Einzelfall-Zeitreihenanalysen im Langdistanz-Triathlon

Dissertation / Doktorarbeit von Astrid Osterburg

Zusammenfassung:

Die Kenntnis physiologischer Anpassungsreaktionen auf Trainingsreize stellt ein wichtiges Thema der Trainingslehre dar, da die Trainingsplanung und –periodisierung in hohem Maße davon abhängt. Die Zeitdauer bis zum Einsetzen der gewünschten Adaptation ist derzeit vielfach unklar. War man vor ca. 30 Jahren noch von nur wenigen Tagen ausgegangen, weiß man heute, dass die Adaptationszeit je nach Gewebe unterschiedlich ist und zum Teil sehr lange dauern kann. So zeigen neueste Untersuchungen zu Trainingswirkungen auf das Muskelfaserspektrum, dass die Effekte sogar erst bis zu drei Monate nach Ende einer Trainingsphase einsetzen können (Andersen et al. 2001).

Um vor allem zeitversetzte Adaptationen als Reaktion auf hohe Trainingsbelastungen genau verfolgen zu können, wurden in der vorliegenden Studie zwei Einzelfall-Zeitreihenanalysen über einen Zeitraum von ca. 5 bzw. 6 Monaten durchgeführt. Eine weibliche Probandin (P1) und ein männlicher Proband (P2) wurden aus dem Spitzenbereich des Langdistanz-Triathlon (3,8 km Schwimmen, 180 km Radfahren, 42, 2 km Laufen) gewählt, da hier sehr hohe Trainingsumfänge mit entsprechend hohen Belastungen absolviert werden. Es wurde eine Vielzahl an Parametern mit unterschiedlichen Messzeitintervallen bestimmt. Täglich wurden der Energieumsatz als Trainingsbelastung in den drei Disziplinen des Triathlon (Schwimmen, Radfahren, Laufen) berechnet und physiologische Basisparameter (Ruheherzfrequenz, Ruhekörpertemperatur, Körpergewicht, Schlaf) gemessen. Blutabnahmen zur Bestimmung von Stoffwechsel- und Hormonparametern wurden dreimal wöchentlich durchgeführt. Um die Reaktionen dieser physiologischen Parameter im Zusammenhang mit der Leistungsentwicklung analysieren zu können, wurden wöchentliche Leistungsdiagnostiken alternierend im Radfahren und Laufen absolviert. Darüber hinaus gaben die Athleten anhand eines Fragebogens Auskunft über ihre erlebte körperliche Verfassung zur Einschätzung der psychischen Befindlichkeit. Exemplarisch wurden bei der weiblichen Probandin die Ernährung sowie hämatologische und immunologische Parameter analysiert. Vor Beginn der eigentlichen Zeitreihe erfolgte über einen Zeitraum von 2-3 Wochen mit täglichen Messungen die Bestimmung der Baseline. Beide Probanden absolvierten während der Zeitreihe ein Trainingslager mit sehr hohen Belastungen. P1 bewältigte am Ende der Zeitreihe einen Langdistanz-Triathlon.

Die Berechnungen des täglichen Energieumsatzes ergaben bei P2 mit einem Mittelwert von über 10 000 kJ einen fast doppelt so hohen Umsatz wie bei P1. Bei P1 spiegelt sich in den Ergebnissen der Spektralanalysen des Energieumsatzes die Trainingsperiodisierung von Zyklen von 3-4 Tagen, einer Woche und einem Monat wider. Diese Struktur tritt bei P2 nicht so klar hervor, da die Belastungen nicht nach einem strukturierten Trainingsplan durchgeführt wurden.

Bei beiden Probanden geht im Großen und Ganzen mit der Steigerung des Energieumsatzes eine Leistungsverbesserung, definiert als Anhebung der anaeroben Schwelle (Leistung bei 4 mmol/l Laktat), einher. Bei P1 ist ein leistungssteigernder Effekt nach dem Trainingslager mit einer Zeitverzögerung von 2-3 Wochen zu beobachten.

Die Analyse der physiologischen Basisparameter zeigt einen engen Zusammenhang mit dem Energieumsatz. Bei beiden Probanden nimmt das Körpergewicht im Laufe der Zeitreihe bei steigender Trainingsbelastung kontinuierlich um ca. 3 kg (P1) bzw. 5 kg (P2) ab.

Ruheherzfrequenz und Ruhekörpertemperatur (nur bei P1) zeigen Adaptationserscheinungen an das Ausdauertraining in Form einer Abnahme der Werte, die auf eine verstärkte parasympathische Steuerung des vegetativen Nervensystems zurückzuführen ist. Bei P2 geht die Zunahme des Energieumsatzes mit einem abnehmenden Trend der Ruheherzfrequenz einher. Beide Parameter nehmen bei P1 während des Trainingslagers mit hohen Trainingsumfängen im Grundlagenausdauerbereich ab. In Folge intensiver Belastungen von mehrstündiger Dauer treten am nächsten Morgen deutlich erhöhte Werte auf.

Die Stoffwechselparameter Creatinkinase (CK), Harnstoff (Urea) und Ammoniak reagieren unterschiedlich auf hohe Trainingsbelastungen. Bei P1 weisen Urea und Ammoniak keinen signifikanten Zusammenhang mit dem Energieumsatz auf und eignen sich somit nicht zur Trainingssteuerung. Dagegen deuten bei P2 signifikant höhere Ureawerte während der Trainingsphase im Vergleich zur Baseline auf eine höhere Beanspruchung des Eiweißstoffwechsels hin. Creatinkinase zeigt bei beiden Probanden eine deutliche Reaktion auf Belastung, wobei diese bei P2 stärker ist als bei P1.

Die Analyse der endokrinen Parameter hat einen sehr deutlichen Zusammenhang mit dem Energieumsatz offen gelegt, der für die Trainingspraxis von großer Bedeutung ist. Die Ergebnisse der Spektralanalysen der Hormone und des Energieumsatzes zeigen eine deutliche Übereinstimmung. So treten bei beiden Probanden Wochenzyklen auf, bei P1 zusätzlich Periodendauern von 3-4 und 30 Tagen.

Hämatologische und immunologische Parameter wurden nur bei P1 während der Baseline und in den Folgetagen des Langdistanz-Triathlon analysiert. Die Ergebnisse zeigen eine sehr starke Immunsuppression in Folge des Wettkampfes, die vor allem durch eine signifikant erhöhte Leukozyten- und Granulozytenzahl am zweiten Tag nach der Belastung gekennzeichnet ist.

Die Ergebnisse der psychischen Parameter, die anhand der Erlebten Körperlichen Verfassung (EKV) nach Kleinert/Liesenfeld (2001) erhoben wurden, zeigen bei beiden Athleten eine sehr gute Einschätzung des körperlichen Zustandes. Die oben erläuterten Reaktionen auf Belastung spiegeln sich im Zusammenhang zwischen den Dimensionen der EKV und den physiologischen Parametern wider. Der Einsatz der EKV-Skala erscheint daher als trainingsbegleitende Maßnahme sehr sinnvoll, um den Belastungs- und Erholungszustand eines Athleten zu diagnostizieren und Überbelastung auf unblutige Weise frühzeitig zu erkennen.

Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass Einzelfall-Zeitreihenanalysen optimal geeignet sind, um Trends, Periodiken, zeitversetzte Effekte und Zusammenhänge zwischen Parametern zur Analyse von Reaktion und Adaptation in Folge von Trainingsbelastungen zu identifizieren. So kann die vorliegende Studie z. B. einen deutlich abnehmenden Trend beim Körpergewicht beider Probanden zeigen, identische Periodendauern bei zahlreichen endokrinen Parametern und anabole Reaktionen auf Trainingsbelastungen mit einer Zeitverzögerung von mindestens einer Woche nachweisen. Des Weiteren können anhand dieser Methode annähernd identische Adaptationserscheinungen bei beiden Probanden, wie im Fall von IGF-I, identifiziert werden. Diese sind sowohl für die Trainingswissenschaft als auch für die Trainingspraxis von großer Bedeutung, da sie allgemeine Regeln für die Trainingsplanung und insbesondere die Wettkampfvorbereitung zulassen. Hierfür ist es nötig, in Zukunft noch weitere Einzelfall-Zeitreihenanalysen durchzuführen, die die signifikanten Reaktionen und Adaptationen der Parameter der vorliegenden Studie an einer größeren Probandenzahl untersuchen und somit allgemeine Schlüsse zulassen. Dabei darf aber nicht die eigentliche Stärke von Einzelfall-Zeitreihenanalysen vergessen werden. Diese liegt im Erstellen eines individuellen „Fingerabdrucks“ für den einzelnen Athleten und die darauf aufbauende Periodisierung von Belastung und Erholung. Nur die Kenntnis über individuelle Anpassungserscheinungen ermöglicht im Hochleistungssport das Erreichen der individuell optimalen Leistungsfähigkeit.

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