Abstract

Das Gehirn gibt den Befehl für die Qualität, Quantität und Intensität einer körperlichen Beanspruchung. Durch Anwendung von bildgebenden Verfahren wie Positronen-Emissions-Tomographie (PET) und funktioneller Magnet-Resonanz-Tomographie (fMRT) sowie durch die Anwendung von radioaktiven Isotopen, Elektroenzephalogramm (EEG) und die Bestimmung von Neurotransmittern konnten neue Erkenntnisse über Gehirnreaktionen bei körperlicher Arbeit gewonnen werden. Schon seit den 1960er Jahren ist der Einfluss von Motivation und Hypnose auf die Kraftleistungsfähigkeit bekannt. Für Ausdauerbelastungen gelten jedoch unverändert das kardiopulmonale System und der Metabolismus als leistungsbegrenzender Faktor. Verhaltensweisen des menschlichen Körpers unter den Bedingungen von Hypoxie und Hyperoxie können hiermit jedoch nicht genügend erklärt werden, wenn der Arbeitsabbruch eintritt trotz noch vorhandener Reserven im kardiopulmonalen und metabolischen System. Die jüngsten Gehirnuntersuchungen lassen jedoch die planende und steuernde Funktion speziell des präfrontalen Kortex immer mehr in den Vordergrund treten. Der gesamte sensorische Input wird hier in Verbindung mit dem limbischen System verarbeitet, der motorische Output veranlasst. Es liegt daher nahe, unter Berücksichtigung der einschlägigen experimentellen Befunde verschiedener Arbeitskreise dem Gehirn unter besonderer Berücksichtigung des präfrontalen Kortex eine leistungslimitierende Rolle zuzusprechen. Verf.-Referat

Abstract

The brain determines the quantity, quality and intensity of a physical demand. The development of visualizing methods such as positron emission tomography (PET) and functional magnetic resonance tomography (fMRT) as well as the use of radioactive isotopes, electroencephalograms (EEG) and the analysis of neurotransmitters provided new knowledge on the responses of the brain during physical work. The impact of motivation and hypnosis on strength has already been known since the 1960s. The cardiopulmonary system and metabolism are still considered to be the performance-limiting factors for endurance demands. However, the responses of the human body under the conditions of hypoxia and hyperoxia can not be sufficiently explained with these factors, as the physical work has to be terminated although the limits of the cardiopulmonary and metabolic systems have not yet been reached. Recent findings in brain research increasingly point to an important function particularly of the prefrontal cortex in planning and steering. In this brain area in combination with the limbic system the whole sensory input is processed and motor output initiated. Thus it can be concluded under consideration of relevant findings of several research groups that the brain – particularly the prefrontal cortex – has a performance-limiting role. Verf.-Referat