physiologische aspekte der energiebereitstellung im eishockey · möglichkeiten aerob / anaerob …...
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Physiologische Aspekte der
Energiebereitstellung im Eishockey
Dr. Oliver HeineWissenschaftl. Koordination / Leistungsdiagnostik
Olympiastützpunkt RheinlandZi. 702
0221 486264www.osp-rheinland.de
Olympiastützpunkt RheinlandDr. Oliver Heine
Physiologische Aspekte der
Energiebereitstellung
BRAINSTORMING
Ausdauer
Erholungsfähigkeit
Häufige Wiederholung höchster Intensitäten
Saisonhöhepunkte
„Grundlagenausdauer“
Mehrere Spiele/Woche Anaerobe Leistungsfähigkeit
Glucose
Laktat -> MilchsäureFettstoffwechsel
Ermüdung
Regeneration
CK
Schnelligkeit… darum geht`s:
Olympiastützpunkt RheinlandDr. Oliver Heine
Anforderungsprofil Spielsport
BRAINSTORMING
EISHOCKEY
Taktik
Technik
Kondition
Faktorx
Olympiastützpunkt RheinlandDr. Oliver Heine
Hierarchie / Verteilung der motorischen
Hauptbeanspruchungsformen
BRAINSTORMING
Kondition
Kraft
Koordination
Ausdauer
Beweglichkeit
Schnelligkeit
Olympiastützpunkt RheinlandDr. Oliver Heine
aktuelles konditionelles Anforderungsprofil ist abhängig von:
konditionelles Anforderungsprofil
Eishockey
Gibt es allgemein gültige Kriterien für die Bezeichung:
„das ist ein guter Eishockeyspieler?“
Position- Torwart- Verteidiger- Stürmer
Saisonphase- ändert sich in der Saison
Niveau- Liga- Nationalmannschaft
Reglement-Regelumstellungen
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Konditionelles Anforderungsprofil
Kraft
Ausdauer
Schnelligkeit
Beweglickeit
Koordination
abhängig vom Spielertyp:
- Angreifer-Verteidiger
abhängig vom Niveau:
-Nachwuchs- Liga- Nationalmannschaft
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konkretes, kontionelles
Anforderungsprofil Eishockey
kurze intensive Antritte
~ 3 Minuten Bank / 3 bzw. 4 Reihen Überzahl - Unterzahl
3 Drittel mit je 20 Minuten = 60 Minuten Overtime ?
2-3 Spiele pro Woche
Play Off
Weltmeisterschaften
„Sommerpause“ = off ice ~ 3 Monate
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Overtime
#Dauer d. OT
Anzahl OT-Drittel
Siegreiche Mannschaft Ergebnis Unterlegene Mannschaft Datum Siegtorschütze
1. 108:16 6 Kölner Haie 5:4 Adler Mannheim 7771736415022. Mär. 2008 Philip Gogulla
2. 57:47 3 Iserlohn Roosters 3:2 Frankfurt Lions 7771717810020. Mär. 2008 Michael Wolf
3. 50:00 3 Kölner Haie 4:3 EHC München 7783290120016. Mär. 2011 Philip Gogulla
4. 48:09 3 Hannover Scorpions 3:2 Nürnberg Ice Tigers 7779550515030. Mär. 2010 David Wolf
5. 45:54 3 Adler Mannheim 3:2 Grizzly Adams Wolfsburg 7791085615022. Mär. 2013 Matthias Plachta
6. 31:44 2 DEG Metro Stars 2:1 Hannover Scorpions 7771680600016. Mär. 2008 Brandon Reid
7. 29:36 2 Grizzly Adams Wolfsburg 5:4 Nürnberg Ice Tigers 7794964757523. Mär. 2014 Norm Milley
8. 26:39 2 Grizzly Adams Wolfsburg 2:1 Krefeld Pinguine 7783513380008. Apr. 2011 Kai Hospelt
9. 25:28 2 Nürnberg Ice Tigers 3:2 Grizzlys Wolfsburg 7802862580008. Apr. 2016 Patrick Reimer
10. 23:00 2 DEG Metro Stars 5:4 Krefeld Pinguine 7775587650020. Mär. 2009 Adam Courchaine
Seit dem 22. März 2008 ist die DEL-Partie zwischen den Kölner Haien und den Adler Mannheim das längste, in Europa ausgetragene Spiel der Eishockey-Geschichte und zugleich die zweitlängste überhaupt. Philip Gogulla erzielte den Siegtreffer nach 168:16 Minuten im neunten Drittel der Begegnung. Mit Pausen und Unterbrechungen dauerte die Partie etwas über sechseinhalb Stunden
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Richtungswechsel
Zweikämpfe
Schüsse
Mitlaufen
Gesamtstrecke 5 – 7km
konkretes, kontionelles
Anforderungsprofil Eishockey
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Physiologische Aspekte der
Energiebereitstellung
BRAINSTORMING
„Konditionelle“ – physiologische Anforderungen einer Spielsportart
Wettkampf- Trainingsbelastung
spielentscheidende, physiologische Aspekte
= =?
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Energiebereitstellung
Möglichkeiten aerob / anaerob …
Glykolyse (anaerob)
Sauerstoffaufnahme ( aerob /VO2-max)
Fettstoffwechsel
Kohlenhydratstoffwechsel
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Aspekt der Ausdauer im Eishockey
BRAINSTORMING
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Vielfältigkeit der Ausdauer
=lang andauernde, niedrige Intensität kurze, höchste Intensitätvs.
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Was ist Ausdauer?
Definition: (Hollmann & Strüder 2009)
BRAINSTORMING
Bedeutung der Ausdauer für Spielsportarten:
- akut – direkt nach einer hochaktiven Aktion (verzögert für die Pausen)
- vor der Trainingsbelastung(langfristig, über die Saison)
- Konzentration
ERHOLUNGSFÄHIGKEIT:physiologisch: neuronal / psychologisch:
„Ausdauer ist charakterisiert durch die Fähigkeit, eine gegebene Leistung über einen möglichst langen Zeitraum urchhalten zu können. Somit ist Ausdauer identisch
mit Ermüdungs-Widerstandsfähigkeit.“
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Triathlon
Leichtathletik Laufdisziplinen ab x m!!!!!!
10000m Weltrekord: 26,17 min = 15,77 sek /100m = 6,36 m/s
Radsport (Bahn vs. Straße – Strasse)
Rudern
Wintersportarten (Eisschnellauf, Skilanglauf …)
Moderner Fünfkampf
Spielsportarten (Handball, Hockey, Eishockey …)
Kampfsportarten (Boxen, Judo, Taekwondo, Fechten)
Sportarten mit hohem
Ausdaueranteil
BRAINSTORMING
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Wie trainiere ich in einer Spielsportart
spezifische Ausdauer?
BRAINSTORMING
Orientierung
-Marathonläufer-Langstreckler-Radsportler
-Belastungsstruktur - wieviel % mit welcher Intensität-aktive Pausenzeiten – dynamischer Wechsel- Leistungsdiagnostik / Physiologische Messungen
am reinen Ausdauersport: spezifisch an der Sportart:
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Grundlagenausdauer GA1= ?
BRAINSTORMING
Jeder braucht Grundlagenausdauer!
Wie wird sie trainiert?
Wie trainiert ein Spielsportler Grundlagenausdauer?
Wie viel Grundlagenausdauer braucht ein Eishockeyspieler?
Ist die Grundlagenausdauer messbar?
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Einfluss auf die
Ausdauerleistungsfähigkeit
MESSUNG:
Gerätetechnisch aufwendig
Protokoll der Messung beeinflusst Ergebnis (!)
Sportartspezifische Messung zwingend notwendig
Abhängig von der Motivation
Normale Schwankung – Biorhythmus – Circadiane Rhythmik
ENERGIEBEREITSTELLUNG
Maximale Sauerstoffaufnahme [VO2max]
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Einfluss auf die
Ausdauerleistungsfähigkeit
ENERGIEBEREITSTELLUNG
Maximale Sauerstoffaufnahme [VO2max]
allgemein: Ruhebedarf: 300ml. VO2(mL/min)
pro Watt Leistung 12mL
Belastung (100 watt): 1,5L O2 /min
relative VO2max
Frauen
2400mL40mL/kg
4000mL65mL/kg
Männer
3400mL43mL/kg
5000mL75mL/kg
absolute vs.Normalwerte:
Sportler:
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Einfluss auf die
Ausdauerleistungsfähigkeit
ENERGIEBEREITSTELLUNG
Der Weg des O2:
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VO2max
ENERGIEBEREITSTELLUNG
34 ATP
Mineralbrunnen(Fördermenge, Leistung der Abfüllanlage)
Geschwindigkeit der LKW(wie schnell können die fahren?)
Anzahl der LKW
Anzahl der Straßen
Gabelstabler beim Abladen(wie viele können wie schnell die Kisten
in das Lager bringen?)
Anzahl der Flaschen in der Wasserkiste(wie viele kann man beim Kauf auf einmal tragen???)
mögliche Aufnahmemengevon Sportler(wieviel kann er trinken ohne das ihm übel wird?)
AMV (Lungenvolumen)
Erythrozyten
Kapillarisierung(der Muskulatur)
Herz (HMV)
Myoglobin
Mitochondrienzahl /-größe
aerobe Enzymatik(Zitronensäurezyklus, Atmungskette)
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Einfluss auf die
Ausdauerleistungsfähigkeit
ENERGIEBEREITSTELLUNG
Muskulatur AVDO2 (arterio-venöse O2 Differenz)
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Einfluss auf die
Ausdauerleistungsfähigkeit
ENERGIEBEREITSTELLUNG
Wesentliche Merkmale der Muskelfasertypen:
Fasertyp ST FasernTypI FT Fasern TypIIa TypIIx
Kontraktionsdauer 80ms 40ms 20ms
Kraftentwicklung gering groß sehr groß
Ermüdung ermüdungsresistent ermüdbar schnelle Ermüd.
Leitungsgeschw 2,5m/s 4m/s 5,5m/s
ATPase Aktivität 4 nmmolP/min ca. 7 ca.9
Motoneurone klein groß groß
Mot. Endplatte klein größer groß
Reizschwelle niedrig höher hoch
Mitochondrien sehr viele viele wenig
Myoglobin sehr viel mäßig wenig
Kapillare sehr viele viele wenig
Phosphatbesatz wenig viel sehr viel
Energiegewinnung Fett / KH viel KH sehr viel KH
Enzymbesatz aerober Stoffwechsel aerob/anaerob anaerob
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Einfluss auf die
Ausdauerleistungsfähigkeit
ENERGIEBEREITSTELLUNG
Muskelfasertypen:
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Einfluss auf die
Ausdauerleistungsfähigkeit
Muskelfasertypen:
ENERGIEBEREITSTELLUNG
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Energiestoffwechsel
Energiestoffwechsel
=Energie wechselt die Stoffe
zur
ATP-Resynthese
ATP ADP + P Energie wird frei
ADP + P ATP Energie wird benötigt
ENERGIEBEREITSTELLUNG
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ATP = universeller Energieträger
ENERGIEBEREITSTELLUNG
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Muskelanatomie
ENERGIEBEREITSTELLUNG
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Energiebereitstellung
Kapazität der energiereichen PhosphateSituation in der Muskelzelle
ENERGIEBEREITSTELLUNG
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ATP- Resynthese
„Wie / wieviel ATP wird resynthetisiert damit die hohe Leistung immer wieder abgerufen werden kann?“
ENERGIEBEREITSTELLUNG
C6H12O6 + 6O2 6 CO2 + 6 H2O
2 C51H98O6 + 145 O2 102 CO2 + 98 H2O
entscheidende Frage:
Menge an benötigtem O2
Zeit
Zeitaspekt:
Fett
Kohlenhydrate
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ATP - Resynthese
Creatinphosphat + Adenosinphosphat Creatin + Adenosintriphosphat(KrP) (ADP) Creatinkinase (Kr) (ATP)
(CK)
1. Anaerob alaktazid
2. Anaerob laktazid
Glucose (Glykogen) Laktat + ATPPhosphofruktokinase
(PFK)
3. Aerob
Glucose (Glykogen) + O2 CO2 + H2O + ATP
(C6H12O6)
freie Fettsäuren + O2 CO2 + H2O + ATP
(C51H98O6)
ENERGIEBEREITSTELLUNG
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ATP - Resynthese
Wildmann et al. 2010
2 ATP
34 ATP
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Zeitlicher Verlauf der
Energiebereitstellung
ENERGIEBEREITSTELLUNG
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intrazelluläre Zusammanhänge
(am Bsp. 400m)
Muskelfasertypen:
ENERGIEBEREITSTELLUNG
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ATP - Resynthese
Glucose (Glykogen) Laktat + ATPPhosphofruktokinase
(PFK)
Anaerob laktazid
Laktazider Prozess = anaerobe Glykolyse
ENERGIEBEREITSTELLUNG
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Laktat
...nicht nur ein Stoffwechselzwischenprodukt
Laktat-Pyruvat - Oxidation
Mitochondrium(Zitronensäurezyklus)
anaerob
aerob
ENERGIEBEREITSTELLUNG
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Zeitlicher Verlauf der
Energiebereitstellung
pH
CRp
La/s
La
VO2
Mader ´94
ENERGIEBEREITSTELLUNG
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Laktat
...nicht nur ein Stoffwechselzwischenprodukt
(=Pyruvat)
ENERGIEBEREITSTELLUNG
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Muskelfasertypen:
ENERGIEBEREITSTELLUNG
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Laktat
MonoCarboxylateTransporter (MCT)
ENERGIEBEREITSTELLUNG
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Mitochondrien
Kraftwerke der Zelle
ENERGIEBEREITSTELLUNG
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Mitochondrien
Kraftwerke der Zelle
ENERGIEBEREITSTELLUNG
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Laktat
...nicht nur ein Stoffwechselzwischenprodukt
traditionellen Sichtweise von Laktat :
schädlichhemmend
Vasodilatiation in den Gefäßen
Sympathikusregulation
Neuronale Aktivierung
Atmungskettenantrieb
Kollagensynthese (Wundheilung!)
Zellbiologische Wirkung
„Energielieferant“
Laktattransport
Monocarboxylase MCT1 und MCT4
Membrantransporte 70%, Rest Diffusion
trainierbares System
ENERGIEBEREITSTELLUNG
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Laktat
Energielieferant ( Herzmuskelzellen)
ENERGIEBEREITSTELLUNG
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Laktat
Praxis: Laktat/Zeit - Aspekt
100m Lauf:
- 10sec maximler Wert: ~ 12mmol (gemessen in ~ 8min)
- Bildungsrate: 1,2mmol / sec( Bildungsrate = 1,2)
400m Lauf:
- 44sec maximaler Wert: ~ 22mmol (gemessen in ~6min)
- Bildungsrate: 22/44 = 0,5mmol/sec( Bildungsrate = 0,5)
Verbesserung der Bildungsrate Verbesserung anderer Stoffwechselwege (z.B. VO2max)
ENERGIEBEREITSTELLUNG
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ADP = Mitochondrienaktivator
Wackerhage:
hohe ADP Konzentration erhöhte Enzym-Aktivität in den Mitochondrien
Bsp.
Intervalltraining mit
- höchster Intensität- langen Pausen- hohen Umfängen
50 x 50m
ENERGIEBEREITSTELLUNG
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Lactate clearance
Muskelfasertypen:
ENERGIEBEREITSTELLUNG
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ATP - Resynthese
Glucose (Glykogen) Laktat + ATPPhosphofruktokinase
(PFK)
Anaerob laktazid
Laktazider Prozess = anaerobe Glykolyse
ENERGIEBEREITSTELLUNG
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Laktatleistungskurven
LEISTUNGSDIAGNOSTIK
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Feldtest auf der Laufbahn
LaktatabnahmeHF-Messung
50 m
350 m
300 m
200 m
150 m
100 m
Start
250 m
Startgeschwindigkeit: 1.5 m/s Tempoerhöhung: 0.5 m/s Pausenlänge: 30 sStufenlänge: > 5 min
400 m - Laufbahn
LEISTUNGSDIAGNOSTIK
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Schwellenleistungen
unterschieldicher Sportarten
LEISTUNGSDIAGNOSTIK
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Trainingsbereiche
LEISTUNGSDIAGNOSTIK
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Ausgangsbedingungen
Muskelfasertypen:
LEISTUNGSDIAGNOSTIK
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mögliche Fehlerquellen
Fehlinterpretation
Überinterpretation
Praktische Fehler bei der Durchführung der Diagnostik
- Belastungsdauer
- Pausendauer
- Abnahmetechnik
LEISTUNGSDIAGNOSTIK
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Laktatakkumulation
Muskelfasertypen:
LEISTUNGSDIAGNOSTIK
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Laktatausschwemmung aus der
Muskulatur
LEISTUNGSDIAGNOSTIK
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VO2 vs. Laktat
Muskelfasertypen:
0
25
50
75
100
VO
2m
ax
(%
)
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
LA
(m
mo
l/l)
0,0 0,5
1,0 1,5
2,0 2,5
3,0 3,5
4,0 4,5
5,0 5,5
6,0
aerober Bereich / laktazider Bereich
VO2, untrainiert LA, untrainiert
Schem. Darstellung von VO2 und Laktat
im laktaziden Bereich unterhalb VO2max
Sättigungsbereich der
W/kg
VO2 bei normaler A.
aerob-anaerobe
Schwelle
65
87
LEISTUNGSDIAGNOSTIK
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VO2 vs. Laktat
Muskelfasertypen:
0
25
50
75
100
VO
2m
ax
(%
)
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
LA
(m
mo
l/l)
0,0 0,5
1,0 1,5
2,0 2,5
3,0 3,5
4,0 4,5
5,0 5,5
6,0
aerober Bereich / laktazider Bereich
VO2, untrainiert LA, untrainiert VO2, trainiert LA trainiert
Schem. Darstellung von VO2 und Laktat
im laktaziden Bereich unterhalb VO2max
Sättigungsbereich der
Sättigungsbereich der
W/kg
VO2 bei normaler A.
aerob-anaerobe
Schwelle
VO2 bei guter Ausdauer
65
87
LEISTUNGSDIAGNOSTIK
Olympiastützpunkt RheinlandDr. Oliver Heine
VO2 vs. Laktat
Muskelfasertypen:
0
25
50
75
100
VO
2m
ax
(%
)
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
LA
(m
mo
l/l)
0,0 0,5
1,0 1,5
2,0 2,5
3,0 3,5
4,0 4,5
5,0 5,5
6,0
aerober Bereich / laktazider Bereich
VO2, untrainiert LA, untrainiert VO2, trainiert LA trainiert
Schem. Darstellung von VO2 und Laktat
im laktaziden Bereich unterhalb VO2max
Sättigungsbereich der
Sättigungsbereich der
W/kg
VO2 bei normaler A.
aerob-anaerobe
Schwelle
VO2 bei guter Ausdauer
65
87
LEISTUNGSDIAGNOSTIK
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Muskelfasertypen:
LEISTUNGSDIAGNOSTIK
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Messung der VO2
LEISTUNGSDIAGNOSTIK
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Muskelfasertypen:
LEISTUNGSDIAGNOSTIK
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Respiratorischer Quotient
• RQ = 0,7 reine Fettoxidation
• RQ ~ 0,82 unter Ruhebedingungen
• RQ = 1,0 reine Kohlenhydratoxidation
RQ = CO2 (Abgabe)
O2 (Aufnahme)
LEISTUNGSDIAGNOSTIK
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Respiratorischer Quotient
reine Glucoseoxidation
C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6 H2O
reine Fettoxidation (Tripalmitin)
2 C51H98O6 + 145 O2 102 CO2 + 98 H2O
RQ = 6 CO2
6 O2
= 1,0
RQ = 102 CO2
145 O2
= 0,7
LEISTUNGSDIAGNOSTIK
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Muskelfasertypen:
LEISTUNGSDIAGNOSTIK
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RQ vs. Laktat
Muskelfasertypen:
0.8
0.9
1.0
1.1
1.2
0
1
2
3
4
5
6
mm
ol/
L
Ruhe 30 70 110 150 190
Belastung (Watt)
La
RQ
60%56%
23%
La
RQ- und LaktatverhaltenRQ Proband: Guhrauer
LEISTUNGSDIAGNOSTIK
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Mögliche Fragestellungen
WIEVIEL Ausdauer braucht die Spielsportart?
WELCHE Ausdauer braucht die Spielsportart?
Wie trainiere ich diese?
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Training der Ausdauer:
1. DAUERMETHODE
2. INTERVALLMETHODE
Konkrete Beispiele:
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z.B. Sommertraining Off Ice
Sprints: 20X50m
4 Serien mit 5 Sprints
Pausendauer zwischen den Sprints: 60 sec
Serienpause 3-5 Minuten
Ins and Outs
400m Bahn
50m Sprint (In) – 100m locker (Out)
Nach 5 Sprints: Serienpause
5-7 Serien
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VO2- max Training
20 Sekunden mit 95% Sprint
10 Sekunden Pause
20 Sekunden mit 95%
... 7 Wiederholungen
Serienpause 3-5 Minuten
6 Serien
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Training der Laktat Tolleranz
400m – Läufe maximal: 4-6 Stück
Training der maximalen Laktatbildungsrate
5-10 Sekunden Sprints
Lange Pausen
Training der ATP – Speicher
2-5 Sekunden
Lange Pausen
Olympiastützpunkt RheinlandDr. Oliver Heine
Vielen Dank für die Aufmerksamkeit