E. A. Müller

Ein Leistungs-Pulsindex als Maß der Leistungsfähigkeit.

ZusammenfassungAus der bekanntlich geringeren Pulszunahme mit körperlicher Arbeit bei kräftigen und trainierten Personen wird ein Leistungs-Pulsindex (LPI.) entwickelt, der in 15 min an einem Fahrradergometer zu bestimmen ist. Die Stetigkeit und die Beziehungen dieses Index werden untersucht. Der LPI. scheint für die Feststellung oder Eigrung zu körperlicher Berufsarbeit besonders geeignet, weil er die Größe dei Mitbelastung der Herztätigkeit bei Arbeit erfaßt und damit die Gefährdungsgrenze bei Überbelastung absteckt.

Energieverbrauchsmessungen bei beruflicher Arbeit mit einer verbesserten Respirations-Gasuhr

ZusammenfassungFür Respirationsversuche bei beruflicher Arbeit wurde eine leichte, auf dem Rücken tragbare Gasuhr mit einer Pumpe versehen, die nach Wahl 3 oder 6‰ der Ausatmungsluft zur Probe in eine Gummiblase abzweigt. Evakuierte Rezipienten — Ampullen — nehmen die Probe auf und werden abgeschmolzen aufbewahrt und transportiert. Plexisglas-Atemventilstücke sind bei großem Querschnitt und geringerem Atemwiderstand sehr leicht und lassen das Spiel der Glimmer-Ventilplatten erkennen.

Das Verhalten der Pulsfrequenz in der Erholungsperiode nach körperlicher Arbeit

ZusammenfassungVerfolgt man die Pulsfrequenz während der Erholung nach körperlicher Arbeit, bis das Ausgangsruhepulsniveau wieder erreicht ist, so wird erkennbar, daß ein nicht zu vernachlässigender Teil, bei anstrengenden Arbeiten sogar der größere Teil, der durch die Muskelarbeit vermehrten Herzschlagzahl auf die Erholungsperiode entfällt. Die Summe der in der Erholungsperiode über dem Ruheniveau liegenden Pulse, die als „Erholungspulssumme” (EPS) bezeichnet wurde, nimmt bei Ergometerarbeiten gleicher Dauer mit steigender Leistung und bei Arbeiten größerer Leistung mit wachsender Arbeitsdauer zu, während sie bei kleiner Leistung von der Arbeitsdauer unabhängig ist. Eine Verbesserung des Trainingszustandes der Versuchsperson oder der Einsatz einer größeren Muskelmasse vermindern die Erholungspulssumme für die gleiche Arbeit.Die Bestimmung des relativen Herzminutenvolumina, aus dem Amplitudenfrequenzprodukt errechnet, vor, während und nach einer Arbeit, macht die Annahme wahrscheinlich, daß die länger anhaltende Pulsfrequenzerhöhung in der Erholungsperiode durch eine Blutverschiebung verursacht sein könne und daher als kompensatorische Maßnahme zur Aufrechterhaltung des notwendigen zentralen Minutenvolumens aufgefaßt werden muß.In Versuchen, in denen mit größerer Leistung die Arbeitsdauer so verändert wurde, daß jeweils eine konstante Arbeit resultierte, bleibt die Erholungspulssumme bis zu einem bestimmten Grenzwert der Leistung konstant, während die gesamte während und nach der Arbeit über das Ruheniveau hinausgehende Pulssumme, die als „Arbeitspulssumme” bezeichnet wird, bis zu diesem Grenzwert leicht abfällt. Oberhalb dieses Grenzwertes steigt die Erholungspulssumme und mit ihr die Arbeitspulssumme steil an. Es besteht also ein Minimum der Arbeitspulssumme, das zugleich den Grenzwert der Leistung angibt, der noch ohne eine mit der Arbeitsdauer zunehmende Erholungspulssumme möglich ist. Diese Leistung ist offenbar die Grenzleistung, bei der Ermüdung und Erholung ins Gleichgewicht kommen und mit der daher stundenlang weitergearbeitet werden kann. Es wird gezeigt, daß auf diesem Wege die individuelle Leistungsfähigkeit bestimmt und die zulässige Leistungsgrenze für beliebige Arbeitsformen ermittelt werden kann.Verfolgt man die Pulsfrequenz wahrend der Erholung nach korperlicher Arbeit, bis das Ausgangsruhepulsniveau wieder erreicht ist, so wird erkennbar, das ein nicht zu vernachlassigender Teil, bei anstrengenden Arbeiten sogar der grosere Teil, der durch die Muskelarbeit vermehrten Herzschlagzahl auf die Erholungsperiode entfallt. Die Summe der in der Erholungsperiode uber dem Ruheniveau liegenden Pulse, die als „Erholungspulssumme” (EPS) bezeichnet wurde, nimmt bei Ergometerarbeiten gleicher Dauer mit steigender Leistung und bei Arbeiten groserer Leistung mit wachsender Arbeitsdauer zu, wahrend sie bei kleiner Leistung von der Arbeitsdauer unabhangig ist. Eine Verbesserung des Trainingszustandes der Versuchsperson oder der Einsatz einer groseren Muskelmasse vermindern die Erholungspulssumme fur die gleiche Arbeit. Die Bestimmung des relativen Herzminutenvolumina, aus dem Amplitudenfrequenzprodukt errechnet, vor, wahrend und nach einer Arbeit, macht die Annahme wahrscheinlich, das die langer anhaltende Pulsfrequenzerhohung in der Erholungsperiode durch eine Blutverschiebung verursacht sein konne und daher als kompensatorische Masnahme zur Aufrechterhaltung des notwendigen zentralen Minutenvolumens aufgefast werden mus. In Versuchen, in denen mit groserer Leistung die Arbeitsdauer so verandert wurde, das jeweils eine konstante Arbeit resultierte, bleibt die Erholungspulssumme bis zu einem bestimmten Grenzwert der Leistung konstant, wahrend die gesamte wahrend und nach der Arbeit uber das Ruheniveau hinausgehende Pulssumme, die als „Arbeitspulssumme” bezeichnet wird, bis zu diesem Grenzwert leicht abfallt. Oberhalb dieses Grenzwertes steigt die Erholungspulssumme und mit ihr die Arbeitspulssumme steil an. Es besteht also ein Minimum der Arbeitspulssumme, das zugleich den Grenzwert der Leistung angibt, der noch ohne eine mit der Arbeitsdauer zunehmende Erholungspulssumme moglich ist. Diese Leistung ist offenbar die Grenzleistung, bei der Ermudung und Erholung ins Gleichgewicht kommen und mit der daher stundenlang weitergearbeitet werden kann. Es wird gezeigt, das auf diesem Wege die individuelle Leistungsfahigkeit bestimmt und die zulassige Leistungsgrenze fur beliebige Arbeitsformen ermittelt werden kann.

Der Calorienbedarf bei gewerblicher Arbeit

Einleitung. ()ber die Frage des Calorienbedarfes des ruhenden Menschen sind wit im allgemeinen zutreffend orientiert, da auf die Errechnung des Grundumsatzes yon zahlreichen Autoren groi~e Sorgfalt verwendet wurde, so dab wesentliche Differenzen in der Auffassung nicht bestehen. AlleFachleute, Kommissionen und Lehrbiicher sind sich auch darfiber einigl dub ffir leichte Handarbeit im Sitzen ein Durchschnittsbedarf yon 2400 kcal je Tag a]s StandardweIt angesehen werden kann. Die sehr verschiedenen Angaben, die in bezug auf den Bedarf bei Schwerund Schwerstarbeit gemacht werden, zeigen jedoch, dab hierfiber sehr viel weniger sichere Vorstellungen bestehen. Wenn der Versuch gemacht wird, Gruppen verschiedener Arbeitsschwere zu bilden und bestimmte Berufe in diese einzuordnen, go gesehieht das meist auf Grund yon Sch~tzungen odor in einigen wenigen Fi~llen auf Grund des beobachteten Nahrungsverbrauches. Noch seltener aber schelnt man sich der miihevollen Arbeit unterzogen zu haben, Messungen des Calorienverbrauches in der Wirtschaft vorzunehmen. So kara es, dub es in allen europ/~ischen L~ndern, als MaBnahmen zur Rationierung der Ern/i, hrung erforderlich wurden, an zuverl~ssigen Werten fiir den tats/~chlichen Calorienbedarf des Arbeiters fehlte. In den meisten Lehrbiichern werden als Anhaltspunkte ffir die HShe des Calorienverbrauches bei gewerblicher Arbeit die Zahlen yon RVBNER, WOLPERT, BECKER und HXMALXINEN genannt, deren Erreehnung gr5Btenteils sehon Jahrzehnte zurfickliegt. Fiir die Berechnung des Calorienverbrauches bei gewerblicher Arbeit sind diese Werte jedoch ungeeignet. Das kommt daher, dal] sic sich ausschlieBlich auf einige handwerkliche Berufe, wie Schuhmacher, Schneider, Waschfrau, Schreiner u. dgl. beziehen und nicht auf typische Industrieberufe,

Die fortlaufende Registrierung der Pulsfrequenz bei beruflicher Arbeit

ZusammenfassungZur ununterbrochenen Registrierung der Pulsfrequenz über viele Stunden beruflicher Arbeit wurde eine 1,2g schwere Klammer mit Photozelle und Beleuchtungslämpchen entwickelt, die unmittelbar am Ohrläppchen hängend getragen wird und die auch bei starken Bewegungen eine einwandfreie Pulsabnahme ermöglicht. Die Pulsschläge erzeugen an den Klemmen der Photozelle etwa I m V Spannungsänderungen, die mit einem Spiegelgalvanometer auf Photopapier in einem transportablen Registriergerät als auszählbare Zackenkurve geschrieben werden. Zur unmittelbaren Registrierung der Pulszahl auf einem Zählwerk wurde ein Verstärker entwickelt, der über 2 Stufen und ein Thyratron genügend Energie für die Schaltung eines Relais liefert. Nach Schaltung durch den Puls-Impuls ist das Thyratron für einen einstellbaren Teil des Pulsintervalles refraktär. Rückwirkungen des Schaltvorganges innerhalb oder außerhalb des Verstärkers werden so vom Zählwerk ferngehalten. Der Verstärker ist für Netzanschluß eingerichtet. Er arbeitet unabhängig von einer eventuellen Brummspannung und den üblichen Netzspannungsschwankungen. Der Aufbau von Photo- und Druckzählwerken zur fortlaufenden Registrierung des Zählwerkstandes nach beliebigen Intervallen wurde kurz skizziert.

Über Unterschiede der Trainingsgeschwindigkeit atrophierter und normaler Muskeln

ZusammenfassungAn 3 jungen Männern wurde der Kraftverlust durch Atrophie der Unterarm-Beuger und-Strecker und der Finger-Beuger (Handkraft) bei Eingipsen des linken Armes über 3, 7, 9 und 14 Tage bestimmt und die Wiederherstellung der Ausgangskraft bei Muskeltraining verfolgt. Während beim Training und Trainingsverlust normaler Muskeln Kraftveränderungen von im Mittel 0,7%/Tag erreicht wurden, erfolgte im Durchschnitt die Atrophie beim Eingipsen mit 3,3%/Tag, die Wiederherstellung der Ausgangskraft mit 2,3%/Tag.Die Ergebnisse lassen den Schluß zu, daß die gleiche Trainingsübung oberhalb einer bestimmten Muskelkraft, der Normalkraft, ein sehr viel langsameres Muskeltraining zur Folge hat, als darunter. Nach Atrophie führen die normalen täglichen Verrichtungen rasch zum Wiedererreichen der Normalkraft, während erst ein systematisches sportliches Training oder schwere körperliche Arbeit im Beruf diese Normalkraft erhöhen.

Die Bedeutung des Trainingsverlaufes für die Trainingsfestigkeit von Muskeln

ZusammenfassungIn Versuchen an Menschen wurde nachgewiesen, daß bei täglichem Muskeltraining die Kraft rasch zunimmt und nach Aufhören der Übungen ebenso rasch wieder abfällt. Hält man dagegen das durch tägliches Training erreichte Kraftniveau durch wöchentliches Üben mehrere Wochen aufrecht, so verlangsamt sich der Kraftabfall mehr und mehr. Auch nach langsamem Training mit wöchentlich lmaligem Üben findet sich ein verlangsamter Kraftabfall. Es wird angenommen, daß das Training ein 2zeitiges Geschehen ist: ein rasches Ansteigen der Muskelkraft und eine langsame Festigung der jeweils erreichten Kraftstufe. Bei einer zu raschen Folge der Übungen kann der 2. Vorgang mit dem 1. nicht Schritt halten.

Energieumsatz und Pulsfrequenz bei negativer Muskelarbeit

ZusammenfassungBeim Zweihandkurbeln mit konstanter Drehzahl wird von 2 Versuchspersonen mit gleichem O2-Verbrauch die 3–4fache Leistung bei negativer Arbeit erreicht wie bei positiver. Da die Pulsfrequenz, unabhängig von der Leistung und unabhängig davon, ob positiv oder negativ gearbeitet wird, dem O2-Verbrauch proportional steigt, ist die Regulation der Arbeitspulsfrequenz nicht von mechanischen Faktoren abhängig, sondern wird vom Energieumsatz gesteuert.

Die relative Wirkung isometrischen und dynamischen Trainings auf die Ausdauer bei dynamischer Arbeit

ZusammenfassungAn einem Zweihandkurbelergometer wurde an drei Versuchspersonen ein isometrisches Training (täglich eine maximale Kontraktion von 1–2 sec Dauer) in 12 verschiedenen Kurbelstellungen durchgeführt. In allen Stellungen erhöhte sich die isometrische Maximalkraft. Die Kraftzunahme im Verlauf des Trainings wurde immer langsamer. In jedem Fall wurde eine konstante Endkraft erreicht. Die Anfangsrelativkraft betrug im Durchschnitt 70,1%- Sie lag für den linken Arm niedriger als für den rechten Arm. Bei den Schubstellungen der Kurbel war sie kleiner als bei den Zugstellungen. Nach einem anschließend an zwei Versuchspersonen durchgeführten dynamischen Training (täglich 40 min mit 5–5,5 mkp/sec) nahm die Maximalkraft um 10% der Endkraft ab.Durch beide Arten des Trainings verlängerte sich die maximale Ausdauer bei Kurbelergometerleistungen zwischen 12 und 37 mkp/sec. Die Zunahme der Ausdauer war jedoch beim dynamischen Training größer. Drückt man die maximale Ausdauer in Prozent der isometrisch maximalen Drehmomente aller Kurbelstellungen aus, so wird sie durch isometrisches Training verkürzt, durch dynamisches Training verlängert. Die Gründe dafür werden diskutiert.Der Anstieg der Leistungspulskurve bei stetig zunehmenden Leistungen zwischen 0 und 8 mkp/sec bleibt nach isometrischem Training bei allen Versuchspersonen unverändert, verläuft dagegen nach dynamischem Training flacher. Die Arbeitspulszahl ist nach isometrischem Training bei Leistungen zwischen 2 und 7 mkp/sec etwas geringer, nach dynamischem Training deutlich geringer. Ein bis zwei isometrische kurze Trainingskontraktionen allein genügen nicht, um den 02-Versorgungsmechanismus, der ausdauernde dynamische Arbeit ermöglicht, zu trainieren.Drehkraftmessungen während dynamischer Kurbelarbeit ergaben, daß auch bei maximaler Kurbelarbeit die isometrisch möglichen maximalen Drehmomente in keiner Kurbelstellung erreicht werden. Der Verlauf der Drehmomente in Abhängigkeit von der Kurbelstellung ist doppelphasisch. In Schubstellungen ist das Drehmoment beim Kurbeln niedriger als in Zugstellungen.

Wachstumsbedingte Veränderungen der Kraft und Ausdauer der menschlichen Muskeln

ZusammenfassungAn 373 Jugendlichen im Alter von 6–14 Jahren wurde die Maximalkraft der Unterarmbeuger gemessen. Die Maximalkraft steht in hoher Korrelation zu Alter, Größe und Gewicht. Die Maximalkraft nahm je Jahr um etwa 11% zu. Ein Vergleich von Untersuchungen der Jahre 1943/44 und 1949/50 ergibt eine deutliche Abhängigkeit der Maximalkraft eines bestimmten Alters und einer bestimmten Gewichtsklasse von den Ernährungsverhältnissen.An der Hälfte der gleichen Jugendlichen wurde gemessen, wie lange 1/2 bzw. 1/3 der erreichten Maximalkraft bei freier und bei abgebundener Durchblutung statisch gehalten werden können. Es ergab sich auch bei abgebundener Durchblutung eine Zunahme der maximalen Haltezeiten mit dem Alter, die von 6–14 Jahren 20–30% betrug. Das Alter hatte dagegen keinen Einfluß auf die prozentuale Abnahme der Haltezeit, die durch Abbindung der Durchblutung entsteht. Es wird daraus geschlossen, daß der Muskel der Jüngeren unter anaeroben Bedingungen bei der gleichen relativen Belastung nicht so lang durchhalten kann, da er nicht bis zu der gleichen Anhäufung von kontraktionshemmenden Stoffen Arbeit leisten kann. Er erholt sich infolgedessen auch rascher wieder. Gleiche Belastung relativ zu seiner Maximalkraft vorausgesetzt, ist also der Jugendliche bei statischer Haltearbeit weniger ausdauernd.