Advances in performance testing and training in competitive rowing: From the lab to the field

Allgemein kann Rudern als zyklische (Guével et al., 2011; Turpin et al., 2011) Kraft-Ausdauer (García-Pallarés & Izquierdo, 2011; Mäestu et al., 2005; Nugent et al., 2020) Disziplin definiert werden. Dementsprechend wurden in drei querschnittlichen Studien (CHAPTER 2-4; Held et al., 2019a, 2019b, 2020) der zyklische Charakter des Ruderns thematisiert (CHAPTER 9.1). In zwei anschließenden Längsschnittstudien (CHAPTER 2-4; Held et al., 2019a, 2019b, 2020) wurde Rudern als Kraft-Ausdauer Disziplin untersucht (CHAPTER 8.2), indem die Auswirkungen von blood flow restriction (BFR) und velocity-based strength training (VBT) auf relevante Leistungssurrogate im Rudern untersucht wurden. Zyklischer Charakter des Ruderns Ziel: Die Berücksichtigung der zeitlichen und elektromyographischen (EMG) Charakteristika von stretch-shortening cycles (SSC) ist grundlegend für die Konzeptualisierung disziplinspezifischer Tests und Trainings. Generell sind SSC gekennzeichnet durch i) leistungspotenzierende Effekte im Vergleich zu isolierten konzentrischen Kontraktionen (Bosco, Montanari, Ribacchi, et al., 1987; Cavagna et al., 1968; Flanagan & Comyns, 2008); ii) eine trainingsmethodologische Differenzierung von langsamen und schnellen SSC (Duncan & Lyons, 2009; Flanagan, 2007; Schmidtbleicher, 1992); und iii) durch die Nutzung optimaler Bewegungsparameter (z.B. Muskelverkürzungsgeschwindigkeit) für maximale Leistungsoutputs (z.B. Sprunghöhe, Zyklusgeschwindigkeit) (Haas & Schmidtbleicher, 2011; Komi, 2003; van Soest & Casius, 2000). Es ist jedoch unklar, ob der potentielle SSC während des flexion-extension cycle (FEC) der Beine im Rudern i) leistungspotenzierende Effekte zeigt (CHAPTER 2; Held et al., 2019a); ii) entweder einem slow oder fast SSC zugeordnet werden kann (CHAPTER 3; Held et al., 2020); und iii) durch ein optimales Verhältnis zwischen Leistungsoutputs und relevanten Bewegungsparametern (wie Schlagfrequenz, gearing und drag factor) gekennzeichnet ist (CHAPTER 4; Held et al., 2019b). Methoden: CHAPTER 2 (Held et al., 2019a) untersuchte Auftreten und Ausmaß von leistungspotenzierenden Effekten während des FEC Ruderns im Vergleich zu rein konzentrischen Kontraktionen und konzentrischen Kontraktionen mit isometrischen Vorkontraktionen. Daher absolvierten 31 männliche Ruderer (25 ± 6 Jahre; 1,90 ± 0,02 m; 91 ± 10 kg; wöchentliches Trainingsvolumen: 11,4 ± 5,3 h∙woche-1; Rudererfahrung: 7,1 ± 2,7 Jahre) i) isolierte konzentrische Ruderschläge (DRIVE); ii) einzelne FEC Ruderschläge (SLIDE-DRIVE); und iii) Ruderschläge mit isometrischer Vorkontraktion (ISO-DRIVE) in randomisierter Reihenfolge. Die resultierende rowing power (Prow), leg power (Pleg) und work-per-stroke (WPS) wurden mit Hilfe von Motion-Capturing, Kraft- und Rotationssensoren aufgezeichnet. Anschließend wurde in CHAPTER 3 (Held et al., 2020) die EMG Aktivität des m. vastus medialis und des m. gastrocnemius von 10 männlichen Ruderern (23 ± 3 Jahre; 1,90 ± 0,06 m; 82,1 ± 9,8 kg) während des Ruderns (single scull) aufgezeichnet und anschließend mit typischen slow (countermovement jump, CMJ) und fast (drop jump, DJ) SSC verglichen. Die verstrichene Zeit zwischen dem Beginn der EMG Aktivität und dem Start der exzentrischen Phase wurde jeweils in pre-activation Phase (PRE; vor Beginn der exzentrischen Phase) und reflex induced activation Phase (RIA; 30-120 ms nach Beginn der exzentrischen Phase) kategorisiert. Abschließend wurden in CHAPTER 4 (Held et al., 2019b) Prow, Pleg und WPS in Abhängigkeit von unterschiedlichen Schlagfrequenzen (20-45 spm), gearing (Hebellängen 0,87-0,90 m) und drag factor (100-180 Ws3·m-3) beim Rudern gemessen. Im Zuge dessen absolvierten erfahrene Ruderer Sprintserien im Boot (single scull; n=69, 20 ± 2 Jahre, 1,86 ± 0,07 m, 84 ± 9 kg) und auf dem Ruderergometer (n=30, 19 ± 3 Jahre, 1,85 ± 0,11 m, 77 ± 19 kg). Ergebnisse: Der Vergleich von DRIVE und SLIDE-DRIVE in CHAPTER 2 (Held et al., 2019a) zeigte signifikant (p<0,05) höhere Prow (+11,8 ± 14,0 %), Pleg (+19,6 ± 26,7 %) und WPS (+9,9 ± 10.5 %) während SLIDE-DRIVE. Im Vergleich zu ISO-DRIVE waren Pleg (+9,8 ± 26,6 %) und WPS (+6,1 ± 6,7 %) bei SLIDE-DRIVE ebenfalls signifikant (p<0,05) höher. CHAPTER 3 (Held et al., 2020) zeigte bei DJ sowohl vor Beginn der exzentrischen Phase (PRE) als auch während der RIA Phase eine relevante Muskelaktivität. Im Gegensatz dazu zeigten weder CMJ noch Rudern in diesen beiden Phasen eine EMG-Aktivität. Interessanterweise zeigten CMJ und wettkampfspezifisches Rudern einen EMG-Onset während der exzentrischen Phase. CHAPTER 4 (Held et al., 2019b) zeigte, dass Prow mit steigender Schlagfrequenz während der Messungen im Boot (r=0,98, p<0,001; 4,4%/Schlag) und auf dem Ergometer (r=0,97, p<0,001; 2,7%/Schlag) zunahm. Während die Schlagfrequenz einen hohen Einfluss auf die WPS (r=0,79, p<0,001) bei der Messung im Boot hatte, konnten keine hohen Effekte auf die WPS (r=-0,10, p=0,166) während der Ergometer Messungen beobachtet werden. Gearing (Boot: r=0,60, p<0,001) und drag factor (Ergometer: r=0,83, p<0,001) zeigten mäßige bis hohe Korrelationen zu Prow. Fazit: Zusammenfassend ist festzustellen, dass insbesondere die höheren Arbeits- und Leistungswerte (im Vergleich zu einer isolierten konzentrischen Kontraktion) beim FEC Rudern (CHAPTER 2; Held et al., 2019a) auf einen möglicherweise zugrundeliegende SSC hinweisen. Die Ergebnisse von CHAPTER 3 (Held et al., 2020) deuten darauf hin, dass dieser potentielle SSC eher dem langsamen SSC zuzuschreiben ist. Dementsprechend spiegeln schnelle SSC keine ruderspezifischen Muskelaktionen wider und könnten somit Leistungssteigerungen hemmen. Die Ergebnisse von CHAPTER 4 (Held et al., 2019b) konnte kein Optimum der Schlagfrequenz, des gearing oder des drag factor für maximale Leistungswerte im Rudern beobachten. Dementsprechend resultierten aus maximalen Schlagfrequenzen, gearing und drag factor auch maximale Leistungswerte. Daraus resultierend ergaben die Messungen die maximale Leistung für die maximale Hubgeschwindigkeit, das Getriebe und den Widerstandsfaktor. Zukünftige Ultraschallstudien sollten klären, ob tatsächlich ein SSC auf Faszikel Ebene während des FEC Ruderns nachweisbar ist. Entwicklung der Kraft-Ausdauer Fähigkeiten im Rudern Ziel: Die aktuelle randomisiert kontrollierte Studie (RCT) (CHAPTER 5; Held, Behringer, et al., 2019) untersuchte die Effekte von practical blood flow restriction (pBFR) während des niedrig intensiven Ruderns auf die maximale Sauerstoffaufnahme (V̇O2max) und das Einer-Wiederholungsmaximum (1RM). Anschließend untersuchte die RCT von CHAPTER 6 (Held, Hecksteden, et al., 2020) die Effekte von geschwindigkeitsbasiertem Krafttraining mit maximal 10% Geschwindigkeitsverlust (VL10) im Vergleich zu traditionellem 1RM-basiertem Krafttraining bis zum repetition failure (TRF) auf das 1RM und die V̇O2max in einem concurrent Training Setting. Methoden: Daher wurden in CHAPTER 5 (Held, Behringer, et al., 2019) 31 gut trainierte Ruderer unter Anwendung der minimization Methode (Strata: Geschlecht, Alter, Körperhöhe, V̇O2max) entweder der BFR oder der nicht BFR Gruppe (noBFR) zugeordnet. Während BFR (n=16; 4 weiblich, 12 männlich, 22 ± 3 Jahre, 1,80 ± 0,09 m, 73,6 ± 10,9 kg, V̇O2max: 63,0 ± 7,9 ml·kg-1·min-1) pBFR beim Rudertraining (Boot und Ergometer) einsetzte, absolvierte noBFR (n=15, 4 weiblich, 11 männlich, 22 ± 4 Jahre, 1. 80 ± 0,08 m, 72,5 ± 12,1 kg, V̇O2max: 63,2 ± 8,5 ml·kg-1·min-1) das gleiche Training ohne pBFR. Die pBFR der Beine erfolgte mit individuell angepassten elastischen Bändern. Das pBFR Training wurde fünf Wochen lang dreimal pro Woche (akkumulierte Netto pBFR Zeit: 60 min pro Woche; jeweils zweimal 10 min pro Session) ausschließlich bei niedrigen Intensitäten absolviert. V̇O2max Rampentests auf dem Ruderergometer und ein 1RM Tests (Kniebeugen; SQ1RM) wurden genutzt, um Ausdauer- und Kraftfähigkeiten zu erfassen. Mit Hilfe der minimization Methode (Strata: Geschlecht, Alter, Körperhöhe, V̇O2max, Summe der 1RM) wurden in CHAPTER 6 (Held, Hecksteden, et al., 2020) 21 gut trainierte Ruderer (4 weiblich, 17 männlich, 19,6 ± 2,1 Jahre, 1,83 ± 0,07 m, 74,6 ± 8,8 kg, V̇O2max: 64,9 ± 8,5 ml·kg-1·min-1) der VL10 oder TRF Gruppe zugeordnet. Zusätzlich zum Ausdauertraining (ca. 75 min pro Tag) absolvierten beide Gruppen VL10 oder TRF basiertes Krafttraining (5 Übungen, 80% 1RM, 4 Sätze, 2-3 min Satzpause, zwei Trainingseinheiten pro Woche) innerhalb der 8-wöchigen Interventionsphase. Vor und nach der Intervention wurden jeweils squat (SQ1RM), deadlift (DL1RM), bench row (BR1RM) und bench press (BP1RM) 1RM Tests und V̇O2max Rampentests auf dem Ruderergometer absolviert. Overall recovery (OR) und overall stress (OS) wurden täglich mit Hilfe der Short Recovery and Stress Scale (Nässi et al., 2017) erfasst. Ergebnisse: CHAPTER 5 (Held, Behringer, et al., 2019) zeigte signifikante Gruppen × Zeit Interaktionen (p=0,004, ηp²=0,26) zu Gunsten von BFR für V̇O2max (+9,1 ± 6,2 %, standard mean differences [SMD]=1,3) im Vergleich zu noBFR (+2,5 ± 6,1 %, SMD=0,3). Im Gegensatz dazu wurde SQ1RM (p>0,05, ηp²=0,01) nicht durch die BFR Intervention beeinflusst. CHAPTER 6 (Held, Hecksteden, et al., 2020) zeigte signifikante Gruppen × Zeit Interaktionen (p<0,03, ηp²>0,23, SMD>0,65) zu Gunsten von VL10 (gemittelt +18,0 ± 11,3 %) für SQ1RM, BR1RM und BP1RM im Vergleich zu TRF (gemittelt +8,0 ± 2,9 %). Die V̇O2max zeigte keine signifikanten Interaktionseffekte (p=0,55, ηp²=0,01, SMD<0,23), aber große Zeiteffekte (p<0,05, ηp²>0,27). Zusätzlich wurden signifikante Gruppen × Zeit Interaktionen (p=0,001, ηp2>0,54, SMD>|0,525|) zu Gunsten von VL10 für OR und OS 24 und 48 Stunden nach dem Krafttraining beobachtet. Fazit: CHAPTER 5 (Held, Behringer, et al., 2019) zeigte, dass 15 pBFR Trainingseinheiten mit einem kumulativen Gesamtstimulus von 5 Stunden pBFR (während eines 5-wöchigen Makrozyklus) zu einem bemerkenswerten Anstieg der V̇O2max führt. Daher scheint pBFR eine vielversprechende Methode zur Verbesserung der aeroben Kapazität bei gut trainierten Athleten zu sein. Zudem zeigte CHAPTER 6 (Held, Hecksteden, et al., 2020), dass VL10 eine vielversprechende Methode zur Steigerung der Kraftfähigkeiten zu sein scheint, wodurch zusätzlich weniger trainingsinduzierter Stress resultiert.