Aus dem Institut für Tierzucht und Tierverhalten, Mariensee der Bundesforschungsanstalt für Landwirtschaft (FAL)
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Ausdauertraining von Sportpferden bei
unterschiedlicher Belastungsintensität und -dauer
INAUGURAL - DISSERTATION zur Erlangung des Grades einer
Doktorin der Veterinärmedizin (Dr. med. vet.)
durch die Tierärztliche Hochschule Hannover
Vorgelegt von Christina Lewing
aus Haltern
Hannover 2001
Wissenschaftliche Betreuung: Prof. Dr. E. Kallweit
Prof. Dr. Dr.habil. Dr.h.c. F. Ellendorf
1. Gutachter: Prof. Dr. Dr.habil. Dr.h.c. F. Ellendorf
2. Gutachter: Prof. Dr. M. Coenen
Tag der mündlichen Prüfung: 07.06.2001
in Zusammenarbeit mit der Deutschen Reiterlichen Vereinigung (FN)
Meinen Eltern und meiner Großmutter
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung ... 1
2 Literatur ... 3
2.1 Grundlagen der Leistungsphysiologie ... 3
2.1.1 Herz-Kreislauf-System ... 3
2.1.2 Muskulatur und Energiestoffwechsel... 4
2.1.2.1 Anaerobe Energieproduktion ... 4
2.1.2.2 Aerobe Energieproduktion... 6
2.1.3 Sauerstoffaufnahme... 7
2.2 Ausdauer ... 8
2.2.1 Begriff ... 8
2.2.2 Kondition und Ausdauer ... 9
2.2.3 Ermüdung ... 10
2.3 Training ... 13
2.3.1 Begriff ... 13
2.3.2 Steuerung der Trainingsbelastung... 13
2.3.2.1 Trainingsintensität... 14
2.3.2.2 Trainingsdauer... 15
2.3.2.3 Trainingsfrequenz ... 16
2.3.3 Formen des Trainings... 16
2.3.3.1 Laufband- und Feldtraining ... 16
2.3.3.2 Dauermethode ... 18
2.3.3.3 Intervallmethode ... 19
2.4 Effekte durch Ausdauertraining ... 20
2.4.1 Grenzbereich zwischen aerober und anaerober Energiegewinnung ... 20
2.4.2 Laktat ... 23
2.4.2.1 Veränderungen durch Belastung... 23
2.4.2.2 Trainingseinfluß... 26
2.4.3 Herzfrequenz... 29
2.4.3.1 Veränderungen durch Belastung... 29
2.4.3.2 Trainingseinfluß... 31
2.4.4 Korrelation zwischen Herzfrequenz und Laktatkonzentration... 32
2.4.5 Wiederabbau von Ausdauerleistungsfähigkeit ... 34
2.5 Tests zur Überprüfung der Ausdauerleistungsfähigkeit... 35
2.5.1 Stufenbelastungstests auf der Bahn (Feldtests) und auf dem Laufband... 37
2.6 Schlußfolgerungen aus der Literaturübersicht... 39
3 Eigene Untersuchungen ... 40
3.1 Zielsetzung... 40
3.2. Begriffsdefinitionen ... 40
3.3 Pferde und Haltung ... 41
3.4 Training ... 43
3.4.1 Trainingsplan... 43
3.4.2 Ort und Zeitraum des Trainings ... 46
3.4.3 Gruppeneinteilung ... 46
3.4.4 Reiter... 47
3.4.5 Untersuchungen während des Trainings ... 48
3.5 Belastungstests... 48
3.5.1 Zeitlicher Ablauf der Tests... 48
3.5.2 Stufenbelastungstests auf dem Laufband ... 49
3.5.2.1 Vorbereitung und Durchführung... 50
3.5.3 Stufenbelastungstests im Feld ... 51
3.5.3.1 Vorbereitung und Durchführung... 52
3.6 Herzfrequenzmessung ... 53
3.7 Blutproben... 54
3.7.1 Zeitpläne der Probenentnahme bei den Belastungstests ... 54
3.7.2 Entnahme und Aufbereitung ... 55
3.7.3 Analyseverfahren ... 55
3.8 Statistische Auswertung... 56
4 Ergebnisse ... 58
4.1 Einleitung ... 58
4.2 Einfluß von Ausdauertraining auf den Blutlaktatgehalt unter Belastung ... 59
4.2.1 Trabtraining... 59
4.2.1.1 Laufbandtests ... 59
4.2.1.2 Feldtests ... 65
4.2.2 Galopptraining ... 69
4.2.2.1 Laufbandtests ... 69
4.2.2.2 Feldtests ... 75
4.2.3 Gruppenvergleich... 78
4.2.3.1 Laufbandtests ... 78
4.2.3.2 Feldtests ... 85
4.3 Einfluß von Ausdauertraining auf die Herzfrequenzen unter
Belastung ... 91
4.3.1 Trabtraining... 91
4.3.1.1 Laufbandtests ... 91
4.3.1.2 Feldtests ... 95
4.3.1.3 Trainingstage ... 96
4.3.2 Galopptraining ... 99
4.3.2.1 Laufbandtests ... 99
4.3.2.2 Feldtests ...102
4.3.2.3 Trainingstage ...104
4.3.3 Gruppenvergleich...106
4.3.3.1 Laufbandtests ...106
4.3.3.2 Feldtests ...110
5 Diskussion...111
6 Schlußfolgerungen ...124
7 Zusammenfassung ...126
8 Summary... 129
9 Literaturverzeichnis ...132
10 Anhang ...151
11 Abbildungsverzeichnis...161
12 Tabellenverzeichnis ...165
Abkürzungsverzeichnis
* - signifikant (*: p<0,05; **: p<0,01; ***: p<0,001)
Abb. - Abbildung
ADP - Adenosindiphosphat
AMP - Adenosinmonophosphat
ATP - Adenosintriphosphat
bpm. - beats per minute, Schläge pro Minute
bzw. - beziehungsweise
ca. - circa
cm - Zentimeter
COPD - Chronic obstructive pulmonary disease, chronisch obstruktive Bronchitis
d.h. - das heißt
DOKR - Deutsches Olympiade - Komitee für Reiterei
H+ - Hydrogen-Ion
H2O - Wasser
i.d.R. - in der Regel
K - Kreatin
Kap. - Kapitel
kg - Kilogramm
KGW - Körpergewicht
km - Kilometer
KP - Kreatinphosphat
l - Liter
LDH - Laktatdehydrogenase
LSD - Long Slow Distance
m - Meter
min - Minute
µl - Mikroliter
ml - Milliliter
mm - Millimeter
mmol - Millimol
MW - Mittelwert
n - Tierzahl
Nr. - Nummer
O2 - Sauerstoff
OCD - Osteochondrosis dissecans
p - Irrtumswahrscheinlichkeit
P - Phosphat
r - Korrelationskoeffizient
s.o. - siehe oben
sec - Sekunde
SEM - Standardfehler
u.a. - unter anderem
u.U. - unter Umständen
v1,5/v2/v2,5/v4 - Geschwindigkeit, bei der eine Laktatkonzentration von 1,5/2/2,5/4 mmol/l erreicht wird
v200 - Geschwindigkeit, bei der eine Herzfrequenz von 200 Schlägen pro Minute erreicht wird
VO2/ VO2max - (maximale) Sauerstoffaufnahmekapazität
z.B. - zum Beispiel
z.T. - zum Teil
1 Einleitung
Die Vorbereitung von Sportpferden auf die ihnen im Rahmen des Turniersports abverlangten Leistungen erfolgt auch heute noch in der Regel mit Hilfe von Erfahrungswerten der jeweiligen Trainer. Wissenschaftlich abgesicherte Ergebnisse zur Effizienz einzelner Trainingsmethoden existieren hingegen kaum. Dabei werden den Pferden in den verschiedenen Disziplinen z.T. sehr hohe körperliche Leistungen abverlangt, die eine systematische und nach sportmedizinischen Grundsätzen aufgebaute Vorbereitung erfordern würden, um überlastungsbedingte Schäden und Verletzungen zu verhindern. Im Bereich des Humansports wird dies dagegen schon seit vielen Jahren erfolgreich praktiziert. Die hier gewonnenen Erkenntnisse können jedoch nicht ohne weiteres auf den „Sportler Pferd“ übertragen werden.
Für alle Disziplinen im Bereich des Pferdesportes ist eine mehr oder weniger hohe Ausdauerleistungsfähigkeit Grundlage jedes weiteren Trainings. Dies gilt in besonderem Maße auch für den Vielseitigkeitssport. In einer früheren Arbeit (SCHÄFER 2000) wurde gezeigt, daß ein zusätzlich zum disziplinspezifischen Training stattfindendes Ausdauertraining sinnvoll ist.
Über den optimalen Ansatz, eine hohe Ausdauerleistung zu entwickeln, herrschen aber unterschiedliche Ansichten. Ein wesentlicher Diskussionspunkt hierbei ist die Trainingsintensität, also die Gangart und Geschwindigkeit der Pferde, die den größten Erfolg verspricht. Die Meinungen reichen dabei von Schrittbelastungen über Trab bis hin zu lockerem Galoppieren bei geringem Tempo (Cantergalopp).
2 Einleitung Aus diesem Grund war das Ziel der vorliegenden Arbeit, zwei verschiedene Trainingsintensitäten miteinander zu vergleichen. Gewählt wurden hierzu die Belastungen im Trab und im Cantergalopp. Beide sollten einander direkt gegenübergestellt und die jeweiligen Leistungsveränderungen anhand von Blutlaktatkonzentrationen und Herzfrequenzen dokumentiert werden. Diese Parameter hatten sich in vergangenen Arbeiten als besonders geeignet erwiesen (OKONEK 1998, MELFSEN-JESSEN 1999).
2 Literatur
2.1 Grundlagen der Leistungsphysiologie
Das Pferd ist seiner Natur gemäß ein Lauf- und Fluchttier. Schon aus diesem Grund ist es in der Lage, die physiologischen Vorgänge in seinem Körper in hohem Maße an den gesteigerten Bedarf bei großer Belastung, wie z.B. einer Laufleistung, anzupassen. Dies geschieht auf verschiedenen Ebenen, die im folgenden Abschnitt erläutert werden sollen.
2.1.1 Herz-Kreislauf-System
Das Herz-Kreislauf-System hat im Körper die Aufgabe, das Blut und damit verbunden Sauerstoff und andere Stoffe zu den Orten des Bedarfs zu transportieren sowie Stoffwechselprodukte abzuführen. Dies gilt in besonderem Maße bei körperlicher Belastung. Auf die erhöhten Anforderungen wird durch eine Erhöhung des Herzminutenvolumens, also der Herzfrequenz sowie des Schlagvolumens, reagiert.
Das Schlagvolumen des Pferdeherzens beträgt in Ruhe etwa 1,9 ml pro Kilogramm Körpergewicht (bezogen auf einen einzelnen Ventrikel). Mit steigender Belastung kann dieser Wert auf bis zu 2,67 ml/kg KGW, bei trainierten Vollblütern sogar bis zu 3,65 ml/kg KGW erhöht werden (THOMAS u. FREGIN 1981, EVANS u. ROSE 1988).
Auf die Veränderungen der Herzfrequenz unter Belastung wird in einem späteren Abschnitt noch detailliert eingegangen.
4 Literatur 2.1.2 Muskulatur und Energiestoffwechsel
Die Skelettmuskulatur des Pferdes ermöglicht die Bewegung der einzelnen Gelenke und damit die Vorwärtsbewegung des Tieres, übernimmt zum anderen aber auch einen Teil der Körperlast und trägt somit wesentlich zur Statik bei.
Für den Vorgang einer Muskelkontraktion benötigt die Muskelzelle Energie, die sie durch die hydrolytische Spaltung von ATP gewinnt:
ATP + H2O ↔ ADP + P + H+ + Energie
Da die im Muskel vorhandenen ATP-Vorräte nur für wenige Muskelkontraktionen reichen, muß möglichst schnell neues ATP gebildet werden. Dies kann auf aerobem oder anaerobem Wege erfolgen.
(McMIKEN 1983, v.ENGELHARDT u. BREVES 2000)
2.1.2.1 Anaerobe Energieproduktion
Der Skelettmuskel hat verschiedene Möglichkeiten, ATP zu regenerieren.
Allen Möglichkeiten gemeinsam ist, daß ein Phosphatrest auf ADP übertragen wird.
Das Zytoplasma der Muskelzellen enthält etwa 60 bis 65 mmol Kreatinphopsphat pro Kilogramm Muskeltrockenmasse (HARRIS et al.
1991b). Katalysiert durch das Enzym Kreatinkinase kann die folgende Reaktion ablaufen:
ADP + KP ↔ ATP + K (+ Energie)
Die bei der Spaltung von Kreatinphosphat freiwerdende Energie kann nicht direkt genutzt werden, da sich nur das ATP-Molekül an die Myosinfilamente anlagern und dort zur Wirkung kommen kann. Der Gehalt an Kreatinphosphat reicht für Muskelkontraktionen von ca. 10 bis 15 Sekunden Dauer aus, danach muß auf andere Wege zurückgegriffen werden.
Derartige Kurzleistungen gibt es zwar im Bereich der Leichtathlethik im Humansport, die Pferden abverlangten Leistungen umfassen jedoch in den meisten Disziplinen einen weiteren zeitlichen Rahmen, so daß diese Form der Energiebereitstellung selten den hauptsächlichen Anteil einnimmt.
Wesentlich ist die Energiegewinnung aus Kreatinphosphat z.B. bei Quarterhorse-Rennen mit einer Distanz von 400 m. Diese Strecke wird in etwa 20 Sekunden bewältigt, so daß ca. 80% der benötigten Energie dem Kreatinphosphat entstammen (BAYLY 1985).
Eine weitere Möglichkeit der ATP-Synthese besteht darin, aus zwei Molekülen ADP ein Molekül ATP und ein Molekül AMP zu bilden. Diese Reaktion wird katalysiert durch das Enzym Adenylatkinase.
2 ADP ↔ ATP + AMP
Beide bisher genannten Reaktionen liefern jeweils ein Mol ATP pro Mol Substrat.
Eine andere Möglichkeit der Ergänzung der ATP-Vorräte bietet die Glykolyse.
Hierbei werden Glucose bzw. Glykogen abgebaut, wobei zunächst Pyruvat entsteht. Dieser Schritt liefert 3 Mol ATP pro Mol Glykogen bzw. 2 Mol ATP pro Mol Glucose, da hier 1 ATP zur 6-Phosphorylierung der Glucose verbraucht wird. Steht nun für die folgenden Schritte kein Sauerstoff zur Verfügung, wird das Pyruvat unter Katalyse durch das Enzym
6 Literatur Lactatdehydrogenase in Laktat umgewandelt, wodurch keine weitere Energie gewonnen werden kann (McMIKEN 1983, STRYER 1996).
2.1.2.2 Aerobe Energieproduktion
Steht in der Muskulatur ausreichend Sauerstoff zur Verfügung, wird Pyruvat oxidativ decarboxyliert. Dabei entsteht Acetyl-CoA. Aus diesem wird dann in Citratzyklus und Atmungskette ATP gewonnen. Zusammen mit dem Energiegewinn aus der Glykolyse entstehen bei der oxidativen Phosphorylierung insgesamt 38 Mol ATP pro Mol Glucose (McMIKEN 1983, STRYER 1996).
Auch aus Fettsäuren kann unter aeroben Bedingungen eine große Menge ATP gebildet werden. Die Fettsäuren werden durch β-Oxidation zum Acetyl- CoAabgebaut und dann wiederum in Citratzyklus und Atmungskette weiter verstoffwechselt. Pro Fettsäuremolekül werden je nach Art der Fettsäure etwa 140 ATP-Moleküle gebildet (KRZYWANEK 1999).
Welche Art der Energiegewinnung vorherrscht, hängt von der Art der Belastung ab. Zu Beginn eines Laufes wird zunächst das im Zytosol gespeicherte ATP verbraucht, im Anschluß daran wird die Energie aus Kreatinphosphatabbau gewonnen. Parallel dazu läuft langsam auch schon der oxidative Abbau von Kohlenhydraten und Fetten an. Bis dieser Weg seine maximale Leistung erzielt, wird Glucose auch anaerob verstoffwechselt, was zu hohem Glykogenverbrauch und beträchtlichen Lactatanhäufungen führt. Der Höhepunkt der Energiegewinnung durch Glykolyse ist nach etwa 30 Sekunden erreicht. Ob und inwieweit in der darauf folgenden Zeit der von der Energieausbeute her effektivste Weg der aeroben Energiegewinnung vorherrschen kann, hängt im Wesentlichen von
der Art der Belastung ab. Der oxidative Metabolismus ist zum einen aufgrund der höheren Anzahl an Reaktionsschritten wesentlich langsamer, so daß er seine höchste Ausprägung erst nach etwa 60 Sekunden erreicht, zum anderen ist die Möglichkeit seiner Nutzung durch die Notwendigkeit der entsprechenden Aufnahme sowie des Transportes des Sauerstoffs beschränkt (KEUL et al. 1969, McMIKEN 1983).
Hieraus ergibt sich, daß in Sportarten, in denen die geforderte Aufgabe in sehr kurzer Zeit bewältigt wird bzw. eine sehr hohe Belastungsintensität vorherrscht, die nötige Energie in hohem Maße anaerob gewonnen wird (z.B.
Galopprennen 1000 m 95%, Springen 80%, Trabrennen 1600 m 70%).
Nahezu ausschließlich oxidativ können z.B. Distanzpferde arbeiten (94%), da hier bei niedriger Intensität über eine längere Zeit gearbeitet wird (BAYLY 1985).
2.1.3 Sauerstoffaufnahme
Die verschiedenen Stoffwechselprozesse des Pferdes werden erst dadurch ermöglicht, daß über das Atmungssystem Sauerstoff aufgenommen und Kohlendioxid abgeführt wird. Dies gilt in verstärktem Maße unter körperlicher Belastung.
Der Sauerstoffbedarf eines Pferdes liegt im Ruhezustand bei 4 bis 5 ml pro Kilogramm Körpergewicht und Minute. Dieser Wert kann während einer Laufleistung auf bis zu 150 ml gesteigert werden. Ebenso verhält sich auch die Kohlendioxid-Produktion, die einen Anstieg von 3,5 bis 4,5 ml auf mehr als 170 ml pro Kilogramm Körpergewicht und Minute verzeichnen kann (ROSE et al. 1988).
Die Sauerstoffaufnahme steigt bis zu einem individuell verschiedenen Maximalwert (VO2max) linear zur Laufgeschwindigkeit an. Bei Erreichen
8 Literatur dieses Wertes kann die Aufnahme nicht mehr weiter erhöht werden, es kommt zur Plateaubildung (ROSE et al. 1988).
2.2 Ausdauer
2.2.1 Begriff
Im Humansport wird der Begriff „Ausdauer“ je nach Fachgebiet des jeweiligen Autors in unterschiedlichster Weise definiert. Gemeinsam ist den meisten Definitionen, daß es sich um eine Widerstandsfähigkeit gegen Ermüdung handelt. Der Erhalt der individuellen Leistungsfähigkeit über die gegebene Belastungsdauer soll gewährleistet und Leistungsverluste gemindert werden (SCHNABEL u. THIEß 1993).
Umfassend erklären läßt sich der Begriff „Ausdauer“ mit
„1. der Fähigkeit, eine gegebene Belastung ohne nennenswerte Ermüdungsanzeichen über einen möglichst langen Zeitraum aushalten zu können
2. der Fähigkeit, trotz deutlich eintretender Ermüdungserscheinungen die sportliche Tätigkeit bis zur individuellen Belastungsgrenze fortsetzen zu können
3. der Fähigkeit, sich sowohl in Phasen verminderter Beanspruchung als auch in Pausen während des Wettkampfs oder Trainings und nach Abschluß derselben schnell zu regenerieren“ (RÖTHIG et al. 1992).
Diese Definition ist in gleicher Weise auch auf den „Sportler Pferd“
übertragbar und kann daher als Grundlage aller nun folgenden Überlegungen angesehen werden.
2.2.2 Kondition und Ausdauer
Im umgangssprachlichen Gebrauch werden die Begriffe „Kondition“ und
„Ausdauer“ häufig wie Synonyme gebraucht. Diese Vereinheitlichung ist jedoch nicht korrekt. Für das richtige Verständnis von Training ist eine Unterscheidung der Begriffe essentiell.
Unter „Kondition“ wurde im Humansport eine allgemeine sportliche Leistungsfähigkeit, d.h. Zusammenfassung aller energetisch und koordinativ bedingten Leistungsvoraussetzungen, verstanden (JONATH 1986). Zu einem späteren Zeitpunkt wurde diese allgemeine Definition eingegrenzt. Die koordinative Komponente tritt nicht mehr auf, Kondition wird als die Komponente der sportlichen Leistungsfähigkeit verstanden, die vorrangig durch energetische Faktoren und Prozesse und die ihnen entsprechenden Leistungsvorraussetzungen bestimmt ist (SCHNABEL u. THIEß 1993).
Kurz und präzise kann Kondition als der Komplex der Leistungsfähigkeit verstanden werden, der in besonderem Maße durch Aufbau und Funktion der energieliefernden Organsysteme bestimmt ist (RÖTHIG et al. 1992).
Kondition setzt sich aus mehreren konditionellen Fähigkeiten zusammen.
Als solche gerechnet werden die Ausdauer, die Kraft, die Schnelligkeit und die Beweglichkeit (CARL et al. 1984, GROSSER et al.2000).
Sowohl Kondition als auch Ausdauer lassen sich grundsätzlich unterscheiden in eine allgemeine (in Bezug auf eine allgemeine sportliche Leistungsfähigkeit) und eine spezielle Form (in Bezug auf eine bestimmte Disziplin) (RÖTHIG et al. 1992). Die spezielle Ausdauer kann dabei noch einmal unterteilt werden in Grundlagenausdauer und wettkampfspezifische Ausdauer. Allgemeine Ausdauer und Grundlagenausdauer nutzen in erster Linie die aerobe Energiebereitstellung.
10 Literatur In der humansportlichen Literatur wird beschrieben, daß für eine Verbesserung der Ausdauerleistung große Belastungen erforderlich sind, wodurch die energetischen und psychischen Funktionssysteme in bedeutendem Maße belastet werden und der Einsatz von Funktionsreserven nötig wird. Es wird gefordert, daß Ermüdungsprozesse ausgelöst werden müssen, damit es in den belasteten Systemen zu Überkompensationsprozessen kommt (HARRE et al. 1986). Ein solcher Ansatz ist für den Pferdesport nicht vertretbar, da mit zunehmender Ermüdung die Verletzungsgefahr besonders im Bereich des Bewegungsapparates sehr stark ansteigt.
Die Ausdauer ist die Grundlage dafür, daß jede der anderen körperlichen Eigenschaften mehr und besser trainiert werden kann (LINDNER 1997).
Dieser Satz deutet schon an, daß in allen pferdesportlichen Disziplinen eine gewisse Ausdauerfähigkeit für das Erbringen von Leistung erforderlich ist.
Zudem ist eine hohe Ausdauerleistung selbst in einigen Sportarten ein wesentlicher Bestandteil, besonders beim Distanzreiten, in der Vielseitigkeit, beim Trab- und auch beim Galopprennen. Aber auch im Dressur- oder Springsport kann ein Pferd nur erfolgreich sein, wenn es genügend Ausdauer hat, um eine Aufgabe bzw. einen Parcours ohne Ermüdungserscheinungen zu bewältigen. Die Konsequenz daraus sollte sein, daß im Training bei allen Sportpferden auch die Ausdauerleistung, an die jeweilige Disziplin angepaßt, verbessert wird.
2.2.3 Ermüdung
Der Ausdruck „Ermüdung“ wird in verschiedenen Bereichen häufig verwendet. Man versteht darunter einen „reversiblen Zustand des Organismus, der mit einer Herabsetzung der Leistungsfähigkeit im
körperlichen bzw. psychischen Bereich einhergeht“ (RÖTHIG et al. 1992).
Diese Definition ist jedoch sehr allgemein gehalten. Präziser beschrieben werden kann Ermüdung als „eine mit der Bewältigung körperlicher und geistiger Anforderungen oder im Zusammenhang mit biorhythmischen Vorgängen einhergehende Veränderung in bzw. an den Muskel- und Nervenzellen im Sinne des Rückgangs der Einzel- und Gesamtleistung“
(SCHNABEL u. THIEß 1993). In dieser Definition fehlt jedoch, daß es sich um einen reversiblen Vorgang handelt.
Das Auftreten von Ermüdung scheint mit unterschiedlichen Geschehnissen in Zusammenhang zu stehen. Verschiedene Ursachen werden in der Literatur beschrieben. Häufig genannt wird ein Anstieg des Laktatgehaltes bzw. von H+-Ionen in der Muskulatur und eine daraus entstehenden metabolischen Azidose (ROSE 1991, v.ENGELHARDT 1992). Parallel dazu wurden in einer Reihe von Untersuchungen verbrauchte Energiequellen in der Muskulatur, wie ATP-Speicher, Glykogenspeicher und Muskelphosphogen bemerkt, wobei die Ausmaße in Korrelation zum Grad der Ermüdung standen (DI PRAMPERO et al. 1981, SNOW et al. 1982, McMIKEN 1983, HARRIS 1985, CLAYTON 1991, FLAMINIO et al. 1996).
Neben diesen Gründen wurden noch Verbindungen mit Hyperthermie in der Muskulatur (HARRIS 1985, HODGSON et al. 1990), starken Flüssigkeits- und Elektrolytverlusten (SMITH u. WAGNER 1985, CARLSON 1987), Kaliumverlusten und Störungen der Calciumhomöostase (SRETER 1963, SJOGAARD et al. 1985, SEJERSTED 1992), Anhäufungen von Ammoniak (MILLER u. LAWRENCE 1986) und Anstieg des Gehaltes an Plasma- Harnsäure (SNOW et al. 1982) gezogen. In der humansportlichen Literatur finden sich zudem noch Hinweise auf ein Absinken des Blutzuckerspiegels und des Spiegels an Aminosäuren (NEWSHOLME u. PARRY-BILLINGS 1991).
Neben der bisher beschriebenen muskulären Ermüdung soll es noch eine weitere Form, die „neurale Ermüdung“ geben. Diese tritt allerdings erheblich
12 Literatur seltener auf. Trotzdem soll es bei Distanzpferden vorkommen können, daß es durch die vielen Tausend Muskelkontraktionen zu einer Erschöpfung der Neurotransmittervorräte oder einem hyperpolarisierten Membranpotential durch akkumulative Verluste von intrazellulärem Kalium kommt (McMIKEN 1983).
Bei Betrachtung der vielen genannten Ursachen wird deutlich, daß es sich bei dem Prozeß der Entstehung von Ermüdung wohl um ein multifaktorielles Geschehen handelt, also ein Resultat von verschiedenen Phänomenen, die mit der Adaptation an unterschiedliche Dauer, Intensitäten und Arbeitstypen assoziiert sind (McMIKEN 1983).
Mit zunehmender Ermüdung kommt es zu Veränderungen des Bewegungsablaufes von Pferden. Hierbei steigen schon im Schritt die Schrittdauer, die Schrittlänge, die Dauer der Stützphase, die maximale Extension der Vorder- und Hinterfesseln sowie der Bereich der Vor- und Rückführung der Vordergliedmaßen signifikant an, während die vertikale Höhe der Kopfhaltung sinkt (SLOET VAN OLDRUITENBORGH-OOSTERBAAN et al. 1996). Bei Rennpferden kann zum Ende des Rennens hin als Folge von Ermüdung manchmal ein Nachlassen der Koordinationsfähigkeit mit resultierendem unsauberen Laufstil bemerkt werden, der im Trabsport zur Disqualifikation führen kann (KRZYWANEK 1999).
2.3 Training
2.3.1 Begriff
Der Begriff „Training“ ist wiederum von verschiedenen Autoren der Sportwissenschaften in unterschiedlicher Weise definiert worden, je nachdem, ob der Verfasser z.B. aus dem Bereich der Medizin, dem Hochleistungssport oder auch dem pädagogisch-didaktischen Bereich kommt. Allgemein gehalten kann Training definiert werden als
„komplexer Handlungsprozeß mit dem Ziel der planmäßigen und sachorientierten Einwirkung auf den sportlichen Leistungszustand und auf die Fähigkeit zur bestmöglichen Leistungspräsentation in Bewährungssituationen“ (CARL 1989).
2.3.2 Steuerung der Trainingsbelastung
Unter „Trainingsbelastung“ versteht man eine durchgeführte Beanspruchung, um eine Steigerung der Leistung zu erreichen (SCHNABEL et al. 1997). Im Humansport wird die Trainingsbelastung aus mehreren Komponenten zusammengesetzt beschrieben. Hierzu dienen neben dem qualitativen Bestandteil der Trainingsinhalte (also dem Schwierigkeitsgrad der einzelnen Übungen) zur quantitativen Charakterisierung
1. die Trainingsintensität ( = Belastungsintensität; Belastungsumfang pro Zeiteinheit, also z.B. die Geschwindigkeit)
2. die Trainingsdauer ( = für die Entwicklung des Leistungszustandes insgesamt aufgewandte Zeit)
3. die Trainingsfrequenz ( = Trainingshäufigkeit, Anzahl der Trainingseinheiten pro Zeiteinheit)
14 Literatur 4. der Belastungsumfang (Menge der Anforderungen in den einzelnen
Trainingseinheiten, z.B. die Laufstrecke in km)
5. die Trainingsdichte (= Quotient aus Belastungsdauer und Trainingsdauer) (RÖTHIG et al. 1992).
Im Zusammenhang mit Training müssen zudem definiert werden:
Trainingseinheit : kleinstes zeitlich zusammenhängendes Element des Trainings
Belastungsdauer : für die Absolvierung einer Trainingseinheit aufgewandte Zeit
Trainingsreiz : durch Trainingsbelastung verursachte und eine Reaktion hervorrufende Einwirkung auf den Organismus
Leistungsfähigkeit : Fähigkeit, mit Hilfe der Muskeln anderen Kräften entgegenzuwirken, Widerstände zu überwinden und mechanische Arbeit zu leisten
Fitneß : Zustand körperlicher und psychischer Leistungs-
vorraussetzung für die Bewältigung einer bestimmten Tätigkeit
(RÖTHIG et al. 1992, SCHNABEL u. THIEß 1993).
Im Pferdesport wird die Beschreibung der Belastung in der Regel auf die drei Parameter Trainingsintensität, Trainingsdauer und Trainingsfrequenz beschränkt und ein Trainingsplan durch Variationen dieser Größen erstellt.
2.3.2.1 Trainingsintensität
Die Intensität einer Belastung findet Ausdruck in der Erhöhung des Energiestoffwechsels beim Erbringen der geforderten Leistung. Als leicht
meßbarer Indikator für die Höhe der Intensität kann die Herzfrequenz gewertet werden. Ein guter Parameter für die Belastungsintensität ist die Laufgeschwindigkeit des Pferdes, aber auch andere Faktoren wie eine eventuelle Steigung, zusätzliches Gewicht, Boden- oder auch Klimaeinflüsse verändern die Intensität der Arbeit (CLAYTON 1991, COUROUCÉ 1998). Die Intensität steht in einem engen Zusammenhang mit der Belastungsdauer.
2.3.2.2 Trainingsdauer
Die Begriffe „Trainingsdauer“ und „Belastungsdauer“ werden im Pferdesport umgangssprachlich häufig miteinander vermischt, obwohl es wichtig ist, klar abzugrenzen, ob die Dauer einer einzelnen Trainingseinheit oder die Dauer bis zum Erreichen des Trainingszieles gemeint ist. Die Trainingsdauer ergibt sich aus der Anzahl der Trainingseinheiten und der Trainingsfrequenz.
Die Belastungsdauer ist eng mit dem gewünschten Trainingsziel und der Belastungsintensität verbunden. Soll die aerobe Kraft eines Pferdes trainiert werden, wird meistens eine längere Dauer bei niedrigerer Intensität angesetzt (z.B. Long Slow Distance - Training, siehe Kap. 2.3.3.2), um die anaerobe Kraft oder die Geschwindigkeit zu erhöhen ist die Dauer eher kurz, die Intensität der Belastung aber eher hoch (z.B. Sprinttraining) (CLAYTON 1991).
Um den Einfluß von Belastungsintensität und -dauer auf trainingsbedingte Adaptationen der Muskulatur zu ermitteln ließ man zwei Gruppen von Pferden über 6 Wochen täglich auf dem Laufband trainieren, die eine Gruppe bei 40 %, die andere bei 80% der VO2max, woraus Laufgeschwindigkeiten von 3-5 m/sec bzw. 7-9 m/sec resultierten und die Gruppen für die Bewältigung der einheitlichen Distanz von 3000 m unterschiedlich viel Zeit benötigten. Alle Pferde blieben hierbei weitgehend
16 Literatur im aeroben Bereich. Das Ergebnis der Untersuchung war, daß die Trainingsintensität für muskuläre Veränderungen wie die Faserzusammensetzung eine wichtige Rolle spielt und nicht allein durch eine höhere Belastungsdauer bei geringerer Intensität ersetzt werden kann (SINHA et al.1991).
Die vorliegende Arbeit hat eine ähnliche Zielsetzung. Es geht darum, den Einfluß der Belastungsintensität und -dauer auf das Erreichen des Trainingszieles, der verbesserten Ausdauerleistung, mit Hilfe von Blutlaktat- und Herzfrequenzmessungen zu überprüfen.
2.3.2.3 Trainingsfrequenz
Wie auch im Humansport wird im Pferdesport unter Frequenz die Anzahl der Trainingseinheiten pro Zeiteinheit, im allgemeinen in einer Woche, verstanden. Zwischen den einzelnen Trainingseinheiten sollte hier immer genügend Erholungszeit liegen, da diese für die Gewebsregeneration notwendig ist um die Verletzungsgefahr nicht unnötig zu erhöhen (CLAYTON 1991).
2.3.3 Formen des Trainings
2.3.3.1 Laufband- und Feldtraining
Nur wenige Untersuchungen befassen sich bisher unmittelbar mit dem Vergleich von Leistungsverbesserung durch Laufband- bzw. Feldtraining über eine gewisse Zeit. Häufiger werden Laufband und Feld anhand der
Ergebnisse einzelner Belastungstests verglichen. Die hierfür geltenden Vor- und Nachteile sowie Erfordernisse, um die beiden Methoden vergleichbar zu machen (siehe Kapitel 2.5.1), gelten in gleicher Weise auch für das Training.
Beim Training auf dem Laufband ermöglicht die gleichmäßige Oberfläche ein sicheres Auffußen. Zusammen mit dem fehlenden Reitergewicht sowie der Möglichkeit, die Belastung der Tiere durch Einstellung einer Steigung zu erhöhen, ohne dabei die Geschwindigkeit zu steigern, eignet sich diese Trainingsform besonders für Pferde in der Rehabilitation nach Verletzungen, da das Risiko einer erneuten Verletzung geringer ist, als beim Training auf der Bahn und unter dem Reiter. Nachteile des Laufbandtrainings sind neben den hohen Anschaffungskosten die auftretenden Probleme bei der Realisierung einer massiven Anfangsbeschleunigung wie im Sprint sowie die fehlende Adaptation des Pferdes an das Reitergewicht, die unter anderem eine wichtige Rolle bei der Entwicklung des Verhaltens, besonders von jungen Pferden ist (HARKINS u. KAMERLING 1991, EVANS 1994). Weitere Nachteile sind die fehlende Sportartspezifität sowie die erhöhte Belastung der Hufrollenregion auf einem Laufband mit eingestellter Steigung (CLAYTON 1991).
Der Einsatz von Laufbändern sollte daher je nach Zielsetzung des Trainings erfolgen. Das normale, disziplinspezifische Training eines Pferdes unter dem Reiter zur Wettkampfvorbereitung kann sicher nicht allein durch ein Training auf dem Laufband ersetzt werden. Eine Kombination beider Formen ist im Rahmen des Aufbauens und der Erhaltung von Ausdauerleistungsfähigkeit hingegen eine bedenkenswerte Alternative. In besonderen Situationen wie der Rehabilitation nach Verletzungen ist es sinnvoll, auf Laufbandtraining zurückzugreifen, um eine möglichst schonende und risikoarme Regeneration zu erzielen. Für wissenschaftliche Untersuchungen während des Trainings (z.B. Ganganalysen, VO2-Messung)
18 Literatur kann das Laufband eine erhebliche Vereinfachung, Standardisierung und Reproduzierbarkeit bedeuten oder diese sogar erst möglich machen.
Eine Aufstellung verschiedener Trainingsversuche im Feld und auf dem Laufband mit unterschiedlichsten Zielsetzungen findet sich bei SCHÄFER (2000).
2.3.3.2 Dauermethode
Die Dauermethode ist als die ununterbrochene Belastung von mehr als zehn Minuten definiert und durch einen gleichmäßigen Geschwindigkeitsverlauf bei zyklischen Bewegungen gekennzeichnet (RÖTHIG et al. 1992). Der Trainingsfortschritt wird dabei in erster Linie durch die lange Dauer und weniger durch die Intensität der Belastung erzielt. Aus diesem Grunde eignet sich die Dauermethode besonders zur Verbesserung der Grundlagenausdauer bzw. der aeroben Kapazität (SCHNABEL et al. 1997, ZINTL 1997).
Um das Risiko von ermüdungsbedingten Verletzungen zu minimieren, sollte die Trainingsintensität bei der Dauermethode innerhalb des aeroben Bereiches bleiben (CLAYTON 1991).
In der Trainingswissenschaft unterscheidet man innerhalb der Dauermethode noch zwischen der kontinuierlichen (gleichbleibende Intensität bzw. Geschwindigkeit) und der variablen Form (Wechselmethode, planmäßiger Wechsel der Intensität innerhalb einer gewissen Bandbreite) (SCHNABEL u. THIEß 1993, ZINTL 1997).
Im Pferdesport wird die Dauermethode besonders für das LSD-Training (LSD
= Long slow distance; Training, bei dem ein großer Umfang bei geringer Intensität bewältigt wird, rein aerobes Training), also als Einstiegsphase der Konditionierung von Pferden und damit auch zur Ausbildung einer Grundlagenausdauer genutzt (CLAYTON 1991).
2.3.3.3 Intervallmethode
Die Intervallmethode ist definiert als ein wiederholter Wechsel von Belastungs- und unvollständigen Erholungsphasen (RÖTHIG et al. 1992).
Durch die kurzen Pausen nutzt man den schnellen Anfangseffekt der Erholung, die Herzfrequenz fällt stark ab, das Sauerstoffangebot sinkt hingegen nur langsam. Dadurch steht zu Beginn der neuen Belastung gleich eine große Menge Sauerstoff zur Verfügung. Zudem kommt es innerhalb der Pause noch zu einer partiellen Laktatabfuhr (SCHNABEL et al. 1997).
Das Intervalltraining wird durch mehrere Faktoren bestimmt. Anhand der Belastungsintensität wird nach extensiver und intensiver Methode unterschieden (MARTIN et al. 1993, ZINTL 1997, BAUERSFELD u.
SCHRÖTER 1998, WEINECK 2000 ). Nach der Belastungsdauer differenziert man in die Kurzzeit-, Mittelzeit-, und Langzeitintervallmethode (PFEIFER 1969, HOLLMANN u. HETTINGER 1990). Auch die Dauer der Erholungsphasen kann variiert werden (RÖTHIG et al. 1992).
Bei niedriger Intensität (aerobem Intervalltraining) sollte das Verhältnis von Belastung zu Pause bei 1:1 bis 1:2 liegen, bei hoher Intensität im anaerobem Bereich bei 1:5 bis 1:6. Die Trainingshäufigkeit im aeroben Bereich sollte dreimal pro Woche an alternierenden Tagen betragen, im anaeroben Bereich genügen drei bis vier Trainingseinheiten innerhalb von zwei Wochen (CLAYTON 1991).
Vorteil des Intervalltrainings ist, daß mehr Arbeit an einem Tag möglich ist als bei kontinuierlicher Belastung und dabei weniger ermüdungsbedingte Verletzungen auftreten. Nachteilig wirken sich der vermehrte Arbeitsaufwand und der erhöhte Zeitbedarf aus (CLAYTON 1991, HARKINS u. KAMERLING 1991).
20 Literatur 2.4 Effekte durch Ausdauertraining
2.4.1 Grenzbereich zwischen aerober und anaerober Energiegewinnung
Der Grenzbereich zwischen hauptsächlich aerober und hauptsächlich anaerober Energiegewinnung wird in der Literatur mit mehreren unterschiedlichen Namen bezeichnet. Häufig verwendet werden „anaerobe Schwelle“ (WASSERMANN et al. 1973, BAYLY et al. 1983, McMIKEN 1983, PERSSON 1983, THORNTON 1985) oder auch „Einsetzen der Blutlaktatakkumulation“ (KINDERMANN et al. 1979, FARREL et al.1980, IVY et al. 1980, STEGMANN u. KINDERMANN 1981, PERSSON 1983, SEXTON u.
ERICKSON 1990, CIKRYTOVA et al. 1991, COUROUCÉ 1999). Außerdem findet man noch „maximales Laktatgleichgewicht“ (KINDERMANN et al.
1979, PERSSON 1983, LINDNER 1997), oder auch „Dauerleistungsgrenze“
(v. ENGELHARDT et al. 1973, STRAUB et al. 1984, GYSIN et al. 1987).
Die anaerobe Schwelle wird als die maximal mögliche Höhe von Arbeit oder Sauerstoffverbrauch vor Auftreten einer metabolischen Laktatazidose und den damit verbundenen Veränderungen im Gasaustausch definiert (WASSERMANN et al.1973). Weitere Definitionsmöglichkeiten sind der
„Bereich des Übergangs zwischen der rein aeroben zur partiell anaeroben, laktazid gedeckten muskulären Energiestoffwechselleistung“ (MADER et al.
1976), „Gleichgewicht zwischen Diffusion und Elimination von Laktat“
(STEGMANN u. KINDERMANN 1981), „kritische Geschwindigkeit, oberhalb welcher Laktat zunehmend ansteigt“ (McMIKEN 1983) und „metabolischer Übergang zwischen aerober und anaerober Arbeit, an dem die Laktatakkumulation stark anzusteigen beginnt“ (PERSSON 1997).
In vielen Untersuchungen wurde versucht, den Übergang zwischen aerober und anaerober Energiegewinnung an bestimmten Punkten festzulegen. Erste Untersuchungen im Humansport zeigen einen Schwellenwert von 4 mmol/l Blut (MADER et al. 1976, KINDERMANN et al. 1979). Zugleich wird jedoch auch auf das „individuelle Einsetzen der Blutlaktatakkumulation“ in diesem Bereich hingewiesen (STEGMANN u. KINDERMANN 1981).
Auch für Pferde wurde von mehreren Autoren ein Schwellenwert von 4 mmol/l angenommen (ISLER et al. 1982, PERSSON 1983, WILSON et al.
1983). Seit einigen Jahren werden aber auch niedrigere Werte zwischen 3 und 4 mmol/l (SEXTON u. ERICKSON 1990) oder sogar nur 1,3 bis 1,8 mmol/l Blut (LINDNER 1997) genannt.
Häufig wird zur Charakterisierung des Schwellenwertes auch die Herzfrequenz gewählt, da diese die Belastungsintensität ausdrückt (siehe Kap. 2.3.2.1). Bei Vollblütern wurde der Bereich des Eintretens der Laktatakkumulation bei 170 (CIKRYTOVA et al. 1991) bzw. 150-170 Schlägen pro Minute (IVERS 1983) gefunden. Damit vergleichbar ermittelten andere Studien die Schwelle von Trabern, Warmblütern und Distanzpferden bei 160 Schlägen pro Minute (PERSSON 1969, v. ENGELHARDT et al. 1973, ROSE et al. 1979). Eine Unterscheidung sollte zudem für trainierte und untrainierte Tiere vorgenommen werden. Allgemein und unabhängig von der Rasse werden hierzu Werte von 165-185 bzw. 150-160 Schläge pro Minute angegeben (CLAYTON 1991).
In einer vorangegangenen Untersuchung wurde für die in der vorliegenden Studie verwendeten Warmblüter festgestellt, daß es ab einer Herzfrequenz von 160 bpm. zu einem signifikanten Anstieg der Laktatkonzentration kommt (OKONEK 1998).
Aufgrund der unmittelbaren Abhängigkeit der Blutlaktatkonzentration von der Belastungsintensität, in diesem Falle also der Geschwindigkeit (siehe Kap. 2.4.2.1), besteht die Möglichkeit, die anaerobe Schwelle hieran zu
22 Literatur bestimmen. So wurden für Traber und Distanzpferde im Schwellenbereich Geschwindigkeiten von 350 bis 400 m/min ermittelt (PERSSON 1969, ROSE et al. 1979, PERSSON 1983). Für Warmblüter wurde die Grenze bereits bei 330 bis 350 m/min vermutet (v. ENGELHARDT 1995), neuere Untersuchungen an den auch in der vorliegenden Studie verwendeten, zu der Zeit untrainierten, dreijährigen Warmblütern bestätigten dies in etwa und fanden die Schwelle bei 330 bis 390 m/min (OKONEK 1998, MELFSEN- JESSEN 1999). Ein Jahr später lag der Wert für dieselben Pferde bei etwa 400 m/min (SCHÄFER 2000).
Der Schwellenwert wird häufig zur Steuerung von Trainingsinhalten genutzt.
Im Humansport wird das Training im Bereich der Schwelle als optimaler Trainingsreiz angesehen (KINDERMANN et al. 1978, KEUL et al. 1979). Auch für Pferde wird dies in gleicher Form postuliert (WILSON et al. 1983). Die Ausdauer soll durch Belastungen über 45 Minuten bei der Geschwindigkeit, bei der ein Laktatwert von 1,5 mmol/l (v1,5) bzw. 2,5 mmol/l (v 2,5) erreicht wird, besser gesteigert werden können als durch 25 Minuten Training bei v4
(LINDNER 1997). Die anaerobe Schwelle kann durch Training verschoben werden (DAUSTER 1995).
Insgesamt scheint in der Literatur keine Einigkeit darüber zu bestehen, wo die Grenze zwischen aerober und anaerober Energiegewinnung genau liegt.
Dies erklärt sich durch individuelle Variationen, Unterschiede zwischen den verschiedenen für die Untersuchungen verwendeten Pferderassen, deren Trainingszustand sowie unterschiedlichen Testbedingungen.
In jedem Fall erscheint es sinnvoll, durch ein entsprechendes Training den individuellen Schwellenwert eines Pferdes anzuheben, da die Laktatakkumulation dadurch erst zu einem späteren Zeitpunkt einsetzt, das Pferd also eine größere Ausdauer vorweisen kann.
2.4.2 Laktat
2.4.2.1 Veränderungen durch Belastung
In vielen Studien wurde das Verhalten des Laktatgehaltes im Blut von Pferden unter mehr oder weniger starker Belastung untersucht. Die meisten Untersuchungen wurden an Vollblutpferden (ANDERSON 1975, SNOW u.
MACKENZIE 1977, HODGSON et al. 1987, HARRIS u. SNOW 1988, BIRKS et al. 1991, HARRIS et al. 1991a, HARRIS u. SNOW 1992, COHEN et al. 1993) oder Trabern (MILNE et al. 1976, GOTTLIEB et al. 1988, VALBERG et al.
1989, GOTTLIEB-VEDI et al. 1996, KRZYWANEK et al. 1996) durchgeführt.
Einige Studien beschäftigten sich auch mit Springpferden (ART et al. 1990a, ART et al. 1990b), Fahrpferden (SNOW 1990), jungen, und daher noch nicht spezialisierten Warmblutpferden (OKONEK 1998, MELFSEN-JESSEN 1999, SCHÄFER 2000) sowie Distanzpferden (GROSSKOPF et al. 1983).
All diesen Untersuchungen ist gemeinsam, daß der gemessene Laktatgehalt mit steigender Belastung ansteigt. In den meisten Fällen wird hierbei in erster Linie eine Abhängigkeit zwischen Laktatwert und gelaufener Geschwindigkeit, also der Belastungsintensität, herausgestellt. Im Humansport wurde festgestellt, daß die Veränderung des Laktatspiegels im Blut eine Funktion der Belastungsintensität und -dauer ist (MADER et al. 1976). Untersuchungen an Pferden weisen auf ein analoges Verhalten der Tiere hin (LINDNER u. KRÜGER 1990). Mit Beginn einer Belastung bei geringer Intensität steigt die Laktatkurve nur in sehr geringem Umfang an, bis die anaerobe Schwelle (siehe Kap. 2.4.1) erreicht wird, was dadurch erklärt wird, daß bis zu diesem Zeitpunkt die Laktatelimination eine Akkumulation zunächst noch verhindern kann. Mit Erreichen der Schwelle kommt es dann zu einem steilen Anstieg des Laktatgehaltes im Blut (HARRIS u. SNOW 1988, VALBERG et al. 1989, ROSE 1991, HARRIS u. SNOW 1992).
Für diesen Anstieg existiert eine exponentielle Beziehung zwischen
24 Literatur Laufgeschwindigkeit und Blutlaktatgehalt (THORNTON 1985, GYSIN et al.
1987, GOTTLIEB et al. 1988, BIRKS et al. 1991, LINDNER 1997).
Keine Einigkeit herrscht in der Literatur über den Zeitpunkt des Auftretens der maximalen Laktatkonzentration (Laktat-Peak). Einige Autoren ermittelten ihn unabhängig von der Belastungsintensität (Laufgeschwindigkeit) unmittelbar bei Belastungsende (ANDERSON 1975, HARRIS u. SNOW 1992). Andere Studien fanden den maximalen Blutlaktatgehalt nach starker Belastung hingegen erst in der frühen Erholungsphase (HARRIS u. SNOW 1988). Die genauen Angaben reichen hierbei von 6 (KRZYWANEK et al. 1976)) bis 10 Minuten (MILNE 1982, HARRIS et al. 1991a) nach Belastungsende. Begründet wird dies mit der Zeit, die für den Ausgleich der Laktatkonzentrationen zwischen Muskulatur und Serum notwendig ist (MILNE 1982).
Viele andere Autoren differenzieren die Zeitpunkte für den Eintritt des Laktat-Peaks nach der Intensität der erbrachten Leistung. Hierbei wird meistens von der erreichten absoluten Höhe der Blutlaktatkonzentration ausgegangen. So soll unterhalb einer Konzentration von 8 mmol/l der maximale Wert unmittelbar bei Belastungsende auftreten, oberhalb von 8mmol/l hingegen kann der Blutlaktatgehalt noch bis zu 15 Minuten nach Ende der Belastung weiter ansteigen (LINDNER 1997). Diese Angaben treffen im Wesentlichen auch für die in der vorliegenden Studie eingesetzten Warmblüter zu (OKONEK 1998, MELFSEN-JESSEN 1999, SCHÄFER 2000).
Eine andere Studie differenziert das Auftreten genauer und kommt zu dem Ergebnis, daß bei unter 10 mmol/l im Vollblut und unter 20 mmol/l im Plasma der Laktat-Peak unmittelbar nach Belastungsende auftritt. Im Vollblut wird er dann bei einer Konzentration von 10-15 mmol/l nach 0-5 Minuten und bei 15-30 mmol/l nach 5-10 Minuten erwartet, im Plasma hingegen bei 20-47 mmol/l nach 5 Minuten (MARLIN et al. 1991).
In einer anderen Untersuchung wird der optimale Zeitpunkt der Probenentnahme anhand der Laufgeschwindigkeit ermittelt. Bei unter 11 m/sec tritt der Laktat-Peak direkt bei Belastungsende und bei über 11 m/sec innerhalb von 10 Minuten danach auf (LINDNER et al. 1992).
Es wird die Schwierigkeit deutlich, nach einer definierten Belastung den maximal erreichten Laktatwert zu ermitteln, da eine genaue Vorhersage des zeitlichen Auftretens für das individuelle Pferd nicht möglich ist. Dies hängt auch damit zusammen, daß eine definierte Belastungsintensität für einige Tiere, relativ gesehen, höher ist als für andere, da vielfach von unterschiedlichem Leistungsniveau, Trainingszustand oder auch genetisch bedingtem Leistungsvermögen sowie vieler anderer Faktoren ausgegangen werden kann. Daher erscheint es sinnvoll, bei Tests mit hoher bis maximaler Intensität nach Belastungsende in möglichst kleinen Abständen Blutproben zu entnehmen, um das Erreichen des Maximalwertes nicht zu verpassen.
Hierzu kann eine Entnahme in zumindest zweiminütigen Intervallen bis 10- 12 Minuten nach Belastungsende erfolgen. Bei Tests mit submaximalen Anforderungen hingegen reicht eine Probe direkt nach Belastungsende aus (LINDNER et al. 1992).
Das Absinken der Blutlaktatkonzentration nach Belastungsende erfolgt in den meisten Fällen linear (MARLIN et al. 1991). Die Geschwindigkeit des Abbaus wird dabei auch von der Aktivität des Pferdes beeinflußt. Nach Meinung mehrerer Autoren fördert Bewegung das Absinken (KRZYWANEK 1974). Im Trab erfolgt hierbei ein noch schnellerer Abbau als im Schritt, wobei auch hierdurch das Absinken im Vergleich zum stehenden Pferd gesteigert werden kann (MARLIN et al. 1987, LINDNER 1997). Keinen Einfluß auf die Abbaurate hat die Belastungsgeschwindigkeit und die Laktatmenge (MARLIN et al. 1987).
26 Literatur Über die benötigte Zeit, um den Ruhewert wieder zu erreichen, gibt es wiederum verschiedene Ergebnisse. Konditionierte Quarter Horses hatten in einer Studie 60 Minuten nach submaximaler Belastung ihren Ausgangswert wieder erreicht, bei unkonditionierten Tieren war er zu diesem Zeitpunkt noch deutlich erhöht (MILLER u. LAWRENCE 1987). Für Vollblüter und Warmblüter wird eine Rückkehr innerhalb 20 Minuten postuliert, wenn die Laufleistung unter 11 m/sec und unter 3 Minuten liegt. Bis zu 60 Minuten hingegen kann es bei darüberliegenden Leistungen dauern (LINDNER et al.
1992). Nach einem Rennen erreichten Galopper hingegen ihre Ruhewerte erst wieder innerhalb von 3 Stunden (KEENAN 1979).
Die Untersuchungen zeigen, daß das Absinken der Blutlaktatkonzentrationen sehr unterschiedlich schnell ablaufen kann. Die Geschwindigkeit ist von verschiedenen Faktoren wie dem Handling der Pferde nach der Belastung, dem Fitneßstatus der Tiere sowie der Höhe der erreichten Laktatkonzentration abhängig. Für eine korrekte Beurteilung müssen diese Punkte daher mitberücksichtigt werden.
2.4.2.2 Trainingseinfluß
Der Einfluß von Training auf den Laktatgehalt des Blutes nach Belastung war in den vergangenen Jahren Thema vieler wissenschaftlicher Untersuchungen. Trotz unterschiedlicher Trainingsformen und verschiedener Rassen der einzelnen Versuchstiere kamen die meisten Arbeiten zu dem Ergebnis, daß nach einer entsprechenden Trainingsphase der Blut- bzw. Plasmalaktatgehalt nach einer definierten Belastung geringer ist als vor dem Training (Traber: MILNE et al. 1976, KRZYWANEK et al.
1977, MILNE et al. 1977, BAYLY et al. 1983, PERSSON et al. 1983, ROSE et al. 1983, GOTTLIEB-VEDI et al. 1995; Vollblüter: BAYLY et al. 1987, McCUTCHEON et al. 1987, RAINGER et al. 1994; Warmblüter: ISLER et al.
1982, SLOET VAN OLDRUITENBORGH-OOSTERBAAN 1990, OKONEK 1998, MELFSEN-JESSEN 1999; Ponies: SLOET VAN OLDRUITENBORGH- OOSTERBAAN et al. 1993). Diese Ergebnisse beziehen sich auf die Werte unmittelbar nach Belastung bzw. die maximal erreichten Konzentrationen.
Gesunkene Werte in der Erholungsphase treten hingegen nur vereinzelt auf.
In Untersuchungen an Quarter Horses wurden sowohl gesunkene Belastungs- als auch Erholungswerte festgestellt (MILLER u. LAWRENCE 1987, SEXTON et al. 1987), in einer Studie an Eseln wurden ebenfalls gesunkene Werte in der Erholungsphase ermittelt, im Gegensatz zu den anderen Untersuchungen wurde hier jedoch auch keine Probe direkt nach Belastungsende genommen (FOSTER et al. 1995).
Die Ruhelaktatkonzentrationen sind in den meisten Studien durch Training nicht beeinflußbar (KRZYWANEK u. WITTKE 1970, THORNTON et al. 1983, MELFSEN-JESSEN 1999). SEXTON et al. (1987) führten ein Absinken des Ruhewertes auf Gewöhnungsprozesse zurück.
Für den Rückgang der Laktatakkumulation werden verschiedene Prozesse verantwortlich gemacht. Häufig wird eine Verringerung der Laktatproduktion als Ursache angesehen. Begründet wird dies mit einer zunehmend besseren O2-Versorgung durch verbesserte Diffusionsbedingungen in der trainierten Muskulatur oder auch eine verbesserte Nutzung des Sauerstoffes durch Vermehrung der mitochondrialen Enzyme (KRZYWANEK et al. 1977, BAYLY et al. 1983)
Bei Untersuchungen an Ratten konnte im Gegensatz dazu festgestellt werden, daß durch Training nicht die Laktatproduktion vermindert sondern der Laktatabbau erhöht wird (DONOVAN u. BROOKS 1983). Dies wird von BAYLY et al. (1987) bestätigt.
Auch die Möglichkeit, daß sowohl eine verringerte Laktatproduktion als auch ein erhöhter Laktatabbau Ursache für nach Training gesunkene
28 Literatur Blutlaktatgehalte bei einer definierten Belastung sind, wird in der Literatur vertreten (SLOET VAN OLDRUITENBORGH-OOSTERBAAN et al. 1993).
Nicht bei allen Untersuchungen war jedoch eine Verminderung der Laktatakkumulation durch Training zu verzeichnen (Vollblüter: FOREMAN et al. 1990, konventionelles Renntraining; JABLONSKA et al. 1991, Springtraining; HIRAGA et al. 1997, Ausdauertraining in zwei Gruppen bei unterschiedlicher Intensität; Warmblüter: SCHÄFER 2000, submaximales Ausdauertraining). Nach 7 Monaten eines intensiven Intervalltrainings von Vollblütern konnten bei gleicher Leistung sogar höhere Laktatmaxima als nach weniger intensivem, konventionellen Training, verzeichnet werden.
Erklärt wird dies durch eine gestiegene Laktatproduktion bei ebenfalls höherer Laktat-Clearance, was als Hinweis für eine durch Training gesteigerte anaerobe Kapazität angesehen wird (HARKINS et al. 1990). Das im Kontrast zu Untersuchungen am Menschen stehende Ergebnis gestiegener Laktatkonzentrationen wird an anderer Stelle durch unterschiedliche Veränderungen der LDH-Aktivität begründet (SNOW u.
MACKENZIE 1977).
Aus den angeführten Publikationen wird deutlich, daß trotz einiger anderslautender Ergebnisse die Mehrzahl der Untersuchungen einen Trainingseinfluß auf die Laktatakkumulation durch Belastung als gegeben ansieht. Eine Kontrolle des Trainingserfolges anhand der Blutlaktatkonzentrationen ist daher möglich.
2.4.3 Herzfrequenz
2.4.3.1 Veränderungen durch Belastung
Der Beginn einer Belastung wird unmittelbar durch ansteigende Herzfrequenzen widergespiegelt. Schon aus diesem Grund ist die Messung der Herzfrequenz im Rahmen der Trainingssteuerung sowohl bei Menschen als auch bei Pferden ein wesentlicher Bestandteil. Entsprechende Gewichtung fand sie daher auch in verschiedenen Untersuchungen zur Leistungsphysiologie der Pferde. Die meisten dieser Arbeiten ermittelten zu Beginn einer intensiven Belastung einen initialen, übermäßigen Anstieg der Herzfrequenz gefolgt von einem Abfall auf einen der Arbeitsintensität angepaßten Plateauwert (KRZYWANEK et al. 1970, LINDHOLM u. SALTIN 1974, FREGIN u. THOMAS 1983, HARKINS u. KAMERLING 1991). Der initiale Überschuß kann durch eine Verzögerung in der Mobilisation der Erythrocyten aus dem Milzspeicher erklärt werden (PERSSON 1967, PERSSON u. LYDIN 1973). Das temporäre Sauerstoffdefizit wird in dieser Zeit durch eine erhöhte Herzfrequenz kompensiert.
Bei submaximaler Belastung kann der Plateauwert ohne eine anfängliche, überschießende Reaktion erreicht werden (VALBERG et al. 1989).
Auch über einen fortgesetzten Anstieg der Herzfrequenzen innerhalb einer Belastungsphase über das Plateau hinaus wurde berichtet (BAYER 1968, PERSSON u. ULLBERG 1974, WILSON et al. 1983, ART et al. 1990a, HARRIS u. SNOW 1992). Als Ursache hierfür werden Erschöpfung (KRZYWANEK et al. 1970) oder auch thermoregulatorische Vorgänge (EHRLEIN et al. 1973) genannt.
Der Anstieg der Herzfrequenz erfolgt im Frequenzbereich zwischen 120 und 210 Schlägen pro Minute bzw. im Geschwindigkeitsbereich von 3,3 bis 13,3 m/sec (entsprechend 200-800 m/min) in linearer Beziehung zur Laufgeschwindigkeit (EHRLEIN et al. 1970a, LINDHOLM u. SALTIN 1974,
30 Literatur PERSSON u. ULLBERG 1974, PERSSON 1983). Unterhalb von 120 Schlägen pro Minute kommt es zu Beeinflussungen durch psychogene Faktoren (PERSSON 1983, SCHÄFER 2000). OKONEK (1998) vermutete psychogene Einflüsse noch bis zu einer Herzfrequenz von 130-140 Schlägen pro Minute.
Oberhalb von 210 Herzschlägen wird die individuelle maximale Herzfrequenz erreicht, was zur Plateaubildung führt (PERSSON 1983). Diese maximale Herzfrequenz liegt in der Regel zwischen 210 und 250 bpm. (LINDHOLM u.
SALTIN 1974, SNOW 1990, v.ENGELHARDT 1995).
Psychosomatische Faktoren sind auch die Ursache für den in einigen Studien beschriebenen starken Anstieg der Herzfrequenz vor dem eigentlichen Beginn der Belastung (McARDLE et al. 1967, ART et al. 1990a).
Der Anstieg der Herzfrequenz wird außerdem noch durch das Lebensalter beeinflußt. Bei jüngeren Pferden werden höhere Herzfrequenzen erzielt als bei älteren (ROSE et al. 1990). Die Rasse der Pferde wirkt sich insofern aus, als bei gleicher Belastung Vollblüter niedrigere Herzfrequenzen als Warmblüter aufweisen (CIKRYTOVA et al. 1991). Zudem kommt es zur Beeinflussung durch die Wetter- und Bodenverhältnisse (SNOW 1990).
Nach Ende der Belastung kommt es innerhalb der ersten Minute zu einem sehr schnellen Absinken der Herzfrequenz, danach fällt sie wesentlich langsamer weiter (MARSLAND 1968, PERSSON 1967, PHYSICK-SHEARD 1985). Die Rate des Abfalls ist u.a. abhängig vom Status der Fitness, Umgebungstemperatur, Rasse und geleisteter Arbeit (PERSSON 1967, STEWART 1972, AITKEN et al. 1973, EHRLEIN et al. 1973). Bis zum Wiedererreichen der Ruheherzfrequenz vergehen bei submaximaler Arbeit etwa 20 bis 30 Minuten, nach einer Rennbelastung werden hierfür mindestens 60 Minuten benötigt (PHYSICK-SHEARD 1985).
Aus den angeführten Publikationen wird deutlich, daß die Herzfrequenz bei Belastung eine relativ charakteristische Kurve bildet. Die Form der Kurve ist weitgehend unabhängig von der Intensität der Belastung, die ihrerseits lediglich die Höhe der erreichten Frequenzen beeinflußt. Störungen können bei niedrigeren Intensitäten durch äußere Einflüsse auftreten.
2.4.3.2 Trainingseinfluß
Auf die Frage, ob und inwieweit Training Herzfrequenzen während einer Belastung, in der Erholungsphase oder auch in Ruhe verändern kann, konnte bis heute keine einheitliche Antwort gefunden werden. Eine große Anzahl von Studien beschäftigte sich in den vergangenen Jahren mit dieser Frage und untersuchte dabei verschiedene Pferderassen in verschiedenen Trainingsprogrammen.
Am häufigsten wurde ein Absinken der Herzfrequenzen nach Training während einer standardisierten Belastung bemerkt, wobei das Training z.T.
im submaximalen Bereich ( Quarter Horses: MILLER u. LAWRENCE 1987, SEXTON et al. 1987 ; Traber: BAYLY et al. 1983; Warmblüter: SCHÄFER 2000), z.T. aber auch in Form eines intensiveren Intervalltrainings (Traber:
GOTTLIEB-VEDI et al. 1995; Warmblüter: ISLER et al. 1982) durchgeführt wurde. Auch ein Absinken der Belastungsherzfrequenzen während des 100-Tage Tests von Warmbluthengsten wurde registriert (SLOET VAN OLDRUITENBORGH-OOSTERBAAN 1990). Als Erklärung für diese Arbeitsbradykardie wird im Allgemeinen ein Abfallen der sympathischen Aktivität angegeben.
Auch die Herzfrequenzen in der Erholungsphase waren im Anschluß an ein submaximales Trainingsprogramm in Untersuchungen an Trabern (BAYLY et al. 1983), an Quarter Horses (SEXTON et al. 1987), an Warmblütern
32 Literatur (OKONEK 1998) sowie an Eseln (FOSTER et al. 1995) gesunken. Bei Vollblütern konnte nach konventionellem Renntraining derselbe Effekt bemerkt werden (FOREMAN et al. 1990). Ein Fortschritt im Sinne einer Ruhebradykardie konnte jedoch nur selten erzielt werden und wird auf Gewöhnungsprozesse im Ablauf der Untersuchung zurückgeführt (SEXTON et al. 1987, SLOET VAN OLDRUITENBORGH-OOSTERBAAN 1990).
Demgegenüber stehen jedoch auch eine Reihe von Studien, in denen die Herzfrequenzen nach Training nicht signifikant anders waren als vor dessen Beginn. Dies bezieht sich wiederum auf Belastungswerte (Vollblüter, submaximales Training: EVANS u. ROSE 1988, HIRAGA et al. 1997;
Vollblüter, Renntraining: FOREMAN et al. 1990, HARKINS et al. 1990;
Traber, submaximales Training: ROSE et al. 1983; Esel, submaximales Training: FOSTER et al. 1995), Ruhewerte (SKARDA et al. 1976, MILNE et al.
1977, BAYLY et al. 1983, THOMAS et al. 1983, FOREMAN et al. 1990) und auch Erholungswerte (SKARDA et al. 1976, MILNE et al. 1977, ROSE et al.
1983). Die Gründe für einen fehlenden Trainingseffekt sind nicht mit letzter Sicherheit bekannt, vermutet werden zu geringe Trainingsanforderungen hinsichtlich Intensität und Dauer, eine hohe Fitneß bei Trainingsbeginn aufgrund von früherem Training sowie andere äußere Einflüsse.
2.4.4 Korrelation zwischen Herzfrequenz und Laktatkonzentration
Sowohl das Ansteigen der Herzfrequenz als auch die vermehrte Bildung von Laktat sind bei submaximaler Belastung Ausdruck der Belastungsintensität.
Aus diesem Grund lassen sich bei einer bekannten Variablen Rückschlüsse auf die andere ziehen. Wie zuvor bereits beschrieben, drückt sich dieser Zusammenhang auch schon bei der Angabe des Schwellenwertes zwischen aerober und anaerober Energiegewinnung aus. Für Traber wird angegeben,
daß ein signifikanter Anstieg der Laktatwerte ab einer Herzfrequenz von 158 bpm beginnt und daß es ab 200 bpm. zu einem sehr steilen Ansteigen der Kurve kommt (PERSSON u. ULLBERG 1974). Schon bei einer graduellen Erhöhung der Laktatkonzentration soll es einen gleichzeitigen Anstieg der Herzschlagfrequenz geben. Dieser Zusammenhang wird auch in anderen Studien für andere Pferde und Disziplinen bestätigt: bei Ponies wird während eines Laufbandtests eine signifikante Korrelation zwischen Herzfrequenz und Laktatkonzentration bei allen Geschwindigkeiten und Steigungen mit einem Korrelationskoeffizient von r = 0,829 beschrieben (SEXTON u. ERICKSON 1990). Bei Untersuchungen im Rahmen einer Geländeprüfung von Fahrpferden wurde festgestellt, daß bei den Tieren mit den höchsten Herzfrequenzen auch gleichzeitig die höchsten Laktatkonzentrationen vorlagen (SNOW 1990). Bei einem 100-km- Distanzritt, fand man die höchsten Laktatkonzentrationen bei den aufgrund ihrer zu hohen Herzschlagfrequenzen aus dem Wettkampf ausgeschiedenen Pferden (SLOET VAN OLDRUITENBORGH-OOSTERBAAN et al. 1991).
Somit liegt zwar die Vermutung nahe, daß bei auftretenden sehr hohen Herzfrequenzen auch stark erhöhte Laktatwerte vorliegen, dennoch sollten zur Kontrolle immer beide Werte gemessen werden, da auch andere Gründe als die Belastung allein die erhöhten Werte bedingen können. Eine (u.U.
auch subklinische) Lahmheit bewirkt z.B. eine erhöhte Herzfrequenz bei Belastung (FOREMAN et al. 1990). Ebenso können andere Erkrankungen, z.B. des Atemsystems, zu Veränderungen der Herzfrequenz oder auch des Laktatgehaltes führen, da der Sauerstoffaustausch verschlechtert wird (MAIER-BOCK u. EHRLEIN 1978, COUROUCÉ 1999). In niedrigen Frequenzbereichen kann die Herzfrequenz wie bereits erwähnt zudem auch noch durch psychogene Einflüsse erhöht werden.
34 Literatur 2.4.5 Wiederabbau von Ausdauerleistungsfähigkeit
Nach Beendigung von Trainingsprogrammen kommt es wieder zu Verlusten der cardiovaskulären Fitness und damit sinkender Ausdauerleistung. Über die Frage, wie lange es dauert, bis ein solcher Effekt eintritt, herrschen jedoch unterschiedliche Ansichten. Für Vollblutrennpferde wird angegeben, daß sie schon nach 14 Tagen Ruhe beginnen, den Konditionsstand abzubauen und nach 2 Monaten einen wesentlichen Teil der cardiovaskulären (und auch muskulären) Fitness wieder verloren haben (IVERS 1983). Auch Untersuchungen an Ponies zeigten, daß die größten Veränderungen der Fitneß durch Detraining in Form von Boxenruhe in den ersten 5 Wochen auftreten (SLOET VAN OLDRUITENBORGH-OOSTERBAAN et al. 1993). Bei den in der vorliegenden Studie genutzten Warmblutpferden wurden zu einem früheren Zeitpunkt deutliche Verluste der Ausdauerleistung nach 6 Wochen Detraining beobachtet (SCHÄFER et al.
2000).
An anderer Stelle wurde hingegen festgestellt, daß Vollblutrennpferde bei Weidegang noch 5 Wochen nach Trainingsende im Anschluß an eine definierte Belastung keine höheren Herzfrequenzen oder Laktatwerte aufwiesen, als in trainiertem Zustand. Daraus wurde geschlossen, daß ein fittes Rennpferd einen Monat Trainingsausfall ohne meßbare Veränderungen der cardiopulmonalen Fitness verkraften kann (FOREMAN et al. 1990). Auch bei Trabern stiegen analog dazu die Laktatwerte nach einer Detrainingsphase von 5 Wochen nicht wieder an (THORNTON et al. 1983).
Es scheint also, daß der Wiederabbau einer einmal aufgebauten Ausdauerleistungsfähigkeit bei verschiedenen Tieren und Haltungsformen unterschiedlich viel Zeit in Anspruch nimmt und daher anhand der jeweiligen Gegebenheiten individuell bewertet werden muß.
2.5 Tests zur Überprüfung der Ausdauerleistungsfähigkeit
Um den Leistungsstand von Pferden zu überprüfen, sei es vor Beginn eines spezifischen Trainings zur Erkennung des Ausgangszustandes oder auch während bzw. nach Ende einer Trainingsphase zur Feststellung des Trainingserfolges, bedient man sich in der Regel verschiedener Belastungstests. Für die Durchführung solcher Tests gibt es unterschiedliche Möglichkeiten. In den meisten Fällen wird mit Stufenbelastungstests gearbeitet. Hierbei werden nacheinander mehrere Stufen mit ansteigender Belastungsintensität durchlaufen. Diese Form hat sich in der Vergangenheit zur Beurteilung der Herz- und Kreislauffunktion als besonders geeignet erwiesen (EHRLEIN et al. 1970b).
Alternativ zur Stufenbelastung wird auch in einer Reihe von Untersuchungen die Leistung von Pferden mit Hilfe von Dauerbelastungen bei konstanter Geschwindigkeit überprüft.
Für beide Testformen gilt, daß sie grundsätzlich auf zwei verschiedenen Wegen stattfinden können, nämlich im Feld unter dem Reiter bzw. im Gespann oder auf dem Laufband. Für beide Formen gilt aber, daß eine ausreichende Standardisierung unbedingt erforderlich ist, um die in aufeinanderfolgenden Tests erbrachten Leistungen miteinander vergleichen zu können. Gleichgehalten werden sollten:
• Zustand und eventuelle Medikation des Pferdes
• Art und Zeitpunkt der Fütterung
• Geschwindigkeit u. Gleichmäßigkeit d. Geschwindigkeit d. Belastung
• Distanz und Dauer der Belastung
• Pausendauer zwischen Belastungsstufen, sofern eine Pause vorgesehen ist
• Zeitpunkt der Blutentnahme
• Behandlung der Blutprobe
• Methode der Analyse
36 Literatur In Laufbandtests ist zudem noch das Beibehalten der gleichen Steigung zu beachten. Bei Feldtests sollte der Testort, also die Bahn, sowie der Reiter bzw. Fahrer jeweils gleich sein (LINDNER 1997).
Nicht standardisierbar sind (LINDNER 1997):
• Bodenverhältnisse
• Umgebungstemperatur
• Luftfeuchtigkeit
Die Schwierigkeit der Standardisierung der Bodenverhältnisse bei Feldtests kann durch Vermeidung extremer Wetter- und Bodenbedingungen weitgehend ausgeglichen werden.
Das Problem der Standardisierung von Temperatur und Luftfeuchtigkeit trifft für Tests auf dem Laufband nur bedingt zu, wenn diese in klimatisierten Räumen stattfinden.
Noch vor einigen Jahren wurde gefordert, daß die Pferde vor einem Test nicht abgeritten, d.h. weder getrabt noch galoppiert werden, sondern lediglich im Schritt bewegt werden dürften (EHRLEIN et al. 1973). Bei einem Test, der den Pferden jedoch sofort hohe Leistungen abverlangt, ist diese Methode schon aufgrund des deutlich erhöhten Verletzungsrisikos abzulehnen. Zudem geht man heute davon aus, daß die Pferde neben der oben genannten Problematik auch deshalb ausreichend aufgewärmt werden sollten (mindestens je 5 Minuten Schritt und Trab), um das sogenannte
„Anlauflaktat“ zu verhindern (LINDNER 1997). Hierunter wird verstanden, daß zu Beginn der Belastung eine erhöhte Laktatkonzentration entsteht, weil der aerobe Stoffwechsel eine gewisse Zeit braucht, um optimal zu arbeiten (siehe auch Kap. 2.1.2.2).
Um auch leistungsstarke Pferde voneinander unterscheiden zu können, sollte die Stufendauer 5 Minuten betragen. Mindestens 4 Stufen sind für ein möglichst lückenloses Beobachten des Verhaltens der
Laktatkonzentrationen erforderlich, wobei die Pausendauer stets eine Minute betragen sollte, so daß für die Blutprobenentnahme direkt nach Belastungsende genug Zeit vorhanden ist (LINDNER 1997).
2.5.1 Stufenbelastungstests auf der Bahn (Feldtests) und auf dem Laufband
Die Durchführung von Stufenbelastungstests kann je nach Möglichkeiten auf dem Laufband oder auch im Feld erfolgen. Beide Alternativen haben Vor- und Nachteile.
Verschiedene Hersteller bieten Hochgeschwindigkeitslaufbänder an, die auch intensivste Belastung der Tiere ermöglichen. Der wichtigste Vorteil der Testdurchführung auf dem Laufband ist die bessere Standardisierbarkeit.
Das Laufband bietet reproduzierbare Bedingungen bezüglich Laufgeschwindigkeit, Bodenbeschaffenheit und Umgebung. Zudem besteht die Möglichkeit, während der Belastung Blutproben zu entnehmen oder Atemgase zu messen. Ein weiterer Vorteil ist, daß störende Einflüsse durch einen Reiter oder Fahrer nicht auftreten und eventuelle Störungen des Bewegungsablaufes sofort erkannt werden können (THORNTON 1985, ROSE 1991, OKONEK 1998 ).
Nachteilig wirkt sich hingegen aus, daß der Bewegungsablauf der Tiere durch die Gegenbewegung des Bandes nicht ganz dem natürlichen entspricht (BARREY et al. 1993a). Zudem fehlt der unter Bedingungen im Feld auftretende Gegenwind, der zwar einerseits einen erhöhten Luftwiderstand bewirkt, andererseits aber auch die Thermoregulation deutlich verbessert. Dieser Nachteil kann jedoch durch den Einsatz eines Windsimulators, also eines Ventilators, deutlich reduziert werden (BOOS 1991).
38 Literatur Die Alternative zum Belastungstest auf dem Laufband ist der Feldtest unter dem Reiter bzw. im Gespann. Der Feldtest hat den Vorteil, daß er unter annähernd den Bedingungen stattfindet, die denen im Training oder im Rennen entsprechen, wodurch die Ergebnisse leichter auf die erforderlichen Leistungen übertragbar sind (THORNTON 1985, ROSE 1991).
Nachteilig wirkt sich hingegen die schlechtere Standardisierbarkeit, also die unterschiedlichen Bodenverhältnisse und klimatischen Bedingungen, die Schwierigkeiten, eine konstante Geschwindigkeit zu halten, sowie der individuelle Einfluß des Reiters oder Fahrers aus. Die Möglichkeit zu Messungen während der Belastung ist zudem erheblich eingeschränkt (THORNTON 1985, ROSE 1991, OKONEK 1998).
Um auf dem Laufband eine höhere Belastung zu erzeugen, ist es erforderlich, eine Steigung vorzugeben. Bei gleicher Geschwindigkeit wurden in einer Studie (BARREY et al. 1993a) im Feld sowohl signifikant höhere Herzfrequenzen als auch Blutlaktatkonzentrationen als auf dem Laufband ohne Steigung gemessen. Eine Steigung von 3,5 % konnte diese Unterschiede jedoch weitgehend minimieren. Um die Bedingungen beider Tests einander anzugleichen, wird eine Steigung im Bereich von 3 bis 3,7 % Steigung angegeben (BARREY et al. 1993b, GALLOUX et al. 1993). Eine neuere Untersuchung (COUROUCÉ et al. 2000) ermittelte als optimale Steigung für eine Vergleichbarkeit zwischen Feld und Laufband bei französischen Trabern für die v2 (Geschwindigkeit, bei der eine Blutlaktatkonzentration von 2 mmol/l erreicht wird) 2 % sowie für die v200
(Geschwindigkeit bei einer Herzfrequenz von 200 bpm) und die v4
(Geschwindigkeit bei der eine Blutlaktatkonzentration von 4 mmol/l erreicht wird) 2,4%.
Wenn es also gelingt, die Bedingungen von Feldtests weitgehend zu standardisieren, bieten sie sicherlich eine Alternative mit einigen Vorteilen.
Da diese Standardisierbarkeit jedoch häufig sehr schwierig ist, ist insbesondere bei wissenschaftlichen Fragestellungen ein Laufbandtest zur Leistungsüberprüfung vorzuziehen.
Eine detaillierte Aufstellung von bisher durchgeführten Belastungstests auf dem Laufband sowie im Feld findet sich bei OKONEK (1998).
2.6 Schlußfolgerungen aus der Literaturübersicht
Die in der Literaturübersicht dargestellten Publikationen verdeutlichen, daß ein entsprechendes Training die Ausdauerleistung von Sportpferden verbessern kann. Diese Fortschritte können am einfachsten anhand der Blutlaktatkonzentrationen und der erreichten Herzfrequenzen unter einer standardisierten Belastung dargestellt werden.
Das Anliegen eines jeden Pferdesportlers sollte dabei sein, den Trainingsfortschritt auf möglichst schonende Weise zu erzielen und dadurch das Verletzungsrisiko des Pferdes möglichst gering zu halten. Nur wenige Studien beschäftigten sich aber bisher mit einem direkten Vergleich von Formen des Ausdauertrainings und ihrem jeweiligen Trainingserfolg. Zu diesem Fragenkomplex sollte mit der vorliegenden Arbeit ein Beitrag geleistet werde.
