Leistungsdiagnostik im Radsport / Gastbeitrag

Wer als Radsportler ambitioniert ist und bestimmte Ziele anstrebt sollte nichts dem Zufall überlassen. Eine sportmedizinische Leistungsdiagnostik ist Voraussetzung für eine sinnvolle Trainingssteuerung. Sie dient der Erfassung der Leistungsfähigkeit und der Trainingsfortschritte. Ferner liefert sie entscheidende Bezugswerte für die Trainingsplanung.

Laktatleistungsdiagnostik – Wozu?

Egal ob Profi oder Hobbysportler. Eine Leistungsdiagnostik sollte für jeden ambitionierten  Ausdauerathleten unverzichtbar sein. Denn nur auf der Basis einer Leistungsdiagnostik lässt sich der Trainingsprozess gezielt gestalten und kontrollieren. Die Laktatleistungsdiagnostik verfolgt dabei zwei wesentliche Ziele: (1) Istwertbestimmung im Sinne einer Erfassung der aeroben Leistungsfähigkeit unter standardisierten Bedingungen. Auf der Basis dieser Daten können bei wiederholter Messung die Fortschritte und damit die Wirksamkeit des Trainings erfasst werden. (2) Bezugswertermittlung, das heißt die Ermittlung von Richtwerten für eine optimierte Trainingsgestaltung. Für die Trainingspraxis sind die aus der Laktatleistungsdiagnostik abgeleiteten Herzfrequenzwerte von besonderer Bedeutung. Zur optimalen Ansteuerung bestimmter Trainingsbereiche (Grundlagenausdauer I und II, Entwicklungsbereich usw.) im Sinne periodisierter Trainingsgestaltung (allgemeine und spezielle Vorbereitungsphase, Wettkampfphase usw.)  ist die Trainingssteuerung mittels individualisierter Trainingspulsvorgaben allgemeinen Formeln zur Pulssteuerung (bspw. 200-Lebensalter) deutlich überlegen.

Laktatleistungsdiagnostik – und wie geht’s?

Die Durchführung der Laktatleistungsdiagnostik erfolgt idealerweise für Radfahrer auf einem Fahrradergometer und für Läufer auf einem Laufband. Nur dann sind die Werte für die jeweilige Sportart richtig aussagekräftig. Ausgehend von einer adäquat niedrig gewählten ersten Belastungsstufe, die  in Abhängigkeit von dem Trainingszustand des Sportlers gewählt wird, erfolgt stufenweise eine Erhöhung der Belastungsintensität um einen definierten Leistungsanstieg, in der Regel alle 3-5 Minuten. Der Test endet normalerweise mit der Ausbelastung der untersuchten Person. Über einen Pulsgurt wird während des gesamten Tests der Puls erfasst. Am Ende jeder Belastungsstufe wird aus dem Ohrläppchen oder Finger ein Tröpfchen Blut entnommen und -  als zentrale Größe des Energiestoffwechsels – der Laktatspiegel (Milchsäurespiegel) bestimmt. Über die Laktatkonzentration der jeweiligen Belastungsstufe werden Daten über den korrespondierenden Stoffwechsel des Sportlers abgeleitet (Abb.1).

Eine erste Kenngröße der Laktatleistungskurve ist die sog. „aerobe Schwelle“, definiert als erster relevanter Laktatanstieg (Schwellenkonzept nach Dickhuth[1]). Es besteht ein Gleichgewicht (Laktat-Steady-State) zwischen Laktatproduktion und –abbau, wobei die Energiebereitstellung aerob durch Verbrennung von Fetten und Kohlenhydraten unter Sauerstoffverbrauch erfolgt. In diesem Zustand kann die sportliche Leistung vergleichsweise lange aufrecht erhalten werden. Eine zweite Kenngröße der Laktatleistungskurve ist die sog. „individuelle anaerobe Schwelle“[2] (Dauerleistungsgrenze). An dem Punkt sind die Laktatproduktion und –elimination gerade noch im Gleichgewicht (Max. Lass). Mit zunehmender Belastungsintensität ist ein exponentieller Laktatanstieg durch das Auftreten eines relativen Sauerstoffmangels zu verzeichnen, der zur Übersäuerung der Arbeitsmuskulatur führt. Die Energiegewinnung erfolgt überwiegend anaerob im Kohlenhydratstoffwechsel bis zum Belastungsabbruch. Nach Ermittlung der anaeroben Schwelle können die verschiedenen Trainings-Intensitätsbereiche definiert und individuelle Belastungsempfehlungen für das Ausdauertraining gegeben werden. Zur Steuerung der Trainingsintensität dient in erster Linie die Herzfrequenz, bei Laufbelastungen zusätzlich die Laufgeschwindigkeit, im Profiradsport auch die entsprechende Wattzahl.

Die Abbildung 1 zeigt die Laktatleistungskurve mit korrespondierenden Herzfrequenzwerten eines Test auf dem Fahrradergometers mit 6 Belastungsstufen à 5min mit einer Belastungssteigerung pro Stufe von 30 Watt. Aus der Laktatkurve lässt sich eine Laktatsenke am Ende der zweiten Belastungsstufe (160 Watt) mit anschließendem Wiederanstieg herauslesen. Die individuelle anaerobe Schwelle (nach Dickhuth) ist als gestrichelte Linie gekennzeichnet. Sie liegt bei einer Herzfrequenz von 174 S/min am Ende der fünften Belastungsstufe.

Spiroergometrie – für die, die es genau wissen wollen

Bei bestimmten Fragestellungen ist es sinnvoll die Laktatleistungsdiagnostik mit einer Spiroergometrie zu kombinieren, deren Ergebnisse zusätzliche Aussagen zur Ausdauerleistungsfähigkeit und zum Energiestoffwechsel erlauben. Bei der Spiroergometrie werden über eine Atemmaske, die während dem Test getragen wird, Atemgase analysiert. So kann neben der Menge an Luft, die aus bzw. eingeatmet wird (Atemminutenvolumen) exakt die Sauerstoffaufnahme und die Kohlendioxydabgabe bestimmt werden.

Die maximale Sauerstoffaufnahme ist der beste Parameter zur Einschätzung der aeroben Ausdauerleistungsfähigkeit. Diese wird bestimmt durch die Lungenventilation, die Pumpleistung des Herzens, der Sauerstofftransportkapazität des Blutes, den Sauerstoffaustausch zwischen Blut und Muskulatur und der aeroben Muskelstoffwechselkapazität.

Anhand des Verhältnisses zwischen eingeatmetem Sauerstoff und ausgeatmeten Kohlendioxyd wird bei der Spirometrie sehr präzise die verbrannte Energie und der prozentuale Anteil der Fett und Kohlenhydraten ermittelt. Neben der absoluten Leistungsfähigkeit lässt sich somit der Trainiertheitsgrad der Fettverbrennung ermitteln und in der folgenden Trainingsplanung gezielt berücksichtigen. Über die Spiroergometrie lassen sich anhand der Entwicklung des Atemminutenvolumens und der Atemgaswerte ebenfalls Schwellen ermitteln, die eine sinnvolle Ergänzung zu den Laktatschwellen darstellen und die Präzision der Messungen insgesamt verbessern.

Abbildung 2 stellt den Verlauf der Sauerstoffaufnahme und des Energieverbrauch, aufgeschlüsselt in Kohlenhydrat- und Fettanteil, dar (indirekte Kalorimetrie). Mit ansteigender Belastung steigt der Kohlenhydratanteil am Gesamtenergieverbrauch an, da die Kohlenhydrate für die Energiebereitstellung schneller verfügbar sind. Der Fettanteil hingegen nimmt mit zunehmender Intensität aufgrund der geringeren Energieflussrate ab. Beim Ausbelastungstest wurde zudem, die für die Ausdauerleistungsfähigkeit individuelle max. Sauerstoffaufnahme bei Belastungsabbruch bestimmt, die in der dargestellten Graphik bei 44 ml/min/kg liegt.

Danke an Dr. Simon von Stengel für diesen Beitrag.

[2] Minimum Laktat unter Belastung plus 1.5 mmol/L

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