Metabolische Simulation

Abstract

Metabolische Prozesse führen den Stoffwechsel durch, der die für sportliche Belastungen erforderliche Energie zur Verfügung stellt. Eine direkte quantitative Modellierung der Metaboliten als Variablen ist möglich, aber sehr komplex. Einfachere Modelle abstrahieren die zugrunde liegende Physiologie auf elegante Weise und haben sich in der Praxis der Sportinformatik erfolgreich durchgesetzt. Die mathematische Modellierung der messbaren Output-Größen Sauerstoffaufnahme, Lakatkonzentration sowie der Herzfrequenz ergibt eine solide Grundlage mit Anwendungen in der Planung und Steuerung von Leistung im Training und im Wettkampf. Oftmals erscheinen solche Modelle in der Form einfacher linearer Differenzialgleichungen mit exponentiellen, asymptotisch konstanten Lösungen, die gegen ein Äquilibrium konvergieren. Das CP-Modell (critical power) hingegen beschreibt die Beziehung zwischen geleisteter Arbeit und den verbleibenden Energiereserven. Mit diesem physiologischen Modell, kombiniert mit einem mechanischen Modell von physikalischer Leistung beim Radfahren auf einer Strecke mit gegebenem Höhenprofil, lassen sich durch nummerische Verfahren optimale Pacing-Strategien berechnen.