Characteristics of spiroergometric and metabolic parameters during 100 minutes of submaximal exercise on a cycle ergometer

Traditioneller Parameter zur Festlegung der Herzfrequenzen für die verschiedenen Trainingsbereiche in Ausdauersportarten ist die Laktatkonzentration des Athleten in einem Stufenleistungstest. Nur wenige Autoren beschreiben bisher das Verhalten physiologischer Parameter während längerer Belastung. Daher untersuchten wir über eine Dauer von 100 Minuten sowohl metabolische als auch spirometrische Daten von 18 Probanden (13 "gut-trainierte" Radrennfahrer und 5 "trainierte" Tourenfahrer) auf einem Radergometer (Vita-maxima-Stufenleistungstest (Test 1) zur Festlegung der Intensitäten, Test 2 bei konstanter Herzfrequenz-, Test 3 bei konstanter Leistungsvorgabe). Die individuellen Vorgaben für die beiden 100-minütigen Tests wurden ausgehend von einer Laktatkonzentration von 3,0 mmol/l im Stufenleistungstest festgelegt, der nach dem Protokoll des Bundes Deutscher Radfahrer (BDR, Beginn mit 100 W, Steigerung 20 W, Stufendauer 3 Minuten) durchgeführt wurde. Ergebnis der vorliegenden Untersuchung ist, dass 1. Stufenleistungstests mit einer Stufendauer von 3 Minuten weder eine verlässliche Schätzung eines Laktat-Steady-States noch eine Voraussage über die Leistung des Athleten während längerer Belastung mit konstanter Intensität zulassen, 2. Sauerstoffaufnahme, Leistung und Herzfrequenz zwischen Stufenleistungstest und Belastungen bei konstanter Herzfrequenz- bzw. Leistungsvorgabe auch bei Gruppen von Athleten mit unterschiedlichem Trainingshintergrund viel besser korrespondieren als der metabolische Parameter Laktat, 3. basierend hierauf Leistung in Verbindung mit Herzfrequenz eine ideale Möglichkeit zur Vorgabe von Trainingsintensitäten und somit zur Trainingssteuerung im Radsport darstellen könnte.Traditional parameters for determining the different heart rate training zones in endurance sports are the athlete's lactate concentrations in an incremental stage test. As only few authors observed physiological parameters during prolonged exercise, we monitored metabolic as well as spirometric parameters of 18 subjects (13 "well-trained" and 5 "trained" road cyclists) in two trials over 100 minutes duration (session 2 at constant heart rate, session 3 at constant workload) on a cycle ergometer. Based on the protocol of the German National Cycling Federation (BDR, starting cycling at 100 W and increase of workload by 20 W every 3 min), individual intensities for the 100-minute trials were calculated from the subject's lactate concentration of 3.0 mmol/l in the stage test. We found, that 1. incremental stage tests with a stage duration of 3 minutes do neither provide a reliable estimation of the athlete's lactate steady state nor allow a prediction of the athlete's performance during prolonged exercise at constant intensities, 2. in groups of athletes with different training background, VO2, workload and HR show a much higher correspondence among incremental and constant heart rate resp. constant workload trials than the metabolic parameter lactate, 3. based on this, workload combined with heart rate could mean an ideal way of training intensity prediction and monitoring in cycling