von Dr. Wolfgang Kernbauer
Inhalt
Ausdauer
Auswirkungen des Ausdauertrainings auf den Zucker- und Fettstoffwechsel
Auswirkungen des Ausdauertrainings auf die Energiegewinnung in der Zelle
Auswirkungen des Ausdauertrainings auf das vegetative Nervensystem
Auswirkungen des Ausdauertrainings auf das Blut und auf das Herz
Ausdauertraining und Bluthochdruck
Ausdauertraining und Übergewicht
Ausdauertraining und erhöhte Blutfette
Ausdauertraining und Zuckerkrankheit
Ausdauertraining und Immunsystem
Ausdauertraining und Psyche
Trainingsmethoden
Ausdauer
Ausdauer ist die Fähigkeit, eine bestimmte Belastung durch körperliche Bewegung über einen bestimmten Zeitraum durchhalten zu können, ohne so zu ermüden oder außer Atem zu kommen, dass man aufhören muss.
An der Ausdauerleistung sind mehrere Organsysteme beteiligt, in erster Linie sind es das Herz, die Lunge und der Kreislauf, aber auch der Stoffwechsel, die Muskulatur und das Nervensystem spielen eine Rolle. Alle diese Organe werden durch ein regelmäßiges Ausdauertraining in ihrer Funktion gefordert und gestärkt.
Abgesehen davon, dass man sich körperlich und geistig wohler fühlt, wenn man fitter ist und die Verrichtungen des Alltags leichter von der Hand gehen, ist das Ausdauertraining damit eine der wirksamsten gesundheitsvorsorgenden Maßnahmen, die man treffen kann.
Auf den nächsten Seiten möchte ich Ihnen einen kurzen Überblick über die medizinischen Grundlagen der gesundheitsfördernden Wirkung des Ausdauertrainings geben, in einem zweiten Artikel beschreibe ich die konkrete Durchführung mittels eines zu Hause durchgeführten Ergometertrainings.
Auswirkungen des Ausdauertrainings auf den Zucker- und Fettstoffwechsel
Die Brennstoffe für die Muskelzelle sind in erster Linie Glukose (Blutzucker) und Fettsäuren.
Glukose ist in Form von Glykogen sowohl in den Muskelzellen selbst als auch in der Leber gespeichert. Die in der Muskelzelle gespeicherte Menge ist bei Belastung unmittelbar verfügbar, die in der Leber gespeicherte Menge wird über das Blut angeliefert. Durch regelmäßiges Training nimmt die Menge des vorrätig gehaltenen Glykogens sowohl in den Muskelzellen wie auch in der Leber um bis zu 100 % zu, wodurch die Kraft- und Ausdauerreserven entsprechend ansteigen.
Das Gleiche gilt im Prinzip für die Verwertung der Fettsäuren. Sie sind in Form von Triglyceriden zum Teil in den Muskelzellen selbst, zum Teil in den verschiedenen Fettdepots des Körpers gespeichert, von wo sie bei Belastung mobilisiert und über das Blut angeliefert werden. Auch die Menge von in der Muskelzelle vorrätig gehaltenen Fettsäuren nimmt durch regelmäßiges Training zu, was ebenfalls zu einem Anstieg der Kraft- und Ausdauerreserven beiträgt.
Glukose und Fettsäuren sind in ihrer Funktion als Brennstoffe für die Muskelzelle aber nicht gleichwertig. Kurzfristige, intensive Anforderungen können nur vermittels des Glukose-Stoffwechsels bewerkstelligt werden. Bei Belastung mittlerer Intensität werden sowohl Glukose (Blutzucker) wie auch Fettsäuren verbrannt, wobei sich das Verhältnis nach unten hin immer mehr zu Gunsten der Fettsäuren verschiebt. In den Ruhe- und Regenerationsphasen ernähren sich die Muskelzellen in erster Linie von Fettsäuren.
Die Menge an Glykogen (Speicherform von Glukose) kann zwar durch regelmäßiges Training um bis zu 100% gesteigert werden, nicht aber darüber hinaus. Es muss also immer wieder aufgebaut, die Speicher müssen nach Belastung immer wieder aufgefüllt werden. Nach intensiver Belastung dauert das ungefähr zwei Tage. Für das Körpergewicht spielt das Glykogen keine Rolle, die Gesamtmenge liegt je nach Trainingszustand zwischen 300 und 600 Gramm.
Die Menge an Fettdepots im Körper ist bekanntermaßen nicht in diesem Ausmaß begrenzt. Fett ist die Langzeit-Speicher-Form von Energie, wie viel davon bevorratet wird, hängt von der ererbten Konstitution, von der Prägung des Fettstoffwechsels in der Kindheit, von der Verdauungsleistung, von hormonellen Faktoren und vor allem von der Energiebilanz ab, das heißt wenn auf Dauer mehr Energie zugeführt als verbraucht wird, dann wird der Überschuss als Fett gespeichert. Wenn man zu viel davon hat und abnehmen möchte, sind Änderungen der Ernährungsgewohnheiten und regelmäßiges Bewegungstraining die körperliche Basis dafür (siehe unten).
Auswirkungen des Ausdauertrainings auf die Energiegewinnung in der Zelle
Glukose und Fettsäuren (unter bestimmten Umständen auch Aminosäuren) können von der Zelle nicht direkt als Energiequellen verwertet werden, sondern sie müssen zuvor weiter zerlegt und in energiereiche Moleküle umgewandelt werden.
Für diesen Umwandlungsprozess gibt es zwei Wege, einen unter Verwendung von Sauerstoff (aerobe Energiegewinnung) und einen ohne Sauerstoff (anaerobe Energiegewinnung). Die Energiegewinnung unter Verwendung von Sauerstoff findet in den sogenannten Mitochondrien statt, die man deshalb auch die Kraftwerke der Zelle nennt, für die anaerobe Energiegewinnung sind bestimmte Enzyme zuständig.
Die Kapazitäten beider Systeme werden durch Ausdauertraining entscheidend erhöht. Die Mitochondrien werden mehr und größer, und die Enzyme werden in größerer Menge produziert und bereitgehalten.
Auswirkungen des Ausdauertrainings auf das vegetative Nervensystem
Die Regulation des vegetativen Nervensystems wird im Wesentlichen durch ein Zusammenspiel der beiden Gegenpole Sympathikus (sympathisches Nervensystem) und Parasympathikus (parasympathisches Nervensystem) gewährleistet.
Grob gesprochen ist der Sympathikus für Leistung zuständig und der Parasympathikus für Erholung und Regeneration. Nachdem wir alle hohen und manchmal zu hohen Leistungsanforderungen ausgesetzt sind, ist ein vegetatives Ungleichgewicht mit einer zu hohen Aktivität des sympathischen Nervensystems (Sympathikotonus) ein häufiges Problem. Folgen sind körperliche und psychische Anspannung, mangelhafte Erholung und Regeneration, Bluthochdruck, eine erhöhte Herzfrequenz, Schlafstörungen, psychisches Ungleichgewicht, Erschöpfung, eine Schwächung des Immunsystems und ein erhöhtes Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen.
Regelmäßig durchgeführtes Bewegungstraining führt schon nach wenigen Wochen zu einer deutlichen Abnahme der Aktivität des sympathischen und zu einer Zunahme des parasympathischen Anteiles des vegetativen Nervensystems und ist das einfachste und wirkungsvollste Mittel, um den oben beschriebenen Entgleisungen entgegenzuwirken und das Wohlbefinden und die Gesundheit zu erhalten.
Auswirkungen des Ausdauertrainings auf das Blut und auf das Herz
Das ist interessant: Die Verbesserung der Gesamtausdauerleistung bei Sportlern (gemessen als maximal mögliche Sauerstoffaufnahme pro Minute) geht zu 70 % auf eine Vergrößerung des Blutvolumens zurück.
Mehr Blutvolumen bedeutet mehr Kapazität, Sauerstoff aus der Lunge zu den Muskelzellen und zu allen anderen Organen zu transportieren, wo er zur Energiegewinnung gebraucht wird.
Mehr Blutvolumen bedeutet aber auch, dass das Herz mit einer Kontraktion mehr Blut durch die Adern pumpen kann, und dass es daher weniger oft schlagen muss, um ausreichend sauerstoffreiches Blut in die Peripherie zu pumpen. Es kommt also zu einer Abnahme der Herzfrequenz sowohl in Ruhe wie auch unter Belastung, und das ist für das Herz sehr günstig, weil es sich leichter tut, wenn es weniger oft schlägt und dafür pro Herzschlag eine größere Menge an Blut pumpt, als wenn es öfter schlagen muss und jedes Mal eine kleinere Menge pumpt. Das Herz arbeitet bei niedrigerer Frequenz also ökonomischer, und es ist bekannt, dass das Risiko für Herzkrankheiten und Herzinfarkt bei niedrigerer Herzfrequenz niedriger ist.
Mitbeteiligt an dieser Ökonomisierung der Herzarbeit durch Ausdauertraining ist neben der oben beschriebenen Regulierung des vegetativen Nervensystems auch der Umstand, dass das Herz an Größe zunimmt. Das ist positiv zu sehen, weil das Herz ein Muskel ist und wie jeder andere Muskel durch Training an Volumen und damit an Stärke und Leistungsfähigkeit zunimmt und dadurch eine bestimmte Belastung mit geringerer Anstrengung bewerkstelligen kann.
Und schließlich kommt es durch das Training ebenso wie in den Skelettmuskeln auch im Herzmuskel zu einer Verbesserung der Durchblutung. Der Sauerstoff des Blutes kann in den Skelettmuskeln, im Herzmuskel und in allen anderen Organen umso besser an die Zellen abgegeben werden, je besser die Gewebe mit kleinsten Blutgefäßen (Kapillaren) durchwachsen sind. Durch das regelmäßig durchgeführte Ausdauertraining bilden sich neue Blutgefäße und bereits vorhandene erweitern sich, wodurch die Herzleistung erhöht und das Risiko für gefäßbedingte Herzerkrankungen vermindert wird.
Ausdauertraining und Bluthochdruck
Viele Studien belegen, dass die meisten Formen von Bluthochdruck gut auf ein Ausdauertraining mittlerer Intensität ansprechen, und dass man eine gewisse Blutdrucksenkung damit erreichen kann. Vor allem leichte Formen der sogenannten essentiellen oder primären Hypertonie, die über 90 Prozent aller Erkrankungsfälle ausmachen, kann man mit Bewegungstraining in Verbindung mit anderen Lebensstiländerungen gut beeinflussen und, wenn die Werte nur mäßig erhöht sind, in den Normbereich überführen.
Verantwortlich für diese positive Wirkung auf den Blutdruck sind die Ökonomisierung der Herzarbeit (das Herz muss nicht mehr mit so viel Druck arbeiten) und die Reduzierung der überschießenden Aktivität des sympathischen Anteiles des vegetativen Nervensystems (die Blutgefäße entspannen sich).
Allerdings ist Ausdauertraining nicht für alle Formen des Bluthochdrucks geeignet, in seltenen Fällen ist es sogar gefährlich und darf nicht angewendet werden, zum Beispiel bei dauerhaft sehr hohen Blutdruckwerten über 200/120, bei allen sogenannten sekundären Hypertonien, also wenn eine Erkrankung von Niere, Schilddrüse oder Nebenniere zu Grunde liegt und bei bereits bestehenden Organschäden von Herz oder Niere.
Patienten mit erhöhtem Blutdruck sollten sich daher vor Beginn eines Trainings in jedem Fall von einem Arzt untersuchen und beraten lassen!
Ausdauertraining und Übergewicht
Übergewicht gehört zusammen mit Bluthochdruck, erhöhtem Blutzucker und erhöhten Blutfetten zu den sognannten kardiovaskulären Risikofaktoren, das heißt alle diese vier Faktoren erhöhen das Risiko, eine Erkrankung des Herzens oder der Gefäße zu bekommen. Und alle diese vier Faktoren haben einen Zusammenhang mit Bewegungsmangel und können durch regelmäßiges und ausreichendes Bewegungstraining gebessert oder beseitigt werden, weshalb man den Bewegungsmangel selbst auch als einen Risikofaktor einstuft.
Abnehmen ist keine leichte Sache, der individuelle Stoffwechsel spielt eine große Rolle und das Ändern von Konsum- und Lebensgewohnheiten berührt tiefe psychische Schichten und wird durch die äußeren Lebensumstände oft erschwert, aber jedenfalls ist es möglich, und eine Kombination aus diätetischen Maßnahmen und Bewegungstraining ist die Basis dafür.
Dabei wirkt das Training auf zweierlei Art.
Zum einen spielt der Kalorienverbrauch eine Rolle. Die Bewegung verbraucht Energie, und wenn weniger Energie mit der Nahrung zugeführt wird als durch den Alltagsbedarf plus dem Training verbraucht wird (negative Energiebilanz), dann greift der Körper auf die in den Fettdepots gespeicherte Energie zurück, und die Fettzellen werden kleiner. An dieser Grundvoraussetzung einer negativen Energiebilanz, dass man also auf die Dauer mehr Kalorien verbraucht als man aufnimmt, führt kein Weg vorbei, wenn man abnehmen will.
Zum anderen verbessern sich durch das Training aber auch die Regulationsmechanismen des Fettstoffwechsels. Die mit der Nahrung aufgenommenen Fette werden weniger in die Fettzellen und mehr direkt in die Muskelzellen eingelagert, wo sie bei der nächsten Leistungsanforderung als Brennstoff zur Verfügung stehen, und das Ansprechen der Zellen auf bestimmte Hormone, die für die Regulation des Stoffwechsels wichtig sind, wird verbessert.
Besonders hervorzuheben im Hinblick auf das Abnehmen ist die Wichtigkeit eines regelmäßig durchgeführten Krafttrainings. Das Krafttraining ist für das Abnehmen noch wichtiger als das Ausdauertraining. Wie oben gesagt geht es um eine negative Energiebilanz, das heißt es müssen mehr Kalorien verbraucht werden als zugeführt werden. Der Kalorienverbrauch durch das Ausdauer- und Krafttraining selbst stellt dabei nur einen Teil des gesamten Energieaufwandes dar, noch wichtiger ist die Menge an Energie, die zwischen den Trainingseinheiten und in Ruhe verbraucht wird, und das Organ, das da als Energie- und Kalorienverbraucher an erste Stelle steht, ist die Muskulatur.
Durch regelmäßiges, moderates Krafttraining verhindert man nicht nur den durch die kalorienreduzierte Ernährung sonst eintretenden Verlust an Muskelmasse, sondern man baut sie sogar ein bisschen auf und hält sie auf diesem Niveau und erzielt damit eine andauernde und langfristige Steigerung des Energieumsatzes. Die regelmäßig trainierten Muskeln verbrauchen permanent Kalorien und holen sich diese in erster Linie aus den Fettdepots, weil sie ihre Energie in den Ruhe- und Regenerationsphasen fast ausschließlich aus dem Fettstoffwechsel beziehen.
Ohne Krafttraining kommt es unter kalorienreduzierter Ernährung zu einem Schwund der Muskelmasse und zu einem Abfall des Energieumsatzes, was eine Reduktion des Körperfettes immer schwieriger macht. Um gesund und nachhaltig abzunehmen ist es daher am besten, wenn man moderate Ernährungsumstellungen mit moderatem Kraft- und Ausdauertraining kombiniert.
Mehr zum Thema Krafttraining finden Sie unter:
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Ausdauertraining und erhöhte Blutfette
Es gibt einen direkten Zusammenhang zwischen Übergewicht und einem erhöhten Fettgehalt des Blutes. Wenn die Fettdepots im Körper anwachsen, dann fließen die überfüllten Fettzellen gewissermaßen über und geben dauernd Fett in Form von Triglyceriden in das Blut ab. Insbesondere das Fett im Bauchbereich (viscerales Fett) ist für diesen Prozess verantwortlich, weshalb der Bauchumfang ein wesentliches Kriterium für die Gesundheitsgefährdung durch Übergewicht darstellt.
Das Reduzieren von Übergewicht ist also auch in Hinblick auf die erhöhten Blutfette meistens die wichtigste Maßnahme. Darüber hinaus hat das Bewegungstraining durch die Aktivierung und Regulierung des Fettstoffwechsels auch eine leichte unmittelbare, die Blutfette senkende Wirkung, vor allem die gefährlichen Fett-Fraktionen (LDL, VLDL) werden etwas abgesenkt, während die schützende Fraktion (HDL) ansteigt.
Es gibt allerdings auch genetisch bedingte Fettstoffwechselstörungen, die unabhängig von Übergewicht und Bewegungsmangel bestehen und mit Gewichtsreduktion und Bewegungstraining nicht ausreichend beeinflusst werden können, in diesem Fall ist eine medikamentöse Therapie unumgänglich.
Ausdauertraining und Zuckerkrankheit
Ähnliches wie für die erhöhten Blutfette gilt auch für die Zuckerkrankheit. Auch hier gibt es eine genetisch bedingte Stoffwechselstörung, die nur mit Medikamenten behandelt werden kann, aber auch für die Entstehung der Zuckerkrankheit sind die Überernährung, das Übergewicht und der Bewegungsmangel oftmals die wichtigsten Ursachen.
Auf die Anwendung des Bewegungstrainings bei bereits bestehender Zuckerkrankheit möchte ich hier nicht eingehen, weil das Teil der entsprechenden Patientenschulungen ist, wichtig aber ist, dass der Diabetes (Zuckerkrankheit) in den wohlgenährten Ländern mittlerweile die Volkskrankheit Nr. 1 ist, und dass man ihn mit Bewegungstraining, vernünftiger Ernährung und Reduktion von Übergewicht in den meisten Fällen verhindern kann.
Ausdauertraining und Immunsystem
Ein maßvolles Ausdauertraining führt zu einer deutlichen Verbesserung der Resistenz gegenüber äußeren Kälte- und Wärmereizen und gegenüber Infektionen, und es gibt auch Hinweise darauf, dass das Risiko, an Krebs zu erkranken, durch regelmäßiges Bewegungstraining gesenkt werden kann.
Ausdauertraining und Psyche
Wie ich oben schon ausgeführt habe, können Stressbeschwerden wie körperliche und psychische Anspannung, psychisches Ungleichgewicht und Schlafstörungen als Ausdruck einer überschießenden Aktivität des sympathischen Nervensystems verstanden werden, und nachdem Ausdauertraining ein gutes Mittel ist, um diese überschießende Aktivität (Sympathikotonus) abzubauen und auf Dauer auch zu vermeiden, wirkt es auch gut für diese Beschwerden.
Natürlich ist das Bewegungstraining nur ein Faktor unter mehreren, wenn es um die Psyche geht, aber es ist ein einfaches und wirksames Mittel, und es gibt uns ein Stück Autonomie zurück, wenn wir erleben, wie eng Körper und Geist miteinander verbunden sind, und dass wir auf so einfache Art und Weise viel für unser Wohlbefinden tun können.
Trainingsmethoden
Für das präventive Ausdauertraining werden im Allgemeinen kontinuierliche Trainingsmethoden empfohlen, bei denen eine trainingswirksame Belastungsintensität eine bestimmte Zeit lang ohne Unterbrechung aufrechterhalten wird.
Wie man ein solches Training zu Hause mit Hilfe eines Zimmerfahrrades durchführen kann, beschreibe ich in allen Einzelheiten im Artikel Ausdauertraining mit dem Fahrradergometer.
Für andere Arten des Trainings wie Gehen, Laufen, Radfahren, Schwimmen und verschiedene Spielsportarten gelten im Grunde die gleichen trainingsphysiologischen Prinzipien, allerdings hat jede Sportart ihre Charakteristika was Trainingsmethode, Trainingszeiten und Trainingssteuerung anlangt, so dass Sie sich mit der von Ihnen gewählten im Besonderen beschäftigen sollten.
Ausdauertraining mit dem Fahrradergometer
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