Leistungstests

Leistungstest

1. Einführung in die Durchführung von Leistungstests

1.1. Parameter die bei den Test abgenommen werden

1.1.1. Kontinuierliche Bestimmung der Herzschlagfrequenz

Mit jeweiliger Belastungsstufe steigt HF bis zu 90% der Leistungsfähigkeit linear an. Es ist eine nützliche Funktionsgröße, während einer muskulären Beanspruchung Aussage über das Herz-Kreislaufsystem zu machen (Kontrollfunktion).

1.1.2. Aufzeichnung eines EKG

Es hält elektrische Aktivität des Herzens unter ständiger Kontrolle. Erfaßt das Ausmaß an morphologischen und funktionellen Anpassung, Rhythmus und Repolarisationsstörungen.

1.1.3. Registrierung der Lungenventilation

Wenn die Lungenventilation pro Zeiteinheit gleichförmig erfolgt, so kann ihr Energieaufwand in Bezug auf die Amplitude der Atemtätigkeit und ihres Ausmaßes sehr bemerkenswert sein und Einfluß auf die Leistung nehmen. Ermüdung der Atemmuskeln kann ein leistungsbegrenzender Faktor sein.

1.1.4. Bestimmung der maximalen Sauerstoffaufnahme (VO2)

Kann nur in Verbindung mit der Atem- und Herzfrequenz optimal ausgewertet werden. VO2 drückt die in den Skelettmuskeln ablaufenden Oxidationsprozesse aus. O2 - Aufnahme kann in Bezug auf Dauer und Intensität schwanken. Höchste O2 - Aufnahme wird durch schnell erschöpfende Tests erzielt, begleitet von rascher Akkumulation von Milchsäure und frühzeitige Erschöpfung der Leistungsfähigkeit.

1.1.5. Bestimmung der CO2 - Produktion (VCO2)

CO2 - Menge steht in Proportionalität zur gebildeten Milchsäure. Der respiratorische Quotient CO2/O2 steigt von größer 1 nach kleiner 1. Arbeit wird nicht nur durch aerobe Energiequellen, sondern auch durch anaerobe-laktazide Energiequellen geleistet.

1.1.6. Bestimmung des Blutlaktats

Messungen erfolgen per Blutabnahme vor, während und nach der körperlichen Beanspruchung. Ergebnisse sind eine Hilfe bei der Bestimmung des Säure-Base-Haushaltes und der funktionellen Möglichkeiten des glykolytischen Stoffwechsels.

1.1.7. Erfassung der geleisteten Arbeit

Bei Tests auf konstanten Widerstandsergometern ist eine direkte Erfassung von metabolischen Parametern unmöglich, aber es ist die durch den Sportler geleistete Arbeit zu messen, die dann wiederum in Bezug zu setzen ist. Die mechanische Kraft ist als indirekter Ausdruck der metabolischen und kontraktilen muskulären Fähigkeiten zu sehen. Bei konstanten Widerstandsergometern wird die geleistete Arbeit durch das Verhältnis zwischen der zur Überwindung der Reibung des Seiles auf der Schwungradoberfläche erforderliche Kraft und der erreichten Radumdrehungszahl berechnet.

Oder:

Geleistete Arbeit = Produkt der Körpermasse und der Verlagerung des KSP Arbeit = Kraft * Weg

1.2. Parameter der allgemeinen körperlichen Leistungsfähigkeit

Angaben zur Person; Angaben zur sportlichen Aktivität; klinische Untersuchungen; motorische Einzeltests - Kraft, Schnelligkeit, Ausdauer, Beweglichkeit, Koordination, (Schnellkraft); anthropometrische Messungen - Körperbaumerkmale und Körperzusammensetzung; physiologische Messungen - Funktion von Herz-Kreislaufsystem, Atmung, Stoffwechsel unter Belastung

1.2.1. Konstitution und Körperzusammensetzung

Anthropometrie: Wägungen, Längen-, Breiten-, Tiefen-, Umfangs- und Volumenmessungen Analysen der Körperbestandteile: Bestimmung der aktiven und passiven Masse durch Kaliperimetrie, Densitometrie, totales Körperfett, totales Körperwasser, totales Körperkalium Bestimmung der Reifezeichen

2. Physiologische Tests - Labortests

2.1. Bestimmung des alactazid-anaeroben Stoffwechsel

Man muß die Konzentration der energiereichen Phosphate und der Enzyme dieser Stoffwechselreaktion untersuchen, was nicht so einfach ist.

Es gibt unterschiedliche Möglichkeiten: Muskelbiopsie; nuclearmagnetische Resonanz; Testmethoden die in sehr kurzer Zeit (5 s) größtmögliche Arbeit verlangen, wodurch anschließend auf die alactazid-anaerobe Fähigkeit geschlossen wird.

2.1.1. Darstellung einiger Tests

2.1.1.1. Margaria Step - Test

Ziel: Bestimmung der max. alactaziden Fähigkeit

Es wird eine 14 - Stufen - Treppe bestiegen, wobei immer 2 Stufen mit max. Geschwindigkeit genommen werden. Es wird die Zeit gemessen, die der Proband für die 3.-9. Stufe benötigt.

Körpermasse, Stufenhöhe

Mechanische Leistung: kgm/s

20 - 30 Jahre = 1,4 kgm/s * kg

70 Jahre nur noch die Hälfte

2.1.1.2. Explosivkrafttest nach Ayalon

Ziel: Bestimmung der Zeit, die für eine halbe Kurbelumdrehung mit dem linken Bein auf einem feststehenden Radergometer benötigt wird

Parameter: Widerstand R und Zeit

2.1.1.3. Fahrradergometer nach Cumming

Ziel: Bestimmung des alactazid-anaeroben Wertes aus der Anzahl der Stöße gegen die Pedale im schnellsten 5s - Zeitraum

Proband tritt 30 s mit höchster Geschwindigkeit auf dem Ergometer

Parameter: Kraft F und Zeit * Anzahl der Pedalstöße

2.1.1.4. Ergo - 15s - Sprung - Test nach Bosco

Ziel: Bestimmung der mechanischen Leistung der Streckmuskulatur des Beins

Proband führt von einer festen Unterlage vertikale Sprünge 15 s lang so schnell wie möglich durch. Es wird die Anzahl der Sprünge gemessen und die Zeit die er für die Absprünge benötigt.

Parameter: mittlere Sprunghöhe, geleistete Arbeit, und erzeugte mittlere Kraft

2.2. Bestimmung des lactazid-anaeroben Stoffwechsels

Es sind folgende Daten zu bestimmen: Größe der Sauerstoffschuld, Lactat - Konzentration im Blut und in der Muskulatur, Erfassung der geleisteten Arbeit während der 30 -60 s andauernden Tests

2.2.1. Wingate - Test

Ziel. Einschätzung der mittleren Kraft und der Gesamtkraft

Widerstand des Ergometers ist nicht unabhängig vom Körpergewicht, sondern entspricht der Belastung mit 40 g/kg Körpermasse. Proband tritt 30 s lang mit höchstmöglicher Geschwindigkeit, wobei aller 5 s die Anzahl der Pedalumdrehung registriert wird

2.2.2. Ergo - 60 s -Sprung - Test

Erweiterung des 15 s - Sprung - Test

2.3. Belastungsvorbedingungen

guter konditioneller Zustand; ausgeschlafen; kein Alkohol und keine Arzneimittel; mit Apperatur und Milieu vertraut sein; 5-10-minütige Aufwärmphase; klimatische Bedingungen im Raum: 20°C RT, Luftfeuchtigkeit 40 -50 %

2.4. Testdurchführung

2.4.1. maximale Belastungsmethoden

Hier ist es unabhängig, ob nach dem Erreichen des maximalen VO2 - Wertes oder nach der subjektiven Erschöpfung der Test beendet wird. Man verwendet die Integralmethode, um aus dem O2 - Verbrauch und der Arbeitsleistung den mechanischen Wirkungsgrad zu bestimmen. Es gibt unterschiedliche Meinung darüber wie die Belastungsintensität auszusehen hat und wie die Arbeitsformen anzusteigen haben. Es gibt die Möglichkeiten: Anheben des Laufbandes, Erhöhen der Geschwindigkeit, höhere Wattstärken. Es gibt aber auch Methoden mit zeitlich begrenzten Belastungsstufen und hohen Belastungsanstiegen.

2.4.2. submaximale Belastungsmethoden

Hier treten die Probleme nicht auf, da bei relativ kurzer Laufbeanspruchung die vereinbarte Intensität nicht zu einer Erschöpfung führt. Das Ziel dieser Methoden besteht darin zu untersuchen inwieweit sich Sauerstofftransport- und Sauerstoffdiffusionssystem sich anpassen und ob die Bewegungstechnik leistungsfähig ist.

Die Bestimmung der VO2 max. ist nützlich um Aussagen darüber zu machen, was für individuelle Voraussetzungen für bestimmte Sportarten vorhanden sind. Sie gibt jedoch nicht an, wann mit leistungssportlichen Trainingsprogrammen aufzuhören ist.

2.5. Bestimmung der anaeroben Schwelle (nach Wassermann)

Ziel: Untersuchung der Konsequenzen und Ursachen der Lungenventilation Die Ventilation erhöht sich während einer Belastung linear mit der Intensität und der Sauerstoffaufnahme bis zu einem Punkt, nachdem sie überproportional ansteigt. Die Ursache dafür ist die CO2 - Produktion und die Abnahme des pH- Wertes durch Akkumulation von Milchsäure. Oberhalb der anaeroben Schwelle stimulieren sie die Kontrollmechanismen der Lunge. Empirischer Wert für Laktat als Kennzeichnung der anaeroben Schwelle ist 4 mmol/ l

2.6. Bestimmung der Kraft

Kraft ist unter mechanischen Gesichtspunkten zu sehen. Es sind folgende Kriterien zu beachten: aus der Geschwindigkeit der Körperverlagerung a und aus der Körpermasse m wird die Kraftintensität f abgeleitet.

F = m * a

Schubkraft = m

Schnellkraft = a

Kraftausdauer = keine Komponente überwiegt

3. Feldtests oder Stufentests

3.1. Allgemein

Können auf dem Sportfeld ohne spezialisiertes Personal und mit einfachen Untersuchungsund Meßgeräten durchgeführt werden. Da sie ohne Schwierigkeit wiederholt werden können dienen sie zur Langzeitbeobachtung.

Bei Leistungssportlern müssen sie komplexer unter Wettkampfbedingungen ablaufen. Dort ist es eine Erfassung physiologischer Parameter (HF, Laktat, VO2 usw.) und biomechanischer Parameter (Kraft, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Körperverlagerung im zeitlichen Kontakt.

3.2. Bestimmung des alactazid-anaeroben Stoffwechsels

Kurzdistanz - Sprint - Test (30-50m)

Erfassung der motorischen, koordinativen Fähigkeiten und der Bewegungsschnelligkeit.

3.3. Bestimmung des lactazid-anaeroben Stoffwechsels

Ebenfalls werden hier Sprinttests durchgeführt bei festgelegten Distanzen in einer Zeit von 30-60s, bei Profis ist die Distanz 100-200 m. Es werden Blutproben entnommen um den Laktatwert zu bestimmen.

3.4. Bestimmung des aeroben Stoffwechsels - Maximaltests

3.4.1. Cooper - Test

Ziel: Ermittlung der in 12 min maximal zu bewältigende Laufstrecke

Der Lauf findet auf einer abgemessenen Laufstrecke (3200m) statt. Es werden 12 min gelaufen und die zurückgelegte Strecke gemessen.

Strecke (in m) Fitnesskategorie

weniger als 1600 sehr schlecht

1600-2000 schlecht

2000-2400 genügend

2400-2800 gut

> 2800 ausgezeichnet

3.4.2. Conconi - Test

Ziel: Bestimmung der anaeroben Schwelle

Hier sollte das Verhältnis zwischen Bewegungsgeschwindigkeit und Herzfrequenz bestimmt werden. Der Test wird auf der Aschebahn durchgeführt mit zunehmenden Belastungen. Herzfrequenz wird andauernd gemessen.

Conconi wies nach, daß sich das Verhältnis vom linearen zum kurvenförmigen Verlauf am einem bestimmten Punkt ändert, der sich Deflektionspunkt nennt. Die Geschwindigkeit am Deflektionspunkt korreliert mit der mittleren Geschwindigkeit von Mittel- und Langstreckenläufern im Wettkampf. Die HF an dieser sog. Conconi- Schwelle wird gern zur individuellen Gestaltung des Trainingsprogramms genutzt.

4. Ergometertests

4.1. Ergometer - Belastungstest nach Hebenstreit/Barthel (1974)

In dem Test müssen Männer bei einem Widerstand von 150 W und Frauen bei 100 W 6 min auf dem Ergometer fahren. Gemessen werden Ruhepuls, Belastungspuls und Pulswerte unmittelbar nach Belastungsende und nochmals 5 min später. Dieser Test bietet die Möglichkeit als laufende Kontrolle des individuellen Leistungsvermögen von Teilnehmern am Lauftraining verwendet zu werden.

5. Komlextest

5.1. Fallstabtest

Ziel: Bewegungsschnelligkeit

Testperson sitzt, Arm aufgelegt, Fingerspitzen gestreckt und Daumen abgespreizt, Blick zur Hand. Der Stab wird senkrecht 1 cm von der Hand entfernt gehalten, Stabende an der Hand. Wenn der Stab fallen gelassen wird muß er so schnell wie möglich gefangen werden. Es wird abgemessen, 2-3 Wiederholungen

5.2. Beinhebetest

Ziel: Kraftausdauer Rumpfmuskulatur

Rückenlage mit Händen an der Sprossenwand und Becken auf dem Boden. Beine sollen so schnell wie möglich in 20 s gehoben werden.

5.3. Ausschultern

Ziel: Beweglichkeit im Schultergürtelbereich messen

Ca. 1,5 m langer Stab wird mit beiden gestreckten Armen umfaßt und aus der Vorhalte über den Kopf in die Rückhalte gebracht. Es wird immer enger gegriffen, das Ergebnis ergibt sich aus der Subtraktion der Schulterbreite von der Griffbreite

5.4. Liegestütz

Ziel: Kraftausdauer der Schultergürtel- und Oberkörper- sowie Oberarmmuskulatur messen Männer führen normale Liegestütz aus und Frauen die vereinfachte Form auf den Knien, in 30 s soviel wie möglich.

5.5. Kreidesprung

Ziel: Schnellkraft der Bein- und Gesäßmuskulatur

Vertikaler Distanzsprung, im Stand wird mit gestrecktem Arm eine Markierung an der Wand gemacht, anschließend Absprung nach oben und markieren. Es wird die Sprunghöhe gemessen und Proband hat 3 Versuche.

5.6. Dynamische Beweglichkeit

Ziel: Ermittlung der Beweglichkeit und Bewegungsschnelligkeit

Mit dem Rücken zur Wand im Seitgrätschstand, beim Rumpftiefbeugen dabei nicht mit dem Gesäß nicht an die Wand gelangen. Zwischen den Schulterblättern ist an der Wand eine Markierung. Nun soll der Proband so schnell wie möglich eine Rumpftiefbeuge machen, sich aufrichten die Markierung an der Wand berühren . Es werden die Zyklen gemessen, die in 20 s ausgeführt werden.

5.7. Rumpftiefbeugen

Ziel: Ermittlung der Körperelastizität

Testperson steht auf einem Hocker, der sowohl ein 30 - Zentimetermaß nach oben und unten hat, und führt die Rumpftiefbeuge aus, es soll der tiefste Punkt 2 s gehalten werden.

5.8. Körpergewicht

Ziel: Bestimmung des relativen Körpergewichts

Es werden die Körperhöhe und das Körpergewicht bestimmt und die Sollgewichtstabelle nach Günther/Wilde hinzugezogen.

Rel. KG = Istgewicht/ Sollgewicht * 100

5.9. Hautfaltenmessung

Ziel: Quantitative Bestimmung der Körperfettdepots

An geschlechtsspezifischen Körperstellen wird eine Hautfalte genommen und mit einem Kalipermeßzirkel gemessen.

KG (kp) * Körperfettdepot (%) /100 = Fettanteil (kp)

5.10. Exspiratorische Sekundenkapazität

Es wird maximal eingeatmet, Luft angehalten und anschließend so tief und so schnell expiriert , daß in der ersten Sekunde eine möglichst große Luftmenge ausgeatmet wird. Bei gesunden Menschen beträgt die Istvitakapazität in der ersten Sekunde 70-80% als Ausatmungsmenge

5.11. Stufentest nach Ruffier

Ziel: Regulationsfähigkeit des Herz-Kreislaufsystems unter Belastung messen

Die Stufe muß so hoch sein, daß bei aufgesetztem Fuß ein Kniewinkel von 90 ° entsteht, in 3 min ist die Stufe 90 mal zu besteigen. Vor Beginn der Belastung, unmittelbar danach, 1 min und 2 min nach der Belastung sind über die Dauer von 10 s Puls und Blutdruck zu messen.

LI = p1+ p2 + p3 - 200 / 10 ( wobei p1 - p3 Minutenpulswerte )

6. Literaturangabe

Beuker, F.: Leistungsprüfungen im Freizeit- und Erholungssport, Leipzig, 1976

Tittel, K.; Arndt, K.-H.; Hollmann, W.: Sportmedizin gestern - heute - morgen, Leipzig, Berlin, 1992

Dirix, A., Knuttgen,H.G., Tittel, K. (Hrsg.): Olympiabuch der Sportmedizin, Köln, 1989