WO2020083857A1 - Computer-implemented method for ascertaining individual training resources of biological organisms, and corresponding apparatus - Google Patents

Computer-implemented method for ascertaining individual training resources of biological organisms, and corresponding apparatus Download PDF

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WO2020083857A1
WO2020083857A1 PCT/EP2019/078626 EP2019078626W WO2020083857A1 WO 2020083857 A1 WO2020083857 A1 WO 2020083857A1 EP 2019078626 W EP2019078626 W EP 2019078626W WO 2020083857 A1 WO2020083857 A1 WO 2020083857A1
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WO
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stato
training
pstart
max
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PCT/EP2019/078626
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Thomas SCHLIERNZAUER
Harald PERNITSCH
Original Assignee
Sp Sportdiagnosegeräte Gmbh
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09BEDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B19/00Teaching not covered by other main groups of this subclass
    • G09B19/003Repetitive work cycles; Sequence of movements
    • G09B19/0038Sports
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09BEDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B19/00Teaching not covered by other main groups of this subclass

Definitions

  • the present invention relates to a computer-implemented method for determining individual training resources of biological organisms on the basis of a time course of successive training states and a corresponding device.
  • the present invention also relates to a computer-implemented method for determining an optimal training focus.
  • the training capacity also referred to as training resource, describes the current development resources of a biological system of a biological organism and, in particular, of a person or athlete in connection with sporting activities (hereinafter referred to as training).
  • the training capacity is used to react adaptively to a training stimulus, for example when planning training.
  • the use of biological reserves in order to achieve a positive training effect requires a sufficiently recovered state.
  • sporting stress does not lead to the desired effects of training (e.g. improvements in endurance or strength skills). Rather, there can be negative effects in the form of overloads, which in addition to reduced performance can also pose health risks.
  • the training capacity is therefore an essential prerequisite for all areas of athletic and therapeutic training.
  • This question can be answered very trivially by measuring or recognizing deviations from the training goal (e.g. requirement profile of a certain sport) and then defining them as a development area.
  • a general norm profile is assumed and the current person-specific state and individual development potential are not taken into account. Diagnostic approaches such as the lactate performance curve for the endurance area are widespread but primarily designed to delimit training areas and not to recognize the development potential in the individual training areas relative to each other.
  • US 9,737,758 B1 describes systems for analyzing athletic movements.
  • data for athletes can be recorded using sensors while performing an athletic movement. These sensors can be force plates and the athletic exercise can be a vertical jump that starts on said force plate. From the recorded force-time curves for individual vertical jumps, sections are extracted for different phases of the vertical jumps performed. Using the extracted sections of the force-time curve, an overall concentric vertical pulse, an average eccentric force development rate and an average vertical concentric force are derived.
  • US 9,886,559 B1 discloses methods and systems for enabling improvements in athlete training and injury management through entropy and third-order spectral analysis of digitized force-time series of movements.
  • a force plate device is used as a biomechanical sensor.
  • an approximate entropy and bispectrum are used to check and assess kinetic and kinematic functions.
  • Measurements of the time domain variability and disorder such as sample entropy, approximate entropy, Shannon entropy, etc., are used for the analysis.
  • EP 2 470 076 B1 discloses the analysis of human movements in order to assign a determination of performance in a physical activity domain. To do this, an ordinal or scalar evaluation or an objectively defined discrete classification is used, which is based on a physical ability or physical performance based on measurements taken during the execution of a prescribed movement protocol.
  • EP 2 263 534 B1 discloses methods and devices for evaluating muscular, physiological parameters such as muscular performance and strength and for creating and updating personalized training programs based on these test results.
  • a series of acceleration values are measured during a series of short movements performed by an athlete. From this, a large number of muscular parameters are calculated and determined on the basis of these training exercises personalized for the athlete.
  • the muscular parameters include muscle strength, extension, reactivity, muscular stiffness and coordination.
  • training plans are also created automatically based on a large amount of data with the help of look-up tables or data mining approaches.
  • a training plan that has already been created is modified after manual entry of updated data.
  • Such methods and procedures are based on “open loop systems”.
  • Muscular fatigue is defined as the inability to maintain required or expected performance and is known to be a complex multifactorial phenomenon / problem.
  • the medical approaches via metabolic substrates or electromyography are in turn very specifically geared towards the details of muscular fatigue and are usually also very complex in terms of measurement technology.
  • OEMG Surface electromyographic measurements
  • the measurement of the heart rate variability incorporates not only muscular and nerve parameters, but also numerous other influencing factors and measured variances, so that no reliable conclusions can be drawn about fatigue effects.
  • the object of the present invention is a computer
  • the present invention provides a computer-implemented method for determining individual training resources of biological organisms based on a time course of successive training states according to independent claim 1, a computer-implemented method for determining an optimal training focus according to independent claim 14 and a corresponding computer-based method. implemented device according to independent claim 17.
  • a computer-implemented method for determining individual training resources of biological organisms on the basis of a time course of successive training states comprises the steps: a) entering (15) at least one time performance course (P 0i t tato , PmLs tato ,
  • a computer comprises
  • Implemented device for determining individual training resources of biological organisms on the basis of a time course of successive training states which has: an input module that is designed and set up for entering at least one time performance curve (P 0 i_stato, Pmi . stato, PoLEiasto, PmLEiasto) and a respective time interval ([t Sta rt; tstart + ATP hase]; ([t en de-at phase; t end]) in the starting phase and / or in the end of the respective temporal power profile (P 0 phase i_stato, Pmi stato, PoLEiasto.
  • PmLEiasto which were determined on the basis of the execution of a respective predetermined movement sequence by the biological organism with a predetermined form of action and under a respective predetermined load in a current training state; a calculation module that is designed and set up to calculate a respective average performance ( Pstart_ol_Stato, PEnde_ol_Stato, Pstart_mLSt ato, PEnde_ml_Stato, Pstart_oLElasto, PEnde oLEiasto, Pstait_mi_Eiasto, Pi .nde mi i .Esio) in the time interval entered ([tstaiti ts tart + Atp haSe ]; ([t En ⁇
  • the computer-implemented method according to the invention and the corresponding computer-implemented device for determining individual training resources of biological organisms on the basis of a time course of successive training states make it possible to quantify the individually available biological training resources of a biological organism, in particular the person-specifically available training resources of a person.
  • the complex or the whole is assumed.
  • the starting point is the measured time performance curve measured in natural, complex movement sequences, such as. B. two-legged jumps, at maximum performance measurement in different resistance areas / loads and in different types of muscular action. This covers a very wide range of stresses in the nerve-muscular system.
  • the respective neuromuscular basic parameters are determined from the performance curves.
  • Maximum performance measurements with different loads and muscular forms of action generate a continuous performance profile from the low resistance range (corresponds to rapid force) to the high resistance range (maximum force). Regardless of the absolute size of the maximum power, the resistance ranges can be assessed in relation to each other and development potentials can be identified from them, regardless of the norm value.
  • the starting point is the at least one input performance curve (P 0i stato, Pmi_stato, PoLEiasto, PmLEiasto), which is determined by the biological organism when the specified movement sequence is carried out, as well as the respective time interval ([t Sta rt; tstart + Atph aS e]; ([T ⁇ At the end pllaSe t En e]) in the starting phase and / or in the final phase of the respective temporal Leist li ngs course (Pol Stato, Pml_Stato, PoLElasto, PmLElasto) ⁇
  • the biological organism is in particular a human being or an athlete / athlete.
  • the at least one performance curve can also be determined for an animal, such as a horse, which is used for sporting activities.
  • the movement sequence is carried out with a predetermined load or in a predetermined resistance range.
  • a form of action, statodynamic or elastodynamic is given for the sequence of movements.
  • a statodynamic movement sequence takes place from a prestressed (resting) position in which the corresponding muscles of the biological organism are maximally tense.
  • a purely concentric sequence of movements is carried out (direction of movement corresponds to the direction of movement caused by muscle contraction without backward or previous counter movement).
  • An elastodynamic sequence of movements takes place from a neutral position, in which the corresponding muscles of the biological organism are not tense.
  • the biological organism is tested at certain times, for example once a week, in order to determine the current state of training at these times.
  • ATP 150 ms [millisecond]
  • a to limit speed e.g. v ⁇ 0.5 m / s [meters per second]
  • different mean performances Psian ⁇ > i siai ⁇ >, Pi ide ⁇ > i siai ⁇ >, Pstart_mi_stato ?
  • a current neuromuscular base variable which allows conclusions to be drawn about the current training status, such as the newly introduced force potential Kpot, activation ability Akt or dielectric strength Sf, is taken into account taking into account the respective calculated average power (Pstart_ol_Statc> 5 Pi aide ol Slalo, Pstart_ml_Stat 05 Pi aide ml Slalo,
  • the current neuromuscular base size allows a quantitative statement about the current state of the muscles and thus the training resources of the biological organism at the current point in time or the time when the predetermined movement sequence is carried out, from which the at least one performance curve originates.
  • the control device of the device can one or a combination of several data processing devices, such as. B. microcontroller (pC), integrated circuits, application-specific integrated circuits (Application-Specific Integrated Circuit, ASIC), application-specific standard products (Application-Specific Standard Products, ASSP), digital signal processors (DSP), programmable in the field (logic) Gate arrangements (Lield Pro grammable gate arrays, FPGA) and the like.
  • the individual modules of the control device can be implemented as separate and communicatively connected data processing devices or on a single data processing device.
  • the memory of the device can be a data memory such as a magnetic memory (eg magnetic core memory, magnetic tape, magnetic card, magnetic strip, magnetic bubble memory, drum memory, hard disk drive, floppy disk or removable disk), an optical memory (eg holographic memory, optical band, Tesa-Film, Laserdisc, Phasewriter (Phasewriter Du al, PD), Compact Disc (CD), Digital Video Disc (DVD), High Definition DVD (HD DVD), Blu-ray Disc (BD) or Ultra Density Optical ( UDO)), a magneto-optical memory (e.g. MiniDisc or Magneto-Optical Disk (MO disk)), a volatile semiconductor memory (e.g.
  • a magnetic memory eg magnetic core memory, magnetic tape, magnetic card, magnetic strip, magnetic bubble memory, drum memory, hard disk drive, floppy disk or removable disk
  • an optical memory eg holographic memory, optical band, Tesa-Film, Laserdisc, Phasewriter (Phasewriter Du al, PD), Compact Disc (
  • RAM Random Access Memory
  • DRAM Dynamic RAM
  • SRAM Static RAM
  • ROM Read Only Memory
  • PROM Programmable ROM
  • EPROM Erasable PROM
  • EEPROM Electrically EPROM
  • Flash-EEPROM Flash-EEPROM (eg USB stick)
  • FRAM Ferroelectric RAM
  • MRAM magnetoresistive RAM
  • phase change RAM phase change RAM
  • the determination of the basic neuromuscular parameters is possible for all biological organisms that can be used for targeted training and is not restricted to humans (athletes / athletes). Animals, particularly those that are suitable for dressage, such as dogs and horses, can also be analyzed.
  • the present invention thus creates a computer-implemented method and a corresponding device with which the training state of a biological organism, in particular an athlete / athlete, can be determined individually and quantifiable. Instead of, as with known methods, a physiological parameter (lactate value etc.) and / or a performance value (jump height, maximum weight moved, speed etc.) is compared with reference values and thus only a difference to the desired target value (performance target) is determined According to the present invention, an initial training state or performance of the individual biological organism (athletes / athletes) is measured and then, during training, a renewed measurement is carried out at regular intervals and compared with the previous training conditions / performance values.
  • a physiological parameter lactate value etc.
  • a performance value jump height, maximum weight moved, speed etc.
  • an objective training status is determined individually for each biological organism, from which a development potential can be derived.
  • a special feature of the present invention is therefore that no prior knowledge of the biological organism, especially the training person, is necessary. No external criteria, norm values, absolute values or the like are required and any information for the generation of reproducible parameters is obtained from the state or the general condition of the biological organism itself.
  • the current training status of the biological organism (human or athlete / athlete or animal) can thus be determined individually and reliably.
  • the respective predetermined time interval [t Sta rt; tstart + ATP hase]; ([t hase E xit-ATP; t end]) in the starting phase and / or in the final phase of the respective temporal power profile (PoLstato, PmLstato, PoLEiasto, PmLEiasto), such that the respective specified time interval ([ts tarb ts tart + Atp haSe ]) begins in the start phase at a first specified speed (v 0 ) and the respective specified time interval ([t end -Atp ase ; t end ] ) ends in the final phase at a second predetermined speed (v max ) and has a respective predetermined time period Atp h; lse .
  • the at least one neuromuscular base quantity can be determined quasi in real time immediately after the respective predetermined movement sequence has been carried out by the biological organism with the predetermined form of action and under the respective predetermined load in a current training state
  • a force measuring plate and / or at least one acceleration sensor can be used.
  • the biological organism in particular the athlete / athlete, executes the predetermined movement sequence in at least one predetermined form of action (statodynamic or elastodynamic) with at least one predetermined load (eg 20% or 40% of one's own weight)).
  • the biological organism can carry out several passes of the predetermined movement sequence in the same predetermined action form and with the same predetermined load, with only the best passage being subsequently analyzed further.
  • the (reactive) forces and / or accelerations occurring are measured with the force measuring device and / or with the acceleration measuring device.
  • a force plate can be used here. It is essential that no sensors have to be attached or attached directly to the biological organism.
  • the force measuring plate comprises at least one transducer, which converts the occurring forces into a measurable physical quantity. It is particularly preferred to use at least one strain gauge sensor here.
  • the strain gauge sensor converts the occurring forces into corresponding electrical voltages, which result in a measurement signal.
  • the measurement signal can be evaluated by a calculation unit (microcontroller, ASIC, FPGA, computer, etc.) and a corresponding force-time curve can be output or saved.
  • the force plate is placed on a solid surface.
  • the biological organism executes the specified movement sequence in the specified form of action with the specified load on the force measuring plate and the corresponding force-time curve (F (t)) is measured.
  • an acceleration-time profile (a (t)) can be measured by the acceleration measuring device (e.g. acceleration sensor in a smartphone, which is attached centrally to the biological organism).
  • the acceleration measuring device e.g. acceleration sensor in a smartphone, which is attached centrally to the biological organism.
  • the speed-time curve (v (t)) can be used to differentiate between the eccentric (negative) movement phase (e.g. bending when jumping), the reversal point (speed is 0) and the concentric (positive) movement phase.
  • step b The further calculations and derivations take place in step b).
  • the calculated power curve (P (t)) in the negative phase can be used to control the execution of the movement, whereby the last 150 ms before the reversal point can be used to differentiate between statodynamic and elastodynamic forms of action.
  • the corresponding path-time curve can be calculated by integrating the speed-time curve.
  • the corresponding performance curves (P 0 i_stato, PmLstato, PoLEiasto, PmLEiasto) are derived from the force-time courses and / or acceleration-time courses measured for the different types of action and loads and the further courses calculated from them.
  • the required average performance can be derived from the performance profiles
  • P end mi Eiasto can be calculated to calculate the basic neuromuscular parameters.
  • the first time interval [t Sta rt; tstart + ATPH aS e]) or the second time interval ([t, il
  • the average power calculated Of the power traces viewed and in each case the average power calculated .
  • At least one current neuromuscular base variable is then derived from the performance curves and (stored) previous maximum average powers or forces at the reversal point, as described above.
  • step a) the input of a first performance curve (P 0i stato), which was determined without load on the basis of a statodynamic movement sequence, which takes place from a muscularly preloaded starting position of the athlete in a first direction of movement , and a second power curve (P m i_stato), which was determined on the basis of the same statodynamic movement sequence with a predetermined load; in step b) calculating a first average power (Pstart_oLstato) from the first power curve (P 0i stato) and a second average power (Pstart_mLstato) from the second power curve (Pmi_stato) in a first time interval ([tstarti tstart + Atp aS e ]) in the start phase of the respective temporal performance curve (P 0i stato, Pmi_stato), which corresponds to a start phase of a concentric phase of the specified movement sequence; in step c) the determination of a current
  • the first performance curve which was determined during a statodynamic movement sequence performed by the biological organism to be tested (e.g. jump from a crouched starting position (squat jump)) without load (without additional weight)
  • the second performance curve the with the same statodynamic movement sequence, however, with a load (specified additional weight), i.e. with a different load, was determined, the correspondingly calculated first and second average power (PstarcoLstato, Pstart mi stato) and their previous maximum values (P S tar L oLstato_max,
  • P start mi stato max determines the current strength potential (Kpot) of the biological organism.
  • the strength potential as a neuromuscular base size or muscle physiological size describes the contractile potential or the existing physiological potential (number of recruitable motor units) and the energetic state of the corresponding muscles (catabolic or anabolic metabolism). A drop in the strength potential shows muscular fatigue (catabolic state) or a reduction in the physiologically recruitable motor units. An improvement to an increase in strength or an anabolic state (increased building processes).
  • the second average power in the first time interval, namely the starting phase is calculated from the second power curve (statodynamic movement sequence with load).
  • the force potential of the biological organism is determined from the first average power for the start phase of the statodynamic movement sequence without load and the second average power for the start phase of the stato-dynamic movement sequence with load.
  • the training state of the biological organism can be determined objectively and individually.
  • the current force potential (Kpot) is determined in step c) according to the following relationship:
  • the average power in the concentric starting phase is particularly suitable for statodynamic movements (e.g. jump) without load (Pstart_oi_stato) and with (additional) load
  • P start mi stato with the corresponding previous (historical) maximum mean performance (Pstart oi stato max ? Psi i mi siaio m; l x) can be used for every biological organism (sport ler / athlete, animal, etc.) the current training status in the form of the current strength potential (Kpot) can be individually and objectively reliably and easily quantified.
  • step a) the or a first performance curve (P 0i stato) is entered, based on a statodynamic movement sequence, which takes place from a muscularly preloaded starting position of the athlete in a first direction of movement without Load was determined, and a third performance curve (P 0i Eiasto), which was determined on the basis of an elastodynamic movement sequence, which occurs from a muscularly relaxed resting position of the athlete in an opposite second movement direction to the starting position as a reversal point and then in the first movement direction, without load ; in step b) calculating the or a first average power (Pstart_oLstato) from the first power curve (P 0i stato) and a third average power (Pstart_oLEiasto) from the third power curve (P 0i Eiasto) in a first time interval ([t Sta rt; tstart + Atph aS e]) in the start phase of the respective
  • Akt current activation ability
  • the activation ability (act) is a neuromuscular base or nerve size and describes the nerve stimulation of the muscles of the biological organism (athlete / athlete, animal, etc.).
  • the activation ability (Akt) describes the ability to activate the muscles via the nervous system, i.e. the recruitment and frequency of motor units in the muscles of the biological organism.
  • the ability to activate (act) is an important stress indicator. Stress reduces the ability to activate (Akt) and increases the regeneration time. On the basis of the activation ability (act) it can also be distinguished, for example, whether the training load was too high or the regeneration time or the regeneration quality was too low.
  • the first mean power becomes the start phase of the statodynamic movement sequence without load
  • the seventh mean power to the end phase of the elastodynamic movement sequence the biological organism's ability to activate is determined without stress. With the activation ability, the nervous training state of the muscles of the biological organism can be determined objectively and individually.
  • the current activation capability (Akt) is determined in step c) in accordance with the following relationship:
  • the average power in the concentric final phase is particularly suitable for the elastodynamic movement (jump) without load and for the statodynamic movement (jump) without load.
  • the last 150 ms of the concentric phase can be defined as the final phase or the concentric period in which the movement speed is more than 80% of the maximum speed.
  • Akt current activation ability
  • step a) the input of a fourth performance curve (PmLEiasto), which is based on an elastodynamic movement sequence, which from the muscularly relaxed resting position of the athlete in the opposite second movement direction to the starting position as a reversal point and then in the first direction of movement takes place, was determined with a predetermined load; in step a) entering a maximum force (Fu_mi_Eiasto) in the reversal point of the elastodynamic movement sequence; in step b) calculating a fourth average power (Pstart_mi_Eiasto) from the fourth power curve (PmLEiasto) in a first time interval ([tstard tstart + Atphase]) in the start phase of the temporal power curve (Pstart_mi_Eiasto), which is the start phase of the concentric phase corresponds to the given sequence of movements; in step c) the determination of a current tension capacity (Sf)
  • the correspondingly calculated fourth is used average power (Pstart_mi_Eiasto) and the maximum force at the turning point (F U mi Eiasto) and their previous maximum values (Psi mI ml i .iasio m; l x, Fu mi Eiasto max ) determined the current elasticity (Sf) of the biological organism .
  • Tension is a basic neuromuscular size or muscle-physical size and describes the current ability of the muscle / tendon system to absorb mechanical or elastic energy. This ability depends very much on the overall state of recovery. If the amount of training is too high or the rhythm of exercise is incorrect, the tension decreases. This is a protective mechanism to protect the muscles from injuries.
  • the maximum force in the reversal point namely the transition point between eccentric movement and concentric movement (e.g. point at which the downward movement movement to the crouched position is finished and the upward movement to jump when jumping starts as a movement sequence).
  • the elasticity of the biological organism is determined from the fourth mean power at the start phase of the elastodynamic movement sequence with load and the maximum force at the reversal point of the elastodynamic movement sequence with load.
  • the elastomechanical training state of the muscles of the biological organism can be determined objectively and individually.
  • the current dielectric strength (Sf) is determined in step c) according to the following relationship:
  • the current elastomechanical training state of the muscles in the form of the current tension capacity (Sf) can be reliably and easily quantified individually and objectively for every biological organism (athlete / athlete, animal, etc.) will.
  • the method comprises specifying a reference movement sequence with a predetermined path length.
  • a movement sequence that uses as many muscle groups of the biological organism as possible athlete / athlete, animal, etc.
  • complex movement sequences such as squat jump or squat jump, rowing, deadlifts, Bench presses, pull-ups, tearing (weight lifting), pushing (weight lifting) etc.
  • endurance sports movement sequences such as cycling (on the ergometer), rowing, swimming etc.
  • a respective path covered is determined when executing a respective predetermined movement sequence and an executed movement sequence is only used as valid if the determined path covered of the executed movement sequence is less than a predetermined limit value from the predetermined one Path length of the reference movement sequence deviates.
  • the predetermined path can be based on a generally predetermined reference movement sequence or an individually determined reference movement sequence, for example when the predetermined movement sequence is initially carried out by the biological organism.
  • a flexed position in which the thighs of the athlete / athlete have an angle of 100 ° [degrees] with respect to the vertical can be used as the starting position for the statodynamic form of action or as a reversal point for the elastodynamic form of action be given.
  • the execution of the movement sequence is validated via the derived path-time curve or the derived path covered.
  • a display can be provided on which, with each movement sequence carried out, a respectively determined distance covered and / or information about whether the movement sequence executed is used as valid can be displayed.
  • the predetermined movement sequence comprises a statodynamic movement sequence in the form of a jump from a squatting position and an elastodynamic movement sequence in the form of a jump from a standing position over the squatting position.
  • the biological organism In the case of the statodynamic jump from the crouch position, the biological organism first assumes the crouch position (e.g. angle between the thigh and vertical of 100 °) and holds it for a few seconds and then jumps as high as possible. The hands can remain in the hip or, alternatively, can be pulled up. In the elastic leap over the crouch position, the biological organism first springs into the crouch position from a standing position (eccentric or negative movement) and then reverses the direction of movement when it reaches the crouch position (reversal point) in order to jump off the crouch position as explosively as possible .
  • the crouch position e.g. angle between the thigh and vertical of 100 °
  • the hands can remain in the hip or, alternatively, can be pulled up.
  • the biological organism In the elastic leap over the crouch position, the biological organism first springs into the crouch position from a standing position (eccentric or negative movement) and then reverses the direction of movement when it reaches
  • the jump from the crouch (squat) or the jumped squat is a very complex movement sequence, in which many muscle groups of the body have to be activated to generate strength but also to stabilize the movement. This results in strengthening processes, from which the training state of the entire musculature, that is to say also in the execution of the jump of muscle groups not directly involved, can be determined very precisely.
  • the method further comprises the step: d) determining a current training capacity (Tkap), which enables a statement about the current training resources of the biological organism (200), taking into account the determined current strength potential (Kpot ) and a previously entered ma- maximum force potential (Kpot max ) and optionally taking into account the determined current activation ability (Akt) and a previously entered maximum activation ability (Akt max ) as well as optionally taking into account the determined current tension capacity (Sf) and an entered previous maximum tension capacity (Sf max ) .
  • Tkap current training capacity
  • At least the force potential (Kpot) and optionally also the activation ability (Akt) and / or the tension capacity (Sf) are dependent on their change within the recorded time series, i.e. in relation to their respective previous (historical) maximum value (Kpot max , Akt max , Sf max ), to a resultant factor that converts training capacity (Tkap).
  • Kpot max , Akt max , Sf max a resultant factor that converts training capacity
  • the contractile potential or the existing physiological potential (number of motor units that can be recruited) and the energetic state of the corresponding muscles (catabolic or anabolic metabolism) flow via the strength potential (Kpot) and, optionally, the ability to contract the muscles via the nervous system activate, via the activation ability (act) and / or the ability of the muscle / tendon system to absorb mechanical or elastic energy via the tension ability (Sf) in the assessment of the current training status of the biological organism (human (athlete / athlete) or Tier) based on the training capacity (Tkap).
  • the training capacity (Tkap) describes in particular the current development resources of the biological organism (person, animal, etc.) in order to react adaptively to a training stimulus.
  • the statement of the training capacity (Tkap) is relative to the individual maximum of the test subject.
  • a reduction in the training capacity (Tkap) means that the biological development resources are limited and the training load should be reduced.
  • increasing the training capacity (Tkap) means that the training load can also be increased.
  • the training capacity (Tkap) is determined in step d) in accordance with the following relationship:
  • the contractile potential or the existing physiological potential and the energetic state of the corresponding muscles (strength potential (Kpot)) and the ability to activate the muscles via the nervous system (activation ability (Akt)) and the ability of the Muscle / tendon systems to absorb mechanical or elastic energy (elasticity (Sf)) can be combined.
  • a computer comprises
  • f c is a predeterminable gender-specific and / or target-dependent value, which is preferably in the range 7 to 12;
  • Ststato taking into account an entered first performance curve (P 0i stato), which was determined on the basis of a statodynamic movement sequence, which takes place from a muscularly preloaded starting position of the athlete in a first direction of movement, without loading, and an entered second performance curve (P m i_stato) , which was determined on the basis of the same statodynamic movement sequence with a predetermined load, and the size of the predetermined load is determined;
  • St Elasto taking into account an entered third performance curve (P 0i Eiasto), which takes place on the basis of an elastodynamic movement sequence, which occurs from a muscularly relaxed resting position of the athlete in an opposite second movement direction to the starting position as a reversal point and then in
  • the biological organism to be trained is also considered holistically and as a highly complex nerve-muscle system for calculating individual training areas / training focuses.
  • the first performance curve (P 0i stato), the second performance curve (Pmi_stato), the third performance curve (P 0i Eiasto) and the fourth performance curve (P mi Eiasto) are entered or previously when the specified movement sequences are carried out determined with the corresponding predetermined forms of action and the corresponding predetermined loads by the biological organism.
  • the mean slope (St) is then calculated from the slopes of the forms of action (St Stato ,
  • the mean gradient is then converted into an angle between 0 ° and 180 ° with the aid of the predetermined value or factor (f c ), which can be gender-specific and / or target-dependent and based on empirical values.
  • the value / factor (f c ) is preferably in the range 7 to 12 (for example 8 for strength athletes or 12 for female endurance athletes).
  • the maximum power (P max ) in the high resistance range is similar to that in the low resistance range, the current development potential is in the low resistance range. The existing power cannot currently be converted into speed the. Conversely, in the event of a very strong drop in performance over the resistance range, this means that with increasing resistance (L) no additional strength potential can be activated and the primary training goal should therefore be in the high resistance range.
  • the calculated angle or training compass value (W) marks the training focus or the main load range in the training compass.
  • the training compass shows a representation of training areas according to resistance or intensity criteria and can be used for general training categories such as endurance, strength, endurance or specific categories such as B. swimming, etc. can be applied.
  • the training compass starts on the left (0 °) with the lowest resistance range for rapid strength training, then continues to the right over the explosive strength range and hypertrophy range up to the maximum strength range (180 °).
  • the basic endurance area begins on the left (0 °) and then goes over the transition area and the threshold area to the intensive area on the far right (180 °).
  • the current training status regarding the development potential can be represented as very easy to understand.
  • the current training compass value can be shown on the display.
  • the biological organism athlete / athlete or animal etc.
  • the biological organism athlete / athlete and / or its trainer immediately receives a clear feedback about the success of the previous training and the possibilities or optimal direction for the future training.
  • the method further comprises the step: f) specifying training exercises of a training plan which are based on a deviation of a current training compass value (W) from a predetermined target value (Ws oii ) from a plurality of predefined training exercises of different loads are determined.
  • the specified target value (W soii ) is selected, for example, depending on the type of sport (more rapid power or maximum power).
  • the training focus is determined by the selection of appropriate exercises.
  • the choice of exercises depends on the one hand on the target value (W soii ), i.e. the final training goal , and on the other hand on the difference (D) between the current training compass value (W), i.e. the current training status, and the target value (W soii ) from.
  • the creation of the training plan is therefore carried out automatically on the basis of the predetermined training end goal (target value (W soii )) and the current training status (training compass value (W)).
  • various exercises based on the target value (W soii ) and the difference (D) to this are proposed, for example, from a stored list (look-up list). After a certain training period, the performance curves are determined and analyzed again.
  • the training plan intensity and / or exercises of the training is automatically adapted. This is a closed system for training optimization, which enables closed-loop training control.
  • a determined adjustment of the training plan with regard to the exercises can be implemented immediately by the biological organism or its trainer in a time-saving manner.
  • an intensity of the training exercises of the training plan is determined in step f) based on the determined current training capacity (TKap) on the basis of a predetermined quantification system, which is a load parameter for each training category and a factor for each sub-area of the respective training category specifies that sets the intensity in relation to the load parameter of the respective sub-area.
  • TKap current training capacity
  • the individually available biological training resources of an organism become an individual one Training plan determined and optionally automatically adapted at regular time intervals based on the current training capacity (Tkap) of the biological organism in question, in particular the athlete / athlete concerned.
  • Tkap current training capacity
  • value units can be introduced as a quantification system for the quantitative recording of the control variable “training”.
  • a value unit system can be defined for this.
  • a load parameter can be defined for the time being - for example, the number of series for strength or the load time for endurance.
  • a factor can then be defined for each sub-area of the training category, with which the load parameter can be converted into value units (WE).
  • This value unit system enables the calculated training focus to be assigned to absolute values for any category. This makes it possible to compare loads between different categories and to calculate the total load of the training.
  • the training plan is therefore created automatically on the basis of the neuromuscular base variables (strength potential (Kpot), tension capacity (Sf), activation capacity (Akt)) and the resulting training capacity (Tkap).
  • Kpot neuromuscular base variables
  • Sf tension capacity
  • Akt activation capacity
  • Tkap training capacity
  • the basic neuromuscular parameters are determined and analyzed again.
  • the training plan is automatically adapted.
  • This is a closed system for training optimization, which enables closed-foop training regulation.
  • Sport training is regulated by regulators of training capacity (Tkap) and load distribution (selection of exercises).
  • the adaptation of the training is made possible by the quantification system (e.g. based on the value unit system).
  • the regulation takes place intraindividually exclusively based on the empirical data of the person. Therefore, at least 2 tests (at different times) are necessary and the reliability increases with the number of measurements. Ideally, tested and scheduled for one week each.
  • the training is then regulated by adjusting the sub-category distribution (selection of exercises) and / or adjusting the total load. For example, if the training capacity (Tkap) drops to a value between 80% and 60%, the total load in training is reduced by 15%.
  • the determined intensity of the training exercises can be shown on the display.
  • the biological organism or its trainer can immediately implement a determined adjustment of the training plan with regard to the intensity.
  • FIG. 1 shows a schematic flow diagram of a computer-implemented method for determining individual training resources according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 shows a schematic illustration of a computer-implemented device for determining individual training resources according to a second embodiment of the present invention
  • FIG. 3a shows a schematic illustration of a statodynamic jump in embodiments of the present invention
  • 3b is a schematic representation of an elastodynamic jump in embodiments of the present invention.
  • FIG. 4 shows a schematic flowchart of a computer-implemented method for determining an optimal training focus according to a third embodiment of the present invention
  • 5a is a schematic diagram of the measured and calculated parameter
  • 5b is a schematic diagram of the measured and calculated parameter
  • 6a is a schematic diagram of the measured and calculated parameter
  • 6b is a schematic diagram of the measured and calculated parameter
  • Fig. 7 is a schematic flow diagram of repeated executions of a given motion sequence with a given form of action and under given load in embodiments of the present invention.
  • Fig. 8 is a schematic flow diagram of the determination and display of the training capacity in embodiments of the present invention
  • Fig. 9 is a schematic flow diagram of the determination and display of a training plan in embodiments of the present invention.
  • Fig. 10 is a schematic diagram of the slopes of the maximum powers of the
  • FIG. 11 shows a schematic illustration of an exemplary training compass
  • FIG. 12 shows a schematic illustration of an exemplary determined training plan in embodiments of the present invention.
  • FIG. 1 shows a schematic flow diagram of a computer-implemented method for determining individual training resources according to a first embodiment of the present invention.
  • the method 10 comprises the optional steps: at least one execution 12 of the respective predefined movement sequence by the biological organism 200 with the predefined form of action and under the respective predefined load in a current training state;
  • steps 11 to 14 are optional, since they do not have to be carried out under real-time conditions, but corresponding data or parameters can be provided in advance with a time delay and can be entered and evaluated at a later time.
  • step 15 an inputting erfogt at least one temporal power profile (P 0i stato, PmLstato, PoLEiasto, PmLEiasto) and a respective time interval ([t Sta rt; t S tart + ATP hase]; ([t En de- Atp hase; t end ]) in the start phase and / or in the end phase of the respective temporal performance curve (PoLstato, PmLstato, PoLEiasto, PmLEiasto), which is based on the execution of a respective given movement sequence by the biological organism 200 with a given action form and under a given one Load in a current training state were determined.
  • step 16 calculating a respective average power (Pstart_oi_stato, REP de_ol_Stato, Pstart_mLStato, PEnde_ml_Stato, Pstart_oLElasto, PEnde_ol_Elasto, Pstart_mLElasto, PEnde_ml_Elasto) Ml is carried out each specified time interval ([t S tart + ATP hase]; ([t E xit -Atp hase ; t En de]) in the start phase and / or in the end phase of the respective temporal performance curve (Poi stato, PmLstato, PoLEiasto, PmLEiasto) for each entered performance curve (P 0 i_stato, PmLstato,
  • a current neuromuscular base variable Kpot, Akt, Sf is determined in step 17, taking into account the respective calculated average power (Pstart_oi_stato, REP- de_ol_Stato? Pstart_ml_Stato? PEnde_ml_Stato? Pstart_ol_Elasto? PEnde_ol_Elasto? Pstart_ml_Elasto? PEnde_ml_Elasto) And a respective corresponding entered maximum average power
  • a current training capacity Tkap is determined, which enables a statement to be made about the current training resources of the biological organism 200, taking into account the determined current force potential Kpot and an entered previous maximum force potential Kpot max, and optionally taking into account the determined current activation ability Akt and an entered maximum activation capacity Akt max and optionally taking into account the determined current voltage capability Sf and an entered previous maximum voltage capability Sf max .
  • a jump from a squatting position can be specified here.
  • other complex movements can also be specified (rowing, deadlifts, bench press, pull-ups, tearing, pushing, cycling, swimming, running, etc.).
  • Two types of action can be specified, a staodynamic version and an elastodynamic version of the jump from the squatting position.
  • two loads can be specified, a version without load (without additional weight) load and a version with load (additional weight of e.g. 40% or 20% of your own body weight) of an athlete or another biological organism.
  • the athlete or athlete can execute the jump in succession 12 as a statodynamic jump without load, as a statodynamic jump with load, as an elastodynamic jump without load and as an elastodynamic jump with load.
  • a statodynamic jump without load as a statodynamic jump with load
  • an elastodynamic jump without load as an elastodynamic jump with load.
  • several runs can be carried out with each load and only the best run in each case, i.e. the run in which the greatest performance was achieved, can be used for the following considerations.
  • time course of the (reactive) forces (force) occurring during the individual executions of the jumps can be measured during measurement 13.
  • Time course, F (t)) can be measured with a force measuring device.
  • the time course of the accelerations occurring acceleration-time course, a (t)
  • temporal power curves (PoLstato, PmLstato, PoLEiasto, PmLEiasto) can be calculated for the jumps with the respective forms of action and loads.
  • a speed-time profile v (t) can be calculated from the force-time profiles F (t) with the weight G of the athlete in N and the mass M of the athlete in kg.
  • a start time (t start ) of the jump is the time before the concentric movement phase at which the speed v 0 is 0 (start position in the squat position for the statodynamic jump and reversal point for the elastodynamic jump).
  • An end time (t en le ) of the jump is the time at which the speed v max is maximum.
  • the calculated power curve P (t) in the eccentric / negative movement phase can be used to control the movement execution, for example the last 150 ms before the reversal point can be used to differentiate between statodynamic and elastodynamic forms of action.
  • the corresponding power profiles, the first power profile ( P 0i stato) for the statodynamic jump without load, the second performance curve (P mi stato) for the statodynamic jump with load (e.g. 40% of the body weight of the athlete), the third performance curve (P 0i Eiasto) for the elastodynamic jump without load and the fourth performance curve (PmLEiasto) for the elastodynamic jump with load can be derived.
  • the first to fourth performance curve (P 0i stato, Pmi_stato, PoLEiasto, PmLEiasto) for the jump with the respective form of action (statodynamic or elastodynamic) and the respective load (without load or with an additional 40% of the body weight of the athlete as a burden) for further analysis.
  • performance profiles can be determined in a training center and then transmitted to an evaluation center for further analysis, where they can be entered and analyzed.
  • L. -Atp h; I SL .; T En de]) of the power curves is considered and in each case the The average power is calculated from the start time (tstart) to the end of a start phase (ts ta n + atp hase ) of the jump or from the start of an end phase (t end -atp hase ) of the jump to the end time (t end ) of the jump.
  • the start phase and the end phase (Atp h; l se ) of the jump are, for example, each 150 ms long.
  • a corresponding path-time profile s (t) is calculated by integrating the speed-time profile v (t) from the start time (ts ta rt) to the end time (tEnd) of the jump.
  • a respective path covered is determined.
  • An executed jump (and its performance curve) is only used as valid if the determined distance covered deviates from a predetermined path of an associated reference movement sequence (reference jump) by less than a predetermined limit value.
  • execution of the specified movement sequence is only considered valid and the associated performance curve processed if the distance covered corresponds to the predetermined path or only slightly (preferably less than 5%) deviates from this.
  • the squat position in which the thighs of the athlete / athlete have an angle of 100 ° with respect to the vertical, is given as the starting position for the statodynamic form of action or as the reversal point for the elastodynamic form of action.
  • the execution of the movement sequence is thus validated via the derived path-time profile s (t) or the derived path covered.
  • Pi .nde mi siaio maxi Pi .nde oi i .iasio maxi PEnde_mi_Eiasto_max) are then 17 when they are determined the current neuromuscular base variables force potential Kpot, activation capacity Akt and tension capacity Sf are determined.
  • the athlete's current force potential Kpot is calculated from the ratio of the first average power (Pstart_oi_stato) to the start phase of the statodynamic jump without load and the second average power (Pstart_mi_stato) to the start phase of the statodynamic jump with load to the corresponding previous maximum average power
  • the athlete's current activation ability Akt is calculated from the ratio of the first mean performance (Pstart_oi_stato) to the start phase of the statodynamic jump without load, the third mean performance (Pstart_oi_Eiasto) to the start phase of the statodynamic jump without load, the fifth mean performance (PEnde_oi_stato) to the end phase the statodynamic jump without load and the seventh mean power (PEnde_oi_Eiasto) at the end phase of the elastodynamic jump without load at the corresponding previous maximum mean powers (Pstart_ol_Stato_max ? Pstart_ol_Elasto_max ? PEnde_ol_Stato_max ? PEnde_ol_Elasto_max).
  • the athlete's current resilience Sf is calculated from the ratio of the fourth mean power (Pstart_mi_Eiasto) to the start phase of the elastodynamic jump with load and the maximum force (F u ml E asto ) at the reversal point of the elastodynamic jump with load to the previous maximum fourth mean Power (Pstart_mi_Eiasto_max) and the previous maximum force (F u _ mi _Eiasto_max) determined at the reversal point.
  • a current training capacity Tkap of the athlete can be determined from the ratio of the current force potential Kpot, the current activation ability Akt and the current tension capacity Sf of the athlete to corresponding previous (stored) maximum neuromuscular base variables (Kpot max , Akt max , Sf max ) will.
  • Fig. 2 shows a schematic representation of a computer-implemented device for determining individual training resources according to a second embodiment of the present invention.
  • the device 100 comprises a control device 101 in the form of a computer with integrated memory 102 (hard disk and portable storage medium) and display 104 and a force measuring plate 103.
  • a control device 101 in the form of a computer with integrated memory 102 (hard disk and portable storage medium) and display 104 and a force measuring plate 103.
  • the control device 101 is designed and set up to carry out the steps of the method according to FIG. 1, with or without the optional steps 11 to 14 and 18 being included.
  • the force-time profiles are measured using the force measuring plate 103, the athlete to be examined performing the jumps with the two different forms of action and the two different loads on the force measuring plate 103. After each execution of the jump, the distance covered and information about whether the jump was considered valid are shown on the display 104. In addition, the determined current force potential Kpot, the determined current activation ability Akt and the determined current tension ability Sf as well as the determined current training capacity Tkap of the athlete are shown on the display 104.
  • FIG. 3a is a schematic representation of a statodynamic jump in embodiments of the present invention
  • FIG. 3b is a schematic representation of an elastodynamic jump in embodiments of the present invention.
  • statodynamic jump is carried out in such a way that an athlete 200 starting from the squatting position as the starting position (concentric movement phase) is as high as jumps off the force plate 103.
  • the starting position is, for example, a squat position in which the thighs of the athlete 200 assume an angle of 100 ° with respect to the vertical.
  • the arms can be pulled over the head during the jump or remain in the hip.
  • an elastodynamic jump is carried out in such a way that an athlete 200 moves eccentrically from a standing starting position into the squatting position (e.g. angle between the thigh and vertical of 100 °) and immediately from the squatting position (reversal point of the movement) from the force measuring plate 103 jumps off (concentric movement phase).
  • the arms can be pulled over the head during the jump or remain in the hip.
  • FIG. 4 is a schematic flow diagram of a computer-implemented method for determining an optimal training focus according to a third embodiment of the present invention.
  • the method 20 includes at least steps 15 to 18 of the method 10 according to FIG. 1 and further comprises determining 21 a current training compass value and specifying 22 training exercises for a training plan.
  • an (absolute) maximum power (P max 0i stato, P maX mLstato, P maX oLEiasto, P maX mLEia S to) is (for each action form (statodynamic, elastodynamic) with each load (without load, with load)) (or alternatively a relative mean power (P pos 0 Lstato, determined.
  • P max 0i stato, P maX mLstato, P maX oLEiasto, P maX mLEia S to is (for each action form (statodynamic, elastodynamic) with each load (without load, with load)) (or alternatively a relative mean power (P pos 0 Lstato, determined.
  • P pos 0 Lstato the respective body weight of the athlete M in kg is also related.
  • the mean slope St is then calculated from the slopes of the forms of action (Sts tato ,
  • the current training compass value W which is between 0 and 180 °, for determining the optimal training center is determined.
  • the factor f c is a predeterminable gender-specific and / or target-dependent value, which is preferably in the range 7 to 12 and is based on empirical values.
  • a difference D is then calculated between a predetermined target value W soii , which corresponds to an end-of-training goal and is selected, for example, depending on the type of sport (more rapid strength or maximum strength), and the current training compass value W.
  • the training focus is determined by the selection of appropriate exercises from a look-up list for a training plan TP.
  • the choice of exercises depends on the one hand on the target value W soii , i.e. the end of training goal (e.g. form of competition), and on the other hand on the difference D between the current training compass value W, i.e. the current training state, and the target value W soii .
  • an intensity of the training exercises of the training plan TP is determined on the basis of the determined current training capacity Tkap using a predetermined quantification system.
  • Value units WE are introduced in a value unit system for the quantitative recording of the control variable “training”.
  • a load parameter is initially defined for each training category - for example, the number of series for strength or the load time for endurance.
  • a factor is then defined for each sub-area of the training category, with which the load parameters are converted into the value units WE.
  • This value unit system enables the calculated training focus to be transferred to absolute values for any category. This makes it possible to compare loads between different categories and to calculate a total load of the training.
  • the training plan (intensity and / or exercises of the training) is automatically adapted on the basis of a comparison with previous (maximum) results.
  • This is a closed system for training optimization, which enables closed-foop training regulation.
  • Sport training is regulated by regulating the training capacity Tkap and the load distribution (selection of exercises).
  • the adaptation of the training is made possible by the quantification system (e.g. based on the value unit system).
  • the regulation is made intra-individually based on the empirical data of the person. That's why at least 2 tests (at different times) and the reliability increases with the number of measurements. Ideally, tests can be carried out weekly and planned for one week at a time.
  • the training is then regulated by adjusting the sub-category distribution (selection of exercises) and / or adjusting the total load. For example, if the training capacity (Tkap) drops by 5%, the total load in training is reduced by 5%.
  • the control device 101 of the device 100 according to FIG. 2 is also designed and set up, for example, to carry out the steps 21 and 22 of the method 20.
  • the training compass with the current training compass value W and the desired value W soii as well as the training plan TP with the selected exercises and intensities can be shown on the display 104.
  • FIG. 5a is a schematic diagram of the measured and calculated parameter-time profiles for a statodynamic jump without load in embodiments of the present invention.
  • the power curve P (t) (here P 0i stato) is calculated from the force-time curve F (t) with the speed-time curve v (t) calculated by integration.
  • the distance-time profile s (t) is calculated from the speed-time profile v (t) by integration.
  • start time point t Sta rt is the time at the start of, concentric movement phase defined, to which the velocity v 0 equal to 0 (before then the speed increases in the positive direction) of the concentric movement phase.
  • the time at which the speed V max has reached its maximum value is defined as the end time t end of the concentric movement phase.
  • the measured (reactive) force F (t) initially increases at the beginning of the concentric movement phase in the start phase [ts tarti ts tart + Atp haSe ], then remains largely constant initially and finally falls in the final phase [t End - at phase ; end] again. Accordingly, the velocity v (t) from the start time t Sta rt rises to end time t En de an almost linear. The distance covered increases from the start time to beyond the end point (flight phase) before the athlete lands on the floor or the force plate again. The power P (t) increases from the start time to shortly before the end time and is still positive at the end time.
  • 5b is a schematic diagram of the measured and calculated parameter-time profiles in a statodynamic jump with load in embodiments of the present invention. In order to avoid repetitions, only the differences from the courses from FIG. 5 a are described below.
  • the increase in the force-time curve F (t) is significantly smaller for the statodynamic jump with load in the start phase than for the statodynamic jump without load. Accordingly, in comparison, the speed-time profile v (t) and the path-time profile s (t) also have lower maximum values, in contrast to the unloaded implementation. Since the entire movement sequence is slower than without load, the performance curve P (t) (here P m Ls tato ) is somewhat wider and the maximum performance is somewhat lower.
  • FIG. 6a is a schematic diagram of the measured and calculated parameter-time profiles for an elastodynamic jump without load in embodiments of the present invention. In order to avoid repetitions, only the differences from the courses from FIG. 5 a are described below.
  • the elastodynamic jumps before the start time ts tart of the concentric movement phase have a decreasing force-time curve F (t) when deflected (eccentric movement phase ) into the squatting position.
  • F (t) when deflected (eccentric movement phase ) into the squatting position.
  • P (t) here P 0i Eiasto
  • the power profile P (t) is in the elastodynamic jump without load in the initial phase [t Sta rt; tstart + Atph aS e] somewhat steeper than with the statodynamic jump without load.
  • the measured force-time curve rises sharply even before the start of the concentric movement phase during the eccentric movement phase and then runs approximately constant until the end phase [t end- ATP hase ; t end ] of the concentric movement phase.
  • the path-time curve s (t) is therefore correspondingly initially negative until a negative maximum in the crouch position, i.e.
  • the reversal point of the movement sequence is reached at the start time of the concentric movement phase, after which the path-time curve s (t) proceeds positively to beyond the end time of the concentric movement phase (flight phase), before the athlete lands on the force plate again.
  • FIG. 6b is a schematic diagram of the measured and calculated parameter-time profiles for an elastodynamic jump with load in embodiments of the present invention. In order to avoid repetitions, only the differences from the courses from FIG. 5 a are described below.
  • the force-time curve F (t), the speed-time curve v (t), the performance curve P (t) (here Eiasto) and the path-time curve are similar to the corresponding curves of the elastic jump without Stress, however, the courses are wider and flatter because the movement is slower.
  • FIG. 7 is a schematic flow diagram of repeated executions of a given movement sequence with a given action form and under a given load in embodiments of the present invention.
  • the distance covered (determined from the path-time profile s (t)) is used to determine whether the execution of the jump was valid or not, in comparison with a predetermined path of an associated reference movement sequence. For this purpose, it is checked whether the path covered does not deviate from the predetermined path of the associated reference movement sequence by more than a predetermined limit value.
  • An initial execution of the specified movement sequence by the athlete can serve as a reference movement sequence, for example.
  • the measured force-time curve (F (t) F d _ Stoto , F mL s tato , F ol EIasto , F mI Elasto ) is stored in the memory 102 and then further evaluated.
  • the four jumps with the corresponding forms of action and loads are carried out several times and the respective force-time profiles F (t) of valid versions of the jumps are stored in the memory 102 for further analysis.
  • FIG. 8 is a schematic flow diagram of the determination and display of training capacity in embodiments of the present invention.
  • the current training capacity Tkap the current resilience Sf and the current activation ability of an athlete from performance curves and the maximum force at the reversal point to jumps in different forms of action and with different loads and correspondingly stored previous maximum Values can be determined. Furthermore, the current training capacity Tkap can be determined from said current neuromuscular base variables and their respective maximum value stored so far. The current training capacity can be shown on the display 104 of the device 100.
  • FIG. 9 is a schematic flow diagram of determining and displaying a training plan in embodiments of the present invention.
  • the four performance curves of the four different jumps (statodynamic / elastodynamic mixed and with load / without load) the average slope St can be calculated.
  • the current training compass value W can be determined from the mean slope St and the factor f c .
  • Exercises for the training plan can be selected from a specified look-up table based on the current training compass value W and the specified target value W Soii , which corresponds to the training end goal (e.g. type of competition of an athlete). The selection depends on the target value W soii and the difference to the current training compass value W.
  • the intensity of the training (number of repetitions and / or number of series and / or duration) for the training plan TP is determined via the current training capacity.
  • the training plan TP can then be shown on the display 104, showing the selected exercises and their intensity.
  • FIG. 10 is a schematic diagram of the slopes of the maximum powers of the power curves in embodiments of the present invention.
  • the respective maximum power (P max 0 Lstato, P maX mLstato, P maX oLEiasto, P maX mLEi as to) of the four power curves (PoLstato, PmLstato, PoL Hasto, PmLEiasto) are shown as examples in Fig. 10 (see Figs. 5a to 6b).
  • the maximum performances of the elastodynamic jump without load and with load (P max 0 LEiasto, P maX mLEiasto) are higher than the maximum performances of the statodynamic jump without load and with load (P max 0i stato, P maX mLstato)
  • the slope (ststato, StEiasto) of the maximum outputs (P max ) for the two types of action is determined.
  • the current training compass value W is calculated from the slope and the factor f c .
  • Fig. 11 is a schematic representation of an exemplary training compass in embodiments of the present invention.
  • the current training compass value W is between 0 ° and 180 °. 0 ° corresponds to a rapid force range while 180 ° corresponds to a maximum force range.
  • a training target is set via the setpoint W soii .
  • the final training target can be selected and specified via the setpoint W soii .
  • the target value W soii can be close to 180 °, ie in the maximum force range.
  • the current training compass value W shows in comparison to the target value W how far the athlete is from the training end goal . Based on the target value W soii and the difference D between this and the current training compass value W, exercises are selected from a given look-up table and compiled into the training plan TP.
  • FIG. 12 is a schematic illustration of an exemplary determined training plan in embodiments of the present invention.
  • the training plan TP includes selected exercises with a determined intensity.
  • the intensity is determined and displayed using a value unit system using value units WE.
  • the training focus is determined by the selection of appropriate exercises from the look-up list for the training plan TP.
  • the choice of exercises depends on the one hand on the target value W soii , i.e. the end of training goal (e.g. form of competition), and on the other hand on the difference D between the current training compass value W, i.e. the current training state, and the target value W soii .
  • the intensity of the training exercises of the training plan TP is determined on the basis of the determined current training capacity Tkap using the specified value unit system.
  • This value unit system enables the calculation of the calculated training focus in absolute values for any category. This makes it possible to compare loads between different categories and to calculate the total load of the training.

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  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

The present invention relates to a computer-implemented method (10) for ascertaining individual training resources of biological organisms on the basis of a time profile of successive training states and to a corresponding apparatus. The method comprises inputting (15) at least one temporal performance profile and a respective time interval in the starting phase and/or in the end phase of the respective temporal performance profile, which have been ascertained on the basis of execution of a respective prescribed motion sequence by the biological organism with a prescribed form of action and under a respective prescribed load in a current training state; computing (16) a respective mean performance in the respective input time interval in the starting phase and/or in the end phase of the respective temporal performance profile for each input performance profile; and ascertaining (17) a current neuromuscular base variable (Kpot, Akt, Sf) while taking into consideration the respective calculated mean performance and a respective corresponding input previous maximum mean performance in an earlier training state, which permits the current training state to be inferred.

Description

Computer-implementiertes Verfahren zur Ermittlung individueller Trainingsressourcen biolo gischer Organismen und entsprechende Vorrichtung  Computer-implemented method for determining individual training resources of biological organisms and corresponding device
Die vorliegende Erfindung betrifft ein computer-implementiertes Verfahren zum Ermitteln individueller Trainingsressourcen biologischer Organismen anhand eines zeitlichen Verlaufes aufeinanderfolgender Trainingszustände und eine entsprechende Vorrichtung. Die vorliegen de Erfindung betrifft ebenfalls ein computer-implementiertes Verfahren zum Ermitteln eines optimalen Trainingsschwerpunktes. The present invention relates to a computer-implemented method for determining individual training resources of biological organisms on the basis of a time course of successive training states and a corresponding device. The present invention also relates to a computer-implemented method for determining an optimal training focus.
Die Trainingskapazität, auch als Trainingsressource bezeichnet, beschreibt die aktuellen Ent wicklungsressourcen eines biologischen Systems eines biologischen Organismus und insbe sondere einer Person bzw. Sportlers in Zusammenhang mit sportlichen Aktivitäten (nachfol gend als Training bezeichnet). Die Trainingskapazität wird herangezogen, um adaptiv, bei spielsweise bei der Trainingsplanung, auf einen Trainingsreiz zu reagieren. Dabei setzt die Nutzung biologischer Reserven, um einen positiven Trainingseffekt zu erzielen, einen ausrei chend erholten Zustand voraus. Das heißt, bei unzureichend vorhandenen Trainingsressourcen führen sportliche Belastungen nicht zu den angestrebten Wirkungen des Trainings (z. B. Ver besserungen von Ausdauer- oder Kraftfähigkeiten). Es können vielmehr negative Auswirkun gen in Form von Überbelastungen auftreten, die neben verminderter Leistungsfähigkeit auch gesundheitliche Gefahren bergen können. Die Trainingskapazität ist somit eine unabdingbare Voraussetzung für alle Bereiche des sportlichen und auch des therapeutischen Trainings. The training capacity, also referred to as training resource, describes the current development resources of a biological system of a biological organism and, in particular, of a person or athlete in connection with sporting activities (hereinafter referred to as training). The training capacity is used to react adaptively to a training stimulus, for example when planning training. The use of biological reserves in order to achieve a positive training effect requires a sufficiently recovered state. In other words, if training resources are insufficient, sporting stress does not lead to the desired effects of training (e.g. improvements in endurance or strength skills). Rather, there can be negative effects in the form of overloads, which in addition to reduced performance can also pose health risks. The training capacity is therefore an essential prerequisite for all areas of athletic and therapeutic training.
In der aktuellen Trainings- und Therapiepraxis herrscht aber nur ein unzureichendes Bewusst sein für diese Trainingskapazität und es fehlen vor allem auch die Möglichkeiten diese zu messen. Üblicherweise wird so viel wie möglich trainiert. Fehlende Trainingskapazitäten werden meist erst bei sehr starker Ermüdung bzw. Überlastung wahrgenommen. Es wird in der Trainingspraxis oft übersehen, dass die primäre Aufgabe der biologischen Adaptations mechanismen vor allem die Wiederherstellung und Erhaltung des körperlichen Systems ist und Ressourcen zur weiteren Erhöhung der Leistungsfähigkeit nur restriktiv zur Verfügung stehen. Ein weiterer bedeutender Aspekt betreffend vorhandene Trainingskapazitäten ist, dass diese nicht als globale Größe zur Verfügung stehen, sondern je nach aktuellem Zustand inner halb des biologischen Systems sehr different ausgeprägt sein können. So können zum Beispiel eine hohe Trainingskapazität im Schnellkraftbereich und eine geringe Trainingskapazität im intensiven Ausdauerbereich vorliegen. Es stellt sich neben der Frage nach dem Umfang des Trainings („wie viel?“) deshalb auch die Frage welche Art von Training („was?“) durchge führt werden soll. In current training and therapy practice, however, there is insufficient awareness of this training capacity and, above all, there are no possibilities to measure it. Usually you train as much as possible. Missing training capacities are usually only noticed when there is a lot of fatigue or overload. It is often overlooked in training practice that the primary task of the biological adaptation mechanisms is, above all, to restore and maintain the physical system and that resources for further increasing performance are only available in a restricted manner. Another important aspect regarding existing training capacities is that they are not available as a global variable, but can be very different depending on the current state within the biological system. For example, there may be a high training capacity in the high-speed range and a low training capacity in the intensive endurance range. In addition to the question of the scope of the Training ("how much?") Therefore also the question of what type of training ("what?") Should be carried out.
Diese Frage kann sehr trivial beantwortet werden, indem Abweichungen vom Trainingsziel (z. B. Anforderungsprofil einer bestimmten Sportart) gemessen oder erkannt und diese dann als Entwicklungsbereich definiert werden. Dabei wird allerdings von einem allgemeinen Normprofil ausgegangen und der personenspezifische aktuelle Zustand und das individuelle Entwicklungspotential nicht berücksichtigt. Diagnostische Ansätze wie die Laktat- Leistungskurve für den Ausdauerbereich sind zwar weit verbreitet aber primär darauf ausge legt, Trainingsbereiche abzugrenzen und nicht das Entwicklungspotential in den einzelnen Trainingsbereichen relativ zueinander zu erkennen. This question can be answered very trivially by measuring or recognizing deviations from the training goal (e.g. requirement profile of a certain sport) and then defining them as a development area. However, a general norm profile is assumed and the current person-specific state and individual development potential are not taken into account. Diagnostic approaches such as the lactate performance curve for the endurance area are widespread but primarily designed to delimit training areas and not to recognize the development potential in the individual training areas relative to each other.
Die US 9,737,758 Bl beschreibt Systeme zum Analysieren von athletischen Bewegungen. Dazu können Daten für Athleten während der Durchführung einer athletischen Bewegung mittels Sensoren aufgenommen werden. Diese Sensoren können Kraftmessplatten und die athletische Übung kann ein vertikaler Sprung sein, der auf einer besagten Kraftmessplatte startend ausgeführt wird. Aus aufgenommenen Kraft-Zeit-Kurven zu einzelnen vertikalen Sprüngen werden zu unterschiedlichen Phasen der durchgeführten vertikalen Sprünge Ab schnitte extrahiert. Mittels der extrahierten Abschnitte der Kraft-Zeit- Kurve werden ein kon zentrischer Gesamtvertikalimpuls eine durchschnittliche exzentrische Kraftentwicklungsrate und eine durchschnittliche vertikale konzentrische Kraft abgeleitet. US 9,737,758 B1 describes systems for analyzing athletic movements. For this purpose, data for athletes can be recorded using sensors while performing an athletic movement. These sensors can be force plates and the athletic exercise can be a vertical jump that starts on said force plate. From the recorded force-time curves for individual vertical jumps, sections are extracted for different phases of the vertical jumps performed. Using the extracted sections of the force-time curve, an overall concentric vertical pulse, an average eccentric force development rate and an average vertical concentric force are derived.
Die US 9,886,559 Bl offenbart Verfahren und Systeme zum Ermöglichen von Verbesserun gen im Athletentraining und Verletzungsmanagement durch Entropie und eine Spektralanaly se dritter Ordnung von digitalisierten Kraft-Zeit-Serien von Bewegungen. Als biomechani scher Sensor wird eine Kraftmessplattenvorrichtung eingesetzt. Um Verletzungsmanagement von Patienten betreiben zu können, werden eine approximierte Entropie und Bispektren zur Überprüfung und Beurteilung von kinetischen und kinematischen Funktionsweisen. Dabei wird eine Serie von„squat jumps“ oder Gegenbewegungs Sprüngen unter Bedingungen die akkurat Belastungen und Intensitäten reflektieren, die Sportwettkämpfe charakterisieren. Es werden dabei zur Analyse Messungen der Zeitbereichsvariabilität und Unordnung, wie bei spielsweise Probenentropie, approximative Entropie, Shannon-Entropie usw„ herangezogen. Die EP 2 470 076 Bl offenbart die Analyse von menschlichen Bewegungen, um eine Be stimmung eines Leistungsvermögens in einer physischen Aktivitätsdomäne zuzuweisen. Dazu wird eine ordinale oder skalare Bewertung oder eine objektiv definierte diskrete Klassifikati on verwendet, die auf einer physischen Fähigkeit oder physischen Leistung basierend auf Messungen basieren, die während einer Durchführung eines vorgeschriebenen Bewegungs protokolls gemacht werden. US 9,886,559 B1 discloses methods and systems for enabling improvements in athlete training and injury management through entropy and third-order spectral analysis of digitized force-time series of movements. A force plate device is used as a biomechanical sensor. In order to be able to manage patient injury management, an approximate entropy and bispectrum are used to check and assess kinetic and kinematic functions. A series of “squat jumps” or counter-movement jumps under conditions that accurately reflect the loads and intensities that characterize sports competitions. Measurements of the time domain variability and disorder, such as sample entropy, approximate entropy, Shannon entropy, etc., are used for the analysis. EP 2 470 076 B1 discloses the analysis of human movements in order to assign a determination of performance in a physical activity domain. To do this, an ordinal or scalar evaluation or an objectively defined discrete classification is used, which is based on a physical ability or physical performance based on measurements taken during the execution of a prescribed movement protocol.
Die EP 2 263 534 Bl offenbart Verfahren und Geräte zum Evaluieren von muskulären, physi ologischen Parametern wie muskuläre Leistung und Kraft und zum Erstellen und Aktualisie ren personalisierter Trainingsprogramme basierend auf diesen Testergebnissen. Es wird eine Reihe von Beschleunigungswerten gemessen während einer Reihe von kurzen Bewegungen gemessen, die von einem Athleten durchgeführt werden. Daraus wird eine Vielzahl von mus kulären Parametern berechnet und anhand dieser für den Athleten personalisierte Trainingsü bungen ermittelt. Die muskulären Parameter umfassen die Muskelkraft, die Streckung, die Reaktivität, die muskuläre Steifigkeit und die Koordination. EP 2 263 534 B1 discloses methods and devices for evaluating muscular, physiological parameters such as muscular performance and strength and for creating and updating personalized training programs based on these test results. A series of acceleration values are measured during a series of short movements performed by an athlete. From this, a large number of muscular parameters are calculated and determined on the basis of these training exercises personalized for the athlete. The muscular parameters include muscle strength, extension, reactivity, muscular stiffness and coordination.
Gegenwärtig werden somit die biologischen Fähigkeiten bzw. Entwicklungsressourcen von Personen mittels verschiedener medizinischer Parameter beschrieben, welche auf eine Belas tung des biologischen Systems reagieren. Zur Ermittlung jeder dieser Parameter sind eigene, sehr spezielle Messmethoden und -verfahren erforderlich (z. B. Kreatinkinase bzw. Harnstoff- Analyse aus dem Blutserum, Ruhelaktatmessung, Herzfrequenzvariabilitätsbestimmung, Be stimmung diverser Hormon- bzw. Entzündungsparameter). Problematisch an dieser Herange hensweise ist, dass nur ein indirekter Rückschluss von den gemessenen (physiologischen) Parametern auf den aktuellen Belastbarkeitszustand des biologischen Systems erfolgt. Alle derzeit zu ermittelnden (physiologischen) Parameter unterliegen aber einer Reihe von weite ren (gesundheitlichen, psychischen usw.) Einflussfaktoren und nicht nur der Trainingsbelas tung allein, womit immer ein nicht einschätzbarer Fehler einhergeht. At present, the biological abilities or development resources of people are described using various medical parameters that react to stress on the biological system. Separate, very special measurement methods and procedures are required to determine each of these parameters (e.g. creatine kinase or urea analysis from blood serum, lactate lactate measurement, heart rate variability determination, determination of various hormone and inflammation parameters). The problem with this approach is that only an indirect conclusion can be drawn from the measured (physiological) parameters about the current resilience of the biological system. However, all (physiological) parameters currently to be determined are subject to a number of other (health, psychological, etc.) influencing factors and not just the training load alone, which is always accompanied by an error that cannot be estimated.
Weiter zielen diese Methoden und Verfahren auf eine Statusbeschreibung relativ zu einem externen Normativ (statistische Beurteilung von Laborwerten in Bezug zur gesunden Normal bevölkerung) vor, wodurch keine ausreichende Trennschärfe zur Beurteilung individueller Trainingskapazität ermöglicht wird. Die Festlegung von Trainingsschwerpunkten erfolgt derzeit entweder anhand allgemeiner Normpläne (für bestimmte Sportarten, Ziele, Altersgruppen usw.), was sehr vage und fehler behaftet ist, weil die individuellen Voraussetzungen nicht berücksichtigt werden, oder durch diagnostische Erfassung individueller Entwicklungspotenziale. Die dazu übliche sportwissen schaftliche Herangehensweisen sind: Furthermore, these methods and procedures aim at a status description relative to an external normative (statistical assessment of laboratory values in relation to the healthy normal population), which does not allow sufficient discriminatory power to assess individual training capacity. The focus of training is currently either based on general norm plans (for certain sports, goals, age groups, etc.), which is very vague and error-prone because the individual requirements are not taken into account, or through diagnostic assessment of individual development potential. The usual sports science approaches are:
(i) die Messung einzelner Teilbereiche (wie z. B. Sprungtest für Schnellkraft oder iso metrischer Test für Maximalkraft; (i) the measurement of individual sub-areas (such as, for example, jump test for high-speed force or isometric test for maximum force;
(ii) die normorientierte Einordnung der Ergebnisse (Vergleich mit Altersgruppen und dergleichen); und  (ii) the norm-oriented classification of the results (comparison with age groups and the like); and
(iii) die Lokalisierung von Trainingsbereichen mit den größten Defiziten.  (iii) the location of training areas with the greatest deficits.
Spezifische Diagnoseverfahren wie z. B. eine Kraftdefizitbestimmung über das bilaterale De fizit, die Bestimmung der Muskelleistungs schwelle oder die Laktat-Leistungsdiagnostik lie fern nur Aussagen für Teilbereiche des Trainings und lassen keine umfassende Beurteilung von Entwicklungspotenzialen zu. Specific diagnostic procedures such as For example, a determination of the power deficit via the bilateral deficit, the determination of the muscle performance threshold or the lactate performance diagnostics only provide information for sub-areas of the training and do not allow a comprehensive assessment of development potential.
Gegenwärtig werden auch Trainingspläne automatisiert auf Grundlage einer großen Anzahl von Daten unter Zuhilfenahme von Look-Up-Tabellen oder Data-Mining-Ansätzen erstellt. Eine Modifikation eines bereits erstellten Trainingsplanes erfolgt nach manueller Eingabe aktualisierter Daten. Damit beruhen derartige Methoden und Verfahren auf„Open-Loop- Systemen“. At present, training plans are also created automatically based on a large amount of data with the help of look-up tables or data mining approaches. A training plan that has already been created is modified after manual entry of updated data. Such methods and procedures are based on “open loop systems”.
Der Bedarf nach einer generellen Trainingskapazität wurde bisher nur für Teilbereiche ohne umfassenden Zugang untersucht. Nur von umgekehrter Seite - Trainingseinschränkung durch Ermüdungseinflüsse - liegen Ansätze zur Ermittlung von Trainingskapazitäten vor. Die aktu elle Ermüdungsforschung in der Sport- bzw. Arbeitsmedizin konnte bis dato allerdings noch keine aussagekräftigen Maßzahlen entwickeln, die eine komplexe Ermüdung zuverlässig be schreiben. Muskuläre Ermüdung, ist definiert als das Unvermögen, eine erforderliche oder erwartete Leistung aufrechtzuerhalten und bekanntlich ein komplexes multifaktorielles Phä nomen/Problem. Ein Zugang zur Erfassung muskulärer Ermüdung besteht über einen Abfall der sportlichen Leistungsfähigkeit bzw. über Belastungsunverträglichkeit, wobei diese Grö ßen auch nur für konkrete Anwendungen definiert und gemessen werden können. Daher ist dieser Ansatz sehr allgemein und für eine differenzierte Früherkennung nicht geeignet. Die medizinischen Zugänge über metabolische Substrate oder Elektromyographie sind wiederum sehr speziell auf Details einer muskulären Ermüdung ausgerichtet und meist auch messtech nisch sehr aufwendig. The need for a general training capacity has so far only been examined for sub-areas without extensive access. Only from the opposite side - training restrictions due to fatigue influences - are there approaches for determining training capacities. Up to now, however, the current fatigue research in sports and occupational medicine has not been able to develop any meaningful measures that reliably describe complex fatigue. Muscular fatigue is defined as the inability to maintain required or expected performance and is known to be a complex multifactorial phenomenon / problem. There is access to the assessment of muscular fatigue through a drop in athletic performance or through exercise intolerance, whereby these quantities can only be defined and measured for specific applications. This approach is therefore very general and not suitable for differentiated early detection. The medical approaches via metabolic substrates or electromyography are in turn very specifically geared towards the details of muscular fatigue and are usually also very complex in terms of measurement technology.
Für die qualitative oder semiquantitative Bestimmung der Ermüdung einzelner Muskeln wer den seit vielen Jahren oberflächenelektromyographische Messungen (OEMG) verwendet. OEMG ist, abgesehen von großer messtechnischer Varianz, nur in der Lage, einzelne an der Oberfläche liegende Muskeln zu analysieren, und kann nicht auf eine Ermüdung des gesamten Nerv-Muskelsystems eines biologischen Organismus hochgerechnet werden. Surface electromyographic measurements (OEMG) have been used for the qualitative or semi-quantitative determination of the fatigue of individual muscles for many years. Apart from a large measurement variance, OEMG is only able to analyze individual muscles lying on the surface and cannot be extrapolated for fatigue of the entire nerve-muscular system of a biological organism.
In die Messung der Herzfrequenzvariabilität (qualitative und quantitative Beurteilung der kar dialen autonomen Reaktionslage) fließen sowohl muskuläre und nervale Parameter ein, aber auch zahlreiche andere Einflussfaktoren und mes stechnische Varianzen, sodass daraus keine gesicherten Rückschlüsse auf Ermüdungseffekte erfolgen können. The measurement of the heart rate variability (qualitative and quantitative assessment of the cardiac autonomous reaction situation) incorporates not only muscular and nerve parameters, but also numerous other influencing factors and measured variances, so that no reliable conclusions can be drawn about fatigue effects.
Eine valide Methodik zur Festlegung individueller Entwicklungspotentiale ist derzeit jedoch nicht vorhanden. Ferner sind Open-Loop-Systeme zur Trainingsplanung aufgrund der manu ellen Eingabe von Trainingsdaten in ein System zur automatisierten Generierung von Trai ningsplänen immer mit erhöhter Fehleranfälligkeit behaftet. Voraussetzung für ein„Closed- Loop-System“ ist neben einer zuverlässigen Bestimmung individueller Trainingskapazitäten und Entwicklungspotentiale auch eine quantitative Erfassung des gesamten Trainings, wel ches im System die zu verändernde Regelgröße darstellt. Dazu sind bislang keine adäquaten Lösungsansätze bekannt. Das Krafttraining wird üblicherweise über Wiederholungen oder Serien erfasst, Ausdauertraining über Zeitgrößen, spez. Trainingsinhalte, wie zum Beispiel Skispringen über Anzahl der Sprünge usw. Damit sind aber Umfänge und Intensitäten des Trainings weder innerhalb eines Bereiches noch für eine Gesamtanalyse operational verwert bar. Des Weiteren kann ein„Closed-Loop-System“ nur funktionieren, wenn die Einstellung der Regelwerte auf einer komplexen ganzheitlichen Analyse des biologischen Systems beruht und dafür existieren, wie bereits ausgeführt, derzeit keine Lösungen. However, there is currently no valid methodology for determining individual development potential. Furthermore, open loop systems for training planning are always prone to errors due to the manual input of training data into a system for the automated generation of training plans. In addition to the reliable determination of individual training capacities and development potential, the prerequisite for a “closed-loop system” is a quantitative assessment of the entire training, which represents the controlled variable to be changed in the system. To date, no adequate solutions have been known for this. The strength training is usually recorded via repetitions or series, endurance training via time variables, spec. Training content, such as ski jumping over the number of jumps, etc. However, the scope and intensity of the training cannot be used operationally within a range or for an overall analysis. Furthermore, a "closed loop system" can only work if the setting of the control values is based on a complex, holistic analysis of the biological system and, as already explained, there are currently no solutions for this.
Demnach besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein computer Accordingly, the object of the present invention is a computer
implementiertes Verfahren zum Ermitteln individueller Trainingsressourcen biologischer Or ganismen anhand eines zeitlichen Verlaufes aufeinanderfolgender Trainingszustände und eine entsprechende Vorrichtung bereitzustellen, die es ermöglichen, physiologisch verfügbare Res- sourcen eines biologischen Organismus, insbesondere einer Person, direkt und ohne externes Normativ (also bei Personen im Vergleich mit zumindest einer weiteren Person bzw. im Ver gleich mit statistisch ermittelten Normalwerten für ein bestimmtes Alter einer Person) in ein facher und nachvollziehbarer Weise zu quantifizieren. implemented method for determining individual training resources of biological organisms on the basis of a time course of successive training states, and to provide a corresponding device which enables physiologically available results to be quantify the sources of a biological organism, especially a person, directly and without an external normative (i.e. for people compared with at least one other person or in comparison with statistically determined normal values for a certain age of a person) in a simple and comprehensible manner.
Ferner ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein computer-implementiertes Verfahren zum Ermitteln individueller Trainingsressourcen biologischer Organismen anhand eines zeit lichen Verlaufes aufeinanderfolgender Trainingszustände und eine entsprechende Vorrichtung bereitzustellen, die es ermöglichen, einen biologischen Organismus, insbesondere eine Per son, vor den negativen Auswirkungen eines unausgewogenen oder unpassenden Trainings planes in Form von Überbelastung, verminderter Leistungsfähigkeit und gesundheitlichen Gefahren durch adäquate Trainingsplanung auf Grundlage von wenigen individuellen bzw. personen-spezifischen Kapazitätsparametem in einem„Closed-Loop-System“ zu schützen. Furthermore, it is an object of the present invention to provide a computer-implemented method for determining individual training resources of biological organisms on the basis of a temporal course of successive training states and a corresponding device which make it possible for a biological organism, in particular a person, to be aware of the negative effects of an Protect unbalanced or inappropriate training plans in the form of overload, reduced performance and health risks through adequate training planning based on a few individual or person-specific capacity parameters in a "closed-loop system".
Die vorliegende Erfindung stellt ein computer-implementiertes Verfahren zum Ermitteln indi vidueller Trainingsressourcen biologischer Organismen anhand eines zeitlichen Verlaufes aufeinanderfolgender Trainingszustände gemäß dem unabhängigen Anspruch 1, ein compu ter-implementiertes Verfahren zum Ermitteln eines optimalen Trainings Schwerpunktes gemäß dem unabhängigen Anspruch 14 und eine entsprechende computer-implementierte Vorrich tung gemäß dem unabhängigen Anspruch 17 bereit. The present invention provides a computer-implemented method for determining individual training resources of biological organisms based on a time course of successive training states according to independent claim 1, a computer-implemented method for determining an optimal training focus according to independent claim 14 and a corresponding computer-based method. implemented device according to independent claim 17.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind Gegen stand der jeweils abhängigen Unteransprüche. Advantageous refinements and developments of the present invention are against the dependent subclaims.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein computer- implementiertes Verfahren zum Ermitteln individueller Trainingsressourcen biologischer Or ganismen anhand eines zeitlichen Verlaufes aufeinanderfolgender Trainingszustände die Schritte: a) Eingeben (15) mindestens eines zeitlichen Leistungsverlaufs (P0i stato, PmLstato,According to a first aspect of the present invention, a computer-implemented method for determining individual training resources of biological organisms on the basis of a time course of successive training states comprises the steps: a) entering (15) at least one time performance course (P 0i t tato , PmLs tato ,
PoLEiasto, P mi Eiasto) und eines jeweiligen Zeitintervalls ([tStart; tstart+Atphase] ; ([tEnde-Atphase; tEnde] ) in der Startphase und/oder in der Endphase des jeweiligen zeitlichen Leistungsverlaufs (PoLstato, PmLstato, PoLEiasto, PmLEiasto), welche anhand eines Ausführens eines jeweiligen vorge gebenen Bewegungsablaufs durch den biologischen Organismus mit einer vorgegebenen Ak- tionsfomi und unter einer jeweiligen vorgegebenen Belastung in einem aktuellen Trainingszu stand ermittelt wurden; b) Berechnen einer jeweiligen mittleren Leistung (PStart_oi_stato, PEnde_oi_stato, Pstart_mi_stato, PEnde_ml_Stat Ps tart ol Ela s to > PEnde ol Elasto·? ?S tart ml Elas to > PEnde_ml Eiasto) in dem jeweiligen eingege benen Zeitintervall ([tStart; tsim-i+AtPh;l s ] ; ([tEnde-Atphase; tEnde] ) in der Startphase und/oder in der Endphase des jeweiligen zeitlichen Leistungsverlaufs (P0i_stato, Pmi_stato, PoLEiasto, PmLEiasto) für jeden eingegebenen Leistungsverlauf (PoLstato, PmLstato, Poi Eiasio, R,,,i riasm ; und c) Ermitteln einer aktuellen neuromuskulären Basisgröße unter Berücksichtigung der jeweiligen berechneten mittleren Leistung (PStart_oi_stato, PEnde_oi_stato, Pstart_mi_stato, Pi .nde mi si o, Psian oi i i st < > Pi .nde oi i ,iasi<n Pstart_mi_Eiasto? PEnde_mi_Eiasto) und einer jeweiligen entsprechenden eingegebenen bisherigen maximalen mittleren Leistung (PStarcoLstato_max, RE,KE oi si o „,ax,P o LEi asto , P mi Ei asto ) and a respective time interval ([t Sta r t ; ts ta r t + Atp hase ]; ([t E n de -Atp hase ; t end ]) in the start phase and / or in the final phase of the respective temporal performance curve (P o Ls tato , PmLs tato , P o LEi asto , PmLEi asto ), which is carried out by the biological organism with a predetermined ac- tion and under a given load in a current training status; b) calculating a respective average power (P St art_oi_stato, PEnde_oi_stato, Pstart_mi_stato, PEnde_ml_Stat Ps tart ol Ela s to> Pfinal ol Elasto ·? S tart ml of Elah to> PEnde_ml Eiasto) in the respective eingege surrounded time interval ([t Sta rt ; tsim-i + At Ph; ls ]; ([t En de-Atp hase ; t En de]) in the start phase and / or in the end phase of the respective temporal performance curve (P 0i _s tato , P mi _s tato , PoLEiasto , PmLEiasto) for each entered performance curve (PoLstato, PmLstato, Poi Eiasio, R ,,, i riasm; and c) Determine a current neuromuscular base size taking into account the respective calculated mean power (P S tart_oi_stato, PEnde_oi_stato, Pstart_mi_stato, Pi .nde mi si o, Psian oi ii st <> Pi .nde oi i, iasi <n Pstart_mi_Eiasto ? PEnde_mi_Eiasto) and a respective corresponding previously entered maximum average power (P St arcoLstato_max, RE, K E oi si o „, ax,
P S t ar t ml S tato max PEnde_ ml S t ato max P S tart ol Elas to max PEnde_ ol Elasto max, Pstart ml I laslo max, PEII- de_mi_Eiasto_max) in einem früheren Trainingszustand, die einen Rückschluss auf den aktuellen Trainingszustand erlaubt. P S t ar t ml S tato max PEnde_ ml S t ato max P S tart ol Elas to max PEnde_ ol Elasto max, Pstart ml I laslo max, PEII- de_mi_Eiasto_max) in an earlier training state, which allows conclusions to be drawn about the current training state.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine computer According to a second aspect of the present invention, a computer comprises
implementierte Vorrichtung zum Ermitteln individueller Trainingsressourcen biologischer Organismen anhand eines zeitlichen Verlaufes aufeinanderfolgender Trainingszustände, die aufweist: ein Eingabemodul, das ausgestaltet und eingerichtet ist zum Eingeben mindestens ei nes zeitlichen Leistungsverlaufs (P0i_stato, Pmi.stato, PoLEiasto, PmLEiasto) und eines jeweiligen Zeitintervalls ([tStart; tstart+Atphase] ; ([tEnde-AtPhase; tEnde]) in der Startphase und/oder in der End phase des jeweiligen zeitlichen Leistungsverlaufs (P0i_stato, Pmi.stato, PoLEiasto, PmLEiasto), welche anhand eines Ausführens eines jeweiligen vorgegebenen Bewegungsablaufs durch den biolo gischen Organismus mit einer vorgegebenen Aktionsform und unter einer jeweiligen vorge gebenen Belastung in einem aktuellen Trainingszustand ermittelt wurden; ein Berechnungsmodul, das ausgestaltet und eingerichtet ist zum Berechnen einer je weiligen mittleren Leistung (Pstart_ol_Stato, PEnde_ol_Stato, Pstart_mLStato, PEnde_ml_Stato, Pstart_oLElasto, PEnde oLEiasto, Pstait_mi_Eiasto, Pi .nde mi i .Esio) in dem jeweiligen eingegebenen Zeitintervall ([tstaiti tstart+AtphaSe] ; ([ tEn<|L.-At |iaSL.; tEnde] ) in der Startphase und/oder in der Endphase des jeweiligen zeitlichen Leistungsverlaufs (P0i_stato, Pmi.stato, PoLEiasto, PmLEiasto) für jeden eingegebenen Leis tungsverlauf (Pol Stato, Pml_Stato, PoLEiasto, PmLEiasto) Und ein Ermittlungsmodul, das ausgestaltet und eingerichtet ist zum Ermitteln einer aktuel len neuromuskulären Basisgröße (Kpot, Akt, Sf) unter Berücksichtigung der jeweiligen be rechneten mittleren Leistung (Pstart_ol_Stato, PEnde_ol_Stato, Pstart_mLStato, PEnde_ml_Stato? Pstart_oLElasto,Implemented device for determining individual training resources of biological organisms on the basis of a time course of successive training states, which has: an input module that is designed and set up for entering at least one time performance curve (P 0 i_stato, Pmi . stato, PoLEiasto, PmLEiasto) and a respective time interval ([t Sta rt; tstart + ATP hase]; ([t en de-at phase; t end]) in the starting phase and / or in the end of the respective temporal power profile (P 0 phase i_stato, Pmi stato, PoLEiasto. PmLEiasto), which were determined on the basis of the execution of a respective predetermined movement sequence by the biological organism with a predetermined form of action and under a respective predetermined load in a current training state; a calculation module that is designed and set up to calculate a respective average performance ( Pstart_ol_Stato, PEnde_ol_Stato, Pstart_mLSt ato, PEnde_ml_Stato, Pstart_oLElasto, PEnde oLEiasto, Pstait_mi_Eiasto, Pi .nde mi i .Esio) in the time interval entered ([tstaiti ts tart + Atp haSe ]; ([t En <| L. -At | iaSL .; t end ]) in the start phase and / or in the end phase of the respective temporal performance curve (P 0 i_stato, Pmi . stato, PoLEiasto, PmLEiasto) for each entered performance curve (Pol Stato, Pml_Stato, PoLEiasto, PmLEiasto) and a determination module that is designed and set up to determine a current neuromuscular base variable (Kpot, Akt , Sf) taking into account the calculated average power (Pstart_ol_Stato, PEnde_ol_Stato, Pstart_mLStato, PEnde_ml_Stato ? Pstart_oLElasto,
P Ende oi Eias to , Pstait_mi_E sto, Pi .nde mi i .iasm) und einer jeweiligen entsprechenden eingegebenen und im Speicher gespeicherten bisherigen maximalen mittleren Leistung (Pstart_oi_stato_max, REP- de ol Stato max, Pstart mLStato max, Pl nde ml Stato max, Pstart oLElasto max, Pl nde ol I laslo max, P end oi Eias to, Pstait_mi_E sto, Pi .nde mi i .iasm) and a respective corresponding previously entered maximum average power stored in the memory (Pstart_oi_stato_max, REP- de ol Stato max, Pstart mLStato max, Pl nde ml Stato max, Pstart oLElasto max, Pl nde ol I laslo max,
P start_mi_Eiasto_max? Pi .nde mi i asin max) in einem früheren Trainingszustand, die einen Rückschluss auf den aktuellen Trainingszustand erlaubt. P start_mi_Eiasto_max ? Pi .nde mi i asin max) in an earlier training state, which allows conclusions to be drawn about the current training state.
Das erfindungs gemäße computer-implementierte Verfahren und die entsprechende computer implementierte Vorrichtung zum Ermitteln individueller Trainingsressourcen biologischer Organismen anhand eines zeitlichen Verlaufes aufeinanderfolgender Trainingszustände er möglichen, die individuell verfügbaren biologischen Trainingsressourcen eines biologischen Organismus, insbesondere die personen-spezifisch verfügbaren Trainingsressourcen einer Person, zu quantifizieren. Es wird dabei vom Komplexen bzw. vom Ganzen ausgegangen. Ausgangspunkt sind der oder die gemessenen zeitlichen Leistungsverläufe gemessen in natür lichen, komplexen Bewegungsabläufen, wie z. B. beidbeinige Sprüngen, bei Maximalleis tungsmessungen in unterschiedlichen Widerstandsbereichen/Belastungen und in unterschied lichen muskulären Aktionsformen. Damit wird ein sehr breites Belastungs Spektrum des Nerv- Muskelsystems erfasst. The computer-implemented method according to the invention and the corresponding computer-implemented device for determining individual training resources of biological organisms on the basis of a time course of successive training states make it possible to quantify the individually available biological training resources of a biological organism, in particular the person-specifically available training resources of a person. The complex or the whole is assumed. The starting point is the measured time performance curve measured in natural, complex movement sequences, such as. B. two-legged jumps, at maximum performance measurement in different resistance areas / loads and in different types of muscular action. This covers a very wide range of stresses in the nerve-muscular system.
Aus den Leistungsverläufen werden jeweilige neuromuskuläre Basisgrößen ermittelt. Durch Maximalleistungsmessungen mit unterschiedlichen Belastungen und muskulären Aktionsfor men wird ein durchgehendes Leistungsprofil vom geringen Widerstandsbereich (entspricht Schnellkraft) bis zum hohen Widerstandsbereich (Maximalkraft) generiert. Unabhängig von der Absolutgröße der Maximialleistungen können die Widerstandsbereiche in Relation zuei nander beurteilt und daraus normwertunabhängig Entwicklungspotenziale erkannt werden. The respective neuromuscular basic parameters are determined from the performance curves. Maximum performance measurements with different loads and muscular forms of action generate a continuous performance profile from the low resistance range (corresponds to rapid force) to the high resistance range (maximum force). Regardless of the absolute size of the maximum power, the resistance ranges can be assessed in relation to each other and development potentials can be identified from them, regardless of the norm value.
Ausgangspunkt ist der mindestens eine eingegebene Leistungsverlauf (P0i stato, Pmi_stato, PoLEiasto, PmLEiasto), der beim Ausfuhren des vorgegebenen Bewegungsablaufs durch den bio logischen Organismus ermittelt wird, sowie das jeweilige Zeitintervall ([tStart; tstart+AtphaSe] ; ( [tEnde~AtpllaSe tEn e]) in der Startphase und/oder in der Endphase des jeweiligen zeitlichen Leistlings Verlaufs (Pol Stato, Pml_Stato, PoLElasto, PmLElasto)· The starting point is the at least one input performance curve (P 0i stato, Pmi_stato, PoLEiasto, PmLEiasto), which is determined by the biological organism when the specified movement sequence is carried out, as well as the respective time interval ([t Sta rt; tstart + Atph aS e]; ([T ~ At the end pllaSe t En e]) in the starting phase and / or in the final phase of the respective temporal Leist li ngs course (Pol Stato, Pml_Stato, PoLElasto, PmLElasto) ·
Der biologische Organismus ist insbesondere ein Mensch bzw. ein Sportler/ Athlet. Auch für ein Tier wie beispielsweise ein Pferd, das für sportliche Aktivitäten eingesetzt wird, kann der wenigstens eine Leistungsverlauf bestimmt werden. Der Bewegungsablauf wird mit einer vorgegebenen Belastung bzw. in einem vorgegebenen Widerstandsbereich ausgeführt. Zudem wird für den Bewegungsablauf eine Aktionsform, statodynamisch oder elastodynamisch, vor gegeben. The biological organism is in particular a human being or an athlete / athlete. The at least one performance curve can also be determined for an animal, such as a horse, which is used for sporting activities. The movement sequence is carried out with a predetermined load or in a predetermined resistance range. In addition, a form of action, statodynamic or elastodynamic, is given for the sequence of movements.
Ein statodynamischer Bewegungsablauf erfolgt aus einer vorgespannten (Ruhe-)Position, in der die entsprechende Muskulatur des biologischen Organismus maximal angespannt ist. Es wird dabei ein rein konzentrischer Bewegungsablauf (Bewegungsrichtung entspricht der durch die Muskelkontraktion hervorgerufenen Bewegungsrichtung ohne Aushol-/bzw. vorhe rige Gegenbewegung) durchgeführt. A statodynamic movement sequence takes place from a prestressed (resting) position in which the corresponding muscles of the biological organism are maximally tense. A purely concentric sequence of movements is carried out (direction of movement corresponds to the direction of movement caused by muscle contraction without backward or previous counter movement).
Ein elastodynamischer Bewegungsablauf erfolgt aus einer neutralen Position, in der die ent sprechende Muskulatur des biologischen Organismus nicht angespannt ist. Es wird zunächst eine exzentrische Bewegung bis zu der vorgespannten Position durchgeführt. Dabei wird durch die Muskelanspannung die Bewegung abgefangen bzw. abgebremst (Bewegungsrich tung entgegen der durch die Muskelkontraktion hervorgerufenen Bewegungsrichtung). Da nach erfolgt sofort, ohne Pause in der vorgespannten Position, die gleiche konzentrische Be wegung wie bei dem statodynamischen Bewegungsablauf. Der biologische Organismus wird zu bestimmten Zeitpunkten, beispielsweise einmal pro Woche, getestet, um den aktuellen Trainingszustand zu diesen Zeitpunkten festzustellen. An elastodynamic sequence of movements takes place from a neutral position, in which the corresponding muscles of the biological organism are not tense. First an eccentric movement is carried out up to the prestressed position. The movement is intercepted or slowed down by the muscle tension (direction of movement against the direction of movement caused by the muscle contraction). After that, the same concentric movement as in the statodynamic sequence of movements takes place immediately, without a break in the prestressed position. The biological organism is tested at certain times, for example once a week, in order to determine the current state of training at these times.
Aus dem mindestens einen Leistungsverlauf werden From the at least one performance curve
eine jeweilige mittleren Leistung (Pstart_ol_Stato, Pl aidc ol Slalo, Pstart_ml_Stato, Pl aidc ml Slalo,a respective average performance (Pstart_ol_Stato, Pl aidc ol Slalo, Pstart_ml_Stato, Pl aidc ml Slalo,
Psian oi i asioi Pi ide oi i asioi Psiari mi i.iasioi PEnde_mi_Eiasto) in dem jeweiligen eingegebenen Zeitin tervall ([tstard tstart+Atphase] ; ([tEnde-Atphase; tEnde]) in der Startphase und/oder in der Endphase des jeweiligen zeitlichen Leistungsverlaufs (P0i_stato, Pmi.stato, PoLEiasto, PmLElasto) für jeden ein gegebenen Leistungsverlauf (P0i_stato, Pmi.stato, PoLEiasto, P mi Eiasto) berechnet. Dazu wird der wenigstens eine Leistungsverlauf in Zeitintervalle (Atph;lse) in der Startphase und/oder in der Endphase des jeweiligen zeitlichen Leistungsverlaufs (P0i stato, Pmi_stato, PoLEiasto, P mi Eiasto) für jeden eingegebenen Leistungsverlauf (P0i_stato, Pmi.stato, PoLEiasto,Psian oi i asioi Pi ide oi i asioi Psiari mi i.iasioi PEnde_mi_Eiasto) in the respective time interval entered ([tstard tstart + Atphase]; ([t E nde-Atp hase ; t Ende ]) in the start phase and / or in the final phase of the respective temporal performance curve (P 0 i_stato, Pmi . stato, PoLEiasto, PmLElasto) for each given performance curve (P 0 i_stato, Pmi . stato, PoLEiasto, P mi Eiasto). For this purpose, the at least one performance curve in time intervals (Atp h; lse) in the start phase and / or in the end phase of the respective temporal performance curve (P 0i stato, Pmi_stato, PoLEiasto, P mi Eiasto) for each input performance curve (P 0 i_stato, Pmi . stato, PoLEiasto,
P mi Eiasto) unterteilt. Die zeitliche Aufteilung des Bewegungsablaufs kann dabei gleichmäßig erfolgen (1/2, 1/3, 1/4, usw.), oder es kann eine bestimmte Zeitintervalllänge, beispielsweise Atp ase = 150 ms [Millisekunden], vorgegeben werden oder es kann eine zu erreichende Grenzgeschwindigkeit (z. B. v < 0,5 m/s [Meter pro Sekunde]) als Grenze für das Zeitinter vall vorgegeben werden. Je nachdem welches Zeitintervall in dem Leistungsverlauf des Be wegungsablaufs mit welcher Belastung und in welcher Aktionsform betrachtet wird, werden unterschiedliche mittlere Leistungen ( Psian <>i siai<>, Pi ide <>i siai<>, Pstart_mi_stato? Pi i e mi siai<n Psian oi i asio, Pi aide oi i asioi Psian mi i dasioi PEnde_mi_Eiasto) berechnet. Dabei wird der Mittelwert des Leistungsverlaufs in dem entsprechenden Zeitintervall als entsprechende mittlere LeistungP mi Eiasto) divided. The temporal distribution of the motion sequence can be carried out uniformly (1/2, 1/3, 1/4, etc.), or it may, for example, ATP ase = 150 ms [millisecond], given a certain time interval length, or it may be a to limit speed (e.g. v <0.5 m / s [meters per second]) can be specified as the limit for the time interval. Depending on which time interval in the performance course of the movement process with which load and in what form of action is considered, different mean performances (Psian <> i siai <>, Pi ide <> i siai <>, Pstart_mi_stato ? Pi ie mi siai <n Psian oi i asio, Pi aide oi i asioi Psian mi i dasioi PEnde_mi_Eiasto). The mean value of the performance curve in the corresponding time interval is shown as the corresponding mean performance
Psiarl ol Slal Pi aide ol Slal Psiarl ml Slalie Pi aide ml Slal Pstart ol Elasto? Pi aide ol Idasl Psiarl ml Idasl PEII- de_ml idasm) errechnet. Psiarl ol Slal Pi aide ol Slal Psiarl ml Slalie Pi aide ml Slal Pstart ol Elasto? Pi aide ol Idasl Psiarl ml Idasl PEII-de_ml idasm).
Eine aktuelle neuromuskuläre Basisgröße, die einen Rückschluss auf den aktuellen Trainings zustand erlaubt, wie beispielsweise die hier neu eingeführten Kraftpotential Kpot, Aktivie rungsfähigkeit Akt oder Spannungsfestigkeit Sf, wird unter Berücksichtigung der jeweiligen berechneten mittleren Leistung (Pstart_ol_Statc>5 Pi aide ol Slalo, Pstart_ml_Stat05 Pi aide ml Slalo, A current neuromuscular base variable, which allows conclusions to be drawn about the current training status, such as the newly introduced force potential Kpot, activation ability Akt or dielectric strength Sf, is taken into account taking into account the respective calculated average power (Pstart_ol_Statc> 5 Pi aide ol Slalo, Pstart_ml_Stat 05 Pi aide ml Slalo,
Psian oi i asioi Pi ide oi i asim Pstart_mi_Eiasto? PEnde_mi_Eiasto) und einer jeweiligen entsprechenden eingegebenen bisherigen maximalen mittleren Leistung (PStarcoLstato_max, Piaide <,i siam max,Psian oi i asioi Pi ide oi i asim Pstart_mi_Eiasto ? PEnde_mi_Eiasto) and a respective corresponding previously entered maximum average power (P St arcoLstato_max, Piaide < , i siam max,
P S t ar t ml S tato max PEnde_ ml S t ato max P S tart ol Elas to max PEnde_ ol Elasto max? Pstart ml Idaslo maxs PEII- de_mi_Eiasto_max) in einem früheren Trainingszustand ermittelt. PS t ar t ml S tato max PEnde_ ml S t ato max PS tart ol Elas to max PEnde_ ol Elasto max ? Pstart ml Idaslo maxs PEII- de_mi_Eiasto_max) determined in an earlier training state.
Die aktuelle neuromuskuläre Basisgröße erlaubt eine quantitative Aussage über den aktuellen Zustand der Muskulatur und damit die Trainingsressourcen des biologischen Organismus zum aktuellen Zeitpunkt bzw. dem Zeitpunkt der Durchführung des vorgegebenen Bewegungsab laufs, von dem der wenigstens eine Leistungsverlauf stammt. The current neuromuscular base size allows a quantitative statement about the current state of the muscles and thus the training resources of the biological organism at the current point in time or the time when the predetermined movement sequence is carried out, from which the at least one performance curve originates.
Die Steuereinrichtung der Vorrichtung kann eine oder ein Verbund mehrerer Datenverarbei tungseinrichtungen, wie z. B. Mikrocontroller (pC), integrierte Schaltungen, anwendungsspe zifische integrierte Schaltungen (Application-Specific Integrated Circuit, ASIC), anwen dungsspezifisches Standardprodukte (Application-Specific Standard Products, ASSP), digitale Signalprozessoren (DSP), im Leld programmierbare (Logik-)Gatter- Anordnungen (Lield Pro- grammable Gate Arrays, FPGA) und dergleichen, sein. Die einzelnen Module der Steuerein richtung können als separate und miteinander kommunikativ verbundene Datenverarbeitungs einrichtungen oder auf einer einzigen Datenverarbeitungseinrichtung implementiert sein. Der Speicher der Vorrichtung kann ein Datenspeicher wie ein magnetischer Speicher (z. B. Mag- netkemspeicher, Magnetband, Magnetkarte, Magnetstreifen, Magnetblasenspeicher, Trom melspeicher, Festplattenlaufwerk, Diskette oder Wechselplatte), ein optischer Speicher (z. B. holografischer Speicher, optisches band, Tesa-Film, Laserdisc, Phasewriter (Phasewriter Du al, PD), Compact Disc (CD), Digital Video Disc (DVD), High Definition DVD (HD DVD), Blu-ray Disc (BD) oder Ultra Density Optical (UDO)), ein magneto-optischer Speicher (z. B. MiniDisc oder Magneto-Optical Disk (MO-Disk)), ein flüchtiger Halbleiterspeicher (z. B. Random Access Memory (RAM), Dynamic RAM (DRAM) oder Static RAM (SRAM)), ein nicht-flüchtiger Halbleiterspeicher (z. B. Read Only Memory (ROM), Programmable ROM (PROM), Erasable PROM (EPROM), Electrically EPROM (EEPROM), Flash-EEPROM (e.g. USB-Stick), Ferroelectric RAM (FRAM), Magnetoresistive RAM (MRAM) oder Phase change RAM) oder ein Datenträger bzw. Speichermedium sein. The control device of the device can one or a combination of several data processing devices, such as. B. microcontroller (pC), integrated circuits, application-specific integrated circuits (Application-Specific Integrated Circuit, ASIC), application-specific standard products (Application-Specific Standard Products, ASSP), digital signal processors (DSP), programmable in the field (logic) Gate arrangements (Lield Pro grammable gate arrays, FPGA) and the like. The individual modules of the control device can be implemented as separate and communicatively connected data processing devices or on a single data processing device. The memory of the device can be a data memory such as a magnetic memory (eg magnetic core memory, magnetic tape, magnetic card, magnetic strip, magnetic bubble memory, drum memory, hard disk drive, floppy disk or removable disk), an optical memory (eg holographic memory, optical band, Tesa-Film, Laserdisc, Phasewriter (Phasewriter Du al, PD), Compact Disc (CD), Digital Video Disc (DVD), High Definition DVD (HD DVD), Blu-ray Disc (BD) or Ultra Density Optical ( UDO)), a magneto-optical memory (e.g. MiniDisc or Magneto-Optical Disk (MO disk)), a volatile semiconductor memory (e.g. Random Access Memory (RAM), Dynamic RAM (DRAM) or Static RAM (SRAM)), a non-volatile semiconductor memory (e.g. Read Only Memory (ROM), Programmable ROM (PROM), Erasable PROM (EPROM), Electrically EPROM (EEPROM), Flash-EEPROM (eg USB stick), Ferroelectric RAM (FRAM), magnetoresistive RAM (MRAM) or phase change RAM) or a data carrier or storage medium .
Die Ermittlung der neuromuskulären Basisgrößen ist für alle biologischen Organismen, die einem gezielten Training zugeführt werden können, möglich und nicht auf Menschen (Sport ler/Athleten) beschränkt. Auch Tiere, insbesondere solche, die eine Eignung zur Dressur auf weisen, wie beispielsweise Hunde und Pferde, können analysiert werden. The determination of the basic neuromuscular parameters is possible for all biological organisms that can be used for targeted training and is not restricted to humans (athletes / athletes). Animals, particularly those that are suitable for dressage, such as dogs and horses, can also be analyzed.
Die vorliegende Erfindung schafft somit ein computer-implementiertes Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung, mit der individuell und quantifizierbar der Trainingszustand eines biologischen Organismus, insbesondere eines Sportlers/Athleten, ermittelt werden kann. An stelle wie bei bekannten Methoden einen physiologischen Parameter (Laktatwert usw.) und/oder einen Leistungswert (Sprunghöhe, maximal bewegtes Gewicht, Geschwindigkeit usw.) mit Referenzwerten zu vergleichen und so nur eine Differenz zu dem angestrebten Zielwert (Leistungsziel) zu bestimmen, wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein initialer Trainingszustand bzw. Leistungsfähigkeit des einzelnen biologischen Organismus (Sport lers/Athleten) gemessen und dann trainingsbegleitend in regelmäßigen Abständen eine erneu te Messung durchgeführt und mit den bisherigen Trainingszuständen/Leistungswerten vergli chen. Somit wird für jeden biologischen Organismus individuell ein objektiver Trainingszu stand festgestellt, aus dem ein Entwicklungspotential abgeleitet werden kann. Eine Besonder heit der vorliegenden Erfindung liegt somit auch darin, dass kein Vorwissen über den zu trai- nierenden biologischen Organismus, insbesondere die Trainingsperson, notwendig ist. Es sind keine Außenkriterien, Normwerte, Absolutwerte oder Vergleichbares erforderlich und jegli che Informationen zur Generierung von reproduzierbaren Parametern werden aus dem Zu stand bzw. der Allgemeinverfassung des biologischen Organismus selbst gewonnen. Somit lässt sich der aktuelle Trainingszustand des biologischen Organismus (Mensch bzw. Sport ler/Athlet oder Tier) individuell und zuverlässig ermitteln. The present invention thus creates a computer-implemented method and a corresponding device with which the training state of a biological organism, in particular an athlete / athlete, can be determined individually and quantifiable. Instead of, as with known methods, a physiological parameter (lactate value etc.) and / or a performance value (jump height, maximum weight moved, speed etc.) is compared with reference values and thus only a difference to the desired target value (performance target) is determined According to the present invention, an initial training state or performance of the individual biological organism (athletes / athletes) is measured and then, during training, a renewed measurement is carried out at regular intervals and compared with the previous training conditions / performance values. Thus, an objective training status is determined individually for each biological organism, from which a development potential can be derived. A special feature of the present invention is therefore that no prior knowledge of the biological organism, especially the training person, is necessary. No external criteria, norm values, absolute values or the like are required and any information for the generation of reproducible parameters is obtained from the state or the general condition of the biological organism itself. The current training status of the biological organism (human or athlete / athlete or animal) can thus be determined individually and reliably.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung werden vor dem Schritt a) die folgenden Schritte durchgeführt: wenigstens einmaliges Ausfuhren des jeweiligen vorgegebenen Bewegungsablaufs durch den biologischen Organismus mit der vorgegebenen Aktionsform und unter der jeweili gen vorgegebenen Belastung in einem aktuellen Trainingszustand; According to a preferred development of the present invention, the following steps are carried out before step a): the biological organism executes at least once the respective predetermined movement sequence with the predetermined form of action and under the respective predetermined load in a current training state;
Messen eines zeitlichen Kraftverlaufs unter Verwendung einer Kraftmesseinrichtung und/oder eines zeitlichen Beschleunigungsverlaufs unter Verwendung einer Beschleuni gungsmesseinrichtung bei jedem Ausführen des vorgegebenen Bewegungsablaufs; Measuring a temporal force curve using a force measuring device and / or a temporal acceleration curve using an acceleration measuring device each time the predetermined movement sequence is carried out;
Ableiten eines jeweiligen entsprechenden zeitlichen Geschwindigkeitsverlaufs aus dem jeweiligen gemessenen zeitlichen Kraftverlaufs und dem Körpergewicht des biologi schen Organismus; Deriving a respective corresponding temporal speed profile from the respective measured temporal force profile and the body weight of the biological organism;
Ableiten von dem jeweiligen Leistungsverlauf (P0i_stato, Pmi_stato, PoLEiasto, PmLEiasto) basierend auf dem Kraftverlauf und/oder Beschleunigungsverläufen sowie dem jeweiligen ermittelten entsprechenden zeitlichen Geschwindigkeitsverlauf; und Deriving from the respective performance curve (P 0 i_stato, Pmi_stato, PoLEiasto, PmLEiasto) based on the force curve and / or acceleration curves and the respectively determined corresponding temporal speed curve; and
Ableiten des jeweiligen vorgegebenen Zeitintervalls ([tStart; tstart+Atphase] ; ([tEnde-Atphase; tEnde]) in der Startphase und/oder in der Endphase des jeweiligen zeitlichen Leistungsverlaufs (PoLstato, PmLstato, PoLEiasto, PmLEiasto), derart, dass das jeweilige vorgegebene Zeitintervall ([tstarb tstart+AtphaSe]) in der Startphase bei einer ersten vorgegebenen Geschwindigkeit (v0) beginnt und das jeweilige vorgegebene Zeitintervall ([tEnde-Atp ase; tEnde]) in der Endphase bei einer zweiten vorgegebenen Geschwindigkeit (vmax) endet und eine jeweilige vorgegebene Zeitdauer Atph;lse aufweist. So lässt sich die mindestens eine neuromuskuläre Basisgröße quasi in Realzeit unmittelbar nach dem Ausführen des jeweiligen vorgegebenen Bewegungsablaufs durch den biologischen Organismus mit der vorgegebenen Aktionsform und unter der jeweiligen vorgegebenen Be lastung in einem aktuellen Trainingszustand ermitteln. Deriving the respective predetermined time interval ([t Sta rt; tstart + ATP hase]; ([t hase E xit-ATP; t end]) in the starting phase and / or in the final phase of the respective temporal power profile (PoLstato, PmLstato, PoLEiasto, PmLEiasto), such that the respective specified time interval ([ts tarb ts tart + Atp haSe ]) begins in the start phase at a first specified speed (v 0 ) and the respective specified time interval ([t end -Atp ase ; t end ] ) ends in the final phase at a second predetermined speed (v max ) and has a respective predetermined time period Atp h; lse . In this way, the at least one neuromuscular base quantity can be determined quasi in real time immediately after the respective predetermined movement sequence has been carried out by the biological organism with the predetermined form of action and under the respective predetermined load in a current training state.
Dazu können eine Kraftmessplatte und/oder wenigstens ein Beschleunigungssensor verwen det werden. For this purpose, a force measuring plate and / or at least one acceleration sensor can be used.
Der biologische Organismus, insbesondere der Sportler/ Athlet, führt den vorgegebenen Be wegungsablauf in zumindest einer vorgegebenen Aktionsform (statodynamisch oder elasto- dynamisch) mit wenigstens einer vorgegebenen Belastung (z. B. 20 % oder 40 % des eigenen Gewichts)) aus. Dabei können mehrere Durchgänge des vorgegebenen Bewegungsablaufs in der geleichen vorgegebenen Aktionsform und mit der gleichen vorgegebenen Belastung von dem biologischen Organismus durchgeführt werden, wobei anschließend nur noch der beste Durchgang weiteranalysiert wird. The biological organism, in particular the athlete / athlete, executes the predetermined movement sequence in at least one predetermined form of action (statodynamic or elastodynamic) with at least one predetermined load (eg 20% or 40% of one's own weight)). In this case, the biological organism can carry out several passes of the predetermined movement sequence in the same predetermined action form and with the same predetermined load, with only the best passage being subsequently analyzed further.
Während jedes Ausführens des vorgegebenen Bewegungsablaufs wird mit der Kraftmessein richtung und/oder mit der Beschleunigungsmesseinrichtung die auftretenden (reaktiven) Kräf te und/oder Beschleunigungen gemessen. Hier kann insbesondere eine Kraftmessplatte zum Einsatz kommen. Wesentlich dabei ist, dass keine Sensoren am biologischen Organismus di rekt angebracht bzw. befestigt werden müssen. Die Kraftmessplatte umfasst wenigstens einen Wandler, der die auftretenden Kräfte in eine messbare physikalische Größe umwandelt. Be sonders bevorzugt kommt hier wenigstens ein Dehnmessstreifensensor zum Einsatz. Der DMS-Sensor wandelt die auftretenden Kräfte in entsprechende elektrische Spannungen um, die ein Messsignal ergeben. Das Messsignal kann von einer Berechnungseinheit (Mikrocon troller, ASIC, FPGA, Computer usw.) ausgewertet und ein entsprechender Kraft-Zeit- Verlauf ausgegeben oder gespeichert werden. Die Kraftmessplatte wird auf einem festen Untergrund platziert. Der biologische Organismus führ den vorgegebenen Bewegungsablauf in der vorge gebenen Aktionsform mit der vorgegebenen Belastung auf der Kraftmessplatte aus und der entsprechende Kraft-Zeit- Verlauf (F(t)) wird dabei gemessen. In analoger Weise kann durch die Beschleunigungsmesseinrichtung (z. B. Beschleunigungssensor in einem Smartphone, welches zentral am biologischen Organismus befestigt ist) ein Beschleunigung-Zeit- Verlauf (a(t)) gemessen werden. Für den vorgegebenen Bewegungsablauf wird für jede vorgegebene Aktionsform und jede vorgegebene Belastung aus dem jeweiligen Kraft-Zeit- Verlauf (F(t)) mit Hilfe des Gewichts (G) des biologischen Organismus in N [Newton] und der entsprechenden Masse (M) des bio logischen Organismus in kg [Kilogramm] der jeweilige Beschleunigung-Zeit- Verlauf (a(t)) berechnet, sofern dieser nicht zuvor direkt ermittelt wurde.
Figure imgf000016_0001
During each execution of the specified movement sequence, the (reactive) forces and / or accelerations occurring are measured with the force measuring device and / or with the acceleration measuring device. In particular, a force plate can be used here. It is essential that no sensors have to be attached or attached directly to the biological organism. The force measuring plate comprises at least one transducer, which converts the occurring forces into a measurable physical quantity. It is particularly preferred to use at least one strain gauge sensor here. The strain gauge sensor converts the occurring forces into corresponding electrical voltages, which result in a measurement signal. The measurement signal can be evaluated by a calculation unit (microcontroller, ASIC, FPGA, computer, etc.) and a corresponding force-time curve can be output or saved. The force plate is placed on a solid surface. The biological organism executes the specified movement sequence in the specified form of action with the specified load on the force measuring plate and the corresponding force-time curve (F (t)) is measured. In an analogous manner, an acceleration-time profile (a (t)) can be measured by the acceleration measuring device (e.g. acceleration sensor in a smartphone, which is attached centrally to the biological organism). For the given sequence of movements, for each given form of action and each given load from the respective force-time curve (F (t)) with the help of the weight (G) of the biological organism in N [Newton] and the corresponding mass (M) of biological organism in kg [kg] the respective acceleration-time curve (a (t)) is calculated, unless this has been determined directly beforehand.
Figure imgf000016_0001
Durch Integration des Beschleunigung-Zeit-Verlaufs (a(t)) über die Zeit kann der entspre chende Geschwindigkeit-Zeit- Verlauf (v(t))berechnet werden.
Figure imgf000016_0002
By integrating the acceleration-time curve (a (t)) over time, the corresponding speed-time curve (v (t)) can be calculated.
Figure imgf000016_0002
Anhand des Geschwindigkeit-Zeit-Verlaufs (v(t)) kann die exzentrische (negative) Bewe gungsphase (z. B. Beugen beim Sprung), der Umkehrpunkt (Geschwindigkeit ist 0) und die konzentrische (positive) Bewegungsphase unterschieden werden. The speed-time curve (v (t)) can be used to differentiate between the eccentric (negative) movement phase (e.g. bending when jumping), the reversal point (speed is 0) and the concentric (positive) movement phase.
Der jeweilige Leistungsverlauf (P(t) = P0i_stato, Pmi.stato, PoLEiasto, PmLEiasto) (Leistung-Zeit- Verlauf) kann aus dem Produkt von Kraft-Zeit- Verlauf (F(t)) und entsprechendem Geschwin digkeit-Zeit- Verlauf (v(t)) berechnet werden. The respective performance curve (P (t) = P 0 i_stato, Pmi . Stato, PoLEiasto, PmLEiasto) (power-time curve) can be obtained from the product of the force-time curve (F (t)) and the corresponding speed-time - Course (v (t)) can be calculated.
P(t) = F(t) v(t) P (t) = F (t) v (t)
Die weiteren Berechnungen und Ableitungen finden in dem Schritt b) statt. Der berechnete Leistungsverlauf (P(t)) in der negativen Phase kann zur Kontrolle der Bewegungsausführung dienen, wobei die letzten 150 ms vor dem Umkehrpunkt zur Unterscheidung von statodyna- mischer und elastodynamischer Aktionsform herangezogen werden können. The further calculations and derivations take place in step b). The calculated power curve (P (t)) in the negative phase can be used to control the execution of the movement, whereby the last 150 ms before the reversal point can be used to differentiate between statodynamic and elastodynamic forms of action.
Der jeweils entsprechende Weg-Zeit- Verlauf kann durch Integration des Geschwindigkeit- Zeit-Verlaufs berechnet werden. t Ende The corresponding path-time curve can be calculated by integrating the speed-time curve. t end
s v(t)dt Aus den für die unterschiedlichen Aktionsformen und Belastungen gemessenen Kraft-Zeit- Verläufen und/oder Beschleunigung-Zeit- Verläufen und den daraus berechneten weiteren Verläufen werden die entsprechenden Leistungs Verläufe (P0i_stato, PmLstato, PoLEiasto, PmLEiasto) abgeleitet. Aus den Leistungsverläufen können die benötigten mittleren Leistungen sv (t) dt The corresponding performance curves (P 0 i_stato, PmLstato, PoLEiasto, PmLEiasto) are derived from the force-time courses and / or acceleration-time courses measured for the different types of action and loads and the further courses calculated from them. The required average performance can be derived from the performance profiles
(Pstart ol Stato? Pstart ml Stato? Pstart ol Elasto? Pstart ml Elasto? Pl nde ol Slalom Pl nde ml Stator Pl nde ol Idasloi(Pstart ol Stato ? Pstart ml Stato ? Pstart ol Elasto ? Pstart ml Elasto ? Pl nde ol Slalom Pl nd ml Stator Pl nde ol Idasloi
P Ende mi Eiasto) zur Berechnung der neuromuskulären Basisgrößen berechnet werden. Dazu wird das erste Zeitintervall ([tStart; tstart+AtphaSe] ) oder das zweite Zeitintervall ([t ,il |L.-Atph;ISL.; tEnde]) der Leistungsverläufe betrachtet und jeweils die mittleren Leistungen berechnet. P end mi Eiasto) can be calculated to calculate the basic neuromuscular parameters. For this purpose, the first time interval ([t Sta rt; tstart + ATPH aS e]) or the second time interval ([t, il | L-ATP. H; ISL; t end.]) Of the power traces viewed and in each case the average power calculated .
Figure imgf000017_0001
Figure imgf000017_0001
Aus den Leistungsverläufen und (gespeicherten) bisherigen maximalen mittleren Leistungen bzw. Kräften im Umkehrpunkt wird anschließend, wie zuvor beschrieben, wenigstens eine aktuelle neuromuskuläre Basisgröße abgeleitet. At least one current neuromuscular base variable is then derived from the performance curves and (stored) previous maximum average powers or forces at the reversal point, as described above.
Ausgehend von nur einem Kraft-Zeit- Verlauf bzw. Beschleunigungs-Zeit-Verlauf und (ge speicherten) historischen Daten (Maximalwerte der mittleren Leistungen) kann der aktuelle Trainingszustand eines biologischen Organismus (Sportler/ Athlet, Tier usw.) individuell, ob jektiv und zuverlässig ermittelt werden. Based on only one force-time curve or acceleration-time curve and (stored) historical data (maximum values of the average outputs), the current one Training status of a biological organism (athlete / athlete, animal, etc.) individually, whether jective and reliable.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung erfolgen: in Schritt a) das Eingeben eines ersten Leistungsverlaufs (P0i stato), der anhand eines statodynamischen Bewegungsablaufs, welcher aus einer muskulär vorgespannten Startpositi on des Sportlers in eine erste Bewegungsrichtung erfolgt, ohne Belastung ermittelt wurde, und eines zweiten Leistungsverlaufs (Pmi_stato), der anhand desselben statodynamischen Bewe gungsablaufs mit einer vorgegebenen Belastung ermittelt wurde; in Schritt b) das Berechnen einer ersten mittleren Leistung (Pstart_oLstato) aus dem ers ten Leistungsverlauf (P0i stato) und einer zweiten mittleren Leistung (Pstart_mLstato) aus dem zweiten Leistungsverlauf (Pmi_stato) in einem ersten Zeitintervall ([tstarti tstart+Atp aSe] ) in der Startphase des jeweiligen zeitlichen Leistungsverlaufs (P0i stato, Pmi_stato), das einer Startphase einer konzentrischen Phase des vorgegebenen Bewegungsablaufs entspricht; in Schritt c) das Ermitteln eines aktuellen Kraftpotentials (Kpot) als neuromuskuläre Basisgröße aus der ersten mittleren Leistung (Pstart_oLstato) und der zweiten mittleren Leistung (Pstart mi stato) sowie jeweils entsprechenden bisherigen maximalen mittleren LeistungenAccording to a further preferred development of the present invention, in step a) the input of a first performance curve (P 0i stato), which was determined without load on the basis of a statodynamic movement sequence, which takes place from a muscularly preloaded starting position of the athlete in a first direction of movement , and a second power curve (P m i_stato), which was determined on the basis of the same statodynamic movement sequence with a predetermined load; in step b) calculating a first average power (Pstart_oLstato) from the first power curve (P 0i stato) and a second average power (Pstart_mLstato) from the second power curve (Pmi_stato) in a first time interval ([tstarti tstart + Atp aS e ]) in the start phase of the respective temporal performance curve (P 0i stato, Pmi_stato), which corresponds to a start phase of a concentric phase of the specified movement sequence; in step c) the determination of a current force potential (Kpot) as a neuromuscular base variable from the first average power (Pstart_oLstato) and the second average power (Pstart mi stato) as well as the respective previous maximum average power
(Pstart ol Stato max, Pstart ml Stato max) · (Pstart ol Stato max, Pstart ml Stato max)
Ausgehend von dem ersten Leistungsverlauf, der bei einem von dem zu testenden biologi schen Organismus durchgeführten statodynamischen Bewegungsablauf (z. B. Sprung aus ei ner gehockten Startposition (squat jump)) ohne Belastung (ohne Zusatzgewicht) ermittelt wurde, und dem zweiten Leistungsverlauf, der bei dem gleichen statodynamischen Bewe gungsablauf jedoch mit Belastung (vorgegebenes Zusatzgewicht), also bei einer anderen Be lastung, ermittelt wurde, wird über die entsprechend berechnete erste und zweite mittlere Leistung (PstarcoLstato, Pstart mi stato) und deren bisherige Maximalwerte (PStarLoLstato_max,Based on the first performance curve, which was determined during a statodynamic movement sequence performed by the biological organism to be tested (e.g. jump from a crouched starting position (squat jump)) without load (without additional weight), and the second performance curve, the with the same statodynamic movement sequence, however, with a load (specified additional weight), i.e. with a different load, was determined, the correspondingly calculated first and second average power (PstarcoLstato, Pstart mi stato) and their previous maximum values (P S tar L oLstato_max,
P start mi stato max) das aktuelle Kraftpotenzial (Kpot) des biologischen Organismus ermittelt.P start mi stato max) determines the current strength potential (Kpot) of the biological organism.
Das Kraftpotenzial als neuromuskuläre Basisgröße bzw. muskelphysiologische Größe be schreibt das kontraktile Potenzial bzw. das vorhandene physiologische Potenzial (Anzahl der rekrutierbaren motorischen Einheiten) und den energetischen Zustand der entsprechenden Muskulatur (kataboler oder anaboler Stoffwechsel). Ein Abfall des Kraftpotenzials weist auf eine muskuläre Ermüdung (kataboler Zustand) oder eine Reduktion der physiologisch rekru tierbaren motorischen Einheiten hin. Eine Verbesserung auf einen Kraftzuwachs bzw. einen anabolen Zustand (vermehrte Aufbauprozesse). The strength potential as a neuromuscular base size or muscle physiological size describes the contractile potential or the existing physiological potential (number of recruitable motor units) and the energetic state of the corresponding muscles (catabolic or anabolic metabolism). A drop in the strength potential shows muscular fatigue (catabolic state) or a reduction in the physiologically recruitable motor units. An improvement to an increase in strength or an anabolic state (increased building processes).
Aus dem ersten Leistungsverlauf (statodynamischer Bewegungsablauf ohne Belastung) wird beispielsweise die erste mittlere Leistung in dem ersten Zeitintervall, nämlich der Startphase (z. B. 150 ms ab Beginn der konzentrischen Bewegung oder Zeitspanne bis Geschwindigkeit >= 0,5 m/s), berechnet. Aus dem zweiten Leistungsverlauf (statodynamischer Bewegungsab lauf mit Belastung) wird die zweite mittlere Leistung in dem ersten Zeitintervall, nämlich der Startphase, berechnet. The first performance curve (statodynamic movement sequence without load) becomes, for example, the first average performance in the first time interval, namely the start phase (e.g. 150 ms from the start of the concentric movement or time span to speed> = 0.5 m / s), calculated. The second average power in the first time interval, namely the starting phase, is calculated from the second power curve (statodynamic movement sequence with load).
Schließlich wird aus der ersten mittleren Leistung zur Startphase des statodynamischen Be wegungsablaufs ohne Belastung und der zweiten mittleren Leistung zur Startphase des stato dynamischen Bewegungsablaufs mit Belastung das Kraftpotential des biologischen Organis mus ermittelt. Finally, the force potential of the biological organism is determined from the first average power for the start phase of the statodynamic movement sequence without load and the second average power for the start phase of the stato-dynamic movement sequence with load.
Mit dem Kraftpotential kann objektiv und individuell der Trainingszustand des biologischen Organismus bestimmt werden. With the strength potential, the training state of the biological organism can be determined objectively and individually.
Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung erfolgt in Schritt c) das Ermitteln des aktuellen Kraftpotentials (Kpot) gemäß folgender Beziehung:
Figure imgf000019_0001
According to a development of the present invention, the current force potential (Kpot) is determined in step c) according to the following relationship:
Figure imgf000019_0001
Zur Berechnung des Kraftpotentials (Kpot) können vor allem Parameter im geringen Ge schwindigkeitsbereich bzw. im hohen Widerstandsbereich herangezogen werden. Besonders geeignet sind die mittlere Leistung in der konzentrischen Startphase bei statodynamischen Bewegungsabläufen (z. B. Sprung) ohne Belastung (Pstart_oi_stato) und mit (Zusatz-) BelastungTo calculate the force potential (Kpot), parameters in the low speed range or in the high resistance range can be used. The average power in the concentric starting phase is particularly suitable for statodynamic movements (e.g. jump) without load (Pstart_oi_stato) and with (additional) load
(Ps tart_ml _Stato)· (Ps tart_ml _Stato)
Durch das Verhältnis von nur zwei berechneten mittleren Leistungen (Pstart_oi_stato, By the ratio of only two calculated average powers (Pstart_oi_stato,
P start mi stato) mit den entsprechenden bisherigen (historischen) maximalen mittleren Leistun gen (Pstart oi stato max? Psi i mi siaio m;lx) kann für jeden biologischen Organismus (Sport ler/ Athlet, Tier usw.) individuell und objektiv der aktuelle Trainingszustand in Form des ak tuellen Kraftpotenzials (Kpot) zuverlässig und dennoch einfach quantifiziert werden. P start mi stato) with the corresponding previous (historical) maximum mean performance (Pstart oi stato max ? Psi i mi siaio m; l x) can be used for every biological organism (sport ler / athlete, animal, etc.) the current training status in the form of the current strength potential (Kpot) can be individually and objectively reliably and easily quantified.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung erfolgen: in Schritt a) das Eingeben des bzw. eines ersten Leistungsverlaufs (P0i stato), der an hand eines statodynamischen Bewegungsablaufs, welcher aus einer muskulär vorgespannten Startposition des Sportlers in eine erste Bewegungsrichtung erfolgt, ohne Belastung ermittelt wurde, und eines dritten Leistungsverlaufs (P0i Eiasto), der anhand eines elastodynamischen Bewegungsablaufs, welcher aus einer muskulär entspannten Ruheposition des Sportlers in eine entgegengesetzte zweite Bewegungsrichtung bis zur Startposition als Umkehrpunkt und dann in die erste Bewegungsrichtung erfolgt, ohne Belastung ermittelt wurde; in Schritt b) das Berechnen der bzw. einer ersten mittleren Leistung (Pstart_oLstato) aus dem ersten Leistungsverlauf (P0i stato) und einer dritten mittleren Leistung (Pstart_oLEiasto) aus dem dritten Leistungsverlauf (P0i Eiasto) in einem ersten Zeitintervall ([tStart; tstart+AtphaSe] )in der Startphase des jeweiligen zeitlichen Leistungsverlaufs (P0i stato, PoLEiasto), das einer Startphase der konzentrischen Phase des vorgegebenen Bewegungsablaufs entspricht; sowie das Berechnen einer fünften mittleren Leistung (PEnde_oi_stato) aus dem ersten Leistungs verlauf (P0i stato) und einer siebenten mittleren Leistung (PEnde_oLEiasto) aus dem dritten Leis tungsverlauf (Poi Eiasto) in einem zweiten Zeitintervall ([tEnde-Atphase; tEnde] ) in der Endphase des jeweiligen zeitlichen Leistungsverlaufs (P0i stato, PoLEiasto) erfolgt, das einer Endphase der kon zentrischen Phase des vorgegebenen Bewegungsablaufs entspricht; in Schritt c) das Ermitteln einer aktuellen Aktivierungsfähigkeit (Akt) als neuromusku läre Basisgröße aus der ersten mittleren Leistung (Pstart_oLstato), der dritten mittleren Leistung (Pstart oi Eiasto) , der fünften mittleren Leistung (PEnde_oi_stato) und der siebenten mittleren Leis tung (P Ende oi Eiasto) sowie jeweils entsprechenden bisherigen maximalen mittleren LeistungenAccording to a further preferred development of the present invention, in step a) the or a first performance curve (P 0i stato) is entered, based on a statodynamic movement sequence, which takes place from a muscularly preloaded starting position of the athlete in a first direction of movement without Load was determined, and a third performance curve (P 0i Eiasto), which was determined on the basis of an elastodynamic movement sequence, which occurs from a muscularly relaxed resting position of the athlete in an opposite second movement direction to the starting position as a reversal point and then in the first movement direction, without load ; in step b) calculating the or a first average power (Pstart_oLstato) from the first power curve (P 0i stato) and a third average power (Pstart_oLEiasto) from the third power curve (P 0i Eiasto) in a first time interval ([t Sta rt; tstart + Atph aS e]) in the start phase of the respective temporal performance curve (P 0i stato, PoLEiasto), which corresponds to a start phase of the concentric phase of the specified movement sequence; and the calculation of a fifth mean performance (PEnde_oi_stato) from the first performance course (P 0i stato) and a seventh mean performance (PEnde_oLEiasto) from the third performance course (Poi Eiasto) in a second time interval ([tEnde-Atphase; tEnde]) in the end phase of the respective temporal performance curve (P 0i stato, PoLEiasto), which corresponds to an end phase of the concentric phase of the specified movement sequence; in step c) the determination of a current activation ability (Akt) as a neuromuscular base variable from the first mean performance (Pstart_oLstato), the third mean performance (Pstart oi Eiasto), the fifth mean performance (PEnde_oi_stato) and the seventh mean performance (P End oi Eiasto ) as well as the respective previous maximum average performance
(Pstart_ol_Stato_max, Pstart_ol_Elasto_max, PEnde_ol_Stato_max, PEnde_ol_Elasto_max) erfolgt. (Pstart_ol_Stato_max, Pstart_ol_Elasto_max, PEnde_ol_Stato_max, PEnde_ol_Elasto_max) takes place.
Ausgehend von dem ersten Leistungsverlauf (P0i stato), der bei einem von dem zu testenden biologischen Organismus durchgeführten statodynamischen Bewegungsablauf (Sprung aus einer gehockten Startposition (squat jump)) ohne Belastung (Zusatzgewicht) ermittelt wurde, und dem dritten Leistungsverlaufs (P0i Eiasto), der bei einem von dem zu testenden biologi schen Organismus durchgeführten elastodynamischen Bewegungsablauf (z. B. Sprung aus einer aufrechten (entspannten) Startposition über eine gehockte Position) ohne Belastung (Zu satzgewicht) ermittelt wurde, wird über die entsprechend berechnete erste, dritte, fünfte und siebente mittlere Leistung
Figure imgf000021_0001
_ _ Pstart oLEiasto, Pi .nde„i i :i;lsm) und deren bis herige Maximalwerte (Pstart_ol_Stato_max5 PEnde_ol_Stato_max5 Pstart_ol_Elasto_max? PEnde_ol_Elasto_max) die aktuelle Aktivierungsfähigkeit (Akt) des biologischen Organismus ermittelt.
Starting from the first performance curve (P 0i stato), which was determined during a statodynamic movement sequence performed by the biological organism to be tested (jump from a crouched starting position (squat jump)) without load (additional weight), and the third performance curve (P 0i Eiasto), which was determined during an elastodynamic movement sequence carried out by the biological organism to be tested (e.g. jumping from an upright (relaxed) starting position over a crouched position) without load (additional weight), is calculated via the correspondingly calculated first, third, fifth and seventh average power
Figure imgf000021_0001
_ _ Pstart oLEiasto, Pi .nde „ii: i ; l sm) and their previous maximum values (Pstart_ol_Stato_max 5 PEnde_ol_Stato_max 5 Pstart_ol_Elasto_max ? PEnde_ol_Elasto_max) determines the current activation ability (Akt) of the biological organism.
Die Aktivierungsfähigkeit (Akt) ist eine neuromuskuläre Basisgröße bzw. nervale Größe und beschreibt die nervale Stimulierung der Muskulatur der biologischen Organismus (Sport ler/Athlet, Tier usw.). Mit der Aktivierungsfähigkeit (Akt) wird die Fähigkeit beschrieben, die Muskulatur über das Nervensystem zu aktivieren, also die Rekrutierung und Frequenzierung motorischer Einheiten der Muskulatur des biologischen Organismus. Die Aktivierungsfähig keit (Akt) ist ein wichtiger Stressindikator. Stress reduziert die Aktivierungsfähigkeit (Akt) und verlängert die Regenerationszeit. Anhand der Aktivierungsfähigkeit (Akt) kann bei spielsweise auch unterschieden werden, ob die Trainingsbelastung zu hoch oder die Regene rationszeit bzw. die Regernationsqualität zu gering war. The activation ability (act) is a neuromuscular base or nerve size and describes the nerve stimulation of the muscles of the biological organism (athlete / athlete, animal, etc.). The activation ability (Akt) describes the ability to activate the muscles via the nervous system, i.e. the recruitment and frequency of motor units in the muscles of the biological organism. The ability to activate (act) is an important stress indicator. Stress reduces the ability to activate (Akt) and increases the regeneration time. On the basis of the activation ability (act) it can also be distinguished, for example, whether the training load was too high or the regeneration time or the regeneration quality was too low.
Aus dem ersten Leistungsverlauf (statodynamischer Bewegungsablauf ohne Belastung) wer den die erste mittlere Leistung in dem ersten Zeitintervall, nämlich der Startphase (z. B. 150 ms ab Beginn der konzentrischen Bewegung oder Zeitspanne bis Geschwindigkeit >= 0,5 m/s), und die dritte mittlere Leistung in dem zweiten Zeitintervall, nämlich der Endphase (z.From the first performance curve (statodynamic movement sequence without load), the first average power in the first time interval, namely the start phase (e.g. 150 ms from the start of the concentric movement or time span to speed> = 0.5 m / s), and the third average power in the second time interval, namely the final phase (e.g.
B. 150 ms bis zum Ende der konzentrischen Bewegung oder Zeitspanne ab der die Geschwin digkeit > 80% [Prozent] der maximal erreichten Geschwindigkeit (vmax) beträgt), berechnet. Aus dem dritten Leistungsverlauf (elastodynamischer Bewegungsablauf ohne Belastung) wird die fünfte mittlere Leistung in dem ersten Zeitintervall, nämlich der Startphase, und die siebte mittlere Leistung in dem zweiten Zeitintervall, nämlich der Endphase, berechnet. B. 150 ms to the end of the concentric movement or time period from which the speed is> 80% [percent] of the maximum speed reached (v max ) is calculated. The fifth average power in the first time interval, namely the start phase, and the seventh average power in the second time interval, namely the end phase, are calculated from the third power curve (elastodynamic movement sequence without load).
Schließlich wird aus der ersten mittleren Leistung zur Startphase des statodynamischen Be wegungsablaufs ohne Belastung, der dritten mittleren Leistung zur Startphase des elastody namischen Bewegungsablaufs ohne Belastung, der fünften mittleren Leistung zur Endphase des statodynamischen Bewegungsablaufs ohne Belastung und der siebten mittleren Leistung zur Endphase des elastodynamischen Bewegungsablaufs ohne Belastung die Aktivierungsfä higkeit des biologischen Organismus ermittelt. Mit der Aktivierungsfähigkeit kann objektiv und individuell der nervale Trainingszustand der Muskulatur des biologischen Organismus bestimmt werden. Finally, the first mean power becomes the start phase of the statodynamic movement sequence without load, the third mean power to the start phase of the elastodynamic movement sequence without load, the fifth mean power to the end phase of the statodynamic movement sequence without load and the seventh mean power to the end phase of the elastodynamic movement sequence the biological organism's ability to activate is determined without stress. With the activation ability, the nervous training state of the muscles of the biological organism can be determined objectively and individually.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung erfolgt in Schritt c) das Ermitteln der aktuellen Aktivierungsfähigkeit (Akt) gemäß folgender Bezie hung: According to a further preferred development of the present invention, the current activation capability (Akt) is determined in step c) in accordance with the following relationship:
Figure imgf000022_0002
Figure imgf000022_0002
Zur Berechnung der Aktivierungsfähigkeit werden vor allem Parameter herangezogen, die die produzierte Leistung im hohen Geschwindigkeitsbereich bzw. bei geringen Widerständen erfassen. Besonders geeignet sind die mittlere Leistung in der konzentrischen Endphase beim elastodynamischen Bewegungsablauf (Sprung) ohne Belastung und beim statodynamischen Bewegungsablauf (Sprung) ohne Belastung. Als Endphase können zum Beispiel die letzten 150 ms der konzentrischen Phase definiert werden oder jener konzentrische Zeitraum, in wel chem die Bewegungsgeschwindigkeit mehr als 80% der Maximalgeschwindigkeit beträgt. To calculate the activation capability, parameters are primarily used that record the output produced in the high speed range or with low resistances. The average power in the concentric final phase is particularly suitable for the elastodynamic movement (jump) without load and for the statodynamic movement (jump) without load. For example, the last 150 ms of the concentric phase can be defined as the final phase or the concentric period in which the movement speed is more than 80% of the maximum speed.
Durch das Verhältnis der vier mittleren Leistungen (PStart_oi_stato,
Figure imgf000022_0001
Pstart_oi_E sto, REp- de oi Eiasto) zu ihren bisherigen (historischen) Maximalwerten (PStart_oi_stato_max, PEnde_oi_stato_max, Pstart_oi_Eiasto_max, Pi .nde ni i .Esio m;lx) kann für jeden biologischen Organismus (Sportler/Athlet, Tier usw.) individuell und objektiv der aktuelle nervale Trainingszustand der Muskulatur in Form der aktuellen Aktivierungsfähigkeit (Akt) zuverlässig und dennoch einfach quantifiziert werden.
The ratio of the four mean powers (P S tart_oi_stato,
Figure imgf000022_0001
Pstart_oi_E sto, R Ep- de oi Eiasto) to their previous (historical) maximum values (P S tart_oi_stato_max, PEnde_oi_stato_max, Pstart_oi_Eiasto_max, Pi .nde ni i .Esio m; l x) can be used for every biological organism (athlete / athlete, animal, etc. .) the current nervous training state of the muscles in the form of the current activation ability (Akt) can be individually and objectively reliably and easily quantified.
Gemäß einerweiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung erfolgen: in Schritt a) das Eingeben eines vierten Leistungsverlaufs (PmLEiasto), der anhand eines elastodynamischen Bewegungsablaufs, welcher aus der muskulär entspannten Ruheposition des Sportlers in die entgegengesetzte zweite Bewegungsrichtung bis zur Startposition als Um kehrpunkt und dann in die erste Bewegungsrichtung erfolgt, mit einer vorgegebenen Belas tung ermittelt wurde; in Schritt a) das Eingeben einer maximalen Kraft (Fu_mi_Eiasto) in dem Umkehrpunkt des elastodynamischen Bewegungsablaufs; in Schritt b) das Berechnen einer vierten mittleren Leistung (Pstart_mi_Eiasto) aus dem vierten Leistungsverlauf (PmLEiasto) in einem ersten Zeitintervall ([tstard tstart+Atphase] ) in der Startphase des zeitlichen Leistungs Verlaufs (Pstart_mi_Eiasto), das der Startphase der konzentri schen Phase des vorgegebenen Bewegungsablaufs entspricht; in Schritt c) das Ermitteln einer aktuellen Spannungsfähigkeit (Sf) als neuromuskuläre Basisgröße aus der vierten mittleren Leistung (Pstart_mi_Eiasto) und der eingegebenen maximalen Kraft (Fu mi Eiasto) in dem Umkehrpunkt sowie einer bisherigen maximalen vierten mittleren Leistung (Pstart_mi_E sto_max) und einer maximalen bisherigen maximalen Kraft (Fu mi Eiasto max) in dem Umkehrpunkt erfolgt. According to a further preferred development of the present invention: in step a) the input of a fourth performance curve (PmLEiasto), which is based on an elastodynamic movement sequence, which from the muscularly relaxed resting position of the athlete in the opposite second movement direction to the starting position as a reversal point and then in the first direction of movement takes place, was determined with a predetermined load; in step a) entering a maximum force (Fu_mi_Eiasto) in the reversal point of the elastodynamic movement sequence; in step b) calculating a fourth average power (Pstart_mi_Eiasto) from the fourth power curve (PmLEiasto) in a first time interval ([tstard tstart + Atphase]) in the start phase of the temporal power curve (Pstart_mi_Eiasto), which is the start phase of the concentric phase corresponds to the given sequence of movements; in step c) the determination of a current tension capacity (Sf) as a neuromuscular base variable from the fourth average power (Pstart_mi_Eiasto) and the entered maximum force (Fu mi E iasto) at the reversal point as well as a previous maximum fourth average power (Pstart_mi_E sto_max) and one maximum previous maximum force (Fu mi Eiasto max ) at the reversal point.
Ausgehend von dem vierten Leistungsverlauf (PmLEiasto), der bei einem von dem zu testenden biologischen Organismus durchgeführten elastodynamischen Bewegungsablauf (Sprung aus einer aufrechten (entspannten) Startposition über eine gehockte Position) mit Belastung (Zu satzgewicht) ermittelt wurde, wird über die entsprechend berechnete vierte mittlere Leistung (Pstart_mi_Eiasto) und die maximale Kraft im Umkehrpunkt (FU mi Eiasto) und deren bisherige Ma ximalwerte (Psim-I ml i .iasio m;lx, Fu mi Eiasto max) die aktuelle Spannungsfähigkeit (Sf) des biologi schen Organismus ermittelt. Based on the fourth performance curve (PmLEiasto), which was determined during an elastodynamic movement sequence (jump from an upright (relaxed) starting position over a crouched position) with a load (additional weight) performed by the biological organism to be tested, the correspondingly calculated fourth is used average power (Pstart_mi_Eiasto) and the maximum force at the turning point (F U mi Eiasto) and their previous maximum values (Psi mI ml i .iasio m; l x, Fu mi Eiasto max ) determined the current elasticity (Sf) of the biological organism .
Die Spannungsfähigkeit ist eine neuromuskuläre Basisgröße bzw. muskelphysikalische Größe und beschreibt die aktuelle Fähigkeit des Muskel-/Sehnensystems mechanische bzw. elasti sche Energie aufzunehmen. Diese Fähigkeit hängt sehr stark vom gesamten Erholungszustand ab. Bei zu hohem Trainingsumfang oder falschem Belastungsrhythmus sinkt die Spannungs fähigkeit. Dies ist ein Schutzmechanismus um die Muskulatur vor Verletzungen zu bewahren. Tension is a basic neuromuscular size or muscle-physical size and describes the current ability of the muscle / tendon system to absorb mechanical or elastic energy. This ability depends very much on the overall state of recovery. If the amount of training is too high or the rhythm of exercise is incorrect, the tension decreases. This is a protective mechanism to protect the muscles from injuries.
Aus dem vierten Leistungsverlauf (elastodynamischer Bewegungsablauf mit Belastung) wer den die vierte mittlere Leistung in dem zweiten Zeitintervall, nämlich der Startphase (z. B.From the fourth performance curve (elastodynamic movement sequence with load), who the fourth average power in the second time interval, namely the start phase (z. B.
150 ms ab Beginn der konzentrischen Bewegung oder Zeitspanne bis Geschwindigkeit >= 0,5 m/s), und die maximalen Kraft in dem Umkehrpunkt, nämlich dem Übergangspunkt zwischen exzentrischer Bewegung und konzentrischer Bewegung (z. B. Punkt an dem die Abwärtsbe- wegung in die gehockte Stellung beendet ist und die Aufwärtsbewegung zum Absprung beim Sprung als Bewegungsablauf beginnt), berechnet. 150 ms from the start of the concentric movement or time span to speed> = 0.5 m / s), and the maximum force in the reversal point, namely the transition point between eccentric movement and concentric movement (e.g. point at which the downward movement movement to the crouched position is finished and the upward movement to jump when jumping starts as a movement sequence).
Schließlich wird aus der vierten mittleren Leistung zur Startphase des elastodynamischen Be wegungsablaufs mit Belastung und der maximalen Kraft im Umkehrpunkt des elastodynami schen Bewegungsablaufs mit Belastung die Spannungsfähigkeit des biologischen Organismus ermittelt. Finally, the elasticity of the biological organism is determined from the fourth mean power at the start phase of the elastodynamic movement sequence with load and the maximum force at the reversal point of the elastodynamic movement sequence with load.
Mit der Spannungsfähigkeit kann objektiv und individuell der elastomechanische Trainings zustand der Muskulatur des biologischen Organismus bestimmt werden. With the elasticity, the elastomechanical training state of the muscles of the biological organism can be determined objectively and individually.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung erfolgt in Schritt c) das Ermitteln der aktuellen Spannungsfestigkeit (Sf) gemäß folgender Beziehung:
Figure imgf000024_0001
According to a further preferred development of the present invention, the current dielectric strength (Sf) is determined in step c) according to the following relationship:
Figure imgf000024_0001
Zur Berechnung der Spannungsfähigkeit können vor allem Leistungsparameter in der kon zentrischen Startphase bei dem elastodynamischen Bewegungsablauf (Sprung) und die maxi male Kraft im Umkehrpunkt herangezogen werden. To calculate the tension capacity, performance parameters in the concentric starting phase with the elastodynamic movement sequence (jump) and the maximum force at the reversal point can be used.
Durch das Verhältnis der vierten mittleren Leistung (Pstart_mi_Eiasto) und der maximalen Kraft (Fu_mi_Eiasto) im Umkehrpunkt zu ihren bisherigen (historischen) Maximalwerten By the ratio of the fourth average power (Pstart_mi_Eiasto) and the maximum force (Fu_ m i_Eiasto) at the point of reversal to their previous (historical) maximum values
( Psim-I ml i iasio m;ix, Fu_mLEiasto_max) kann für jeden biologischen Organismus (Sportler/Athlet, Tier usw.) individuell und objektiv der aktuelle elastomechanische Trainingszustand der Muskulatur in Form der aktuellen Spannungsfähigkeit (Sf) zuverlässig und dennoch einfach quantifiziert werden. (Psim-I ml i iasio m; i x, Fu_mLEiasto_max), the current elastomechanical training state of the muscles in the form of the current tension capacity (Sf) can be reliably and easily quantified individually and objectively for every biological organism (athlete / athlete, animal, etc.) will.
Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung umfasst das Verfahren ein Vorgeben eines Referenz-Bewegungsablaufs mit einer vorbestimmten Weglänge. According to a development of the present invention, the method comprises specifying a reference movement sequence with a predetermined path length.
Durch die Vorgabe eines Bewegungsablaufs, der möglichst viele Muskelgruppen des biologi schen Organismus (Sportler/ Athlet, Tier usw.) beansprucht, also komplexe Bewegungsabläufe wie Sprung aus der Hocke (squat jump) bzw. gesprungene Kniebeuge, Rudern, Kreuzheben, Bankdrücken, Klimmzüge, Reißen (Gewichtheben), Stoßen (Gewichtheben) usw. aber auch Ausdauersportbewegungsabläufe wie Radfahren (am Ergometer), Rudern, Schwimmen usw., kann aus den ermittelten Leistungsverläufen ein besonders genauer Trainingszustand der Muskulatur des gesamten Körpers des biologischen Organismus ermittelt werden. By specifying a movement sequence that uses as many muscle groups of the biological organism as possible (athlete / athlete, animal, etc.), i.e. complex movement sequences such as squat jump or squat jump, rowing, deadlifts, Bench presses, pull-ups, tearing (weight lifting), pushing (weight lifting) etc., but also endurance sports movement sequences such as cycling (on the ergometer), rowing, swimming etc., can be used to determine a particularly precise training state of the muscles of the entire body of the biological organism from the determined performance curves .
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird beim Ausführen eines jeweiligen vorgegebenen Bewegungsablaufs ein jeweiliger zurückgelegter Weg ermittelt wird und ein ausgeführter Bewegungsablauf nur dann als gültig verwendet wird, wenn der ermittelte zurückgelegte Weg des ausgeführten Bewegungsablaufs um weni ger als ein vorbestimmter Grenzwert von der vorbestimmten Weglänge des Referenz- Bewegungsablaufs abweicht. According to a further preferred development of the present invention, a respective path covered is determined when executing a respective predetermined movement sequence and an executed movement sequence is only used as valid if the determined path covered of the executed movement sequence is less than a predetermined limit value from the predetermined one Path length of the reference movement sequence deviates.
Aus dem Weg-Zeit- Verlauf (s(t)) wir der bei der Ausführung des vorgegebenen Bewegungs ablaufs zurückgelegte Weg ermittelt. Um vergleichbare Leistungsverläufe zu jedem Zeitpunkt (beispielsweise bei der wöchentlichen Überprüfung des Trainingszustands) zu gewährleisten, wird eine Ausführung des vorgegebenen Bewegungsablaufs nur dann als gültig gewertet und weiterverarbeitet, wenn der zurückgelegte Weg dem vorbestimmten Weg entspricht, bzw. nur geringfügig davon abweicht. Der vorbestimmte Weg kann auf einem allgemein vorgegebenen Referenz-Bewegungsablauf oder einem individuell, beispielsweise bei einer initialen Durch führung des vorgegebenen Bewegungsablaufs durch den biologischen Organismus ermittel ten, Referenz-Bewegungsablauf basieren. Beispielsweise kann bei dem Bewegungsablauf „Sprung“ eine gebeugte Position, bei der die Oberschenkel des Sportlers/ Athleten einen Win kel von 100° [Grad] gegenüber der Senkrechten aufweisen, als Startposition für die statody- namische Aktionsform bzw. als Umkehrpunkt für die elastodynamische Aktionsform vorge geben werden. Über den abgeleiteten Weg-Zeit- Verlauf bzw. den abgeleiteten zurückgelegten Weg, wird die Ausführung des Bewegungsablaufs validiert. From the path-time curve (s (t)), the distance covered when executing the specified movement sequence is determined. In order to ensure comparable performance at all times (e.g. during the weekly check of the training status), execution of the specified movement sequence is only considered valid and processed if the distance covered corresponds to the predetermined path or deviates only slightly from it. The predetermined path can be based on a generally predetermined reference movement sequence or an individually determined reference movement sequence, for example when the predetermined movement sequence is initially carried out by the biological organism. For example, in the “jump” movement sequence, a flexed position in which the thighs of the athlete / athlete have an angle of 100 ° [degrees] with respect to the vertical can be used as the starting position for the statodynamic form of action or as a reversal point for the elastodynamic form of action be given. The execution of the movement sequence is validated via the derived path-time curve or the derived path covered.
Durch Betrachtung des zurückgelegten Wegs bei der Ausführung des vorgegebenen Bewe gungsablaufs zur Validierung der Ausführung kann zuverlässig und einfach die Vergleichbar keit der zu verschiedenen Zeitpunkten ermittelten Leistungsverläufe sichergestellt werden. By looking at the distance covered during the execution of the specified movement sequence for validating the execution, the comparability of the performance curves determined at different times can be ensured reliably and simply.
Dabei kann ein Display vorgesehen werden, auf dem bei jedem ausgeführten Bewegungsab lauf ein jeweiliger ermittelter zurückgelegter Weg und/oder eine Information darüber, ob der ausgeführte Bewegungsablauf als gültig verwendet wird, anzeigbar ist. Durch die Anzeige des zurückgelegten Wegs bzw. der Information, ob die erfolgte Ausfüh rung des vorgegebenen Bewegungsablaufs als gültig verwendet wird, direkt auf einem Bild schirm, kann besonders einfach der gesamte Ablauf der Überprüfung des Trainingszustands des biologischen Organismus innerhalb von kurzer Zeit und damit effizient durchgeführt wer den. In this case, a display can be provided on which, with each movement sequence carried out, a respectively determined distance covered and / or information about whether the movement sequence executed is used as valid can be displayed. By displaying the distance covered or the information as to whether the execution of the specified movement sequence is used as valid directly on a screen, the entire process of checking the training status of the biological organism can be carried out in a short time and thus efficiently be performed.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung umfasst der vorgegebene Bewegungsablauf einen statodynamischen Bewegungsablauf in Form eines Sprunges aus einer Hockstellung ist und einen elastodynamischen Bewegungsablauf in Form eines Sprunges aus einer Standstellung über die Hockstellung umfasst. According to a further preferred development of the present invention, the predetermined movement sequence comprises a statodynamic movement sequence in the form of a jump from a squatting position and an elastodynamic movement sequence in the form of a jump from a standing position over the squatting position.
Bei dem statodynamischen Sprung aus der Hockstellung nimmt der biologische Organismus zunächst die Hockstellung ein (z. B. Winkel zwischen Oberschenkel und Senkrechter von 100°) hält diese für wenige Sekunden und springt dann so hoch wie möglich ab. Die Hände können dabei in der Hüfte verharren oder alternativ mit hoch gerissen werden. Bei dem elas todynamischen Sprung über die Hockstellung federt der biologische Organismus zunächst aus dem Stand in die Hockstellung ein (exzentrische oder negative Bewegung) und kehrt dann bei Erreichen der Hockstellung (Umkehrpunkt) die Bewegungsrichtung um, um möglichst explo siv mit Vorspannung aus der Hockstellung abzuspringen. In the case of the statodynamic jump from the crouch position, the biological organism first assumes the crouch position (e.g. angle between the thigh and vertical of 100 °) and holds it for a few seconds and then jumps as high as possible. The hands can remain in the hip or, alternatively, can be pulled up. In the elastic leap over the crouch position, the biological organism first springs into the crouch position from a standing position (eccentric or negative movement) and then reverses the direction of movement when it reaches the crouch position (reversal point) in order to jump off the crouch position as explosively as possible .
Der Sprung aus der Hocke (Hocksprung) bzw. die gesprungene Kniebeuge ist ein sehr kom plexer Bewegungsablauf, bei dem viele Muskelgruppen des Körpers zur Krafterzeugung aber auch zu Stabilisierung der Bewegung aktiviert werden müssen. Damit ergeben sich Feis- tungsverläufe, aus denen besonders genau der Trainingszustand der gesamten Muskulatur, also auch bei der Ausführung des Sprungs nicht direkt beteiligter Muskelgruppen, sehr genau bestimmt werden kann. The jump from the crouch (squat) or the jumped squat is a very complex movement sequence, in which many muscle groups of the body have to be activated to generate strength but also to stabilize the movement. This results in strengthening processes, from which the training state of the entire musculature, that is to say also in the execution of the jump of muscle groups not directly involved, can be determined very precisely.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung umfasst das Verfahren ferner den Schritt: d) Bestimmen einer aktuellen Trainingskapazität (Tkap), die eine Aussage über die aktu ellen Trainingsressourcen des biologischen Organismus (200) ermöglicht, unter Berücksichti gung des ermittelten aktuellen Kraftpotentials (Kpot) und eines eingegebenen bisherigen ma- ximalen Kraftpotentials (Kpotmax) sowie optional unter Berücksichtigung der ermittelten aktu ellen Aktivierungsfähigkeit (Akt) und einer eingegebenen bisherigen maximalen Aktivie rungsfähigkeit (Aktmax) sowie optional unter Berücksichtigung der ermittelten aktuellen Spannungsfähigkeit (Sf) und einer eingegebenen bisherigen maximalen Spannungsfähigkeit (Sfmax). According to a further preferred development of the present invention, the method further comprises the step: d) determining a current training capacity (Tkap), which enables a statement about the current training resources of the biological organism (200), taking into account the determined current strength potential (Kpot ) and a previously entered ma- maximum force potential (Kpot max ) and optionally taking into account the determined current activation ability (Akt) and a previously entered maximum activation ability (Akt max ) as well as optionally taking into account the determined current tension capacity (Sf) and an entered previous maximum tension capacity (Sf max ) .
Wenigstens das Kraftpotential (Kpot) und optional auch zusätzlich die Aktivierungsfähigkeit (Akt) und/oder die Spannungsfähigkeit (Sf) werden in Abhängigkeit ihrer Veränderung inner halb der erfassten Zeitreihe, also im Verhältnis zu ihrem jeweiligen bisherigen (historischen) maximalen Wert (Kpotmax, Aktmax, Sfmax), zu einem resultierenden Faktor, der Trainingskapa zität (Tkap) umgerechnet. Zur Berechnung der Trainingskapazität werden dabei vorteilhaft alle drei neuromuskulären Basisgrößen, Kraftpotential, Aktivierungsfähigkeit und Spannungs fähigkeit, in einen Gesamtfaktor verrechnet und über den Zeitverlauf einer Testreihe betrach tet. Dabei fließen das kontraktile Potenzial bzw. das vorhandene physiologische Potenzial (Anzahl der rekrutierbaren motorischen Einheiten) und der energetische Zustand der entspre chenden Muskulatur (kataboler oder anaboler Stoffwechsel) über das Kraftpotenzial (Kpot) und optional zusätzlich die Fähigkeit, die Muskulatur über das Nervensystem zu aktivieren, über die Aktivierungsfähigkeit (Akt) und/oder die Fähigkeit des Muskel-/Sehnensystems me chanische bzw. elastische Energie aufzunehmen über die Spannungsfähigkeit (Sf) in die Beur teilung des aktuellen Trainingszustands des biologischen Organismus (Mensch (Sport ler/Athlet) oder Tier) anhand der Trainingskapazität (Tkap) ein. Die Trainingskapazität (Tkap) beschreibt insbesondere die aktuellen Entwicklungsressourcen des biologischen Orga nismus (Person, Tier usw.), um adaptiv auf einen Trainingsreiz zu reagieren. Die Aussage der Trainingskapazität (Tkap) ist relativ auf das individuelle Maximum der Versuchsperson bezo gen. Eine Reduktion der Trainingskapazität (Tkap) bedeutet, dass die biologischen Entwick lungsressourcen eingeschränkt sind und die Trainingsbelastung reduziert werden sollte. Um gekehrt bedeutet eine Erhöhung der Trainingskapazität (Tkap), dass auch die Trainingsbelas tung erhöht werden kann. At least the force potential (Kpot) and optionally also the activation ability (Akt) and / or the tension capacity (Sf) are dependent on their change within the recorded time series, i.e. in relation to their respective previous (historical) maximum value (Kpot max , Akt max , Sf max ), to a resultant factor that converts training capacity (Tkap). To calculate the training capacity, all three neuromuscular basic variables, strength potential, activation ability and tension ability, are advantageously calculated into a total factor and viewed over the course of a test series. The contractile potential or the existing physiological potential (number of motor units that can be recruited) and the energetic state of the corresponding muscles (catabolic or anabolic metabolism) flow via the strength potential (Kpot) and, optionally, the ability to contract the muscles via the nervous system activate, via the activation ability (act) and / or the ability of the muscle / tendon system to absorb mechanical or elastic energy via the tension ability (Sf) in the assessment of the current training status of the biological organism (human (athlete / athlete) or Tier) based on the training capacity (Tkap). The training capacity (Tkap) describes in particular the current development resources of the biological organism (person, animal, etc.) in order to react adaptively to a training stimulus. The statement of the training capacity (Tkap) is relative to the individual maximum of the test subject. A reduction in the training capacity (Tkap) means that the biological development resources are limited and the training load should be reduced. Conversely, increasing the training capacity (Tkap) means that the training load can also be increased.
Mittels der Trainingskapazität (Tkap) kann der zeitliche Verlauf des Trainingszustands und des aktuellen Entwicklungspotentials eines biologischen Organismus individuell, objektiv und zuverlässig quantifiziert und trainingsbegleitend analysiert werden. Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung erfolgt in Schritt d) das Bestimmen der aktuellen Trainingskapazität (Tkap) gemäß folgender Bezie hung:
Figure imgf000028_0001
Using the training capacity (Tkap), the time course of the training status and the current development potential of a biological organism can be individually, objectively and reliably quantified and analyzed during training. According to a further preferred development of the present invention, the current training capacity (Tkap) is determined in step d) in accordance with the following relationship:
Figure imgf000028_0001
Zur Berechnung der Trainingskapazität können das kontraktile Potenzial bzw. das vorhandene physiologische Potenzial und der energetische Zustand der entsprechenden Muskulatur (Kraftpotenzial (Kpot)) und die Fähigkeit, die Muskulatur über das Nervensystem zu aktivie ren, (Aktivierungsfähigkeit (Akt)) und die Fähigkeit des Muskel-/Sehnensystems mechani sche bzw. elastische Energie aufzunehmen (Spannungsfähigkeit (Sf)) kombiniert werden. The contractile potential or the existing physiological potential and the energetic state of the corresponding muscles (strength potential (Kpot)) and the ability to activate the muscles via the nervous system (activation ability (Akt)) and the ability of the Muscle / tendon systems to absorb mechanical or elastic energy (elasticity (Sf)) can be combined.
Durch das Verhältnis des Kraftpotentials (Kpot), der Aktivierungsfähigkeit (Akt) und der Spannungsfähigkeit (Sf) zu ihren bisherigen (historischen) Maximalwerten (Kpotmax, Aktmax, Sfmax) kann für jeden biologischen Organismus (Sportler/ Athlet, Tier usw.) individuell und objektiv der aktuelle Trainingszustand und insbesondere das aktuelle Entwicklungspotential ermittelt werden. Due to the ratio of the force potential (Kpot), the activation ability (Akt) and the resilience (Sf) to their previous (historical) maximum values (Kpot max , Akt max , Sfmax), for every biological organism (athlete / athlete, animal etc.) the current training status and in particular the current development potential can be determined individually and objectively.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein computer According to a third aspect of the present invention, a computer comprises
implementiertes Verfahren zum Ermitteln eines optimalen Trainingsschwerpunktes eines bio logischen Organismus, unter Anwendung des Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt der vor liegenden Erfindung, die Schritte: e) Ermitteln (21) eines aktuellen Trainingskompasswerts (W), der zwischen 0 und 180° liegt, zum Ermitteln des optimalen Trainingsschwerpunktes, wobei der aktuelle Trainings kompasswert (W) gemäß folgender Beziehung ermittelt wird: Implemented method for determining an optimal training focus of a biological organism, using the method according to the first aspect of the present invention, the steps: e) determining (21) a current training compass value (W), which is between 0 and 180 ° for Determine the optimal training focus, whereby the current training compass value (W) is determined according to the following relationship:
W = St * fc * 180° wobei fc ein vorgebbarer geschlechtsspezifischer und/oder zielabhängiger Wert, der vorzugs weise im Bereich 7 bis 12 liegt, ist; wobei St— (Ststato + StEiasto)/2; wobei Ststato unter Berücksichtigung eines eingegebenen ersten Leistungsverlaufs (P0i stato), der anhand eines statodynamischen Bewegungsablaufs, welcher aus einer muskulär vorge spannten Startposition des Sportlers in eine erste Bewegungsrichtung erfolgt, ohne Belastung ermittelt wurde, und eines eingegebenen zweiten Leistungsverlaufs (Pmi_stato), der anhand des selben statodynamischen Bewegungsablaufs mit einer vorgegebenen Belastung ermittelt wur de, sowie der Größe der vorgegebenen Belastung ermittelt wird; und wobei StElasto unter Berücksichtigung eines eingegebenen dritten Leistungsverlaufs (P0i Eiasto), der anhand eines elastodynamischen Bewegungsablaufs, welcher aus einer muskulär ent spannten Ruheposition des Sportlers in eine entgegengesetzte zweite Bewegungsrichtung bis zur Startposition als Umkehrpunkt und dann in die erste Bewegungsrichtung erfolgt, ohne Belastung ermittelt wurde, und eines ein gegebenen vierten Leistungs Verlaufs (PmLEiasto der anhand eines elastodynamischen Bewegungsablaufs, welcher aus der muskulär entspannten Ruheposition des Sportlers in die entgegengesetzte zweite Bewegungsrichtung bis zur Start position als Umkehrpunkt und dann in die erste Bewegungsrichtung erfolgt, mit einer vorge gebenen Belastung ermittelt wurde, sowie der Größe der vorgegebenen Belastung ermittelt wird. W = St * f c * 180 ° where f c is a predeterminable gender-specific and / or target-dependent value, which is preferably in the range 7 to 12; where St— (Sts tato + St Eiasto ) / 2; Ststato taking into account an entered first performance curve (P 0i stato), which was determined on the basis of a statodynamic movement sequence, which takes place from a muscularly preloaded starting position of the athlete in a first direction of movement, without loading, and an entered second performance curve (P m i_stato) , which was determined on the basis of the same statodynamic movement sequence with a predetermined load, and the size of the predetermined load is determined; and wherein St Elasto taking into account an entered third performance curve (P 0i Eiasto), which takes place on the basis of an elastodynamic movement sequence, which occurs from a muscularly relaxed resting position of the athlete in an opposite second movement direction to the starting position as a reversal point and then in the first movement direction Load was determined, and a given fourth performance curve (P m L Eiasto which is based on an elastodynamic movement sequence, which takes place from the muscularly relaxed resting position of the athlete in the opposite second movement direction to the start position as a reversal point and then in the first direction of movement a predetermined load was determined, and the size of the predetermined load is determined.
Auch zur Berechnung individueller Trainingsbereiche/ Trainings Schwerpunkte wird der zu trainierende biologische Organismus ganzheitlich und als hochkomplexes Nerv-Muskel- System betrachtet. Es wird in Schritt a) der erste Leistungsverlauf (P0i stato), der zweite Leis tungsverlauf (Pmi_stato), der dritte Leistungsverlauf (P0i Eiasto) und der vierte Leistungsverlauf (P mi Eiasto) eingegeben bzw. zuvor bei der Ausführung der vorgegebenen Bewegungsabläufe mit den entsprechend vorgegebenen Aktionsformen und den entsprechend vorgegebenen Be lastungen durch den biologischen Organismus ermittelt. The biological organism to be trained is also considered holistically and as a highly complex nerve-muscle system for calculating individual training areas / training focuses. In step a), the first performance curve (P 0i stato), the second performance curve (Pmi_stato), the third performance curve (P 0i Eiasto) and the fourth performance curve (P mi Eiasto) are entered or previously when the specified movement sequences are carried out determined with the corresponding predetermined forms of action and the corresponding predetermined loads by the biological organism.
Anschließend wird für jede Aktionsform (statodynamisch, elastodynamisch) mit jeder Belas tung (ohne Zusatzgewicht bzw. zusätzlich mit Zusatzgewicht von 20% oder 40% des Eigen gewichts)) eine (absolute) maximale Leistung (Pmax 0Lstato, PmaXmLstato, PmaXoLEiasto, PmaXmLEiasto) oder eine relative mittlere Leistung (Ppos 0i stato, Pp°SmLstato, Pp°SoLEiasto, Pp° mLEiaSto) ermittelt.Subsequently, for each form of action (statodynamic, elastodynamic) with each load (without additional weight or additionally with additional weight of 20% or 40% of the own weight)) an (absolute) maximum output (P max 0 Lstato, P maX mLstato, P maX oLEi as to, P maX mLEi as to) or a relative average power (P pos 0i stato, P p ° S mLstato, P p ° S oLEi as to, P p ° mLEia S to).
Zur besseren Vergleichbarkeit, wird zusätzlich auf das jeweilige Körpergewicht des biologi schen Organismus (M) relativiert.
Figure imgf000029_0001
ptnax max{Pml Stato )
For better comparability, the respective body weight of the biological organism (M) is also related.
Figure imgf000029_0001
ptnax max {P ml Stato)
rml_Stato M  rml_Stato M
pmax max(P0i_Eiasto) pmax max (P 0i _Eiasto)
rol_Elasto M  rol_Elasto M
pmax max(Pmi Elasto ) pmax max (P mi Elasto)
rml_Elasto M  rml_Elasto M
Figure imgf000030_0001
Figure imgf000030_0001
Anschließend wird Steigung der maximalen Leistungen (Pmax) oder der relativen mittleren Leistungen (Ppos) zwischen den unterschiedlichen Belastungen (L) für die Aktionsformen ge trennt berechnet. The gradient of the maximum powers (P max ) or the relative mean powers (P pos ) between the different loads (L) is then calculated separately for the forms of action.
Figure imgf000030_0002
Figure imgf000030_0002
Die mittlere Steigung (St) wird anschließend aus den Steigungen der Aktionsformen (StStato,The mean slope (St) is then calculated from the slopes of the forms of action (St Stato ,
StEiasto) ermittelt. St Eiasto ) determined.
Zuletzt wird dann die mittlere Steigung mit Hilfe des vorgegebenen Werts bzw. Faktors (fc), der geschlechtsspezifisch und/oder zielabhängig sein kann und auf Erfahrungswerten beruht, in einen Winkel zwischen 0° und 180° umgerechnet. Bevorzugt liegt der Wert/Faktor (fc) im Bereich 7 bis 12 (z.B. 8 für Kraftsportler oder 12 für weibliche Ausdauersportlerinnen). Finally, the mean gradient is then converted into an angle between 0 ° and 180 ° with the aid of the predetermined value or factor (f c ), which can be gender-specific and / or target-dependent and based on empirical values. The value / factor (f c ) is preferably in the range 7 to 12 (for example 8 for strength athletes or 12 for female endurance athletes).
Wenn z. B. die Maximalleistung (Pmax) im hohen Widerstandsbereich ähnlich hoch wie im geringen Widerstandsbereich ist, liegt das momentane Entwicklungspotential im geringen Widerstandsbereich. Die vorhandene Kraft kann derzeit nicht in Schnelligkeit umgesetzt wer- den. Umgekehrt bei einem sehr starken Leistungsabfall über den Widerstandsbereich, heißt das, dass mit zunehmenden Widerstand (L) kein zusätzliches Kraftpotential aktiviert werden kann und somit das primäre Trainingsziel im hohen Widerstandsbereich liegen sollte. Dabei markiert der errechnete Winkel bzw. Trainingskompasswert (W) den Trainings Schwerpunkt bzw. den Haupt-Belastungsbereich im Trainingskompass. Der Trainingskompass zeigt eine Darstellung von Trainingsbereichen nach Widerstands- bzw. Intensitätskriterien und kann für allgemeine Trainingskategorien wie zum Beispiel Ausdauer, Kraft, Kraftausdauer oder spezi fische Kategorien wie z. B. Schwimmen usw. angewandt werden. Für das Krafttraining be ginnt der Trainingskompass beispielweise links (0°) mit dem geringsten Widerstandsbereich für das Schnellkrafttraining, geht dann weiter nach rechts über den Explosivkraftbereich und den Hypertrophiebereich bis zum Maximalkraftbereich (180°). Für Ausdauer beginnt links (0°) der Grundlagenausdauerbereich und geht dann über den Übergangsbereich und den Schwellenbereich zum Intensivbereich ganz rechts (180°). If e.g. B. the maximum power (P max ) in the high resistance range is similar to that in the low resistance range, the current development potential is in the low resistance range. The existing power cannot currently be converted into speed the. Conversely, in the event of a very strong drop in performance over the resistance range, this means that with increasing resistance (L) no additional strength potential can be activated and the primary training goal should therefore be in the high resistance range. The calculated angle or training compass value (W) marks the training focus or the main load range in the training compass. The training compass shows a representation of training areas according to resistance or intensity criteria and can be used for general training categories such as endurance, strength, endurance or specific categories such as B. swimming, etc. can be applied. For strength training, for example, the training compass starts on the left (0 °) with the lowest resistance range for rapid strength training, then continues to the right over the explosive strength range and hypertrophy range up to the maximum strength range (180 °). For endurance, the basic endurance area begins on the left (0 °) and then goes over the transition area and the threshold area to the intensive area on the far right (180 °).
Durch die Umrechnung der ermittelten Leistungsverläufe in einen Trainingskompasswert bzw. Winkel (W) lässt sich der aktuelle Trainingszustand bezüglich des Entwicklungspotenti als sehr leicht verständlich darstellen. Der aktuelle Trainingskompasswert kann auf dem Dis play anzeigbar sein. By converting the determined performance curves into a training compass value or angle (W), the current training status regarding the development potential can be represented as very easy to understand. The current training compass value can be shown on the display.
Wenn der Trainingskompasswert und damit der Bereich in dem das Entwicklungspotential des biologischen Organismus (Sportler/ Athlet oder Tier usw.) liegt direkt über das Display ausgegeben wird, erhält der biologische Organismus (Sportler/ Athlet) und/oder dessen Trai ner sofort eine anschauliche Rückmeldung über den Erfolg des vergangenen Trainings und die Möglichkeiten bzw. optimale Richtung für das künftige Training. If the training compass value and thus the area in which the development potential of the biological organism (athlete / athlete or animal etc.) is displayed directly on the display, the biological organism (athlete / athlete) and / or its trainer immediately receives a clear feedback about the success of the previous training and the possibilities or optimal direction for the future training.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung umfasst das Verfahren ferner den Schritt: f) Vorgeben von Trainingsübungen eines Trainingsplans, die basierend auf einer Abwei chung eines aktuellen Trainingskompasswertes (W) von einem vorgegebenen Sollwert (Wsoii) aus einer Mehrzahl vordefinierter Trainingsübungen unterschiedlicher Belas tungen ermittelt werden. Der vorgegebene Sollwert (Wsoii) wird beispielsweise abhängig von der Sportart ausgewählt (eher Schnellkraft oder Maximalkraft). Basierend auf der Differenz (D) zwischen dem ermit telten Trainingskompasswert (W) und dem vorgegeben Sollwert (Wsoii) (Trainingsziel, z. B. optimale Wettkampfform eines Athleten) wird der Trainings Schwerpunkt durch die Auswahl entsprechender Übungen festgelegt. Dabei hängt die Auswahl der Übungen zum einen von dem Sollwert (Wsoii), also dem Trainingsendziel, und zum anderen von der Differenz (D) zwi schen dem aktuellen Trainingskompasswert (W), also dem aktuellen Trainingszustand, und dem Sollwert (Wsoii) ab. Die Erstellung des Trainingsplans erfolgt somit auf Grundlage des vorgegeben Trainingsendziels (Sollwert (Wsoii)) und des aktuellen Trainingszustands (Trai ningskompasswert (W)) automatisiert. Es werden dazu beispielsweise aus einer hinterlegten Liste (Look-Up-Liste) verschiedene Übungen basierend auf dem Sollwert (Wsoii) und der Dif ferenz (D) zu diesem vorgeschlagen. Nach einer bestimmten Trainingsdauer werden die Leis tungsverläufe erneut ermittelt und analysiert. Auf Grundlage eines Vergleichs mit vorherigen (maximalen) Ergebnissen wird der Trainingsplan (Intensität und/oder Übungen des Trainings) automatisiert adaptiert. Damit liegt ein geschlossenes System zur Trainingsoptimierung vor, welches eine Closed-Loop-Trainingsregelung ermöglicht. According to a further preferred development of the present invention, the method further comprises the step: f) specifying training exercises of a training plan which are based on a deviation of a current training compass value (W) from a predetermined target value (Ws oii ) from a plurality of predefined training exercises of different loads are determined. The specified target value (W soii ) is selected, for example, depending on the type of sport (more rapid power or maximum power). Based on the difference (D) between the determined training compass value (W) and the specified target value (W soii ) (training goal , e.g. optimal form of competition of an athlete), the training focus is determined by the selection of appropriate exercises. The choice of exercises depends on the one hand on the target value (W soii ), i.e. the final training goal , and on the other hand on the difference (D) between the current training compass value (W), i.e. the current training status, and the target value (W soii ) from. The creation of the training plan is therefore carried out automatically on the basis of the predetermined training end goal (target value (W soii )) and the current training status (training compass value (W)). For this purpose, various exercises based on the target value (W soii ) and the difference (D) to this are proposed, for example, from a stored list (look-up list). After a certain training period, the performance curves are determined and analyzed again. On the basis of a comparison with previous (maximum) results, the training plan (intensity and / or exercises of the training) is automatically adapted. This is a closed system for training optimization, which enables closed-loop training control.
Somit kann eine höhere Trainingsqualität durch die Reduktion subjektiver Einflussfaktoren gewährleistet werden, aber auch einer breiten Masse qualitativ hochwertiges Training zugän gig gemacht werden. Die vorgegebenen Trainingsübungen können dem Display anzeigbar sein. Thus, a higher quality of training can be guaranteed by reducing subjective influencing factors, but also a wide range of high quality training can be made available. The given training exercises can be shown on the display.
Somit kann zeitsparend eine ermittelte Anpassung des Trainingsplans hinsichtlich der Übun gen sofort von dem biologischen Organismus bzw. dessen Trainer umgesetzt werden. Thus, a determined adjustment of the training plan with regard to the exercises can be implemented immediately by the biological organism or its trainer in a time-saving manner.
Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird in Schritt f) ferner eine Intensi tät der Trainingsübungen des Trainingsplans basierend auf der ermittelten aktuellen Trai ningskapazität (TKap) anhand eines vorgegebenen Quantifizierungssystems ermittelt, das für jede Trainingskategorie einen Belastungsparameter und für jeden Teilbereich der jeweiligen Trainingskategorie einen Faktor vorgibt, der die Intensität in Relation zu dem Belastungspa rameter des jeweiligen Teilbereichs setzt. According to a development of the present invention, an intensity of the training exercises of the training plan is determined in step f) based on the determined current training capacity (TKap) on the basis of a predetermined quantification system, which is a load parameter for each training category and a factor for each sub-area of the respective training category specifies that sets the intensity in relation to the load parameter of the respective sub-area.
Aus den individuell verfügbaren biologischen Trainingsressourcen eines Organismus, insbe sondere aus den personen- spezifisch verfügbaren Trainingsressourcen, wird ein individueller Trainingsplan ermittelt und optional in regelmäßigen Zeitintervallen auf Grundlage der aktu ellen Trainingskapazität (Tkap) des betreffenden biologischen Organismus, insbesondere des betreffenden Sportlers/Athleten, automatisiert adaptiert. Damit wird eine individualisierte, autonome Regelung des Trainings in einem geschlossenen Regelkreis („Closed-Loop“) er möglicht. The individually available biological training resources of an organism, in particular the person-specific available training resources, become an individual one Training plan determined and optionally automatically adapted at regular time intervals based on the current training capacity (Tkap) of the biological organism in question, in particular the athlete / athlete concerned. This enables individualized, autonomous control of training in a closed control loop ("closed loop").
Es können als Quantifizierungs System beispielsweise Werteinheiten (WE) zur quantitativen Erfassung der Regelgröße„Training“ eingeführt werden. Dazu kann ein Werteinheitensystem definiert werden. Für jede Trainingskategorie kann vorerst ein Belastungsparameter festgelegt werden - zum Beispiel für Kraft die Anzahl der Serien oder für Ausdauer die Belastungszeit. Dann kann für jeden Teilbereich der Trainingskategorie ein Faktor definiert werden, mit wel chem der Belastungsparameter in Werteinheiten (WE) umgerechnet werden kann. Zum Bei spiel kann für den Schnellkraftbereich der Faktor 12 - was bedeutet, dass 12 Serien im Schnellkraftbereich die Werteinheit 1 ergeben (l2Serien / Faktor 12 = 1), oder für den Aus dauer-Grundlagenbereich der Faktor 60, was bedeutet, dass 60 Minuten Training im Grundla genbereich die Werteinheit 1 ergeben (60 Minuten / Faktor 60 = 1), festgelegt werden. Dieses Werteinheitensystem ermöglicht die Umlegung des errechneten Trainingsschwerpunktes in Absolutwerte für jede beliebige Kategorie. Damit werden Belastungen zwischen unterschied lichen Kategorien vergleichbar und die Berechnung einer Gesamtbelastung des Trainings wird ermöglicht. For example, value units (WE) can be introduced as a quantification system for the quantitative recording of the control variable “training”. A value unit system can be defined for this. For each training category, a load parameter can be defined for the time being - for example, the number of series for strength or the load time for endurance. A factor can then be defined for each sub-area of the training category, with which the load parameter can be converted into value units (WE). For example, the factor 12 for the high-speed range - which means that 12 series in the high-speed range result in the unit of value 1 (l2 series / factor 12 = 1), or for the endurance basic range the factor 60, which means that 60 minutes of training in the basic area the unit of value is 1 (60 minutes / factor 60 = 1). This value unit system enables the calculated training focus to be assigned to absolute values for any category. This makes it possible to compare loads between different categories and to calculate the total load of the training.
Die Erstellung des Trainingsplans erfolgt somit auf Grundlage der neuromuskulären Basis größen (Kraftpotential (Kpot), Spannungsfähigkeit (Sf), Aktivierungsfähigkeit (Akt)) und der daraus resultierenden Trainingskapazität (Tkap) automatisiert. Nach einer bestimmten Trai ningsdauer werden die neuromuskulären Basisgrößen erneut ermittelt und analysiert. Auf Grundlage eines Vergleichs mit vorherigen (maximalen) Ergebnissen wird der Trainingsplan (Intensität und/oder Übungen des Trainings) automatisiert adaptiert. Damit liegt ein geschlos senes System zur Trainingsoptimierung vor, welches eine Closed-Foop-Trainingsregelung ermöglicht. Die Regelung des sportlichen Trainings erfolgt durch die Regler der Trainingska pazität (Tkap) und der Belastungsverteilung (Auswahl an Übungen). Die Anpassung des Trainings wird durch das Quantifizierungssystem (z. B. auf Basis des Werteinheitensystems) ermöglicht. Die Regelung erfolgt intraindividuell ausschließlich auf den empirischen Daten der Person basierend. Deshalb sind mindestens 2 Tests (zu verschiedenen Zeitpunkten) not wendig und die Zuverlässigkeit steigt mit der Anzahl der Messungen. Im Idealfall kann wö- chentlich getestet und jeweils für eine Woche geplant werden. Die Regelung des Trainings erfolgt dann durch Anpassung der Subkategorieverteilung (Auswahl der Übungen) und/oder Anpassung der Gesamtbelastung. Zum Beispiel wird bei einem Abfall der Trainingskapazität (Tkap) auf einen Wert zwischen 80% und 60% die Gesamtbelastung im Training um 15% reduziert. The training plan is therefore created automatically on the basis of the neuromuscular base variables (strength potential (Kpot), tension capacity (Sf), activation capacity (Akt)) and the resulting training capacity (Tkap). After a certain training period, the basic neuromuscular parameters are determined and analyzed again. On the basis of a comparison with previous (maximum) results, the training plan (intensity and / or exercises of the training) is automatically adapted. This is a closed system for training optimization, which enables closed-foop training regulation. Sport training is regulated by regulators of training capacity (Tkap) and load distribution (selection of exercises). The adaptation of the training is made possible by the quantification system (e.g. based on the value unit system). The regulation takes place intraindividually exclusively based on the empirical data of the person. Therefore, at least 2 tests (at different times) are necessary and the reliability increases with the number of measurements. Ideally, tested and scheduled for one week each. The training is then regulated by adjusting the sub-category distribution (selection of exercises) and / or adjusting the total load. For example, if the training capacity (Tkap) drops to a value between 80% and 60%, the total load in training is reduced by 15%.
Somit kann eine höhere Trainingsqualität durch die Reduktion subjektiver Einflussfaktoren gewährleistet werden, aber auch einer breiten Masse qualitativ hochwertiges Training zugän gig gemacht werden. Die ermittelte Intensität der Trainingsübungen kann auf dem Display anzeigbar sein. Thus, a higher quality of training can be guaranteed by reducing subjective influencing factors, but also a wide range of high quality training can be made available. The determined intensity of the training exercises can be shown on the display.
Somit kann zeitsparend eine ermittelte Anpassung des Trainingsplans hinsichtlich der Intensi tät sofort von dem biologischen Organismus bzw. dessen Trainer umgesetzt werden. In this way, the biological organism or its trainer can immediately implement a determined adjustment of the training plan with regard to the intensity.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand von Ausführungsformen mit Bezug auf die Figuren erläutert. Es wird darauf hingewiesen, dass die Erfindung durch die gezeigten Ausführungsformen und Ausführungsbeispiele nicht be schränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch mög lich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung und/oder Figuren zu kombinieren. Insbesondere wird darauf hingewiesen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Further features and advantages of the present invention are explained below using embodiments with reference to the figures. It is pointed out that the invention is not to be limited by the embodiments and exemplary embodiments shown. In particular, unless explicitly stated otherwise, it is also possible to extract partial aspects of the facts explained in the figures and to combine them with other components and findings from the present description and / or figures. In particular, it is pointed out that the figures and in particular the proportions shown are only schematic.
Es zeigen: Show it:
Fig. 1 ein schematisches Ablaufdiagramm eines computer-implementierten Verfah rens zum Ermitteln individueller Trainingsressourcen gemäß einer ersten Aus führungsform der vorliegenden Erfindung; 1 shows a schematic flow diagram of a computer-implemented method for determining individual training resources according to a first embodiment of the present invention;
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer computer-implementierten Vorrichtung zum Ermitteln individueller Trainingsressourcen gemäß einer zweiten Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung; Fig. 3a eine schematische Darstellung eines statodynamischen Sprungs bei Ausfüh rungsformen der vorliegenden Erfindung; FIG. 2 shows a schematic illustration of a computer-implemented device for determining individual training resources according to a second embodiment of the present invention; FIG. 3a shows a schematic illustration of a statodynamic jump in embodiments of the present invention;
Fig. 3b eine schematische Darstellung eines elastodynamischen Sprungs bei Ausfüh rungsformen der vorliegenden Erfindung; 3b is a schematic representation of an elastodynamic jump in embodiments of the present invention;
Fig. 4 ein schematisches Ablaufdiagramm eines computer-implementierten Verfah rens zum Ermitteln eines optimalen Trainings Schwerpunktes gemäß einer drit ten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 4 shows a schematic flowchart of a computer-implemented method for determining an optimal training focus according to a third embodiment of the present invention;
Fig. 5a ein schematisches Diagramm der gemessenen und berechneten Parameter-5a is a schematic diagram of the measured and calculated parameter
Zeitverläufe bei einem statodynamischen Sprung ohne Belastung bei Ausfüh rungsformen der vorliegenden Erfindung; Statodynamic jump timings without load in embodiments of the present invention;
Fig. 5b ein schematisches Diagramm der gemessenen und berechneten Parameter-5b is a schematic diagram of the measured and calculated parameter
Zeitverläufe bei einem statodynamischen Sprung mit Belastung bei Ausfüh rungsformen der vorliegenden Erfindung; Statodynamic jump timings with load in embodiments of the present invention;
Fig. 6a ein schematisches Diagramm der gemessenen und berechneten Parameter-6a is a schematic diagram of the measured and calculated parameter
Zeitverläufe bei einem elastodynamischen Sprung ohne Belastung bei Ausfüh rungsformen der vorliegenden Erfindung; No-load elastodynamic jump timings in embodiments of the present invention;
Fig. 6b ein schematisches Diagramm der gemessenen und berechneten Parameter-6b is a schematic diagram of the measured and calculated parameter
Zeitverläufe bei einem elastodynamischen Sprung mit Belastung bei Ausfüh rungsformen der vorliegenden Erfindung; Time histories in an elastodynamic jump with load in embodiments of the present invention;
Fig. 7 ein schematisches Ablaufdiagramm wiederholter Durchführungen eines vorge gebenen Bewegungsablaufs mit vorgegebener Aktionsform und unter vorgege bener Belastung bei Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung; Fig. 7 is a schematic flow diagram of repeated executions of a given motion sequence with a given form of action and under given load in embodiments of the present invention;
Fig. 8 ein schematisches Ablaufdiagramm der Ermittlung und Anzeige der Trainings kapazität bei Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung; Fig. 9 ein schematisches Ablaufdiagramm der Ermittlung und Anzeige eines Trai ningsplans bei Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung; Fig. 8 is a schematic flow diagram of the determination and display of the training capacity in embodiments of the present invention; Fig. 9 is a schematic flow diagram of the determination and display of a training plan in embodiments of the present invention;
Fig. 10 ein schematisches Diagramm der Steigungen der maximalen Leistungen der Fig. 10 is a schematic diagram of the slopes of the maximum powers of the
Leistungsverläufe bei Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;  Performance curves in embodiments of the present invention;
Fig. 11 eine schematische Darstellung eines beispielhaften Trainingskompasses bei 11 shows a schematic illustration of an exemplary training compass
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung; und  Embodiments of the present invention; and
Fig. 12 eine schematische Darstellung eines beispielhaften ermittelten Trainingsplans bei Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. 12 shows a schematic illustration of an exemplary determined training plan in embodiments of the present invention.
Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Gegenstände, so dass ggf. Erläuterungen aus an deren Figuren ergänzend herangezogen werden können. The same reference numerals designate the same objects, so that explanations from their figures can be used as a supplement.
Fig. 1 zeigt ein schematisches Ablauf diagramm eines Computer- implementierten Verfahrens zum Ermitteln individueller Trainingsressourcen gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 1 shows a schematic flow diagram of a computer-implemented method for determining individual training resources according to a first embodiment of the present invention.
Das Verfahren 10 umfasst die optionalen Schritte: wenigstens einmaliges Ausführen 12 des jeweiligen vorgegebenen Bewegungsablaufs durch den biologischen Organismus 200 mit der vorgegebenen Aktionsform und unter der jeweiligen vorgegebenen Belastung in einem aktuellen Trainingszustand; The method 10 comprises the optional steps: at least one execution 12 of the respective predefined movement sequence by the biological organism 200 with the predefined form of action and under the respective predefined load in a current training state;
Messen 13 eines zeitlichen Kraftverlaufs (F(t)) unter Verwendung einer Kraftmessein richtung und/oder eines zeitlichen Beschleunigungsverlaufs (a(t)) unter Verwendung einer Beschleunigungsmesseinrichtung bei jedem Ausführen des vorgegebenen Bewegungsablaufs; Measuring 13 a temporal force curve (F (t)) using a force measuring device and / or a temporal acceleration curve (a (t)) using an acceleration measuring device each time the predetermined movement sequence is carried out;
Ableiten 13 eines jeweiligen entsprechenden zeitlichen Geschwindigkeitsverlaufs (v(t)) aus dem jeweiligen gemessenen zeitlichen Kraftverlaufs (F(t)) und dem Körpergewicht des biologischen Organismus 200; und Ableiten 14 von dem jeweiligen Leistungsverlauf (PoLstato, PmLstato, R,,i Eiasio, R,,,i Eiasio) basierend auf dem Kraftverlauf (L(t)) und/oder Beschleunigungsverläufen (a(t)) sowie dem jeweiligen ermittelten entsprechenden zeitlichen Ge sch windigkeits verlauf (v(t)); und Deriving a respective corresponding temporal speed profile (v (t)) from the respective measured temporal force profile (F (t)) and the body weight of the biological organism 200; and Deriving 14 from the respective power curve (P o Ls tato , P m Ls tato , R ,, i Eiasio, R ,,, i Eiasio) based on the force curve (L (t)) and / or acceleration curves (a (t)) as well as the respective determined temporal speed curve (v (t)); and
Ableiten 14 des jeweiligen vorgegebenen Zeitintervalls ([tStart; tSia,i+Atp|iaSL. | ; ([tEnde- Atphasei tEnde]) in der Startphase und/oder in der Endphase des jeweiligen zeitlichen Leistungs verlaufs (PoLstato, PmLstato, PoLEiasto, Pmi.E sto), derart, dass das jeweilige vorgegebene Zeitin tervall ([tstard tstart+Atphase]) in der Startphase bei einer ersten vorgegebenen Geschwindigkeit (vo) beginnt und das jeweilige vorgegebene Zeitintervall ( [ t],il(|L.-Atph;ISL.; tEnde]) in der Endphase bei einer zweiten vorgegebenen Geschwindigkeit (vmax) endet und eine jeweilige vorgegebene Zeitdauer Atphase aufweist. Deriving 14 of the respective predetermined time interval ([t Sta r t; t Sia, i + ATP | iasl |; ([t end - ATP hasei t end]) in the starting phase and / or in the final phase of the respective temporal power profile (. PoLstato, PmLstato, PoLEiasto, Pmi . E sto), such that the respective predefined time interval ([ts tar d ts tart + Atp hase ]) begins in the start phase at a first predefined speed (vo) and the respective predefined time interval ( [t] , il (| L. -Atp h; ISL .; t end ]) ends in the final phase at a second predetermined speed (v max ) and has a respective predetermined time period Atp hase .
Diese Schritte 11 bis 14 sind optional, da sie nicht unter Realzeitbedingungen durchgeführt werden müssen, sondern entsprechende Daten bzw. Parameter zeitversetzt im Voraus bereit gestellt werden können und zu einem späteren Zeitpunkt eigegeben und ausgewertet werden können. These steps 11 to 14 are optional, since they do not have to be carried out under real-time conditions, but corresponding data or parameters can be provided in advance with a time delay and can be entered and evaluated at a later time.
In Schritt 15 erfogt ein Eingeben mindestens eines zeitlichen Leistungsverlaufs (P0i stato, PmLstato, PoLEiasto, PmLEiasto) und eines jeweiligen Zeitintervalls ([tStart; tStart+Atphase] ; ([tEnde- Atphase; tEnde]) in der Startphase und/oder in der Endphase des jeweiligen zeitlichen Leistungs verlaufs (PoLstato, PmLstato, PoLEiasto, PmLEiasto), welche anhand eines Ausführens eines jeweili gen vorgegebenen Bewegungsablaufs durch den biologischen Organismus 200 mit einer vor gegebenen Aktionsform und unter einer jeweiligen vorgegebenen Belastung in einem aktuel len Trainingszustand ermittelt wurden. In step 15, an inputting erfogt at least one temporal power profile (P 0i stato, PmLstato, PoLEiasto, PmLEiasto) and a respective time interval ([t Sta rt; t S tart + ATP hase]; ([t En de- Atp hase; t end ]) in the start phase and / or in the end phase of the respective temporal performance curve (PoLstato, PmLstato, PoLEiasto, PmLEiasto), which is based on the execution of a respective given movement sequence by the biological organism 200 with a given action form and under a given one Load in a current training state were determined.
In Schritt 16 erfolgt ein Berechnen einer jeweiligen mittleren Leistung (Pstart_oi_stato, REP- de_ol_Stato, Pstart_mLStato, PEnde_ml_Stato, Pstart_oLElasto, PEnde_ol_Elasto, Pstart_mLElasto, PEnde_ml_Elasto) Ml dem jeweiligen eingegebenen Zeitintervall ([ ; tStart+Atphase] ; ([tEnde-Atphase; tEnde] ) in der Startphase und/oder in der Endphase des jeweiligen zeitlichen Leistungsverlaufs (Poi stato, PmLstato, PoLEiasto, PmLEiasto) für jeden eingegebenen Leistungsverlauf (P0i_stato, PmLstato,In step 16, calculating a respective average power (Pstart_oi_stato, REP de_ol_Stato, Pstart_mLStato, PEnde_ml_Stato, Pstart_oLElasto, PEnde_ol_Elasto, Pstart_mLElasto, PEnde_ml_Elasto) Ml is carried out each specified time interval ([t S tart + ATP hase]; ([t E xit -Atp hase ; t En de]) in the start phase and / or in the end phase of the respective temporal performance curve (Poi stato, PmLstato, PoLEiasto, PmLEiasto) for each entered performance curve (P 0 i_stato, PmLstato,
PoLEiasto, PmLEiasto)· PoLEiasto, PmLEiasto)
In Schritt 17 erfolgt ein Ermitteln einer aktuellen neuromuskulären Basisgröße Kpot, Akt, Sf unter Berücksichtigung der jeweiligen berechneten mittleren Leistung (Pstart_oi_stato, REP- de_ol_Stato? Pstart_ml_Stato? PEnde_ml_Stato? Pstart_ol_Elasto? PEnde_ol_Elasto? Pstart_ml_Elasto? PEnde_ml_Elasto) Und einer jeweiligen entsprechenden eingegebenen bisherigen maximalen mittleren LeistungA current neuromuscular base variable Kpot, Akt, Sf is determined in step 17, taking into account the respective calculated average power (Pstart_oi_stato, REP- de_ol_Stato? Pstart_ml_Stato? PEnde_ml_Stato? Pstart_ol_Elasto? PEnde_ol_Elasto? Pstart_ml_Elasto? PEnde_ml_Elasto) And a respective corresponding entered maximum average power
(Pstart ol Stato max? Pl nde ol Stato max Pstart ml Stato max? Pl nde ml Stato max Pstart ol Elasto max? PEII- de_oi_Eiasto_max? Pstart_mi_Eiasto_max? PEnde_mi_Eiasto_max) i n einem früheren Trainingszustand, die einen Rückschluss auf den aktuellen Trainingszustand erlaubt. (Pstart ol Stato max? Pl nde ol Stato max Pstart ml Stato max? Pl nde ml Stato max Pstart ol Elasto max? PEII- de_oi_Eiasto_max ? Pstart_mi_Eiasto_max ? PEnde_mi_Eiasto_max) in an earlier training state, which allows conclusions to be drawn about the current training state.
Im ebenfalls optionalen Schritt 18 erfolgt ein Bestimmen einer aktuellen Trainingskapazität Tkap, die eine Aussage über die aktuellen Trainingsressourcen des biologischen Organismus 200 ermöglicht, unter Berücksichtigung des ermittelten aktuellen Kraftpotentials Kpot und eines eingegebenen bisherigen maximalen Kraftpotentials Kpotmax sowie optional unter Be rücksichtigung der ermittelten aktuellen Aktivierungsfähigkeit Akt und einer eingegebenen bisherigen maximalen Aktivierungsfähigkeit Aktmax sowie optional unter Berücksichtigung der ermittelten aktuellen Spannungsfähigkeit Sf und einer eingegebenen bisherigen maxima len Spannungsfähigkeit Sfmax. In step 18, which is also optional, a current training capacity Tkap is determined, which enables a statement to be made about the current training resources of the biological organism 200, taking into account the determined current force potential Kpot and an entered previous maximum force potential Kpot max, and optionally taking into account the determined current activation ability Akt and an entered maximum activation capacity Akt max and optionally taking into account the determined current voltage capability Sf and an entered previous maximum voltage capability Sf max .
Bei dem Vorgeben 11 des Bewegungsablaufs kann hier ein Sprung aus einer Hockstellung (gesprungene Kniebeuge,„squat jump“) vorgegeben werden. Es können alternativ auch ande re komplexe Bewegungsabläufe vorgegeben werden (Rudern, Kreuzheben, Bankdrücken, Klimmzüge, Reißen, Stoßen, Radfahren, Schwimmen, Laufen usw.). Dabei können zwei Ak tionsformen vorgegeben werden, eine staodynamische Ausführung und eine elastodynamische Ausführung des Sprungs aus der Hockstellung. Zudem können zwei Belastungen vorgegeben werden, eine Ausführung ohne Belastung (ohne Zusatzgewicht) Belastung und eine Ausfüh rung mit Belastung (Zusatzgewicht von z.B. 40% oder 20% des eigenen Körpergewichts) eines Athleten oder eines sonstigen biologischen Organismus. When specifying 11 the sequence of movements, a jump from a squatting position (jump squat, “squat jump”) can be specified here. Alternatively, other complex movements can also be specified (rowing, deadlifts, bench press, pull-ups, tearing, pushing, cycling, swimming, running, etc.). Two types of action can be specified, a staodynamic version and an elastodynamic version of the jump from the squatting position. In addition, two loads can be specified, a version without load (without additional weight) load and a version with load (additional weight of e.g. 40% or 20% of your own body weight) of an athlete or another biological organism.
Der Athlet bzw. Sportler kann den Sprung beim Ausführen 12 nacheinander als statodynami- schen Sprung ohne Belastung, als statodynamischen Sprung mit Belastung, als elastodynami- schen Sprung ohne Belastung und als elastodynamischen Sprung mit Belastung durchführen. Dabei können für jede Aktionsform mit jeder Belastung mehrere Durchgänge ausgeführt wer den und nur der jeweils beste Durchgang, also der Durchgang bei dem die größte Leistung erbracht wurde, für die nachfolgenden Betrachtungen verwendet werden. The athlete or athlete can execute the jump in succession 12 as a statodynamic jump without load, as a statodynamic jump with load, as an elastodynamic jump without load and as an elastodynamic jump with load. For each type of action, several runs can be carried out with each load and only the best run in each case, i.e. the run in which the greatest performance was achieved, can be used for the following considerations.
Während der Athlet die Sprünge durchführt, kann beim Messen 13 jeweils der zeitliche Ver lauf der bei den einzelnen Ausführungen der Sprünge auftretenden (reaktiven) Kräfte (Kraft- Zeit-Verlauf, F(t)) mit einer Kraftmesseinrichtung gemessen werden. Es kann auch alternativ oder zusätzlich der zeitliche Verlauf der auftretenden Beschleunigungen (Beschleunigung- Zeit- Verlauf, a(t)) beim jeweiligen Ausfuhren der einzelnen Sprüngen (direkt am Athle ten/biologischen Organismus) gemessen werden. While the athlete is performing the jumps, the time course of the (reactive) forces (force) occurring during the individual executions of the jumps can be measured during measurement 13. Time course, F (t)) can be measured with a force measuring device. Alternatively or additionally, the time course of the accelerations occurring (acceleration-time course, a (t)) can be measured when the individual jumps are carried out (directly on the athlete / biological organism).
Anschließend können beim Ableiten 14 aus den gemessenen Kraftverläufen zeitliche Leis tungsverläufe (PoLstato, PmLstato, PoLEiasto, PmLEiasto) für die Sprünge mit den jeweiligen Akti onsformen und Belastungen berechnet werden. Dazu kann aus den Kraft-Zeit- Verläufen F(t) mit der Gewichtskraft G des Athleten in N und der Masse M des Athleten in kg jeweils ein Geschwindigkeit-Zeit- Verlauf v(t) berechnet werden.
Figure imgf000039_0001
Subsequently, when deriving 14 from the measured force curves, temporal power curves (PoLstato, PmLstato, PoLEiasto, PmLEiasto) can be calculated for the jumps with the respective forms of action and loads. For this purpose, a speed-time profile v (t) can be calculated from the force-time profiles F (t) with the weight G of the athlete in N and the mass M of the athlete in kg.
Figure imgf000039_0001
Ein Startzeitpunkt (tStart) des Sprungs ist der Zeitpunkt vor der konzentrischen Bewegungs phase, bei dem die Geschwindigkeit v0 gleich 0 ist (Startposition in der Hockstellung beim statodynamischen Sprung und Umkehrpunkt beim elastodynamischen Sprung). Ein Endzeit punkt (tEn le) des Sprungs ist der Zeitpunkt bei dem die Geschwindigkeit vmax maximal ist. Somit kann zunächst eine Integration über den gesamten gemessenen Zeitbereich erfolgen und anschließend der Zeitbereich vom Startzeitpunkt bis zum Endzeitpunkt des Sprungs her ausgeschnitten bzw. isoliert betrachtet werden. A start time (t start ) of the jump is the time before the concentric movement phase at which the speed v 0 is 0 (start position in the squat position for the statodynamic jump and reversal point for the elastodynamic jump). An end time (t en le ) of the jump is the time at which the speed v max is maximum. Thus, integration can initially take place over the entire measured time range and then the time range from the start time to the end time of the jump can be cut out or viewed in isolation.
Anhand der jeweiligen Geschwindigkeit-Zeit- Verläufe v(t) kann eine exzentrische (negative) Bewegungsphase (Beugen bis zur Hockstellung beim Sprung), ein Umkehrpunkt (Geschwin digkeit ist 0) und eine konzentrische (positive) Bewegungsphase (Hockstellung bis zum Ab sprung) unterschieden werden. Based on the respective speed-time curves v (t), an eccentric (negative) movement phase (bending up to the crouch position when jumping), a reversal point (speed is 0) and a concentric (positive) movement phase (crouch position until the jump) be distinguished.
Der jeweilige Leistungsverlauf (P(t) = P0i_stato, Pmi.stato, PoLEiasto, PmLEiasto) (Leistung-Zeit- Verlauf) für die Sprünge mit den beiden Aktionsformen und den beiden Belastungen kann aus dem Produkt von jeweiligem Kraft-Zeit- Verlauf F(t) und entsprechendem Geschwindigkeit- Zeit- Verlauf v(t) berechnet werden. The respective performance curve (P (t) = P 0 i_stato, Pmi . Stato, PoLEiasto, PmLEiasto) (performance-time profile) for the jumps with the two forms of action and the two loads can be derived from the product of the respective force-time profile F (t) and the corresponding speed-time profile v (t) can be calculated.
P(t) = F(t) v(t) Der berechnete Leistungsverlauf P(t) in der exzentrischen/negativen Bewegungsphase kann zur Kontrolle der Bewegungsausführung dienen, wobei z.B. die letzten 150 ms vor dem Um kehrpunkt zur Unterscheidung von statodynamischer und elastodynamischer Aktionsform herangezogen werden können. Somit können aus den für die unterschiedlichen Aktionsformen und Belastungen gemessenen Kraft-Zeit- Verläufen L(t) (und/oder den Beschleunigung-Zeit- Verläufen a(t)) und den daraus berechneten weiteren Verläufen die entsprechenden Leis tungsverläufe, der erste Leistungsverlauf (P0i stato) für den statodynamischen Sprung ohne Belastung, der zweite Lei stungs verlauf (Pmi stato) für den statodynamischen Sprung mit Belas tung (z.B. 40% des Körpergewichts des Athleten), der dritte Leistungsverlauf (P0i Eiasto) für den elastodynamischen Sprung ohne Belastung und der vierte Leistungsverlauf (PmLEiasto) für den elastodynamischen Sprung mit Belastung abgeleitet werden. P (t) = F (t) v (t) The calculated power curve P (t) in the eccentric / negative movement phase can be used to control the movement execution, for example the last 150 ms before the reversal point can be used to differentiate between statodynamic and elastodynamic forms of action. Thus, from the force-time profiles L (t) (and / or the acceleration-time profiles a (t)) measured for the different types of action and loads and the further profiles calculated from them, the corresponding power profiles, the first power profile ( P 0i stato) for the statodynamic jump without load, the second performance curve (P mi stato) for the statodynamic jump with load (e.g. 40% of the body weight of the athlete), the third performance curve (P 0i Eiasto) for the elastodynamic jump without load and the fourth performance curve (PmLEiasto) for the elastodynamic jump with load can be derived.
Beim Eingeben 15 werden der erste bis vierte Leistungs verlauf (P0i stato, Pmi_stato, PoLEiasto, PmLEiasto) für den Sprung mit der jeweiligen Aktionsform (statodynamisch oder elastodyna- misch) und der jeweiligen Belastung (ohne Belastung oder mit zusätzlich 40% des Körperge wichts des Athleten als Belastung) für die weitere Analyse eingegeben. Es können beispiels weise Leistungsverläufe in einem Trainingszentrum ermittelt und dann zur weiteren Analyse an ein Auswertezentrum übertragen werden, wo diese eingegeben und analysiert werden. When entering 15, the first to fourth performance curve (P 0i stato, Pmi_stato, PoLEiasto, PmLEiasto) for the jump with the respective form of action (statodynamic or elastodynamic) and the respective load (without load or with an additional 40% of the body weight of the athlete as a burden) for further analysis. For example, performance profiles can be determined in a training center and then transmitted to an evaluation center for further analysis, where they can be entered and analyzed.
Aus den Leistungs Verläufen (P0i_stato, Pmi.stato, PoLEiasto, PmLEiasto) werden beim Berechnen 16 mittlere Leistungen (Pstart_oLStato, Pstart_mLStato, Pstart_oLElasto, Pstart_mLElasto, PEnde_ol_Stato, PEII- de mLstato, Pi.nde„i i .iasio, Ri,,kΐo mi i .Esio) zur nachfolgenden Ermittlung neuromuskulärer Basis größen berechnet. Dazu wird ein erstes Zeitintervall ([tstard tstart+AtphaSe]) oder ein zweites Zeitintervall ( [ t] ,il(|L.-Atph;I SL.; tEnde] ) der Leistungsverläufe betrachtet und jeweils die mittleren Leistungen berechnet. Dabei wird die jeweilige mittlere Leistung von dem Startzeitpunkt (tstart) bis zum Ende einer Startphase (tstan+Atphase) des Sprungs oder vom Beginn einer End phase (tEnde-Atphase) des Sprungs bis zu dem Endzeitpunkt (tEnde) des Sprungs berechnet. Die Startphase und die Endphase (Atph;l se) des Sprungs sind beispielsweise jeweils l50ms lang. From the power curves (P 0 i_stato. Stato Pmi, PoLEiasto, PmLEiasto) are in calculating average outputs 16 (Pstart_oLStato, Pstart_mLStato, Pstart_oLElasto, Pstart_mLElasto, PEnde_ol_Stato, PEII- de mLstato, Pi. Nde "ii .iasio, Ri ,, kΐo mi i .Esio) for the subsequent determination of neuromuscular base sizes. For this purpose, a first time interval ([ts tar d ts tart + Atp haSe ]) or a second time interval ([t ], il (| L. -Atp h; I SL .; T En de]) of the power curves is considered and in each case the The average power is calculated from the start time (tstart) to the end of a start phase (ts ta n + atp hase ) of the jump or from the start of an end phase (t end -atp hase ) of the jump to the end time (t end ) of the jump The start phase and the end phase (Atp h; l se ) of the jump are, for example, each 150 ms long.
Erste mittlere Leistung: in der Startphase des statodynamischen Sprungs ohne Belastung:
Figure imgf000040_0001
First average performance: in the start phase of the statodynamic jump without load:
Figure imgf000040_0001
Zweite mittlere Leistung: in der Startphase des statodynamischen Sprungs mit Belastung:
Figure imgf000041_0001
Second average performance: in the start phase of the statodynamic jump with load:
Figure imgf000041_0001
Dritte mittlere Leistung: in der Startphase des elastodynamischen Sprungs ohne Belastung:
Figure imgf000041_0002
Third average performance: in the start phase of the elastodynamic jump without load:
Figure imgf000041_0002
Vierte mittlere Leistung: in der Startphase des elastodynamischen Sprungs mit Belastung:
Figure imgf000041_0003
Fourth average performance: in the start phase of the elastodynamic jump with load:
Figure imgf000041_0003
Fünfte mittlere Leistung: in der Endphase des statodynamischen Sprungs ohne Belastung:
Figure imgf000041_0004
Fifth average performance: in the final phase of the statodynamic jump without load:
Figure imgf000041_0004
Optionale sechste mittlere Leistung: in der Endphase des statodynamischen Sprungs mit Be lastung:
Figure imgf000041_0005
Optional sixth average power: in the final phase of the statodynamic jump with load:
Figure imgf000041_0005
Siebte mittlere Leistung: in der Endphase des elastodynamischen Sprungs ohne Belastung:
Figure imgf000041_0006
Seventh average performance: in the final phase of the elastodynamic jump without load:
Figure imgf000041_0006
Optionale achte mittlere Leistung in der Endphase des elastodynamischen Sprungs mit Belas tung:
Figure imgf000042_0001
Optional eighth average power in the final phase of the elastodynamic jump with load:
Figure imgf000042_0001
Ein jeweils entsprechender Weg-Zeit-Verlauf s(t) wird durch Integration des Geschwindig keit-Zeit- Verlaufs v(t) von dem Startzeitpunkt (tstart) bis zu dem Endzeitpunkt (tEnde) des Sprungs berechnet. A corresponding path-time profile s (t) is calculated by integrating the speed-time profile v (t) from the start time (ts ta rt) to the end time (tEnd) of the jump.
Zusätzlich wird eine maximale Kraft (Lu mi Eiasto) im Umkehrpunkt des elastodynamischen Sprungs mit Belastung (aus dem entsprechenden Kraft-Zeit- Verlauf (L(t)) bestimmt.
Figure imgf000042_0002
In addition, a maximum force (L u mi Eiasto ) at the reversal point of the elastodynamic jump with load (from the corresponding force-time curve (L (t)) is determined.
Figure imgf000042_0002
Aus den Weg-Zeit- Verläufen s(t) der Sprünge mit den unterschiedlichen Aktionsformen und den unterschiedlichen Belastungen wird ein jeweiliger zurückgelegter Weg ermittelt. Ein aus geführter Sprung (und dessen Leistungsverlauf) wird nur dann als gültig verwendet, wenn der ermittelte zurückgelegte Weg um weniger als ein vorbestimmter Grenzwert von einem vorbe stimmten Weg eines zugehörigen Referenz-Bewegungsablaufs (Referenz-Sprung) abweicht. Um vergleichbare Leistungsverläufe zu jedem Zeitpunkt (beispielsweise bei der wöchentli chen Überprüfung des Trainingszustands) zu gewährleisten, wird eine Ausführung des vorge gebenen Bewegungsablaufs nur dann als gültig gewertet und der zugehörige Leistungsverlauf weiterverarbeitet, wenn der zurückgelegte Weg dem vorbestimmten Weg entspricht, bzw. nur geringfügig (bevorzugt weniger als 5%) davon ab weicht. Bei dem vorgegebenen Sprung ist die Hockstellung, bei der die Oberschenkel des Sportlers/ Athleten einen Winkel von 100° gegenüber der Senkrechten aufweisen, als Startposition für die statodynamische Aktionsform bzw. als Umkehrpunkt für die elastodynamische Aktionsform vorgegeben. Über den abgelei teten Weg-Zeit- Verlauf s(t) bzw. den abgeleiteten zurückgelegten Weg wird die Ausführung des Bewegungsablaufs somit validiert. From the path-time profiles s (t) of the jumps with the different forms of action and the different loads, a respective path covered is determined. An executed jump (and its performance curve) is only used as valid if the determined distance covered deviates from a predetermined path of an associated reference movement sequence (reference jump) by less than a predetermined limit value. In order to ensure comparable performance curves at all times (e.g. during the weekly check of the training status), execution of the specified movement sequence is only considered valid and the associated performance curve processed if the distance covered corresponds to the predetermined path or only slightly (preferably less than 5%) deviates from this. For the given jump, the squat position, in which the thighs of the athlete / athlete have an angle of 100 ° with respect to the vertical, is given as the starting position for the statodynamic form of action or as the reversal point for the elastodynamic form of action. The execution of the movement sequence is thus validated via the derived path-time profile s (t) or the derived path covered.
AUS den mittleren Leistungen (Pstart_ol_Statc>5 Pstart_ml_Stat05 Pstart_ol_Elastc>5 Pstart_ml_Elast05 PEnde_ol_Stato? P Ende mi stato? Pi .nde oi i .iasio, Pi .nde mi i .iasio) und bisherigen (gespeicherten) maximalen mittlerenFROM the mean performance (Pstart_ol_Statc> 5 Pstart_ml_Stat0 5 Pstart_ol_Elastc> 5 Pstart_ml_Elast0 5 PEnde_ol_Stato ? P Ende mi stato ? Pi .nde oi i .iasio, Pi .nde mi i .iasio) and previous (saved) maximum mean
Leistungen (Pstart_ol_Stato_max5 Pstart_ml_Stato_max? Pstart_ol_Elasto_max? Pstart_ml_Elasto_max? PEnde_ol_Stato_max? Services (Pstart_ol_Stato_max 5 Pstart_ml_Stato_max ? Pstart_ol_Elasto_max ? Pstart_ml_Elasto_max ? PEnde_ol_Stato_max ?
Pi .nde mi siaio maxi Pi .nde oi i .iasio maxi PEnde_mi_Eiasto_max) werden anschließend beim Ermitteln 17 die aktuellen neuromuskulären Basisgrößen Kraftpotential Kpot, Aktivierungsfähigkeit Akt und Spannungsfähigkeit Sf ermittelt. Pi .nde mi siaio maxi Pi .nde oi i .iasio maxi PEnde_mi_Eiasto_max) are then 17 when they are determined the current neuromuscular base variables force potential Kpot, activation capacity Akt and tension capacity Sf are determined.
Das aktuelle Kraftpotential Kpot des Athleten wird aus dem Verhältnis der ersten mittleren Leistung (Pstart_oi_stato) zur Startphase des statodynamischen Sprungs ohne Belastung und der zweiten mittleren Leistung (Pstart_mi_stato) zur Startphase des statodynamischen Sprungs mit Belastung zu den jeweils entsprechenden bisherigen maximalen mittleren Leistungen The athlete's current force potential Kpot is calculated from the ratio of the first average power (Pstart_oi_stato) to the start phase of the statodynamic jump without load and the second average power (Pstart_mi_stato) to the start phase of the statodynamic jump with load to the corresponding previous maximum average power
(Pstart_ol_Stato_max Pstart_ml_Stato_max) ermittelt. „ - 0,5 (Pstart_ol_Stato_max Pstart_ml_Stato_max) determined. "- 0.5
Figure imgf000043_0001
Figure imgf000043_0001
Die aktuelle Aktivierungsfähigkeit Akt des Athleten wird aus dem Verhältnis der ersten mitt leren Leistung (Pstart_oi_stato) zur Startphase des statodynamischen Sprungs ohne Belastung, der dritten mittleren Leistung (Pstart_oi_Eiasto) zur Startphase des statodynamischen Sprungs ohne Belastung, der fünften mittleren Leistung (PEnde_oi_stato) zur Endphase des statodynamischen Sprungs ohne Belastung und der siebten mittleren Leistung (PEnde_oi_Eiasto) zur Endphase des elastodynamischen Sprungs ohne Belastung zu den jeweils entsprechenden bisherigen maxi malen mittleren Leistungen (Pstart_ol_Stato_max? Pstart_ol_Elasto_max? PEnde_ol_Stato_max? PEnde_ol_Elasto_max) ermittelt. The athlete's current activation ability Akt is calculated from the ratio of the first mean performance (Pstart_oi_stato) to the start phase of the statodynamic jump without load, the third mean performance (Pstart_oi_Eiasto) to the start phase of the statodynamic jump without load, the fifth mean performance (PEnde_oi_stato) to the end phase the statodynamic jump without load and the seventh mean power (PEnde_oi_Eiasto) at the end phase of the elastodynamic jump without load at the corresponding previous maximum mean powers (Pstart_ol_Stato_max ? Pstart_ol_Elasto_max ? PEnde_ol_Stato_max ? PEnde_ol_Elasto_max).
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Die aktuelle Spannungsfähigkeit Sf des Athleten wird aus dem Verhältnis der vierten mittle ren Leistung (Pstart_mi_Eiasto) zur Startphase des elastodynamischen Sprungs mit Belastung und der maximalen Kraft (Fu ml E asto) im Umkehrpunkt des elastodynamischen Sprungs mit Belas tung zu der bisherigen maximalen vierten mittleren Leistung (Pstart_mi_Eiasto_max) und der bishe rigen maximalen Kraft (Fu _mi _Eiasto_max) im Umkehrpunkt ermittelt.
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Eine aktuelle Trainingskapazität Tkap des Athleten kann beim Bestimmen 18 aus dem Ver hältnis des aktuellen Kraftpotentials Kpot, der aktuellen Aktivierungsfähigkeit Akt und der aktuellen Spannungsfähigkeit Sf des Athleten zu entsprechenden bisherigen (gespeicherten) maximalen neuromuskulären Basisgrößen (Kpotmax, Aktmax, Sfmax) bestimmt werden.
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The athlete's current resilience Sf is calculated from the ratio of the fourth mean power (Pstart_mi_Eiasto) to the start phase of the elastodynamic jump with load and the maximum force (F u ml E asto ) at the reversal point of the elastodynamic jump with load to the previous maximum fourth mean Power (Pstart_mi_Eiasto_max) and the previous maximum force (F u _ mi _Eiasto_max) determined at the reversal point.
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When determining 18, a current training capacity Tkap of the athlete can be determined from the ratio of the current force potential Kpot, the current activation ability Akt and the current tension capacity Sf of the athlete to corresponding previous (stored) maximum neuromuscular base variables (Kpot max , Akt max , Sf max ) will.
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Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Computer- implementierten Vorrichtung zum Ermitteln individueller Trainingsressourcen gemäß einer zweiten Ausführungsform der vor liegenden Erfindung. Fig. 2 shows a schematic representation of a computer-implemented device for determining individual training resources according to a second embodiment of the present invention.
Die Vorrichtung 100 umfasst eine Steuereinrichtung 101 in Form eines Computers mit inte griertem Speicher 102 (Festplatte und portables Speichermedium) und Display 104 sowie eine Kraftmessplatte 103. The device 100 comprises a control device 101 in the form of a computer with integrated memory 102 (hard disk and portable storage medium) and display 104 and a force measuring plate 103.
Die Steuereinrichtung 101 ist ausgestaltet und eingerichtet, die Schritte des Verfahrens gemäß Fig. 1 auszuführen, und zwar wahlweise mit oder ohne Einbezug der optionalen Schritte 11 bis 14 und 18. The control device 101 is designed and set up to carry out the steps of the method according to FIG. 1, with or without the optional steps 11 to 14 and 18 being included.
Dabei werden die Kraft-Zeit- Verläufe mittels der Kraftmessplatte 103 gemessen, wobei der zu untersuchende Athlet die Sprünge mit den zwei unterschiedlichen Aktionsformen und je weils den zwei unterschiedlichen Belastungen auf der Kraftmessplatte 103 ausführt. Auf dem Display 104 wird nach jeder Ausführung des Sprungs der zurückgelegte Weg und eine Infor mation darüber, ob der Sprung als gültig gewertet wurde angezeigt. Zudem wird das ermittelte aktuelle Kraftpotential Kpot, die ermittelte aktuelle Aktivierungsfähigkeit Akt und die ermit telte aktuelle Spannungsfähigkeit Sf sowie die bestimmte aktuelle Trainingskapazität Tkap des Athleten auf dem Display 104 angezeigt. The force-time profiles are measured using the force measuring plate 103, the athlete to be examined performing the jumps with the two different forms of action and the two different loads on the force measuring plate 103. After each execution of the jump, the distance covered and information about whether the jump was considered valid are shown on the display 104. In addition, the determined current force potential Kpot, the determined current activation ability Akt and the determined current tension ability Sf as well as the determined current training capacity Tkap of the athlete are shown on the display 104.
Fig. 3a ist eine schematische Darstellung eines statodynamischen Sprungs bei Ausführungs formen der vorliegenden Erfindung, und Fig. 3b ist eine schematische Darstellung eines elas- todynamischen Sprungs bei Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. 3a is a schematic representation of a statodynamic jump in embodiments of the present invention, and FIG. 3b is a schematic representation of an elastodynamic jump in embodiments of the present invention.
Gemäß Fig. 3a wird statodynamischer Sprung derart ausgeführt, dass ein Athlet 200 ausge hend von der Hockstellung als Startposition (konzentrische Bewegungsphase) so hoch wie möglich von der Kraftmessplatte 103 abspringt. Die Startposition ist dabei z.B. eine Hockstel lung in der die Oberschenkel des Athleten 200 einen Winkel von 100° gegenüber der Senk rechten einnehmen. Die Arme können bei dem Sprung über den Kopf gerissen werden oder in der Hüfte verharren. According to FIG. 3a, statodynamic jump is carried out in such a way that an athlete 200 starting from the squatting position as the starting position (concentric movement phase) is as high as jumps off the force plate 103. The starting position is, for example, a squat position in which the thighs of the athlete 200 assume an angle of 100 ° with respect to the vertical. The arms can be pulled over the head during the jump or remain in the hip.
Gemäß Fig. 3b wird elastodynamischer Sprung derart ausgeführt, dass ein Athlet 200 sich ausgehend von einer stehenden Startposition exzentrisch in die Hockstellung (z.B. Winkel zwischen Oberschenkel und Senkrechter von 100°) bewegt und sogleich aus der Hockstel lung (Umkehrpunkt der Bewegung) von der Kraftmessplatte 103 abspringt (konzentrische Bewegungsphase). Die Arme können bei dem Sprung über den Kopf gerissen werden oder in der Hüfte verharren. According to FIG. 3b, an elastodynamic jump is carried out in such a way that an athlete 200 moves eccentrically from a standing starting position into the squatting position (e.g. angle between the thigh and vertical of 100 °) and immediately from the squatting position (reversal point of the movement) from the force measuring plate 103 jumps off (concentric movement phase). The arms can be pulled over the head during the jump or remain in the hip.
Lig. 4 ist ein schematisches Ablaufdiagramm eines computer-implementierten Verfahrens zum Ermitteln eines optimalen Trainings Schwerpunktes gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 4 is a schematic flow diagram of a computer-implemented method for determining an optimal training focus according to a third embodiment of the present invention;
Das Verfahren 20 schließt zumindest die Schritte 15 bis 18 des Verfahrens 10 gemäß Fig. 1 ein und umfasst ferner ein Ermitteln 21 eines aktuellen Trainingskompasswerts und ein Vor geben 22 von Trainingsübungen eines Trainingsplans. The method 20 includes at least steps 15 to 18 of the method 10 according to FIG. 1 and further comprises determining 21 a current training compass value and specifying 22 training exercises for a training plan.
Beim Ermitteln 21 wird für jede Aktionsform (statodynamisch, elastodynamisch) mit jeder Belastung (ohne Belastung, mit Belastung) eine (absolute) maximale Leistung (Pmax 0i stato, PmaXmLstato, PmaXoLEiasto, PmaXmLEiaSto) (oder alternativ eine relative mittlere Leistung (Ppos 0Lstato,
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ermittelt. Zur besseren Vergleichbarkeit, wird zusätzlich auf das jeweilige Körpergewicht des Athleten M in kg relativiert.
When determining 21, an (absolute) maximum power (P max 0i stato, P maX mLstato, P maX oLEiasto, P maX mLEia S to) is (for each action form (statodynamic, elastodynamic) with each load (without load, with load)) (or alternatively a relative mean power (P pos 0 Lstato,
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determined. For better comparability, the respective body weight of the athlete M in kg is also related.
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Anschließend wird Steigung der maximalen Leistungen (Pmax) (oder alternativ der relativen mittleren Leistungen (Ppos)) zwischen den unterschiedlichen Belastungen (L = 100% (Körper gewicht des Athleten ohne Belastung) und L =140% (Körpergewicht des Athleten und zusätz lich 40% davon als Belastung)) für die Aktionsformen (statodynamisch und elastodynamisch) getrennt berechnet. Then increase the maximum performance (P max ) (or alternatively the relative mean performance (P pos )) between the different loads (L = 100% (body weight of the athlete without load) and L = 140% (body weight of the athlete and additional 40% of this as a load)) for the forms of action (statodynamic and elastodynamic) calculated separately.
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Die mittlere Steigung St wird anschließend aus den Steigungen der Aktionsformen (Ststato,The mean slope St is then calculated from the slopes of the forms of action (Sts tato ,
StEiasto) ermittelt.
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St Eiasto ) determined.
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Schließlich wird der aktuelle Trainingskompasswerts W, der zwischen 0 und 180° liegt, zum Ermitteln des optimalen Trainingsschwerpunktes, ermittelt. Finally, the current training compass value W, which is between 0 and 180 °, for determining the optimal training center is determined.
W = St fc 180 W = St f c 180
Dabei ist der Faktor fc ein vorgebbarer geschlechts spezifischer und/oder zielabhängiger Wert, der vorzugsweise im Bereich 7 bis 12 liegt und auf Erfahrungs werten beruht. Es wird sodann eine Differenz D zwischen einem vorgegebenen Sollwert Wsoii, der einem Trainingsendziel entspricht und beispielsweise abhängig von der Sportart ausgewählt wird (eher Schnellkraft oder Maximalkraft), und dem aktuellen Trainingskompasswert W berech net. Basierend auf der Differenz D wird der Trainingsschwerpunkt durch die Auswahl ent sprechender Übungen aus einer Look-Up-Liste für einen Trainingsplan TP festgelegt. Dabei hängt die Auswahl der Übungen zum einen von dem Sollwert Wsoii, also dem Trainingsend ziel (z. B. Wettkampfform), und zum anderen von der Differenz D zwischen dem aktuellen Trainingskompasswert W, also dem aktuellen Trainingszustand, und dem Sollwert Wsoii ab. The factor f c is a predeterminable gender-specific and / or target-dependent value, which is preferably in the range 7 to 12 and is based on empirical values. A difference D is then calculated between a predetermined target value W soii , which corresponds to an end-of-training goal and is selected, for example, depending on the type of sport (more rapid strength or maximum strength), and the current training compass value W. Based on the difference D, the training focus is determined by the selection of appropriate exercises from a look-up list for a training plan TP. The choice of exercises depends on the one hand on the target value W soii , i.e. the end of training goal (e.g. form of competition), and on the other hand on the difference D between the current training compass value W, i.e. the current training state, and the target value W soii .
Schließlich wird eine Intensität der Trainingsübungen des Trainingsplans TP basierend auf der ermittelten aktuellen Trainingskapazität Tkap anhand eines vorgegebenen Quantifizie rungssystems ermittelt. Es werden Werteinheiten WE zur quantitativen Erfassung der Regel größe„Training“ in einem Werteinheitensystem eingeführt. Für jede Trainingskategorie wird vorerst ein Belastungsparameter festgelegt - zum Beispiel für Kraft die Anzahl der Serien oder für Ausdauer die Belastungszeit. Dann wird für jeden Teilbereich der Trainingskategorie ein Faktor definiert, mit welchem der Belastungsparameter in die Werteinheiten WE umge rechnet werden. Zum Beispiel kann für den Schnellkraftbereich der Faktor 12 - was bedeutet, dass 12 Serien im Schnellkraftbereich die Werteinheit 1 ergeben (l2Serien / Faktor 12 = 1), oder für den Ausdauer-Grundlagenbereich der Faktor 60, was bedeutet, dass 60 Minuten Training im Grundlagenbereich die Werteinheit 1 ergeben (60 Minuten / Faktor 60 = 1), fest gelegt werden. Dieses Werteinheitensystem ermöglicht die Umlegung des errechneten Trai ningsschwerpunktes in Absolutwerte für jede beliebige Kategorie. Damit werden Belastungen zwischen unterschiedlichen Kategorien vergleichbar und die Berechnung einer Gesamtbelas tung des Trainings wird ermöglicht. Finally, an intensity of the training exercises of the training plan TP is determined on the basis of the determined current training capacity Tkap using a predetermined quantification system. Value units WE are introduced in a value unit system for the quantitative recording of the control variable “training”. A load parameter is initially defined for each training category - for example, the number of series for strength or the load time for endurance. A factor is then defined for each sub-area of the training category, with which the load parameters are converted into the value units WE. For example, the factor 12 for the high-speed range - which means that 12 series in the high-speed range result in the unit of value 1 (l2 series / factor 12 = 1), or for the endurance basic range the factor 60, which means that 60 minutes of training in the basic range result in unit of value 1 (60 minutes / factor 60 = 1). This value unit system enables the calculated training focus to be transferred to absolute values for any category. This makes it possible to compare loads between different categories and to calculate a total load of the training.
Nach einer bestimmten Trainingsdauer werden die neuromuskulären Basisgrößen erneut er mittelt und analysiert. Auf Grundlage eines Vergleichs mit vorherigen (maximalen) Ergebnis sen wird der Trainingsplan (Intensität und/oder Übungen des Trainings) automatisiert adap tiert. Damit liegt ein geschlossenes System zur Trainingsoptimierung vor, welches eine Closed-Foop-Trainingsregelung ermöglicht. Die Regelung des sportlichen Trainings erfolgt durch die Regler der Trainingskapazität Tkap und der Belastungsverteilung (Auswahl an Übungen). Die Anpassung des Trainings wird durch das Quantifizierungs System (z. B. auf Basis des Werteinheitensystems) ermöglicht. Die Regelung erfolgt intraindividuell aus schließlich auf den empirischen Daten der Person basierend. Deshalb sind mindestens 2 Tests (zu verschiedenen Zeitpunkten) notwendig und die Zuverlässigkeit steigt mit der Anzahl der Messungen. Im Idealfall kann wöchentlich getestet und jeweils für eine Woche geplant wer den. Die Regelung des Trainings erfolgt dann durch Anpassung der Subkategorieverteilung (Auswahl der Übungen) und/oder Anpassung der Gesamtbelastung. Zum Beispiel wird bei einem Abfall der Trainingskapazität (Tkap) um 5% die Gesamtbelastung im Training um 5% reduziert. After a certain training period, the basic neuromuscular parameters are determined and analyzed again. The training plan (intensity and / or exercises of the training) is automatically adapted on the basis of a comparison with previous (maximum) results. This is a closed system for training optimization, which enables closed-foop training regulation. Sport training is regulated by regulating the training capacity Tkap and the load distribution (selection of exercises). The adaptation of the training is made possible by the quantification system (e.g. based on the value unit system). The regulation is made intra-individually based on the empirical data of the person. That's why at least 2 tests (at different times) and the reliability increases with the number of measurements. Ideally, tests can be carried out weekly and planned for one week at a time. The training is then regulated by adjusting the sub-category distribution (selection of exercises) and / or adjusting the total load. For example, if the training capacity (Tkap) drops by 5%, the total load in training is reduced by 5%.
Die Steuereinrichtung 101 der Vorrichtung 100 gemäß Fig. 2 ist z.B. auch ausgestaltet und eingerichtet, die Schritte 21 und 22 des Verfahrens 20 auszuführen. Der Trainingskompass mit dem aktuellen Trainingskompasswert W und dem Sollwert Wsoii sowie der Trainingsplan TP mit den ausgewählten Übungen und Intensitäten können auf dem Display 104 angezeigt werden. The control device 101 of the device 100 according to FIG. 2 is also designed and set up, for example, to carry out the steps 21 and 22 of the method 20. The training compass with the current training compass value W and the desired value W soii as well as the training plan TP with the selected exercises and intensities can be shown on the display 104.
Fig. 5a ist ein schematisches Diagramm der gemessenen und berechneten Parameter- Zeitverläufe bei einem statodynamischen Sprung ohne Belastung bei Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. FIG. 5a is a schematic diagram of the measured and calculated parameter-time profiles for a statodynamic jump without load in embodiments of the present invention.
Aus dem Kraft-Zeit- Verlauf F(t) wird mit dem durch Integration berechneten Geschwindig keit-Zeit- Verlauf v(t) der Leistungsverlauf P(t) (hier P0i stato) berechnet. Zusätzlich wird aus dem Geschwindigkeit-Zeit- Verlauf v(t) durch Integration der Weg-Zeit- Verlauf s(t) berech net. Als Startzeitpunkt tStart der konzentrischen Bewegungsphase wird der Zeitpunkt zu Be ginn der konzentrischen Bewegungsphase definiert, zu dem die Geschwindigkeit v0 gleich 0 ist (bevor dann die Geschwindigkeit in positiver Richtung ansteigt). Als Endzeitpunkt tEnde der konzentrischen Bewegungsphase wird der Zeitpunkt definiert, zu dem die Geschwindigkeit Vmax ihren maximalen Wert erreicht hat. Ausgehend von dem Startzeitpunkt tStart werden z.B. die nächsten l50ms (= Atphase) als die Startphase [tstard tstart+AtphaSe] definiert. Analog werden z.B. die letzten l50ms (= Atphase) vor dem Endzeitpunkt tEnde als die Endphase [tEnde-Atphase; tEnde] definiert. The power curve P (t) (here P 0i stato) is calculated from the force-time curve F (t) with the speed-time curve v (t) calculated by integration. In addition, the distance-time profile s (t) is calculated from the speed-time profile v (t) by integration. As the start time point t Sta rt is the time at the start of, concentric movement phase defined, to which the velocity v 0 equal to 0 (before then the speed increases in the positive direction) of the concentric movement phase. The time at which the speed V max has reached its maximum value is defined as the end time t end of the concentric movement phase. Starting from the start time t Start , for example, the next l50ms (= Atp hase ) are defined as the start phase [ts tar d ts tart + Atp haSe ]. Analogously, for example, the last 150 ms (= ATP hare ) before the end time t end are considered the end phase [t end- ATP hare ; t end ].
Bei dem statodynamischen Sprung ohne Belastung steigt die gemessene (reaktive) Kraft F(t) zu Beginn der konzentrischen Bewegungsphase in der Startphase [tstarti tstart+AtphaSe] zunächst an, bleibt dann zunächst weitestgehend konstant und fällt schließlich in der Endphase [tEnde- AtPhase; tEnde] wieder ab. Entsprechend Steigt die Geschwindigkeit v(t) vom Startzeitpunkt tStart bis zum Endzeitpunkt tEnde nahezu linear an. Der zurückgelegte Weg steigt vom Startzeitpunkt bis über den endzeitpunkt hinaus (Flugphase) an, bevor der Athlet wieder auf dem Boden bzw. der Kraftmessplatte landet. Die Leistung P(t) steigt vom Startzeitpunkt bis kurz vor dem Endzeitpunkt an und ist auch im Endzeitpunkt noch positiv. With the statodynamic jump without load, the measured (reactive) force F (t) initially increases at the beginning of the concentric movement phase in the start phase [ts tarti ts tart + Atp haSe ], then remains largely constant initially and finally falls in the final phase [t End - at phase ; end] again. Accordingly, the velocity v (t) from the start time t Sta rt rises to end time t En de an almost linear. The distance covered increases from the start time to beyond the end point (flight phase) before the athlete lands on the floor or the force plate again. The power P (t) increases from the start time to shortly before the end time and is still positive at the end time.
Fig. 5b ist ein schematisches Diagramm der gemessenen und berechneten Parameter- Zeitverläufe bei einem statodynamischen Sprung mit Belastung bei Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Um Wiederholungen zu vermeiden, werden nur die Unterschiede zu den Verläufen aus Fig. 5 a nachfolgend beschrieben. 5b is a schematic diagram of the measured and calculated parameter-time profiles in a statodynamic jump with load in embodiments of the present invention. In order to avoid repetitions, only the differences from the courses from FIG. 5 a are described below.
Der Anstieg des Kraft-Zeit-Verlaufs F(t) ist bei dem statodynamischen Sprung mit Belastung in der Startphase deutlich geringer als bei dem statodynamischen Sprung ohne Belastung. Entsprechend weisen im Vergleich auch der Geschwindigkeit-Zeit- Verlauf v(t) und der Weg- Zeit-Verlauf s(t) geringere Maximalwerte im Gegensatz zur unbelasteten Durchführung auf. Da der gesamte Bewegungsablauf langsamer als ohne Belastung ist, ist der Leistungsverlauf P(t) (hier PmLstato) etwas breiter und die maximale Leistung ist etwas geringer. The increase in the force-time curve F (t) is significantly smaller for the statodynamic jump with load in the start phase than for the statodynamic jump without load. Accordingly, in comparison, the speed-time profile v (t) and the path-time profile s (t) also have lower maximum values, in contrast to the unloaded implementation. Since the entire movement sequence is slower than without load, the performance curve P (t) (here P m Ls tato ) is somewhat wider and the maximum performance is somewhat lower.
Fig. 6a ist ein schematisches Diagramm der gemessenen und berechneten Parameter- Zeitverläufe bei einem elastodynamischen Sprung ohne Belastung bei Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Um Wiederholungen zu vermeiden, werden nur die Unterschiede zu den Verläufen aus Fig. 5 a nachfolgend beschrieben. FIG. 6a is a schematic diagram of the measured and calculated parameter-time profiles for an elastodynamic jump without load in embodiments of the present invention. In order to avoid repetitions, only the differences from the courses from FIG. 5 a are described below.
Im Vergleich zu den beiden statodynamischen Sprüngen ist bei den elastodynamischen Sprüngen vor dem Startzeitpunkt tstart der konzentrischen Bewegungsphase ein abnehmender Kraft-Zeit- Verlauf F(t) beim Einfedern (exzentrische Bewegungsphase) in die Hockstellung vorhanden. Somit ergibt sich vor dem Startzeitpunkt ein negativer Geschwindigkeits-Zeit- Verlauf, der bei der Geschwindigkeit v0 zum Startzeitpunkt ins Positive wechselt. Analog ergibt sich für den Leistungsverlauf P(t) (hier P0i Eiasto) zunächst ein negativer Verlauf, der dann ebenfalls zur Startzeit der konzentrischen Bewegungsphase ein Nulldurchgang mit an schließendem Wechsel ins Positive. Der Leistungsverlauf P(t) ist beim elastodynamischen Sprung ohne Belastung in der Startphase [tStart; tstart+AtphaSe] etwas steiler als bei dem statody namischen Sprung ohne Belastung. Dabei steigt der gemessene Kraft-zeit- Verlauf bereits deutlich vor dem Startzeitpunkt der konzentrischen Bewegungsphase noch während der ex zentrische Bewegungsphase stark an und verläuft dann in etwa konstant bis zur Endphase [tEnde-Atphase; tEnde] der konzentrischen Bewegungsphase. Der Weg-Zeit- Verlauf s(t) ist dem- entsprechend zunächst negativ, bis ein negatives Maximum in der Hockstellung, also dem Umkehrpunkt des Bewegungsablaufs, zum Startzeitpunkt der konzentrischen Bewegungspha se erreicht wird danach verläuft der Weg-Zeit Verlauf s(t) positiv bis über den Endzeitpunkt der konzentrischen Bewegungsphase hinaus (Flugphase), bevor der Athlet wieder auf der Kraftmessplatte landet. Compared to the two statodynamic jumps, the elastodynamic jumps before the start time ts tart of the concentric movement phase have a decreasing force-time curve F (t) when deflected (eccentric movement phase ) into the squatting position. This results in a negative speed-time curve before the start time, which changes to positive at speed v 0 at the start time. Similarly, for the power curve P (t) (here P 0i Eiasto) there is initially a negative curve, which then also passes through zero at the start time of the concentric movement phase with a subsequent change to positive. The power profile P (t) is in the elastodynamic jump without load in the initial phase [t Sta rt; tstart + Atph aS e] somewhat steeper than with the statodynamic jump without load. The measured force-time curve rises sharply even before the start of the concentric movement phase during the eccentric movement phase and then runs approximately constant until the end phase [t end- ATP hase ; t end ] of the concentric movement phase. The path-time curve s (t) is therefore correspondingly initially negative until a negative maximum in the crouch position, i.e. the reversal point of the movement sequence, is reached at the start time of the concentric movement phase, after which the path-time curve s (t) proceeds positively to beyond the end time of the concentric movement phase (flight phase), before the athlete lands on the force plate again.
Fig. 6b ist ein schematisches Diagramm der gemessenen und berechneten Parameter- Zeitverläufe bei einem elastodynamischen Sprung mit Belastung bei Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Um Wiederholungen zu vermeiden, werden nur die Unterschiede zu den Verläufen aus Fig. 5 a nachfolgend beschrieben. FIG. 6b is a schematic diagram of the measured and calculated parameter-time profiles for an elastodynamic jump with load in embodiments of the present invention. In order to avoid repetitions, only the differences from the courses from FIG. 5 a are described below.
Der Kraft-Zeit- Verlauf F(t), der Geschwindigkeit-Zeit- Verlauf v(t), der Feistungs verlauf P(t) (hier Eiasto) und der Weg-zeit- Verlauf sind ähnlich den entsprechenden Verläufen des elas todynamischen Sprungs ohne Belastung, jedoch sind die Verläufe breiter und flacher, da die Bewegungsausführung langsamer erfolgt. The force-time curve F (t), the speed-time curve v (t), the performance curve P (t) (here Eiasto) and the path-time curve are similar to the corresponding curves of the elastic jump without Stress, however, the courses are wider and flatter because the movement is slower.
Fig. 7 ist ein schematisches Ablaufdiagramm wiederholter Durchführungen eines vorgegebe nen Bewegungsablaufs mit vorgegebener Aktionsform und unter vorgegebener Belastung bei Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. FIG. 7 is a schematic flow diagram of repeated executions of a given movement sequence with a given action form and under a given load in embodiments of the present invention.
Beim Ausführen 12 des Sprungs in einer Aktionsform (statodynamisch oder elastodynamisch) mit einer Belastung (ohne Belastung oder mit Belastung) und gleichzeitigem Messen 13 kann mehrfach (n-mal) ein Durchführen und Messen der Durchführung des entsprechenden Sprungs erfolgen. When executing 12 the jump in a form of action (statodynamic or elastodynamic) with a load (without load or with load) and simultaneous measurement 13, the corresponding jump can be carried out and measured several times (n times).
Hier sind vier Schritte des mehrfachen Durchführens und Messens dargestellt, ein mehrfaches Durchführen und Messen 13.1 des statodynamischen Sprungs ohne Belastung, ein mehrfaches Durchführen und Messen 13.2 des statodynamischen Sprungs mit Belastung, ein mehrfaches Durchführen und Messen 13.3 des elastodynamischen Sprungs ohne Belastung und ein mehr faches Durchführen und Messen 13.4 des elastodynamischen Sprungs mit Belastung darge stellt. Es kann so oft ein (n-mal) Durchführen und Messen hintereinander (mit Erholungspau sen dazwischen) erfolgen, bis keine Verbesserung der erzielten Feistung mehr erreicht wird oder der Athlet meint, keine Verbesserung mehr erreichen zu können. Nach einem Durchfüh- ren und Messen wird überprüft, ob der ausgeführte Sprung gültig ist oder nicht. Alternativ kann auch eine Widerholungszahl n vorgegeben werden. Four steps of performing and measuring multiple times are shown here, performing and measuring 13.1 the statodynamic jump without load several times, performing and measuring 13.2 the statodynamic jump with load repeatedly, performing and measuring 13.3 the elastodynamic jump without load and multiple times Carrying out and measuring 13.4 of the elastodynamic jump with load represents Darge. It can be carried out (n times) and measured in succession (with recovery breaks in between) until there is no improvement in the achieved performance or the athlete thinks that they cannot achieve any improvement. After a performance Checking and measuring checks whether the jump made is valid or not. Alternatively, a repetition number n can also be specified.
Nach dem Durchführen und Messen eines Sprungs wird anhand des zurückgelegten Wegs (ermittelt aus dem Weg-Zeit-Verlauf s(t)) im Vergleich zu einem vorbestimmten Weg eines zugehörigen Referenz-Bewegungsablaufs ermittelt, ob die Ausführung des Sprungs gültig war oder nicht. Dazu wird überprüft, ob der zurückgelegte Weg nicht um mehr als ein vorbe stimmter Grenzwert von dem vorbestimmten Weg des zugehörigen Referenz- Bewegungsablaufs abweicht. Als referenz-Bewegungsablauf kann beispielsweise eine initiale Ausführung des vorgegebenen Bewegungsablaufs durch den Athleten dienen. Ist die Ausfüh rung des Sprungs bei dem Durchführen und Messen gültig, wird der gemessene Kraft-Zeit- Verlauf (F(t) Fd _Stoto, FmLstato, Fol EIasto, FmI Elasto) im Speicher 102 gespeichert und anschlie ßend weiter ausgewertet. In dieser Weise werden die vier Sprünge mit den entsprechenden Aktionsformen und Belastungen mehrfach durchgeführt und die jeweiligen Kraft-Zeit- Verläufe F(t) von gültigen Ausführungen der Sprünge im Speicher 102 für die weitere Analy se gespeichert. After a jump has been carried out and measured, the distance covered (determined from the path-time profile s (t)) is used to determine whether the execution of the jump was valid or not, in comparison with a predetermined path of an associated reference movement sequence. For this purpose, it is checked whether the path covered does not deviate from the predetermined path of the associated reference movement sequence by more than a predetermined limit value. An initial execution of the specified movement sequence by the athlete can serve as a reference movement sequence, for example. If the execution of the jump is valid when performing and measuring, the measured force-time curve (F (t) F d _ Stoto , F mL s tato , F ol EIasto , F mI Elasto ) is stored in the memory 102 and then further evaluated. In this way, the four jumps with the corresponding forms of action and loads are carried out several times and the respective force-time profiles F (t) of valid versions of the jumps are stored in the memory 102 for further analysis.
Fig. 8 ist ein schematisches Ablaufdiagramm der Ermittlung und Anzeige der Trainingskapa zität bei Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. 8 is a schematic flow diagram of the determination and display of training capacity in embodiments of the present invention.
Mit dem Verfahren 10 bzw. der Vorrichtung 100 können die aktuelle Trainingskapazität Tkap, die aktuelle Spannungsfähigkeit Sf und die aktuelle Aktivierungsfähigkeit eines Athle ten aus Leistungsverläufen und der maximalen Kraft im Umkehrpunkt zu Sprüngen in unter schiedlichen Aktionsformen und mit unterschiedlichen Belastungen und entsprechend gespei cherten bisherigen maximalen Werten ermittelt werden. Weiter kann die aktuelle Trainings kapazität Tkap aus den besagten aktuellen neuromuskulären Basisgrößen und deren jeweili gem gespeichertem bisherigem maximalem Wert bestimmt werden. Die aktuelle Trainingska pazität kann auf dem Display 104 der Vorrichtung 100 angezeigt werden. With the method 10 and the device 100, the current training capacity Tkap, the current resilience Sf and the current activation ability of an athlete from performance curves and the maximum force at the reversal point to jumps in different forms of action and with different loads and correspondingly stored previous maximum Values can be determined. Furthermore, the current training capacity Tkap can be determined from said current neuromuscular base variables and their respective maximum value stored so far. The current training capacity can be shown on the display 104 of the device 100.
Fig. 9 ist ein schematisches Ablaufdiagramm der Ermittlung und Anzeige eines Trainings plans bei Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. 9 is a schematic flow diagram of determining and displaying a training plan in embodiments of the present invention.
Mit dem Verfahren 20 und der Vorrichtung 100 kann neben der Trainingskapazität Tkap aus den vier Leistungsverläufen der vier unterschiedlichen Sprünge (statodynamisch/ elastodyna- misch und mit Belastung/ohne Belastung) die mittlere Steigung St berechnet werden. Aus der mittleren Steigung St und dem Faktor fc kann der aktuelle Trainingskompasswert W ermittelt werden. Basierend auf dem aktuellen Trainingskompasswert W und dem vorgegebenen Soll wert WSoii, der dem Trainingsendziel entspricht (z. B. Wettkampfform eines Athleten), können Übungen für den Trainingsplan aus einer vorgegebenen Look-Up-Tabelle ausgewählt werden. Die Auswahl hängt von dem Sollwert Wsoii und der Differenz zu dem aktuellen Trainings kompasswert W ab. Über die aktuelle Trainingskapazität wird die Intensität des Trainings (Widerholungsanzahl und/oder Serienanzahl und/oder Dauer) für den Trainingsplan TP ermit telt. Der Trainingsplan TP kann anschließend auf dem Display 104 unter Anzeige der ausge wählten Übungen und deren Intensität angezeigt werden. With the method 20 and the device 100, in addition to the training capacity Tkap, the four performance curves of the four different jumps (statodynamic / elastodynamic mixed and with load / without load) the average slope St can be calculated. The current training compass value W can be determined from the mean slope St and the factor f c . Exercises for the training plan can be selected from a specified look-up table based on the current training compass value W and the specified target value W Soii , which corresponds to the training end goal (e.g. type of competition of an athlete). The selection depends on the target value W soii and the difference to the current training compass value W. The intensity of the training (number of repetitions and / or number of series and / or duration) for the training plan TP is determined via the current training capacity. The training plan TP can then be shown on the display 104, showing the selected exercises and their intensity.
Fig. 10 ist ein schematisches Diagramm der Steigungen der maximalen Leistungen der Leis tungsverläufe bei Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. 10 is a schematic diagram of the slopes of the maximum powers of the power curves in embodiments of the present invention.
Die jeweils maximale Leistung (Pmax 0Lstato, PmaXmLstato, PmaXoLEiasto, PmaXmLEiasto) der vier Leis tungsverläufe (PoLstato, PmLstato, PoL Hasto, PmLEiasto) sind in Fig. 10 beispielhaft dargestellt (vgl. Figs. 5a bis 6b). Dabei liegen die maximalen Leistungen des elastodynamischen Sprungs ohne Belastung und mit Belastung (Pmax 0LEiasto, PmaXmLEiasto) höher als die maximalen Leistungen des statodynamischen Sprungs ohne Belastung und mit Belastung (Pmax 0i stato, PmaXmLstato)· The respective maximum power (P max 0 Lstato, P maX mLstato, P maX oLEiasto, P maX mLEi as to) of the four power curves (PoLstato, PmLstato, PoL Hasto, PmLEiasto) are shown as examples in Fig. 10 (see Figs. 5a to 6b). The maximum performances of the elastodynamic jump without load and with load (P max 0 LEiasto, P maX mLEiasto) are higher than the maximum performances of the statodynamic jump without load and with load (P max 0i stato, P maX mLstato)
Es wird zur Ermittlung des aktuellen Trainingskompasswerts W zunächst jeweils die Steigung (Ststato, StEiasto) der maximalen Leistungen (Pmax) bei den beiden Aktionsformen (statodyna- misch, elastodynamisch) ermittelt. In order to determine the current training compass value W, the slope (ststato, StEiasto) of the maximum outputs (P max ) for the two types of action (statodynamic, elastodynamic) is determined.
Figure imgf000052_0001
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Anschließend wird zunächst die mittlere Steigung St berechnet Then the mean slope St is first calculated
(StStato + St Elasto (StStato + St Elasto
st  st
2 und danach der aktuelle Trainingskompasswert W aus der Steigung und dem Faktor fc be rechnet. 2nd and then the current training compass value W is calculated from the slope and the factor f c .
W = St fc 180 W = St f c 180
Fig. 11 ist eine schematische Darstellung eines beispielhaften Trainingskompasses bei Aus führungsformen der vorliegenden Erfindung. Fig. 11 is a schematic representation of an exemplary training compass in embodiments of the present invention.
Der aktuelle Trainingskompasswert W liegt zwischen 0° und 180°. 0° entspricht einem Schnellkraftbereich während 180° einem Maximalkraftbereich entspricht. Über den Sollwert Wsoii wird ein Trainingsendziel festgelegt. Je nach Sportart und Trainingsphase kann somit das Trainingsendziel ausgewählt und über den Sollwert Wsoii vorgegeben werden. Beispiels weise kann für einen Gewichtheber mit dem Ziel Wettkampfform zu erreichen der Sollwert Wsoii nahe bei 180°, also im Maximalkraftbereich, liegen. Der aktuelle Trainingskompasswert W zeigt im Vergleich zum Sollwert Wsoii wie weit der Athlet noch von dem Trainingsendziel entfernt ist. Basierend auf dem Sollwert Wsoii und der Differenz D zwischen diesem und dem aktuellen Trainingskompasswert W werden aus einer vorgegebenen Look-Up-Tabelle Übun gen ausgewählt und zu dem Trainingsplan TP zusammengestellt. The current training compass value W is between 0 ° and 180 °. 0 ° corresponds to a rapid force range while 180 ° corresponds to a maximum force range. A training target is set via the setpoint W soii . Depending on the type of sport and training phase, the final training target can be selected and specified via the setpoint W soii . For example, for a weightlifter with the aim of achieving the form of competition, the target value W soii can be close to 180 °, ie in the maximum force range. The current training compass value W shows in comparison to the target value W how far the athlete is from the training end goal . Based on the target value W soii and the difference D between this and the current training compass value W, exercises are selected from a given look-up table and compiled into the training plan TP.
Fig. 12 ist eine schematische Darstellung eines beispielhaften ermittelten Trainingsplans bei Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. 12 is a schematic illustration of an exemplary determined training plan in embodiments of the present invention.
Der Trainingsplan TP umfasst ausgewählte Übungen mit einer ermittelten Intensität. Die In tensität wird über ein Werteinheitensystem mittels Werteinheiten WE festgelegt und darge stellt. Basierend auf der Differenz D wird der Trainings Schwerpunkt durch die Auswahl ent sprechender Übungen aus der Look-Up-Liste für den Trainingsplan TP festgelegt. Dabei hängt die Auswahl der Übungen zum einen von dem Sollwert Wsoii, also dem Trainingsend ziel (z. B. Wettkampfform), und zum anderen von der Differenz D zwischen dem aktuellen Trainingskompasswert W, also dem aktuellen Trainingszustand, und dem Sollwert Wsoii ab. Die Intensität der Trainingsübungen des Trainingsplans TP wird basierend auf der ermittelten aktuellen Trainingskapazität Tkap anhand des vorgegebenen Werteinheitensystems ermittelt. The training plan TP includes selected exercises with a determined intensity. The intensity is determined and displayed using a value unit system using value units WE. Based on the difference D, the training focus is determined by the selection of appropriate exercises from the look-up list for the training plan TP. The choice of exercises depends on the one hand on the target value W soii , i.e. the end of training goal (e.g. form of competition), and on the other hand on the difference D between the current training compass value W, i.e. the current training state, and the target value W soii . The intensity of the training exercises of the training plan TP is determined on the basis of the determined current training capacity Tkap using the specified value unit system.
Für jede Trainingskategorie wird vorerst ein Belastungsparameter festgelegt, für Kraft die Anzahl der Serien oder für Ausdauer die Belastungszeit. Dann wird für jeden Teilbereich der Trainingskategorie ein Faktor definiert, mit welchem der Belastungsparameter in die Wert einheiten WE umgerechnet werden. Zum Beispiel kann für den Schnellkraftbereich der Faktor 12 - was bedeutet, dass 12 Serien im Schnellkraftbereich die Werteinheit 1 ergeben (12 Se rien / Faktor 12 = 1), oder für den Ausdauer-Grundlagenbereich der Faktor 60, was bedeutet, dass 60 Minuten Training im Grundlagenbereich die Werteinheit 1 ergeben (60 Minuten / Faktor 60 = 1), festgelegt werden. Dieses Werteinheitensystem ermöglicht die Umlegung des errechneten Trainings Schwerpunktes in Absolutwerte für jede beliebige Kategorie. Damit werden Belastungen zwischen unterschiedlichen Kategorien vergleichbar und die Berechnung einer Gesamtbelastung des Trainings wird ermöglicht. For each training category, a load parameter is initially defined, the number of series for strength or the load time for endurance. Then the for each section Training category defines a factor with which the load parameters are converted into the value units WE. For example, the factor 12 for the high-speed range - which means that 12 series in the high-speed range result in the unit of value 1 (12 series / factor 12 = 1), or for the basic endurance range the factor 60, which means 60 minutes of training result in the basic unit 1 (60 minutes / factor 60 = 1). This value unit system enables the calculation of the calculated training focus in absolute values for any category. This makes it possible to compare loads between different categories and to calculate the total load of the training.
Obwohl hier spezifische Ausführungsformen illustriert und beschrieben wurden, ist für den Fachmann ersichtlich, dass es eine Vielzahl von Alternativen und/oder gleichwertigen Imple mentierungen gibt. Es ist zu würdigen, dass die exemplarischen Ausgestaltungen oder Aus führungsformen nur Beispiele sind und nicht dazu gedacht sind, den Umfang, die Anwend barkeit oder die Konfiguration in irgendeiner Weise einzuschränken. Vielmehr wird die vor stehende Zusammenfassung und detaillierte Beschreibung dem Fachmann hinreichende An weisungen für die Umsetzung von mindestens einer bevorzugten Ausführungsform liefern, wobei es sich versteht, dass verschiedene Änderungen in der Funktion und Anordnung der Elemente, die in einer beispielhaften Ausgestaltung beschrieben werden, nicht von dem in den beigefügten Ansprüchen und ihren rechtlichen äquivalenten dargelegten Anwendungsbereich hinausführen. In der Regel ist diese Anmeldung dazu gedacht, alle Anpassungen oder Variati onen der hier diskutierten spezifischen Ausführungsformen abzudecken. Although specific embodiments have been illustrated and described herein, it will be apparent to those skilled in the art that there are a variety of alternatives and / or equivalent implementations. It should be appreciated that the exemplary configurations or embodiments are only examples and are not intended to limit the scope, the applicability or the configuration in any way. Rather, the foregoing summary and detailed description will provide those skilled in the art with sufficient instructions to implement at least one preferred embodiment, it being understood that various changes in the function and arrangement of the elements described in an exemplary embodiment are not by beyond the scope set out in the appended claims and their legal equivalents. Typically, this application is intended to cover any adaptations or variations of the specific embodiments discussed here.
In der vorstehenden ausführlichen Beschreibung wurden verschiedene Merkmale in einem oder mehreren Beispielen zusammengefasst, um die Offenbarung knapp zu halten. Es versteht sich, dass die obige Beschreibung illustrativ und nicht restriktiv sein soll. Sie soll alle Alterna tiven, Änderungen und äquivalente abdecken, die im Rahmen der Erfindung enthalten sein können. Viele andere Beispiele werden einem Fachmann bei dem Studium der obigen Offen barung offensichtlich werden. In the foregoing detailed description, various features have been summarized in one or more examples to keep the disclosure short. It is understood that the above description is intended to be illustrative and not restrictive. It is intended to cover all alternatives, changes and equivalents that may be included within the scope of the invention. Many other examples will become apparent to those skilled in the art upon studying the above disclosure.
Um ein umfassendes Verständnis der Erfindung zu ermöglichen, wird eine spezifische No menklatur verwendet, die in der vorstehenden Offenbarung verwendet wurde. Es wird jedoch für einen Fachmann im Fichte der darin enthaltenen Spezifikation ersichtlich sein, dass die spezifischen Details nicht erforderlich sind, um die Erfindung anzuwenden. So werden die vorstehenden Beschreibungen spezieller Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu Illustrations-und Beschreibungszwecken dargestellt. Sie sind nicht dazu gedacht, erschöpfend zu sein oder die Erfindung auf die oben offenbarten genauen Ausführungsformen zu be schränken; offensichtlich sind viele Modifikationen und Variationen im Hinblick auf die oben genannten Lehren möglich. Die Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um die Grundsätze der Erfindung und ihre praktischen Anwendungen am besten zu erklären und um somit anderen Fachkräften die Möglichkeit zu geben, die Erfindung und verschiedene Ausführungsformen mit verschiedenen Modifikationen, sowie es für die jeweilige Verwen dung geeignet erscheint, am besten anzuwenden. In der gesamten Spezifikation werden die Begriffe "einschließlich" und "in welchem/welcher" als Äquivalente der jeweiligen Begriffe "umfassend" bzw. "worin" verwendet. Darüber hinaus werden die Begriffe "ers In order to provide a thorough understanding of the invention, a specific nomenclature used in the above disclosure is used. However, it will be apparent to one of ordinary skill in the art from the specification contained therein that the specific details are not necessary to practice the invention. So they will the foregoing descriptions of specific embodiments of the present invention have been presented for purposes of illustration and description. They are not intended to be exhaustive or to limit the invention to the precise forms disclosed above; obviously many modifications and variations are possible in light of the above teachings. The embodiments have been selected and described in order to best explain the principles of the invention and its practical uses, and thus to enable other skilled workers to make the invention and various embodiments with various modifications as appropriate for the particular use best to apply. Throughout the specification, the terms "including" and "in which / which" are used as equivalents of the respective terms "comprehensive" and "where". In addition, the terms "ers
ter/erste/erstes", "zweiter/zweite/zweites", "dritter, dritte, drittes" usw. lediglich als Bezeich nung verwendet und sind nicht dazu gedacht, numerische Anforderungen an die Objekte zu stellen oder eine bestimmte Rangfolge vorzugeben. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Beschreibung und den Ansprüchen ist die Verbindung "oder" als Aufnahme ("und/oder") zu verstehen und nicht exklusiv ("entweder... oder"). ter / first / first "," second / second / second "," third, third, third "etc. are only used as a designation and are not intended to impose numerical requirements on the objects or to specify a specific order with the present description and claims, the connection "or" is to be understood as an inclusion ("and / or") and not exclusive ("either ... or").

Claims

Patentansprüche Claims
1. Computer-implementiertes Verfahren (10) zum Ermitteln individueller Trainingsres sourcen biologischer Organismen (200) anhand eines zeitlichen Verlaufes aufeinan derfolgender Trainingszustände, umfassend die Schritte: a) Eingeben (15) mindestens eines zeitlichen Leistungsverlaufs (P0i stato, PmLstato, 1. Computer-implemented method (10) for determining individual training resources of biological organisms (200) on the basis of a time course of successive training states, comprising the steps: a) entering (15) at least one time performance course (P 0i stato, PmLstato,
PoLEiasto, PmLEiasto) und eines jeweiligen Zeitintervalls ([tStart; tSlm-i+Atph;lse]; ([tEnde- AtPhase; tEnde]) in der Startphase und/oder in der Endphase des jeweiligen zeitlichen Leistungsverlaufs (P0i_stato, Pmi.stato, PoLEiasto, PmLEiasto), welche anhand eines Ausfüh rens eines jeweiligen vorgegebenen Bewegungsablaufs durch den biologischen Orga nismus (200) mit einer vorgegebenen Aktionsform und unter einer jeweiligen vorge gebenen Belastung in einem aktuellen Trainingszustand ermittelt wurden; b) Berechnen (16) einer jeweiligen mittleren Leistung (Pstart_oi_stato, Pi .nde„i siaio, PoLEiasto, PmLEiasto) and a respective time interval ([t St art; t Slm -i + Atp h; lse ]; ([t End - At Phase ; t En de])) in the start phase and / or in the end phase of the respective time Performance history (P 0 i_stato, Pmi . Stato, PoLEiasto, PmLEiasto), which were determined on the basis of an execution of a respective predefined movement sequence by the biological organism (200) with a predefined form of action and under a respective predefined load in a current training state; b) calculating (16) a respective average power (Pstart_oi_stato, Pi .ende "i siaio,
Pstart_mLStato, PEnde_ml_Stato, Pstart_oLElasto, PEnde_ol_Elasto, Pstart_mLElasto, PEnde_ml_Elasto) in dem jeweiligen eingegebenen Zeitintervall ([ ; tStart+Atphase] ; ([tEnde-Atphase; tEnde]) in der Startphase und/oder in der Endphase des jeweiligen zeitlichen Leistungs Verlaufs (PoL Stato, Pml_ stato? Poi_Eiasto? Pmi_Eiasto) für jeden cingcgcbcncn Lcistungsvcrläuf (Pol Stato? Pml_Stato? Pol_Elasto? Pml _Eiasto), und c) Ermitteln (17) einer aktuellen neuromuskulären Basisgröße (Kpot, Akt, Sf) unter Be rücksichtigung der jeweiligen berechneten mittleren Leistung (PstarLoLstato, PEnde-oLstato,Pstart_mLStato, PEnde_ml_Stato, Pstart_oLElasto, PEnde_ol_Elasto, Pstart_mLElasto, PEnde_ml_Elasto) in the respective entered time interval ([; t Start + Atp hase ]; ([t Ende -Atp hase ; t Ende ]) in the start phase and / or in the end phase of the respective temporal performance curve (PoL Stato, Pml_ stato ? Poi_Eiasto ? Pmi_Eiasto) for each cingcgcbcncn performance cycle (Pol Stato ? Pml_Stato ? Pol_Elasto ? Pml _Eiasto), and c) determining (17) a current neuromuscular base size (Kpot taking into account the respective calculated average power (Ps tarLoL s tato , P end-oL s tato ,
Pstart_mLStato, PEnde_ml_Stato, Pstart_oLElasto, PEnde_ol_Elasto, Pstart_mLElasto, PEnde_ml_Elasto) Und ei ner jeweiligen entsprechenden eingegebenen bisherigen maximalen mittleren LeistungPstart_mLStato, PEnde_ml_Stato, Pstart_oLElasto, PEnde_ol_Elasto, Pstart_mLElasto, PEnde_ml_Elasto) and a corresponding, entered, previous maximum average power
(Pstart ol Stato max, Pl nde ol Stato inax, Pstart ml Stato inax, Plaide ml Stato inax, Pstart ol Elasto max, PEII- de_oi_Eiasto_max, Pstart_mLEiasto_max, PEnde_mi_Eiasto_max) in einem früheren Trainingszustand, die einen Rückschluss auf den aktuellen Trainingszustand erlaubt. (Pstart ol Stato max, Pl nde ol Stato inax, Pstart ml Stato inax, Plaide ml Stato inax, Pstart ol Elasto max, PEII- de_oi_Eiasto_max, Pstart_mLEiasto_max, PEnde_mi_Eiasto_max) in an earlier training status, which allows conclusions to be drawn about the current training status.
2. Computer-implementiertes Verfahren (10) gemäß Anspruch 1, ferner umfassend vor dem Schritt a) die Schritte: wenigstens einmaliges Ausführen (12) des jeweiligen vorgegebenen Bewegungsab laufs durch den biologischen Organismus (200) mit der vorgegebenen Aktionsform und unter der jeweiligen vorgegebenen Belastung in einem aktuellen Trainingszu stand; 2. Computer-implemented method (10) according to claim 1, further comprising, prior to step a), the steps: at least once executing (12) the respective predetermined movement sequence through the biological organism (200) with the predetermined form of action and stood under the respective predetermined load in a current training;
Messen (13) eines zeitlichen Kraftverlaufs (F(t)) unter Verwendung einer Kraftmess einrichtung und/oder eines zeitlichen Beschleunigungsverlaufs (a(t)) unter Verwen dung einer Beschleunigungsmesseinrichtung bei jedem Ausführen des vorgegebenen Bewegungsablaufs; Measuring (13) a temporal force curve (F (t)) using a force measuring device and / or a temporal acceleration curve (a (t)) using an acceleration measuring device each time the predetermined movement sequence is carried out;
Ableiten eines jeweiligen entsprechenden zeitlichen Geschwindigkeitsverlaufs (v(t)) aus dem jeweiligen gemessenen zeitlichen Kraftverlaufs (F(t)) und dem Körperge wicht des biologischen Organismus (200); Deriving a respective corresponding temporal course of velocity (v (t)) from the respective measured temporal course of force (F (t)) and the body weight of the biological organism (200);
Ableiten (14) von dem jeweiligen Leistungsverlauf (P0i_stato, PmLstato, PoLEiasto,Deriving (14) from the respective performance curve (P 0 i_stato, PmLstato, PoLEiasto,
P mi Eiasto) basierend auf dem Kraftverlauf (F(t)) und/oder Beschleunigungsverläufen (a(t)) sowie dem jeweiligen ermittelten entsprechenden zeitlichen Geschwindigkeits verlauf (v(t)); und P mi Eiasto) based on the force curve (F (t)) and / or acceleration curves (a (t)) as well as the respective determined temporal velocity curve (v (t)); and
Ableiten (14) des jeweiligen vorgegebenen Zeitintervalls ([tstarti tstart+Atp aSe] ; ([tEnde- Atp asei Lude] in der Startphase und/oder in der Endphase des jeweiligen zeitlichen Leistungsverlaufs (PoLstato, PmLstato, PoLEiasto, PmLEiasto), derart, dass das jeweilige vor gegebene Zeitintervall ([tStart; tstan+Atphase]) in der Startphase bei einer ersten vorgege benen Geschwindigkeit (v0) beginnt und das jeweilige vorgegebene Zeitintervall ( [ t n_ de-Atp asei tpnde]) in der Endphase bei einer zweiten vorgegebenen Geschwindigkeit (Vmax) endet und eine jeweilige vorgegebene Zeitdauer Atp|l;lse aufweist. Deriving (14) the respective specified time interval ([ts tarti ts tart + Atp aSe ]; ([t Ende - Atp asei L ude ]) in the start phase and / or in the end phase of the respective temporal performance curve (PoLstato, PmLstato, PoLEiasto, PmLEiasto ) such that the respective front given time interval ([t start ts ta n + ATP hase]) i n the initial phase at a first PRE-surrounded speed (v 0) and the respective predetermined time interval ([t n _ e begins -Atp asei tp nde ]) ends in the final phase at a second predetermined speed (V max ) and has a respective predetermined duration Atp | l; lse .
3. Computer- implementiertes Verfahren (10) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei in Schritt a) das Eingeben (15) eines ersten Leistungsverlaufs (P0i stato), der anhand eines statodynamischen Bewegungsablaufs, welcher aus einer muskulär vorgespannten Startposition des Sportlers in eine erste Bewegungsrichtung erfolgt, ohne Belastung ermittelt wurde, und eines zweiten Leistungsverlaufs (PmLstato), der anhand desselben statodynamischen Bewegungsablaufs mit einer vorgegebenen Belastung ermittelt wurde, erfolgt; in Schritt b) das Berechnen (16) einer ersten mittleren Leistung (Pstart_oi_stato) aus dem ersten Leistungsverlauf (P0i stato) und einer zweiten mittleren Leistung (Pstart_mi_stato) aus dem zweiten Leistungsverlauf (Pmi_stato) in einem ersten Zeitintervall ([tstart; 3. Computer-implemented method (10) according to claim 1 or 2, wherein in step a) the input (15) of a first performance curve (P 0i stato), based on a statodynamic movement sequence, which from a muscular preloaded starting position of the athlete in a the first direction of movement takes place without a load being determined, and a second power curve (PmLstato), which was determined on the basis of the same statodynamic movement sequence with a predetermined load, takes place; in step b) calculating (16) a first average power (Pstart_oi_stato) from the first power profile (P 0i stato) and a second average power (Pstart_mi_stato) from the second power profile (P m i_stato) in a first time interval ([tstart;
tstart+Atphase] ) in der Startphase des jeweiligen zeitlichen Leistungsverlaufs (P0i stato,tstart + atphase]) in the start phase of the respective temporal performance curve (P 0i stato,
Pmi stato) erfolgt, das einer Startphase einer konzentrischen Phase des vorgegebenen Bewegungsablaufs entspricht; in Schritt c) das Ermitteln (17) eines aktuellen Kraftpotentials (Kpot) als neuromusku läre Basisgröße aus der ersten mittleren Leistung (Pstart_oi_stato) und der zweiten mittle ren Leistung (Pstart_mi_stato) sowie jeweils entsprechenden bisherigen maximalen mittle ren Leistungen (Pstart_ol_Stato_max, Pstart_ml_Stato_max) erfolgt. P mi stato) takes place, which corresponds to a start phase of a concentric phase of the predetermined movement sequence; in step c) the current force potential (Kpot) is determined (17) as a neuromuscular base variable from the first mean power (Pstart_oi_stato) and the second mean power (Pstart_mi_stato) as well as corresponding previous maximum mean powers (Pstart_ol_Stato_max, Pstart_ml_Stato_max) .
4. Computer- implementiertes Verfahren (10) gemäß Anspruch 2, wobei in Schritt c) das Ermitteln (17) des aktuellen Kraftpotentials (Kpot) gemäß folgender Beziehung erfolgt: 4. Computer-implemented method (10) according to claim 2, wherein in step c) the current force potential (Kpot) is determined (17) according to the following relationship:
Kpot = 0,5 *((Pstart_ol_Stato / Pstart_ol_Stato_max) + Kpot = 0.5 * ((Pstart_ol_Stato / Pstart_ol_Stato_max) +
(Pstart_ml_Stato / Pstart_ml_Stato_max))  (Pstart_ml_Stato / Pstart_ml_Stato_max)
5. Computer- implementiertes Verfahren (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei in Schritt a) das Eingeben (15) des bzw. eines ersten Leistungsverlaufs (P0i stato), der anhand eines statodynamischen Bewegungsablaufs, welcher aus einer muskulär vorge spannten Startposition des Sportlers in eine erste Bewegungsrichtung erfolgt, ohne Be lastung ermittelt wurde, und eines dritten Leistungsverlaufs (P0i Eiasto), der anhand ei nes elastodynamischen Bewegungsablaufs, welcher aus einer muskulär entspannten Ruheposition des Sportlers in eine entgegengesetzte zweite Bewegungsrichtung bis zur Startposition als Umkehrpunkt und dann in die erste Bewegungsrichtung erfolgt, ohne Belastung ermittelt wurde, erfolgt, in Schritt b) das Berechnen (16) der bzw. einer ersten mittleren Leistung (Pstart_oi_stato) aus dem ersten Leistungsverlauf (P0i stato) und einer dritten mittleren Leistung 5. Computer-implemented method (10) according to one of claims 1 to 4, wherein in step a) the input (15) of the or a first performance curve (P 0i stato), which is based on a statodynamic movement sequence, which consists of a muscular tense starting position of the athlete in a first direction of movement is carried out without loading, and a third performance curve (P 0i Eiasto), which is based on an elastodynamic movement sequence, which is from a muscularly relaxed resting position of the athlete in an opposite second direction of movement to the starting position The reversal point and then in the first direction of movement takes place without a load being determined, in step b) the first average power (Pstart_oi_stato) is calculated (16) from the first power curve (P 0i stato) and a third average power
(P start oi Eiasto) aus dem dritten Leistungsverlauf (P i Eiasto) in einem ersten Zeitintervall ([tstan; tStart+AtPllase])in der Startphase des jeweiligen zeitlichen Leistungsverlaufs (Poi_stato, PoLEiasto), das einer Startphase der konzentrischen Phase des vorgegebenen Bewegungsablaufs entspricht, erfolgt; sowie das Berechnen (16) einer fünften mittleren Leistung (PEnde_oi_stato) aus dem ers ten Leistungsverlauf (P0i stato) und einer siebenten mittleren Leistung (PEnde_oi_Eiasto) aus dem dritten Leistungsverlauf (P0i Eiasto) in einem zweiten Zeitintervall ([t|;n |L.-At|>h;1SL.; tEnde]) in der Endphase des jeweiligen zeitlichen Leistungsverlaufs (P0i stato, PoLEiasto) erfolgt, das einer Endphase der konzentrischen Phase des vorgegebenen Bewegungs ablaufs entspricht, erfolgt; in Schritt c) das Ermitteln (17) einer aktuellen Aktivierungsfähigkeit (Akt) als neuro muskuläre Basisgröße aus der ersten mittleren Leistung (Pstart_oi_stato), der dritten mitt leren Leistung (Pstart_oi_Eiasto), der fünften mittleren Leistung (PEnde_oi_stato) und der sie benten mittleren Leistung (PEnde_oi_Eiasto) sowie jeweils entsprechenden bisherigen ma ximalen mittleren Leistungen (Pstart_ol_Stato_max, Pstart_ol_Elasto_max, PEnde_ol_Stato_max, PEII- de_ol_Elasto_max) erfolgt. (P start oi Eiasto) from the third performance curve (P i Eiasto) in a first time interval ([ts ta n; t Start + At Pllase ]) in the start phase of the respective temporal performance curve (Poi_stato, PoLEiasto), which corresponds to a start phase of the concentric phase of the specified movement sequence; and the calculation (16) of a fifth average power (PEnde_oi_stato) from the first power curve (P 0i stato) and a seventh average power (PEnde_oi_Eiasto) from the third power curve (P 0i Eiasto) in a second time interval ([t |; n | L. -At |>h; 1SL .; TEnde]) in the end phase of the respective temporal performance curve (P 0i stato, PoLEiasto), which corresponds to an end phase of the concentric phase of the specified movement sequence. in step c) the determination (17) of a current activation ability (Akt) as a neuromuscular base variable from the first mean performance (Pstart_oi_stato), the third mean performance (Pstart_oi_Eiasto), the fifth mean performance (PEnde_oi_stato) and the mean performance that they are asking for (PEnde_oi_Eiasto) as well as the respective previous maximum mean performance (Pstart_ol_Stato_max, Pstart_ol_Elasto_max, PEnde_ol_Stato_max, PE II - de_ol_Elasto_max).
6. Computer-implementiertes Verfahren (10) gemäß Anspruch 5, wobei in Schritt c) das Ermitteln (17) der aktuellen Aktivierungsfähigkeit (Akt) gemäß fol gender Beziehung erfolgt: 6. The computer-implemented method (10) according to claim 5, wherein in step c) the current activation capability (Akt) is determined (17) according to the following relationship:
Akt = 0,25 * ((Pstart_oLElasto / Pstart_ol_Elasto_max) + Akt = 0.25 * ((Pstart_oLElasto / Pstart_ol_Elasto_max) +
(P Ende_ oLElasto / PEnde ol Elasto max) t (P end_ oLElasto / PEende ol Elasto max) t
(Pstart_ol_Stato / Pstart_ol_Stato_max) +  (Pstart_ol_Stato / Pstart_ol_Stato_max) +
(PEnde_ _ol _ Stato ! P Ende _ ol _ Stato _ max ^ ^ (PEnde_ _ol _ Stato! P Ende _ ol _ Stato _ max ^ ^
7. Computer-implementiertes Verfahren (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei in Schritt a) das Eingeben (15) eines vierten Leistungsverlaufs (PmLEiasto), der anhand eines elastodynamischen Bewegungsablaufs, welcher aus der muskulär entspannten Ruheposition des Sportlers in die entgegengesetzte zweite Bewegungsrichtung bis zur Startposition als Umkehrpunkt und dann in die erste Bewegungsrichtung erfolgt, mit einer vorgegebenen Belastung ermittelt wurde, erfolgt; in Schritt a) das Eingeben (15) einer maximalen Kraft (Fu _mi Eiasto) in dem Umkehr- punkt des elastodynamischen Bewegungsablaufs erfolgt; in Schritt b) das Berechnen (16) einer vierten mittleren Leistung (PstarLmLEiasto) aus dem vierten Leistungsverlauf (PmLEiasto) in einem ersten Zeitintervall ([tStart; 7. Computer-implemented method (10) according to one of claims 1 to 6, wherein in step a) the input (15) of a fourth performance curve (PmLEiasto), which is based on an elastodynamic movement sequence, which from the muscularly relaxed resting position of the athlete in the opposite second direction of movement to the starting position as a reversal point and then in the first direction of movement is carried out with a predetermined load; in step a) the input (15) of a maximum force (Fu _ mi Eiasto) takes place in the reversal point of the elastodynamic movement sequence; in step b) the calculation (16) of a fourth average power (Ps tarLmLEiasto ) from the fourth power curve (PmLEiasto) in a first time interval ([t Start ;
tstart+Atp ase]) in der Startphase des zeitlichen Leistungs Verlaufs (Pstar mLEiasto), das der Startphase der konzentrischen Phase des vorgegebenen Bewegungsablaufs entspricht, erfolgt; in Schritt c) das Ermitteln (17) einer aktuellen Spannungsfähigkeit (Sf) als neuromus kuläre Basisgröße aus der vierten mittleren Leistung (PstarLmLEiasto) und der eingegebe nen maximalen Kraft (Fu mi Eiasto) in dem Umkehrpunkt sowie einer bisherigen maxi malen vierten mittleren Leistung (PstarLmLEiasto-max) und einer maximalen bisherigen maximalen Kraft (Fu mi Eiasto_max) in dem Umkehrpunkt erfolgt. ts tart + Atp ase ]) in the start phase of the temporal performance curve (Ps tar mLEiasto ), which corresponds to the start phase of the concentric phase of the specified movement sequence; in step c) the determination (17) of a current tension capacity (Sf) as a neuromuscular base variable from the fourth mean power (Ps tarLmLEiasto ) and the maximum force entered (Fu mi Eiasto) at the reversal point and a previous maximum fourth mean power (Ps tarLmLEiasto-max ) and a maximum previous maximum force (Fu mi Eiasto_max) in the reversal point.
8. Computer-implementiertes Verfahren (10) gemäß Anspruch 7, wobei in Schritt c) das Ermitteln (17) der aktuellen Spannungsfestigkeit (Sf) gemäß folgen der Beziehung erfolgt: 8. The computer-implemented method (10) according to claim 7, wherein in step c) the determination (17) of the current dielectric strength (Sf) is carried out according to the following relationship:
Sf = 0,5 * ((Pstart ml Elaste/ Pstart_mLElasto_max) + Sf = 0.5 * ((Pstart ml Elaste / Pstart_mLElasto_max) +
(Fu ml Elasto/ Fu_ml_Elasto_max))  (Fu ml Elasto / Fu_ml_Elasto_max))
9. Computer-implementiertes Verfahren (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, ferner umfassend als ersten Schritt: Vorgeben (11) eines Referenz-Bewegungsablaufs mit einer vorbestimmten Weglänge. 9. The computer-implemented method (10) according to one of claims 1 to 8, further comprising as a first step: Specifying (11) a reference movement sequence with a predetermined path length.
10. Computer-implementiertes Verfahren (10) gemäß Anspruch 9, wobei beim Ausfuhren eines jeweiligen vorgegebenen Bewegungsablaufs ein jeweiliger zurückgelegter Weg ermittelt wird und ein ausgeführter Bewegungsablauf nur dann als gültig verwendet wird, wenn der ermittelte zurückgelegte Weg des ausgeführten Bewegungsablaufs um weniger als ein vorbestimmter Grenzwert von der vorbestimmten Weglänge des Refe renz-Bewegungsablaufs abweicht. 10. The computer-implemented method (10) according to claim 9, wherein when executing a respective predetermined movement sequence, a respective path covered is determined and an executed movement sequence is only used as valid if the determined path covered by the executed movement sequence is less than a predetermined distance Limit deviates from the predetermined path length of the reference movement sequence.
11. Computer-implementiertes Verfahren (10) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei der vorgegebene Bewegungsablauf einen statodynamischen Bewegungsablauf in Form eines Sprunges aus einer Hockstellung ist und einen elastodynamischen Be wegungsablauf in Form eines Sprunges aus einer Standstellung über die Hockstellung umfasst. 11. Computer-implemented method (10) according to one of the preceding claims, wherein the predetermined movement sequence is a statodynamic movement sequence in the form of a jump from a crouch position and an elastodynamic movement sequence in the form of a jump from a standing position to the crouch position.
12. Computer-implementiertes Verfahren (10) gemäß einem der Ansprüche 3 bis 11, fer ner umfassend den Schritt: d) Bestimmen (18) einer aktuellen Trainingskapazität (Tkap), die eine Aussage über die aktuellen Trainingsressourcen des biologischen Organismus (200) ermöglicht, unter Berücksichtigung des ermittelten aktuellen Kraftpotentials (Kpot) und eines eingege benen bisherigen maximalen Kraftpotentials (Kpotmax) sowie optional unter Berück sichtigung der ermittelten aktuellen Aktivierungsfähigkeit (Akt) und einer eingegebe nen bisherigen maximalen Aktivierungsfähigkeit (Aktmax) sowie optional unter Be rücksichtigung der ermittelten aktuellen Spannungsfähigkeit (Sf) und einer eingegebe nen bisherigen maximalen Spannungsfähigkeit (Sfmax). 12. Computer-implemented method (10) according to one of claims 3 to 11, further comprising the step: d) determining (18) a current training capacity (Tkap), which enables a statement about the current training resources of the biological organism (200) , taking into account the determined current power potential (Kpot) and a eingege surrounded previous maximum force potential (Kpot max) and, optionally, taking into the determined current activation ability sichtigung (act) and a turned give NEN recent maximal activation ability (act max) and, optionally, taking into be of determined current voltage capacity (Sf) and a previously entered maximum voltage capacity (Sf max ).
13. Computer-implementiertes Verfahren (10) nach Anspruch 12, wobei in Schritt d) das Bestimmen (18) der aktuellen Trainingskapazität (Tkap) gemäß fol gender Beziehung erfolgt: 13. Computer-implemented method (10) according to claim 12, wherein in step d) the determination (18) of the current training capacity (Tkap) takes place according to the following relationship:
Tkap = ((Kpot + Akt + Sf)/Kpotmax + Aktmax + Sfmax)) Tkap = ((Kpot + Akt + Sf) / Kpot max + Akt max + Sf max ))
14. Computer-implementiertes Verfahren (20) zum Ermitteln eines optimalen Trainings schwerpunktes eines biologischen Organismus (200), unter Anwendung des Verfah rens (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, umfassend die Schritte: e) Ermitteln (21) eines aktuellen Trainingskompasswerts (W), der zwischen 0 und 180° liegt, zum Ermitteln des optimalen Trainingsschwerpunktes, wobei der aktuelle Trai ningskompasswert (W) gemäß folgender Beziehung ermittelt wird: 14. Computer-implemented method (20) for determining an optimal training focus of a biological organism (200), using the method (10) according to one of claims 1 to 13, comprising the steps: e) determining (21) a current one Training compass value (W), which is between 0 and 180 °, to determine the optimal training focus, whereby the current training compass value (W) is determined according to the following relationship:
W = St * fc * 180° wobei fc ein vorgebbarer geschlechts spezifischer und/oder zielabhängiger Wert, der vorzugsweise im Bereich 7 bis 12 liegt, ist; wobei St = (Ststato + StEiasto)/2; wobei Ststato unter Berücksichtigung eines eingegebenen ersten Leistungsverlaufs (P0i stato), der anhand eines statodynamischen Bewegungsablaufs, welcher aus einer muskulär vorgespannten Startposition des Sportlers in eine erste Bewegungsrichtung erfolgt, ohne Belastung ermittelt wurde, und eines eingegebenen zweiten Leistungs verlaufs (PmLstato), der anhand desselben statodynamischen Bewegungsablaufs mit ei ner vorgegebenen Belastung ermittelt wurde, sowie der Größe der vorgegebenen Be lastung ermittelt wird; und wobei StElasto unter Berücksichtigung eines eingegebenen dritten Leistungsverlaufs (P0i Eiasto), der anhand eines elastodynamischen Bewegungsablaufs, welcher aus einer muskulär entspannten Ruheposition des Sportlers in eine entgegengesetzte zweite Be wegungsrichtung bis zur Startposition als Umkehrpunkt und dann in die erste Bewe gungsrichtung erfolgt, ohne Belastung ermittelt wurde, und eines eingegebenen vierten Leistungsverlaufs (PmLEiasto), der anhand eines elastodynamischen Bewegungsablaufs, welcher aus der muskulär entspannten Ruheposition des Sportlers in die entgegenge setzte zweite Bewegungsrichtung bis zur Startposition als Umkehrpunkt und dann in die erste Bewegungsrichtung erfolgt, mit einer vorgegebenen Belastung ermittelt wur de, sowie der Größe der vorgegebenen Belastung ermittelt wird. W = St * f c * 180 ° where f c is a predeterminable gender-specific and / or target-dependent value, which is preferably in the range 7 to 12; where St = (Sts tato + St Eiasto ) / 2; Sts tato taking into account an entered first performance curve (P 0i stato), which was determined on the basis of a statodynamic movement sequence, which takes place from a muscularly preloaded starting position of the athlete in a first movement direction, without load, and an entered second performance curve (PmLstato), which was determined on the basis of the same statodynamic movement sequence with a predetermined load, and the size of the predetermined load is determined; and where St Elasto takes into account an entered third performance curve (P 0i Eiasto), which takes place on the basis of an elastodynamic movement sequence which occurs from a muscularly relaxed resting position of the athlete in an opposite second movement direction to the starting position as a reversal point and then in the first movement direction, was determined without load, and an entered fourth performance curve (P mLEiasto ), which is based on an elastodynamic movement sequence, which takes place from the muscularly relaxed resting position of the athlete in the opposite second movement direction to the starting position as a reversal point and then in the first movement direction, with one predetermined load was determined, and the size of the predetermined load is determined.
15. Computer-implementiertes Verfahren (20) gemäß Anspruch 14, ferner umfassend den Schritt: f) Vorgeben (22) von Trainingsübungen eines Trainingsplans (TP), die basierend auf einer Abweichung eines aktuellen Trainingskompasswertes (W) von einem vorgege benen Sollwert (Wsoii) aus einer Mehrzahl vordefinierter Trainingsübungen unter schiedlicher Belastungen ermittelt werden. 15. The computer-implemented method (20) according to claim 14, further comprising the step: f) specifying (22) training exercises of a training plan (TP) based on a deviation of a current training compass value (W) from a predetermined target value (W soii ) can be determined from a plurality of predefined training exercises under different loads.
16. Computer-implementiertes Verfahren (20) gemäß Anspruch 15, wobei 16. The computer-implemented method (20) according to claim 15, wherein
in Schritt f) ferner eine Intensität der Trainingsübungen des Trainingsplans (TP) basie rend auf einer ermittelten aktuellen Trainingskapazität (Tk r anhand eines vorgegebe nen Quantifizierungs Systems ermittelt wird, das für jede Trainingskategorie einen Be lastungsparameter und für jeden Teilbereich der jeweiligen Trainingskategorie einen Faktor vorgibt, der die Intensität in Relation zu dem Belastungsparameter des jeweili gen Teilbereichs setzt. in step f), an intensity of the training exercises of the training plan (TP) is determined based on a determined current training capacity (Tk r using a predetermined quantification system, which specifies a load parameter for each training category and a factor for each sub-area of the respective training category , which sets the intensity in relation to the load parameter of the respective sub-area.
17. Computer- implementierte Vorrichtung (100) zum Ermitteln individueller Trainings ressourcen biologischer Organismen (200) anhand eines zeitlichen Verlaufes aufei nanderfolgender Trainingszustände, umfassend einen Speicher (102) und eine Steuer einrichtung (101), die aufweist: ein Eingabemodul, das ausgestaltet und eingerichtet ist zum Eingeben (15) mindestens eines zeitlichen Leistungsverlaufs (P0i_stato, Pmi.stato, PoLEiasto, PmLEiasto) und eines je weiligen Zeitintervalls ([tstaiti tStart+Atphase] ; ([tEnde-Atphase; tEnde] ) in der Startphase und/oder in der Endphase des jeweiligen zeitlichen Leistungsverlaufs (P0i_stato, Pmijstato, PoLEiasto, PmLEiasto), welche anhand eines Ausführens eines jeweiligen vorgegebenen Bewegungsablaufs durch den biologischen Organismus (200) mit einer vorgegebenen Aktionsform und unter einer jeweiligen vorgegebenen Belastung in einem aktuellen Trainingszustand ermittelt wurden; ein Berechnungsmodul, das ausgestaltet und eingerichtet ist zum Berechnen (16) einer jeweiligen mittleren Leistung (Pstart_ol_Stato, PEnde_ol_Stato, Pstart_mLStato, PEnde_ml_Stato, Pstart_oLEiasto, PEnde_oi_Eiasto, Pstart_mLEiasto, PEnde_mi_Eiasto) iu dem jeweiligen eingegebenen Zeitintervall ([tStart; tstart+AtPhase] ; ([tEnde-AtPhase; tEnde]) in der Startphase und/oder in der Endphase des jeweiligen zeitlichen Leistungsverlaufs (P0i stato, PmLstato, Pol_Elasto? P mi Eiasto) für jeden eingegebenen Leistungsverlauf (P0i_stato, Pmi.stato, Pol _Elasto? 17. Computer-implemented device (100) for determining individual training resources of biological organisms (200) on the basis of a time course of successive training states, comprising a memory (102) and a control device (101), which has: an input module that is designed and is set up for entering (15) at least one temporal performance curve (P 0 i_stato, Pmi . stato, PoLEiasto, PmLEiasto) and a respective time interval ([ts taiti t S tart + Atp hase ]; ([t En de-Atp hase ; t end ]) in the start phase and / or in the end phase of the respective temporal performance curve (P 0 i_stato, Pmijstato, PoLEiasto, PmLEiasto), which is carried out by the biological organism (200) with a specified form of action and by executing a respective specified movement sequence a respective predefined load was determined in a current training state; a calculation module that designs and sets up t is for calculating (16) a respective average power (Pstart_ol_Stato, PEnde_ol_Stato, Pstart_mLStato, PEnde_ml_Stato, Pstart_oLEiasto, PEnde_oi_Eiasto, Pstart_mLEiasto, PEnde_mi_Eiasto) in the respective entered time interval ([t Sta r tstart + At phase ]; ([t en de-at phase ; t end ]) in the start phase and / or in the Final phase of the respective temporal performance curve (P 0i stato, PmLstato, Pol_Elasto? P mi Eiasto) for each entered performance curve (P 0 i_stato, Pmi . Stato, Pol _Elasto?
Pml_Elasto); Und ein Ermittlungsmodul, das ausgestaltet und eingerichtet ist zum Ermitteln (17) einer aktuellen neuromuskulären Basisgröße (Kpot, Akt, Sf) unter Berücksichtigung der je weiligen berechneten mittleren Leistung (PStart_oi_stato, Pi .nde„i siam, Pstart_mi_stato, REp- de_ml_Stato? Pstart_ol_Elasto? PEnde_ol_Elasto? Pstart_ml_Elasto? PEnde_ml_Elasto) Und einer jeweiligen entsprechenden eingegebenen und im Speicher (102) gespeicherten bisherigen maxi malen mittleren Leistung (PStart_oi_stato_max, PEnde_ _ol_Stato_max? P S t ar t ml S tato max> PEII-
Figure imgf000064_0001
Pml_Elasto); And a determination module that is designed and set up to determine (17) a current neuromuscular base variable (Kpot, Akt, Sf) taking into account the respective calculated average power (P S tart_oi_stato, Pi .ende "i siam, Pstart_mi_stato, RE p- de_ml_Stato? Pstart_ol_Elasto? PEnde_ol_Elasto? PEnde_ml_Elasto) and a respective corresponding input and stored in memory (102) stored previous maxi paint medium power (P S tart_oi_stato_max Pstart_ml_Elasto, PEnde_ _ol_Stato_max? PS t ar t ml S tpd max> PEII-
Figure imgf000064_0001
nem früheren Trainingszustand, die einen Rückschluss auf den aktuellen Trainingszu stand erlaubt.  previous training status, which allows conclusions to be drawn about the current training status.
18. Computer-implementierte Vorrichtung (100) nach Anspruch 17, weiterhin umfassend eine Kraftmessplatte (103), die ausgestaltet und eingerichtet ist zum Messen eines zeit lichen Kraftverlaufs (F(t)) bei jedem Ausführen eines vorgegebenen Bewegungsab laufs, oder eine Beschleunigungsmesseinrichtung, die ausgestaltet und eingerichtet ist zum Messen eines zeitlichen Beschleunigungsverlauf (a(t)) bei jedem Ausführen eines vorgegebenen Bewegungsablaufs; wobei die Kraftmessplatte (103) oder die Beschleunigungsmesseinrichtung mit der Steuereinrichtung (101) verbunden ist uns eingerichtet ist, den gemessenen zeitlichen Kraftverlauf (F(t)) bzw. den gemessenen zeitlichen Beschleunigungsverlauf (a(t)) in die Steuereinrichtung (101) einzugeben; und wobei die Steuereinrichtung (101) ein Ableitungsmodul aufweist, das ausgestaltet und eingerichtet ist zum 18. The computer-implemented device (100) according to claim 17, further comprising a force measuring plate (103) which is designed and set up for measuring a temporal force profile (F (t)) each time a predetermined movement sequence is carried out, or an acceleration measuring device, which is designed and set up to measure a time course of acceleration (a (t)) each time a predetermined movement sequence is carried out; The force measuring plate (103) or the acceleration measuring device is connected to the control device (101) and is set up to enter the measured temporal force curve (F (t)) or the measured temporal acceleration curve (a (t)) into the control device (101) ; and wherein the control device (101) has a derivation module which is designed and set up for
Ableiten eines jeweiligen entsprechenden zeitlichen Geschwindigkeitsverlaufs (v(t)) aus dem jeweiligen gemessenen zeitlichen Kraftverlaufs (F(t)) und dem Körperge wicht des biologischen Organismus (200); Ableiten (14) von dem jeweiligen Leistungsverlauf (P0i stato, Pmijstato, P0i Elasto,Deriving a respective corresponding temporal course of velocity (v (t)) from the respective measured temporal course of force (F (t)) and the body weight of the biological organism (200); Deriving (14) from the respective performance curve (P 0i stato, Pmijstato, P 0i Elasto,
P mi Eiasto) basierend auf dem Kraftverlauf (F(t)) und/oder Beschleunigungsverläufen (a(t)) sowie dem jeweiligen ermittelten entsprechenden zeitlichen Geschwindigkeits verlauf (v(t)); und P mi Eiasto) based on the force curve (F (t)) and / or acceleration curves (a (t)) as well as the respective determined temporal velocity curve (v (t)); and
Ableiten (14) des jeweiligen vorgegebenen Zeitintervalls ([tstarti tstart+Atp aSe] ; ([tEnde- Atphasei tEnde]) in der Startphase und/oder in der Endphase des jeweiligen zeitlichen Leistungsverlaufs (PoLstato, PmLstato, R.,i i .iasm, R,,,i i .iasm), derart, dass das jeweilige vor gegebene Zeitintervall ([tStart; tstart+AtphaSe] ) in der Startphase bei einer ersten vorgege benen Geschwindigkeit (v0) beginnt und das jeweilige vorgegebene Zeitintervall ([tEn- de-Atphasei tEnde]) in der Endphase bei einer zweiten vorgegebenen Geschwindigkeit (Vmax) endet und eine jeweilige vorgegebene Zeitdauer Atph;l se aufweist. Deriving (14) the respective predetermined time interval ([ts tarti ts tart + Atp aSe ]; ([t Ende - Atp hasei t Ende ])) in the start phase and / or in the end phase of the respective temporal performance curve (PoLstato, PmLstato, R. ii .iasm, R ,,, ii .iasm) such that the respective front given time interval ([t Sta rt; tstart + ATPH aS e]) v in the initial phase at a first PRE-surrounded speed (0) begins and the respective predetermined time interval ([t end -ATP hasei t end]) in the end phase at a second predetermined velocity (Vmax) ends and a respective predetermined time duration Atp h; has l se.
19. Computer-implementierte Vorrichtung (100) nach Anspruch 17 oder 18, weiterhin umfas send ein Display (104), auf dem bei jedem ausgeführten Bewegungsablauf ein jeweiliger ermittelter zurückgelegter Weg und/oder eine Information darüber, ob der ausgeführte Bewegungsablauf als gültig verwendet wird, anzeigbar ist. 19. The computer-implemented device (100) according to claim 17 or 18, further comprising a display (104) on which, with each executed movement sequence, a respectively determined path covered and / or information about whether the executed movement sequence is used as valid , can be displayed.
20. Computer-implementierte Vorrichtung (100) nach Anspruch 17, 18 oder 19, welche zur20. Computer-implemented device (100) according to claim 17, 18 or 19, which for
Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 12 ausgestaltet und eingerichtet ist, wo bei die Steuereinrichtung (101) ein Bestimmungsmodul aufweist, das ausgestaltet und eingerichtet ist zum Bestimmen (18) einer aktuellen Trainingskapazität (Tkap), die eine Aussage über die aktuellen Trainingsressourcen des biologischen Organismus (200) ermöglicht, unter Berücksich tigung des ermittelten aktuellen Kraftpotentials (Kpot) und eines eingegebenen bishe rigen maximalen Kraftpotentials (Kpotmax) sowie optional unter Berücksichtigung der ermittelten aktuellen Aktivierungsfähigkeit (Akt) und einer eingegebenen bisherigen maximalen Aktivierungsfähigkeit (Aktmax) sowie optional unter Berücksichtigung der ermittelten aktuellen Spannungsfähigkeit (Sf) und einer eingegebenen bisherigen ma ximalen Spannungsfähigkeit (Sfmax). Implementation of the method is designed and set up, where the control device (101) has a determination module which is designed and set up to determine (18) a current training capacity (Tkap), which provides information about the current training resources of the biological organism ( 200) enables, taking into account the determined current force potential (Kpot) and an entered maximum force potential (Kpot max ) as well as optionally taking into account the determined current activation ability (Akt) and an entered previous maximum activation ability (Akt max ) and optionally taking into account the determined current voltage capability (Sf) and a previously entered maximum voltage capability (Sf max ).
21. Computer-implementierte Vorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 17 bis 20, welche zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 14 ausgestaltet und einge richtet ist, wobei die Steuereinrichtung (101) ein Ermittlungsmodul aufweist zum Ermitteln (21) eines aktuellen Trainings kompasswerts (W), der zwischen 0 und 180° liegt, zum Ermitteln des optimalen Trai ningsschwerpunktes, wobei der aktuelle Trainingskompasswert (W) gemäß folgender Beziehung ermittelt wird: 21. Computer-implemented device (100) according to one of claims 17 to 20, which is designed and set up to carry out the method according to claim 14, wherein the control device (101) has a determination module for determining (21) a current training compass value ( W), which lies between 0 and 180 °, to determine the optimal training focus, whereby the current training compass value (W) is determined according to the following relationship:
W = St * fc * 180° wobei fc ein vorgebbarer geschlechts spezifischer und/oder zielabhängiger Wert, der vorzugsweise im Bereich 7 bis 12 liegt, ist; wobei St = (Ststato + StEiasto)/2; wobei Ststato unter Berücksichtigung eines eingegebenen ersten Leistungsverlaufs (Poi_stato), der anhand eines statodynamischen Bewegungsablaufs, welcher aus einer muskulär vorgespannten Startposition des Sportlers in eine erste Bewegungsrichtung erfolgt, ohne Belastung ermittelt wurde, und eines eingegebenen zweiten Leistungs verlaufs (PmLstato), der anhand desselben statodynamischen Bewegungsablaufs mit ei ner vorgegebenen Belastung ermittelt wurde, sowie der Größe der vorgegebenen Be lastung ermittelt wird; und wobei StE asto unter Berücksichtigung eines eingegebenen dritten Leistungsverlaufs (PoLEiasto), der anhand eines elastodynamischen Bewegungsablaufs, welcher aus einer muskulär entspannten Ruheposition des Sportlers in eine entgegengesetzte zweite Be wegungsrichtung bis zur Startposition als Umkehrpunkt und dann in die erste Bewe gungsrichtung erfolgt, ohne Belastung ermittelt wurde, und eines eingegebenen vierten Leistungsverlaufs (PmLEiasto), der anhand eines elastodynamischen Bewegungsablaufs, welcher aus der muskulär entspannten Ruheposition des Sportlers in die entgegenge setzte zweite Bewegungsrichtung bis zur Startposition als Umkehrpunkt und dann in die erste Bewegungsrichtung erfolgt, mit einer vorgegebenen Belastung ermittelt wur de, sowie der Größe der vorgegebenen Belastung ermittelt wird. W = St * f c * 180 ° where f c is a predeterminable gender-specific and / or target-dependent value, which is preferably in the range 7 to 12; where St = (Sts tato + St Eiasto ) / 2; Sts tato taking into account an entered first performance curve (Poi_stato), which was determined on the basis of a statodynamic movement sequence, which takes place from a muscularly preloaded starting position of the athlete in a first direction of movement, without loading, and an entered second performance curve (PmLstato), which the same statodynamic movement sequence was determined with a predetermined load, and the size of the predetermined load was determined; and wherein St E asto taking into account an entered third performance curve (PoLEiasto), which takes place on the basis of an elastodynamic movement sequence, which occurs from a muscularly relaxed resting position of the athlete in an opposite second movement direction to the starting position as a reversal point and then in the first movement direction Load was determined, and an entered fourth performance curve (P mLEiasto ), which is based on an elastodynamic movement sequence, which takes place from the muscularly relaxed resting position of the athlete in the opposite second movement direction to the starting position as a reversal point and then in the first movement direction, with a predetermined one Load was determined and the size of the specified load is determined.
22. Computer- implementierte Vorrichtung Vorrichtung (100) gemäß Anspruch 21, wobei der aktuelle Trainingskompasswert (W) auf dem Display (104) anzeigbar ist. 22. The computer-implemented device device (100) according to claim 21, wherein the current training compass value (W) can be shown on the display (104).
23. Computer- implementierte Vorrichtung (100) gemäß Anspruch 21 oder 22, wobei die Steuereinrichtung (101) ein Vorgabemodul aufweist, das ausgestaltet und eingerichtet ist zum Vorgeben von Trainingsübungen eines Trainingsplans, die basierend auf einer Abweichung eines ak tuellen Trainingskompasswertes (W) von einem vorgegebenen Sollwert (Wson) aus ei ner Mehrzahl vordefinierter Trainingsübungen unterschiedlicher Belastungen ermittelt werden. 23. The computer-implemented device (100) according to claim 21 or 22, wherein the control device (101) has a default module that is designed and set up for specifying training exercises of a training plan based on a deviation of a current training compass value (W) from a predetermined target value (W so n) can be determined from a plurality of predefined training exercises of different loads.
24. Computer- implementierte Vorrichtung (100) gemäß Anspruch 23, wobei die vorgege benen Trainingsübungen auf dem Display (104) anzeigbar sind. 24. The computer-implemented device (100) according to claim 23, wherein the predetermined training exercises can be shown on the display (104).
25. Computer- implementierte Vorrichtung (100) gemäß Anspruch 24, wobei die ermittelte Intensität der Trainingsübungen auf dem Display (104) anzeigbar ist. 25. The computer-implemented device (100) according to claim 24, wherein the determined intensity of the training exercises can be shown on the display (104).
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