Menschliche Leistungsfähigkeit - Einfluss von Training und Geschlecht

Abstract

Einleitung: Die körperliche Leistungsfähigkeit unterliegt verschiedenen Abhängigkeiten, insbesondere der muskulären Sauerstoffverfügbarkeit. Die möglichst akkurate und dabei leicht anzuwendende Bestimmung der Leistungsfähigkeit ist eine wichtige Voraussetzung für die Einschätzung von Trainingseffekten. Unter Berücksichtigung der mechanischen Leistungsabgabe (MPO), des maximalen Sauerstoffverbrauchs (VO2max), der Sauerstoffgewebeverfügbarkeit und der Effizienz von Bewegungsmustern, sollte in dieser Arbeit der Zusammenhang von Trainingsstatus und Geschlecht mit der subjektiv wahrgenommenen Anstrengung (RPE), als leicht bestimmbarer Parameter, verglichen werden. Methoden: 63 Probanden_innen im Alter von 18 – 40 mit einem BMI zwischen 18,5 – 25, wurden in Gruppen von trainierten bzw. untrainierten Frauen und Männern unterteilt. In einem Bruce-Leistungstest wurde die VO2max bestimmt, sowie Bewegungsmuster kontinuierlich mit einem Akzelerometer aufgezeichnet und die RPE-Werte in jeder Stufe mittels Borg-Scala bestimmt. Vor und nach dem Bruce-Test erfolgten Bioimpedanzanalysen. Blutgasanalysen (BGA) und tonometrisch bestimmte Sauerstoff- Hämoglobin-Bindungskurven dienten zur Einschätzung der Sauerstoffabgabefähigkeit an das Gewebe. Ergebnisse: Unter Berücksichtigung von VO2max, MPO und Körperzusammensetzung zeigte sich eine größere Belastung für weibliche und untrainierte Personen im Vergleich zu männlichen und trainierten Teilnehmern. Die individuellen RPE-Werte korrelierten am besten mit der mechanischen Leistung pro Skelettmuskelmasse (MPOSMM). Die Hämoglobin-Sauerstoff-Affinität zeigte keine trainingsbezogenen Unterschiede, jedoch eine Geschlechtsabhängigkeit. Männer wiesen in Ruhe eine höhere Affinität von Sauerstoff zum Hämoglobin auf, die mit niedrigeren 2,3-Bisphosphoglycerat-Werten und höheren Hämoglobinkonzentrationen korrelierte. Unter Belastung erreichten Männer im Vergleich zu Frauen niedrigere pH Werte, so dass bei maximaler Leistung die Sauerstoffabgabefähigkeit von Männern und Frauen vergleichbar war. Zusammenfassung 2 Das Regularitätsprofil der Bewegungsmuster zeigte keine Geschlechterunterschiede, sondern deutliche Trainingsabhängigkeiten. Trainierte Proband_innen erreichten bspw. eine 19 % längere Testdauer und 32 %längere Ermüdungsphase bei höherem Regelmäßigkeitsindex. Diskussion: Nicht die Sauerstoffabgabefähigkeit, sondern die Körperzusammensetzung stellte sich als entscheidender Faktor einer besseren Testleistung der Männer heraus. Die Ergebnisse zeigen, dass Frauen bezogen auf ihre SMM höhere VO2SMM und MPOSMM Werte, einhergehend mit vergleichsweise höheren RPE-Werten, aufweisen, als bisher angenommen. Es konnte gezeigt werden, dass die subjektiv wahrgenommene Anstrengung unter Berücksichtigung von Geschlecht und Körperzusammensetzung eine gute Einschätzung der Leistungsfähigkeit ermöglicht.

Introduction: Physical performance is subject to various dependencies, especially the muscular oxygen availability. The most accurate and easy-to-use determination of performance is an important prerequisite for assessing training effects. Taking into account mechanical power output (MPO), maximum oxygen consumption (VO2max), oxygen tissue availability and the efficiency of movement patterns, this work aimed to compare the relationship between training status and gender with subjective perceived exertion (RPE), as an easily determinable parameter. Methods: 63 subjects aged 18 - 40 years with a BMI between 18.5 - 25 were divided into groups of trained or untrained women and men. In a Bruce performance test, VO2max was determined, movement patterns were continuously recorded with an accelerometer, and RPE values were determined at each stage using the Borg scale. Bioimpedance analyzes were carried out before and after the Bruce test. Blood gas analyzes (BGA) and tonometrically determined Oxyhaemoglobin dissociation curves (ODCs) were used to assess the ability to deliver oxygen to the tissue. Results: Taking into account VO2max, MPO and body composition, there was greater load for female and untrained participants compared to male and trained participants. Individual RPE values correlated best with mechanical performance per skeletal muscle mass (MPOSMM). The hemoglobin-oxygen affinity showed no training-related differences, but did show a gender dependence. Men had a higher hemoglobin-oxygen affinity at rest, which correlated with lower 2,3-bisphosphoglycerate levels and higher hemoglobin concentrations. Under mechanicalstress, men achieved lower pH values compared to women, so that at maximum performance the oxygen release capacity of men and women was comparable. The regularity profile of the movement patterns showed no gender differences, but rather clear training dependencies. Trained test subjects, for example, achieved a 19% longer test duration and a 32% longer fatigue phase with a higher regularity index. Discussion: It was not the ability to deliver oxygen, but body composition that turned out to be the decisive factor in men's better test performance compared to women. The results show that women have higher VO2SMM and MPOSMM values in relation to their SMM, along with comparatively higher RPE values, than previously assumed. It was shown that the subjectively perceived exertion, taking gender and body composition into account, enables a good assessment of performance.