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Hier finden sich die Trainingssteuerungsbeiträge von Anne Krieg, geschrieben von 2000-2004.


Trainingsratgeber - Folge 2
 
Trainingsratgeber >>

Energie ist nicht alles, aber ohne Energie ist alles nichts!

Die Fähigkeit einen möglichst hohen "Power-output" und damit einen möglichst hohen Energieumsatz über die gesamte Wettkampfdistanz durchzuhalten ist deshalb ein entscheidender Faktor bei jedem Rennen. Wie aber gewinnt unsere Muskelzelle aus Kohlenhydraten, Fetten und auch Eiweißen diese Energie, die sich so gut anfühlt, wenn man über den Asphalt "fliegt" ? Diese Frage führt uns ein Stück weit ins Reich der Biochemie. Nun hat aber das Wort "Biochemie" selbst unter Medizinstudenten einen schlechten Klang. Trotzdem mute ich euch diese Dr. Sommer Folge zu. Schließlich winkt als Lohn der Mühe Klarheit in Begriffen wie Lactatwert, anaerobe Schwelle, maximale Sauerstoffaufnahme, und Hungerast. Motiviert ? Na dann los !

Welche Möglichkeiten gibt es ?

Die Energiewährung des Muskels, also die einzige Form in der sie direkt für die Kraftentwicklung genutzt werden kann, ist das ATP. Um ATP zu gewinnen, verbrennen die Zellen Kohlenhydrate und Fette mit und ohne Sauerstoff. Die Eiweiße spielen für den Energiehaushalt beim Sport kaum eine Rolle. Die Beteiligung von Sauerstoff ist dagegen ganz entscheidend. Deshalb teilt man den Energiestoffwechsel auch primär nach diesem Gesichtspunkt ein:

Mit Sauerstoff: Aerob

Die aerobe Umsetzung von Fetten und Kohlenhydraten mit Sauerstoff erfolgt bis zu den für den Körper unschädlichen Endprodukten Kohlenstoffdioxid und Wasser. Es handelt sich also sozusagen um eine saubere Verbrennung. Eine aerob erbrachte Leistung kann deshalb sehr lange durchgehalten werden. Allerdings ist ihre Intensität durch den Sauerstofftransport und damit durch die Herz-Kreislauf-Leistungsfähigkeit begrenzt.

Ohne Sauerstoff: Anaerob (lactazid)

(Es gibt auch einen anaerob alactaziden Weg, der spielt aber nur für extreme Sprints eine Rolle.)

Dagegen hat die anaerob, lactazide Energiegewinnung mehrere Nachteile.

  1. Es entsteht Lactat (Salz der Milchsäure). Diese Substanz läßt den Muskel buchstäblich sauer werden und schränkt mit zunehmender Konzentration die Muskelleistung immer mehr ein, bis zum Belastungsabbruch.
  2. Es kann wesentlich weniger Energie aus dem Brennstoff gewonnen werden.
  3. Sie funktioniert nur mit Kohlenhydraten. Deren Speicher sind aber im Gegensatz zu denen der Fette (die würden selbst bei durchtrainierten Modellathleten für mehrere Tour de France Etappen ausreichen) sehr beschränkt.

Der Grund, warum unser Körper diesen unökonomischen und schmerzhaften Weg trotzdem manchmal geht, ist logisch. Er kann, wenn auch nur über einen begrentzten Zeitraum, mehr Energie umsetzen, als es ihm seine Sauerstoff-Transportkapazität eigentlich erlauben würde. Er macht sozusagen Schulden. Und tatsächlich spricht man auch von einer "Sauerstoffschuld". (Diese kann man sogar relativ leicht abschätzen und zwar mit dem Pulsüberhang. Dazu aber später mehr.)

Wie setzt unser Körper diese Stoffwechselwege ein ?

Alle drei Wege, also die aerobe Umsetzung von Fetten und Kohlenhydraten, die anaerob lactatzide Energiegewinnung aus Kohlenhydraten und auch die anaerob alactazide ATP Produktion laufen ständig nebeneinander ab. Selbst beim Schlafen wird also Lacat produziert. Nur das Verhältnis verschiebt sich dramatisch, je nach Belastungsniveau von der Ruhe bis zur Ausbelastung. Im Lauf einer graduellen Belastungssteigerung werden verschiedene Niveaus durchlaufen, die jeweils durch bestimmte Stoffwechselverhältnisse voneinander abgegrenzt sind. Sie werden im folgenden etwas vereinfacht wiedergegeben, um den Einstieg zu erleichtern.

1. Ruhe

Das Herz-Kreislauf-System kann mehr als genug Sauerstoff anliefern. Folglich herrscht der saubere aerobe Stoffwechsel vor. Das wenige Lactat, das gebildet wird, wird sofort vom Blutstrom abtransportiert und an anderer Stelle (v.a. Leber und Niere) abgebaut. Weder die Brennstoffspeicher, noch die Sauerstoffversorgung ist also besonders beansprucht. Der Lactatspiegel im Blut ist nicht Null, liegt aber bei einem Ruhewert von 0.8 mmol/l.

2. Leichte Beanspruchung

Immer noch reicht das Sauerstoffangebot dem Muskel aus; der Lactatspiegel liegt beim Ruhewert und die Energie wird hauptsächlich aerob gewonnen. An den Proportionen von aerobem und anaerobem Stoffwechsel hat sich also wenig geändert, nur die Energieumsatzrate hat sich erhöht. Wegen des dadurch erhöhten Bedarfs an Brennstoffen werden jetzt aber, besonders wenn die Belastung lange andauert, die Speicher interessant. Wie schon gesagt, sind die Fettreserven praktisch unbegrenzt. Also alles Null Problemo ? Nicht ganz, denn es gibt mit der Fettverbrennung zwei Probleme !

- Die Verbrennung von Fetten ist etwas unökonomischer, als die von Kohlenhydraten. Es wird also etwas mehr Sauerstoff pro umgesetzter Energiemenge benötigt. (Deshalb kann man das Verhältnis von Fett und Kohlenhydratverbrennung über den sog. respiratorischen Quotienten abschätzen. Dafür braucht man aber ein sportmedizinisches Labor.)

- Der untrainierte Muskel verbrennt "lieber" Kohlenhydrate als Fette. Und zwar auch schon auf niedrigen Belastungsstufen, auf denen der Ökonomievorteil noch gar keine Rolle spielt. Dadurch werden die wertvollen Kohlenhydratspeicher unnötig früh erschöpft, und wenn man das Tempo dann erhöhen will, ist kein Tiger mehr im Tank.

Die obere Grenze dieser leichten Belastung ist der Punkt, an dem der Lactatspiegel beginnt über den Ruhewert anzusteigen. Dieser Punkt heißt " aerobe Schwelle".

3. Mittelere Belastung

Ein Großteil der Energie wird immer noch aerob gewonnen. Allerdings wird der Anteil der anaeroben Energiegewinnung immer bedeutsamer. Ausserdem verschiebt sich auch die Relation von Fett- und Kohehydratverbrennung immer mehr auf die Seite der Kohlenhydrate. Einerseits, weil nur sie anaerob verstoffwechselt werden können, andererseites, da auch im aeroben Anteil Kohlenhydrate wegen des erwähnten Ökonomievorteils bei der Ausnutzung der Mangelware Sauerstoff immer mehr bevorzugt werden. Sind die Kohlenhydratspeicher aufgebraucht, stehen nur noch Fette zur Verfügung, und die Leistung muß entsprechend reduziert werden. Außerdem fühlt man sich schlecht, da das Gehirn auf Kohlenhydrate als Brennstoff angewiesen ist und keine Fette verbrennen kann.
Diesen wenig angenehmen Zustand bezeichnen die Rennradfahrer als "Hungerast" die Läufer eher als Treffen mit dem "Mann mit dem Hammer". Aber ganz egal wie man die Sache nennt, wenn es einmal so weit ist, hilft nur noch der Griff zu Süßem und das Bewußtsein, daß Dabeisein und Ankommen doch eigentlich (fast) alles ist.
Auf diesem mittleren Belastungsniveau, auf dem der größte Teil eines Langstreckenrennens bestritten wird, liegt der Lactatspiegel zwar über dem Ruhewert, bleibt aber bei konstanter Geschwindigkeit ebenfalls stabil. Man spricht unter diesen Bedingungen vom aerob-anaeroben Übergangsbereich.

4. Submaximale und maximale Belastung

Jetzt übersteigt der Energiebedarf die Kapazität des aeroben Stoffwechsels bei weitem. Um also eine solche Leistung erbringen zu können, muß ein so großer Anteil der Energie anaerob gewonnen werden, daß die Lactatproduktion die Beseitigungskapazität überschreitet. Deshalb kann sich kein Gleichgewicht zwischen Bildung und Abbau mehr entwickeln (wie im aerob anaeroben Übergangsberich) und der Lactatspiegel steigt auch bei konstanter Geschwindigketi immer weiter an. Die Leistungsstufe, ab der diese Lactatanhäufung stattfindet, heißt anaerobe Schwelle. Entscheidend dafür, daß Leistungen in diesem Bereich überhaupt möglich sind ist vor allem daß noch genug Superbenzin (Kohlenhydrate) vorhanden ist. Aber um hier das Optimale raus zu holen, geht es auch nicht ohne richtigen Biß und Motivation (siehe Psyche).

Was schließen wir daraus?

Der nächstliegende Schluß ist vielleicht, daß sich aus zwei Brennstoffen und zwei Verbrennungsarten doch ein ganz schön komplexes Bild ergeben kann. Je tiefer man aber in ein solches Räderwerk eingreifen will, und je mehr man es bis an seine Grenzen "tunen" möchte, desto besser sollte man sich im Klaren darüber sein, was man will und was man tut. Sonst schadet man leicht mehr, als man nützt. (Aus diesem Grund lasse ich bei meinem Auto die Motorhaube immer zu und versuche höchstens eine kräftigen Tritt gegen den ... was auch immer)

Bevor es also in den nächsten Folgen darum geht wie man was trainieren kann, sind hier erst einmal die sogenannten leistungslimiterenden Faktorenaufgelistet. Das sind Teileigenschaften, die sich zum großen Teil direkt aus dem oben beschriebenen Stoffwechselgeschehen ergeben und aus denen sich eine gute Rennleistung wie ein Puzzle zusammen setzt. Denn was bringt einem eine enorme Endgeschwindigkeit im Sprint, wenn man nach der halben Renndistanz bereits mit leerem Tank "am Schwanzende habacht steht". Umgekehrt bringt auf einer Mitteldistanz eine enorme Fettverbrennungsfähigkeit wenig, wenn die anaerobe Schwelle nicht stimmt.

Die entscheidenden Punkte hören sich an wie Binsenweisheiten, sind aber leider keine:

Daraus folgt, daß man vier Dinge kennen sollte:

Fangen wir also oben an:

Die leistungslimitierenden Faktoren

Energiebereitstellung

1. Die Sauerstofftransportkapazität (Maximale Sauerstoffaufnahme VO2max)
 
Sie limitiert den aeroben Stoffwechsel und damit die Leistung, die (ohne Lactatanhäufung) über eine längere Strecke maximal erbracht werden kann.
Man unterscheidet zwischen der absoluten und der relativen maximalen Sauerstoffaufnahme. Bei der relativen wird die absolute Kapazität durch das Körpergewicht geteilt. Je nach Disziplin ist das eine oder andere Maß ausschlaggebender. Grundsätzlich gilt, daß immer dann, wenn das eigene Körpergewicht ständig getragen und auf und ab bewegt werden muß, wie etwa beim Laufen, die relative VO2max relevant ist. Beim Rudern ist es umgekehrt. Das Körpergewicht wird vom Boot getragen und Wasser ist immer eben – also spielt das Körpergewicht nur eine geringe Rolle und die absolute VO2max ist das bessere Maß. Speedskaten und auch Radfahren liegen dazwischen. Auf der Ebene / Bahn ist die absolute VO2max entscheidend währen man am Berg das eigene Gewicht mit hochwuchten muß und deshalb schmale Bergziegen im Vorteil sind.
2. Die Kohlenhydratspeicher
 
Kohlenhydrate werden als Glycogen außer im Muskel selbst auch in der Leber gespeichert. Sie sind die Superbenzin-Tanks des Körpers und können durch gezieltes Training enorm vergrößert werden.
3. Die Fettverbrennung
 
Je größer der Anteil der Fette am aeroben Stoffwechsel ist, desto mehr werden die wertvollen Kohlenhydratspeicher geschont. Diese stehen dann für einen End- oder Zwischensprint zur Verfügung (oder eben auch nicht). Daß das rennentscheidend sein kann, brauche ich nicht zu betonen. Allerdings lässt sich der Anteil der Fettverbrennung nur durch langsame, lange, langweilige und damit bei vielen unbeliebte Trainingseinheiten vergrößern. Ausserdem dauert es relativ lange bevor man den Erfolg sieht. Trotzdem ist dies ein ganz entscheidender leistungslimitierender Faktor bei Langstreckenrennen, denn die Kohlenhydratspeicher lassen sich nicht endlos vergrößern.
4. Die anaerobe Schwelle
 
Das Anheben der anaeroben Schwelle, also das Verschieben des Beginns der Lactatakkumulation in höhere Geschwindigkeitsbereiche ist ein entscheidender Faktor des wettkampfspezifischen Trainings, insbesondere für die Mittelstrecke. Ein Teil davon wird schon durch eine höhere maximale Sauerstoffaufnahme bedingt, es ist aber auch möglich die anaerobe Schwelle relativ zur maximalen Sauerstoffaufnahme anzuheben. D.h. im Endeffekt, daß der zur Verfügung stehende Sauerstoff besser ausgenutzt wird.
(Physiologisch spielen hier Parameter herein wie etwa etwa die arteriovenöse Sauerstoffdifferenz, die kaum von praktischem Nutzen sind. Ich lasse sie deshalb hier offen. Wer sich brennend dafür interssiert kann mir ja eine eMail schreiben.)
Ausserdem läßt sich nicht nur die Bildung vermindern, sondern man kann durch Training auch die Abbaukapazität erhöhen (was im Ergebnis den gleichen Effekt hat).
5. Die Lactattoleranz
 
Bei kurzfristigen Maximalleistungen ist ein Überschreiten der anaeroben Schwelle nicht zu vermeiden. Wie lange ein solches Spitzentempo aber durchgehalten werden kann, hängt dann vor allem von der Lactattoleranz ab, also der maximalen Lactatkonzentration bei der Muskel und Motivation noch nicht den Dienst quittieren.

Andere Faktoren

6. Die Technik
 
Die oben genannten Faktoren bestimmen (nur) die Energiemenge, die bereitgestellt werden kann. Zu einem erfolgreichen Rennen tragen aber natürlich noch mehr Faktoren bei. Der wichtigste davon ist die Technik, denn sie bestimmt die Effizienz mit der diese Energie in Geschwindigkeit umgesetzt wird. Je besser also die Technik, desto höher der Wirkungsgrad, d.h. desto geringer der Energiebedarf für eine bestimmte Geschwindigkeit.
7. Die Psyche
 
Ein nicht zu unterschätzender Faktor. Denn sie bestimmt hauptsächlich den Grad bis auf den man sich seinen Grenzen annähern kann. Ein Rest autonom geschützer Reserven, also ein Leistungsbereich den wir nur unter akuter Lebensbedrohung ausnutzen können, bleibt bei jedem. Aber ein Spitzensportler kann einen größerern Teil seiner Gesamtleistungsfähigkeit willentlich einsetzen als ein Untrainierter.

Ich hoffe dieser kleine Ausflug in Biochemie und Physiologie war nicht all zu anstrengend. Beim nächsten Mal wird es dann praktisch, denn die beiden nächsten Folgen befassen sich mit den Möglichkeiten die beschriebenen Faktoren gezielt zu trainieren. Wer dann sofort zur Tat schreiten möchte, sollte sich schon einmal nach einem Pulsmesser umsehen, wenn er noch keinen hat.

© 2007 by Dr. Anne Krieg - Vervielfältigung nur mit Erlaubnis der Autorin.

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