Der Ausdauersport zeichnet sich allgemein durch lang andauernde Belastungen aus. Die Leistungsfähigkeit bei diesen Belastungen wird unter anderem durch die Energiebereitstellung bestimmt. Stehen grundsätzlich zwei unterschiedliche Stoffwechselwege – aerob und anaerob – zur Verfügung, hat im Ausdauersport vor allem der aerobe Weg einen leistungsbestimmenden Einfluss. Denn über rein anaeroben Weg, also ohne Sauerstoff, kann Energie für die notwendige Muskelarbeit nur für maximal 90 Sekunden bereitgestellt werden. Die Energiebereitstellung über aeroben Weg, also mit Sauerstoff, erfolgt im Ausdauersport primär über die Energieträger Kohlenhydrate und Fette und ist zeitlich prinzipiell unbegrenzt, wobei hierbei Faktoren wie die Belastungsintensität oder der Trainingszustand einen limitierenden Einfluss haben. Die Kohlenhydratspeicher sind, verglichen zu den Fetten, stark begrenzt. Hierzu allgemeingültige Angaben zu machen ist sehr schwierig, da sich dies ebenfalls von Athlet zu Athlet unterscheidet. Es kann jedoch angenommen werden, dass Belastungen mittels dominierender Energieproduktion über Kohlenhydrate, maximal 60-90 Minuten aufrechterhalten werden können. Im Gegensatz dazu verfügt jeder Mensch über genügend Fettreserven, sodass die notwendige Energieproduktion mittels Fetten theoretisch mehrere Tage aufrechterhalten werden kann. Eine 70kg schwere Person mit nur 10% Körperfett, verfügt über knapp 70.000 kcal Fettreserven. Verglichen zum Energieverbrauch – ca. 800kcal pro Stunde bei 25km/h am Rad – wird klar, dass die Menge der Fettreserven bei sportlichen Belastungen keinen limitierenden Einfluss hat.
Diese Zahlen veranschaulichen welch bedeutende Rolle dem Fettstoffwechsel, vor allem bei Sportarten der Langzeitausdauer wie zum Beispiel einem Triathlon oder einem Marathon, zukommt. Die Wissenschaft hat diese Bedeutung bereits mehrfach untersucht. So zeigte sich beispielsweise, dass die maximale Fettoxidationskapazität bei Langzeitausdauerbelastungen die Leistung und damit schlussendlich das Wettkampfergebnis positiv beeinflusst.
Welcher Energieträger wird wann verwendet?
Grundsätzlich gilt, dass die Stoffwechselprozesse beider Energieträger immer parallel ablaufen. Das bedeutet, dass bei aeroben Belastungen zu jedem Zeitpunkt sowohl Fette als auch Kohlenhydrate verstoffwechselt und somit zur Energieproduktion herangezogen werden. Demnach kann der Körper als Verbrennungsmotor mit Mischtreibstoff aus Kohlenhydraten und Fetten betrachtet werden. Die Mischung des Treibstoffes ist in erster Linie von der Belastungsintensität, aber auch von der Belastungsdauer abhängig. Es besteht jedoch immer ein fließender Übergang zwischen den Energieträgern. Die Wissenschaft spricht hierbei auch von den Substratraten der Energieträger. Gerade bei Belastungen niedriger Intensität, nimmt der Anteil von Fetten zu und der von Kohlenhydraten ab. Auf der anderen Seite steigt die Substratrate der Kohlenhydrate mit zunehmender Intensität und die der Fette sinkt. In welchem Ausmaß sich die Substratraten ändern, hängt demzufolge auch vom Trainingszustand ab, da die Belastungsdauer und vor allem die Belastungsintensität individuell zu betrachten sind.
Indem Kohlenhydrate in flüssiger oder fester Nahrungsform zugeführt werden, kann der Kohlenhydratspeicher auch während der Belastung wieder befüllt und folglich die Belastungsintensität länger hoch gehalten werden. Um bei Langzeitausdauerbelastungen den maximalen Erfolg zu erzielen, ist diese Strategie ein wesentlicher Baustein zur bestmöglichen Leistung. Es gibt hierbei jedoch einen Hacken. Kohlenhydrate können zwar in gleichem Maße zugeführt -wie sie verbraucht werden, jedoch kann der Körper diese nicht in der gleichen Menge verwerten. Somit wird das Entleeren des Kohlenhydratspeichers lediglich hinausgezögert aber nicht verhindert. Das Ziel eines jeden Athletens ist eine möglichst hohe Leistungsfähigkeit, welche wiederum mit der Belastung bei möglichst hoher Belastungsintensität sowie Belastungsdauer einhergeht. Aus diesem Grund ist jeder gut beraten, den Fettstoffwechsel zu optimieren, umso die Kohlenhydratspeicher zu schonen und länger davon zehren zu können.
Fettformen
Fette stehen grundsätzlich in zwei Formen führ die Energieproduktion zur Verfügung. Einerseits sind in den Muskelfasern sogenannte intramuskuläre Fette (IMTG) eingelagert- auch bezeichnet als Fetttröpfchen. Diese sind direkt an die Mitochondrien (Kraftwerk der Muskelzelle) gebunden. Wird die Anzahl der vorhanden Fetttröpfchen in den Muskelfasern erhöht, können folglich auch mehr zur Energieproduktion herangezogen werden. Andererseits wird Fett aus dem subkutanen Fettgewebe über das Blut zur Muskelzelle transportiert und zur Energieproduktion herangezogen. Auch dieser Prozess lässt sich durch gezieltes Training verbessern. Somit gilt, dass sich beide Formen durch gezieltes Ausdauertraining optimieren lassen, vor allem hinsichtlich der vorhanden Menge und der Transportrate. Darüber hinaus ist ein möglichst guter Fettstoffwechsel auch in Bezug auf die Gesundheit ein wichtiger Faktor. So beeinflusst ein guter Fettmetabolismus die Insulinsensitivität, wie auch die Gewichtsreduktion.
Das Fettstoffwechseltraining
Wie bereits erwähnt ist der Fettstoffwechsel von der Belastungsintensität abhängig. Die Fettoxidation steigt bei anfänglich steigender Belastung, bevor sie bei höheren Intensitäten wieder abfällt, da dann vermehrt auf Kohlenhydrate zugegriffen wird.
Daher ist im Sinne des spezifischen Fettstoffwechseltrainings wichtig, die Intensität zu eruieren, bei der dieser Metabolismus sein Maximum erreicht- man spricht hierbei auch von der Intensität der maximalen Fettoxidationsrate. Wer das nun genau wissen möchte, muss hierzu eine Leistungsdiagnostik (indirekter Kalorimetrie) durchführen, um so genau Rückschlüsse bezüglich der Substratraten ziehen zu können. An dieser Stelle muss auch festgehalten werden, dass der Wert der höchsten Oxidationsrate hohen individuellen Schwankungen unterliegt. Zusätzlich ist bekannt, dass sich dieser Wert mit der Belastungsdauer verändert, daher wäre es unverantwortlich allgemein gültige Werte zu nennen. Für die meisten Hobbyathleten reicht es daher zu wissen, dass bei moderaten, auch über mehrere Stunden andauernden Intensitäten (Low Intensity Training), der Fettstoffwechsel am besten trainiert wird.
Einfluss der Ernährung
Schon durch die Ernährung wird die Fettoxidation zu einem gewissen Maß gesteuert. Unser Körper hat eine Vorliebe für Kohlenhydrate und zieht diese bei der Energieproduktion den Fetten zu einem gewissen Teil vor. Glücklicherweise merkt der Körper auch, wenn die Kohlenhydratspeicher teilweise entleert wurden und nutzt daher in Folge mehr Fette. Genau diese Tatsachen kann sich ein Athlet zunutze machen. Für die einzelne Trainingseinheit, welche der Optimierung der Fettverbrennung dienen soll, ist daher anzuraten 2-3 Stunden vor der Einheit keine zusätzlichen Kohlenhydrate zuzuführen, sodass vermehrt auf Fette zurückgegriffen wird. Über einen längeren Zeitraum betrachtet, macht es in Trainingsphasen mit dem primären Ziel die Fettoxidation zu verbessern ebenfalls Sinn, auf kohlenhydratarme Ernährung zu setzen, um die beschriebenen Prozesse zu fördern. Eine weitere erprobte Methode ist das Nüchterntraining, vor allem in Verbindung mit teilweiser Kohlenhydratspeicherentleerung am Vortag, mithilfe einer intensiven Einheit und anschließender kohlenhydratarmer Nahrung. Denn auch hier kommt der beschriebene Mechanismus zu tragen. Durch die intensive Einheit am Vortag, die vorwiegend Kohlenhydrate zur Energieproduktion nutzt, verringert sich die Kohlenhydratverfügbarkeit. Werden anschließend keine Kohlenhydrate zugeführt, werden in der folgenden Einheit (bei moderater Intensität) mehr Fette genutzt um die Kohlenhydratspeicher zu schonen und dadurch lernt der Körper stätig vermehrt auf Fette als Energiequelle zu setzen.
Aber Achtung! Das Nüchterntraining sollte nicht in übertriebenem Maße angewendet werden, denn es stellt eine Gefahr für das Immunsystem dar. Weiters kann es zu einer starken Unterzuckerung des Athleten führen, sowie einem katabolen Effekt durch die Verwendung von Eiweißstrukturen hervorrufen. Deswegen sollten solche Trainingseinheiten nicht länger als 90 Minuten dauern, um den Körper nicht zu großen Belastungen auszusetzen. Nun gibt es bereits Ansätze die Kohlenhydrate völlig außen vor zu lassen um dem Körper die Wahl zwischen Fetten und Kohlenhydraten abzunehmen, jedoch ist davon abzuraten denn – Fette verbrennen im Feuer der Kohlenhydrate – was so viel bedeuten soll, dass Kohlenhydrate (bzw. Pyruvat in weiterer Form) für die Fettverbrennung notwendig sind und daher ein gewisse Menge für die Fettverbrennung vorhanden sein muss um möglichst effizient Energie produzieren zu können.
Der Schlüssel zu einem verbesserten Fettstoffwechsel ist daher unter Anderem das richtige Training (niedrige Intensität) gepaart mit der richtigen Ernährungsstrategie. Wobei die Optimierung der Fettoxidation lediglich eine Stellschraube zu einer gesteigerten Leistungsfähigkeit und daher zu einem besseren Ergebnis beim nächsten Wettkampf ist. Somit kommt man zu dem Schluss, dass diese Art des Trainings EIN wesentlicher Baustein neben vielen Weiteren ist, um die Leistungsfähigkeit zu verbessern und folglich auch so gesehen und genutzt werden soll.
Quellen
- Frandsen, Jacob, Stine Vest, Steen Larsen, Flemming Dela, and Jørn Helge. "Maximal Fat Oxidation Is Related to Performance in an Ironman Triathlon." 38.13 (2017): 975-82. Web.
- Lanham-New, S., and Nutrition Society , Editor. Sport and Exercise Nutrition. Chichester, West Sussex, U.K.: Wiley-Blackwell, 2011. The Nutrition Society Textbook Ser. Web.
- Maunder, Ed, Daniel J Plews, and Andrew E Kilding. "Contextualising Maximal Fat Oxidation During Exercise: Determinants and Normative Values." Frontiers in Physiology 9.MAY (2018): 599. Web.
- Van Proeyen, Karen, Karolina Szlufcik, Henri Nielens, Monique Ramaekers, and Peter Hespel. "Beneficial Metabolic Adaptations Due to Endurance Exercise Training in the Fasted State." Journal of Applied Physiology (2011): 236-45. Web.
- Vieira, Alexandra Ferreira, Rochelle Rocha Costa, Rodrigo Cauduro Oliveira Macedo, Leandro Coconcelli, and Luiz Fernando Martins Kruel. "Effects of Aerobic Exercise Performed in Fasted v. Fed State on Fat and Carbohydrate Metabolism in Adults: A Systematic Review and Meta-analysis." The British Journal of Nutrition 116.7 (2016): 1153-164. Web.
–