Trainingsprozesse sollten individualisiert und situativ an das Verhältnis zwischen Belastung bzw. Beanspruchung und Erholung angepasst werden, um optimale physiologische Adaptionen und Leistungsverbesserungen zu erzielen. Dazu müssen verschiedene Belastungs- und Beanspruchungsmarker erfasst, analysiert und interpretiert werden. Durch technologische Entwicklungen im Bereich tragbarer Sensorik (Wearables) ist es inzwischen möglich, eine Vielzahl an relevanten Belastungs- und/oder Beanspruchungsmarkern in der Praxis zu erheben. Übergeordnetes Ziel der Dissertation war, den Einsatz von Wearables zum Monitoring von Belastungs- und/oder Beanspruchungsmarkern zur individualisierten und situativ angepassten Steuerung von Trainingsprozessen aus trainingswissenschaftlicher Perspektive zu untersuchen. Es wurden sechs Studien durchgeführt. Es konnte gezeigt werden, 1. dass einige, aber nicht alle relevanten Belastungs- und Beanspruchungsmarker mit derzeit kommerziell erhältlichen Wearables erfasst werden können (Studie 1), 2. dass viele Marker welche von Wearables erhoben werden nicht auf Reliabilität und/oder Validität hin untersucht worden sind und/oder dass sich die Reliabilität und/oder Validität zwischen Wearables und verschiedenen sportlichen Aktivitäten unterscheidet und deren Anwendung daher limitiert ist (Studie 1,2,3), 3. dass die Apple Watch Series 4, gefolgt von der Polar Vantage V, die derzeit beste Validität zur Erfassung der Herzfrequenz bei Athleten während verschiedenen Laufintensitäten aufweist (Studie 3). 4. dass bei Läufern ein individualisiert gesteuerter Trainingsprozess (basierend auf Daten des autonomen Nervensystems erfasst durch Wearables) zu größeren Leistungsverbesserungen und ausgewählten submaximalen physiologischen Adaptionen führt, als ein nicht individualisiert gesteuerter Trainingsprozess (Studie 4), 5. dass ein System benötigt wird, welches verschiedene Technologien zur weiteren Ausdifferenzierung eines individualisiert gesteuerten Trainingsprozesses vereint (Studie 5). Es bleiben weitere Fragen offen die Klärung bedürfen, wenn Wearables zum Monitoring von Belastungs- und/oder Beanspruchungsmarkern zur individualisierten Steuerung von Trainingsprozessen verwendet werden sollen. Zu diesen Fragen gehören unter anderem: 1. Welche Auswahl an Belastungs- und/oder Beanspruchungsmarkern sowie Wearables in Abhängigkeit der Sportart, der Athletenpopulation und der Trainingsphase optimal ist, 2. ob die Erfassung von großen Datenmengen sowie die Anwendung von Big Data Analysen einen Mehrwert bei der individuellen Steuerung von Trainingsprozessen liefern, 3. wie ein (Bio-)Feedback optimal gestaltet wird, 4. wie Trainer mit Wearables interagieren, 5. welche Abänderung des Trainingsprozesses in Abhängigkeit der jeweiligen Sportart und Athletenpopulation auf Basis welches Parameters optimal ist.

Einleitung: Es konnte gezeigt werden, dass die Applikation von Kompressionsbekleidung zu einem erhöhten Blutfluss bei Patienten mit venöser Insuffizienz führt und das Thromboserisiko bei bettlägerigen und postoperativen Patienten reduziert. Davon ausgehend, dass Kompressionsbekleidung auch bei gesunden und trainierten Athlet/innen zu einer verbesserten Hämdynamik führt, wurde eine Vielzahl an Studien durchgeführt, die nach einer Leistungssteigerung durch das Tragen von Kompressionsbekleidung während sportlicher Belastung gesucht haben. Die Ergebnisse der bisher veröffentlichten Studien widersprechen sich jedoch häufig und lassen kein abschließendes Fazit bezüglich ergogener Effekte von Kompressionsbekleidung auf die Leistung während körperlicher Belastung zu. Auch ist unklar, welche physiologischen und/oder biomechanischen Mechanismen bei gesunden und trainierten Athlet/innen zu einer potentiellen Leistungssteigerung führen könnten. Ziel der vorliegenden Arbeit war es daher: 1) Belastungsarten und –intensitäten zu identifizieren, bei denen das Tragen von Kompressionsbekleidung leistungssteigernde Effekte verspricht, 2) die identifizierten Potentiale anhand empirischer Datenerhebung zu evaluieren und 3) die physiologischen und biomechanischen Mechanismen zu untersuchen, die einer möglichen Leistungssteigerung mit Kompressionsbekleidung bei gesunden und trainierten Athlet/innen zugrunde liegen könnten. Methodik: Mittels eines Übersichtsartikels und Berechnung von Effektstärken wurden verschiedene Belastungsarten und -intensitäten identifiziert, bei denen das Tragen von Kompressionsbekleidung leistungssteigernde Effekte verspricht (Studie 1). Auch wurden die möglichen Mechanismen zusammengetragen, die einer Leistungssteigerung zugrunde liegen könnten. Basierend auf diesen Ergebnissen wurden die Untersuchungsprotokolle für die weiteren Studien entwickelt. In Studie 2 absolvierten hoch-trainierte Eisschnellläufer/innen eine 3000 m Wettkampfsimulation mit und ohne Kompressionsbekleidung in randomisierter Reihenfolge. Physiologische Daten wurden mittels mobiler Spirometrie und Nahinfrarotspektroskopie (NIRS) erhoben. Des Weiteren wurden Athletinnen aus Mannschaftssport und Leichtathletik einer intermittierenden Sprintbelastung mit dreißig 30 m Sprints und einer Abgangszeit von einer Minute mit und ohne Kompressionsbekleidung in randomisierter Reihenfolge unterzogen (Studie 3). Neben mobiler Spirometrie und NIRS wurden biomechanische Daten mittels kinematischer Bewegungsanalyse und Elektromyographie erhoben. Ergebnisse:Studie 1 zeigte ein leistungssteigerndes Potential mit der Applikation von Kompressionsbekleidung bei hoch-intensiver und weniger bei submaximaler Belastungsintensität. Insbesondere hoch-intensive Ausdauer- (> 3 Minuten), Sprint- und Sprungbelastung als auch die Erholungsfähigkeit von Kraft- und Schnellkraft scheinen durch Kompressionsbekleidung verbessert. Die Ergebnisse zeigen auch, dass bisher nur wenige Daten bei weiblichen Sportlern erhoben wurden. Auch evaluierten nur wenige Studien die Effekte von Kompressionsbekleidung bei Athlet/innen auf höchstem Leistungsniveau. In Studie 2 zeigte die Applikation von Kompressionsbekleidung während der 3000 m Wettkampfsimulation bei hoch-trainierten Eisschnellläufer/innen keinen Effekt auf die Laufleistung. Auch blieben mittels NIRS gemessenes Blutvolumen und Muskeloxygenierung im m. quadrizeps femoris sowie alle weiteren kardio-respiratorischen, metabolischen und subjektiven Parameter unbeeinflusst. Dagegen war die Laufleistung während eines intermittierenden (30 x 30 m) Sprintprotokolls mit Kompressionsbekleidung signifikant verbessert (Studie 3). Auch in dieser Untersuchung blieben alle gemessenen hämodynamischen, kardio-respiratorischen und metabolischen Parameter unbeeinflusst. Die kinematische Bewegungsanalyse zeigte jedoch, dass Kompressionsbekleidung zu veränderter Lauftechnik führt und die Schrittlänge bei gleichbleibender Schrittfrequenz vergrößert. Auch wurde die Sprintbelastung lokal an der Oberschenkelmuskulatur subjektiv weniger anstrengend empfunden. Zusammenfassung und Fazit: Die Applikation von Kompressionsbekleidung zeigte keine generelle leistungssteigernde Wirkung während körperlicher Belastung bei gesunden und trainierten Athlet/innen. Abhängig von Belastungsart und –intensität manifestieren sich ergogene Effekte während hoch-intensiver Lauf- insbesondere intermittierender Sprintbelastungen. Im Zusammenhang mit weiteren Untersuchungen scheinen die ergogenen Effekte jedoch nicht auf veränderter Hämodynamik zu basieren. Der blutflusssteigernde Effekt von Kompressionsbekleidung, der in klinischen Studien bei Patienten mit venöser Insuffizienz gezeigt wurde, lässt sich nicht in gleichem Maße bei gesunden und trainierten Athlet/innen nachweisen. Vielmehr scheinen kinematische und subjektive Parameter, wie eine veränderte Lauftechnik und verringertes Belastungsempfinden, die intermittierende Sprintleistung verbessert zu haben.