Muskeln Kraftwerke zur Energiegewinnung Burkhard Weisser Sportmedizin.
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MuskelnKraftwerke zur Energiegewinnung
Burkhard WeisserSportmedizin
Leistungsbestimmende Organsysteme
Welches Organsystem unterscheidet sich beim Marathonolympiasieger am stärksten vom Normalsportler?
Muskel Herz Lunge Blut
Größte Erfolge und Bestzeiten Erfolge von Waldemar Cierpinski
Größte ErfolgeMarathon-Olympiasieger 1976 und 19803. WM-Marathon 19834. EM-Marathon 1978
Bestzeiten1500 m 3:42,2 (1974)3000 m 7:56,2 (1974)5000 m 13:36,6 (1975)10000 m 28:28,2 (1976)3000 m Hindernis 8:32,2 (1974)Marathon 2:09:55 (1976)
Welches Organsystem unterscheidet sich beim Marathonolympiasieger am stärksten vom Normalsportler?
Muskel Herz Lunge Blut
Leonardo da Vinci1452-1519
Max. Leistung im Radsprint
Leistung
Energie pro ZeitEnergie mal ZeitArbeit mal ZeitZeit pro Energie
Max. Leistung?
100 Watt300 Watt500 Watt1500 Watt
Die letzten 30 Sekunden: Ciolek lanciert den Sprint für Greipel, der eine Lücke von etwa einem Meter lässt. An seinem Hinterrad befindet sich McEwen, dahinter dann Förster. Zwei harte Antritte von Greipel noch am Hinterrad von Ciolek und dann kommt der explosive Antritt an Ciolek vorbei. Erst 1.436 Watt, dann 1.215 Watt und 8 Sekunden vor dem Ziel 1.533 Watt.
Max. Leistung
100 Watt300 Watt500 Watt
1500 Watt
Gesamtleistung
Mechanische Leistung + Wärmeabgabe pro Zeit
Mechanische Leistung 1500 W
Gesamtleistung ca.
2000 W 3000 W 6000 W 10.000 W
Mechanische Leistung 1500 W
Gesamtleistung ca. 2000 W 3000 W
6000 W 10.000 W
Wirkungsgrad
Tätigkeit η in %
Schaufeln in gebückter Haltung 3 Schraubenzieher drehen 5 Schaufeln in aufrechter Haltung 6 Gewicht heben 9 Handrad drehen 13 Schwere Hämmer hantieren 15 Last auf dem Rücken auf ebener Strecke tragen (inkl. unbelasteter Rückweg) 17 Leiter auf- und absteigen (mit und ohne Last) 19 Last auf dem Rücken auf steigender Strecke tragen (inkl. unbelasteter Rückweg) 20 Kurbel drehen 21 Treppe auf- und absteigen (unbelastet) 23 Wagen ziehen 24
Radfahren 25 Wagen schieben 27 In der Ebene gehen (unbelastet) 27 Bergauf gehen bei 5° Neigung (unbelastet) 30
Der maximale Wirkungsgrad für einen einzelnen isolierten Muskel liegt bei ca. 35%. Derbestmögliche Wirkungsgrad bei beliebigen körperlichen Tätigkeiten ist immer kleiner als dermaximale Wirkungsgrad eines isoliert betrachteten Muskels.
Wirkungsgrad
Lampentyp Wirkungsgrad
Glühlampe 2–5 % Halogenlampe 3 % Energiesparlampe 12 %
6000 Watt – wieviel PS?
ca.
0,5 PS 1 PS 5 PS 8 PS
6000 Watt – wieviel PS?
ca.
0,5 PS 1 PS 5 PS
8 PS
1PS = ca. 735 Watt
Citroen 2 CV
9 PS
Maximale Leistung Mann untrainiert
Ca. 3 Watt / kg Körpergewicht Alter 20-30 j.
Pro Lebensdekade – 10 %
Ergometrie
Leistungs(Arbeits)messung
Einsatz der Spiroergometrie
Sportmedizin/Kardiologie
Leistungsdiagnostik/Trainingssteuerung
Arbeitsmedizin/Pneumologie
Einsatz der Spiroergometrie:indirekte Kalorimetrie / Umsatzmessung
57
Blair et al., JAMA 1989; 262:2395
Mortalität und Fitness in der Aerobics Center Longitudinal Study (10224 Männer)
0
5
10
15
20
25
30
KardiovaskuläreTodesfälle
Krebserkrankungen Unfälle/äußereGewalt
alle anderenUrsachen
Tode
sfäl
le p
ro 1
0.00
0 Pe
rson
enja
hre
Fitness Level niedrig Fitness Level mittel Fitness Level hoch
Blair et al., JAMA 1995; 273:1093
Auswirkungen von Training auf Mortalität in 4,9 Jahren
0
200
400
600
800
1000
20 - 39 40 - 49 50 - 59 > 60Alter (Jahre)
Mor
talit
ät p
ro 1
0.00
0 Pe
rson
enja
hre
nicht fit zu beiden Untersuchungennicht fit bei der 1. und fit bei der 2. Untersuchungfit bei beiden Untersuchungen
Blair et al., JAMA 1989; 262:2395
Mortalität, Fitness und Body Mass Index in der Aerobics Center Longitudinal Study (10224 Männer)
155
553846
26 15
4822 200
50
100
150
200
1 2 - 3 4 - 5
> 25
20 - 25
< 20
Fitness-Kategorie
Mo
rta
lität
pro
10.
00
0 P
ers
on
en J
ah
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BodyMassIndex
Blair et al., JAMA 1989; 262:2395
Mortalität, Fitness und Body Mass Index in der Aerobics Center Longitudinal Study (10224 Männer)
Fazit:
lieber fit und fett als schlank und unfit!
Leistung und Gesundheit
Hohe Fitness ist der wichtigste gesundheitliche Schutzfaktor
Leistungsfähigkeit wird nur zu etwa 50% durch körperliches Training beeinflusst
Genetik, Ernährung, Lebensstil etc. machen den Rest aus
Die Leistungsfähigkeit wird in der Medizin viel zu selten gemessen im Vergleich zu anderen Risiko-/Prognosefaktoren
Energieeinheit
1 J = 1 Ws = 1 Nm potentielle Energie, die beim Anheben einer
Schokoladentafel (ca. 100 g) um 1 Meter in dieser gespeichert wird.
Radfahrer:
6000 W über 30 s = 180000 Ws
180.000 Tafeln (18.000 kg) Schokolade um 1 m angehoben