Trainingssteuerung über die anaerobe und die aerobe Schwelle

Energieumwandlung als Voraussetzung für Muskelarbeit

Damit der Muskel arbeiten kann, benötigt er Energie. Diese Energie wird durch ein Phosphat bereitgestellt, dass der Muskel braucht, um zu kontrahieren. Dieser Phosphat heißt ATP (Adenintriphopshat).

Der Körper kann dieses Phosphat grundsätzlich aus drei Quellen herstellen: Er spaltet zum Beispiel das Kreatinphosphat oder er verwendet Glucose und Fettsäuren. In Zeiten extremer Not verwendet er auch Eiweiß, dieser Vorgang stellt jedoch die Ausnahme dar. Der Körper kann diese Vorgänge mit genügend Sauerstoff, also aerob oder anaerob, mit einer Sauerstoffschuld, durchführen.

Die Stoffwechselprozesse zur Lieferung von Energie

Wenn der Körper nun die Glykolyse beginnt, also den Zucker spaltet um ATP zu gewinnen, geschieht dieser Vorgang zunächst ohne Sauerstoff. Die entstandenen Produkte heißen Pyruvat und ATP.

Bei geringer Belastung kann in der so genannten Atmungskette das Pyruvat mit Sauerstoff verstoffwechselt werden. Nun steigt aber beim Training die Belastung an und nicht alles Pyruvat kann in die Atmungskette eingeschleust werden. Es steht nicht genug Sauerstoff zur Verfügung und in der Muskelzelle entsteht Laktat. Laktate sind die Salze der Milchsäure und begrenzt die Arbeit der Muskeln.

Laktat verändert den Säurewert und verringert die Muskelarbeit

Das vorhandene Laktat führt zu einer Übersäuerung des Muskels. Die Übersäuerung unterdrückt die Enzymaktivität so, dass die Muskelarbeit verringert werden muss.

Mit zunehmender Anreicherung wird das Laktat an das Blut abgegeben und in der Leber und der Niere beseitigt. Die Fähigkeit zur Duldung von hohen Lakatwerten im Muskel und im Blut ist individuell trainierbar und hat ebenso eine psychische Komponente.

Die höchsten gemessenen Werte lagen nach einer Kurzzeitausdauerbelastung von 500 Meter Läufen bei 16 bis 18 mmol Laktat pro Liter.

Anaerobe Schwelle

Der Zeitpunkt, ab dem nun zusätzlich zur aeroben Verstoffwechselung von Pyruvat durch den Zitratzyklus auch noch anaerob verstoffwechselt werden muss, nennt man anaerobe Schwelle.

Dabei unternimmt der Körper den Versuch, die steigende Belastung aufrecht zu erhalten. Diese Schwelle wird im Allgemeinen mit 4mmol/Liter definiert. Sie wird gleichermaßen als obere Grenze für ein Laktatgleichgewicht bezeichnet.

Man nennt diesen Zustand auch Steady-State. Die Sauerstoffaufnahme reicht nicht mehr aus, den Gesamtenergiebedarf zu decken, nun kann es zu Erschöpfung durch Übersäuerung kommen. Um nun Belastungsintensitäten jenseits dieser Grenze aufrechterhalten zu können, ist laktazide Energieporduktion nötig und der Laktatspiegel steigt immer weiter an.

Aerobe Schwelle

Die anaerobe Schwelle sowie die anaerobe Schwelle sind für die Trainingssteuerung zwei wichtige Anhaltspunkte, da sie zwar allgemein gefasst werden, jedoch auch individuell unterschiedlich und auch trainierbar sind.

Die aerobe Schwelle wird dann überschritten, wenn in der Energiebereitstellung der Körper überhaupt anfängt mit einer Sauerstoffschuld zu arbeiten. Dieser Punkt ist natürlich je nach Trainingszustand sehr unterschiedlich. Grundsätzlich arbeitet der Körper nur bei sehr geringen Belastungen vollkommen mit aerober Energiebereitstellung. Steigt die Belastung weiter an, muss der Körper zusätzlich anaerob ATP produzieren.

Die aerobe Schwelle liegt im Durchschnitt ungefähr bei 2 mmol Laktat pro Liter Blut und entspricht somit einer Belastungsintensität, bei welcher der Laktatspiegel diesen Wert gerade übersteigt.

Empfehlungen für das Training und maximale Sauerstoffaufnahme

Verschiedene, langjährige Studien haben gezeigt, dass die aerobe Leistungsfähigkeit, vor allem bei Langzeitausdauersportarten ein entscheidender Leistungsfaktor ist.

Selbst bei einem 7 minütigem Ruderwettkampf, der der Mittelzeitausdauer zuzuschreiben ist, erreicht die Sauerstoffaufnahme schon ab der zweiten Minute über 90 % und in der vierten Minute schon 98% der maximalen Sauerstoffaufnahmekapazität.

Die Studie über die Sauerstoffaufnahmekapazität von Forsberg über Skilangläufer von 1985 stützen diese Annahmen. Die maximale Suaerstoffaufnahme wird dann erreicht, wenn mindestens 1/7 der gesamten Muskulatur 6 Minuten dynamisch arbeiten. Sie wird von dem Leistungsvermögen des Herzens und der Sauerstoffausschöpfung in den Muskeln beeeinflusst. Bei der Sauerstoffaufnahme muss allerdings bedacht werden, dass auch das kardio-pulmonale System und auch die Skelettmuskeln die aerobe Leistungsfähigkeit mit bedingen.

Um die aerobe und anaerobe Schwelle für effektives Trainings möglichst weit nach oben zu verlagern, sollte die aerobe Sauerstoffaufnahme und damit die Tätigkeit des Herzens trainiert werden, um die maximale Sauerstoffaufnahme pro Minute zu erhöhen.

Früher haben Wissenschaftler und Trainer die anaerobe Schwelle von 4 mmol/l Laktat (nach Mader) fix festgelegt.

Heute hat die übliche Errechnung individueller anaerober Schwellen (IAS) den Vorteil einer zuverlässigeren Beurteilung der Ausdauerleistungsfähigkeit und Steuerung der Intensität des Trainings.

Die anaerobe Schwelle ist außerdem insofern von Bedeutung, da es hier darum geht, wie viel Laktat der Körper abbauen kann, ohne das die Muskeltätigkeit eingeschränkt werden muss. Das ist besonders für Kraftausdauersportarten besonders wichtig.