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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen des Leistungszustandes einer Person für die Erstellung eines individuellen Betreuungskonzeptes und Trainingsanweisung gemäß dem Oberbegriff nach Anspruch 1.
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In der heutigen Zeit ist die Erhaltung des Gesundheits- und Fitnesszustandes beim Menschen ein wesentlicher Bestandteil moderner westlicher Lebensführung. Fitnessstudios und Sportstudios erfreuen sich daher zunehmender Beliebtheit. Mit Hilfe von Trainingseinrichtungen wird ein auf die Trainingsperson abgestimmtes Trainingskonzept entworfen. Dabei können die Zielsetzungen sehr unterschiedlich sein. Solche Trainingsziele sind beispielsweise eine allgemeine Leistungssteigerung, Ausdauer, Fettabbau oder gezielter Muskelaufbau. In zunehmenden Maßen fließen in solche Trainingskonzepte auch die individuellen Ernährungs- und Bewegungsgewohnheiten mit ein.
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Für ein zielgerichtetes, individuelles Training, sei es im Hinblick auf eine Gewichtsreduzierung, einen Fettabbau oder einen Aufbau der Muskulatur, ist jedoch ein erheblicher personeller Aufwand für die Betreuung und Beratung des Trainierenden und die Auswertung der Trainingsdaten erforderlich. In Fitness- und Sportstudios wird üblicherweise für jeden Trainierenden ein Trainingsplan entworfen, der auf die individuellen Bedürfnisse und Zielsetzungen der trainierenden Person ausgelegt ist. Beispielsweise wird für einen Muskelaufbau ein Trainingskonzept entworfen, bei dem phasenabhängig Hauptmuskelgruppen wie die Beinmuskulatur, die Bauch- und Rückenmuskulatur und die Armmuskulatur trainiert werden. Basierend auf diesem Trainingskonzept sollen sich beim Trainierenden die Trainingserfolge nach einer gewissen Zeit einstellen. Dabei bleibt es sehr oft den Trainierenden selbst überlassen, die Trainingseinheiten aufzuzeichnen und zu kontrollieren. Die Einschaltung des Trainers erfolgt in der Regel in mehr oder weniger unregelmäßigen Abständen. Eine zielgerichtete, individuelle und regelmäßige Betreuung ist aus Kosten- und Zeitgründen in den meisten Fitness- und Sportstudios nicht möglich.
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Als weiterer Nachteil kommt hinzu, dass die von Fitness- und Sportstudios angebotenen Trainingskonzepte auf einem einheitlichen Schema basieren und individuelle Schwachstellen und Defizite allenfalls zu Beginn der Trainingsphase ermittelt werden.
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Die üblichen im Stand der Technik beschriebenen Verfahren zum Messen der Ausdauerleistung basieren zum größten Teil auf einer Messung des Herzpulses während eines vorhergehenden Trainingszeitraumes, in der die Person einer zunehmenden Anstrengung ausgesetzt wird. Solche Verfahren sind beispielsweise in der
DE 694 24 982 T2 und der
DE 695 32 803 T2 beschrieben. Diese Verfahren dienen allerdings lediglich der Messung des Herzpulses und stellen daher nur einen kleinen Ausschnitt des gesamten Leistungsprofils einer Person dar.
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Für eine qualitative, optimierte individuelle Trainingsbetreuung und ein optimiertes Betreuungskonzept ist jedoch eine allumfassende Aufzeichnung der Leistungsdaten der trainierenden Person und deren Auswertung erforderlich. Ein solches Konzept wird in der
DE 102 33 651 A1 weiterverfolgt. Darin wird ein Verfahren zur individuellen Trainingsbetreuung beschrieben, bei dem Nutzerdaten, wie Gewicht, Größe, Alter, Geschlecht sowie die Ergebnisse eines Eingangstraining und/oder die Trainingsziele des Nutzers in eine dafür vorgesehene Vorrichtung eingegeben werden. Anhand der Nutzerdaten wird basierend auf einer in einem Zentralrechner abgelegten Datenbank ein individueller Trainingsplan erstellt. Der Trainingsplan ist mit Hilfe einer lokalen Rechnereinrichtung abrufbar, die Trainingsaktivität wird dokumentiert und an den Zentralrechner übertragen und der Trainingsplan durch Abgleich mit den Daten der zentralen Datenbank unter Berücksichtigung der tatsächlich erbrachten Trainingsaktivität angepasst und aktualisiert. Beim Anpassen und Aktualisieren des Trainingsplans können die beim Training gemessenen physiologischen Parameter, insbesondere der Puls und/oder der Blutdruck des Trainierenden, mit berücksichtigt werden. Auf diese Weise wird der Trainingsplan präziser auf die individuellen Gegebenheiten des einzelnen Nutzers angepasst und somit effektiver gestaltet. Ferner ist bei diesem Verfahren vorgesehen, dass begleitend zum Training mittels einer Anzeigeeinrichtung optisch, akustisch und/oder taktil Informationen übermittelt werden. Beispielsweise kann zur Erzielung der Wirkung einer virtuellen Fahrrad- oder Ruderrundfahrt ein Video angeboten werden, dessen Abspielgeschwindigkeit in Abhängigkeit einer Tretfrequenz eines Fahrrad-Hometrainers bzw. der Schlagfrequenz eines Rudertrainingsgerätes variiert wird. Wenn die Trainingsaktivität beispielsweise in einem einfachen Joggen besteht, ist als Aufnahmeeinrichtung ein Schrittfrequenzmesser zweckmäßig. Ziel des in der
DE 102 33 651 A1 beschriebenen Verfahrens ist es, den Trainingsplan über das Internet mit dem Zentralrechner abzustimmen und auszuwerten. Nachteilig ist jedoch, dass es sich bei diesem Verfahren lediglich um eine andere Handhabung der bei dem jeweiligen Leistungstest gewonnenen Daten handelt. Der Trainierende verwendet nach wie vor die auf dem Markt üblichen Fitnessgeräte, die schließlich mit einem Datenverarbeitungssystem verbunden werden. Die Einstellung eines individuellen Trainingskonzeptes, das den Leistungszustand des Trainierenden allumfassend berücksichtigt, wird nicht beschrieben.
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Aus der
US 6 010 452 A ist ein Verfahren zum Betreiben eines Trainingsgerätes sowie eine Vorrichtung zur Erfassung von Körperfunktionen bekannt. Ein Teil des Verfahrens sieht vor, dass die Körperfunktionen anhand des Laktatspiegels des Blutsauerstoffs, der Herzschlagfrequenz, des Blutzuckerspiegels und/oder der Körpertemperatur erfasst werden. Daneben können auch andere körperspezifische Daten, wie Körperhöhe, Körpermaße, Alter und der BMI verwendet werden. Hierbei können die spezifischen Datensätze mit Referenzwerten verglichen und maximal zulässige Grenzwerte für die trainierenden Personen definiert werden.
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Die
WO 2004/054 660 A1 beschreibt ein Verfahren zur Bestimmung des individuellen Fitnessalters einer Person anhand von Messungen verschiedener physiologischer Parameter, wie z. B. der Erholungsrate des Herzens, der Flexibilität, der Stärke und der Körperfettzusammensetzung. Dabei kann der Gesamtstatus der körperlichen Fitness durch Vergleich des Fitnessalters mit dem tatsächlichen Alter ermittelt werden.
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Jedoch ist es nach diesen Verfahren nicht möglich, Kraftdefizite, Dysbalancen und sonstige Schwachstellen der für die Körperstatik entscheidenden Hauptmuskelgruppen bei einem Trainierenden gezielt festzustellen.
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Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Verfahren zum Bestimmen des Leistungszustandes einer Person bereitzustellen, mit dem es möglich ist, ein individuelles Betreuungskonzept für die Person zu erarbeiten und abzustimmen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zunächst der Ist-Zustand des Trainierenden ermittelt, um auf dessen Grundlage einen zielgerichteten Abgleich für einen sinnvollen Einstieg in ein fitness- oder gesundheitsorientiertes Trainingsprogramm zu ermöglichen. In einem ersten Schritt erfolgt die Leistungsdiagnostik anhand einer Körperanalyse. Dieser Schritt umfasst vorzugsweise eine Körperfettmessung, die bevorzugt nach der Bio-Impedanz-Methode durchgeführt wird. Die Bio-Impedanz-Methode basiert auf der Analyse unterschiedlicher Reizleitungsgeschwindigkeiten der Gewebestrukturen.
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Der medizinische Gewichtsfaktor für einen elektrischen Impuls wird nach folgender Formel bestimmt:
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Anschließend wird das ”ideale Körpergewicht” anhand des medizinischen Gewichtsfaktors (in Prozent zur Körpergröße) ermittelt:
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Mit Hilfe der so ermittelten Größen FGröße und FGewicht lässt sich ein Korrekturfaktor errechnen: KKorrektur = FGröße × FGewicht.
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Unter Korrekturfaktor versteht man den Gewichtsüberschuss/-mangel in Korrelation zum Körpergewicht.
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In einem weiteren Schritt erfolgt eine sogenannte Ausdauerleistungsdiagnostik, in der der PWC-Wert (PWC = Physical Work Capacity) ermittelt wird. Der PWC-Wert bezeichnet die Leistung in Watt pro Kilogramm Körpergewicht. Hierbei wird ermittelt, was der Trainierende pro Kilogramm Körpergewicht an Leistung in Watt erbringen kann. Bei diesem Schritt wird im Wesentlichen die Ausdauerleistungsfähigkeit des Trainierenden mit Hilfe der Herzfrequenz ermittelt. Bei kontinuierlich ansteigender Belastung besteht ein linearer Bezug zwischen der Belastungsintensität und der Herzfrequenz bis zu dem zuvor genannten Herzfrequenzumschlagepunkt. Dieser wurde bei 170 Herzschlägen/Minute standardisiert. Der Herzfrequenzumschlagepunkt gibt die maximale Arbeitsintensität an, bei der die Energieversorgung des Trainierenden gerade noch aerob abgesichert werden kann. Der PWC-Wert ist somit ein effektiver Leistungsparameter für die Ausdauerleistung des Trainierenden. Üblicherweise kannals erste Verfahrensmaßnahme eine allgemeine anamenistische Datenerhebung vorgenommen werden. Hierbei werden von dem Trainierenden trainingsrelevante Tatsachen, wie eventuelle Erkrankungen sowie ein Ausschluss von Kontraindikationen und Medikamenteneinnahme, erfasst.
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Vorzugsweise findet der im Stand der Technik bekannte Conconi-Test Anwendung. Der Conconi-Test ist eine Methode, um für das Ausdauertraining die individuelle Herzfrequenz und Belastungsintensität, gemessen an der Belastung in Watt, an der anaeroben Schwelle festzustellen. Üblicherweise werden für diesen Test Übungen am Laufband oder am Fahrradergometer durchgeführt. Somit stellt der Test eine Beziehung zwischen Belastungsintensität und Pulsfrequenz her.
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Grundlegend für die Durchführung des Conconi-Testes ist ein gleichmäßiges und schrittweises Erhöhen der Belastungsstufen des Trainierenden. Zu Beginn wird ein langsames Tempo gewählt, das im Laufe der Trainingsphase gesteigert wird. Hierdurch wird eine kontinuierliche Steigerung der Belastungsintensität erreicht. Der Puls wird kontinuierlich gemessen und aufgezeichnet. Erst wenn der Trainierende einen Puls von 170 erreicht hat oder vorher (z. B. bei Beinermüdung), wird der Test abgebrochen.
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Die gemessenen Wertepaare aus Pulsfrequenz und Leistung in Watt werden in ein dafür entwickeltes Diagramm eingetragen und ausgewertet. Im Idealfall steigt die Herzfrequenz proportional zur Belastungsanforderung linear an. Bei geschwächter körperlicher Situation, Untrainiertheit oder sonstigen Trainingsbeeinträchtigungen kann die Herzfrequenz nur überproportional zum geforderten Belastungsanspruch ansteigen (exponentieller Kurvenverlauf).
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In einem nächsten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt ein antagonistischer Submaximalkrafttest. Dieser stellt einen Krafttest der für die Körperstatik verantwortlichen Hauptmuskelgruppen dar. Der antagonistische Submaximalkrafttest dient primär der Erkennung von muskulären Kraftdefiziten und Dysbalancen. Es wird hierbei der Ist-Zustand der für die Körperstatik entscheidenden Antagonisten ermittelt und anschließend ein Kräftevergleich mit gleichaltrigen Vergleichspersonen durchgeführt. Die statistischen Daten der Vergleichspersonen sind vorzugsweise in einer zentralen Datenbank hinterlegt. Neben den üblichen Daten wie Alter, Gewicht, Geschlecht, Körperfettanteil sind in der Datenbank auch die Krafttestdaten des antagonistischen Submaximalkrafttests für jede Personengruppe entsprechend deren Alter hinterlegt. Typische Altersgruppen sind beispielsweise Personengruppen in einem Alter von 15 bis 19 Jahre, 20 bis 29 Jahre, 30 bis 39 Jahre, 40 bis 49 Jahre, 50 bis 59 Jahre und 60 bis 69 Jahre.
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Folgende sechs antagonistische Hauptmuskelgruppen werden vorzugsweise dem antagonistischen Submaximalkrafttest unterzogen:
- ∂ großer Brustmuskel – großer Rückenmuskel (Oberkörpermuskulatur),
- – Rückenstrecker-Längsbauchmuskulatur (Rumpfmuskulatur),
- – Beinstrecker-Beinbeuger.
Für jede Muskelgruppe wird das maximal erreichte Testgewicht ermittelt. Daraus ergibt sich das individuelle Kraftniveau. Je nach Leistungsniveau der Gegenspieler (z. B. Beuger oder Strecker) ergibt sich gegenüber dem so ermittelten Kraftniveau ein Krafterhalt oder ein Kraftdefizit. Als Orientierung dienen die für jede Personengruppe in der Datenbank hinterlegten Durchschnittswerte. Liegt eine Dysbalance (Fehlverhältnis der Gegenspieler) vor, muss die jeweils schwächere Muskelgruppe der Gegenspieler stärker trainiert werden als die andere, um die Körperstatik wieder herzustellen. Dadurch wird gewährleistet, dass der Trainierende eine ausgeglichene Körperstatik erreicht und keine Muskelgruppe im Verhältnis zur anderen mehr als die andere trainiert und somit verstärkt wird. Häufiger Fehler ist in der Praxis das Trainieren optisch wirksamer Muskelgruppen (z. B. der Oberarmmuskulatur oder der Brustmuskulatur), während die für die Optik weniger wirksam erscheinenden Muskelgruppen eher vernachlässigt werden. Für die Körperstatik ist diese Trainingsmethode jedoch äußerst nachteilig und kann zu Haltungsschäden und schweren Funktionsstörungen führen. Das erfindungsgemäße Verfahren setzt hier an und versucht, ein solches Ungleichgewicht der Muskelgruppen bei den Gegenspielern zu vermeiden bzw. auszugleichen. Der antagonistische Submaximalkrafttest erlaubt eine effiziente Ermittlung von Kraftdefiziten, Dysbalancen und eine Schwachstellenanalyse.
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In einem weiteren Schritt erfolgt die eigentliche Trainingsplanung, basierend auf den in den zuvor genannten Schritten ermittelten physiologischen Daten und Fitnessparametern. Mit den Werten aus dem antagonistischen Submaximalkrafttest wird eine Schwachstellenanalyse durchgeführt, um die zu stärkenden Muskelgruppen zu ermitteln. Aus der aus dem PWC-Test ermittelten Zielfrequenz kann ein individuell abgestimmtes Herz-Kreislauf-Training für unterschiedliche Problemstellungen (Fettverbrennung, Grundlagenausdauer, Intervalltraining) geplant werden. In dieser Phase ist eine sinnvolle Terminierung des Trainingsablaufes in angemessenen Zeitintervallen, die Einweisung und begleitende Betreuung während der Trainingsphase durch geschultes Personal, gegebenenfalls auch ein ausführliches Gymnastikprogramm mit gezielten Übungen zur Entspannung der Muskulatur sowie die Kontrolle und Adaption des Trainingsverlaufes an die jeweilige Situation des Trainierenden möglich. Das Ziel ist es, eine komplette Bewegungsadaption, Mobilisation und einen gezielten Kraftaufbau für den Halteapparat des Körpers zu erreichen.
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Vorzugsweise findet nach einer intensiven Trainingsphase eine Wiederholung des antagonistischen Submaximalkrafttests statt (Re-Test). Bei dieser bevorzugten Ausführungsform findet eine weitere Anpassung der Trainingssteuerung an den neu ermittelten Ist-Zustand statt. Anschließend erfolgt eine Betreuung in dem weiterführenden Training nach vorgegebener Terminierung mit ausreichenden Zeitintervallen, wie zuvor beschrieben.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine zielgerichtete Trainingssteuerung für den Trainierenden. Es beinhaltet das Erkennen und Benennen des individuellen Leistungsniveaus, insbesondere des sportlichen Leistungszustandes des Trainierenden und ermöglicht eine zielgerichtete und damit für den Trainierenden erfolgsorientierte Trainingssteuerung. Das Verfahren liefert auf der Grundlage der ermittelten Herzfrequenzwerte und des PWC-Wertes einen Einblick in die gesundheitliche Problemstellung, die Gewichtssituation, die Herz-Kreislauf-Situation und die Kraftsituation.
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Gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren zeichnet sich das erfindungsgemäße Verfahren dadurch aus, dass das Trainingskonzept allumfassend, individuell und für die Gesamtleistung des Körpers (Ausdauer, Kraftaufbau, Gewichtsreduktion) erfolgversprechend ist. Das Verfahren erlaubt es ferner, den Trainierenden durch das Trainingspersonal durch zielgerichtete Vorgaben entsprechend den in dem Verfahren ermittelten Parametern individuell zu betreuen.
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Das Verfahren soll anhand des folgenden Beispiels näher erläutert werden.
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Beispiel:
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Der Trainierende (ein Mann oder eine Frau) wird zunächst einer allgemeinen anamenistischen Erhebung unterworfen. Hierbei werden relevante Problemstellungen, eventuelle Erkrankungen und der Ausschluss von Kontraindikationen und eventuelle Medikamenteneinnahmen mit dem Trainierenden abgeklärt.
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Außerdem erfolgt eine Körperanalyse, bei der der Körperfettanteil nach der Bio-Impedanz-Methode bestimmt wird, und eine Bestimmung des idealen Körpergewichtes als Gewichtsfaktor in Prozent zur Körpergröße anhand einer medizinischen Formel.
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Als nächstes erfolgt ein Stufenausdauerbelastungstest, orientiert an dem Herzumschlagpunkt bei 170, zur Ermittlung der Herz-Kreislauf-Belastungsfähigkeit. Zur Bestimmung der anaeroben Schwelle wird gegebenenfalls eine Laktatmessung mit dem Trainierenden durchgeführt. Je höher die anaerobe Schwelle liegt, um so höher ist die Leistungsfähigkeit, die über einen längeren Zeitraum aufrechterhalten werden kann. Die Herzfrequenz im Bereich der anaeroben Schwelle liegt bei einer 20- bis 30jährigen Testperson bei etwa 170 Herzschlägen pro Minute. Bei gering ausdauertrainierten Männern liegt die anaerobe Schwelle bei 4 mmol Laktat pro Liter Blut.
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Als nächstes wird ein Conconi-Test (PWC-Text) durchgeführt. Bei diesem Test wird die Ausdauerleistungsfähigkeit mit Hilfe der Herzfrequenz in physikalischer Leistung ermittelt. Bei kontinuierlich gesteigerter Belastung besteht im Idealfall (trainierter Zustand) ein linearer Bezug zwischen der Belastungsintensität und der Herzfrequenz. Ab einer bestimmten Belastungsintensität des Trainierenden wird der Herzfrequenzumschlagpunkt erreicht, d. h. die Belastung kann weiter erhöht werden, die Herzfrequenz steigt jedoch nicht mehr im vorherigen Maß an. Bei Belastungen oberhalb der anaeroben Schwelle fällt die Sauerstoffaufnahme geringer aus als es dem linearen Anstieg entsprechen würde. Nachdem die Sauerstoffaufnahme unter anderen auch von der Transportkapazität und damit von der Herzfrequenz abhängt, steigt bei Belastung über der anaeroben Schwelle auch die Herzfrequenz in einem geringeren Maße an, als es aufgrund der Belastungsintensität zu erwarten ist. Dieser Umschlagpunkt zeigt die maximale Arbeitsintensität an, bei der die Energieversorgung gerade noch aerob abgesichert werden kann.
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Die Ergebnisse eines typischen PWC-Testes, bei dem die Ausdauerleistung in Watt pro Kilogramm Körpergewicht bestimmt wird, sind bei einem Mann (1) und einer Frau (2) in den nachfolgenden Figuren gezeigt. Die Altersgruppen sind in dem gezeigten Diagramm wie folgt angegeben:
Nr. 1 = 15 bis 19 Jahre,
Nr. 2 = 20 bis 29 Jahre,
Nr. 3 = 30 bis 39 Jahre,
Nr. 4 = 40 bis 49 Jahre,
Nr. 5 = 50 bis 59 Jahre,
Nr. 6 = 60 bis 69 Jahre.
Gezeigt in den Figuren sind die Gegenspieler der sechs Hauptmuskelgruppen großer Brustmuskel – großer Rückenmuskel (Oberkörpermuskulatur), Rückenstrecker-Längsbauchmuskulatur (Rumpfmuskulatur), Beinstrecker-Beinbeuger. Das Ergebnis des Tests ist in dem Diagramm eingezeichnet. Die einzelnen Messpunkte sind mit einer Linie zu einer Kurve verbunden.
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Bei dem in 1 gezeigten Test macht die Testperson in jedem Satz 10 Wiederholungen, bis diese Wiederholungszahl nicht mehr erreicht wird, d. h. bis die submaximale Kraft erreicht ist. Jede der sechs Hauptmuskelgruppen wurde in entsprechend den vorher ermittelten Vorgaben getestet und in das Diagramm eingetragen. Anhand von Durchschnittswerten, die in einer Datenbank hinterlegt sind, lässt sich der Fitnesszustand der Person aus dem Diagramm feststellen. Ferner ist zu erkennen, ob ein Gegenspieler der Antagonisten ein stärkeres Training benötigt als der andere. Ist beispielsweise die Brustmuskulatur stärker entwickelt als die Rückenmuskulatur, muss das Trainingskonzept und die anschließende Betreuung auf die Verstärkung der Rückenmuskulatur angeglichen werden.
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In 2 ist der gleiche Test mit einer Frau durchgeführt worden. Die ermittelten Werte liegen erwartungsgemäß unter denen des Mannes.
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Das zuvor beschriebene Beispiel dient lediglich der Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Das Verfahren soll nicht auf diese Ausführungsform beschränkt werden. Der Schutzumfang ergibt sich aus den nachfolgenden Patentansprüchen.
