Energieverbrauch beim Laufen in Abhängigkeit von Laufintensität und Peak-Sauerstoffaufnahme

Einleitung

Bei Läufern ist die Laufgeschwindigkeit in Wettkampf und Training durch die im Lauftest erreichbare Sauerstoffaufnahme (V˙O2peak) aber auch durch die Laufökonomie, gemessen als Energieverbrauch pro Meter Laufstrecke (CTOT), limitiert. Im scheinbaren Widerspruch dazu stehen Beobachtungen, dass bei Läufern mit hoher V˙O2peak die Sauerstoffaufnahme bei gegebenen Laufgeschwindigkeiten (V˙O2run) höher ist als bei schwächeren Athleten. Zusätzlich ist strittig, ob CTOT von der Laufintensität, der Laufgeschwindigkeit relativ zur V˙O2peak, beeinflusst wird. Im Rahmen beider Diskussionen wird zumeist vernachlässigt, dass gegebene Laufgeschwindigkeiten in Abhängigkeit von der V˙O2peak unterschiedliche Intensitäten darstellen, dass die energetische Nutzung von Kohlenhydraten weniger Sauerstoff benötigt als die von Fett und dadurch mit ansteigender Intensität der aerobe Anteil von CTOT (CAER) zunehmend auf Kohlenhydratverbrennung basiert und möglicherweise anaerob ergänzt wird (CANAER).

Wir testeten folgende Hypothesen:

a) eine positive Korrelation zwischen V˙O2run und V˙O2peak reflektiert mehr Kohlenhydratverbrennung und/oder mehr anaerobe Energiebereitstellung bei niedrigerer V˙O2peak

b) CTOT steigt mit zunehmender Intensität an, wenn sowohl CAER als auch CANAER berücksichtigt werden.
Methoden

29 Männer (Mittelwert±SD Alter: 24,4±2,7Jahre; Größe: 179,0±5,6cm; Körpermasse: 74,5±6,8kg; V˙O2peak: 51,5±5,2ml kg-1 min-1) absolvierten einen Stufentest auf dem Laufband (Start: 2,2m s-1, Geschwindigkeitsanstieg 0,4m s-1 nach jeweils 3min bis zur Erschöpfung). Blulaktatkonzentration (BLC) und Atemgase wurden für jede Geschwindigkeit bestimmt. CAER und CANAER wurden mittels indirekter Kalorimetrie und basierend auf der Änderung der BLC bei gegebener Geschwindigkeit berechnet. V˙O2run, der Sauerstoffverbrauch pro Meter (CV˙O2), CAER und CANAER sowie CTOT=CAER+CANAER wurden für 2.6 und 3.0m s-1 und der Geschwindigkeit bei V˙O2peak analysiert.

Ergebnisse und Diskussion

V˙O2run, BLC und respiratorischer Quotient (RQ) als Indikator der energetisch aeroben Anteile von Kohlenhydraten und Fettsäuren sowie CANAER stiegen mit zunehmender Geschwindigkeit an (alle p<0.05). CV˙O2 war bei der Geschwindigkeit von V˙O2peak niedriger (p<0.05) als bei 2,6 und 3,0m s-1. CAER und CTOT zeigten keine signifikanten Differenzen zwischen den drei Geschwindigkeiten (Tab. 1). Bei 3,0m s-1 war CV˙O2 positiv (r=0.41, p<0.05) und bei 2,6 und 3,0m s-1 CANAER negativ (r=0.62, p<0.001 und r=0.60, p<0.001) mit der V˙O2peak korreliert. CAER (r=0.32, p<0.05), CANAER (r=0.67, p<0.001) und CTOT (r=0.47, p<0.001) zeigten positive Korrelationen mit der Laufintensität. Die Befunde unterstützen die Hypothesen a) und b) in vollem Umfang.

Fazit für die Praxis

– CTOT berechnet als CAER plus CANAER ist unabhängig von der V˙O2peak und steigt bei höherer Laufintensität an.

– Positive Zusammenhänge zwischen V˙O2run bzw. CV˙O2 und V˙O2peak zeigen höhere Fettverbrennung und geringeren anaeroben Energiebedarf bei Läufern mit höherer V˙O2peak.

– Intensitätsinvarianz von CV˙O2 beweist keine Geschwindigkeitskonstanz von CTOT.