Abstract des Autors

In Ausdauersportarten, wie Laufen und Radfahren, spielen die zwei Variablen maximale Sauerstoffaufnahme und Bewegungsablauf eine entscheidende Rolle bezüglich Sieg oder Niederlage. Diese Abhandlung hat zum Ziel, dieser Frage theoretisch nachzugehen und mögliche Zusammenhänge aufzuzeigen. Ausgangspunkt der Abhandlung sind die zwei Konzepte von Hill und Margaria. Hills muskelmechanische Beschreibung verbindet die mechanische Leistung eines Muskels und die dazu notwendige Energiezufuhr pro Zeiteinheit mit dem Bewegungsablauf, welcher mit der Verkürzungsgeschwindigkeit des Muskels gekoppelt ist. Margarias Konzept zeigt auf, welche Prozesse die Energiebereitstellung bestimmen. Im Ausdauerbereich ist die maximale Sauerstoffaufnahme die wichtigste Variable. Aus der Verknüpfung der beiden Konzepte kann der Einfluss der maximalen Sauerstoffaufnahme auf die Leistung und den Bewegungsablauf bestimmt werden. Das theoretische Resultat lautet: Ist die maximale Sauerstoffaufnahme die limitierende Größe, so kann der Muskel, ohne Laktat zu produzieren, die grösste Leistung abgeben, falls er im aeroben Bereich voll aktiviert ist und der Bewegungsablauf die Verkürzungsgeschwindigkeit so weit reduziert, dass die aerobe Energiebilanz stimmt. Dieses theoretische Resultat – falls experimentell bestätigt – würde auch die Wahl einer tieferen Trittfrequenz am Berg im Vergleich zur Ebene durch Profi-Radrennfahrer erklären, was statistisch nachgewiesen wurde. Bei aufgerichtetem Oberkörper am Berg kann eine grössere aerobe Muskelmasse eingesetzt werden als bei tiefer Oberkörperhaltung in der Ebene. Um von der grösseren Muskelmasse am Berg profitieren zu können, muss die Trittfrequenz, die die Verkürzungsgeschwindigkeit bestimmt, so weit reduziert werden, bis die aerobe Energiebilanz stimmt. Verf.-Referat

Abstract des Autors

In endurance activities, like running and cycling, maximum oxygen uptake and optimal movement are two relevant variables with respect to performance. The aim of this essay is to analyze possible relations of these two variables on a theoretical basis. The origin of this essay is the concepts of Hill and Margaria. Hill’s description of mechanical aspects of muscle combines mechanical power and heat production per time with the limb movement, which is coupled with the shortening velocity of the muscle. Margaria’s concept describes the processes of energy sources in muscular exercises. Maximum oxygen uptake is the important variable to characterize endurance performance. Combining these two concepts, a relation between maximum oxygen uptake and characteristics of movement can be deduced. The result can be stated as follows: If maximum oxygen uptake is the limiting factor, then the muscle produces maximum power without accumulating lactate, provided the aerobic part of the muscle is maximally activated and the shortening velocity is reduced to balance the aerobic energy. With this theoretical result in mind, the reason why world-class cyclists in general choose a lower cadence during hill climbing compared to level ground is transparent. During hill climbing, a more upright position of the upper body is possible, more muscle power is involved compared to level ground cycling. To profit more in endurance activities, the cadence which controls the shortening velocity has to be lowered to balance energy. Verf.-Referat