Leistungsdiagnostik zur Ermittlung der individuellen Schwellen.

Bei Kenntnis der eigenen aerob/ aneroben Schwelle und diesbezüglich adaptiertes Training mit einem Pulsmesser sind optimale Trainingsergebnisse fast schon „Pflicht“.

Im folgenden Text möchte ich für den interessierten Sportler die medizinischen Grundlagen erklären.

Die aerobe Schwelle stellt den Punkt der günstigsten Sauerstoffverwertung bei niedrigster Laktatproduktion dar. *1

Die anaerobe Schwelle bezeichnet den Bereich der höchstmöglichen Belastungsintensität, der noch ohne zunehmende Übersäuerung aufrecht erhalten werden kann. Dabei herrscht ein Gleichgewicht zwischen Sauerstoffbedarf und Sauerstoffaufnahme: steady state.*2

VO2 max. beschreibt die individuelle maximale Sauerstoffaufnahme. Bei trainierten Sportlern ist diese hoch (bessere Lungenfunktion, verbessertes Herzkreislaufsystem, optimierte Mikrodurchblutung in den Muskeln) bei Untrainierten eher niedrig.

Hohe Sauerstoffaufnahme = gute Energiegewinnung = hohe sportliche Leistung

Niedrige Sauerstoffaufnahme = frühe Übersäuerung (Laktatbildung) = frühe Ermüdung und wenig Leistung.

*1Die aerobe Schwelle entspricht in der Spiroergometrie dem VAT [Ventilatorisch anerober Übergang]

*2Die anerobe Schwelle entspricht in der Spiroergometrie dem RCP [respiratorischer Kompensationspunkt]

Bis zur aeroben Schwelle wird der Energiebedarf des Körpers hauptsächlich durch den aeroben Stoffwechsel – also unter Sauerstoffbedingungen – gedeckt. Darüber hinaus benötigte Energie kann nur durch die zusätzliche Energiegewinnung aus dem anerob- laktaziden Stoffwechsel bereitgestellt werden. Bis zur aeroben Schwelle sind vorwiegend die Fettverbrennung und die Kohlenhydrat-verbrennung (Glucoseverbrennung) unter Sauerstoffbedingungen für die Energieversorgung verantwortlich.
Ab der aeroben Schwelle kann die weitere Energie nur zusätzlich über die Steigerung der Kohlenhydratverbrennung bereitgestellt werden. Dann ist die jeweils individuelle Sauerstoffaufnahme der limitierende Faktor. Leistungssportler haben eine sehr hohe Sauerstoffaufnahme, untrainierte eher eine niedrigere. Dementsprechend kommt eher viel oder weniger Sauerstoff an die energieliefernden Muskelzellen. Bei viel Sauerstoff wird die Glucose aerob verbrannt. (d.h. mit Sauerstoff) Es entsteht viel Energie. Die weiteren Abbauprodukte sind Kohlendioxid und Wasser. Beides wird gut abtransportiert, der Sportler ist in dieser Phase sehr leistungsfähig. Bei untrainierten Sportlern kommt nur wenig Sauerstoff an den energieliefernden Muskelzellen an. Diese schalten auf den anaerob- laktaziden Stoffwechsel um. (ohne Sauerstoff – zu Milchsäure) Es entsteht nur wenig Energie und gleichzeitig kommt es zur zunehmenden Übersäuerung durch das Laktat (Milchsäure). Der Körper steigert in dieser Phase den Abtransport, viele kleine Gefäße werden geöffnet. Das Laktat wird zu Gehirn und Leber transportiert und dort abgebaut. Somit hält der Körper über einen weiteren Zeitraum der körperlichen Belastung den Laktatspiegel stabil niedrig. Dies wird als Steady State bezeichnet. In dieser Phase können gute sportliche Leistungen erbracht werden. Die Dauer der Phase ist von der Sauerstoffaufnahmekapazität der Lunge (Wieviel kann die Lunge an Sauerstoff aufnehmen?) und von der Abtransportkapazität (Wie gut ist der Muskel mit kleinen Gefäßen durchsetzt?) abhängig. Beides ist während der Trainingsphasen steigerbar. Bei häufigem Ausdauertraining (mind. 3x pro Woche) passt sich die Lunge den erhöhten Sauerstoffanforderungen an und auch im Muskel bilden sich Gefäße und die Durchblutung wird optimiert. Auch die Leber zeigt beim Leistungssportler eine deutlich erhöhte Laktatabbaufunktion.

Wird die sportliche Leistung erneut gesteigert oder eine lange Ausdauerleistung vom Körper abgefordert, so dekompensiert früher (untrainierter Sportler) oder später (Leistungssportler) jedes System. In dieser Phase steigt exponentiell die Übersäurerung. Es kommt relativ zu wenig Sauerstoff zu den ernergiehungrigen Muskelzellen an und auch der Abtransport des Laktats ist überfordert. In dieser Phase ist die anerobe Schwelle überschritten. Der Laktatspiegel steigt zunehmend an.

Durch die Übersäurerung im Muskel werden Nervenfasern gereizt,es entstehen Schmerzen, Krämpfe und der Muskel ermüdet.

Diese anerobe Phase wird vom Sportler nicht lange toleriert. Er ermüdet schnell und auch die Motivation zur Fortsetzung der sportlichen Aktivität nimmt rapide ab.

Diese Phase eignet sich allenfalls zum Zieleinlauf beim Marathon, zum schwimmen, klettern, rudern etc. auf den letzten Metern.

Danach braucht der Körper eine relativ lange Erholungsphase um die Ausgangslage wieder herzustellen.

Auch in der zuletzt beschriebenen Phase zeigen Leistungssportler eine deutlich bessere Anpassung als Untrainierte.

Leistungssportler tolerieren deutlich höhere Laktatkonzentrationen, bevor der Muskel ermüdet. Auch die Schmerzfasern reagieren nicht so schnell auf den Säurereiz. Zusätzlich ist die Regenerationsphase deutlich verkürzt und der Sportler zur erneuten körperlichen Leistung bereit.

Trainierte Sportler können auch unter Belastung stärker schwitzen als Untrainierte. Dadurch kann die Stoffwechselwärme besser abtransportiert werden und es kommt nicht zum Hitzestau in den Muskelfasern. Beim Untrainierten wird auch durch den Wärmestau die Muskelermüdung vorangetrieben.

Die aerobe und auch die anaerobe Schwelle lassen sich durch Ausdauertraining wunderbar in Richtung Leistungssportler verschieben. Hierbei ist jedoch ein dosiertes Training notwendig.

Kommt es zu einem sportlichen Dauerreiz im Steady- State- Bereich (s.o.), so wird der stärkste Anpassungsreiz an den Körper gestellt und schnelle und nachhaltige Leistungssteigerungen sind zu erwarten. Ein Leistungssportler kann bei 80% der VO2 max. (maximale Sauerstoffaufnahme) noch aerob Energie gewinnen und somit diese hohe Belastungsintensität lange durchhalten. Dagegen kommt ein Untrainierter schon bei 50% der VO2 max. in den aneroben Bereich und wird aufgrund des Sauerstoffdefizits und der damit einher gehenden Laktatbildung (Übersäuerung) nicht lange standhalten.

Nicht nur Leistungssportler trainieren unter diesen optimierten Bedingungen, auch für den Breitensportler ist es dank der Spiroergometrie jetzt möglich auf diese Informationen zuzugreifen.

Nimmt man die Spiroergometrie- Auswertung als Grundlage für die Gestaltung des Trainingsplanes und hält sich auch während des Trainings an die Vorgaben, dann kann sehr kurzfristig die eigene Leistungsfähigkeit deutlich gesteigert werden. Die Trainingsphasen können zeitlich begrenzt und optimiert werden.

Wenn Sie weitere Informationen zur Spiroergometrie haben möchten,vereinbaren Sie gern einen Termin in unserer Sprechstunde.

 

ventilatorische Schwellen bei der Spiroergometrie