Grundlagen des Ausdauertrainings
Um das schwellenorientierte Training nach dem Konzept der Norweger zu verstehen, müssen zunächst einige Grundlagen und Prinzipien des Ausdauertrainings betrachtet werden. Entscheidend ist das Verständnis der verschiedenen Arten der Energiebereitstellung während der Belastung.
Aerobevs. Anaerobe Energiebereitstellung
Muskeln brauchen Energie. Um diese Energie bereitzustellen, laufen im Körper verschiedene, sich ergänzende Systeme ab. Entscheidend ist, ob sie mit (aerob) oder ohne (anaerob) Sauerstoffbeteiligung ablaufen.
Die aerobe Energiebereitstellung nutzt der Organismus vor allem bei geringer bis mittlerer Belastungsintensität. Dabei werden sowohl Glykogen (Kohlenhydratstoffwechsel) als auch Fette (Fettstoffwechsel) abgebaut. Steigt die körperliche Belastung, benötigt die Muskulatur mehr Sauerstoff, um den Energiebedarf zu decken. Der Anteil des Kohlenhydratstoffwechsels an der Energiebereitstellung nimmt zu, der relative Anteil des Fettstoffwechsels nimmt ab.
Im Gegensatz zur aeroben Energiebereitstellung erfolgt die anaerobe Energiebereitstellung in Abwesenheit von Sauerstoff. Dies ist immer dann der Fall, wenn dem Körper intensive Leistungen abverlangt werden und er viel Energie benötigt. Zum Beispiel beim Sprinten, Gewichtheben oder bei intensiven Belastungen. In diesem Fall kann nicht genügend Sauerstoff zu den Muskeln transportiert werden.
Deshalb schaltet der Körper auf den anaeroben Stoffwechsel um. Im Mittelpunkt steht dabei die anaerobe Glykolyse, bei der Glukose oder gespeicherte Glykogenreserven in Energie umgewandelt werden. Dabei entsteht als Nebenprodukt Laktat. In geringen Mengen kann es vom Körper wieder in Energie umgewandelt werden. Oder es wird von der Leber zur Wiederherstellung von Glukose verwendet. Sammelt es sich jedoch bei intensiver Belastung (zu) schnell an, kann es nicht mehr vollständig verarbeitet werden. Die Folge ist ein saures Milieu in der Muskulatur, da Wasserstoffionen entstehen. Dies wiederum trägt zur Ermüdung bei.
In den Muskelzellen sind die Mitochondrien für die Umwandlung von Nährstoffen in Energie zuständig. Vor allem für die Produktion von Adenosintriphosphat (ATP), dem primären Energieträger aller Zellen. Neben ihrer Rolle im Kohlenhydratstoffwechsel sind sie auch für den Fettstoffwechsel unentbehrlich. Sie spalten Fettsäuren in kleinere Einheiten auf, die dann in den Citratzyklus eingehen. Mitochondrien sind in der Lage, sich an veränderte Bedingungen anzupassen. Regelmäßiges Ausdauertraining erhöht sowohl ihre Anzahl als auch ihre Leistungsfähigkeit.
An der Laktatschwelle wird der gesamte Sauerstoff in den Mitochondrien für den Laktatabbau verwendet, so dass der Fettstoffwechsel völlig zusammenbricht. Bei Intensitäten oberhalb der Laktatschwelle kommt es zu einer vermehrten Laktatanreicherung, die schließlich durch die entstehenden Wasserstoffionen zu einer starken Übersäuerung der Muskulatur führt.
Aerobe und anaerobe Energiebereitstellung sind zwei sich ergänzende Systeme, die es dem Körper ermöglichen, sich an unterschiedliche körperliche Belastungen anzupassen. Beide Systeme arbeiten parallel, wobei sich ihre Anteile je nach Belastungsintensität verschieben. Das Verständnis ihrer Funktion und der Faktoren, die ihre Leistungsfähigkeit beeinflussen, ist für Athleten und Trainer von entscheidender Bedeutung, um das Training optimal zu gestalten.
Die maximale Sauerstoffaufnahme (VO2max)
Die VO2max bezeichnet die maximale Sauerstoffmenge, die ein Athlet während einer intensiven körperlichen Belastung aufnehmen und verwerten kann.
Sie repräsentiert die Ausprägung des aeroben Stoffwechsels und ist bei maximaler körperlicher Belastung ein Maß für:
- die maximale Sauerstoffaufnahme über die Atmung
- die Transportkapazität des Sauerstoffs im Blutkreislauf
- die Sauerstoffverwertung im aeroben Muskelstoffwechsel
Die VO2max ist somit die Zusammenfassung der Leistungsfähigkeit der Teilsysteme Atmung, Herz-Kreislauf-System und Muskelzellen im Belastungszustand des Körpers.
Sie ist damit DIE klassische Messgröße zur Beurteilung der aeroben Leistungsfähigkeit eines Sportlers.
Ein höherer VO2max bedeutet, dass mehr Sauerstoff zu den Mitochondrien transportiert und dort zur Energiegewinnung genutzt werden kann. Dies ist oft ein limitierender Faktor für die aerobe Leistungsfähigkeit.
Für Ausdauersportler gilt für die maximale Sauerstoffaufnahme die Maxime:
Je höher desto besser!
Die maximale Laktatbildungsrate (VLamax)
Die maximale Laktatbildungsrate (VLamax) gibt an, wie schnell der Körper Laktat bilden kann. Eine hohe maximale Laktatbildungsrate weist auf eine hohe anaerobe Kapazität des Athleten hin. Bei sehr intensiven Belastungen, wie z.B. einem 400m-Lauf, ist dies ein entscheidendes Kriterium. Eine hohe Laktatbildungsrate kann für Ausdauersportler aber auch Nachteile haben: Der Kohlenhydratverbrauch steigt auch bei vergleichsweise moderaten Belastungen an und eine hohe Laktatanreicherung kann durch die daraus resultierende Übersäuerung der Muskulatur zu Muskelermüdung führen.
Die optimale Ausprägung der Laktatbildungsrate hängt daher stark von der Sportart ab. Für Sprinter sollte sie möglichst hoch sein, um in kurzer Zeit viel Energie bereitstellen zu können. Bei längeren Ausdauerbelastungen oder Disziplinen, die einen sparsamen Umgang mit den Glykogenspeichern erfordern, ist eine geringere Laktatbildung von Vorteil.
Laktat galt lange Zeit als reines "Abfallprodukt" des anaeroben Stoffwechsels, das zur Muskelermüdung beiträgt. Neuere Forschungen zeigen jedoch, dass Laktat auch als Energiequelle und Signalstoff im Körper dient. Es kann wieder in Pyruvat umgewandelt und dann in den Mitochondrien verbrannt oder zu anderen Organen (wie dem Herzen) transportiert werden, wo es als Brennstoff dient.
Die (individuelle) anaerobe Schwelle
Die anaerobe Schwelle bezeichnet den Übergang vom vorwiegend aeroben zum zunehmend anaeroben Stoffwechsel während einer körperlichen Belastung. Ab dieser Intensität steigt die Laktatkonzentration im Blut exponentiell an. Der Körper produziert vermehrt Laktat, kann es aber im Muskelstoffwechsel nicht vollständig abbauen. Unterhalb der anaeroben Schwelle können sich Laktatproduktion und -abbau im Gleichgewicht befinden. Der Sportler kann die Belastung über einen längeren Zeitraum aufrechterhalten. Oberhalb der Schwelle sammelt sich Laktat im Blut an. Dies führt zu einer zunehmenden Muskelermüdung und einer Abnahme der Leistungsfähigkeit.
Der Begriff der anaeroben Schwelle wird oft synonym mit dem Begriff der funktionellen Schwellenleistung (FTP) verwendet. Dies ist metabolisch und funktionell nicht ganz korrekt. Functional Threshold Power (FTP) bezeichnet die durchschnittliche maximale Leistung, die ein Athlet über einen Zeitraum von 60 Minuten erbringen kann. Man spricht auch von der Dauerleistungsgrenze oder "Stundenkapazität" eines Sportlers und geht im Allgemeinen davon aus, dass sich bei dieser Belastungsintensität die aeroben und anaeroben Energiestoffwechselprozesse in etwa im Gleichgewicht befinden. Daher der Bezug und die synonyme Verwendung zur anaeroben Schwelle. Während jedoch die anaerobe Schwelle in direktem Zusammenhang mit der Laktatkonzentration steht, ist die FTP ein Maß für die Leistung über einen bestimmten Zeitraum. Was metabolisch im Körper abläuft, lässt sich aus der FTP nicht ableiten!
Zahlreiche Untersuchungen haben gezeigt, dass die anaerobe Schwelle bei Laktatwerten von ca. 4 mmol/l liegt. Da der Auf- und Abbau von Laktat jedoch von Athlet zu Athlet sehr unterschiedlich ist, kann die individuelle anaerobe Laktatschwelle (IANS) auch deutlich von diesem Wert abweichen. Deshalb ist es wichtig, die anaerobe Schwelle individuell zu bestimmen.
Im Bereich der IANS werden ca. 3 g Kohlenhydrate/kg Körpergewicht/Stunde verstoffwechselt. Maximal können ca. 1 bis 1,2 g/kg Körpergewicht resorbiert werden, so dass die körpereigenen Speicher (300-500 g) bei Belastungen im Bereich der anaeroben Schwelle langsam aber stetig aufgebraucht werden.
Um die Leistung an der IANS zu verbessern, haben wir zwei Möglichkeiten:
- Wir erhöhen das linear steigende (aerobe) System (VO2max)
- Wir erniedrigen das exponentiell steigende (anaerobe) System (VLamax)
Optimal ist natürlich wenn beides gelingt!
Abb.: Verlauf von Nettolaktatauf- & -abbau bei ansteigender Belastung
Faktoren der Ausdauerleistung
Die Ausdauerleistungsfähigkeit eines Sportlers hängt von verschiedenen Faktoren ab. Nach dem klassischen Ausdauermodell von Basset und Howley (1997) ist dies neben den bereits erwähnten physiologischen Einflussgrößen (VO2max, Leistung an der Laktatschwelle und VLamax) auch die Bewegungsökonomie.
Abb.: Klassisches Modell der Einflussfaktoren auf die...
