Energiebereitstellung unter Belastung

Energiebereitstellung unter Belastung ist die Verschiebung des Substratmixes von Fetten zu Kohlenhydraten und aerob zu anaerob mit steigender Intensität.

Definition

«Energiebereitstellung unter Belastung» bezeichnet die dynamische Anpassung des Stoffwechsels an körperliche Arbeit. Mit steigender Intensität verschiebt sich der Substratmix von Fetten zu Kohlenhydraten, und oberhalb einer bestimmten Schwelle kommt die anaerobe Glykolyse hinzu.

Die zugrunde liegenden Systeme sind im Eintrag «Energiebereitstellung im Körper» beschrieben, der Ausgangszustand im Eintrag «Energiebereitstellung in Ruhe». Der Übergang zwischen den Bereichen wird durch die Fettoxidationskurve und die beiden ventilatorischen Schwellen markiert.

Bereich	Intensität	Dominantes Substrat	Anaerober Anteil
Unterhalb VT1	Niedrig	Fette, FatMax im oberen Teil	Vernachlässigbar
Zwischen VT1 und VT2	Mittel	Zunehmend Kohlenhydrate	Beginnend, kompensiert
Oberhalb VT2	Hoch	Kohlenhydrate	Deutlich, Laktat akkumuliert

Warum das zählt

Das Lehrbuchschema stimmt im Groben: Bei niedriger Intensität dominieren Fettsäuren, bei hoher Intensität Kohlenhydrate und anaerobe Glykolyse. Wo aber die individuellen Übergänge liegen und wie hoch die maximale Fettoxidation ist, variiert enorm.

Je nach Trainingszustand und Trainingsfokus kann eine Athletin auch bei hoher Intensität den grössten Teil ihrer Energie aus Fett gewinnen. In seltenen Fällen liegt das Maximum der Fettoxidation sogar oberhalb der VT1; dann spricht man von einem ausgeschöpften metabolischen Potenzial. Für Langdistanzen wie Ironman, Marathon oder lange Radrennen ist die Verschiebung dieser Kurve nach rechts eines der wichtigsten Trainingsziele, weil sie den Kohlenhydratverbrauch pro Stunde senkt.

Wie obseed das misst

Es gibt keine zuverlässige Methode, den Stoffwechsel unter Belastung aus Herzfrequenz, Leistung oder einem FTP-Test zu berechnen. obseed verwendet deshalb den Stufentest der Spiroergometrie, bei dem die Atemgase auf jeder Stufe gemessen werden.

Daraus ergeben sich vier individuelle Kenngrössen, die obseed als Zonengrenzen hinterlegt:

FatMax: Leistung und Herzfrequenz mit maximaler Fettoxidation in g/min
VT1: erste ventilatorische Schwelle, Beginn des steilen Anstiegs der Kohlenhydratverbrennung
VT2: zweite ventilatorische Schwelle, Übergang zur dominanten anaeroben Glykolyse
Kohlenhydratverbrauch in g/h pro Stufe, als Grundlage für die Wettkampfernährung

Wiederholungsmessungen alle drei bis vier Monate zeigen, ob sich die Kurve durch das Training verschoben hat.

Beispiel

Ein Triathlet, 72 kg, wird im November und im April gemessen. Auszug aus den Stufentests:

Leistung	RQ November	Fett November	RQ April	Fett April
150 W	0,84	0,52 g/min	0,78	0,71 g/min
200 W	0,90	0,42 g/min	0,83	0,68 g/min
250 W	0,97	0,13 g/min	0,89	0,45 g/min
300 W	1,03	0,00 g/min	0,98	0,08 g/min

Im November lag FatMax bei 150 W mit 0,52 g/min, im April bei 200 W mit 0,68 g/min. Die VT1 ist von 175 auf 215 W gestiegen. Bei seiner geplanten Ironman-Radleistung von 210 W verbrennt er im April noch etwa 95 g Kohlenhydrate pro Stunde statt 145 g wie im November. Über fünf Stunden Radfahren sind das 250 g weniger, die er nicht über Gels zuführen muss.

Quellen

Jeukendrup, A. E. & Wallis, G. A. (2005): Measurement of substrate oxidation during exercise by means of gas exchange measurements.
Achten, J. & Jeukendrup, A. E.: Arbeiten zur maximalen Fettoxidation (FatMax).