ArchivDeutsches Ärzteblatt23/2006Gesundheit und Leistung im Profifußball

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Gesundheit und Leistung im Profifußball

Health and performance in professional football

Dtsch Arztebl 2006; 103(23): A-1605 / B-1370 / C-1322

Kindermann, Wilfried

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LNSLNS Zusammenfassung
Die internistische Betreuung im Fußball umfasst die Vorbeugung und Behandlung von Erkrankungen, Ernährungsberatung und Mitwirkung bei der Einhaltung der Dopingregularien. Spezielle sportmedizinische einschließlich kardiologische Kenntnisse sind notwendig, um sportartspezifische Veränderungen korrekt zu interpretieren. Fußballspieler haben häufig ein Sportherz und EKG-Veränderungen ohne pathologisches Korrelat. Der heutige Spitzenfußball erfordert darüber hinaus leistungsphysiologische Maßnahmen, um konditionelle Stärken und Schwächen zu erfassen und daraus trainingspraktische, aber auch spieltaktische Konsequenzen abzuleiten. Als Basisprogramm sind regelmäßige Tests von Ausdauer und Schnelligkeit notwendig. Der Fußball gehört zu jenen Sportarten, bei denen noch wissenschaftlicher Nachholbedarf besteht.

Schlüsselwörter: Gesundheitsuntersuchungen, EKG, Sportherz, knditionelles Anforderungsprofil, Leistungsdiagnostik, körperliche Fitness

Summary
Health and performance in professional football
Medical care in elite football includes prevention and treatment of diseases, nutritional advice and help in complying with current anti-doping regulations. Special expertise in sports medicine and sports cardiology help in interpreting sport-specific changes. Football players frequently have an athlete´s heart and non-pathological ECG changes. Today's elite football world also requires reliable performance testing to profile the physiological strengths and weaknesses of individual players and to inform training and match tactics. A baseline program consists of regular endurance and sprint tests. Football is still among the disciplines with room for greater scientific input.

Key words: health care, ECG/electrocardiogram, athlete´s heart, physiological demand, performance diagnostics, physical fitness

Das Fußballspiel ist durch wechselnde (azyklische) Beanspruchungen gekennzeichnet. Konditionelle, koordinativ-technische, taktische und psychische Komponenten bedingen die Spielleistung. Eine stabile Gesundheit ist Voraussetzung, um die vorhandenen Fähigkeiten und Fertigkeiten erfolgreich umzusetzen. Die medizinische Betreuung benötigt orthopädisch-sporttraumatologische, internistisch-leistungsphysiologische und physiotherapeutische Kompetenz. Die vorrangigen Aufgaben des Arztes sind die Erhaltung und Wiederherstellung der Gesundheit. Darüber hinaus werden Beratung hinsichtlich Ernährung und sinnvoller Substitution, die Durchführung von leistungsdiagnostischen einschließlich trainingsbegleitender Maßnahmen und die Mitwirkung bei der Einhaltung der Antidopingregularien erwartet.
Konditionelles Anforderungsprofil
Ausdauer, Schnelligkeit und Kraft sind primäre konditionelle Fähigkeiten, die viele Spielaktivitäten in unterschiedlichem Maße beeinflussen. Die effektive Spielzeit eines 90-minütigen Fußballspiels beträgt circa 60 Minuten, der mittlere Energieverbrauch etwa 1 500 kcal. Es wird eine durchschnittliche Distanz von 10 km zurückgelegt (im Einzelfall 8 bis 12 km). Zwei Drittel der Gesamtdistanz werden gegangen oder getrabt, 20 bis 25 Prozent mit mittlerer und 10 Prozent mit hoher Intensität gelaufen oder gesprintet. Die häufigsten Sprintstrecken liegen zwischen 5 bis 20 Metern. Mit dem Ball werden nur 150 bis 200 m während eines Spiels gelaufen. Spielpositionsbezogene Unterschiede findet man – ausgenommen beim Torhüter – nicht durchgängig. Es gibt Hinweise, dass Mittelfeldspieler tendenziell mehr laufen und Stürmer und Außenverteidiger häufiger und länger sprinten (15). Eishockey und Basketball sind schnellere Spiele als Fußball, die Spielanteile mit hoher Intensität sind größer, die Spielzeiten aber geringer.
Physiologische Kenngrößen für die kardiovaskuläre und metabolische Beanspruchung sind Herzfrequenz und Lactatkonzentration unter Belastung. Die ständig wechselnden Intensitäten und unterschiedlich langen Pausen sowie die differenten taktischen Spielkonzepte führen zu einer hohen Variabilität dieser Parameter. Die über die gesamte Spielzeit gemittelte Herzfrequenz liegt zwischen 165 und 175/min, das sind 80 bis 90 Prozent der maximalen Herzfrequenz (2, 4). Die Herzfrequenz der anaeroben Schwelle liegt in einem ähnlichen Bereich. Die arterielle Lactatkonzentration im Blut beträgt im Mittel circa 5 bis 7 mmol/L, kann aber im Einzelfall bis 10 mmol/L oder sogar darüber ansteigen (1, 2, 4). Im fußballspezifischen Training, beispielsweise bei kleinen Spielformen (auf verkleinertem Spielfeld spielen jeweils 3 gegen 3 oder 4 gegen 4), können die Lactatkonzentrationen bis 15 mmol/L, also das 15-fache des Normalwertes, steigen (6).
Gesundheitsuntersuchungen
Seit 1999 sind für die Profis der ersten und zweiten Bundesliga sportmedizinische Vorsorgeuntersuchungen verpflichtend. Sie beinhalten neben einem allgemeinmedizinischen und orthopädischen Teil auch ein kardiovaskuläres Screening, bestehend aus einem Ruhe- und Belastungs-EKG sowie einer Echokardiographie. Außerdem werden Laboruntersuchungen vorgenommen einschließlich der Überprüfung biochemischer Parameter für Risikofaktoren. Das Belastungs-EKG beim Sportler erfolgt in gleicher Weise wie bei jedem Patienten. Für die WM 2006 in Deutschland müssen sich die Spieler aller 32 teilnehmenden Mannschaften auf der Basis eines standardisierten Untersuchungsbogens mit ähnlichen Inhalten wie beschrieben ärztlich untersuchen lassen. Dies geschieht erstmals vor einer Fußball-Weltmeisterschaft und in Abstimmung mit dem Weltfußballverband FIFA. Ziel ist es, mit gesunden Spielern die Weltmeisterschaft in Deutschland zu bestreiten und das Risiko des plötzlichen Herztods auf dem Spielfeld zu minimieren. Methode der Wahl zur Diagnostik der hypertrophen Kardiomyopathie – der häufigsten Ursache des plötzlichen Herztods beim Sport – ist die Echokardiographie (7). Die mittlere Lebenserwartung von Fußballspielern ist nicht vermindert (8).
Elektrokardiographie
Aufgrund eines erhöhten Vagotonus findet man bei Fußballspielern häufig eine ausgeprägte Ruhebradykardie mit Herzfrequenzen von teilweise deutlich unter 50 Schlägen/min. Darüber hinaus kann die Vagotonie zu Veränderungen der Erregungsbildung und Erregungsleitung wie supraventrikulären und ventrikulären Ersatzrhythmen, Pararrhythmien und atrioventrikulären Blockierungen ersten und zweiten Grades führen, die typischerweise unter Belastung mit Abnahme der Vagusaktivität verschwinden.
Schwieriger ist die Beurteilung von Kammerendteilveränderungen wie beispielsweise konvexbogig angehobenen ST-Strecken, die teilweise in biphasische oder terminal negative T-Wellen übergehen und meist in den Ableitungen V2 bis V4 lokalisiert sind.
Ätiologisch wird ebenfalls ein erhöhter Vagotonus diskutiert, zumal sich die Kammerendteile in den meisten Fällen während Belastung normalisieren (Abbildung). Die Veränderungen können denen eines Vorderwandinfarktes oder einer Perimyokarditis ähneln. Relativ häufig sind schwarzafrikanische Spieler betroffen, sodass spekuliert wird, es könnte sich um Residuen früherer Malariaerkrankungen mit Myokardbeteiligung oder auch eine hypertrophe Kardiomyopathie, die bei Schwarzafrikanern häufiger ist, handeln.
Zur differenzialdiagnostischen Abklärung sollten eine Echokardiographie und eventuell auch eine Stressechokardiographie – letztere insbesondere bei grenzwertig niedriger Auswurffraktion – durchgeführt werden. Bei Verdacht auf eine entzündliche Herzerkrankung ist eine Herzmuskelbiopsie indiziert (9).
Sportherz
Leistungsstarke Fußballspieler haben häufig ein mäßiggradig vergrößertes Sportherz. Sie verhalten sich aus kardiozirkulatorischer Sicht wie Ausdauersportler, obwohl sie bei weitem nicht deren Ausdauerleistungsfähigkeit aufweisen. Vergleicht man Fußballspieler mit Läufern identischer Ausdauer, haben Fußballspieler auch unter Berücksichtigung unterschiedlicher Körperdimensionen größere Herzvolumina und linksventrikuläre Muskelmassen. Möglicherweise stellen die fußballspezifischen Belastungen, die Intervallbelastungen entsprechen, einen besonderen Reiz zur kardialen Anpassung dar.
Unter den Spielsportarten haben Fußballer die größten Herzen (Grafik 1). Die exzentrische linksventrikuläre Hypertrophie des Sportherzens kann zu Fehldiagnosen führen, wenn der untersuchende Arzt die entsprechenden physiologischen Zusammenhänge und typischen Merkmale des Sportherzens nicht kennt oder weitere, von der Norm abweichende Befunde wie EKG-Veränderungen vorliegen (9).
Immunsystem
Zwischen Immunsystem und Belastung bestehen wechselseitige Beziehungen. Zu viele Spiele oder nicht adäquat dosierte Trainingseinheiten können das Immunsystem schwächen und zu einer Häufung von Erkrankungen führen. Nach intensiven oder erschöpfenden Belastungen kann eine passagere Immunsuppression, auch als „open window“ bezeichnet, auftreten (10, 11). Bei Profifußballspielern wurde im Verlauf einer Saison ein Abfall der Neutrophilenfunktion beobachtet (12). Die immunologischen Veränderungen werden hormonell reguliert, wobei die Aktivierung des sympathischen Systems und der hypothalamo-hypophysär-adrenalen Achse im Vordergrund steht. Es ist denkbar, dass bei unzureichender Regeneration und weiteren ungünstigen Faktoren wie Schlafdefizit, Reisestrapazen und Wettkampfstress, die typischerweise bei jenen Mannschaften gehäuft auftreten können, die international spielen, ein erhöhtes Infektrisiko besteht. Demnach wäre durch eine vernünftige Trainings- und Wettkampfplanung mit angepasstem Belastungs-Pausen-Verhältnis und Begrenzung der Anzahl der Spiele eine wirksame Gesundheitsvorsorge möglich.
Ernährung und Substitution
Die Ernährungsprobleme des Fußballspielers unterscheiden sich prinzipiell nicht von denen anderer Sportler oder auch Normalpersonen. Es werden zu viele Fett- und zu wenig Kohlenhydratkalorien zugeführt, wohingegen ein Eiweißproblem nicht besteht. Bei einem anzustrebenden Kohlenhydratanteil von 60 Prozent der Gesamtenergieaufnahme sollte ein Fußballspieler bei einem angenommenen täglichen Energieverbrauch von 3 500 kcal mindestens 500 g Kohlenhydrate zu sich nehmen. Tatsächlich liegt der Kohlenhydratverzehr zum Teil deutlich unter 60 Energieprozenten.
Besondere Bedeutung für die Kohlenhydratzufuhr hat die Nachbelastungsphase. Die Syntheserate von Muskelglykogen ist in den ersten beiden Stunden nach Belastung am größten (13), möglicherweise vermittelt über eine erhöhte Aktivität der Glykogensynthetase. Über eine Kohlenhydratzufuhr von circa 1 g/kg Körpergewicht in der ersten Stunde nach Training und Spiel kann die Regeneration beschleunigt werden. Dies gelingt durch geschickt zusammengesetzte Regenerationsgetränke. Durch eine gezielte Kohlenhydratzufuhr scheint es auch möglich zu sein, über eine verminderte Ausschüttung von Stresshormonen belastungsinduzierte immunologische Akutreaktionen zu modifizieren (14).
Die Notwendigkeit einer Substitution mit Makro- und Mikronährstoffen ist abhängig von der Qualität der Ernährung. Grundsätzlich hat auch beim Fußballspieler eine vernünftige Ernährung Vorrang gegenüber Supplementen. Die regelmäßige Einnahme verschiedener Nahrungsergänzungsmittel oder ähnlicher Präparate ist in den meisten Fällen nicht notwendig. In Perioden mit besonders hohen Belastungen können Supplementierungen wie Multivitamin-Spurenelement-Präparate erwogen werden, um eine angemessene Versorgung mit allen wichtigen Stoffen zu gewährleisten. Inwieweit Kreatin die fußballspezifische Leistungsfähigkeit steigert, kann bisher nicht zuverlässig beurteilt werden.
Sportmedizinische Leistungsdiagnostik
Im Fußball sind Ausdauer und Schnelligkeit wichtige Leistungsvoraussetzungen. Das primäre Anliegen insbesondere in der Vorbereitungsperiode besteht darin, die Ausdauer als konditionelle Grundeigenschaft zu erfassen, um Defizite zu erkennen und diese durch gezieltes Grundlagentraining zu minimieren. Dazu werden Tests verwendet, die unabhängig von ballspezifischen oder spielspezifischen Situationen sind. Entsprechende Stufentests sind als Lactattests bekannt geworden und werden im Profifußball zur Unterstützung des Konditionstrainings durchgeführt. Dabei hat es sich bewährt, diese Untersuchungen als Feldtests auf dem Sportplatz oder in einer Leichtathletikhalle zu absolvieren, sodass koordinative Probleme, wie sie auf dem Laufband auftreten können, entfallen. Außerdem können mehrere Spieler gleichzeitig getestet werden (6).
Im Stufentest wird über die Lactatleistungskurve die anaerobe Schwelle beziehungsweise die individuelle anaerobe Schwelle (IAS) als Maß für die Ausdauerleistungsfähigkeit ermittelt (Grafik 2 a) und die gleichzeitig gemessene Herzfrequenz zugeordnet. Die häufig gemessene und einfacher zu bestimmende 4 mmol/L-Lactatschwelle überschätzt bei den meisten Spielern das maximale Lactat-Steady-state (15).
Eine zusätzliche Spiroergometrie – inzwischen auch unter Feldbedingungen mit portablen Geräten möglich – bringt keinen leistungsdiagnostischen Zugewinn, wenn die messmethodische Fehlerbreite und Problematik der Ausbelastung berücksichtigt werden (16). Die maximale Sauerstoffaufnahme (VO2max) kann mit weitgehender Annäherung auch aus der maximalen Laufgeschwindigkeit des Stufentests ermittelt werden. Alle maximalen Leistungsparameter müssen bei Fußballspielern aber als prinzipiell problematisch betrachtet werden, weil die notwendige Ausbelastung nicht immer erreicht wird. Demgegenüber ist die anaerobe Schwelle von diesen subjektiven Faktoren unabhängig.
Die Ausdauer von Fußballspielern ist deutlich geringer als die von hochtrainierten Ausdauersportlern, aber höher als die Ausdauer von Handballspielern; sie ist vergleichbar mit Badminton- und Tennisspielern (Grafik 2 b). Die VO2max liegt bei leistungsstarken Fußballspielern in der Regel über 60 (bis 65) mL/kg/min (1, 2, 4, 6). Gesunde männliche gleichaltrige, aber untrainierte Personen haben im Mittel eine VO2max von 40 bis 45 mL/kg/min.
Die Schnelligkeit wird über Sprinttests von maximal 30 bis 40 m beurteilt. Bewährt hat sich ein 5 3 30 m Sprinttest aus dem Hochstart mit Pausen von jeweils 2 min zwischen den Sprints (Grafik 3). Elektronisch gemessen werden neben der 30-m-Zeit als Maß für die Grundschnelligkeit
die Zwischenzeiten nach 5 und 10 m als Maß für die Antrittsschnelligkeit und das Beschleunigungsvermögen. Zusätzliche Lactatmessungen dienen der Abschätzung von Ausbelastung und Erholungsfähigkeit. Fußballspieler sind schneller als Sportler anderer Sportspiele, aber langsamer als speziell trainierte Sprinter. Ein Spitzensprinter würde dem schnellsten Fußballspieler auf 30 m circa 3 m abnehmen (6).
Neben den unter Feldbedingungen nachgestellten Labortests existieren komplexe Feldtests, die Richtungswechsel beinhalten und fußballtypische Bewegungen imitieren (17, 18). Es wird versucht, einen möglichst engen Bezug zur Belastungsstruktur im Wettkampf herzustellen. Bei diesen Tests müssen Abstriche an der Standardisierbarkeit und Reproduzierbarkeit gemacht werden, die jeweilige Motivation der untersuchten Spieler kann die Ergebnisse beeinflussen. Die Ergebnisinterpretation und die Ableitung von trainingspraktischen Konsequenzen kann schwierig sein. Eine komplementäre Durchführung zu den oben erwähnten Lauftests erscheint aber sinnvoll. Zusätzlich sind sportmotorische und Krafttests möglich, die seit einiger Zeit auch zum Testprogramm der deutschen Fußballnationalmannschaft gehören. Der limitierende Faktor im Profifußball bei einer solchen Testbatterie ist der Zeitaufwand. Die angewendeten Tests sind ein Kompromiss aus Machbarkeit und Gütekriterien einer Leistungsdiagnostik.
Konditionelles Profil im Längsschnitt
In der publizierten internationalen Literatur fehlen systematische Längsschnittuntersuchungen, um Entwicklungen der konditionellen Anforderungen und Fähigkeiten im Spitzenfußball beurteilen zu können. Laut Expertenmeinung haben Intensität und Dynamik – und damit die Beanspruchung – im Profifußball zugenommen. Vom Institut für Sport- und Präventivmedizin der Universität des Saarlandes wurden von 1991 bis heu-
te nahezu alle deutschen Nationalspieler mit der gleichen standardisierten Testmethodik untersucht. In diesen 15 Jahren konnte keine Weiterentwicklung der Ausdauer und der verschiedenen Schnelligkeitsfähigkeiten beobachtet werden (19). Wenn international tatsächlich die Spielgeschwindigkeit zugenommen hat, konnte die konditionelle Leistungsfähigkeit diesem Trend nicht folgen. Für deutsche Mannschaften wird es zunehmend schwieriger, spieltechnische Defizite durch konditionelle Stärke zu kompensieren.
Studien zur Trainingsgestaltung
In den letzten Jahren wurde die Trainingsgestaltung im Fußball zunehmend kritisch hinterfragt. Das bisherige trainingsmethodische Vorgehen ist durch Erfahrungen geprägt und der Erfolg rechtfertigt die Mittel. Insbesondere im deutschen Fußball besteht wenig Neigung zu wissenschaftlicher Innovation, und man ist sehr weit weg von der befürchteten Verwissenschaftlichung des Fußballs.
Es existieren einige Trainingsstudien aus dem ausländischen Profifußball, die auf mobilisierbare Ressourcen hinweisen. So konnte in einer Cross-over-Studie einer französischen Profimannschaft gezeigt werden, dass eine Intensivierung des Trainings durch ein zehnwöchiges Intervallprogramm in den Monaten Oktober bis Dezember, also während der zweiten Hälfte der Vorrunde, nicht zu der befürchteten Überbeanspruchung, sondern zu mehr Erfolgen führt (20). In einer weiteren kontrollierten Trainingsstudie von norwegischen Profis führte ein zusätzliches Ausdauertraining zu einer Zunahme der per Videoanalyse überprüften Laufstrecke im Spiel und zu vermehrtem Ballbesitz. Die Schnelligkeit wurde nicht negativ beeinflusst (21). Eine Studie an einer Collegemannschaft ergab, dass bei denjenigen Spielern, die meist als Ersatz- oder Auswechselspieler auf der Bank saßen, Ausdauer, Schnelligkeit und Sprungkraft abnahmen, sodass ein Zusatztraining notwendig war (22). Verschiedene Studien weisen auf einen Zusammenhang zwischen Ermüdung und Verletzungshäufigkeit hin. Eine gute körperliche Fitness kann somit auch zu einer Verletzungsreduktion beitragen. Es wird über eine Häufung von Verletzungen gegen Ende der ersten und zweiten Halbzeit berichtet (23, 24). In einer eigenen, noch nicht publizierten Studie der ersten Bundesliga nahmen die Spielverletzungen jeweils zum Ende der Vor- und Rückrunde zu (Grafik 4).
Antidoping
Für die Therapie des Sportlers gelten die gleichen Grundsätze wie für nicht sporttreibende Personen. Einschränkungen in der Medikamentenauswahl sind ein notwendiges Opfer im Kampf gegen Doping. Wiederholte Behauptungen, Doping würde im Fußball nichts bringen, sind kontraproduktiv. Es ist zwar richtig, dass sich der Fußballsport für verschiedene gängige Dopingpraktiken weniger eignet. Dennoch können auch Fußballspieler so manipuliert werden, dass zumindest in Einzelfällen ein leistungssteigernder Effekt möglich ist. Alles andere als eine glaubwürdige Dopingbekämpfung würde dem Fußball schaden.
Dopingkontrollen werden im nationalen und internationalen Fußball seit fast zwei Jahrzehnten durchgeführt. Die Verbotsliste von Substanzen wird vorgegeben durch die Welt-Antidoping-Agentur (WADA). In 2004 und 2005 erfolgten weltweit im Fußball jeweils mehr als 20 000 Dopingkontrollen. Die knapp 0,5 Prozent positiven Proben enthielten überwiegend Cannabinoide und Kokain – also Gesellschaftsdrogen. Demgegenüber wurden leistungssteigernde Substanzen wie Anabolika und Stimulanzien nur in knapp 0,1 Prozent nachgewiesen. Für die Weltmeisterschaft 2006 in Deutschland sind sowohl Kontrollen während des Spiels als auch Kontrollen außerhalb des Wettkampfs – so genannte Trainingskontrollen – vorgesehen.
Ausblick
Fußball als komplexe Sportart bietet verschiedene Ansatzpunkte zur Leistungsoptimierung und stellt eine besondere Herausforderung für die Wissenschaft dar. Eine gute körperliche Fitness beeinflusst sowohl die Belastungsverträglichkeit im Training und die spielspezifische Leistung als auch die Verletzungs- und Krankheitshäufigkeit.
Fußballspieler können nicht so schnell und ausdauernd sein wie Spezialisten der entsprechenden Laufdisziplinen. Konditionell gute Spieler sollten eine adäquate Mischung aus Schnelligkeit und Ausdauer aufweisen. Spitzenmannschaften im Fußball haben in der Regel deutlich schnellere Spieler als andere Mannschaften (25). Dieser Aspekt muss besonders berücksichtigt werden und erfordert im Kontext mit dem übrigen Training spezielle trainingsmethodische Überlegungen. Prinzipiell ist es leichter, bei schnellen und beweglichen Spielern die Ausdauer zu trainieren, als umgekehrt, ausdauerstarke Spieler schnell zu machen. Das sollte auch bei der Talentsichtung im Fußball beachtet werden.
Die andauernde Diskussion über Technik versus Athletik ist kontraproduktiv, weil sie an der Realität vorbei geht und ausschließliches Training mit dem Ball nicht ausreichend ist. Deutsche Mannschaften werden auch zukünftig gegenüber einigen südamerikanischen und europäischen Mannschaften spielerische Nachteile haben, die von ihnen durch überlegene Athletik kompensiert werden müssen. Regelmäßige leistungsdiagnostische Untersuchungen erfolgen nicht nur im Männerfußball, sondern auch bei Spitzenfußballspielerinnen (Nationalmannschaft).

Manuskript eingereicht: 6. 4. 2006; revidierte Fassung angenommen: 3. 5. 2006

Der Autor erklärt, dass kein Interessenkonflikt im Sinne der Richtlinien des International Committee of Medical Journal Editors besteht.

zZitierweise dieses Beitrags:
Dtsch Arztebl 2006; 103(23): A 1605–10.

Anschrift des Verfassers:
Prof. Dr. med. Wilfried Kindermann
Institut für Sport- und Präventivmedizin
der Universität des Saarlandes
Campus Gebäude B 8.2
66123 Saarbrücken
E-Mail: w.kindermann@mx.uni-saarland.de
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