Wie lässt sich das Laufen optimieren?
Ein neues mathematisches Modell zeigt mit großer Präzision, wie sich physiologische und psychologische Parameter auf die Laufleistung auswirken und gibt Tipps für ein optimiertes Training. Das Modell ist das Ergebnis der Forschungen eines französisch-britischen Teams, dem auch zwei CNRS-Forscher angehören, deren Ergebnisse am 5. März 2024 in der Zeitschrift Frontiers in Sports and Active Living erscheinen werden.
Weltrekordhalter und Top-Stars analysiert
Dieses innovative Modell wurde auf der Grundlage äußerst präziser Daten der Leistungen von Matthew Hudson-Smith (400 m), Femke Bol (400 m) und Jakob Ingebrigtsen (1500 m) bei den Leichtathletik-Europameisterschaften 2022 in München sowie von Gaia Sabbatini (1500 m) bei den Leichtathletik-U23-Europameisterschaften 2021 in Tallinn entwickelt.
Daraus ergab sich ein optimales Kontrollproblem für die Zielzeit, die Anstrengung und den Energieaufwand. Es ist das erste Mal, dass ein solches Modell auch die Variabilität der motorischen Kontrolle berücksichtigt, d. h. die Rolle des Gehirns im Prozess der Bewegungserzeugung. Die Simulationen ermöglichen es den Forschern, auf die physiologischen Parameter der Läufer - insbesondere den Sauerstoffverbrauch (oder VO2) und den Energieverbrauch während des Rennens - zuzugreifen und deren Schwankungen zu berechnen. Die Quantifizierung von Kosten und Nutzen im Modell ermöglicht einen unmittelbaren Zugriff auf die beste Strategie, um die optimale Leistung des Läufers zu erreichen.
Verbesserung des aeroben Stoffwechsel und der VO2max
In der Studie werden mehrere Kriterien aufgeführt, z. B. die Bedeutung eines schnellen Starts auf den ersten 50 Metern (aufgrund der Notwendigkeit einer schnellen Sauerstoffkinetik) oder die Verringerung des Geschwindigkeitsabfalls bei einem 400-m-Lauf. Die Wissenschaftler wiesen auch nach, dass die Verbesserung des aeroben Stoffwechsels (Sauerstoffaufnahme) und die Fähigkeit, den VO2-Wert aufrechtzuerhalten, für die Leistung im 1500-m-Lauf entscheidend sind.
Ingebrigtsen verfügt über eine schnelle VO2-Kinetik, die keinen so schnellen Start wie bei seinen Gegnern erfordert, wird dann aber auf den letzten beiden Runden schneller, ohne dass es zu einem schnellen Endspurt kommt.
Der Vergleich zwischen Sabbatinis langsameren und schnelleren Läufen (∼8 s Unterschied) zeigt, dass die Verbesserung des aeroben Stoffwechsels die größte Auswirkung auf die 1.500-m-Leistung hat.
Trainer sollten insbesondere beachten, dass das hohe Tempo des 400-m-Laufs eine Priorisierung der Entwicklung des anaeroben Energiesystems erfordert, und diejenigen, die den 1.500-m-Lauf trainieren, sollten die unterschiedlichen Energiebeiträge zwischen gleichmäßigen Rennen und Meisterschaftsrennen beachten.
Die Entwicklung dieses Modells stellt einen beträchtlichen Fortschritt bei der Untersuchung von Schwankungen physiologischer Parameter bei Meisterschaftsrennen dar, bei denen In-vivo-Messungen nicht möglich sind.
Simulierte Laufgeschwindigkeit für Jakob Ingebrigtsen beim 1.500 Meter EM-Finale in München
Die Zusammenfassung der Studie wurde teilweise aus dem englischen übersetzt und angepasst.
Quellen:
- Das vollständige Ergebnis der Studie kann auf "Frontiers in Sports and Active Living" nachgelesen werden: www.frontiersin.org/articles/10.3389/fspor.2024.1293145/full
- CNRS Researcher
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