Leistungssport: Muskeltiere

Neue Technologien und neue wissenschaftliche Erkenntnisse helfen bei der Suche nach Vorteilen im sportlichen Wettkampf. Auch Hobbysportler profitieren davon. Der optimale Athlet bleibt jedoch ein Wunschbild.

Nur zwei Wochen vor dem großen Rennen stand ein Ausscheidungsbewerb über die volle Renndistanz auf dem Programm. Nachdem der 23-jährige Spiridon Louis die Qualifikation als Fünfter gerade noch geschafft hatte, lief der Grieche die damals rund 40 Kilometer lange Strecke in 2:58:50 Stunden und schrieb damit Sportgeschichte: Louis errang die Goldmedaille im Marathonlauf bei den ersten Olympischen Spielen der Neuzeit 1896 in Athen.

Jeder der Teilnehmer des diesjährigen Vienna City Marathon am Sonntag, dem 7. Mai, würde ein Qualifying nach Art des damaligen Olympiamarathons meiden. Auch die Getränkeversorgung des späteren Olympiasiegers – angeblich ein Becher Wein auf halber Strecke – würde eher Kopfschütteln hervorrufen. Geändert haben sich in diesen 110 Jahren aber vor allem die Laufzeiten: Mehrere hundert Hobbysportler werden Louis’ Siegerzeit beim Zieleinlauf des diesjährigen Vienna City Marathon auf dem Wiener Hel- denplatz unterbieten.

Nach damaligen Gesichtspunkten war Louis’ Laufzeit dennoch eine Spitzenleistung. Aber das Verständnis dafür, was eine sportliche Leistung auf Weltklasseniveau ausmacht und wie sie vorbereitet wird, hat sich seither dramatisch verschoben und wird permanent neu definiert: „Um ganz vorne zu sein, muss heute enorm viel Aufwand in sehr vielen Bereichen betrieben werden“, erklärt Hans Holdhaus, Leiter des Instituts für medizinische und sportwissenschaftliche Beratung in Maria Enzersdorf bei Wien. Leistungsphysiologie, Biomechanik, Ernährungswissenschaften, Sportmedizin und Psychologie gehören zu den wesentlichen, im Leistungssport zählenden Bereichen. Esoterisches und „Wunder“-Heiler besetzen dabei allenfalls eine Nische.

Im Spitzensport spielen neben Talent und Training der Einsatz neuester Technologien und wissenschaftlich unterstützter Methoden eine immer bestimmendere Rolle. Sportliche Höchstleistungen entwickelten sich stets parallel mit Fortschritten in Technologie und Medizin. Laut Holdhaus hätten sich alle Prognosen auf ein Ende der sportlichen Leistungsverbesserung als falsch erwiesen: „Es gibt bestimmt weitere Neuerungen und Überraschungen. Der Mensch hat sich immer adaptiert.“

Für die Suche nach den Olympiasiegern und Sporthelden der Zukunft sind aktuell Innovationen in der Informatik, den Materialwissenschaften und der Biotechnologie die wichtigsten Anstoßgeber. Steht mit der rasanten Entwicklung in diesen Bereichen auch im Leistungssport eine neue Ära bevor?

Klügere Technik und besseres Know-how waren schon in der Vergangenheit entscheidende Faktoren für Sprünge im Leistungsniveau. Als der US-Amerikaner Charles Sherill 1887 bei einem Sprint zum ersten Mal den Tiefstart auf allen Vieren praktizierte, waren Kopfschütteln und Gelächter die mildesten Reaktionen – aufgrund der besseren Beschleunigungsmöglichkeit hat sich diese Methode jedoch durchgesetzt. Mehr als 40 Jahre später kam mit fix im Boden verankerten Startblocks, die einen noch festeren Abstoß ermöglichen, ein weiterer Entwicklungsschritt. Und der Wechsel von den bis dahin üblichen Aschenbahnen zum Kunststoffuntergrund, nach dem Markennamen heute noch oft „Tartan“ genannt, brachte auf allen Distanzen eine weitere Verbesserung der Laufzeiten.

Im Langstreckenlauf war es unter anderem Emil Zatopek, der nach 1945 der so genannten „Intervall-Methode“ Popularität verschaffte. Ein typisches Training des Tschechen sah so aus: 20-mal 200 Meter, 40-mal 400 Meter und zum Abschluss erneut 20-mal 200 Meter. Zwischen die schnellen Laufeinheiten schob Zatopek jeweils einen langsamen 200-Meter-Trab ein. Heute würde niemand mehr ein solches Pensum auf sich laden, aber mit der Methode der kurzen, sich wiederholenden Belastungen war der 18-fache Weltrekordler und vierfache Olympiasieger wegweisend.

Laktat-Analyse. „Das Lauftraining ist heute wesentlich komplexer und durch den Einsatz leistungsdiagnostischer Untersuchungen viel treffsicherer auf den einzelnen Athleten zugeschnitten“, sagt Hubert Millonig, Österreichs erfolgreichster Trainer im Langstreckenlauf. Eine besondere Entwicklung war vor etwa 25 Jahren der Beginn der Trainingsüberwachung mittels Laktat-Analyse. Dabei wird die Intensität einer sportlichen Belastung durch den Gehalt von Laktat, dem Salz der Milchsäure, im Blut bestimmt – damals eine Sensation, da zuvor keine messbaren Körperparameter zur Steuerung des Trainings herangezogen wurden, sondern nur die Stoppuhr. Die Trainingssteuerung über Laktat, Herzfrequenzen und bestimmte Schwellenwerte wird im Wesentlichen bis heute unverändert angewandt – mittlerweile auch von tausenden Hobbysportlern, die das ehemals exklusive Know-how aus dem Spitzensport für das Erreichen persönlicher Bestleistungen oder ein gesundheitsorientiertes Training einsetzen.

„Die Trainingsumfänge sind heute in vielen Bereichen des Leistungssports bereits so hoch, dass sie kaum noch gesteigert werden können“, urteilt Reinhard Guschelbauer, Sportwissenschaftlicher Koordinator der Universität Wien. Der Fokus richtet sich daher nicht auf noch mehr und noch härteres Training, sondern auf möglichst effektive Erholung und Vermeidung von Überbelastungen. Klassisch in diesem Zusammenhang: Hermann Maier auf seinem Fahrrad-Ergometer. Durch das Strampeln wird Maier kein besserer Skifahrer, aber zwischen den Rennen fördert das Radeln die Erholung und schont den Bewegungsapparat.

Einer der entscheidenden Punkte ist, möglichst gut über den Erholungszustand des Körpers Bescheid zu wissen. Darüber geben bestimmte Blutwerte Aufschluss, wie Creatinkinase (CK), ein Enzym, das bei kleinen Verletzungen des Muskels freigesetzt wird, oder Harnstoff, der auf den Abbau von körpereigenem Eiweiß durch lang andauernde Belastungen hinweist. Die Frage, ab wann weiteres Training nicht mehr zu Leistungssteigerung, sondern zu Verletzungen am Bewegungsapparat führt, ist dennoch nicht geklärt. „Ein wunder Punkt“, meint Trainer Millonig. Während das Herz-Kreislauf-System praktisch unbegrenzt trainierbar scheint, sind Gelenke, Sehnen und Bänder die Schwachstellen im Körper, die auf mechanische Überbelastungen mit Entzündungen, Ermüdungsbrüchen oder Deformationen reagieren. Ein wissenschaftlich abgesichertes Vorwarnsystem dafür gibt es nicht. Die Intuition hat auch im Training des 21. Jahrhunderts ihren Platz. Millonig: „Das Gefühl und die Erfahrung des Athleten sind hier gefragt. Die Kunst des Trainers liegt darin, für jeden Sportler individuell die richtige Trainingsdosis zu finden.“

Auch sollte der Trainer eine vielseitige Entwicklung des Sportlers fördern. Schnelligkeit, Koordination, Kräftigung des gesamten Körpers und Grundlagenausdauer spielen in praktisch allen Sportarten eine zentrale Rolle. Ein Marathonläufer muss nicht nur ausdauernd, sondern auch sehr schnell sein. Ebenso muss Andi Ivanschitz nicht nur gezielte Pässe abgeben, sondern auch in der 88. Minute des letzten Meisterschaftsspiels einer langen Saison seinen Gegenspielern noch davonlaufen können. Und genauso braucht Michael Walchhofer auf der Streif nicht nur Überwindungsvermögen und Kraft, sondern auch außerordentliches Koordinationsvermögen, um jenseits der 100 Kilometer pro Stunde die Bretter am Boden und in der richtigen Richtung zu halten.

Spurenelemente. Unterstützt wird die moderne Trainingswissenschaft durch ausgeklügelte Ernährungsmaßnahmen, ein Bereich, in dem sich laut Leistungsdiagnostiker Holdhaus „sehr viel getan hat“. Das betrifft sowohl die Getränkeversorgung mit Elektrolyten und langkettigen Kohlehydraten beispielsweise während eines Marathonlaufs als auch die Zusatzernährung im Training. Die Fülle der Möglichkeiten reicht von bekannten Vitaminpräparaten über immunstärkende Spurenelemente wie Zink, umstrittene Substanzen wie Kreatin (für die Schnellkraft und zur Regeneration) und L-Carnitin (zur besseren Fettverbrennung) bis zur individuell abgestimmten Zufuhr bestimmter Aminosäuren. Auch die Nanotechnologie hat im Speiseplan mancher Spitzensportler Einzug gehalten. So verzehren beispielsweise die Spieler des FC Bayern München regelmäßig Pillen mit Nanosilizium. „Die Regeneration und der Heilungsprozess bei Verletzungen laufen dadurch besser“, gibt sich Bayern-Arzt Hans-Wilhelm Müller-Wohlfahrt überzeugt. Silizium wird dabei in speziellen Mahlverfahren zu Partikeln von einem milliardstel Meter Durchmesser zerkleinert und soll dadurch besser vom Körper aufgenommen werden.

Einiges, was im Leistungssport Sinn machen kann, ist für den durchschnittlichen Marathonläufer jedoch hauptsächlich teuer und nicht uneingeschränkt zu empfehlen. „Im Hobbysport wird bei der Zusatzernährung vieles übertrieben“, urteilt Sportwissenschafter Guschelbauer.

Die physiologisch bestmögliche Vorbereitung ist jedoch nur ein Teil der Geschichte. „Mind is everything“, proklamierte schon der legendäre finnische Langstreckenläufer Paavo Nurmi. Die mentale Vorbereitung auf die Wettkampfsituation, die absolute Konzentration auf das Geschehen, das Abrufen der Leistungsfähigkeit auch unter schwierigsten Bedingungen: Sportpsychologie, die abseits simpler Motivationsformeln à la „Du schaffst, was du willst“ arbeitet, spielt eine zunehmend wichtigere Rolle. In Österreich wurde diese Richtung vor allem durch Günther Amesberger, Leiter des Bereichs Sportpädagogik und Sportpsychologie an der Universität Salzburg, bekannt, der die Segel-Olympiasieger Roman Hagara und Hans Peter Steinacher betreut. Eine der angewandten Methoden ist das Biofeedback. Dabei werden Parameter wie Hautwiderstand, Atemfrequenz oder Muskelspannung gemessen und optisch dargestellt. Der Sportler beeinflusst durch eigenes Verhalten diese Werte und kann so in den gewünschten Zustand von Ruhe oder Konzentration kommen.

Fortschritte in der Technik treiben die Suche nach neuen Formen der Leistungssteigerung weiter an. „Der sporttechnologische Bereich wird bei Weitem noch nicht ausgeschöpft“, sagt Arnold Baca, Leiter der Abteilung Biomechanik und Sportinformatik am Institut für Sportwissenschaften der Uni Wien. Wenn Zentimeter oder Sekundenbruchteile entscheiden, kann die bessere Technik den Ausschlag geben. Auch hier, im Bereich der sportbezogenen Materialwissenschaft, kommt die Nanotechnologie ins Spiel. Die Rahmen von Zeitfahrrädern aus nanotechnologisch hergestelltem Karbongewebe beispielsweise sind mit einem Gewicht von weniger als einem Kilogramm nicht nur federleicht, sondern zugleich stabiler als herkömmlich gefertigte Räder.

Neue Möglichkeiten eröffnen auch die Entwicklungen in der Informationstechnologie. So werden etwa in einem Projekt der Uni Wien Schlagfolgen und Treffsicherheit bei Tischtennisspieler Werner Schlager computerunterstützt analysiert. Eiskunstläufer können aus Computersimulationen erfahren, welche neuen Sprünge theoretisch möglich sind. In Sportarten wie Fußball oder Eishockey wird das Bewegungsverhalten am Feld durch drahtlose Sensoren exakt ermittelt, wodurch Feinabstimmungen im Training und bei der Taktik möglich werden.

Superkameras. Der Einsatz leistungsfähiger Kameras in Verbindung mit Computerberechnungen eröffnet neue Einblicke. Sportwissenschafter Baca: „Mit den Bildern einer Kamera, die 2000 Aufnahmen pro Sekunde macht, werden plötzlich kleinste Bewegungen sichtbar, beispielsweise im Knie- oder Sprunggelenk, die zuvor nicht erkannt wurden.“ Vor allem zur Prävention von Überlastungen und in der Rehabilitation können diese Erkenntnisse helfen, selbstverständlich auch in der Verfeinerung und Korrektur von Bewegungsabläufen. Auch im Langstreckenlauf sieht Leistungsdiagnostiker Holdhaus dafür noch Potenzial: „Dieser Bereich wird vernachlässigt, es wird verstärkt in diese Richtung gehen.“

Bei allen Verheißungen der Technik: Die Suche nach dem perfekt designten Sportler hält Bewegungswissenschafter Baca für ein Trugbild: „Man kann mit viel Einsatz gewisse Korrekturen in Bewegungsabläufen vornehmen und einen ‚besseren‘ Sportler hervorbringen, aber nicht den ‚optimalen‘ Athleten.“ Wissenschaft und Sport werden dennoch weiter gemeinsam marschieren. Chips zur Messung und Versendung von Blutparametern in Echtzeit könnten die nächste technologische Verfeinerung für die Trainingssteuerung sein. Aus der Hirnforschung sind bestimmte Neurotransmitter bekannt, Glyzin und Gamma-Aminobuttersäure, deren Unterdrückung in extremen Stresssituationen „übermenschliche“ Leistungen ermöglichen – ein zukünftiger Weg zum sportlichen Erfolg?

Selbstverständlich hat für die Leistungsentwicklung stets auch Doping eine Rolle gespielt; einige Weltrekorde der Leichtathletik scheinen mit den aktuell stärkeren Kontrollen außer Reichweite. „Megasprünge sind nicht zu erwarten, kleine Verbesserungen in bestimmten Disziplinen aber sehr wohl“, schätzt Holdhaus.

Trotz der zunehmenden Verwissenschaftlichung des Sports führen oft auch sehr einfache Methoden zum Erfolg. So nimmt die britische Marathonweltrekordlerin Paula Radcliffe – und nach ihrem Vorbild zahlreiche andere Sportler – seit Jahren minutenlange Bäder in kaltem Wasser, um nach den Lehren des Pfarrers Kneipp die Regeneration zu beschleunigen und die Aktivität der Blutgefäße zu verbessern. Die allein richtige Trainingsmethode und die generell perfekte Bewegung gibt es nicht: „Läufer haben mit den unterschiedlichsten Laufstilen Weltklasseleistungen gezeigt“, sagt Lauftrainer Millonig. „Auch der Ausspruch: ‚Wir in Europa messen Laktat, und die anderen laufen die Rekorde‘ hat mit Blick auf die erfolgreichen afrikanischen Athleten seine Berechtigung.“

Von Andreas Maier