Physiologie bei Firstbeat
Streben nach dem „Steady State“
Um die Trainingsintensität zu individualisieren, sind Mittel für eine sorgfältige Kontrolle der kardiovaskulären und metabolischen Belastung erforderlich. Bei der anaeroben Schwelle handelt es sich um die höchstmögliche Belastungsintensität, die vom Körper gerade noch unter Aufrechterhaltung eines Gleichgewichtszustandes zwischen Bildung und Abbau von Laktat erbracht werden kann. Die anaerobe Schwelle ist für eine langfristige Leistungsfähigkeit von Bedeutung, da es sich um die maximale Leistungsintensität handelt, die relativ lange vom Körper ausgehalten wird. Wird diese Schwelle überschritten, führt die Anhäufung von Milchsäure in den Muskeln möglicherweise schnell zu Ermüdung.
Aktuell verfügbare Methoden für die Schätzung der anaeroben Schwelle sind nicht für die tägliche Anwendung geeignet. Sie erfordern spezifische Trainingsprotokolle mit inkrementeller Trainingsintensität und/oder invasive Blutproben zur Bestimmung der Laktatkonzentration im Blut (Milchsäure). Selbst die Teilnahme an einem Trainingstest kann für einen Trainingsanfänger außerhalb seiner „Wohlfühlzone“ liegen.
Daher hat Firstbeat eine Methode für die nicht-invasive Ermittlung der anaeroben Schwelle entwickelt, bei der wirkliche sportliche Betätigungen täglich außerhalb des Labors ausgewertet werden. Bei den Firstbeat-Algorithmen für die Feststellung dieser Schwelle werden Informationen über den Zusammenhang zwischen Herzfrequenz und Geschwindigkeit sowie HRV verwendet. Zudem kommen fortschrittliche Datenmodellierungsverfahren für die Berechnung der individuellen Intensität der Schwelle zum Einsatz.
Die anaerobe Schwelle spiegelt das persönliche Fitness-Level wider und kann beispielsweise für die Prognose der Marathonleistung einer Person dienen. Die der anaeroben Schwelle entsprechende Herzfrequenz und/oder Geschwindigkeit sind wichtige Trainingsparameter und hilfreich bei der Auswahl der korrekten Trainingsintensität.
Wenn beispielsweise die der anaeroben Schwelle entsprechende Laufgeschwindigkeit einer Person bei 4:00 min/km liegt, kann er/sie bei dieser Geschwindigkeit längere Zeit mit einem konstanten Milchsäurewert von ca. 4 mmol/l joggen. Erhöht diese Person die Geschwindigkeit auf beispielsweise 3:50 min/km, kann kein „Steady State“ mehr erzielt werden. Stattdessen wird wieder so lange Milchsäure akkumuliert, bis Ermüdungserscheinungen auftreten.
Energiebahnen im Ausdauersport
Wenn die Trainingsintensität vom Ruhezustand aus schrittweise erhöht wird, werden die anaeroben Energiebahnen normalerweise zu einem bestimmten Zeitpunkt merklich aktiviert und unterstützen das aerobe Energiesystem durch die Produktion von zellulärer Energie (ATP). Bei Aktivierung der anaeroben Energiebahnen ist durch die Glykolyse eine schnellere ATP-Bildung möglich. Unter Glykolyse versteht man den Prozess der Milchsäuregärung, bei dem Glykogen/Glukose schnell zu ATP umgewandelt wird. Dies führt jedoch zu einer erhöhten Milchsäurebildung in den Muskeln.
Bis zur anaeroben Schwelle kann die Milchsäure vom Körper umgewandelt werden, ohne dass eine kontinuierliche Akkumulierung stattfindet. Überschreitet die Trainingsintensität die anaerobe Schwelle, haben die aeroben Energieproduktionsmechanismen der arbeitenden Muskeln Schwierigkeiten, die Trainingsenergieanforderungen zu erfüllen und die anaerobe Energieproduktion steigt rasch an. Folglich beginnt eine Akkumulierung von Milchsäure in den Muskeln und im Blutstrom. Dies ist auf die Unfähigkeit des Körpers zurückzuführen, die Milchsäure schnell genug durch Oxidation und Glukoseneubildung zu eliminieren. Bis zur anaeroben Schwellenintensität stellt auch das Bikarbonat im Blut und in den Muskeln einen Puffer für den Anstieg der Säure im Körper dar. Bei einer Trainingsintensität über der anaeroben Schwelle führt die Erschöpfung der Bikarbonat-Speicher des Körpers zu einem abrupten Anstieg der Atmungsrate und der Ventilierung. Der Algorithmus von Firstbeat erkennt eine erhöhte Ventilierung über die Analyse der Herzratenvariabilität (HRV).
Ein weiteres erkennbares physiologisches Anzeichen für die Bestimmung der anaeroben Schwelle ist die körperliche Ermüdung. Mit dem Firstbeat-Algorithmus ist es möglich, die durch steigende Laktatwerte verursachte Ermüdung nachzuverfolgen. So wird neben der HRV-Analyse auch der Zusammenhang zwischen Laufgeschwindigkeit und Herzfrequenz bei der Nachverfolgung der höchsten „Steady State“-Intensität einer Person, also der anaeroben Schwelle, genutzt.
Erfahren Sie mehr über die Nutzung der HRV und der anaeroben Schwelle im professionellen Sport.