Laktat und dessen Messung in der Leistungsdiagnostik (Teil 1)

Szenario A: Da läuft einer auf einem Laufband, ganz gemächlich. In regelmäßigen Abständen wird es angehalten, ihm wird etwas Blut abgenommen, der Puls wird protokolliert, schon geht es weiter. Etwas schneller als vorher. Dieser Ablauf wiederholt sich mehrmals, bis er irgendwann rennt, so schnell er kann. Irgendwann geht es nicht mehr schneller, dann ist der Test zu Ende. Wieder werden die Daten aufgenommen: ein ganz normaler Stufentest zur Messung von Laktat in der Leistungsdiagnostik.

Szenario B: Auch da läuft einer, nur nicht auf einem Laufband, sondern draußen, auf der Bahn. Die Streckenlänge muss exakt stimmen und das Tempo muss sehr gleichmäßig sein. Wieder werden verschiedene Stufen gelaufen, zunächst langsam, dann schneller. Nach einer bestimmten Anzahl von Runden wird angehalten und auch ihm Blut abgenommen. Nicht viel, ein Tropfen reicht. Auch der Feldstufentest ist eine Art der Laktatmessung in der Leistungsdiagnostik.

Doch warum macht man das überhaupt? Was ist Laktat und was hat es mit unserer Ausdauerleistung zu tun?

Laktat und (andere) Abfallprodukte

Während eines Stufentests wird, wie oben beschrieben, in regelmäßigen Abständen Blut abgenommen, um jeweils den Laktatwert zu ermitteln. Als Laktate oder auch Lactate bezeichnet man Salze und Ester der Milchsäure. Laktat fällt bei der Glykolyse an. Hier wird Glucose („Kohlehydrate“) energiebringend anaerob zu Laktat umgewandelt (Eigentlich fällt zuerst Pyruvat an, was dann zu Laktat umgewandelt wird, der Einfachheit halber nehmen wir es hier aber nicht so genau mit diesem Unterschied). Dieses Laktat kann dann weiter vom aeroben System als Substrat verwendet werden, um weitere Energie zu erzeugen. Das aerobe System benötigt Sauerstoff für die Energiegewinnung. Das Laktat, dass nicht aerob verstoffwechselt wird gelangt letztendlich ins Blut.

Wichtig dabei: Laktat fällt im Stoffwechsel immer an! Nicht nur, wenn der über die Atmung aufgenommene Sauerstoff nicht ausreicht um das gesamte Laktat zu oxidieren. In Ruhe beträgt die Konzentration im Blut individuell verschieden 0,5-2,2 mmol/l (Millimol pro Liter). Gleichzeitig wird Laktat – auch während der Belastung – ebenso immer abgebaut, nämlich wie bereits erwähnt durch Oxidation vom aeroben System (ca. 75 %), sowie außerdem durch die Gluconeogenese (ca. 25 %).

Wenn ab einer bestimmten Belastung das durch die Glykolyse produzierte Laktat nicht mehr durch das aerobe System verarbeitet werden kann, weil dessen Kapazität nicht mehr ausreicht, steigt die Blutlaktatkonzentration mit der Belastungszeit unaufhaltsam an. Dadurch kommt es zu einem Knick in der Laktatleistungskurve, an dem die „individuelle anaerobe Schwelle“ festgemacht wird. Der Begriff Schwelle ist hier etwas irreführend, da es sich hier nicht um einen schlagartigen Übergang handelt, sondern einen Bereich in dem das Verhältnis aus Elimination und Produktion von Laktat kippt.

Die Intensität, bei der die Bildung von Laktat gerade noch der Elimination entspricht, wird als maximaler Laktat-Steady-State bezeichnet, weil bei dieser Belastungsintensität theoretisch dauerhaft gelaufen werden kann, ohne dass der Laktatwert weiter ansteigt. Theoretisch deshalb, weil dafür dringend Kohlehydrate notwendig sind. Leeren sich die Speicher, kann die Geschwindigkeit nicht mehr gehalten werden. Seit den frühen siebziger Jahren wurden aber bereits mehr als 20 konkurrierende Modelle entwickelt, um die Schwelle zu errechnen. Mit einher gehen ebenso viele Trainingsempfehlungen.

Im Prinzip kann nur Fett verbrannt werden, wenn mehr Sauerstoff zur Verfügung steht als für den Abbau von Laktat benötigt wird. Das bedeutet, dass man die Fettverbrennung anteilig vergrößern kann, indem man die Glykolyserate (Umwandlung von Glykogen zu Laktat) verringert oder das aerobe System verbessert. Letzteres äußert sich in einer höheren Sauerstoffaufnahme.

Die Annahmen der Leistungsdiagnostik

Das Laktat an sich – und deshalb steht „andere“ in der Zwischenüberschrift oben in Klammern – ist gar kein Abfallprodukt. Es korreliert nur sehr gut mit ebendiesen. Schuld an der sogenannten Übersäuerung und der Ermüdung sind stattdessen die Wasserstoffionen (H⁺), eine Begleiterscheinung (nicht verstoffwechseltes Pyruvat zerfällt zu Laktat und H⁺). Sie hemmen nicht nur die Aufnahme von Kalzium, das wiederum benötigt wird, um frische Energie aus Adenosintriphosphat (ATP) freizusetzen, einem wichtigen Energieträger des Körpers. Eine Übersäuerung hemmt Enzyme, die in der Glykolyse eine wichtige Rolle spielen.

Weitere Faktoren, die zur Ermüdung bei hochintensiven Belastungen beitragen können, sind die folgenden:

• Ansammlung von anorganischem Phosphor,
• Kreatinphosphat-Erschöpfung,
• La-Ansammlung,
• H⁺-Ansammlung oder auch
• Ammoniak-Ansammlung.

Deren Wirkung muss dabei nicht unbedingt eine chemische Gesetzmäßigkeit zugrunde liegen, auch das Gehirn kann einfach abriegeln, wenn es auf einen dieser Faktoren reagiert.

In der Leistungsdiagnostik werden folglich gleich mehrere Annahmen getroffen, die Messungen an sich sind gleich mehrfach indirekt: Laktat fällt in der Muskelzelle an, gemessen wird aber im Blut. Folglich braucht es Zeit, bis das Laktat ins Blut gelangt. Außerdem variieren die gemessenen Laktatwerte je nach Füllstand der Glykogenspeicher. Ein diese Speicher erschöpfendes Training in den Tagen vor einem Laktattest führt beispielsweise dazu, dass niedrigere Laktatwerte gemessen werden als sonst. Wer das nicht berücksichtigt überschätzt seine Leistungsfähigkeit. Weitere Ungenauigkeiten (bis zu 10 %) entstehen beispielsweise auch durch die Unterschiede zwischen den Messmethoden (photometrische und die polarographische Methode).

Zusammenfassung

Um die langen Ausführungen einfach zusammenzufassen das Wichtigste kurz und knapp:

• Laktat entsteht während der Glykolyse.
• Mit einem Stufentest und einem Rechenmodell kann man die individuelle anaerobe „Schwelle“ berechnen.

Eine auf diesen theoretischen Grundsätzen basierende praktische Umsetzung wird in Teil 2 des Blogbeitrags gezeigt.