In dieser Woche findet in Antwerpen die Hockey-EM statt. Hockey ist eine Sportart, in der die Niederlande traditionell gut abschneiden. Der Wettbewerb ist jedoch im Laufe der Jahre härter geworden, und das bedeutet, dass die Niederlande sowohl auf dem Feld als auch außerhalb intelligenter werden müssen. Forschungseinrichtungen sind gefragt, um die individuellen Qualitäten der Akteure zu optimieren.

Denn obwohl Hockey ein Mannschaftssport ist, hat jeder Spieler sein eigenes persönliches Strategiebuch. Das betrifft sowohl die offensichtlichen Talente als auch eher versteckte Faktoren wie Erholungszeit und psychischer Stress außerhalb des Trainings. Diese Unterschiede erfordern individuelles Training, sagt die biomedizinische R&D-Ingenieurin Heleen Boers von imec Nederland. Aber wie bekommt man ein klares Bild dieser Unterschiede? Mit Nano4Sports, einem mit europäischen Interreg-Mitteln unterstützten Projekt, arbeitet imec an einem 24-Stunden-Monitoring sowie an anderen Projekten. Das geschieht durch den Einsatz einer Uhr, die kontinuierlich die Reaktion jedes Einzelnen auf psychischen Stress anzeigt.

Heleen Boers (© imec)

Nano4Sports soll innovative Technologie sowohl im Freizeit- als auch im Spitzensport einsetzen, erklärt Boers. „Das Tolle daran ist, dass jeder Fall auf einer praktischen Frage basiert. Das ist auch eine der Säulen des Projekts.Wir entwickeln nichts, weil wir als Forscher es für toll halten, es geht um die Sportler, die es für notwendig halten. Im Bereich Hockey und Fußball gab es einen Bedarf an 24/7 Überwachung.“

Die Messung von Herzfrequenz, Tempo und zurückgelegter Wegstrecke während des Trainings ist heutzutage normal. Das ermöglicht es einem Coach, die Auswirkungen einer Trainingseinheit auf eine Person zu beurteilen. „Außerhalb des Trainings wird wenig gemessen. So kann beispielsweise eine Person während des Trainings eine sehr hohe und eine andere eine niedrigere Herzfrequenz haben. Danach kann die hohe Herzfrequenz schnell sinken und die niedrigere Herzfrequenz relativ hoch bleiben. Im letzteren Fall wechselt der Körper nicht in den Erholungsmodus. Man will, dass sich die Muskeln erholen und der Körper für das nächste Training bereit ist.“ Heutzutage messen Tools von Marken wie Fitbit, Garmin und Suunto den ganzen Tag über Herzfrequenz, Schlaf und manchmal auch Temperatur. Das liefert viele Informationen, sagt aber nichts über Ursache und Wirkung aus.

Die Leitfähigkeit der Haut sagt viel über das Stresslevel aus

Übermäßige Anstrengung kann eine Ursache für eine langsamere Erholung sein. „Du machst weiter und deine Herzfrequenz sinkt nicht. Deshalb reagiert man nicht mehr gut auf das Training, es pendelt sich irgendwie ein.“ Aber es gibt auch externe Faktoren, die Erholung beeinflussen, so Boers. „Wie Stress. Das hat nichts mit deinem Training zu tun, beeinflusst aber deine Ruhe. Hast du außerhalb deines Trainings viel zu tun? Hast du Zeit, in deinen Erholungsmodus zu wechseln? Diesen Teil deines mentalen Zustands.“ Das Forschungsinstitut untersuchte an Hunderten von eigenen Mitarbeitern, ob die entwickelte Uhr die physikalischen Parameter misst, die mit dem Stressleven verbunden sind, das eine Person erlebt. Die Uhr misst die Leitfähigkeit der Haut, den Grad der Schweißbildung. „Das Verhalten deiner Haut ist sehr empfindlich gegenüber Veränderungen bezüglich deiner Aufmerksamkeit, deines Stresssystems. Wenn man zum Beispiel bei einem Autorennen schockiert ist, wird die Leitfähigkeit der Haut steigen und man wird mehr schwitzen.“

Horloge (© imec)

Die Forschung ergab, dass der Stress, den eine Person erlebt und wie der Körper darauf reagiert, individuell sehr unterschiedlich ist. „Was wir jetzt untersuchen wollen, ist, welche Rolle diese mentale Komponente spielt. Wenn Sportler sagen, dass sie unter Stress stehen, misst die Uhr, wie der Körper darauf reagiert.“ Im vergangenen Sommer überwachten zehn Ruderer ihre Erholungszeit und ihren empfundenen Stress. Sie trugen die Uhr Tag und Nacht, außer während des Trainings, bei dem sie eigene Herzfrequenzmessgeräte trugen. Sie füllten auch einen Standardfragebogen aus und eine App fragte sie mehrmals täglich, wie viel Stress sie hatten. „Wenn man das vollständig überwachen kann, ist man in der Lage, Muster zu erkennen. Zum Beispiel, wenn jemand jedes Mal vor einem Wettkampf Stress hat. Sowohl der Athlet als auch der Trainer können dann den Trainingsplan individuell gestalten.“

Daphne van der Velden begrüßt diesen personalisierten Ansatz. Van der Velden ist Physiotherapeutin und Hockeyspielerin im Oranje-Rood-Team, Sieger der niederländischen Premier League 2019. „Es hilft einem Trainer, wenn er entscheiden kann, dass es für einen Athleten besser ist, etwas weniger intensiv zu trainieren. Vor allem bei jungen Sportlern, die aus welchen Gründen auch immer unter psychischem Stress leiden, wie z.B. Prüfungsstress oder Stress im Privatleben. Junge Menschen wachsen immer noch, und dieser mentale Druck beeinflusst die Leistungsfähigkeit des Spielers oder Athleten. Mehr Training auf gleichem Niveau kann zu einer Überbelastung führen. Im Moment wird das nicht ausreichend berücksichtigt.“

Sie selbst hatte in der letzten Saison eine Reaktion auf psychischen Stress. „Ich arbeitete dreißig Stunden pro Woche, musste zwanzig Stunden für meinen Master in Sportphysiotherapie lernen, siebenmal trainieren und bei einem Match antreten. Ich hatte alle möglichen Probleme, es war alles zu viel. Etwas musste sich ändern. Den Frieden und die Ruhe zu bekommen, um lernen zu können. Da fing ich an, sechs Stunden weniger zu arbeiten. Die Probleme verschwanden.“

Ein besseres Verständnis dafür, wie der Körper auf Stress reagiert, ist auch für den Sportler selbst wichtig, sagt Van der Velden. „In diesem Sinne bin ich jetzt etwas schlauer und weiß, dass alles im Gleichgewicht sein muss. Ich stelle mir vor, dass einige andere Athleten diese Verbindung nicht herstellen können, aber mit einer solchen Uhr könnten sie es wahrscheinlich.“

Zeitgleich mit dem Sport- und Innovationskongress am 7. Oktober präsentiert imec Nederland die Ergebnisse seiner Arbeit.