Doping und Sportwissenschaft für die Verbesserung der Ausdauer

Quelle: „Sportmedizin“


Autor: Herausgegeben von S.P. Mironow, 2013

In Ausdauersportarten ist die Ausdauer als körperliche Fähigkeit eine der Komponenten, die hohe sportliche Leistungen ermöglichen. Gewöhnlich versteht man unter Ausdauer die Fähigkeit, ohne Ermüdung zu arbeiten und Ermüdung, die während der Arbeit auftritt, entgegenzuwirken.

Die Ausdauer zeigt sich in zwei Hauptformen:

1. In der Dauer der Arbeit auf einem bestimmten Leistungsniveau bis zum Auftreten der ersten Anzeichen deutlicher Ermüdung.
2. In der Geschwindigkeit des Leistungsabfalls bei Eintritt der Ermüdung.

Als multifunktionale Eigenschaft des menschlichen Organismus integriert die Ausdauer eine Vielzahl unterschiedlicher Prozesse, die auf verschiedenen Ebenen – von der zellulären bis zur Organismusebene – ablaufen. Eine führende Rolle bei der Ausprägung der Ausdauer spielen die Faktoren des Energiestoffwechsels.

Entsprechend der Existenz von drei verschiedenen metabolischen Energiequellen beim Menschen unterscheidet man drei Komponenten der Ausdauer – die aerobe, die glykolytische und die alaktazide, von denen jede wiederum durch Kenngrößen der Leistungsfähigkeit, Kapazität und Effizienz charakterisiert werden kann.

Der Leistungsfähigkeitsindex gibt das maximale Energiequantum pro Zeiteinheit an, das durch jeden der metabolischen Prozesse bereitgestellt werden kann.


Der Kapazitätsindex schätzt die Gesamtvorräte an Energiesubstraten im Organismus oder die Gesamtmenge an geleisteter Arbeit auf der Basis einer dieser Quellen.


Die Effizienzkenngrößen zeigen, welche Menge an äußerer mechanischer Arbeit je Energieeinheit geleistet werden kann.

Während der Ausübung jeder körperlichen Übung, die länger als einige Minuten andauert, dient die oxidative Phosphorylierung in den Mitochondrien, die Kohlenhydrate und Lipide als Energiesubstrate nutzt, als Hauptweg der ATP-Resynthese.

Dieser Prozess erfordert eine angemessene Versorgung des Organismus mit Sauerstoff, der über das Blut transportiert wird, sowie eine entsprechende Menge an Energiequellen. Letztere können aus den in den Muskelfasern selbst vorhandenen Reserven (Glykogen, Triglyzeride, Phosphagene) sowie aus dem Blutkreislauf (Glukose und freie Fettsäuren) entnommen werden.

Die Probleme der Umwandlung chemischer Energie in mechanische betreffen nicht nur Sprinter, sondern auch Langstreckenläufer. Letzteren fällt es schwer, über einen langen Zeitraum eine erschöpfende Arbeit zu leisten. Natürlich funktioniert in diesen Fällen das System der aeroben Substratoxidation vollständig. Allerdings ist die Menge an von den Muskeln verbrauchtem Sauerstoff begrenzt. Das Vorhandensein einer Sauerstofflimitierung erfordert den zusätzlichen Einsatz anaerober Prozesse, die unweigerlich zur Anreicherung von Milchsäure in den Muskeln führen.

Unter dem Einfluss des Trainings kommt es während der Ausübung körperlicher Übungen zu einem Rückgang sowohl des Atemquotienten als auch des lokalen Atemquotienten direkt in den arbeitenden Muskeln. Der Anstieg der Fettoxidation ist eine Folge der erhöhten Fähigkeit zur Oxidation von Substraten im Vergleich zur glykolytischen Kapazität, die bei ausdauerorientiertem Training eine weniger ausgeprägte Antwort zeigt.

Ausdauertrainierte Sportler verwenden bei gleicher absoluter Leistung sowie bei gleicher relativer Leistung, die als Prozentsatz des maximal aufgenommenen Sauerstoffs ausgedrückt wird, mehr Fett und weniger Kohlenhydrate.

Unter dem Einfluss des Trainings kommt es zu einer Verringerung der Verwertung von intramuskulärem Glykogen und Blutglukose. Dieser Glykogenschutzeffekt ist im Herzmuskel auf die Funktion des Glukose-Fettsäure-Zyklus zurückzuführen, durch den der Anstieg der Fettoxidation zur Akkumulation von intrazellulärem Zitrat und nachfolgender Hemmung der Glykolyse auf Ebene der Phosphofructokinase führt.

Die Verringerung der Aufnahme und Verwertung von Blutglukose durch die Muskeln senkt auch den Grad der Glykolyse in der Leber und trägt zur besseren Aufrechterhaltung der Glukosehomöostase im Blut während länger andauernder körperlicher Übungen bei. Die Verringerung der Kohlenhydratoxidationsrate bei Trainierten während der Ausübung körperlicher Übungen steht im Zusammenhang mit einer Verringerung der Laktatproduktionsrate.

Die beschriebenen Veränderungen im Substratverbrauch, die durch das Training hervorgerufen werden, können auch mit einer geringeren Störung der ATP-Homöostase während körperlicher Belastung in Verbindung stehen. Die Funktionsfähigkeit der Mitochondrien erhöht sich, so dass der Abfall von ATP und Kreatinphosphat und der Anstieg von ADP und anorganischem Phosphat zum Erhalt des Gleichgewichts zwischen ATP-Resyntheserate und -Verwertungsrate während der körperlichen Belastung geringer ausfallen.

Mit anderen Worten, mit der Zunahme der Mitochondrienzahl wird der Bedarf an Sauerstoff, ADP und anorganischem Phosphat pro Mitochondrium nach dem Trainingsprogramm geringer als vor dem Training.

Diese Besonderheiten des Ablaufs biochemischer Prozesse unter Bedingungen des Ausdauertrainings sind nur in Grundzügen dargestellt worden.

Durch Veränderung der Übungsintensität, der Ausführungsdauer, der Anzahl der Übungswiederholungen, der Erholungsintervalle und -art lässt sich die Belastung gezielt so gestalten, dass sie vorwiegend auf die verschiedenen Komponenten der Ausdauer einwirkt. Die Verbesserung der motorischen Fertigkeiten und der technischen Ausführung tragen ebenfalls zur Steigerung der Ausdauerleistungsfähigkeit bei.