Laktat und Laktatschwelle - Was ist das?
Laktatschwelle ist ein weit verbreiteter Begriff im Ausdauersporttraining, aber es gibt immer noch viel Verwirrung um ihn herum. Laktatschwelle ist seit vielen Jahren ein Begriff, der in allen Sportarten verwendet wird, und es ist eine der am häufigsten verwendeten Metriken in der Welt des Trainings von Athleten und Trainern weltweit.
Wissen wir jedoch wirklich, was die Laktatschwelle ist? Wissen wir überhaupt, was Laktat ist oder welche Rolle es für die Leistungsfähigkeit und den Stoffwechsel spielt? Tatsache ist, dass es immer noch viel Verwirrung in Bezug auf Laktat gibt und was die Laktatschwelle darstellt.
Laktat ist eine große Unbekannte im menschlichen Stoffwechsel, trotz seiner Schlüsselrolle bei seiner Regulierung. Seit vielen Jahren wird angenommen, dass Laktat nur ein Abfallprodukt als Folge von anaeroben Übungen ist. An einem Punkt wurde sogar angenommen, dass es sich nach dem Training kristallisierte, was zu Muskelkater führte. Wir wissen jetzt, das ist nicht wahr.
Aber das Mysterium um Laktat ist nicht auf einen Mangel an wissenschaftlichen Bemühungen zurückzuführen. Laktatstudien stammen aus dem 19. Jahrhundert, als der Nobelpreisträger Louis Pasteur vorschlug, dass Laktat durch Sauerstoffmangel während der Muskelkontraktion produziert wurde. Ein anderer Nobelpreisträger, Otto Meyerhof, schlug vor, dass Glykogen eine Vorstufe von Laktat sei. Er beobachtete auch, dass Muskelkontraktion Laktat und Verlust der Erregbarkeit produzierte. 1923 beschrieben ein anderer Nobelpreisträger, AV Hill, und sein Kollege Lupton den Begriff "O2-Schulden" und verknüpften ihn mit der anaeroben Laktatproduktion.
Es dauerte jedoch bis spät im 20. Jahrhundert, bis wir begannen, die Rolle von Laktat in Bewegung und Stoffwechsel wirklich zu verstehen.
Was wir jetzt über Laktat wissen
Wir wissen jetzt, dass die Laktatbildung unter aeroben Bedingungen auftreten kann und dass die Laktatproduktion das Ergebnis der Glukoseverwertung durch Muskelzellen unter aeroben Bedingungen ist.
Wir wissen auch, dass Laktat kein Abfallprodukt ist. Tatsächlich ist es der wichtigste glukoneogene Vorläufer (neuer Glukosegenerator) im Körper. Etwa 30 Prozent der gesamten Glukose, die wir während des Trainings verwenden, stammt aus dem Laktat-"Recycling" zu Glukose.
Metabolismus
Laktat ist auch ein wichtiger Regulator des Zwischenstoffwechsels und reguliert die Substratnutzung. Es verringert und hemmt den Abbau von Fett für Energiezwecke (Lipolyse) sowie die Rate der Glukoseverwertung durch Zellen (Glukolyse).
Kognitive Funktion
Ob Sie es glauben oder nicht, Laktat ist sogar entscheidend für das Gehirn, da es der Hauptbrennstoff ist, den Neuronen verwenden. Laktat ist tatsächlich essentiell für das Langzeitgedächtnis und könnte sogar am Verständnis der Alzheimer-Krankheit beteiligt sein. Einige Studien zeigen, dass, wenn die Laktataufnahme durch Neuronen unterdrückt wird, das Langzeitgedächtnis gehemmt wird.
Krankheit
Laktat könnte auch an einigen chronischen Stoffwechselerkrankungen wie Typ-2-Diabetes beteiligt sein. Der Blutlaktatspiegel in dieser Population ist 2-3-mal höher als in einer gesunden körperlich aktiven Bevölkerung. Krebszellen haben einen gestörten Stoffwechsel, indem sie zu viel Glukose aerob verwenden (Warburg-Effekt) und große Mengen an Laktat produzieren, die zum Wachstum und Fortschreiten des Tumors beitragen könnten.
Natürlich ist Laktat nicht nur ein Abfallprodukt anaerober Übungen. Es ist ein wichtiger Brennstoff und ein wichtiger Regulator des Stoffwechsels. Es ist auch ein mögliches Epizentrum verschiedener chronischer Krankheiten.
Laktat und Leistung
Laktat ist das Nebenprodukt der Glukoseverwertung durch Muskelzellen. Je höher der Glukosefluss in die Zelle ist, desto höher ist die Laktatproduktion – unabhängig von der Sauerstoffverfügbarkeit. Während des hochintensiven Trainings werden die Typ II-Fast Twitch-Muskelfasern aufgrund der hohen kontraktilen Anforderungen der Skelettmuskulatur zur Energieerzeugung (ATP) vollständig rekrutiert. Typ-II-Muskelfasern sind stark glykolytisch (sie verwenden viel Glukose), was zur Produktion hoher Mengen an Laktat führt. Diese Produktion ist ein natürliches Nebenprodukt der Glukoseverwertung durch Skelettmuskelzellen.
Während intensiver körperlicher Betätigung ist die Laktatproduktion um ein Vielfaches höher als die des Ruheniveaus. Die Freisetzung von Wasserstoffionen (H +), die mit Laktat assoziiert sind, kann zu einer wichtigen Verringerung des pH-Wertes kontraktiler Muskeln führen, was zu einer Azidose führt. Diese übermäßige Ansammlung von H +, nicht nur aus Laktat, sondern auch aus dem ATP-Abbau für die Muskelkontraktion (ATP-Hydrolyse), kann die Muskelkontraktion an verschiedenen Stellen stören.
Zum Beispiel kann es mit Calcium (Ca ++) für die Troponin C-Bindungsstelle (ein Protein, das an der Regulierung der Muskelkontraktion beteiligt ist) konkurrieren. H + kann auch die Kalziumfreisetzung und Wiederaufnahme aus dem sarkoplasmatischen Retikulum hemmen. Beide Prozesse sind an der Muskelkontraktion beteiligt. All dies kann zu einer Abnahme der Muskelkontraktionskapazität führen, was zu einer wichtigen Abnahme der Spitzenzuckungskraft, einer Abnahme der maximalen Muskelverkürzungsgeschwindigkeit und -leistung führen kann.
Wir wissen sehr gut, dass je besser das Leistungs- und Trainingsniveau eines Athleten ist, desto weniger Blutlaktatansammlung wird beobachtet. Wir können deutlich sehen, dass je höher das Wettbewerbsniveau eines Radfahrers ist, desto niedriger ist das Blutlaktat und desto höher ist die Leistung.
Dieser niedrigere Blutlaktatspiegel, der bei den Spitzensportlern beobachtet wurde, ist auf eine erhöhte Laktat-Clearance-Kapazität zurückzuführen. Laktat kann in so ziemlich jedem Organ im Körper zur Clearance und zu Energiezwecken in das Blut exportiert werden. Dieser Prozess dauert jedoch Zeit (Minuten), während Laktat während des Trainings kontinuierlich produziert wird.
Gut trainierte Athleten sind sehr effizient und exportieren weniger Laktat ins Blut, da sie es in höheren Mengen direkt im laktatproduzierenden Muskel reinigen, was Sekunden oder Millisekunden dauert. Dies ist sehr vorteilhaft, da es kontraktilen Muskeln eine schnellere H + -Entfernung sowie ein schnelleres Laktat-"Recycling" für zusätzliche Energie (ATP) ermöglicht.
Während des Trainings wird Laktat hauptsächlich in schnell zuckenden Muskelfasern produziert, die viel Glukose für Energie verwenden. Es wird hauptsächlich durch langsam zuckende Muskelfasern beseitigt. Dies ist ein komplexer Prozess, an dem verschiedene laktatspezifische Transporter und Enzyme beteiligt sind. Schnell zuckende Fasern haben einen hohen Gehalt an einem Transporter namens MCT-4 (Monocarboxylat-4), der Laktat von diesen Fasern wegtransportiert. Langsam zuckende Fasern besitzen einen Transporter namens MCT-1, der Laktat in diese Fasern aufnimmt. Dieses Laktat wird dann in den Mitochondrien durch ein Enzym namens mLDH (mitochondriale Laktatdehydrogenase) in Pyruvat umgewandelt, um dann schließlich ATP (Energie) zu synthetisieren.
Ausdauertraining hat den Zweck, die Laktat-Clearance-Kapazität zu verbessern, indem die Anzahl der Mitochondrien erhöht wird, um Laktat hauptsächlich in langsam zuckenden Muskelfasern zu entfernen, sowie durch Erhöhung der Anzahl von MCT-1 und mLDH. Sowohl hochintensives als auch Ausdauertraining erhöhen die Anzahl der MCT-4, um den Laktattransport weg von schnellen zuckenden Fasern zu erhöhen.
Laktat ist wahrscheinlich der Parameter, der am meisten zwischen verschiedenen Ebenen der sportlichen Leistung unterscheidet. Die Laktatanalyse kann uns viele Informationen über den Muskelstoffwechsel während des Trainings geben, wo wir indirekt die Mitochondriendichte, den oxidativen und Substratnutzungsstatus oder die Muskelfaserrekrutierungsmuster beurteilen können.
Laktattests sind wahrscheinlich der beste Weg, um den Stoffwechselstress und die Leistung der Muskeln zu beurteilen, insbesondere bei Ausdauersportlern. Es ist wahrscheinlich auch die beste Methode, die wir haben, um die Leistung bei Ausdauerveranstaltungen vorherzusagen, sowie ein ausgezeichneter Parameter, um individuelle Trainingszonen für Sportler vorzuschreiben. Unter diesen Trainingszonen ist die "Laktatschwelle" die spezielle Trainingszone, die wir alle trainieren und verbessern wollen. Die einzige Möglichkeit, die Laktatschwelle direkt zu messen, besteht jedoch darin, Laktattests durchzuführen.
Was ist die Laktatschwelle?
Laktatschwelle ist wahrscheinlich der am häufigsten verwendete Trainingsbegriff von Trainern und Athleten weltweit. Es gibt jedoch eine breite Kontroverse darüber, was die Laktatschwelle wirklich bedeutet und was die Trainingsintensität ist, die sie hervorruft. Die Laktatschwelle ist allgemein bekannt als die Trainingsintensität oder die Blutlaktatkonzentration, bei der wir nur eine hochintensive Anstrengung für einen bestimmten Zeitraum aufrechterhalten können. Hier liegt jedoch die Kontroverse: Was ist das für ein Zeitraum? Wie hoch ist diese Blutlaktatkonzentration? Wie lange können wir diese gegebene Trainingsintensität aufrechterhalten, bevor wir hart durchgreifen?
Viele Autoren und Coaches versuchen schon sehr lange, diese Fragen zu beantworten. Die Erstbeschreibung einer Blutlaktatschwelle stammt aus dem Jahr 1930 und wurde von W Harding Owles als "Owles Point" benannt. Im Jahr 1964 schlugen Waserman und Mcilroy den Begriff "anaerobe Schwelle" vor, basierend auf der Überzeugung, dass die Laktatakkumulation auf einen Mangel an Muskelsauerstoffverfügbarkeit zurückzuführen war und daher der anaerobe Muskelstoffwechsel für die Fortsetzung der Muskelkontraktion notwendig war. Mader und seine Mitarbeiter stellten 1976 fest, dass eine "anaerobe Schwelle" bei der Blutlaktatkonzentration von 4 mmol / L (Milimol pro Liter) erreicht wurde, die 1981 von Sjödin und Jacobs als "Beginn der Blutlaktatakkumulation" (OBLA) bezeichnet wurde, die auch bei einer Blutlaktatkonzentration von 4 mmol / L auftritt. Farrel und seine Mitarbeiter schlugen 1979 den Begriff "Beginn der Plasmalaktatakkumulation (OPLA)" vor, bei dem es sich um die Trainingsintensität handelte, die eine Blutlaktatkonzentration von 1 mmol / L über dem Ausgangswert hervorrief. Ein weiterer Begriff, der 1981 von LaFontaine und Mitarbeitern vorgeschlagen wurde, war der "Maximum Steady State", der theoretisch bei einer Blutlaktatkonzentration von 2,2 mmol / L auftritt. Im Jahr 1983 schlugen Coyle und Mitarbeiter den Begriff "Laktatschwelle" vor, der einen nichtlinearen Anstieg des Blutlaktats um mindestens 1 mmol / L darstellte. Ein anderer Begriff, "Maximum Steady-State Workload" (MSSW), wurde 1993 von Borch und Mitarbeitern vorgeschlagen und am festen [La-] von 3 mmol / L festgelegt. Veronique Billat schlug 2003 den Begriff Maximum Lactate Steady State (MLSS) vor, da die Trainingsintensität am einen Blutlaktat nachhaltig sein kann.
Verwirrend, nicht wahr? Es gibt mehrere Theorien und Hypothesen in der wissenschaftlichen Gemeinschaft und keinen gemeinsamen Konsens darüber, was "Laktatschwelle" ist. Die Quintessenz, um zu verstehen, was Laktatschwelle bedeutet, ist, dass, wenn Muskeln metabolisch gestresst werden, es eine höhere Laktatakkumulation und H + gibt. Mitochondrien in kontraktilen Muskeln werden gestresster, um Laktat rechtzeitig zu klären, und irgendwann, wenn die Trainingsintensität anhält, werden kontraktile Muskelmitochondrien gesättigt und können daher nicht mit der Laktat-Clearance Schritt halten, dann exportieren sie in das Blut und dies ist, wenn wir einen Anstieg der Blutlaktatspiegel sehen, die dem metabolischen Ereignis entsprechen, wenn es nicht möglich ist, diese gegebene Trainingsintensität aufrechtzuerhalten.
In erster Linie führen leider viele Athleten und Trainer keine Laktattests durch, so dass sie nie etwas über ihren Laktatstoffwechsel herausfinden können, obwohl sie immer noch über Laktatschwellentraining sprechen.
Darüber hinaus neigen wir dazu, die Laktatschwellenanstrengungen auf die hohen Trainingsintensitäten zu beschreiben, die wir für relativ kurze Zeiträume aufrechterhalten können, ohne zu "explodieren", und hier gibt es viel Verwirrung. Wo definieren wir die Trainingsintensität und den Zeitraum, in dem wir eine hohe Anstrengung aufrechterhalten können? Sind es 5, 10, 30 oder 300 min? Ist es bei 3, 4 oder 6 mmol / L Blutlaktatkonzentration? Das Klettern eines Cat-1-Anstiegs von 5 km während 25 Minuten, ohne herunterzufallen, erfordert eine spezifische "Laktatschwelle" / maximalen stabilen Zustand, die eine Blutlaktatkonzentration von 4-6 mmol / L und eine spezifische individuelle Ausgangsleistung (oder fraktionierte Schwellenleistung / FTP) darstellen kann. Diese Intensität unterscheidet sich jedoch vom Klettern eines Cat-2-Anstiegs um 10 km, ohne herunterzufallen, was 40 Minuten dauern kann, und daher einen anderen Schwellenwert / maximalen stationären Zustand, der eine Blutlaktatkonzentration von 3-5 mmol / L und einen anderen FTP darstellen könnte, der sich gleichzeitig von diesem Schwellenwert oder dem maximalen stationären Zustand einer 40 km TT unterscheidet. Das Laufen eines Marathons im Zieltempo erfordert eine sehr wichtige Anstrengung, um einen maximalen stabilen Zustand aufrechtzuerhalten, der eigentlich eine echte Laktatschwelle für den gesamten Marathon ist, die eine Blutlaktatkonzentration von ~ 2-2,5 mmol / L hervorruft. Diese Schwelle ist unterschiedlich und führt zu einer höheren Blutlaktatkonzentration für einen 1/2-Marathon, einen 10-km- oder einen 5-km-Lauf. Es scheint, dass jede Ausdauersportart unterschiedliche "Laktatschwellen" hat, die für eine erfolgreiche Leistung entscheidend sind.
Sich entwickelnde Laktatschwelle
Möglicherweise müssen wir verschiedene Terminologien in Betracht ziehen, wie zum Beispiel ein Konzept eines maximalen metabolischen Stresses, der für eine bestimmte Zeit aufrechterhalten werden kann ("maximaler metabolischer stationärer Zustand" / MMSS). Abhängig von der Sportart und Veranstaltung würde es verschiedene MMSS geben, die den maximalen metabolischen Stress darstellen würden, den wir für eine bestimmte Distanz und Disziplin wie einen Marathon, 1500 m, einen 10-km-Lauf, eine 40-km-TT oder einen 5-km-Cat-1-Anstieg aufrechterhalten können. Dann können wir dieses MMSS in eine Blutlaktatkonzentration übersetzen, um unsere Laktatschwelle zu erhalten, oder auf andere verschiedene Parameter wie Herzfrequenz, Leistungsabgabe (FTP) oder Lauftempo. Dies ist nicht nur eine nützliche Möglichkeit, die Leistung vorherzusagen, sondern auch den Fortschritt zu verfolgen. In gewisser Weise wird dies bereits von vielen Trainern und Athleten getan, die FTP oder das Tortempo ständig verwenden.
Trainingsmissverständnis rund um die Laktatschwelle
Ein typischer Trainingsfehler, den viele Athleten und Trainer machen, ist das Training an der "Laktatschwelle", um die Laktat-Clearance-Kapazität zu verbessern. Dies ist nicht korrekt, da wir wissen, dass Laktat während des Trainings hauptsächlich durch glykolytische Fasern (schnelles Zucken) produziert wird, die an der "Laktatschwelle" rekrutiert werden. Laktat wird jedoch hauptsächlich durch benachbarte langsame Zuckungsfasern abgeführt, die eine sehr hohe mitochondriale Kapazität und eine viel höhere Menge an mLDH-Enzymen und MCT-1-Transportern aufweisen. Um die Laktat-Clearance-Kapazität zu verbessern, und obwohl es völlig kontraintuitiv ist, ist es wichtig, diese langsam zuckenden Muskelfasern zu trainieren, um das Wachstum und die Funktion der Mitochondrien zu stimulieren und MCT-1 und mLDH zu erhöhen. Das Training an der Laktatschwelle ist unerlässlich, um glykolytische Fasern und ihre Maschinerie (unser "Turbo") zu verbessern und die Anzahl und Funktion der glykolytischen Enzyme hochzuregulieren sowie die Anzahl der MCT-4-Transporter zu erhöhen, die notwendig sind, um Laktat von schnellen zuckenden Fasern weg zu transportieren, um dann durch langsame Zuckungsfasern beseitigt zu werden. Zu viel Zeit an der Laktatschwelle zu verbringen, ist auch eine große Aufgabe, da es eine hohe Anstrengung ist und zu Übertraining führen kann.
Mit spezifischen Protokollen wird das Laktat-, Fett- und Kohlenhydratstoffwechsel während aller Trainingsintensitäten gemessen, um die gesamte metabolische und physiologische Reaktion auf das Training zu untersuchen, was es uns ermöglicht, die Leistung vorherzusagen und einzelne Trainingszonen ganz klar zu definieren, insbesondere Zone 2 (Z2).
Zone 2 (Z2) hat sich als die Trainingszone erwiesen, die die besten Ergebnisse zur Verbesserung der Laktat-Clearance-Kapazität erzielt.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Laktatschwelle nach wie vor der weltweit am häufigsten verwendete Trainingsbegriff ist, und dennoch gibt es keinen Konsens darüber, was genau sie darstellt. Es gibt zu viel Verwirrung nicht nur darüber, was die Laktatschwelle ist, sondern auch, was Laktat an sich ist und welche Rolle und Bedeutung es für Bewegung und Stoffwechsel spielt. Vielleicht ist es einfach an der Zeit, dass es nach mehreren Jahrzehnten der Diskussion und Kontroverse das Konzept der "Laktatschwelle" weiterentwickelt und anders benannt und definiert wird, damit Athleten und Trainer es sinnvoller und verständlicher nutzen können, um die "magische" Trainingsintensität zu beschreiben, die nur für eine bestimmte Zeit aufrechterhalten werden kann, die für Leistung und Erfolg entscheidend ist.
