Um zu verstehen, was Blutlaktat ist und wie es bei sportlicher Betätigung entsteht, ist es nützlich, ein grundlegendes Verständnis der Systeme zu haben, die der Körper zur Energieerzeugung nutzt. Ganz gleich, ob Sie einen Marathon laufen oder eine olympische Leistung erbringen, die Skelettmuskulatur wird von einer wichtigen Verbindung angetrieben: Adenosintriphosphat (ATP). Der Körper speichert nur geringe Mengen an ATP in den Muskeln, so dass er diese Energieverbindung ständig ersetzen und neu synthetisieren muss. Zu verstehen, wie er dies tut, ist der Schlüssel zum Verständnis der Energiesysteme.
Es gibt drei verschiedene Energiesysteme, durch die der Körper ATP produziert. Jedes dieser Systeme im Detail zu beschreiben, würde den Rahmen dieses Artikels sprengen. Stattdessen soll der kurze Abriss helfen, die Rolle des Blutlaktats bei der Energiegewinnung während des Trainings zu beschreiben und zu zeigen, wie dieses Wissen für ein Training zur Verbesserung der Ausdauerleistung genutzt werden kann.
ENERGIESYSTEME
Das ATP-PCr-System
Dieses System produziert Energie während der ersten 5-8 Sekunden des Trainings unter Verwendung von in den Muskeln gespeichertem ATP und durch den Abbau von Phosphokreatin (PCr). Dieses System kann mit oder ohne die Anwesenheit von Sauerstoff funktionieren, aber da es nicht auf Sauerstoff angewiesen ist, wird es als anaerob bezeichnet. Wenn die Aktivität über diesen Zeitraum hinaus anhält, nutzt der Körper andere Wege zur ATP-Produktion.
Das glykolytische System
Dieses System produziert ATP durch den Abbau von Glukose in einer Reihe von enzymatischen Reaktionen. Das Endprodukt der Glykolyse ist Brenztraubensäure. Diese wird entweder durch den so genannten Kreb-Zyklus (langsame Glykolyse) geschleust oder in Milchsäure umgewandelt (schnelle Glykolyse). Das schnelle glykolytische System produziert schneller Energie als die langsame Glykolyse, aber das Endprodukt Milchsäure kann sich ansammeln und führt vermutlich zu Muskelermüdung. Der Beitrag des schnellen glykolytischen Energiesystems nimmt nach den ersten 10 Sekunden rasch zu, und eine Aktivität, die bis zu 45 Sekunden dauert, wird hauptsächlich durch Energie aus diesem System versorgt. Je länger die Aktivität dauert, desto mehr wird auf das oxidative System zurückgegriffen.
Das oxidative System
Hier wird Brenztraubensäure aus der langsamen Glykolyse in eine Substanz namens Acetyl-Coenzym A und nicht in Milchsäure umgewandelt. Diese Substanz wird dann zur Herstellung von ATP verwendet, indem sie durch den Krebs-Zyklus geleitet wird. Bei der Aufspaltung entsteht ATP, aber auch Wasserstoff und Kohlendioxid. Dies kann dazu führen, dass das Blut saurer wird. Wenn jedoch Sauerstoff vorhanden ist, verbindet er sich mit den Wasserstoffmolekülen in einer Reihe von Reaktionen, die als Elektronentransportkette bekannt sind, um Wasser zu bilden und so eine Übersäuerung zu verhindern. Diese Kette, die die Anwesenheit von Sauerstoff erfordert, führt auch zur Produktion von ATP. Der Krebs-Zyklus und die Elektronentransportkette verstoffwechseln auch Fett zur ATP-Produktion, aber auch hierfür ist die Anwesenheit von Sauerstoff erforderlich, damit die Fette abgebaut werden können. Durch den Abbau von Fetten kann mehr ATP freigesetzt werden, aber wegen des erhöhten Sauerstoffbedarfs muss die Trainingsintensität reduziert werden. Dies ist auch die nachhaltigste Art der ATP-Produktion.
Es ist wichtig, sich daran zu erinnern, dass alle diese Systeme ständig daran arbeiten, Energie für alle Körperfunktionen zu produzieren, und dass nie ein System exklusiv vor den anderen arbeitet. Wenn es um die Energieproduktion für die körperliche Betätigung geht, wird ein System eine dominantere Rolle spielen (dies wird durch die Art der ausgeführten Aktivität diktiert), aber alle 3 Systeme werden immer noch daran arbeiten, ausreichende Mengen an ATP bereitzustellen.
Was ist Blutlaktat?
Durch das glykolytische System wird die Rolle und die Produktion von Blutlaktat deutlich. Das Endprodukt der Glykolyse ist bekanntlich Brenztraubensäure. Wenn diese in Milchsäure umgewandelt wird, dissoziiert sie schnell und setzt Wasserstoffionen frei. Die verbleibende Verbindung verbindet sich dann mit Natrium- oder Kaliumionen und bildet ein Salz, das Laktat genannt wird. Die Bildung von Laktat ist kein Abfallprodukt, sondern ermöglicht die weitere Verstoffwechselung von Glukose durch Glykolyse. Solange der Abbau von Laktat seiner Produktion entspricht, wird es zu einer wichtigen Brennstoffquelle.
Der Abbau von Laktat aus dem Blut kann entweder durch Oxidation in der Muskelfaser erfolgen, in der es produziert wurde, oder es kann zur Oxidation zu anderen Muskelfasern transportiert werden. Laktat, das nicht auf diese Weise oxidiert wird, diffundiert aus dem trainierenden Muskel in die Kapillaren und wird über das Blut zur Leber transportiert. Laktat kann dann in Anwesenheit von Sauerstoff in Pyruvat umgewandelt werden, das wiederum in Glukose umgewandelt werden kann. Diese Glukose kann entweder von den arbeitenden Muskeln verstoffwechselt werden (als zusätzliches Substrat) oder in den Muskeln als Glykogen für eine spätere Verwendung gespeichert werden. Laktat sollte also als eine nützliche Form potenzieller Energie betrachtet werden. Milchsäure und Laktat führen nicht per se zu Ermüdung.
Tatsächlich ist es eine verbreitete Fehlinterpretation, dass Blutlaktat oder sogar Milchsäure eine direkte negative Auswirkung auf die Muskelleistung haben. Es ist heute allgemein anerkannt, dass jede Abnahme der Muskelleistung, die mit einer Laktatanreicherung im Blut einhergeht, auf einen Anstieg der Wasserstoffionen zurückzuführen ist, was zu einer erhöhten Azidität des interzellulären Milieus führt. Es wird angenommen, dass sich diese Übersäuerung ungünstig auf die Muskelkontraktion auswirkt und zu einem Gefühl von schweren oder „geleeartigen“ Beinen beiträgt.
Der Begriff „Akkumulation“ ist daher der Schlüssel, da eine erhöhte Produktion von Wasserstoffionen (aufgrund einer erhöhten Produktion von Milchsäure) keine nachteiligen Auswirkungen hat, wenn der Abbau ebenso schnell erfolgt. Bei geringer Trainingsintensität bleibt der Laktatspiegel im Blut nahezu auf dem Niveau des Ruhezustands, da die Ausscheidung der Produktion entspricht. Mit zunehmender Trainingsintensität kommt ein Punkt, an dem die Blutlaktatwerte ansteigen (die Produktion beginnt die Ausscheidung zu übersteigen). Dieser Punkt wird oft als Laktatschwelle (LT) bezeichnet. Wenn die Trainingsintensität weiter ansteigt, kommt es zu einem zweiten, oft noch deutlicheren Anstieg der Laktatakkumulation. Dies wird als Laktat-Turn-Point (LTP) bezeichnet.
Wie können wir die Messung des Blutlaktats nutzen, um die Ausdauerleistung zu verbessern?
Die oben beschriebenen physiologischen Prozesse können nicht außer Acht gelassen werden, wenn es um die begrenzenden Faktoren der Ausdauerleistung geht, d. h. man kann keinen Marathon laufen, wenn das Laktat deutlich ansteigt. Die LT und LTP einer Person sind daher wichtige Prädiktoren für die Ausdauerleistung. Die Kenntnis der Trainingsintensität, die diesen beiden Punkten entspricht, kann sich als wertvolles Instrument zur Beurteilung der aktuellen Leistungsfähigkeit einer Person erweisen. Darüber hinaus kann sie auch bei der Erstellung eines effektiven Trainingsprogramms helfen. Mit der richtigen Art von Training, d. h. mit dem richtigen Umfang, der richtigen Intensität und Häufigkeit, sollte eine Person eine Verschiebung ihrer LT und LTP feststellen, wobei die Trainingsintensität an diesen beiden Punkten höher ist. Dies würde sich dann in einer verbesserten Ausdauerleistung niederschlagen, da die begrenzenden Effekte der Laktatakkumulation nicht bei der Intensität oder dem Tempo auftreten, die vor dem Training beobachtet wurden. Die Vorgabe von Trainingsbereichen zur Erzielung dieser Art von Anpassung basiert auf den Herzfrequenzbereichen, die die ursprüngliche LT und LTP einer Person darstellen.
Unter Verwendung dieser Herzfrequenzbereiche kann ein spezifisches Trainingsprogramm erstellt werden, um sicherzustellen, dass ein angemessener Zeitanteil bei Intensitäten oberhalb, unterhalb oder gleichwertig zu LT und LTP trainiert wird. Das Hauptziel besteht darin, die Intensität zu erhöhen, bei der LT und LTP auftreten, was sich wiederum in der Fähigkeit niederschlägt, über längere Zeiträume mit höherer Intensität zu arbeiten, d. h. der Abbau von Laktat entspricht der Produktion bei höherer Intensität und die Muskelermüdung aufgrund von Azidose wird verzögert. Zu den weiteren Vorteilen der Verwendung dieser spezifischen Herzfrequenzbereiche gehört, dass das Training spezifischer auf ein bestimmtes Ereignis abgestimmt werden kann, da einige Ereignisse mehr Arbeit in bestimmten Bereichen erfordern als andere. Es ist auch möglich, die Glykogenspeicher zu schonen und somit ein höheres Trainingsvolumen zu ermöglichen, ohne es zu übertreiben. Die Beurteilung des Tempos kann sich verbessern, wenn die Fähigkeit, Trainingsintensitäten zu halten, zunimmt, und das richtige Maß an Arbeit durch ein gezieltes Programm kann dem Athleten Selbstvertrauen geben und Ängste verringern. Abbildung 1. Zeigt, wie ein Blutlaktatprofil vor und nach einer angemessenen Trainingsperiode aussehen kann.
Erstellung einer Blutlaktatkurve
Dank der Entwicklung von Blutlaktattestgeräten ist die Ermittlung dieser Art von Informationen relativ einfach und kann außerhalb eines Labors mit einem hohen Maß an Genauigkeit durchgeführt werden. Während eines kurzen submaximalen Stufentests (normalerweise auf einem Laufband, Fahrrad oder Rudergerät) können in verschiedenen Phasen Blutproben aus dem Ohrläppchen entnommen werden. Während des Tests können sofortige Blutlaktatwerte ermittelt, mit der Intensität verglichen und mit der Herzfrequenz korreliert werden, und das alles innerhalb eines relativ kurzen Zeitrahmens.
Dies ist nicht nur der Elite vorbehalten. Vielmehr können Freizeitläufer, Radfahrer und Ruderer von dieser Art von Informationen profitieren, da sie potenziell mehr Raum für Verbesserungen haben. Aus diesem Grund hat Matt Roberts Personal Training diese Art von Tests in sein Angebot an trainingsorientierten Dienstleistungen aufgenommen. Alle Ausdauersportler können mit dieser Art von Tests wertvolle und brauchbare Einblicke in ihre eigene Physiologie gewinnen, und wenn sie in Verbindung mit einem gut strukturierten Trainingsprogramm eingesetzt werden, ist eine Leistungssteigerung garantiert.