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TRAINING SCIENCE Höhentraining und Ausdauerleistung im Triathlon / TITEL / Cycling Engadin uphill © SUGAR & PAIN

HÖHENTRAINING Wie wirkt die Höhe auf die Ausdauerleistung

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Höhentraining ist mittlerweile eine etablierte Trainingsmethode im Ausdauersport, die auf den positiven Einfluss von hypoxischen (sauerstoffarmen) Bedingungen auf die physiologische Leistungsfähigkeit abzielt. In den letzten Jahren haben zahlreiche Studien versucht, die genauen Mechanismen und die Effektivität des Höhentrainings besser zu verstehen. Dieser Beitrag bietet eine umfassende Übersicht über die aktuellen wissenschaftlichen Erkenntnisse zu Höhentraining im Ausdauersport.

Physiologische Mechanismen des Höhentrainings

Das Training in großen Höhen hat eine signifikante Wirkung auf die Ausdauerleistung, da es den Körper an die Bedingungen mit vermindertem Sauerstoffgehalt (Hypoxie) anpasst. Hier sind die Hauptauswirkungen:

Erhöhung der Hämoglobin- und Erythrozytenkonzentration
Bei längerem Aufenthalt in großer Höhe erhöht der Körper die Produktion von Erythropoetin (EPO), einem Hormon, das die Bildung roter Blutkörperchen (Erythrozyten) stimuliert. Mehr rote Blutkörperchen führen zu einer verbesserten Sauerstofftransportkapazität im Blut, was bei der Rückkehr auf Meereshöhe die Sauerstoffversorgung der Muskeln optimiert. Dies erhöht die aerobe Kapazität und kann zu einer gesteigerten Ausdauerleistung führen.
Effizientere Sauerstoffnutzung
Durch den Sauerstoffmangel in der Höhe wird der Körper gezwungen, effizienter mit dem verfügbaren Sauerstoff umzugehen. Das Mitochondrienvolumen in den Muskeln kann zunehmen, was die Fähigkeit der Zellen verbessert, Sauerstoff für die Energieproduktion zu nutzen. Dies führt zu einer gesteigerten aeroben Ausdauerleistung bei gleichen Trainingsintensitäten auf Meereshöhe.
Verbesserung der Puffersysteme
Höhentraining führt oft zu einer Verbesserung der Pufferkapazität des Blutes und der Muskeln. Dadurch wird der Anstieg der Laktatkonzentration bei intensiver Belastung verzögert, was zu einer Verbesserung der anaeroben Schwelle und der Ausdauerleistung führt.
Herz-Kreislauf-Anpassungen
Das Herz-Kreislauf-System passt sich ebenfalls an, indem es das Schlagvolumen und die Kapillarbildung in den Muskeln erhöht. Mehr Kapillaren bedeuten eine bessere Durchblutung und Sauerstoffversorgung der Muskelzellen, was die Ausdauer fördert.
Steigerung der VO2max
Die maximale Sauerstoffaufnahmefähigkeit (VO2max), ein wichtiger Indikator für die Ausdauerleistung, kann durch Höhentraining steigen. Dieser Anstieg ist auf die verbesserte Sauerstofftransportkapazität und -nutzung zurückzuführen.
Verbesserte Muskeladaptationen
In der Höhe passt sich auch die Muskelfaserstruktur an. Typ-1-Muskelfasern (langsam zuckend und ausdauernd) können vermehrt Energie aus Sauerstoff beziehen, was die aerobe Leistungsfähigkeit der Muskeln steigert.

ENGADIN RADMARATHON 2019 Spektakuläres Panorama und wunderbares Biest © Sportograf

Trainingsmodelle

Es gibt verschiedene Modelle des Höhentrainings, die unterschiedlich angewendet werden, je nach Zielsetzung und den verfügbaren Ressourcen.

Live High, Train Low (LHTL)
Athleten leben in großer Höhe (2.000 bis 3.000 Meter über dem Meeresspiegel) und trainieren auf Meereshöhe oder in geringerer Höhe. Dieses Modell gilt als besonders effektiv, weil es die Vorteile der erhöhten Erythrozytenproduktion maximiert und gleichzeitig eine hohe Trainingsintensität ermöglicht, die in großer Höhe oft eingeschränkt ist. Studien zeigen, dass LHTL die maximale Sauerstoffaufnahme (VO2 max) und die Wettkampfleistung signifikant verbessern kann.

Live Low, Train High (LLTH)
Bei diesem Modell leben Athleten auf Meereshöhe, trainieren aber in großen Höhen. Diese Methode zielt darauf ab, die muskuläre Anpassung an hypoxische Bedingungen zu verbessern. Der Vorteil besteht darin, dass intensive Trainingsbelastungen möglich sind, während dennoch die Anpassungen an die Sauerstoffknappheit gefördert werden. Die Wirksamkeit dieser Methode ist umstritten, da die positiven Effekte auf die Leistungsfähigkeit weniger konsistent als bei LHTL sind.

Intermittierendes Höhentraining
Hierbei verbringen Athleten nur kurze Zeiträume in großer Höhe oder hypoxischen Umgebungen, oft kombiniert mit normalem Training auf Meereshöhe. Diese Methode kann durch den Einsatz von Hypoxiezelten oder hypoxischen Trainingsräumen erreicht werden. Die Effekte dieser Methode sind variabel und hängen stark von der individuellen Reaktion des Athleten ab. Sie wird jedoch zunehmend populär, da sie flexibel einsetzbar ist und keine langen Aufenthalte in der Höhe erfordert.

TRIATHLON MUNICH2022 EM Training & Vorbereitung / Grossglockner © SUGAR & PAIN

Wissenschaftliche Erkenntnisse zur Wirksamkeit

Die Effektivität des Höhentrainings ist ein zentrales Thema in der Sportwissenschaft. Die Ergebnisse aus Studien zeigen ein differenziertes Bild:

Leistungssteigerung
Zahlreiche Studien bestätigen, dass Höhentraining die aerobe Kapazität und die Ausdauerleistung verbessern kann. Dies ist besonders beim LHTL-Modell der Fall, das in verschiedenen Sportarten von Marathon bis Radsport erfolgreich angewendet wurde. Die Verbesserung der VO2max und der damit verbundenen Ausdauerleistung ist einer der am besten dokumentierten Vorteile.

Individuelle Variabilität
Die Reaktionen auf Höhentraining sind individuell sehr unterschiedlich. Während einige Athleten signifikante Leistungssteigerungen erfahren, zeigen andere wenig bis keine Verbesserung. Dies hängt von genetischen Faktoren, der Ausgangsfitness und der spezifischen Anpassungsfähigkeit an die Höhe ab. Studien legen nahe, dass genetische Marker identifiziert werden könnten, die vorhersagen, wer am meisten von Höhentraining profitiert.

Risiken und Nebenwirkungen
Ein zu langer oder zu intensiver Aufenthalt in der Höhe kann negative Effekte wie Übertraining, Immunsuppression oder Eisenmangel hervorrufen. Eisenmangel kann besonders problematisch sein, da die gesteigerte Produktion von roten Blutkörperchen den Eisenbedarf des Körpers erhöht. Auch die psychische Belastung durch das Leben in großer Höhe, verbunden mit Schlafproblemen und allgemeinem Unwohlsein, darf nicht unterschätzt werden.

SUGAR & PAIN TRI CAMP #CH20 – Das Triathlon Traningslager im Chiemgau 2020 / Spektakuläre Trail Runs durch die Chiemgauer Voralpen © SUGAR & PAIN / Adobe Stock

Neueste Entwicklungen und Technologien

In den letzten Jahren hat die Forschung zu Höhentraining einige interessante Entwicklungen hervorgebracht:

Hypoxiezelte und künstliche Höhenkammern
Diese Technologien ermöglichen es Athleten, Höhentraining unabhängig von der geografischen Lage durchzuführen. Hypoxiezelte simulieren die Bedingungen großer Höhe durch eine Reduktion des Sauerstoffgehalts in der Atemluft. Dies erlaubt es Athleten, im Alltag auf Meereshöhe zu leben und dennoch die Vorteile des Höhentrainings zu nutzen. Studien zeigen, dass diese Methoden vergleichbare Effekte auf die Leistungsfähigkeit haben können wie herkömmliches Höhentraining, wenn sie korrekt angewendet werden.

Kombination mit anderen Trainingsmethoden
Aktuelle Forschungen untersuchen, wie Höhentraining mit anderen Trainingsmethoden, wie hochintensivem Intervalltraining (HIIT), kombiniert werden kann, um die Trainingseffekte weiter zu maximieren. Diese Kombinationen könnten es ermöglichen, spezifische Anpassungen noch gezielter zu fördern. Erste Ergebnisse deuten darauf hin, dass eine solche Kombination besonders effektiv sein könnte, um die anaerobe Kapazität und die Laktattoleranz zu verbessern.

Fazit

Höhentraining bleibt eine wertvolle Methode im Ausdauersport, insbesondere wenn es um die Verbesserung der aeroben Kapazität und der Ausdauerleistung geht. Das LHTL-Modell hat sich als besonders effektiv erwiesen, während andere Methoden wie LLTH und intermittierendes Höhentraining je nach individueller Anpassungsfähigkeit des Athleten ebenfalls Vorteile bieten können. Neuere Technologien und Kombinationen von Trainingsmethoden erweitern die Möglichkeiten, die Vorteile des Höhentrainings zu nutzen.

Es bleibt jedoch wichtig, die individuellen Unterschiede und potenziellen Risiken zu berücksichtigen, um sicherzustellen, dass Höhentraining optimal und sicher angewendet wird. Die laufende Forschung in diesem Bereich verspricht, weiterhin wertvolle Erkenntnisse zu liefern, die dazu beitragen können, Höhentraining noch effektiver zu gestalten.

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QUELLEN

Wilber, R. L. (2007). „Altitude Training and Athletic Performance“
Dieses Buch bietet einen umfassenden Überblick über die physiologischen Anpassungen an das Höhentraining und deren Auswirkungen auf die sportliche Leistung.
Bonetti, D. L., & Hopkins, W. G. (2009). „Sea-level exercise performance following adaptation to hypoxia: a meta-analysis“ in Sports Medicine
Diese Meta-Analyse untersucht, wie sich das Höhentraining auf die Leistungsfähigkeit auf Meereshöhe auswirkt, einschließlich einer Übersicht über die Wirkmechanismen.
„Gore, C. J., & Hopkins, W. G. (2005). „Counterpoint: Positive effects of intermittent hypoxia (live high-train low) on exercise performance are not mediated primarily by augmented red cell volume“ in Journal of Applied Physiology
Dieser Artikel diskutiert die Wirkungen der „Live high, train low“-Strategie und deren Effekte auf die Ausdauerleistung, wobei auch nicht-hämatologische Anpassungen untersucht werden.
Levine, B. D., & Stray-Gundersen, J. (1997). „Living high-training low: effect of moderate-altitude acclimatization with low-altitude training on performance“ in Journal of Applied Physiology
Ein wegweisender Artikel, der die Effekte des „Live high, train low“-Ansatzes detailliert beschreibt und wie dieser die sportliche Leistung verbessert.
Saunders, P. U., Telford, R. D., Pyne, D. B., Cunningham, R. B., Gore, C. J., & Hahn, A. G. (2004). „Improved running economy in elite runners after 20 days of simulated moderate-altitude exposure“ in Journal of Applied Physiology
Diese Studie zeigt, wie sich eine moderate Höhenexposition auf die Laufökonomie und die Leistung von Spitzensportlern auswirkt.

18. September 2024/von Stefan Drexl

TRAINING Die Bedeutung der VLa max im Triathlon und Ausdauersport

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Ausdauersport erfordert eine außergewöhnliche Leistungsfähigkeit, die unter anderem durch die Laktatbildungsrate VLa max bestimmt werden kann. Im Triathlon gilt dies umso mehr mit den drei Disziplinen Schwimmen, Radfahren und Laufen, die nahtlos aneinander gefügt werden. Das Training ist sehr komplex und unterscheidet sich wesentlich vom Spezialtraining der Einzeldisziplinen. Die Maximierung der Leistung in jeder dieser Disziplinen und die Fähigkeit, effizient zwischen ihnen zu wechseln, sind entscheidend für den Erfolg eines Triathleten. VLamax, die maximale Laktatbildungsrate, spielt eine wichtige Rolle in der Leistungsentwicklung und Leistungsdiagnostik im Triathlon und steht in engem Zusammenhang mit anderen physiologischen Faktoren, wie unter anderem der VO2 max, der anaeroben Kapazität oder der glykolytischen Rate.

Was ist die VLa max?

Die VLa max bezeichnet die maximale Geschwindigkeit, mit der ein Athlet Laktat produziert. Laktat entsteht während intensiver körperlicher Aktivität, wenn der Energiebedarf der Muskeln die Sauerstoffversorgung übersteigt. Durch die Messung von VLa max kann die Fähigkeit des Athleten, Laktat zu produzieren, quantifiziert werden, was Aufschluss über seinen anaeroben Stoffwechsel und seine tatsächliche Leistungsfähigkeit gibt.

Laktat spielt eine Schlüsselrolle bei der Regulation des menschlichen Stoffwechsels, obwohl es noch immer eine große Unbekannte ist. Es entsteht als Nebenprodukt der Glukoseverwertung in den Muskelzellen. Die Laktatproduktion steigt mit dem Glukosefluss in der Zelle, unabhängig von der Sauerstoffverfügbarkeit. Über viele Jahre hinweg hat man angenommen, dass Laktat lediglich ein Abfallprodukt der anaeroben Glykolyse darstellt. In den 80er-Jahren wurde sogar angenommen, dass Laktat nach dem Training kristallisiert, was zu Muskelkater führt. Heute wissen wir mehr, allerdings dank dieser falschen Annahme.

TRAINING Leistungsdiagnostik Laktatmessung © SUGAR & PAIN, AdobeStock Photo

Was wir über Laktat wissen?

Wir wissen heute, dass Laktat auch unter aeroben Bedingungen gebildet werden kann und dass die Laktatproduktion das Ergebnis der Glukoseverwertung durch die Muskelzellen unter aeroben und anaeroben Bedingungen ist. Ebenso wissen wir, dass Laktat von den Muskelzellen auch als Energieträger genutzt werden und wie ein Turbo wirken kann.

Laktat ist kein Abfallprodukt, sondern die wichtigste glukoneogene Vorstufe im Körper. Etwa 30 Prozent der während des Trainings verbrauchten Glukose stammen aus dem Recycling von Laktat zu Glukose. Laktat ist auch ein wichtiger Regulator des Intermediärstoffwechsels, der die Substratverwertung reguliert. Es hemmt somit den Abbau von Fett zu Energiezwecken (Lipolyse) und verlangsamt die Geschwindigkeit, mit der die Zellen Glukose verarbeiten (Glukolyse). Entscheidend ist also die optimale Laktat-Balance im Energiestoffwechsel.

Des Weiteren spielt Laktat eine entscheidende Rolle für unser Gehirn, da es der Hauptbrennstoff für Neuronen ist und für das Langzeitgedächtnis unerlässlich ist. Möglicherweise spielt es sogar eine Rolle bei der Alzheimer-Krankheit. Einige Studien zeigen, dass die Unterdrückung der Laktataufnahme durch die Neuronen das Langzeitgedächtnis beeinträchtigt.

Laktat ist nicht nur ein Zwischenprodukt bei anaerober körperlicher Betätigung, sondern auch ein wichtiger Brennstoff und Regulator des Stoffwechsels. Es könnte zudem ein möglicher Auslöser verschiedener chronischer Krankheiten sein. Die Laktatwerte im Blut von Menschen mit Typ-2-Diabetes sind zwei- bis dreimal höher als bei gesunden, körperlich aktiven Menschen. Laktat könnte also auch bei einigen chronischen Stoffwechselerkrankungen eine Rolle spielen. Von Krebszellen ist bekannt, dass sie einen gestörten Stoffwechsel haben. Es wird einfach zu viel Glukose aerob verwertet (Warburg-Effekt), wobei große Mengen Laktat entstehen. Dies könnte wiederum zum Wachstum und Fortschreiten eines Tumors beitragen.

Die Bedeutung der VLa max im Triathlon und Ausdauersport

Für Triathleten ist die VLa max besonders relevant, da diese Sportart eine Kombination aus konstanter Ausdauerbelastung plus hoher Intensität darstellt. Ein hoher VLa max-Wert weist auf eine zügige Laktatproduktion hin, was bedeutet, dass der Athlet bei intensiven Belastungen schnell auf anaerobe Energiegewinnung umschaltet. Dies kann besonders in Disziplinen wie Radfahren und Laufen von Vorteil sein, in denen kurze, intensive Momente über Sieg oder Niederlage entscheiden können. Im Triathlon möchte man das weniger je länger die Distanzen oder die Dauer eines Wettkampfes werden.

Darum ist es auch wichtig, die aerobe Leistungsfähigkeit zu steigern, um die Ausdauer und Intensität über längere Distanzen konstant aufrecht zu erhalten. Athleten mit einem niedrigeren VLa max-Wert können eine höhere aerobe Kapazität haben, die es ihnen ermöglicht, länger im submaximalen Bereich zu arbeiten, bevor sie anaerob werden und die Ermüdung einsetzt. Das hat Vorteile.

Klodian Mitri profitiert im Energy Lab während der IRONMAN World Championships HAWAII 2018, Kailua Kona von unserem Laufseminar © Klodian Mitri for SUGAR & PAIN

Zusammenhang VLa max, VO2 max und andere Leistungsfaktoren

Im Triathlon sind VLa max, die anaerobe Schwelle und VO2 max eng miteinander verbunden. Eine höhere VO2 max zeigt die Fähigkeit des Körpers an, Sauerstoff effizient aufzunehmen und zu verwerten, was besonders beim Schwimmen und Laufen wichtig ist. Athleten mit einer höheren VLa max können auch eine höhere VO2 max aufweisen, da beide Faktoren auf eine verbesserte Fähigkeit des Körpers hinweisen und unter hoher Belastung effizient zu arbeiten. Der Fokus liegt bei langen Ausdauerleistungen mehr auf der VO2 max, die VLa max wird um so bedeutender, je kürzer und intensiver die erforderliche Leistungsfähigkeit ist.

Die anaerobe Schwelle ist ein weiterer wichtiger Faktor im Triathlon, da sie den Punkt markiert, an dem die Ermüdung durch die Anhäufung von Laktat im Blut ansteigt. Athleten mit einem höheren VLa max-Wert haben in der Regel auch eine höhere anaerobe Schwelle, was bedeutet, dass sie länger im aeroben Bereich trainieren können, bevor sie auf anaerobe Energie umsteigen müssen. Athleten mit einem höheren VO2 max-Wert haben in der Regel auch eine etwas niedrigere anaerobe Schwelle, können allerdings länger Leistung auf diesem hohen Niveau erbringen.

Anwendung der VLa max im Training von Triathleten

Die Bestimmung des VLa max-Wertes kann Triathleten entscheidende Informationen zur Optimierung ihres Trainings liefern. Durch gezielte Trainingmethoden kann versucht werden, den VLa max-Wert zu optimieren, um die Leistungsfähigkeit in allen Disziplinen des Triathlons zu verbessern. Ein niedrigerer VLa max-Wert kann z.B. durch längere, moderat intensive Trainingseinheiten erreicht werden, während ein höherer VLa max-Wert durch hochintensives Intervalltraining gefördert werden kann. Allerdings wird auch die VO2 max durch diese Trainingsmethodiken verbessert. Entscheidend ist somit eine angepasst Trainingsstuerung in Abhängigkeit vom geplanten Ziel.

Trainingspläne sollten individuell auf die spezifischen Bedürfnisse und Ziele des Athleten abgestimmt sein. Der VLa max-Wert dient als wichtiger Indikator, um den richtigen Umfang und die richtige Intensität zu berücksichtigen. Durch eine gezielte Verbesserung des VLa max-Wertes kann der Triathlet seine Leistungsfähigkeit in allen Disziplinen maximieren und seine Wettkampfleistung optimieren.

FAZIT

Die VLa max spielt neben der VO2 max und weiteren Leistungsfaktoren eine entscheidende Rolle in der Leistungsentwicklung und -diagnostik im Ausdauersport und im Triathlon ganz besonders. Als Maß für die maximale Laktatbildungsrate liefert die VLa max wichtige Informationen über den anaeroben Stoffwechsel und die Leistungsfähigkeit eines Athleten. Durch die gezielte Optimierung des VLa max-Wertes können Triathleten ihre aerobe und anaerobe Leistungsfähigkeit verbessern und ihre Chancen auf sportlichen Erfolg im Triathlon, Marathon, Radsport oder anderen Ausdauersport wesentlich erhöhen.