DER LAKTAT-MYTHOS

Der Laktat Mythos

von Daniel Knebel und Tom Geitner

Die Vorbereitung in allen Fußball Ligen auf die neue Saison ist in vollem Gange.

Wie jedes Jahr führen alle Vereine diverse Tests mit Ihren Spielern durch. Wenn man oft im Internet Videos davon sieht, stellt sich die Frage, was viele Tests mit den Anforderungen der Muskulatur, Energiesystem etc. mit Fußball zu tun haben.

Ein immer noch sehr beliebter Test ist der sog. Laktat Feldstufentest. Doch ist dieser Test noch zeitgemäß bzw. Aussagekräftig??

Betrachten wir das Ausdauerleistungsprofil im Fußball an:

Fußball ist eine azyklische Sportart was bedeutet, dass die Sportart geprägt von kurzen intensiven Antritten, Abbremsen, Richtungswechsel, Sprüngen und Schüssen / Pässen ist.

Ein Spieler läuft im Schnitt ca. 9-13 km pro Spiel. Von der Gesamtlaufdistanz bestehen ca. 80% aus Stehen, gehen oder traben. Die anderen 20% bestehen aus kurzen und intensiven Antritten, Richtungswechsel, Abbremsen, Sprünge und Schüsse. Dies bedeutet, dass mit diesen 20% in der Regel Spielentscheidende Aktionen durchgeführt werden.

In einem 90-minütigen Spiel führt ein Spieler ca. 1400 Kurzzeitaktionen durch. Umgerechnet wären das ca. alle 3,5 – 5 Sekunden eine Aktion.

Kurz gefasst es geht darum, eine schnell Regenerationsfähigkeit zwischen den Aktionen zu besitzen aber auch die Sprintwiederholungsfähigkeit (Sprints durchzuführen ohne müde zu werden) ist eine entscheidende Komponente.

Oft werden die Laktattests unter verschiedenen Bedienungen durchgeführt. Die meisten Vereine führen den Test auf der Tartanbahn durch. Wieder andere wie derzeit u.a. der FC Liverpool läuft auf dem Rasen im Kreis und wieder andere auf dem Laufband. Dabei führt allein die Durchführung auf dem Laufband bei Spielern, die das laufen auf dem Laufband nicht gewöhnt sind zu einem erhöhten Verletzungsrisiko. Auch die Tatsache das hier noch weniger Transfer was die Bedienungen angeht stattfindet als ohne hin schon.

Ein nächster wichtiger Faktor ist, dass bei der Durchführung des Laktattests alle Spieler egal welche Position die gleichen Distanzen und Geschwindigkeiten laufen. Betrachtet man die Anforderungsprofile der einzelnen Positionen etwas genauer, stellt man schnell fest, dass diese sehr variieren. So haben Verteidiger und Stürmer mehr Sprints auf 0-5 Meter und 0-10 Meter während es bei Mittelfeld Spielern darum geht, im Bereich 0-10 Meter und 0-20 (30) Meter Ihre Sprintleistungsfähigkeit aufrecht zu halten.

Es geht darum, unter welcher Belastungsintensität der Spieler den Test abbrechen muss und wie hoch zu diesem Zeitpunkt die Laktatkonzentration im Blut ist. Doch ist das alles eigentlich Richtig? Hemmt Laktat wirklich die Leistung?

Laktat

Jeder der schon mal mit Trainer Gesprochen hat kennt die Aussage, das Laktat für muskuläre Probleme verantwortlich ist und das es die Leistungsfähigkeit Begrenzt! Dies wird mit einer starken Zunahme der Laktatwerte Begründet bei denen die anaerobe Schwelle oder die Laktatschwelle Überschritten wird. Angeblich kann der Körper dann keine Energie mehr aus den aeroben Stoffwechselfaden generieren und der Stoffwechsel kippt zu anaeroben Energiebereitstellungen. Ergo müssen Wir eine Laktatdiagnostik machen und dann durch gezieltes Training die anaerobe Schwelle nach oben verschieben.

DAS IST EIN MYTHOS!!!!!

Die Frage ist wie und wann dieser Mythos Entstanden ist und wie die Wahrheit Aussieht!

Der Mythos das Laktat die Leistung mindert ist fast 1 Jahrhundert alt. Die Grundlage für die Laktattheroie legte Dr.Myerhoff im frühen 19 Jahrhundert, Dr. Myerhoff schnitt einen Frosch in der Mitte durch und legte die Beine in ein Gefäß. Dann gab er den Beinen Elektroschocks und nach ein paar Sekunden waren die Beine steif und es konnten keine weiteren Kontraktionen mehr produziert werden. Dr. Meyerhoff fragte sich warum und als er die Muskeln Untersuchte fand er riesige Mengen Laktat. Der Laktat Mythos wurde Geboren. Das war 1920.

Viele Sportwissenschaftler benutzen also Methoden die Annahmen fast 100 Jahre alt sind. Hat sich die Sportwissenschaft wirklich in 100 Jahren nicht Verändert!?

Wie genau hat Laktat die Ermüdung der Muskeln angeblich verursacht? Biochemiker glaubten, dass durch Laktat im Körper ein Proton gebildet wurde. Wenn sich die Protonen in lebendem Gewebe ansammeln, werden diese Gewebe sauer. Und wenn die Muskeln zu sauer werden, verlieren sie ihre Fähigkeit zu Kontrahieren.

Diese Erklärung wurde 1977 widerlegt, als der südafrikanische Biochemiker Wieland Gevers zeigte, dass die Reaktion die zu einer Laktatanhäufung führte tatsächlich ein paar freie Protonen Aufnahm und somit die muskuläre Azidose verhinderte, anstatt sie zu Fördern.

Neue Wissenschaftliche Untersuchungen zeigen, dass die Stoffwechselprozesse die zu einer Protonenbildung führen nichts mit Laktat zu tun haben.

Um das ganze für die Laktat-Ermüdungs-Theoretiker weiter zu Verschlimmern, wissen wir heute das Laktat nicht nur nicht zu muskulärer Azidose führt, sondern das die Muskeln niemals ein Säureniveau erreichen, dass zu einer Hemmung von Kontraktilen Fähigkeiten führt. Der normale PH Wert des Körpers ist ca. 7.4. Während intensiver Anstrengungen kann der PH Wert auf 7.0 Abfallen. Wenn Wir aber Muskelzellen, außerhalb des Körpers elektrisch Stimulieren tritt ein mechanisches Versagen bei einem PH Wert von 6.8 auf. Solange sich Sportler also nicht die Beine Abtrennen und sie dann mit einem Fön in die Wanne Werfen werden Sie nie einen PH Wert erreichen, der zu einem muskulären Versagen führt.

Laktat hemmt des Weiteren einen weiteren Ermüdungsprozess im Körper: Die Depolarisation! Muskelkontraktionen werden durch elektrische Ströme Angeregt. Jede Muskelkontraktion beinhaltet einen extrem schnellen Austausch von Natrium innerhalb der Zelle mit Kalium außerhalb der Zelle. Sie tauschen Quasi die Plätze. Dieser Prozess funktioniert dann am besten, wenn die elektrischen Ladungen innerhalb und außerhalb der Zelle unterschiedlich sind. Dies nennt man Polarisation. Zu Beginn von intensiven Belastungen, ist das Zellinnere gegenüber dem Zelläußeren stark positiv geladen. Dies erleichtert es dem Natrium und Kalium die Plätze zu Tauschen und die Zellmembran zu Passieren. Hält die intensive Belastung länger an, wird das Kalium schneller freigesetzt als es über die Natriumpumpen wieder zurück in die Zelle gebracht werden kann. Die daraus resultierende Ansammlung von Kalium außerhalb der Zelle führt zu einer Angleichung der Ladungen innerhalb und außerhalb der Zelle und somit zu weniger starken Muskelkontraktionen.

Diese Depolarisierung führt zu einer viel größeren Ermüdung als die Azidose. Aber welche Rolle spielt hier das Laktat?

Ole Nielsen von der Universität Aarhus hat gezeigt, dass diese Depolarisierung durch Laktat reduziert wird. Laktat verhindert eine Ermüdung durch Depolarisation. Wenn die Muskeln also wenig Laktat Produzieren, würden wir also viel schneller Ermüden.

Aber es geht noch weiter. Laktat verhindert nicht nur Ermüdung, sondern ist auch ein wichtiger Energieträger. George Brooks von der Universität Berkeley ist hier der Pionier der modernen Laktattheroie. Als er Ratten radioaktives Laktat gab, stellte er fest, dass es viel schneller als alle anderen Substanzen verstoffwechselt wurde. Er fand heraus, dass Laktat sehr Beweglich ist und die Wände der Muskelzellen sehr schnell passieren kann. Aus dem Blutkreislauf heraus wird es zu Muskeln und Organen(Leber,Herz,Gehirn) Transportiert und als Energieträger Verwendet. Laktat das die Leber erreicht wird dort zu Glukose Umgebaut und zur Energiegewinnung wiederverwendet. Das Laktat-Shuttle war geboren.

Zuerst zeigte Brooks das Ausdauertraining die Abgabe von Laktat reduziert ohne die Laktatproduktion innerhalb der Muskelzellen zu Verändern. Ein Hinweis das Laktat in den Muskelzellen zur Energiegewinnung benutzt wird.
75% des Laktats welches in einer Muskelzelle Gebildet wird, verlässt diese niemals! Wo liegt also der Sinn Laktat aus Blutstropfen zu bestimmen, wenn doch ein großer Teil des Laktats gar nicht im Blut nachweisbar ist???

Mit einem Konfokalen Mikroskop konnte Brooks 2006 zeigen, dass es einen aeroben Laktatstoffwechsel innerhalb der Zelle gibt. Er sah Transportproteine die Laktat zu den Mitochondrien brachten, Enzyme die die ersten Stufen des Laktatabbaus Katalysierten und Eiweiß komplexe die Sauerstoff benutzen um den Prozess der Energiebereitstellung zu Vervollständigen. Es gibt also eine direkte Verbindung zwischen aeroben und anaeroben Stoffwechselwegen. Der anaerobe Energiepfad ist tatsächlich ein unvollständiger aerober Energiepfad!

Während einer Trainingseinheit mit moderater Belastung wird ein Großteil der Kohlenhydrate aerob Verstoffwechselt und produziert überhaupt kein Laktat. Aber bei hohen Intensitäten wird der zweite Stoffwechselpfad – der Laktatpfad –aktiv um dem Muskel zwei verschiedene Wege zur Energiebereitstellung zur Verfügung zu Stellen. Bei diesem zweiten Stoffwechselpfad wird Glykogen ohne Sauerstoff zu Laktat umgebaut. Aber Brooks hat noch mehr interessante Entdeckungen gemacht! Hohe Laktatwerte in der Zelle führen zu einer Vermehrten Produktion von Radikalen die wiederum spezielle Gene aktivieren.
Einige dieser Gene führen zu einer Neubildung von Mitochondrien.

Wie lassen sich diese Ergebnisse also zusammenfassen:

Die klassische Laktat Theorie ging von Laktat als Leistungshemmendem Faktor aus. Somit sollte die Menge an Laktat die der Körper bei hohen Intensitäten Produziert reduziert werden, um eine Vorzeitige muskuläre Ermüdung zu Verhindern.

Die neue Laktat Theorie besagt, dass die oberste Priorität des Trainings eine Verbesserung der Energiebereitstellung durch Laktat bei hohen Trainingsintensitäten sein muss!

Wie wirkt sich das auf die Trainingspraxis aus?

In den vergangenen Jahren und leider auch heute noch, wurde das Training so Gesteuert, dass die anaerobe Schwelle selten oder niemals Überschritten wurde. Der Grund hierfür war wie gesagt die Annahme, dass hohe Laktatwerte die Leistung Hemmen. Die Begründungen für diese Annahmen habe ich in diesem Artikel Widerlegt.

Es ist natürlich richtig das der physiologische Stress mit Zunahme der Trainingsintensität zunimmt, und, dass es somit schwierig ist lange und gleichzeitig Intensiv zu Trainieren!

Aber Laktat ist hierfür nicht Verantwortlich! Wie Wir Gesehen haben lösen hohe Laktatwerte viele wichtige Stoffwechselprozesse aus.

Hier ein paar wichtige Hinweise für die Praxis von Patrick Wahl, Wilhelm Bloch und Joachim Mester:

  1. Die Blutlaktatkonzentration ist das Ergebnis eines multifaktoriellen Prozesses
  2. Blutlaktatkonzentrationen werden nicht nur durch die Glykolyse rate,sondern auch durch die Effizienz des Laktattransports reguliert.
  1. Training führt zu einer Verbesserung der Laktat- und H+-IonenTransportkapazität unterschiedlicher Gewebe.
  1. Diese gesteigerte Transportkapazität verbessert die pH-Regulationdes entsprechenden Gewebes (Verbesserung der in vivo Pufferkapazität).
  1. Anpassungen der MCTs bedürfen (besonders im Skelettmuskel) einer gewissen Trainingsintensität HIT
  2. Trainingsbedingte Veränderungen, aber auch scheinbare Stagnationender Laktatleistungskurve (Schwellen) im Verlauf eines Trainings müssen daher als Gescheheneines solchen multifaktoriellen Prozesses betrachtet werden. Positive Anpassungen müssen aufgrund der vielen Einflussfaktoren nicht immer im Laktat sichtbar werden und bedeuten nicht zwangsläufig eine Stagnation von Trainingseffekten.
  1. Laktatschwellen im Sinne von speziellen Punkten in der Laktatleistungskurve haben keine höhere Bedeutung für die Leistungsdiagnostik und Trainingssteuerung als andere
  2. Punkte der Kurve, d.h. Schwellenkonzepte sind daher zur Trainingssteuerung grundsätzlich zu hinterfragen.
  3. Beim Vergleich von Schwellen ist äußerste Vorsicht geboten.
  4. Hier spielt das verwendete Belastungsprotokoll (z.B. Stufendauer) eine grosse Rolle, da sich u.a. aufgrund der MCTs erst nach ca. 8 min ein Laktatgleichgewicht (steady state) einstellt.
  5. Neben dem verwendeten Belastungsprotokoll sind die Schwellen aber auch unterschiedlich definiert. So ist die im englischen Sprachraum verwendete anaerobic threshold (Wassermann) als Punkt des ersten messbaren Laktatanstiegs definiert. Die im deutschen Sprachraum fälschlicherweise verwendete 4 mmol-Schwelle (Mader) definiert hingegen den Bereich des Übergangs zwischen rein aerober und partiell anaerob-laktazider Energiebereitstellung (Anmerkung der Redaktion: was es nicht gibt).
  6. Es scheint, als existiere mehr ein Zeitfenster in dem die Laktatproduktion die Eliminations/-Verwertungs-Kapazität des Körpers übersteigt, weniger eine spezifische Schwelle. Es scheint daher angebracht, den Ausdruck anaerobe Schwelle durch eine funktionellere Beschreibung zu ersetzen, da weder eine eindeutige Schwelle existiert, noch die Muskulatur zu keinem Zeitpunkt komplett anaerob arbeitet. Hinzukommend impliziert der Ausdruck Schwelle eine Art negative Barriere,die vielfach so verstanden wird, dass sie nicht überschritten werden darf.
  1. Entgegen der teilweise doch weitverbreiteten Meinung, ist auch oberhalb der sog. anaeroben Schwelle der muskuläre Energiestoffwechsel überwiegend aerob. Bei einer Belastung nur knapp über dem maximalen Laktat steady state (maxLaSS) beträgt die anaerob-laktazide Energiebereitstellung nur ~2%, d.h. auch Belastungen im Bereich des Max beanspruchen hauptsächlich die aerobe Energiebereitstellung.
  1. In der Leistungsdiagnostik, insbesondere auf hohem Niveau, sollten immer mehrere Parameter erhoben werden (z.B. spirometrische Kenngrössen wie VO2max oder die Zeit bis zur Erschöpfung als critical power oder tlim).
  2. Laktat spielt eine wichtige Rolle als Signalmolekül bei Anpassungsprozessen.
  3. Je nach Zielsetzung sollte man im Training die Wirkung ausnutzen und z.B. auch passive Erholung zwischen intensiven Intervallen in Betracht ziehen, da evtl. Unterschiede bei den metabolischen Stimuli zu erwarten sind.
  1. Laktat ist ein wichtiger Energieträger und Energielieferant für die oxidative Energiebereitstellung und Hauptvorläufer für die Glukoneogenese. Ein Training sollte daher darauf abzielen,Transport- und Verstoffwechselungskapazitäten (Umverteilungsprozesse) zu trainieren.
  1. Laktat ist kein geeigneter Marker, um muskuläre Ermüdung zu diagnostizieren, und ist auch nicht Hauptfaktor von Ermüdungserscheinungen.

Und wenn Ihr Fußballer seid und den Test auf jeden Fall bestehe möchtet geht Ihr wie folgt vor:

Vor dem Test einen Teelöffel Kaisernatron,1g Beta Alanine,1g Citrulline und 5g Creatin mit Wasser mischen. Und hoppla hopp sind die Werte bei gleicher Belastung deutlich niedriger. Also vor dem ersten Test nichts nehmen und bei dem 2ten Test alle Substanzen, und die Leistungskurve steigt ganz ohne viel Aufwand.

Patrick Wahl1,2,3, Wilhelm Bloch2,3, Joachim Mester1,3

1 Institut für Trainingswissenschaft und Sportinformatik,

2 Abteilung für molekulare und zelluläre Sportmedizin,

3 Das Deutsche Forschungszentrum für Leistungssport, Deutsche Sporthochschule Köln

https://breakingmuscle.com/healthy-eating/baking-soda-the-performance-supplement-you-are-missing

https://www.youtube.com/watch?v=lThFQM503EU

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2805372/

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3345575/

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/3523107

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16775559

 

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