Wenn Sie an der Startlinie stehen, verbrennen Ihre Muskeln noch nicht viel Energie. Erst wenn der Startschuss fällt, verbrauchen sie schlagartig sehr viel mehr. Herz, Lunge und Muskeln reagieren zwar – können aber nicht sofort ihre volle Kapazität erreichen. Herz und Lunge brauchen zwei bis drei Minuten, um hochzufahren, die Blutgefäße zu erweitern und die sauerstoffverarbeitenden Enzyme in den Muskeln selbst vollständig zu aktivieren.
In der Zwischenzeit laufen Sie mit geliehener Energie und treiben Ihre Muskeln durch einen schnellen, aber nicht nachhaltigen anaeroben Stoffwechsel an, der Nebenprodukte erzeugt, die schließlich zu Muskelermüdung führen. Also, je schneller Sie Ihre gesamte aerobe Energieproduktion hochfahren können, umso besser.
Anstiegsrate variiert stark
Interessanterweise variiert diese Anstiegsrate, die auch als Sauerstoffaufnahmekinetik bekannt ist, von Person zu Person. Es ist tragische Ironie, wenn ausgerechnet Mittelstreckenläufer, deren schnellen Starts die größten Sauerstoffdefizite produzieren, dazu neigen, eine relativ langsame Sauerstoffkinetik zu haben. Das kann vorkommen, da Mittelstreckenläufer außergewöhnliche anaerobe Kapazitäten haben müssen, damit ihr Körper lernt, sich mehr auf die anaerobe Energie zu verlassen.
Dagegen sind Marathonläufer aerobe Monster mit blitzschneller Kinetik, obwohl ihr eher gemütliches Starttempo bedeutet, dass sie es nicht wirklich brauchen. Marathonweltrekordhalterin Paula Radcliffe soll zum Beispiel fähig gewesen sein, einen ausgeglichenen aeroben Zustand innerhalb von etwa 35 Sekunden zu erreichen, was eine äußerst schnelle Transformation war, wenn sie den Rest des Laufs in 3:45 Minuten pro Kilometer lief.
Kanadische Universität erforscht die Praxis der Sauerstoffkinetik
Theoretisch sollten also Läufer und andere Ausdauerathleten, die eine schnelle Sauerstoffkinetik haben, weniger Muskelermüdung erfahren als diejenigen mit langsamerer Sauerstoffkinetik, wenn beide mit ähnlicher Anstrengung gestartet sind. In der Praxis wurde diese Idee aber bisher nie geprüft. Dies machten jetzt Guillaume Millet und seine Kollegen von der University of Calgary in einer neuen Studie, die im European Journal of Applied Physiology erschienen ist.
Sie untersuchten zehn Probanden und deren Sauerstoffkinetik, indem sie ermittelten, wie schnell ihre Sauerstoffaufnahme vom Stillstand bis zu einem relativ hohen Tempo auf dem Ergometer zunahm. Danach absolvierten die Probanden ein sehr hartes, sechsminütiges Zeitfahren, um ihre Muskelfunktionen vor und nach der Anwendung verschiedener Techniken (maximale Anstrengung, elektrische Stimulation) zu prüfen.
Messabweichungen durch schnelle Regeneration der Muskelermüdung
Einer der wichtigsten Neuheiten in der Studie war die Verwendung eines speziell gebauten Trainingsrads, das den Probanden erlaubte, normal zu fahren, bei dem die Pedale aber auch abrupt auf maximale Krafttests eingestellt werden konnten. Bei Untersuchungen dieser Art dauert es gewöhnlich ein bis zwei Minuten, um die erschöpften Probanden vom Rad an die Kraftmessgeräte zu bringen – eine Zeitlücke, die die Messungen verzerrt, da sich einige Formen der Muskelermüdung bereits innerhalb weniger Sekunden regenerieren.
Wie auch immer – das Hauptergebnis war wie zu erwarten: Probanden, die eine langsamere Sauerstoffkinetik hatten, neigten dazu, auch eine größere Muskelermüdung (bzw. einen größeren Kraftverlust) nach dem sechsminütigen Zeitfahren aufzuweisen, unabhängig von ihrem Fitnesszustand oder ihrer VO2 max. Vermutlich waren sie durch ihre langsame, aerobe Kinetik gezwungen, mehr im anaeroben Bereich zu bleiben, was die „Nebenprodukte“ erzeugt, die Muskelerschöpfung hervorrufen.
Anorganische Phosphate und Protone als Hauptfaktoren
Also sind diese „Nebenprodukte“ die Ursache für Ermüdung? Dies ist immer noch ein sehr offener Forschungsbereich. Der Studie zufolge sind die beiden Hauptfaktoren anorganische Phosphate, die durch den Gebrauch kurzlebiger Phosphocreatin-Speicher im Muskel produziert werden und Protone, die durch die anaerobe Aufspaltung von Glucose erzeugt werden.
Die Studie kann nicht feststellen, ob beide oder nur eines dieser Nebenprodukte dominierte, aber das besondere Ermüdungsmuster weist darauf hin, dass es das Ergebnis einer gestörten „Exzitation-Kontraktion-Kopplung“ war. Das bedeutet im Wesentlichen, dass das gesendete elektrische Signal des Gehirns, aufgrund Veränderungen an den neuromuskulären Verbindungspunkten, keine starken Kontraktionen im Muskel hervorrufen konnte.
All das bringt natürlich die Frage auf, was Sie tun können, um Ihre Sauerstoffkinetik zu verbessern. Es gibt zwei Dinge, die helfen können.
Sprints ins Training einbauen
Sie sollten vor allem trainieren. In einer Studie aus dem Jahr 2009 von Andy Jones und seinen Kollegen erzeugten zwei Wochen Sprint-Intervalle eine große Verbesserung der Kinetik (z.B. 28 bis 21 Sekunden für die Zeitkonstante, in der die Kinetik unverändert bleibt), während konstante Belastungen keine Veränderungen hervorriefen. Das macht intuitiv Sinn: Um sich schneller zu steigern, sollten Sie einige abrupte Null-auf-Hundert-Sprints ins Training integrieren. In der Studie wurden vier bis sieben maximale Belastungsintervalle (30 Sekunden) mit vier Minuten Pause absolviert.
Die andere Sache ist, sich richtig aufzuwärmen. Ihre Blutgefäße können sich ausdehnen und sauerstoffverarbeitende Enzyme aktiviert werden, indem Sie in Ihr Warm-Up Initial-Belastungen einbauen, die Schwellenintensität oder etwas mehr erreichen. Danach ist allerdings entscheidend, dass Ihren anaeroben Speichern vor dem Rennen noch genügend Zeit bleibt, um sich zu erholen. An Wettkampftagen mache ich beispielsweise gerne einige 45- bis 60-Sekunden-Belastungen im 5-km-Tempo, die ich etwa 10 Minuten vor Rennstart abgeschlossen habe.
Fazit: Nicht jeder Läufer verträgt einen schnellen Start
Durch einen schnellen Start ins Rennen ermüdet die Muskulatur. Gerade Mittelstreckler haben oft eine langsame Sauerstoffkinetik, sodass deren Muskulatur ein schneller Start zu schaffen macht. Bei manchen Marathonläufern dauert diese Anpassung hingegen nicht einmal eine Minute, bei Weltrekordlerin Paula Radcliffe waren es früher 35 Sekunden. Um die Kinetik zu verbessern lohnt es sich, Sprints ins Training einzubauen.
