Lactatbestimmung

Wie entsteht Lactat?

Alle Vorgänge im Körper benötigen Energie, die durch Nahrungsmittel zugeführt wird. Hauptsächlich in Form von Kohlenhydraten, Eiweißen und Fetten.

Eine Speicherform der Kohlenhydrate ist das Glykogen. Glykogen findet man in Muskulatur und Leber. Bei niedriger Belastungsintensität kann die Muskulatur zur Arbeit benötigte Energien durch die aerobe Glycolyse und Lipolyse (Fettabbau) gewinnen. Glykogen wird bei ausreichendem Sauerstoff bzw. Fettsäuren als Wasserstoff abgebaut.

Reicht der Sauerstoff bei intensiven Belastungen nicht mehr aus, wird Glykogen durch die anaerobe Glycolyse zum Lactat.

Eine gewisse Menge Lactat wird ständig wieder aus dem Blut eliminiert. Die im Blut gemessene Lactatkonzentration ist ein Produkt aus der Lactatbildung und Abbau.

Bei diesem Vorgang des Abbaus von Kohlenhydraten wird chemisch Energie in Form von ATP (Adenosintriphosphat) gewonnen. Steht genügend Sauerstoff zur Verfügung wird nur eine geringe Menge Lactat gebildet. Dessen Konzentration nimmt unter anderem bei steigender Muskelarbeit und verringerter Sauerstoffversorgung zu. Der aus sportmedizinischer Sicht wichtige Unterschied zwischen aeroben – unter Sauerstoffverbrauch stattfindenden – und anaeroben Stoffwechselprozessen beruht maßgeblich darauf, dass das entstandene Lactat nur mit Mühe und sehr langsam aus der Zelle austreten kann.

Die Folge ist eine Übersäuerung des Zellmilieus und eine Beeinträchtigung der Leistungsfähigkeit.

Lactat ist die Kerngröße der individuellen Belastungsintensität.

Bei steigender Intensität der Belastung ist der Körper nicht in der Lage, die Muskulatur optimal mit Sauerstoff zu versorgen. Anaerobe Glycolyse liefert nicht die optimale Energie. Diese führt im Körper dazu, dass Enzyme und Energiegewinnung negativ beeinflusst werden bis zur völligen Erschöpfung der Muskulatur.

Deshalb: Optimale Trainingssteuerung heißt Leistungsdiagnostik.

Mit maßgeschneiderten Plänen muss die persönliche Belastung definiert werden und durch entsprechende Trainingsvorgaben in Verbindung mit einer gezielten Ernährungsstrategie bleibt der Erfolg nicht nur ein Traum!
Nur mit Hilfe der Lactatkonzentration bei körperlicher Belastung kann man auf die individuelle Stoffwechselsituation schließen.

Lactat - Stufentest - Voraussetzungen

Vorbereitung für den Sportler:

  • Absolute Gesundheit
    (sportmedizinischen Check durchführen lassen)
  • Kein Glykogen - entleerendes Training in den letzten 48 Stunden vor dem Test
  • Auf kohlenhydratreiche Ernährung in den letzten drei Tagen vor dem Test achten
  • Verzicht auf Kaffee- und Teegenuss vor dem Test (erhöht Herzfrequenz)
  • Optimale Umgebungstemperatur
  • Einverständniserklärung

Geräte:

  • Laufband , Ergometer (med. zugelassene Geräte)
  • bei Feldtest – Pacer,Stoppuhr
  • Herzfrequenzmesssystem
  • Lactatmessgerät
  • Auswertungssoftware

Bei einem Stufentest wird mit niedriger Belastungsintensität begonnen und in konstanten Intervallen um einen festgelegten Wert gesteigert bis zur Ausbelastung (zur Erschöpfung).

Während des Tests wird am Ende der jeweiligen Belastungsstufe Lactat am Ohrläppchen entnommen und die Herzfrequenz notiert.

Beispiele

Ergometertest
  • Stufendauer mind. 3 min besser 5 min pro Stufe
  • Steigerung der Belastung um konstante Watthöhe
  • Anfang z.B 25 Watt / 50 Watt (Anfänger);
  • 75 Watt / 100 Watt (Fortgeschrittene)

Das Fahrradergometer ist in den häufigsten Fällen das Testgerät der Leistungsdiagnostik, gefolgt von Laufbändern und Feldtests.

Watt pro Kilogramm Körpergewicht
Hier wird das Körpergewicht auf die Leistungsfähigkeit bezogen. Es fällt daher leicht neben den absoluten Werten auch das relative Tretvermögen zu charakterisieren. Niedrige Werte sind alle ermittelten Werte von Untrainierten bis 2 W/kg. Durchschnittlich trainierte weisen Werte von 2.0 bis 3.5 W/kg auf.

Laufbandtest:
  • Stufendauer mind. 3 min besser 5 min, dann wird für 30 sek. das Laufband angehalten um Lactat zu bestimmen.
  • Steigerung der Geschwindigkeit um 2 km/h.
  • Anfang z.B 4 km/h - 6 km/h (Anfänger)
  • 8 km/h – 9 km/h (Fortgeschrittene).
Feldtest:

2000 m Lauf mit konstanter Geschwindigkeit (= 1 Stufe) Information über das exakte Tempo gibt ein akustisches Signal, welches alle 100 m ertönt. Es wird pro Stufe die Geschwindigkeit um 0,5 m pro Sekunde gesteigert.

Anfang z.B 2,0 -3 m/s (7,2 km/h)

Feldstufentest ist ein Outdoor- Test, der auf dem Sportplatz oder auf einer anderen flachen, abgemessenen Strecke durchgeführt wird. Der Sportler muss pro Stufe 2000 m zurücklegen und hat zwischen den Belastungsstufen 1 min. Pause, damit die Bestimmung des Lactatwertes erfolgen kann. Die  Zeitangaben müssen eingehalten werden. Die Auswertung der Testergebnisse ist davon unmittelbar abhängig. Bodenverhältnisse und Witterungsbedingungen beachten.

Graphische Darstellung

Ist der Stufentest unter optimalen Bedingungen durchgeführt worden, werden die gemessenen Parameter in Beziehung mit einander gesetzt.

  • Herzfrequenz/ Puls
  • Lactatwerte
  • Belastungsintensität (Watt/ m/s)

Mit Hilfe einer Leistungsdiagnostik-Software werden die Parameter graphisch dargestellt und ausgewertet.

Die individuelle anaerobe Schwelle wird ermittelt, die IANS kennzeichnet die Zunahme von Lactatkonzentration und Herzfrequenz bei steigender Belastungsintensität.
Die Höhe des Lactatwertes korreliert dabei mit dem individuellen Trainingszustand.

Der Bereich, an dem Lactatbildung und Laktateliminierung gerade noch im Gleichgewicht stehen, wird als aerob - anaerobe Schwelle bezeichnet.

Grafische Darstellung des Laktatstufentest - GEMAR Celle

Trainingsempfehlung und Trainingspläne

Die IANS wird zur Ermittlung der individuellen Trainingsvorgaben herangezogen.

Persönliche sportliche Voraussetzungen und Ziele ergeben, wie das Training nach Umfang und Intensität optimiert werden kann. Es ist sportmedizinisch erwiesen, dass im Bereich der aerob-anaeroben Schwelle eine signifikante Steigerung der Ausdauerleistung eintritt.

Es erhöht sich die Konzentration der am aeroben Energiestoffwechsel beteiligten Enzyme. Die Intensitätsempfehlungen werden durch die Geschwindigkeit und Herzfrequenzvorgaben vorgenommen, damit die Selbstkontrolle durch die Pulsuhr ermöglicht wird.

Eine Überprüfung der Trainingsvorgaben sollte nach ca. 12 Wochen stattfinden.

Bezeichnung KB GA1 GA2 EB
Prozentbereiche 50 -60 %60 – 80 %80-100%100-105%
Lactat 1,5 -1,6
mmol /L
1,6 -2,2
mmol /L
2,2 - 4,0
mmol /L
4,0 – 4,8
mmol /L
Herzfrequenz (1/min) 113 - 116116 - 130130 - 142142 - 145
Leistung (Watt) 68 -8283 -109110 - 136137 - 143
Leistung / Gewicht
Watt / kg
0,7 – 0,90,9 – 1,11,1 – 1,41,4 – 1,5
Energieverbrauch
kcal / h
284 - 341341 – 455455 - 569569 - 597

 

Prozentuale Orientierung an der IANS bezogen auf die Leistung

KB Der Regenerationsbereich dient der Wiedergewinnung der Leistungsfähigkeit nach Belastungen oder als Vorbereitung

GA 1 Der Grundlagenbereich dient zur Verbesserung der aeroben Leistungsfähigkeit. Die Energie zur Muskelkontraktion kommt vorwiegend aus dem aeroben Bereich. Hier wird ausgebildet und stabilisiert die Grundlagenausdauer.

GA 2 Der Grundlagenbereich verfolgt eine Verbesserung der aeroben Leistungsfähigkeit.
Dabei werden in das GA1 – Training blockweise GA2 – Einheiten mit einer Länge
zwischen 5 und 15 min. eingeflochten.

EB Der Entwicklungsbereich dient der Steigerung der anaeroben Leistungsfähigkeit.
Die Intensität sollte so gewählt werden, dass sie deutlich oberhalb der aerob/ anaeroben
Schwelle liegen.

Bitte merken: Intensives Training und erreichte Leistung fordert ausreichend Regeneration !

Leistungsdiagnostik nur für Hochleitungssportler ?

Heute ist für alle Sporttreibenden die Leistungsdiagnostik eine Grundvoraussetzung, um die gesetzten persönlichen Ziele zu erreichen. Oft wird das Trainingsziel verfehlt, weil die Belastungen nicht der individuellen Leistungsfähigkeit entsprechen.

Nur kontrolliertes Training ist effektiv !

Die sportartspezifische Leistungsdiagnostik ist im Abstand von drei bis vier Monaten sowohl für den Fitnesssportler als auch für den Leistungssportler eine nützliche Untersuchung zur objektiven Kennzeichnung des trainingsbedingten Anpassungszustandes.

Im Hochleistungssport werden außer den Kerngrößen HF/ Lactat noch Serumharnstoff (Hsr) und Creatininkinase (CK) - bei extremen Trainingsumfängen bei neuen Anforderungen an die Muskeln zur Kontrolle der Belastungen hinzu gezogen.

In den Ausdauersportarten sind bestimmte Referenzwerte in der maximalen Sauerstoffaufnahme (V02 max) zu erreichen, hier wird auch noch die Spirometrie zur Auswertung heran gezogen.

Warum eine Lactatbestimmung ?

Subjektiv ist das optimale Trainingspensum nur schwer einschätzbar. Körpereigene Warnsignale machen sich erst spät bemerkbar oder werden vom Ehrgeiz unterdrückt.

Herzfrequenz ist unzureichend geeignet, da sie von vielerlei Faktoren wie Alter, Sportart, Trainingszustand, Tagesverfassung usw. abhängt.
Lactat ist ein Mass für den aktuellen Stoffwechsel - Zustand im Körper und gibt Aufschluss, ob die Muskulatur optimal mit Sauerstoff versorgt wird.

Zielorientiertes Training ist:

  • Wer primär seine Leistung verbessern möchte, muss anders trainieren als jemand der Pfunde verlieren und das Wohlbefinden steigern will.
  • Gesundheitsfördernde Wirkung des aeroben Ausdauertrainings sind auch Stabilisierung Herz- und Kreislauffunktion.
    (Verbesserung der Koronardurchblutung)
  • Fließeigenschaft des Blutes wird positiv beeinflusst.
    (Gefahr des Auftretens von Blutgerinnseln wird herabgesetzt)
  • Risikofaktoren: Bluthochdruck, Diabetes mellitus, Übergewicht werden verhindert bzw. verlangsamt.
  • Fettstoffwechsel: Gesamtcholesterin und Trigliceride werden reduziert und gleichzeitig wird das gefäßschützende HDL Cholesterin erhöht.
  • Leistungsfähigkeit:Fitness und körperliche Leistungsfähigkeit wirken dem biologischen Alterungsprozess entgegen.

Folgen zu hoher Lactatwerte bzw. Übertrainings

Eine Faustregel für jeden Ausdauersportler ist die Übersäuerung seiner Muskeln zu vermeiden, es muss Fett in den Muskeln verbrannt werden, nur dann stellt sich der gewünschte Trainingserfolg ein.

Längere Aktivitäten im anaeroben Bereich mindern die Ausdauerfähigkeit und erhöhen die Verletzungsgefahr. Auch der erhoffte Abbau von Fettpolstern bleibt aus, da die Fettverbrennung blockiert ist.

Die verstärkte Inanspruchnahme von Kohlehydraten führt zu einer schnellen Leerung der Glykogenspreicher, im Folge der Übersäuerung wird der aerobe Stoffwechsel der Muskelzelle nachhaltig beschädigt.

Allgemeine Informationen zur Auswertungssoftware

Die Leistungsdiagnostiksoftware ist nur eine Hilfestellung zur Interpretation der Ergebnisse. Die Interpretation ist von den Sportmedizinern und erfahrenen
Leistungsdiagnostikern vorzunehmen. Die Software gibt viele unterschiedliche Schwellenwertmodelle zur Auswahl:

  • Mader - IANS bei Lactatwert bei 4 mmol/l)
  • Geiger Hille - IANS am Punkt der max. Kurvenkrümmung
    (biologischer Umschlagpunkt im Metabolismus)
  • Stegmannschwelle - IANS als Zeitpunkt, an dem die max. Eliminationsrate und die Diffusionsrate des Lactats im Gleichgewicht stehen.
  • Das freie Freiburger Modell - Simon Schwelle - IANS bei einer Lactatkonzentration von 1,5mmol/l oberhalb der aeroben Schwelle - für Schwimmer
  • Das freie Winkelmodell (nach Keul) - IANS als definierter Anstieg der Lactatkonzentration (Tangentenmethode)
  • Dickhuth Modell - IANS liegt 1,5 mmol/l höher als das minimale Lactatäquivalent - für Läufer
  • und andere...

Literatur

Sportmedizin und Trainingslehre

  • G. Neumann, A. Pfitzner,A.Berbak, Optimiertes Ausdauertraining, 2.Aufl. 1999 Aachen: Meyer und Meyer Verlag
  • G.Neumann, A. Pfitzner K.Hottenrott, Alles unter Kontrolle, Aufl. 2000 Aachen Meyer und Meyer Verlag
  • W. Hollmann, Th.Hettinger, Sportmedizin, Arbeits- und Trainingsgrundlagen, 3.Aufl. 1990 Stuttgart: Schattauer
  • P. Janssen, Ausdauertraining und Trainingssteuerung über die HF und Milchsäurebestimmung, 2.Auflg. 1999 Aachen, Spitta Verlag GmbH
  • M. Spitzbart, Fit Forever 3 Säulen für die Ihre Leistungsfähigkeit, 4.Auflg. 2001 Nürnberg: WESSP Verlag GmbH

© GEMAR International Services GmbH, 2015 - Messgeräte und Software für Laktatmessung und Leistungsdiagnostik.