Fragen zum Test zum Thema Ausdauer, Energiebereitstellung & Ernährung 2024 PDF
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2024
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This document is a set of exam questions for a test on endurance, energy production, and nutrition for the year 2024. It covers topics like ATP production, macro and micronutrients, and different training methods. The questions seem specific to sports science and physiology.
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FRAGEN ZUM TEST ZUM THEMA AUSDAUER, ENERGIEBEREITSTELLUNG UND ERNÄHRUNG Meine Lieben! Anbei findet ihr die Fragen, die für den Test relevant sind! Da ihr nur 20 Minuten Zeit habt, den Test zu schreiben, werde ich aus diesen elf Fragen nur kleine Teile herausnehmen, die ihr beantworten müsst! Beis...
FRAGEN ZUM TEST ZUM THEMA AUSDAUER, ENERGIEBEREITSTELLUNG UND ERNÄHRUNG Meine Lieben! Anbei findet ihr die Fragen, die für den Test relevant sind! Da ihr nur 20 Minuten Zeit habt, den Test zu schreiben, werde ich aus diesen elf Fragen nur kleine Teile herausnehmen, die ihr beantworten müsst! Beispielfrage: Beschreibe die Energiegewinnung aus ATP und gib ein Beispiel dafür an (sportliche Leistung). Ich habe euch gesagt, dass ihr eine Frage bekommt, die nicht im Fragenkatalog ist. Tipp: Es könnte eine Herzfrequenz-Kurve sein, die zu interpretieren ist. Frage 1: Erklären Sie die Energiebereitstellung!.......................................................................... 2 Frage 2: Erläutern Sie die Energiebereitstellung und führen Sie Abläufe der Energiebereitstellung aus Ihrer Sportart/Disziplin an..................................................................................................... 5 Frage 3: Wie unterscheiden sich Mikro- von Makronährstoffen? Was ist die Ernährungspyramide und was bedeutet sie für Sportler?............................................................ 7 Frage 4: Führen Sie die wichtigsten Formen des Ausdauertrainings und deren Anpassungen an und wählen sie die entsprechenden Trainingsmethoden hierfür aus........................................... 8 Frage 5: Erklären Sie die Kategorisierungsmöglichkeiten (Intensitätsstufen) und auf welcher Ebene können Sie diese in der Praxis anwenden (z.B. subjektive Steuergrößen/Gefühl, Ausdauerberechnungsformel).................................................................................................... 12 Frage 6: Führen Sie die Trainingsmethoden in Bezug auf Ausdauertraining an und erklären Sie den Unterschied zwischen den Methoden................................................................................. 14 Frage 7: Nenne und beschreibe die Möglichkeiten, um den Energieverbrauch einer Person zu messen bzw. zu berechnen........................................................................................................ 15 Frage 8: Nenne den Energiegehalt der Nährstoffe in kcal und zähle Lebensmittel auf, die die jeweiligen Nährstoffe in größeren Mengen enthalten................................................................ 15 Frage 9: Erkläre die Bezeichnungen Basislaktat, Laktat Steady State und Maximales Laktat Steady State (=anaerobe Schwelle).......................................................................................... 15 Frage 10: Einheiten, in denen die Ausdauer im Vordergrund steht, werden auch als Herz- Kreislauf-Training bezeichnet, da sich vor allem unser Herz-Kreislauf-System dadurch verändert. Nenne Anpassungserscheinungen unseres Herz-Kreislauf-Systems an ein regelmäßiges Ausdauertraining................................................................................................. 16 Frage 11: Erkläre den Begriff Ausdauer, psychische Ausdauer, physische Ausdauer, Ausdauerfähigkeit und Ausdauerleistung.................................................................................. 17 Frage 1: Erkläre die Energiebereitstellung! ▪ ATP: Kurze, explosive Belastungen von 2-3 Sekunden. ▪ Beispiel: Gewichtheben ▪ Kreatinphosphat: Kurze, explosive Leistungen bis zu 6–8 Sekunden ▪ Beispiel: 50-bis 75-Meter-Sprints ▪ Glykogen (anaerob): Maximale Leistungen bis zu 40–50 Sekunden ▪ Beispiel: beim 400-Meter-Lauf ▪ Glykogen (aerob): Leistungen bis zu einer Stunde ▪ Beispiel: 10.000 m-Lauf ▪ Fette: Leistungen über längeren Zeitraum (> 1 Stunde) ▪ Beispiel: Ultramarathon Energiegewinnung aus ATP ATP → ADP + P + Energie ▪ ATP ist in den Muskelzellen mit ca. 6mmol/kg Muskelfeuchtgewicht gespeichert ▪ Mann: 44% des Körpergewichts entspricht Muskelgewicht ▪ Frau: 37% des Körpergewichts entspricht Muskelgewicht ▪ Reicht für ca. 3-4 maximale Muskelkontraktionen (3-4 Kniebeugen, 3-4 Hochstrecksprünge; 2- 3 sec) ▪ Danach sind die ATP-Speicher entleert und ATP muss resynthetisiert werden ▪ ATP-Resynthese aus Kreatinphosphat, Glykolyse oder Lipolyse Resynthese von ATP durch Kreatinphosphat (anaerob alaktazid ) KP + ADP → K + ATP ▪ KP ist im Muskel ca. 20 – 30 mmol/kg Muskelfeuchtgewicht ▪ Reicht bei maximaler Muskelkontraktion für einen Zeitraum von 6 bis 8 Sekunden ▪ Beispiel: 60 -100 m Sprint in der Leichtathletik Energiebereitstellung aus KH (Glykogen) durch anaerobe Glykolyse(Milchsäuregärung) Glykogen → 2 ATP + Laktat ▪ Bei hochintensiver Belastung, die länger als 8-12 Sekunden dauert, sind die ATP und KP- Reserven ausgeschöpft und der Körper muss auf die KH zurückgreifen, um ATP wieder aufzubauen ▪ Die Muskelzellen können bei diesen hochintensiven Belastungen nicht mit ausreichend Sauerstoff versorgt werden und stellen von der Zellatmung auf die Milchsäuregärung um ▪ Bei der (anaeroben) Glykolyse kann nur Glukose bzw. Glykogen (Speicherform von Glucose in Leber und Muskel) als Energielieferant herangezogen werden Zwischenschritt beim Abbau des Glykogens: Pyruvat + NADH + H+ → Laktat + NAD+ NADH: Nicotinamiddinucleotidhydrid: Coenzym, das bei Reaktionen den H+ überträgt Pyruvat: Salz der Brenztraubensäure (Ausgangssubstanz für das Laktat); Pyruvat nimmt H+ auf und Laktat bildet sich ▪ bei intensiven muskulären Belastungen als Endprodukt der anaeroben Glykolyse entsteht Laktat (wirkt sich sowohl lokal als auch allgemein auf das Stoffwechselgeschehen aus) → zu wenig Sauerstoff → unvollständige Verbrennung Laktat = Salz der Milchsäure ▪ Durch die intensive Belastung entstehen sehr viele H+ Ionen und es kommt zu einer Übersäuerung, die durch Puffersysteme teilweise wieder ausgeglichen werden. Das Reduktionsmittel NADH reduziert mit Hilfe von H+ die Brenztraubensäure zu Laktat und wird dabei wieder zu NAD+ ▪ nach erschöpfenden Belastungen sind im arbeitenden Muskel maximale* Laktatkonzentrationen bis 25 mmol/kg, im Blut bis 20 mmol/l ▪ Die mit diesen Laktatwerten einhergehende extreme Übersäuerung (Azidose) mit einem stark herabgesetzten pH-Wert von 6,40 im Muskelgewebe und 6,80 im arteriellen Blut (Normalwert: pH-Wert = 7,40) → lokal das Erliegen der glykolytischen Stoffwechselprozesse durch Enzymhemmung (weniger Leistungsfähigkeit) ▪ Funktionsstörung der kontraktilen Elemente der Muskulatur ▪ Enzymhemmung ist Selbstschutz gegenüber einer zu starken Übersäuerung mit nachfolgender Zerstörung intrazellulärer Eiweißstrukturen ▪ Nach Belastungsabbruch wird Laktat von Herz, Leber, Nieren und anderen muskeln abgebaut ▪ Beispiel: 400 m-Lauf, 100 m Freistil (Schwimmen) Puffersysteme im Blut Kohlensäure-Bikarbonatsystem H+ + HCO3− (Bikarbonat) → H2 CO3 (Kohlensäure) H2 CO3 (Kohlensäure) → 𝑯𝟐 𝑶 + 𝑪𝑶𝟐 Energiebereitstellung aus KH (Glykogen) durch aerobe Glykolyse (Zellatmung ) Die KH werden dabei vollständig zu CO2 und H2O abgebaut ohne Lactatbildung! Glykogen → ATP + CO2 + H2 O ▪ Glykogenreserven stammen aus Leber und Muskeln ▪ Bei einer Belastungsdauer über 2-3 Minuten bis max. 90 Minuten ▪ bei Marathon- bzw. Halbmarathondistanz sind die 90 min eine kritische Grenze ▪ Mangels unzureichender KH- Zufuhr kommt es zu einem Belastungsabbruch bei 90 min, da nicht auf die Fettreserven zugegriffen werden kann ▪ Beim Abbau von 1 Molekül Glukose entstehen 38 Moleküle ATP Energiebereitstellung aus Fetten (aerobe Lipolyse ) Es folgt ein vollständiger Abbau der Fette zu H2O und CO2! Freie Fettsäure → ATP + CO2 + H2 O ▪ Abbau benötigt mehr Sauerstoff als die Energiegewinnung durch Glykolyse ▪ Die Energieausbeute ist nur sehr gering, obwohl sehr viel Sauerstoff verbraucht wird! ▪ Durch praktisch unerschöpfliche Fettreserven des Körpers sind sehr lang andauernde Belastungen möglich ▪ Extensive Ausdauerbelastungen sind nur möglich, wenn der Körper lernt auf die freien Fettsäuren zuzugreifen ▪ Ein gut trainierter Fettstoffwechsel schont die wertvollen Glykogenspeicher des Körpers für intensivere Belastungsphasen. Dadurch wird das Leistungspotenzial insbesondere auf Mittel- und Langdistanzwettkämpfen signifikant verbessert (Nüchtern-Training) Frage 2: Erläutere die Energiebereitstellung und führe Abläufe der Energiebereitstellung aus deiner Sportart/Disziplin an. Die Ernährung hat die Aufgabe, die durch die Belastung entstandenen Bedürfnisse des Organismus zu decken. ▪ ATP: Kurze, explosive Belastungen von 2-3 Sekunden. ▪ Beispiel: Gewichtheben ▪ Kreatinphosphat: Kurze, explosive Leistungen bis zu 6–8 Sekunden ▪ Beispiel: 50-bis 75-Meter-Sprints ▪ Glykogen (anaerob): Maximale Leistungen bis zu 40–50 Sekunden ▪ Beispiel: beim 400-Meter-Lauf ▪ Glykogen (aerob): Leistungen bis zu einer Stunde ▪ Beispiel: 10.000 m-Lauf ▪ Fette: Leistungen über längeren Zeitraum (> 1 Stunde) ▪ Beispiel: Ultramarathon Modell (Muskeln und Motor) – Beispiel (Laufsport) Die Muskeln sind über Schläuche mit den vier Energiespeichern verbunden. Bei Muskelaktivität zapfen sie die 4 Energiespeicher der Reihe nach an. Der erste und dickste Schlauch (sehr große Energieflussrate) führt zum kleinsten Speicher dem ATP, der nach 2-3 Sekunden entleert ist (z.B. kurzen schnellen Sprint). Diese Intensität (z.B. Laufgeschwindigkeit) kann nicht lange aufrecht erhalten werden, da diese Speicher relativ klein sind. Der zweite Schlauch führt zum Kreatinphosphat einem etwas größeren Speicher, der auch schnell entleert wird und zwar nach 6-8 Sekunden. Mittels Kreatinphosphat kann (nachdem die ATP-Speicher leer sind) sofort wieder ATP re-synthetisiert werden (z.B. 75 m-Sprint). Der 3. Schlauch führt zu den Kohlehydraten, zum Glykogenspeicher (Glykogen ist tierische Stärke, die in der Muskulatur und der Leber gespeichert wird, aus Glykogen wird die Glukose für die Glykolyse freigesetzt.). Der 3. Schlauch hat eine Verzweigung: Die erste Verzweigung führt zur anaeroben Glykolyse und liefert Energie für 1 Minute (z.B. 400 m-Lauf), die zweite Abzweigung führt zur aeroben Glykolyse und liefert Energie für ca. 1 Stunde (z.B. 10.000 m- lauf). Die Intensität ist im anaeroben Bereich ziemlich hoch. Aufgrund des relativ kleinen Kohlenhydrat-Energiespeicher und der hohen Intensität ist es nicht möglich, dass die Laufgeschwindigkeit gehalten werden kann. Die Geschwindigkeit muss verringert werden, um wieder genug Sauerstoff verfügbar zu machen um eine Belastung fortzuführen. Der 4. und leider auch dünnste Schlauch führt zum größten Energiespeicher, dem Fett und liefert Energie für mehrere Stunden bis Tage. Wichtig: Durch gezieltes Training der Grundlagenausdauer kann die/der LeistungssportlerIn die Fette als Energiequelle besser nutzen und somit Glykogen einsparen. Generell sind alle 4 energieliefernden Systeme zu jedem Zeitpunkt an der Energiebereitstellung beteiligt! Ihr jeweiliger Anteil ist vom: ▪ Intensitätsniveau der Muskelarbeit ▪ Belastungsdauer ▪ Füllzustand der Energiespeicher ▪ Trainingszustand des jeweiligen Sportlers abhängig. Die jeweiligen Energiedepots können nur bedingt lange angezapft werden, da sie irgendwann verbraucht sind. D.h. mit dem dünnsten Schlauch ist es möglich, am längsten zu laufen, aber mit der geringsten Intensität, da für diesen Prozess am meisten Sauerstoff gebraucht wird und es am längsten dauert, Energie nachzuliefern. Frage 3: Wie unterscheiden sich Mikro- von Makronährstoffen? Was ist die Ernährungspyramide und was bedeutet sie für Sportler:innen? Als eigentliche Nährstoffe oder Grundnährstoffe bezeichnet man meistens die Energie liefernden Stoffe (Makronährstoffe; essenzielle Nahrungsfaktoren zu bezeichnen): ▪ Kohlenhydrate ▪ Fette ▪ Eiweiße (Proteine) Kohlenhydrate und Fette sind vorwiegend Energielieferanten. Eiweiß wird vorwiegend als Baustoff verwendet. Aufbau von eiweißhaltigen Substanzen wie Muskelfasern, Enzymen, Hormonen des Immunsystems. Vitamine, Mineralstoffe und Spurenelemente (Mikronährstoffe) greifen regulatorisch, steuernd und beschleunigend in den Stoffwechsel ein. Dienen zur Freisetzung der energieliefernden Stoffe. Wasser transportiert alle Substanzen innerhalb des Körpers und ist außerdem für die Temperaturregulation wichtig. Ernährungspyramide: Die Ernährungspyramide gliedert Nahrungsmittel in Gruppen und zeigt, welche wir öfter essen sollten und welche nur in gewissen Grenzen einer gesunden Ernährung zuträglich sind. Mit der richtigen Ernährung unterstützen Sie Ihren Körper beim Sport: Verschiedene Nährstoffe, zugeführt zur richtigen Zeit und in der optimalen Menge, können den Körper leistungsfähiger machen und helfen, Bestleistungen zu erzielen. Die Geschwindigkeit der Regeneration ist somit ebenfalls ernährungsabhängig und letztlich die leistungsbegrenzende Größe im Hochleistungssport (Superkompensation). Frage 4: Führe die wichtigsten Formen des Ausdauertrainings und deren Anpassungen an und wähle die entsprechenden Trainingsmethoden hierfür aus. Beispielfrage: Hier könnte eine Frage so aussehen: Je nach Anforderungsprofil der einzelnen Sportart, muss man entscheiden, welche Form von Ausdauerleistung in welchem Ausmaß trainiert werden soll. Kreuze für die Spielsportart „Laufen“ an, welche Form der Ausdauer für diesen Sport jeweils eine höhere Bedeutung hat. statisch dynamisch durchgehend intervallartig global lokal zyklisch azyklisch allgemeine Ausdauer vs. spezielle Ausdauer = es wird nach der Sportartspezifik unterschieden! ▪ Grundlagenausdauer - Allgemeine Ausdauer: Leistungsfähigkeit des HK-Systems = Grundlage für umfangreiche Trainings- und Wettkampfbelastungen ▪ Trainingsmethode: Kontinuierliche Dauermethode ▪ Spezielle Ausdauer: Leistungsfähigkeit des HK-Systems und der speziellen Muskulatur (z.B. Boxsport) ▪ Trainingsmethode: Intervallmethode (Kurzzeitintervalle) Kurz-, Mittel- und Langzeitausdauer = Dauer der Belastung bei klassischen Ausdauersportarten ▪ Kurzeitausdauer (KZA): 35 sec – 2 min; z. B.: 400- /800m-Lauf ▪ Trainingsmethode: Intervallmethode (Kurzzeitintervalle), 2 x 200 m bei 90% der HFmax ▪ Mittelzeitausdauer (MZA): 2 – 10 min; z. B.: 1500-/3000m-Lauf, Langlauf Sprint ▪ Trainingsmethode: Intervallmethode (Kurzzeitintervalle), 2 x 400 m bei 85% der HFmax ▪ Langzeitausdauer (LZA): ▪ LZA 1 (10 – 35 min): z.B. z. B. 5000-/10000-m-Lauf, Skilanglauf 5/10 km ▪ Trainingsmethode: variable Dauermethode (Fahrtspiel) ▪ LZA 2 (30 – 90 min): z. B. 5000-/10000-m-Lauf, Skilanglauf 5/10 km ▪ Trainingsmethode: variable Dauermethode (Fahrtspiel) ▪ LZA 3 & 4 (90 min oder länger): Marathon, Radwettbewerbe ▪ Trainingsmethode: kontinuierliche Dauermethode Kraft- und Schnelligkeitsausdauer = Verbindung mit den anderen konditionellen Fähigkeiten ▪ Kraftausdauer: z. B.: Rudern ▪ Trainingsmethode: variable Dauermethode (Fahrtspiel) ▪ Schnelligkeitsausdauer: z. B.: 400m-Lauf ▪ Trainingsmethode: Intervallmethode (Kurzzeitintervalle), 2 x 200 m bei 90% der HFmax Statisch vs. Dynamisch = Arbeitsweise der beanspruchten Muskulatur! ▪ Statisch: die Muskulatur leistet Haltearbeit und Dauerspannung, z. B.: Abfahrtshocke, Bogenschießen, Liegestützposition halten ▪ Trainingsmethode: Intervallmethode (Kurzzeitintervalle) ▪ Dynamisch: die Muskulatur leistet Bewegungsarbeit, z. B.: Eisschnelllauf, Liegestütz ▪ Trainingsmethode: Intervallmethode (Kurzzeitintervalle) Lokal vs. Global = Anteile der beteiligten Muskulatur! ▪ Lokale Ausdauer: Teilkörperbelastungen (z. B.: Armarbeit beim Boxen) weniger als ein Siebtel bis ein Sechstel der Gesamtmuskelmasse ▪ Trainingsmethode: Intervallmethode (Kurzzeitintervalle) ▪ Globale Ausdauer: Gesamtkörperbelastungen (Laufen, Radsport, Schwimmen); mehr als 2/3 der Gesamtmuskulatur ▪ Trainingsmethode: kontinuierliche Dauermethode Zyklisch vs. Azyklisch = in Bezug auf die Bewegungsstruktur ▪ Zyklische Ausdauer: z. B.: Laufen, Radfahren ▪ Trainingsmethode: kontinuierliche Dauermethode ▪ Azyklische Ausdauer: z. B.: Spielsportarten, Kampfsportarten ▪ Trainingsmethode: Intervallmethode (Kurzzeitintervalle) Durchgehend vs. Intervall = in Bezug auf die Belastungsstruktur! ▪ Durchgehende Ausdauer: z. B.: Marathon, Schwimmen ▪ Trainingsmethode: kontinuierliche Dauermethode ▪ Intervallartige Ausdauer: z. B.: Spielsportarten, Kampfsportarten (Ausdauerfähigkeit!!) ▪ Trainingsmethode: Intervallmethode (Kurzzeitintervalle) Beispiel für eine klassische Ausdauersportart (Marathonlauf): allgemeine (Ganzkörperbelastung), zyklische, dynamische, aerobe Ausdauer aerobe vs. anaerobe Ausdauer = Einteilung bezüglich der Energiebereitstellung! ▪ Aerobe Ausdauer: die energieliefernden Stoffwechselprozesse laufen mit Sauerstoff ab ▪ Trainingsmethode: kontinuierliche Dauermethode ▪ Anaerobe Ausdauer: die energieliefernden Stoffwechselprozesse laufen ohne Sauerstoff ab ▪ Trainingsmethode: variable Dauermethode (Fahrtspiel) Frage 5: Erkläre die Kategorisierungsmöglichkeiten (Intensitätsstufen) und auf welcher Ebene kannst du diese in der Praxis anwenden (z.B. subjektive Steuergrößen/Gefühl, Ausdauerberechnungsformel). Trainingsbereiche Das Training zur Entwicklung differenzierter Ausdauerfähigkeit vollzieht sich in Trainingsbereichen (Intensitätsbereichen). In der Trainingspraxis werden fünf Trainingsbereiche unterschieden. ZIEL METHODEN INTENSITÄT ▪ Unterstützung der Wiederherstellung Regenerations- und ▪ Erhöhung der Belastbarkeit für nachfolgendes ▪ kürzere Dauermethode sehr niedrig 1 REKOM Kompensationstraining HF: