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Hier finden Sie eine Übersicht und Informationen über abgeschlossene Projekte aus verschiedenen Arbeitsschwerpunkten, die bereits abgeschlossen sind oder in anderer Form (z. B.: Folgeprojekte) weitergeführt werden: Jahrestagung der dvs-Sektion Trainingswissenschaft in Mainz Sport im Kindes- und Jugendalter
Modellierung von Anpassungsprozessen
Sportspielforschung Sportinformatische Schwellenbestimmung |
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Für eine zukünftige und nachhaltige Steigerung spitzensportlicher Leistungen ist eine langfristig systematische und individuelle Ausbildung der Athletinnen und Athleten in strukturierten und konsequent aufeinander aufbauenden Ausbildungsetappen unabdingbar und der entscheidende Schüsselfaktor (Hohmann, 2009, Hohmann, Singh & Voigt, 2017). Im wissenschaftlichen Diskurs besteht über die Disziplinen hinweg Einigkeit darin, dass der Sport als Lebensbereich von Kindern und Jugendlichen von großer Bedeutung ist und zur Erreichung schulischer, aber auch gesamtgesellschaftlicher Ziele einen ganz wesentlichen Beitrag leisten kann. Dabei ist eine langfristige Partizipation im Sport aufgrund positiver Erfahrungen im und durch den Sport essenziell.
In einer ersten Projektphase bestand das Ziel darin, eine Expertise zu aktuellen Konzepten der Talentförderung/-entwicklung zu erstellen, die sowohl einen Überblick zu bestehenden Ansätzen (national und international) und deren wissenschaftlicher Bewertung (Best Practice Beispiele) als auch eine Analyse der wissenschaftlichen Fundierung umfasst (wissenschaftlicher Forschungsstand). In den Blick genommen wurden dabei unter anderem verschiedene Institutionen (Player, Stakeholder) wie Vereine, Schulen, Leistungszentren, Fachverbände und deren Beitragsfähigkeit zu den einzelnen Aufgaben der Talententwicklung. In einem zweiten Arbeitsschritt wurde eine Sachstands- und Bedingungsanalyse durchgeführt. Diese hatte das Ziel, die regionalen Besonderheiten vor dem Hintergrund der im Rahmen der Talententwicklung zu bearbeitenden Aufgaben genauer zu beleuchten, um anschließend erste wissenschaftlich fundierte Vorschläge für ein Talententwicklungskonzept zu formulieren.
Aufbauend auf den Empfehlungen und Analysen des Projektes „Talententwicklung in Rheinland-Pfalz“ wurde gemeinsam mit den Projektpartnern eine Projektidee zur Bewegungsförderung im Ganztag entwickelt (siehe Projekt MeinSport)
Ansprechpartner
Eine Aufgabe der empirischen Schulsportforschung liegt u. a. in der wissenschaftlichen Fundierung praktischen Handelns im Schulsport. Im Bereich der Sportspielvermittlung werden derzeit Forschungsarbeiten durchgeführt, in denen die Effekte verschiedener Taktik-Spiel-Konzepte (u. a. Teaching Games for Understanding) und andere Lehrkonzepte (Reciprocal Teaching) untersucht werden. In verschiedenen Sportspielen werden zu ausgewählten Spielsituationen theoriegeleitet Unterrichtsbausteine entworfen und in der Schule umgesetzt.
In einem weiteren neuen Arbeitsfeld wird angelehnt an die Theorie der Embodied Cognition, wonach abstrakte Repräsentationen (wie z. B. Zahlengröße) „in körperlich-sensorischen Erfahrungen des Körpers und seiner Interkation mit der Umwelt verankert sind“ (Link et al., 2014), ein Unterrichtsprogramm entwickelt, in dem Bewegungsaufgaben integrativ mit mathematischen Aufgaben verbunden sind. Der Neuigkeitswert des gewählten Ansatzes besteht darin, dass die Bewegungsaufgaben aus dem Sportkontext entlehnt wurden und weniger additiv, als vielmehr integrativ mit der kognitiven Aufgabe zu lösen sind.
Ansprechpartner
Dr. Robert Collette
Christian Winter
Prof. Mark Pfeiffer
unter folgenden Betrachtungsschwerpunkten:
1. Simulative Trainingswirkungsanalyse im Krafttraining mit dem Performance Potential Model (PerPot) und Performance Potential DoubleModel (PerPot DoMo)
Die Trainingswirkungsanalyse als wissenschaftliches Verfahren der Ursache-Wirkungs-Erklärung leistet mit ihren antagonistischen Modellen in der Trainingspraxis einen bedeutenden Beitrag zur Optimierung des individuellen Trainingsprozesses.
Bisherige Ansätze, wie das Fitness-Fatigue-Modell (FF-Modell) von Banister et al. (1975) und das Performance Potential Model (PerPot) von Perl (2001) sind hinsichtlich der Abbildung des Trainings auf eine Variable limitiert, das PerPot DoMo bietet nun durch die Erweiterung auf eine zweite Variable die Möglichkeit das Training getrennt nach Umfang und Intensität zu analysieren.
Im Rahmen der nachfolgend beschriebenen Studie soll die Modeloptimierung PerPot DoMo sowie die prozessbegleitende Trainingssteuerung durch die Trennung in Umfang und Intensität untersucht werden.
2. Trainingswirkungsanalyse im Krafttraining hinsichtlich der Veränderungen muskelmechanischer und muskelarchitektonischer Eigenschaften unter Berücksichtigung linearer und non- linearer Periodisierungsansätze
Langfristige Periodisierung im Krafttraining resultiert in größeren Kraftzuwächsen verglichen mit nicht periodisierten Ansätzen (Rhea & Alderman, 2004).
Die am häufigsten praktizierten Periodisierungsmodelle mit sukzessiv frequentierten Wechseln zwischen Trainingsvolumen und -intensität sind die klassische lineare Periodisierung (LP) und die non- lineare Periodisierung (NLP) (Fleck, 2011). Vergleiche zwischen LP und NLP haben jedoch bisher keine signifikanten Leistungsunterschiede zeigen können. Zudem bietet die derzeitige Literatur noch keine weitreichenden Erkenntnisse hinsichtlich Anpassungen neuronaler Steuerungsmechanismen, muskelmechanischer Adaptionen, sowie Veränderungen der Muskelarchitektur durch linear und non- linear periodisiertes isometrisches Krafttraining einer spezifischen Muskelgruppe bei gleichem Gesamttrainingsvolumen und -intensität.
Studiendesign
Im Zeitraum von Oktober 2013 bis Februar 2014 nahmen 13 Probanden (10 weiblich, 3 männlich, 25 Jahre) an einer 16 wöchigen Krafttrainingsstudie am Institut für Sportwissenschaften der JGU Mainz in Kooperation mit dem Olympiastützpunkt Bad Kreuznach teil. Dabei wurde ein isometrisches Krafttraining der Beinstrecker mit einer 2- wöchigen Eingewöhnungsphase, einer 7 wöchigen Trainingsphase 1, gefolgt von einer 2- wöchigen Pause und einer abschließenden 5- wöchigen Trainingsphase 2 durchgeführt.
Ein Bein wurde klassisch linear (LP) periodisiert, das andere Bein trainierte nach einer daily non-linearen Periodisierung (dNLP). Die Trainingsintensität variierte zwischen 60% und 80% des MVC, Gesamtvolumen und -intensität waren über den Gesamtstudienzeitraum beidseitig gleich.
Mittels Tensiomyographie (TMG) wurden zu Beginn jeder Trainingseinheit muskelmechanische Eigenschaften des m.vastus lateralis wie Reaktions-, Kontraktions- und Relaxationszeit, sowie maximaler Muskelbauchausschlag gemessen. Nach einer kurzen Aufwärmphase am Digimax Knieextensor wurde der aktuelle isometrische MVC des Knieextensors erfasst und anschließend 5- Sätze isometrisches Knieextensorentraining mit variierendem Volumen und Intensität absolviert. Der Belastungsindex wurde nach jeder Trainingseinheit durch die Borg- Skala erfasst. Anschließend absolvierten die Probanden ein 30- minütiges TRX- Schlingen -Ganzkörpertraining, mit Betonung der Hamstring Muskulatur und unter Ausschluss des Beinstreckers.
Zu Beginn und Ende jeder Trainingsphase wurde am Olympiastützpunkt in Bad Kreuznach mittels Ultraschall zur Muskeldickenbestimmung Muskelarchitektur-parametern wie die Oberschenkellänge [cm], die distale, proximale und mittlere Muskeldicke [cm], die Faserlänge [cm] und der Fiederungswinkel [°] bestimmt und zueinander ins Verhältnis gesetzt. Zudem wurde am Biodex Isokinet neben dem isometrischen MVC, die maximale willkürliche EMG-Aktivität des M. vastus lateralis (VL), M. vastus medialis (VM) und M. rectus femoris (RF) während der MVC Knieextensionen am isometrischen Kraftplateau mittels bipolarer Oberflächenelektromyographie (EMG) analysiert. Somit soll im zeitlichen Verlauf der Trainingsstudie die maximale willkürliche EMG-Aktivität des M. quadriceps femoris (VL + VM + RF) abgeschätzt werden.
Zusätzlich zu den isometrischen Knieextensionen wurden auf jeder Körperseite 2 maximale willkürliche isokinetisch-konzentrische Knieextensions- und Knieflexionszyklen am Biodex-Isokineten absolviert.
Ergebnisse
Erste Analysen ergaben einen signifikanten Zuwachs des isometrischen und des isokinetischen MVC für beide Beine zu allen 4 Messzeitpunkten. Die muskel-mechanischen Parameter veränderten sich nicht signifikant über die Zeit, lediglich der Ausschlag des Muskelbauchs und die Kontraktionszeit zeigten einen Anstieg.
Verglichen mit dem Ausgangswert erhöhte sich die maximale willkürliche EMG-Aktivität des M. vastus lateralis (VL), M. vastus medialis (VM) und M. rectus femoris (RF) signifikant über die Zeit in beiden Beinen. Die Muskelarchitektur zeigte nach 6 Wochen keine Veränderungen, die Muskeldicke und Faserlänge zeigten aber signifikante Zuwächse nach 16 Trainingswochen in beiden Beinen.
Es konnten keine signifikanten Methodenunterschiede beobachtet werden, einzig die Relaxationszeit zeigte einen signifikanten methodenabhängigen Anstieg im Wert für LP.
Literatur
Banister, E. W., Calvert, I. W., Savage, M. V., & Bach, I. M. (1975). A system model of training for athletic performance. Australian Journal of Sports Medicine, 7(3), 57-61.
Fleck, SJ. (2011). Journal of Human Kinetics (Special Issue), 41-45.
Perl, J. (2001). PerPot: A metamodel for simulation of load performance interaction. European Journal of Sport Science, 1(2), 1-13.
Rhea MR, Alderman, BL. (2004). Research Quarterly for Exercise & Sport, 75, 413-422.
Ansprechpartner
Prof. Dr. Mark Pfeiffer
Sportliche Höchstleistungen können aus physiologischer Sicht als Resultat komplexer biologischer Anpassungsprozesse angesehen werden, die im Allgemeinen eng mit den Trainingsinhalten und -umfängen zusammenhängen. Detaillierte Kenntnisse über die komplexen Zusammenhänge von Trainingsinput und Leistungsoutput für eine (effektive) Trainingssteuerung sind sowohl aus Sicht der Trainingswissenschaft als auch der Trainingspraxis wünschenswert (Edelmann-Nusser et al. 2006, S. 45) und begründen somit die hohe Bedeutung von Trainingswirksamkeitsanalysen. Trotz intensiver trainingswissenschaftlicher Bemühungen zur Steigerung der Trainingsqualität verdichten sich die Signale aus verschiedenen Sportarten, dass Überlastungssyndrome zunehmen.
Zur Vermeidung eines Missverhältnisses zwischen Belastung und Belastbarkeit bietet die Erholung (Regeneration) im klassischen Gesamtgefüge der Trainingssteuerung eine bis heute unzureichend erforschte Chance. Im Sinne der Trainingswirksamkeit stellen sich die Fragen, wie stark der Beanspruchungszustand und v. a. der Erholungszustand die Leistungsfähigkeit beeinflussen und ob der (akute) Erholungsstatus als zuverlässige Steuergröße für Leistungssimulationen und -modellierungen genutzt werden kann.
In der Studie soll der Zusammenhang zwischen Trainingsbelastung und Erholung über einzelfallbezogene Zeitreihen modelliert werden. Weitergehend soll überprüft werden, inwieweit hierfür das Performance Potential Double Model (PerPot DoMo) zur prozessbegleitenden Trainingssteuerung eingesetzt werden kann.
Für die Messung des Akutmaßes Erholung und Beanspruchung wird die „Acute Recovery and Stress Scale (ARSS) verwendet, die im Rahmen des Projektes „REGman - Regenerationsmanagement im Spitzensport” entwickelt wurde.
Arbeitsplanung
Für den beschriebenen Ansatz sind eine lückenlose Erfassung der Trainingsinterventionen (zur Bestimmung der Trainingsbelastung und/oder -beanspruchung) sowie eine möglichst engmaschige Erfassung des akuten Erholungs- und Beanspruchungszustandes erforderlich.
Trainingsdokumentation:
Flankierend werden die trainingsbegleitenden Leistungstest sowie die absolvierten Wettkämpfe zur Bestimmung des Leistungszustandes herangezogen
Geplante Dauer der Datenerhebung: März bis Juli/August 2014
Ansprechpartner
Prof. Dr. Mark Pfeiffer
Robert Collette
Projektziel
Im Spitzensport kann die Trainingswirkungsanalyse als wissenschaftliches Verfahren der Ursache-Wirkungs-Erklärung in der Trainingspraxis unterstützend bei der Optimierung des individuellen Trainingsprozesses eingesetzt werden. Antagonistische Modelle können hierzu einen Beitrag leisten. Während die bisherigen Ansätze im Hinblick auf die Reduzierung des Trainings auf nur eine Variable heftig kritisiert wurden, steht mit dem PerPot DoMo ein Modell zur Verfügung, bei dem das Training getrennt nach Umfang und Intensität in die Analyse eingeht. Es soll nun untersucht werden, inwieweit das PerPot DoMo zur prozessbegleitenden Trainingssteuerung im Rudern eingesetzt werden kann.
Arbeitsplanung
Für den beschriebenen Ansatz sind eine lückenlose Erfassung der Trainingsinterventionen (zur Bestimmung der Trainingsbelastung und/oder -beanspruchung) sowie eine möglichst engmaschige Leistungserfassung erforderlich. Für die Modellierung werden prozessbegleitend die Trainings- und Leistungsdaten von fünf Kaderathleten des DRV erfasst.
Trainingsdiagnostik: täglich über Herzfrequenz (Beanspruchung: TRIMP) und Trainingsdokumentation (Belastung: Umfang/Intensität).
Leistungsdiagnostik: 1xwö 3 min. Time-Trial-Test auf dem Ruderergometer.
Flankierend absolvieren die Athleten die Routineleistungsdiagnostik am OSP Rheinland-Pfalz/Saarland (Bad Kreuznach)
Ergebnistransfer
Ziel des Projektes ist es, ein geeignetes und ökonomisch einsetzbares Instrumentarium zur fortlaufenden und routinemäßigen Kontrolle der Wechselwirkungen zwischen Trainingsinput und Leistungsoutput am Beispiel des Ruderns zu entwickeln und zu erproben. Mit dem PerPot DoMo besteht erstmals die Möglichkeit, auch die trainingsmethodische Gestaltung der Belastungsnormative "Umfang" und "Intensität" und deren Wechselbeziehung hinsichtlich der Leistungsentwicklung genauer zu untersuchen. Die Untersuchungsergebnisse werden mit dem Praxispartner DRV in entsprechender Form ausgwertet mit dem Ziel, dem Verband ein Instrument zur Optimierung der Trainingsprozesses bereitzustellen und perspektivisch die simulationsgestützte Trainingswirkungsanalyse im Rudern als Routineverfahren zu etablieren. Die Systemoffenheit des Modells bietet optimale Transfermöglichkeiten zur Umsetzung in anderen konditionell determinierten Sportarten.
Ansprechpartner
Christian Winter
Prof. Dr. Mark Pfeiffer
