Ausgewählte Schwellentheorien

4.5.3.1 Die 4 mmol/l Schwelle nach MADER (vgl. MADER, 1976)

Das gemeinsame Ziel aller Schwellentheorien ist die Beurteilung der individuellen Ausdauerleistungsfähigkeit und das Finden sich daraus ergebender Ableitungen für die kardiologische Diagnostik und leistungssportliche Praxis. Die Grundlage bildet immer eine im Belastungstest ermittelte Laktat-Leistungskurve, wobei sich die Schwellentheorien im Belastungsschema und Ermittlungsverfahren der Schwellen unterscheiden. Der Bereich des Übergangs von ausschließlich aeroben partiell, aneroben lactazid abgedeckten muskulärem Energiestoffwechsel wird hier als aerob - anaerobe Schwelle beschrieben (GRAFIK 4.5.1). Dieser Bereich eignet sich zur Charakterisierung der Ausdauerleistungsfähigkeit und wird nicht abrupt, sondern gleitend überschritten.

Als Kriterium kann der Anstieg des Laktats auf 4 mmol/l im peripheren Blut bei stufenförmiger Belastungssteigerung gewertet werden. MADER (1976) haben besonders darauf hingewiesen, dass die Arbeitsdauer je Belastungsstufe nicht weniger als 4 Minuten betragen sollte, besser jedoch 5 - 10 Minuten. Der Schwellenwert von 4 mmol/l Laktat resultierte dabei aus der Beobachtung, dass im Mittel die korrespondierenden Belastungen über längere Zeit toleriert wurden und höhere Belastungen in der Regel einen kontinuierlichen Anstieg des Laktats zur Folge hatten.

Grafik 4.5.1: Bestimmung der aerob/anaeroben Laktatschwelle nach Mader

85 170 255 85 170

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

12 ven

kap

Leistung (Watt)

Laktat (mmol/l)

4.

4.5.3.2 Individuell anaerobe Schwelle nach SIMON ET AL.(vgl. KEUL,SIMON, 1979) Nach KEUL et al. (1979) genügt eine starre Schwelle bei 4 mmol/l Laktat nicht den individuellen Gegebenheiten. In der Annahme, dass die fixe „4 mmol/l Methode“ die Schwelle im Mittel korrekt bestimmt, wurden an 60 Laktatkurven die Tangentenwinkel bei 4 mmol/l Laktat berechnet (GRAFIK 4.5.2). Der statistisch bereinigte Durchschnittswert ergab einen Winkel von 51° 34´. Die Autoren bezeichneten die Schwelle als „individuelle anaerobe Schwelle“ (IAS-K). Im Gegensatz zur 4 mmol/l- Schwelle liegt der Schwellenwert nicht bei gleichem Laktatwert, sondern bei gleichem Anstieg der Laktatkonzentration. Die Untersuchungen erfolgten auf einem Laufband mit Anstiegswinkel 5%. Die Anfangsbelastung betrug 8 km/h, die Belastungssteigerung 2 km/h bei einer Stufendauer von 3 min. Die Auswertung erfolgte über ein Polynom 3.

Ordnung. SIMON et al. (1981) benutzten dabei das gleiche Untersuchungs- und Auswertungsverfahren, kamen aber aufgrund eines anderen Untersuchungskollektivs zu einem Tangentenwinkel von 45°. Auch hier soll noch einmal darauf hingewiesen werden, dass die Untersuchungen auf empirischen Daten basieren.

Grafik 4.5.2: Bestimmungsmethode der „individuell anaeroben Schwelle“ nach SIMON et al. (1979). Die Kurven zeigen im intraindividuellen Vergleich einen exponentiellen Anstieg der Laktatkonzentration unter Ausbelastungszuständen. Kurve 2 verdeutlicht eine Rechtsverschiebung. Die AT ist in beiden Kurven nicht von einer Laktatkonzentration abhängig, sondern vom Anstieg der Kurve (siehe Text Seite 28).

Grafik 4.5.2: Bestimmung der aerob/anaeroben Laktatschwelle nach Simon

85 170 255 85 170

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

12 ven

kap

Leistung (Watt)

Laktat (mmol/l)

4.

4.5.3.3 Individuell anaerobe Schwelle nach STEGMANN et al. (1981)

Dieses Autorenkollektiv definiert die „individuell anaerobe Schwelle“ als den Zeitpunkt, an dem die Diffusionsrate des Laktats und die maximale Eliminationsrate im Gleichgewicht stehen (vgl. STEGMANN, 1981). Das Bestimmungsverfahren soll an Hand der Grafik 4.5.3 erläutert werden. Sie zeigt die Laktatkonzentration während der ansteigenden Belastung und in der anschließenden Erholungsphase.

Die Punkte A, B und C bezeichnen den maximalen BelastungsLaktatwert, das NachbelastungsLaktat sowie die Laktatkonzentration im Bereich der „IAS“, die zum Zeitpunkt tA, tB und tEm erreicht werden. tn bezeichnet das Zeitintervall, in dem das Laktat in der Erholungsphase bis zu dem Betrag der maximalen BelastungsLaktatrate abgebaut wird. Ausgehend von Punkt B wird eine Tangente Em (tB- tEm) oder Em (tA- tEm) + Em(tB- tA) an die Laktatkurve angelegt und deren Berührungspunkt mit der Kurve als „individuell anaerobe Schwelle“ definiert. Der Anstieg der Tangente entspricht der individuellen maximalen Eliminationsrate. Das Belastungsschema auf dem Laufband ist identisch mit dem von KEUL ET AL. (1979) angegebenen Verfahrensmuster.

Grafik 4.5.3: Bestimmungsmethode der „individuell anaeroben Schwelle“ nach Stegmann et al. (1981).

Die rote Linie verbindet den Punkt der Laktatkonzentration zum Zeitpunkt des Abbruchs mit der Laktatkonzentration zum Zeitpunkt der aktiven Regenerationsphase. Die angelegte Tangente (blau) läuft durch Punkt B. Der Schnittpunkt mit der Laktatkurve während Belastung stellt die AT dar.

Grafik 4.5.3: Bestimmung deraerob/anaeroben Laktatschwelle nach Stegmann

85 170 255 85 170

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

kap ven

Leistung (Watt)

Laktat (mmol/l)

4.

4.5.3.4 Individual anaerobic threshold nach BUNC

Hier wird der Punkt einer Laktatleistungskurve (Belastungsschema: Anfangsbelastung 8 km/h, Belastungsstufe 2 km/h, Stufendauer 3,5 min, Pausendauer 1 min.), an dem die Neigung sich maximal ändert als “individual anaerobic threshold” bezeichnet. Somit beinhaltet die BUNC-Schwelle die gleiche Definition wie die von SIMON et al. (1979).

Zur Bestimmung wurde allerdings ein anderes Verfahren eingesetzt:

Mittels der Methode der kleinsten Quadrate werden die Koeffizienten einer Exponentialfunktion bestimmt:

Im Punkt der niedrigsten Belastung und bei Laktat = 15 mmol/l werden die Tangenten an die Exponentialkurve gelegt. Die Winkelhalbierende im Schnittpunkt der beiden Tangenten schneidet die Laktatleistungskurve im Punkt des „IAS“. Das Bestimmungsverfahren ist in Grafik 4.5.4 verdeutlicht.

Grafik 4.5.4: Bestimmung der „individual anaerobic threshold“ nach BUNC

y = a + b ٠ exp ( c ٠x – d)

(y = La ( mmol/l); x = V (km/h); a, b, c, d Konstanten der Regressionsgeraden)

Grafik 4.5.4: Bestimmung der individuellen Laktatschwelle nach Bunc

85 170 255 85 170

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

15 ven

kap

Leistung (Watt)

Laktat (mmol/l)

4.

4.5.3.5 Der „Senkentest“ nach BRAUMANN

Der Senkentest besteht aus drei Phasen: einer kurz andauernden hochintensiven Belastung, gefolgt von einer mehrminütigen Erholungsphase mit anschließender stufenförmiger Belastungssteigerung. Unter diesen Bedingungen fällt die Laktatleistungskurve des Stufentests zunächst einmal ab, da auf den unteren Belastungsstufen die Elimination der Laktat-Neubildung überwiegt. Mit zunehmender Belastungsintensität wird der Verlauf der Kurve flacher, bevor es zu einem erneuten Anstieg der Laktatkonzentration im Blut kommt. Hier überwiegt die Laktatproduktion.

Der tiefste Punkt der Laktatleistungskurve entspricht der Senke und beschreibt die individuelle Dauerleistungsgrenze, den Bereich, in dem der Steady-State-Zustand zwischen Laktatproduktion am Ort der Entstehung und Laktatelimination aus dem Lumen gerade noch aufrechterhalten wird und es zu keiner zunehmenden Anhäufung von Laktat im Blut kommt. Zur Überprüfung der Frage, ob die Senke dem Max-Lass (maximales Laktat-steady-state) entspricht, werden, nach der Ermittlung des Tiefpunktes der LLK, Dauertests verschiedener Intensitäten (V - Senke, V < Senke, V > Senke) durchgeführt. Dabei sollte es im Bereich der Laktatsenke zu keinem Anstieg bzw. Abfall der Laktatkonzentration kommen.

Grafik 4.5.5: Testprinzip der „Laktatsenke“ nach BRAUMANN

Grafik 4.5.5: Bestimmung der Dauerleistungsfähigkeitsgrenze nach Braumann

85 170 255 85 170

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

kap ven

Leistung (Watt)

Laktat (mmol/l)

4.

Abb. 4.6.1 KONE EIKROLYTHE