Grundlagen zur Laktatanalyse

Im folgenden werden einige Grundlagen zur Laktatanalyse aufgeführt:

 

Was ist Laktat?

Beschreibung der Laktatkurve

aerob und anaerobe Schwelle

Laktatauswertungsmodelle

Trainingsbereiche verteilt nach der DLKA

Warum überhaupt Laktat messen?

Nur wenn sich Erfolge einstellen macht Sport auch Spaß. Daher ist es wichtig das Training individuell anzupassen. Die Charakteristik der Belastungskurve mit den Laktat-Schwellenwerten gibt Aufschluss über den Trainingszustand. Sie ist die Basis für ein individuelles Training. Denn nur ein kontrolliertes Training ist ein gutes Training!

 

Wofür ist die Laktatmessung und für wen?
  • Zum kontrollierten Training vom Einsteiger bis zum Spitzensportler
  • Zur Sportmedizinischen Betreuung in der Physiotherapie und Rehabilitation
  • Zur Trainingssteuerung in Vereinen und Fitnessstudios
  • Zur Kundenbindung und kompetenten Beratung von Fitnessstudios und Personaltrainern
  • Zur Gewichtsabnahme und zum gezielten Abbau von Körperfett bei Übergewichtigen
  • Zur Erweiterung Ihrere Einrichtung zum Gesundheitszentrum
Was ist Laktat?

Das Laktat (Salz der Milchsäure) entsteht als Stoffwechselprodukt bei der Energiebereitstellung durch unvollständige Verbrennung von Kohlenhydrate. Je nach Laktatkonzentration wirkt es leistungsmindernd und ermüdet den Muskel.

 

Beschreibung der Laktatkurve

Bei steigender Belastung kann die Laktatkonzentration zunächst zurück gehen oder bleibt annähernd gleich. Dies ist eine automatische Gegenregulation des Körpers bei Belastung und wird als „Sauerstoffschuld" bezeichnet. Bei trainierten Personen ist diese Gegenregulation viel stärker ausgeprägt als bei untrainierten Personen. An dem Punkt wo zum ersten Mal der Laktatwert signifikant steigt, endet der Regenerationsbereich. Diese Schwelle wird häufig als aerobe Schwelle bezeichnet.


Nun kommt ein Belastungsbereich in dem sich der Abbau und der Aufbau in einem Gleichgewicht halten. Dieser Bereich wird als Laktat Steady State (kurz LSS) bezeichnet. Danach kommt eine Schwelle an der gerade noch soviel abgebaut werden kann wie auch produziert wird. Dies ist die anaerobe Schwelle. Darüber hinaus wird immer mehr Laktat auf als abgebaut, was zu einem steilen Anstieg der Laktatkurve führt.

 

aerob und anaerobe Schwelle

Die fixe aerobe Schwelle (AS) liegt bei Lactatwerten von 2 mmol/l. Unterhalb dieser Grenze handelt es sich um eine rein aerobe Energiebereitstellung. Das produzierte Lactat wird direkt im Muskel abgebaut. 

 

Die 2 mmol/l-AS ist ein empirisch ermittelter Wert und hat  nicht bei allen Sportlern Gültigkeit. Kennzeichnend für die AS ist der erste signifikante Anstieg der Lactatkurve.  Lactware analysiert die Lactatkurve und berechnet  aus der  Steigung die individuelle aerobe Schwelle.

 

Die fixe anaerobe Schwelle liegt laut Mader empirisch ermittelt bei 4 mmol. Mit Lactware kann am Laktatverlauf auch die individuell anaerobe Schwelle (IANS) berechnet werden. An der IANS halten sich Laktatproduktion und -abbau gerade so die Waage. Lactware unterstützt 12 verschiedene Modelle zur Berechnung der IANS.

 

Die zur anaeroben Schwelle zugehörige Geschwindigkeit VIANS wird ebenfalls berechnet. Die VIANS kennzeichnet die Geschwindigkeit oder Leistung in der individuell anaeroben Schwelle des Sportlers. Diese Geschwindigkeit kann der Athlet über einige Minuten (Spitzensportler im Stundenbereich) aufrechterhalten.

 

Zwischen Aerober und anaerober Schwelle liegt das Lactate-Steady-State. Laktatbildung und Laktatabbau sind gleich groß. Wird die anaerobe Schwelle "durchbrochen", kommt es zu einer stark zunehmenden Übersäuerung der Muskeln und zu einem resultierenden Leistungsabfall.

 

Laktatauswertungsmodelle

Im folgenden sind die in Lactware implementierten Auswertungsmodelle beschrieben.

 

Freiburger-Modell: Zur Berechnung der individuellen anaeroben Schwelle ermittelt Lactware den Mittelwert aus den ersten zwei gemessenen Belastungswerten (Basislaktat) und beaufschlagt ihn mit 2,0 mmol/l.

Freies Freiburger-Modell: Wie das Freiburger-Modell - jedoch kann der Offset bei Abweichung von der Norm z.B. bei Glykogenverarmung eingestellt werden.

Mader-Modell: Die anaerobe Schwelle wird auf einen festen Wert von 4 mmol/l gelegt. Mader definierte die Schwelle wie folgt: „Der Bereich des Übergangs zwischen der rein aeroben zur partiell anaeroben, laktazid gedeckten muskulären Energiestoffwechselleistung wird als aerob-anaerobe Schwelle der Arbeitsmuskulatur unter den gegebenen Belastungsbedingungen bezeichnet. Dieser Bereich eignet sich zur Charakterisierung der Ausdauerleistungsfähigkeit, wenn man das Maximum der rein aerob abgedeckten energetischen Leistung mit dieser gleichsetzt. Die aerob-anaerobe Schwelle wird - wie bei allen biologischen Prozessen - nicht abrupt, sondern gleitend überschritten. Als Kriterium zur Erfassung der aerob-anaeroben Schwelle bei spiroergometrischen Untersuchungen kann der Anstieg des Laktats auf 4 mmol/l im peripheren Blut, z. B. bei stufenweiser Belastungssteigerung, gewertet werden." Der Schwellenwert von 4 mmol/l Laktat resultierte dabei aus der Beobachtung, dass die korrespondierenden Belastungen im Mittel über längere Zeit toleriert werden konnten und höhere Belastungen in der Regel einen kontinuierlichen Anstieg des Laktats zur Folge hatten.

Stegmann-Modell: Beim Erreichen der maximalen Ausbelastung (Abbruch) wird das Nachbelastungslaktat gemessen. Das Nachbelastungslaktat steigt zunächst weiter an und fällt dann ab. An dem Punkt bei dem Erholungslaktat und Abbruchslaktat gleich sind, wird eine Tangente an die Laktat-Zeit-Kurve angelegt. Der Schnittpunkt kennzeichnet die IANS. Hierzu ist nach der Ausbelastung die Erfassung weiterer Laktatwerte notwendig, die im gleichen Messzyklus wie die eigentliche Aufnahme zu entnehmen sind.

Keul (1979): Das Winkelmodell nach Keul und Simon mit einem Tangentenwinkel von 45° für Radfahrer (tang. Alpha = 1) und 51° (tang. Alpha = 125 mmol/l/km/h) für Läufer. Die niedriger angesetzte anaerobe Schwelle für Radfahrer erklärt sich aus dem Umstand der niedrigeren Belastung und Herzfrequenz beim Radfahren, weil das Körpergewicht getragen wird. Die Laktatkurve wird durch einen Polynom 3. Grades dargestellt. Nachteil: Betrachtet man die Methode genauer, so erkennt man, dass aus der zeichnerischen Konstruktion fixe Werte resultieren. Die Forderung nach individuellen Ergebnissen wird nicht erfüllt.

Dickhut: Zum Basislaktat (niedrigster Wert in der Laktatkurve) wird ein fixer Zusatz von 0,5 mmol Laktat für die aerobe Schwelle und 1,5 mmol Laktat für die anaerobe Schwelle dazu addiert (beim Radsportler wie beim Läufer). Mit diesem Verfahren wurden im Hochleistungssport die besten Erfahrungen gemacht, da die Ergebnisse in die praktische Trainingssteuerung übertragbar sind.

Simon (1983): Das erste Ansteigen der Laktatkurve bei niedrigeren Belastungen kennzeichnet die aerobe Schwelle. Wird mit 1,5 mmol/l beaufschlagt erhält man die IANS. Dieses Konzept wird auch 1,5 mmol/l-Methode bezeichnet.

Simon (Schwimmer): Belastung des ersten Laktatanstiegs, aerobe Schwelle (AS) + 1,5 mmol/l

Kindermann: Aerobe Schwelle (AS) bei 2 mmol/l, Anaerobe Schwelle (ANS) bei 4 mmol/l

Freies Winkelmodel: Das freie Winkelmodell erlaubt die Vorgabe eines beliebigen Winkels bezüglich einer Leistungseinheit. Beispielsweise hat sich bei Laufbandmessungen ein Winkel von 45° bezüglich der Leistungseinheit km/h bewährt. Beachten Sie, dass i.A. für verschiedene Leistungseinheiten auch verschiedene Winkel für die Berechnung derselben individuellen anaeroben Schwelle gelten.

Dickhut-Simon: Die Dickhut-Simonschwelle setzt die individuelle anaerobe Schwelle (ähnlich wie beim Freiburger Modell) um einen bestimmten positiven Versatz (Laktatzuschlag) über den ersten Anstiegspunkt der Leistungslaktatkurve (Basislaktat). Dieser Versatz kann hier wie beim freien Freiburgmodell beliebig eingestellt werden.

Frei fixe Schwelle: Der Schwellenwert kann unter [Optionen] [Grundeinstellungen] global definiert werden.

Frei wählbare Schwelle: Der Schwellenwert kann für jeden Datensatz beliebig gewählt werden.

 

Trainingsbereiche verteilt nach der DLKA

In der Lactware Leistungsdiagnostik werden die Trainingsbereiche standardmäßig mit der DLKA (Dynamische Laktat Kinetik Analyse) optimal verteilt. Im folgenden wird diese Verteilung nach der DLKA genauer beschrieben.Der Regenerationsbereich endet wie zuvor beschrieben beim ersten Ansteigen der Laktatwerte. Er dient zum Abbau von gespeichertem Laktat in Bewegung und zur Erholung von Muskeln nach einer hohen Beanspruchung. Diese kann auch in alternativen Sportarten (leichtes Schwimmen, Nordic Walking, Yoga, etc.) erfolgen. Der Bereich zwischen dem ersten Ansteigen und der IANS muss nun sinnvoll verteilt werden. Die IANS ist im Bild durch eine rote und grüne Linie markiert.

 

Der Bereich zwischen dem Ende der Regenerationsphase und der IANS wird standardmäßig in der Lactware wie folgt verteilt. 40% des Bereiches sind, beginnend beim Regenerationsbereich (REG) der Grundlagenaus-

dauerbereich 1 (GAT1). Dies ist der Fettstoffverbrennungsbereich. Die Grundlagenausdauer 2 (GAT 2) beinhaltet 50% also von 40 bis 90% und in dem Bereich wird die allgemeine Fitness, die Ausdauer und die Konditionserhaltung trainiert. Die IANS soll immer im ersten drittel des Grundlagenausdauerbereiches 3 (GAT 3) liegen. Standardmäßig werden die verbliebenen 10% unterhalb der IANS als ¼ des GAT 3 Bereiches betrachtet, die restlichen ¾ des GAT 3 liegen oberhalb der IANS. Dadurch liegt die IANS immer im ersten Drittel des GAT 3. In diesem Trainings-Bereich wird die Konditionsbildung und die Wettkampfvorbereitung trainiert. Der wettkampfspezifische Ausdauerbereich (WSA) ist oberhalb des GAT 3 Bereiches und kann als reiner Wettkampfbereich angesehen werden. Dieser Bereich kann und soll von Leistungssportlern in Trainingsphasen kurzfristig (z.B. im Intervalltraining) erreicht werden. Für eine längere Belastungsphase oder gar als komplette Trainingsphase im Ausdauersport ist dieser Bereich völlig ungeeignet.

 

Diese Standardverteilung kann unter Optionen, Grundeinstellungen, DLKA individuell nach den eigenen Bedürfnissen und Wünschen angepasst werden. Anhand der zur Laktatkurve korrelierten Pulskurve werden die Trainingsbereiche mit Pulswerten versehen und dem Sportler mitgeteilt. Eine Laktatmessung ist die zuverlässigste und aussagekräftigste Größe für eine Ausdauerleistungsfähigkeitsdiagnostik. Durch die Laktatbestimmung kombiniert mit einer Herzfrequenzmessung kann das Training optimal beurteilt und gesteuert werden.