nach grippalem Infekt 171
14.2Training bei und nach Verletzung 171
Kapitel-15 173
Muskelkrämpfe 173
15.1Ursachen 174
15.2Therapie 174
15.3Vorbeugende Maßnahmen 174
Kapitel-16 175
Dehnen 175
16.1Die Bedeutung des Dehnungsreflexes 176
16.2Sinn und Unsinn des Dehnens im Sport 176
16.3Ausführung des Dehnens 176
Kapitel-17 178
Thermoregulation 178
17.1Thermoregulation bei Wärme 179
17.2Gegenmaßnahmen gegen Überhitzung 181
17.2.1Drosselung der Wärmeproduktion 181
17.2.2Steigerung der Wärmeabgabe 181
17.3Hitzeschäden 183
17.3.1Sonnenstich 183
17.3.2Sonnenbrand 183
17.3.2.1 Exkurs: Erste-Hilfe-Maßnahmen bei Verbrennungen 184
17.3.3Hitzeerschöpfung 184
17.3.3.1 Vorbeugende Maßnahmen bei Hitzeerschöpfung 186
17.4Hitzeschlag (Hyperthermie) 186
17.4.1Erste-Hilfe-Maßnahmen beim Hitzeschlag 187
17.5Hitzeakklimatisierung 187
17.6Thermoregulation bei Kälte 188
17.6.1Steigerung der Wärmeproduktion 188
17.6.2Verminderung der Wärmeabgabe 188
17.6.2.1 »Kauerposition«, Gänsehaut und Hautdurchblutung 188
17.6.2.2 Kleidung 189
17.7Unterkühlung, Hypothermie 189
17.7.1Schweregrade der Unterkühlung 190
17.8Lokale Erfrierungen 191
17.8.1Behandlung von Unterkühlung und Erfrierungen 191
Weiterführende Literatur 192
Kapitel-18 193
Höhenexposition 193
18.1Folgen der Höhenexposition 195
18.1.1Hyperventilation mit Auswirkungen auf den Säure-Basen-Haushalt 195
18.1.2Auswirkungen auf das Blut 196
18.1.3Auswirkungen der Höhenexposition auf die Leistungsfähigkeit 196
18.2Anpassungen an die Höhe 197
18.2.1Höhenadaptation 197
18.2.2Höhenakklimatisation 197
18.3Lebensgefahren am Berg 198
18.3.1Höhenkrankheit, Lungenödem, Hirnödem 199
Weiterführende Literatur 201
Kapitel-19 202
Ernährung 202
19.1Die fünf Ernährungsbilanzen 203
19.1.1Energiebilanz 203
19.1.2Grundumsatz 203
19.1.2.1 Körperoberfläche, KO 203
19.1.2.2 Körpermasse 204
19.1.2.3 Geschlecht 204
19.1.2.4 Alter 204
19.1.2.5 Ernährungszustand 205
19.1.2.6 Wärmeproduktion = Thermogenese 205
19.1.3Leistungsumsatz 205
19.1.4Trainingsumsatz 207
19.1.5Gesamter Tagesumsatz 207
19.1.6»Multifaktorielle« Gewichtszunahme 209
19.1.7Bedeutung der Alltagsbewegung für das Körpergewicht 212
19.1.8Faktoren, die den Umfang der Alltagsbewegungen beeinflussen 213
19.1.9Methoden der Gewichtsabnahme 214
19.1.10Nährstoffbilanz 218
19.1.11Berechnung des Eiweißbedarfs 218
19.1.12Auswahl eiweißhaltiger Nahrungsmittel 219
19.1.13Berechnung des Fettbedarfs 222
19.1.14Berechnung des Kohlenhydratbedarfs 223
19.1.15Flüssigkeits- und Elektrolytbilanz 223
19.1.16Exkurs: Hypovolämischer Kreislaufkollaps 228
19.1.17Zweck und Zusammensetzung von Sportgetränken 229
19.1.18Zusammensetzung, Konzentration und Arten der Kohlenhydrate 230
19.1.19Osmolarität 230
19.1.20Elektrolytzusammensetzung und -konzentration 231
19.1.20.1 Natrium 232
19.1.20.2 Kalium 232
19.1.20.3 Magnesium 232
19.1.20.4 Eisen 233
19.1.20.5 Vitamine 233
19.1.20.6Andere Inhaltsstoffe wie Koffein 233
19.1.20.7Einige Bemerkungen zum Alkohol 234
19.2Nährstoffzufuhr während und nach der Belastung 234
19.2.1Kohlenhydratladen 237
Weiterführende Literatur 238
Kapitel-20 239
Erratum zu: Leistungsphysiologie 239
Serviceteil 240
Anhang 241
Weiterführende Literatur 244
Stichwortverzeichnis 245