Leistungsdiagnostik: Was passiert da?

Ein Artikel von Tanja Willersinn, Laborleiterin Radlabor Freiburg, zuerst veröffentlich auf radlabor.de.

Jeder kennt die Bilder: ProfisportlerInnen werden ins Ohrläppchen gepikst. Was passiert da eigentlich?

Hierbei handelt es sich um eine Leistungsdiagnostik. Grundsätzlich geht es bei solchen Tests um die Bestimmung der aktuellen Leistungsfähigkeit. Man möchte herausbekommen wie fit eine SportlerIn ist und wie sich ihr Körper in bestimmten Belastungssituationen verhält. Daraus lassen sich dann Trainingsbereiche bestimmen, die ein strukturiertes Training effektiver machen.

Beim Piks ins Ohrläppchen wird eine kleine Menge Blut entnommen und analysiert. Vor allem geht es hier um die Bestimmung der Laktatkonzentration, also der Milchsäure im Blut. Während eines Tests bleibt es nicht bei einem Piks, sondern die Blutentnahme wird zu definierten Zeitabständen vorgenommen.

Zwischen diesen Abständen erfolgt stufenweise eine Steigerung der Belastung auf einem Ergometer. Die SportlerInnen müssen für einen solchen Test also in irgendeiner Form verschiedenen Belastungen ausgesetzt werden, um den Körper in verschiedene Energiebereitstellungsphasen zu bringen. Um das besser zu verstehen, folgt nun ein kurzer Exkurs in die Welt der körperlichen Energiebereitstellung.


Unser Partner: Radlabor

Das Radlabor (Webseite) ist der offizielle Trainingspartner des Radclubs und des R2C2 (RennRad Cycling Club). Zum Angebot des Unternehmens gehören neben Trainingsberatung auch Labordienstleistungen wie Bikefitting, Kaufberatung und Leistungsdiagnostiken an den Standorten Freiburg, München und Frankfurt. Hier mehr Infos zur Partnerschaft. Weitere Hintergründe, Anregungen, Tipps und Rezepte rund ums Radfahren findest du im Radlabor-Blog.


Die Energiebereitstellung im Körper

Bei Belastung und Sport werden Muskeln in Bewegung gesetzt. Unser Körper verfügt über mehrere Möglichkeiten der Energiebereitstellung. Im Großen unterscheidet man zwischen einer anaeroben und einer aeroben Energiegewinnung. Im anaeroben Bereich ist keine Sauerstoffaufnahme durch das Atmen notwendig, allerdings ist dieser Bereich nur von kurzer Dauer und führt bei harter Belastung schnell zur Ermüdung. In Ausdauersportarten kommt es vor allem auf den aeroben Bereich an, hierzu wird Sauerstoff benötigt, um Stoffwechselprozesse effizienter und über einen langen Zeitraum aufrecht zu erhalten.

Anaerobe Phase

Zunächst steht eine erste anaerobe Phase an, hier greift der Körper auf vorhandene Speicherprodukte in bestimmten Körperzellen, den sogenannten Mitochondrien, zu. Genauer gesagt handelt es sich bei den Speicherprodukten um Adenosintriphosphat (ATP) und Kreatinphosphat (KP). Die erste Phase dauert nur wenige Sekunden, dann sind die vorhandenen Phosphate aufgebraucht. Hier wird kein Sauerstoff benötigt und es fällt keine Milchsäure an, daher spricht man auch von der anaerob-alaktaziden Phase.

Die bereits parallel einsetzende zweite Phase (anaerob-laktazide) baut Glukose aus dem Blut und gespeichertes Glykogen ab (Glykolyse). Die Umsetzung ist für den Körper zwar schnell möglich, allerdings in dieser Phase nicht besonders ökonomisch, da das Zuckermolekül nicht vollständig zerlegt und genutzt werden kann. Bereits in dieser Phase fällt Laktat an. Ist die Belastung in dieser Phase hart und es kann nicht genügend Sauerstoff nachgereicht werden, kommt es zur schnellen Ermüdung und Übersäuerung der Muskeln. Die Energiebereitstellung der zweiten Phase kann nur etwa eine Minute lang aufrechterhalten werden. Klassischer Fall einer Ausbelastung, bei der der Körper fast nur in anaeroben Bereichen arbeitet, ist der 400m-Lauf, der ca. eine Minute dauert und dem Körper alles abverlangt, was er anaerob zu bieten hat.

Der Pieks ins Ohr bei einer Leistungsdiagnostik. Foto: Kerstin Leicht

Aerobe Phase

Durch Zufuhr von genügend Sauerstoff mit der Atemluft und bei moderater Belastung schafft es der Körper ökonomischer zu arbeiten und Glukose & Glykogen vollständig abzubauen. Und sogar in die Fettverbrennung überzugehen.

Auch hier unterscheidet man zwei grundlegende Phasen: In der aerob glykolytischen Phase werden neben Sauerstoff auch Kohlenhydrate, die durch Nahrungsaufnahme vorhanden sind, genutzt. Gemeinsam mit Glukose und Glykogen ist diese Umsetzung deutlich effektiver. Bei mittleren Intensitäten hat der aerobe Kohlenhydratstoffwechsel den größten Anteil an der Muskelarbeit. Allerdings sind die körpereigenen Glykogen-Reserven nach ca. 60 bis 90 min Dauerbelastung ausgereizt. Auch die Nahrungsaufnahme während der Belastung hat nur einen bedingten Effekt, denn bei stundenlanger Muskelarbeit begrenzt die Aufnahmefähigkeit des Körpers und die Darmtätigkeit das Angebot an Nachschub mit Kohlenhydraten.

Um dennoch über einen längeren Zeitraum aktiv bleiben zu können, kann der Körper noch auf eine weitere Reserve zurückgreifen: nämlich Fette. In der aerob lypolytischen Phase werden Sauerstoff und im Körper angelagerte Fettsäuren umgesetzt. Bei niedriger Intensität hat diese Form der Energiegewinnung den größten Anteil und kann, je nach Körperreserven, tagelang aufrechterhalten werden. Daher sind auch Ultra-Ausdauerleistungen, wie das RaceAcrossAmerica (RAAM), körperlich möglich.

Der Vollständigkeit halber sei hier noch die Energiebereitstellung aus Eiweißen (Proteinen) genannt. Bei Ausdauerbelastungen ab ca. 90 Minuten und bereits geleerten Glykogenspeichern, können auch Proteine verstoffwechselt werden. Diese Form wird aber fast nur in Extremsituationen zum Stoffwechsel herangezogen. Beispielsweise bei einem Aufenthalt in großen Höhen ist der Organismus in der Lage, indirekt eigenes Muskelprotein abzubauen, sich also selbst zu verstoffwechseln (Katabolismus). Diese Form lassen wir jedoch in unserer Betrachtung außer Acht.

Laktatproduktion und anaerobe Schwelle

Bei realen Belastungen haben wir es in den meisten Fällen mit einer Mischform der verschiedenen Energiebereitstellungsmethoden zu tun. Ausdauerleistungen über einen langen Zeitraum, können bei niedriger bis mittlerer Intensität nahezu vollständig im aeroben Bereich bestritten werden. Doch gerade bei intensiven Intervallen oder der permanenten Steigerung der Belastung, muss der Körper auf anaerobe Energiegewinnung zurückgreifen. Denn die langsamere Form der aeroben Bereitstellung reicht nicht mehr aus und die SportlerIn gelangt an ihre sogenannte ‚anerobe Schwelle‘. Das bedeutet: nach dem schnellen Aufbrauchen von körpereigenen Phosphatreserven, ist die anaerob-laktazide Verstoffwechselung die einzige Möglichkeit, noch Leistungen zu erbringen, die oberhalb der anaeroben Schwelle liegt. 

Eine Leistungsdiagnostik im Münchner Radlabor. Foto: Kerstin Leicht

Warum ist Laktat ein Indikator für die Belastungsfähigkeit?

Zusammengefasst: Die Muskelaktivität wird durch Energiespeicher im Körper, Umsetzung von Sauerstoff aus der Atemluft und Laktataufbau im Muskel selbst befeuert. Der Körper nutzt gleichzeitig mehrere Formen der Energiegewinnung. Die Phosphatspeicher sind nach kurzer Zeit aufgebraucht, durch Zufuhr von Sauerstoff aus der Atemluft (aerobe Energiebereitstellung) lässt sich jedoch der Großteil an Belastungssituationen durchstehen.

Bei jeder Anstrengung oder sportlichen Aktivität fällt im Muskel Laktat an. Bei moderaten Belastungen noch sehr wenig, bei hohen Belastungen jedoch sehr viel, da hier auf die anaerob laktazide Energiebereitstellung zurückgegriffen wird. Die Laktatkonzentration steigt weiter an und die Muskeln übersäuern irgendwann, ein Gefühl, dass viele SportlerInnen schonmal erlebt haben. Je nach körperlicher Fitness und Trainingszustand ist diese anaerobe Schwelle an einem anderen Punkt und kann durch Training verschoben werden. Im Vergleich zu anderen SportlerInnen verfügt man über eine höhere oder niedrigere Laktattoleranz, beziehungsweise kann trotz vorhandener Milchsäure in Blut und Muskeln noch besser oder schlechter weiterarbeiten.

Um die Ausdauerleistungsfähigkeit zu messen, wird in einem Leistungstest jeweils eine kleine Menge Blut abgenommen und auf die Laktatkonzentration analysiert werden. Im besten Fall nutzt man hierfür standardisierte sogenannte Stufentests. Der Test beginnt mit einer leichten Belastung und wird dann stufenweise gesteigert, bis hin zur völligen Erschöpfung, der sogenannten Ausbelastung. Jeweils zum Stufenwechsel wird Blut abgenommen und das angefallene Laktat gemessen.

Warum der Laktat-/Stufentest?

Mithilfe eines spezifischen Stufentests, für RadsportlerInnen auf dem Fahrradergometer und für LäuferInnen auf dem Laufband, können die aerobe Ausdauerleistungsfähigkeit erfasst, die anaerobe Schwelle bestimmt und die radspezifischen Trainingsbereiche festgelegt werden. Die Messung der Laktatkonzentration im Blut während des Tests ermöglicht eine relativ exakte Beurteilung des Beanspruchungsgrades auf jeder Stufe und hat sich über Jahrzehnte als zuverlässigste Methode im Ausdauersport durchgesetzt.

Macht eine Leistungsdiagnostik mit Laktattest nur für ProfisportlerInnen Sinn?

Nein absolut nicht! Einerseits kann man die eigene Belastungsfähigkeit vergleichen, zum Beispiel mit der in der eigenen Altersklasse. Doch gerade, wenn man konkrete Ziele vor Augen hat, etwa Gewichtsabnahme oder die Bestzeit beim anstehenden Radmarathon, ist eine Bestimmung der eigenen Trainingsbereiche äußerst sinnvoll. Man ist im Vorteil, wenn die eigenen Belastungsparameter bekannt sind. Anhand der Werte kann ein deutlich präziserer individueller Trainingsplan erstellt werden, damit man seine Ziele auch so schnell wie möglich erreichen kann.

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