Physiologie

Leistungszeiten bei Frauen und Männern

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Sportlerinnen und Sportler scheinen vergleichbar auf Training anzusprechen. Nimmt die Quantität oder die Intensität des Trainings zu, schießt unabhängig von der Geschlechtszugehörigkeit die aerobe Kapazität (VO2max) in die Höhe, das Körperfett geht zurück und die Leistung verbessert sich.

Trotz dieser gleichen Reaktion erreichen Männer oft bei gleichem Training bessere Leistungszeiten als Frauen. Der Grund ist zum Teil darin zu finden, dass es bei Männern regelmäßig zu einer völlig legalen, natürlichen Form des „Blutdopings“ kommt. Das männliche Schlüsselhormon – Testosteron – fördert die Produktion von Hämoglobin, des Sauerstoff transportierenden Proteins, das in den roten Blutkörperchen vorkommt. Testosteron lässt darüber hinaus die Konzentration der roten Zellen im Blut ansteigen. Das weibliche Schlüsselhormon – Östrogen – hat keine derartigen Wirkungen. Demzufolge enthält jeder Liter männlichen Bluts ungefähr 150-160 Gramm Hämoglobin im Vergleich zu 130-140 Gramm bei den Frauen. Unter dem Strich kann jeder Liter männlichen Bluts ungefähr 11 % mehr Sauerstoff transportieren als die gleiche Menge weiblichen Bluts.

 

Und seltsamerweise sind die männlichen Weltrekordzeiten von 800 m Läufen bis hin zum Marathon auch um ungefähr 11 % schneller als die weiblichen. Handelt es sich dabei nur um einen Zufall oder führt die Erhöhung des Blutsauerstoffs um 11 % bei den Männern zu einer 11 %-igen Verbesserung der Laufgeschwindigkeit? Da für die Bereitstellung des größten Teils der für den Ausdauerlauf benötigten Energie Sauerstoff erforderlich ist, vertreten einige Wissenschaftler die Meinung, dass die 11 %-ige Sauerstoffdifferenz wirklich der entscheidende Faktor bei den Leistungsunterschieden von Männern und Frauen ist.

 

Entnahme von 1 Liter Blut

Um diese Frage zu klären, haben Kirk Cureton, PH.D., und seine Kollegen vom Human Performance Laboratory der University of Georgia 10 Sportlern knapp 1 Liter Blut entnommen, sodass ihre Hämoglobinkonzentrationen denen von 11 Sportlerinnen entsprachen. 3 Tage nach dem Aderlass wurden sowohl die Männer als auch die Frauen auf VO2max und Ausdauerkapazität getestet.(1)

 

Die Blutentnahme ließ die Hämoglobinkonzentrationen bei den Männern auf 134 Gramm pro Liter fallen, was genau den Konzentrationen im Blut der Sportlerinnen entsprach. Darüber hinaus sanken die VO2max-Werte bei den Männern um 7 % und entsprachen in etwa denen der Frauen (eine Senkung des Hämoglobins führt auch zu einer Senkung der VO2max, da sie die Menge an Sauerstoff reduziert, die an die Muskeln abgegeben wird). Doch obwohl die männliche Ausdauerfähigkeit um 5 % sank, schnitten die Männer weiterhin bei einem Ausdauertest, zu dem das Fahren auf einem Übungsfahrrad gegen einen zunehmend steigenden Widerstand bis zur Erschöpfung gehörte, besser ab als die Frauen. Mit anderen Worten glich die Angleichung der männlichen und weiblichen Hämoglobinspiegel nur ungefähr die Hälfte des Leistungsunterschieds zwischen den Geschlechtern aus.

 

Liegt es am zusätzlichen Körperfett?

Dr. Cureton und ein Kollege des Department of Physical Education des Georgia Institute of Technology, Dr.Phil Sparling, waren sich seit einigen Jahren darüber im Klaren, dass höhere Hämoglobinspiegel nicht allein für die schnelleren männlichen Leistungen verantwortlich waren. Cureton und Sparling wussten, dass das männliche Schlüsselhormon, Testosteron, auch die Entwicklung von Muskelmasse stimuliert, während das weibliche Schlüsselhormon, Östrogen, zu einer Steigerung der Fetteinlagerung führt. Cureton und Sparling waren sich bewusst, dass Läuferinnen dazu neigen, um 8 bis 10 Prozentpunkte mehr an Fettmasse zu haben als Läufer und fragten sich, wie dieser Unterschied sich auf die Leistungszeiten auswirkte.

 

In einer Versuchsstudie, an der 34 Läufer und 34 Läuferinnen teilnahmen, die ein gleiches Training absolvierten (die durchschnittliche Laufstrecke für beide Geschlechter betrug 40 bis 48 km pro Woche), testeten Sparling und Cureton jeden Läufer und jede Läuferin auf VO2max, Körperfett in Prozent und Laufgeschwindigkeit und wiesen alle 68 Teilnehmer an, 12 Minuten so schnell wie möglich zu laufen.(2) Die Männer schnitten bei dem Test erheblich besser ab, sie liefen im Durchschnitt fast 3300 Meter in 12 Minuten, während die Frauen nur 2750 Meter schafften. Obwohl die Leistungen der Männer um ungefähr 20 % besser waren, liefen die Männer nicht ökonomischer als die Frauen und die VO2max-Werte der Männer waren nur minimal (5 %) höher. Was führte zu diesem gewaltigen Leitungsunterschied?

 

Wie sich herausstellte, betrug die Körperfettmasse bei den Frauen im Durchschnitt 20 %, doch nur 11 % bei den Männern. Als Sparling die Daten analysierte, fand er heraus, dass 74 % des Unterschieds zwischen männlicher und weiblicher Leistung auf den Unterschied im Körperfett zurückzuführen waren, während nur ein sehr viel geringerer Anteil (20 %) auf die höheren VO2max-Werte der Männer zurückzuführen waren. Der höhere Körperfettanteil der Läuferinnen fungierte als „totes Gewicht“, erhöhte den Energieaufwand während des Laufens und ließ die qualitative Laufgeschwindigkeit anstrengender erscheinen.

 

Falls das „tote Gewicht“ des Körperfetts der entscheidende Faktor für die unterschiedlichen männlichen und weiblichen Laufgeschwindigkeiten ist, müsste die Befestigung von Gewichten an den Körpern der Läufer die Leistungszeiten der beiden Geschlechter ungefähr angleichen. Genialerweise arbeiteten Sparling und Cureton 1980 zusammen an einer Studie, für die Gurte mit Gewichten an den Schultern von 10 Läufern festgeschnallt wurden.(3) Die dahinter stehende Idee war die, den Prozentanteil an zusätzlichem Gewicht, das die Läufer mit sich herumschleppten, genau dem Prozentanteil an Körperfett der 10 Läuferinnen anzugleichen, die ebenfalls an der Studie teilnahmen. Die einzelnen Läufer wurden mit 5 bis 23 Pfund beschwert, abhängig von ihrer Magerkeit (um einen höheren Fettanteil zu simulieren, wurden die Gurte der magereren Läufer mit mehr Gewicht bestückt).

 

Bei einem Test, bei dem die Läuferinnen und Läufer 12 Minuten so schnell wie möglich liefen, liefen die Läufer 569 Meter weiter als die Läuferinnen, wenn sie keine Gewichte mit sich herumtrugen, aber nur 395 Meter weiter, wenn sie die Gurte mit den Gewichten trugen. Bei einem zweiten Test, bei dem die Läuferinnen und Läufer so lange wie möglich auf einem Laufband liefen, liefen die Läufer ohne Gewichte 4 Minuten länger, mit Gewichten aber nur 2,7 Minuten länger. Die Differenz zwischen Männern mit Gewichten und Frauen wäre noch geringer gewesen, wären die Männer, die an der Studie teilnahmen, nicht zufälligerweise ökonomischer gelaufen als die Frauen. Die bessere männliche Laufökonomie brachte es mit sich, dass sich die spezielle Laufgeschwindigkeit für die Männer einfacher anfühlte, selbst wenn Männer und Frauen das gleiche zusätzliche Gewicht (Fett plus festgeschnallte Gewichte bei den Männern, Fett ohne Gewichte bei den Frauen) mit sich herumtrugen. Die in der Studie aufgetretene bessere Laufökonomie der Langstreckenläufer war eine Abweichung von der Norm; die meisten seitdem durchgeführten Studien haben eine ähnliche Laufökonomie bei beiden Geschlechter festgestellt.

 

Welche Rolle spielt der Muskelaufbau?

Einige Wissenschaftler haben die Vermutung angestellt, dass die entscheidenden Unterschiede im Muskelaufbau oder Stoffwechsel auch zu einer geringfügigen Verlangsamung der Frauen führen können. Neuere Tests haben jedoch gezeigt, dass Läufer und Läuferinnen ungefähr den gleichen Prozentanteil an schnell kontrahierenden und langsam kontrahierenden Muskelfasern haben und weitere Forschungsergebnisse haben belegt, dass die „Verbrennung“ (die Anteile an Fett- und Kohlenhydratoxidation) bei Männern und Frauen sehr ähnlich ist. Es stimmt jedoch, dass untrainierte Ausdauerläuferinnen dazu tendieren, während des Laufens mehr Fett zu verbrennen als untrainierte Läufer; die relativen Fettverbrennungsanteile bei gut trainierten Läufern und Läuferinnen sind bei Langstreckenläufen ungefähr gleich.(4)

 

Das bedeutet, dass die Laufleistung gleich trainierter Männer und Frauen ungefähr die gleiche ist, wenn nur 2 Dinge (prozentualer Körperfettanteil und VO2max) angeglichen werden. Russ Pate, Ph.D., ein Sportphysiologe der University of South Carolina, hat kürzlich herausgefunden, dass 8 Läufer und 8 Läuferinnen mit gleichen VO2max-Werten und fast gleichen Anteilen an Körperfett (ungefähr 17 %) bei einem 15 Meilen Rennen fast identische Zielzeiten aufwiesen.(5)

 

Bei einem typischen 10 km Wochenendlauf können Sie eine durchschnittliche Zielzeit der Läufer von ungefähr 45 Minuten erwarten, während die durchschnittliche Zeit der Läuferinnen bei 50 Minuten liegt, d. h. sie sind pro km fast 30 Sekunden langsamer. Dies mag Frauen weniger schnell als Männer erscheinen lassen, doch dürfen Sie nicht vergessen, dass die Läufer bei solchen Rennen nicht ordentlich „gehandicapt“ werden. Wenn Sie den Körpern der Männer einfach den entsprechenden Fettanteil hinzufügen (um sie den Körpern der Frauen vergleichbarer zu machen, was den Fettanteil angeht) und ein wenig des männlichen Hämoglobins drainieren würden, um die VO2max-Werte zwischen den beiden Geschlechtern anzugleichen, wären die Zielzeiten bei gleichen Trainingsprogrammen für beide Geschlechter nahezu gleich.

 

Leistungsmessung

Würden Sie eine fairere Skala – „Größeneinheiten“ und nicht Meter – anwenden, wären die Frauen sogar schneller als die Männer. – Hier scheint etwas zu fehlen. Sind Männer wirklich schneller als Frauen? Wenn Sie die absoluten Zeiten über feste Entfernungen vergleichen, sind sie das natürlich. Doch ist das wirklich fair? Männer sind größer als Frauen und machen demzufolge längere Schritte. Da Studien gezeigt haben, dass Elitesportler und Elitesportlerinnen bei olympischen Wettkämpfen ein sehr ähnliches Schritttempo aufweisen, muss man sich fragen, ob die männliche Überlegenheit nur auf die Größe der Männer und nicht auf ihre Leistungsfähigkeit zurückzuführen ist. Was würde herauskommen, wenn wir Männer und Frauen nach einer faireren Skala vergleichen würden und nicht nur auf der Basis der Gesamtzeit pro Entfernung?

 

Nun, die Nutzung einer anderen Skala ist möglich. Warum nicht die Leistung von Sportlern und Sportlerinnen basierend auf ihrer Größe vergleichen, wenn die Größe der Männer ihnen einen unfairen Vorteil einzuräumen scheint? Das heißt, dass feste Laufentfernungen in Maßeinheiten der Teilnehmergröße umgewandelt werden müssen. Die Laufgeschwindigkeit eines Teilnehmers wird dann errechnet, indem man die Laufentfernung nach „Größeneinheiten“ – und nicht nach Metern – in Relation zu der im Rennen gelaufenen Zeit setzt.

 

So liefen zum Beispiel Frauen 10 km Läufe in durchschnittlich 50 Minuten, während die Männer die Ziellinie in ungefähr 45 Minuten überquerten. Das lässt die Männer besser erscheinen, doch teilen wir einmal die Laufstrecke durch Größeneinheiten und nicht durch Meter. Eine durchschnittliche Frau ist ungefähr 1,67 Meter groß. Wir rechnen die Laufstrecke in Größeneinheiten um, indem wir sie durch die Größe teilen: 10000 Meter/1,67 Meter = 6000 Größeneinheiten. Anschließend können wir die Geschwindigkeit für die Durchschnittsfrau errechnen, indem wir die Größeneinheiten durch die Zeit teilen: 6000 Größeneinheiten/50 Minuten = 6000 Größeneinheiten/3000 Sekunden = 2 Größeneinheiten pro Sekunde.

 

Gehen wir davon aus, dass der Durchschnittsmann bei einem 10 km Lauf ungefähr 1,82 Meter groß ist, wissen wir, dass die durchschnittliche Laufentfernung für Männer 10000/1.82 = 5494 Größeneinheiten ist. Mit anderen Worten laufen Männer ein kürzeres Rennen (nur 5492 Größeneinheiten im Vergleich zu 6000 weiblichen Größeneinheiten)! Die Laufgeschwindigkeit für Männer läge bei 5494 Größeneinheiten/45 Minuten = 5494/2700 Sekunden = 2,03 Größeneinheiten pro Sekunde, was nur einen geringfügigen Unterschied zu der weiblichen Geschwindigkeit von 2 Größeneinheiten pro Sekunde ausmacht!

 

Wie sieht es mit den Spitzensportlern aus?

Das ist super, aber sind Männer nicht doch schneller, wenn wir uns die Spitzensportler ansehen? Vergleichen wir 2 der schnellsten kenianischen Läufer – Paul Tergat, den derzeitig besten Langstreckenläufer, und Tegla Loroupe, die Gewinnerin des New York Marathons 1994 und zahlreicher anderer wichtiger Läufe. Paul ist 1,82 Meter groß und ist den Halbmarathon (21,1 km) in ungefähr 60 Minuten gelaufen. Tegla ist nur 1,50 Meter groß und ist den Halbmarathon in 68 Minuten gelaufen. Pauls Geschwindigkeit bei dem Halbmarathon ist ungefähr 11593 Größeneinheiten/33600 Sekunden = 3,22 Größeneinheiten pro Sekunde. Teglas Geschwindigkeit ist 14067 Größeneinheiten/4080 Sekunden = 3,45 Größeneinheiten pro Sekunde. Tegla ist in der Tat schneller als der Weltmeister!

 

Wie sieht es mit den Weltrekordleistungen aus? Sicher denken Sie, dass der beste Sprinter schneller ist als die beste Sprinterin. Leroy Burrell, der 1,80 Meter groß ist, hält den derzeitigen Weltrekord der Männer auf 100 Meter mit 9,85 Sekunden, was einer Geschwindigkeit von 5,55 Größeneinheiten pro Sekunde entspricht. Florence Griffith-Joyner, die 1,70 m groß ist, hält den weiblichen Rekord auf 100 Meter mit einer Zeit von 10,49 Sekunden, was einer Geschwindigkeit von 5,64 Größeneinheiten pro Sekunde entspricht. Legt man faire Geschwindigkeitsvergleiche an (in Größeneinheiten pro Sekunde und nicht in Metern pro Sekunde), ist die schnellste Frau der Welt fast um 2 % schneller als der schnellste Mann!

 

Solche Vergleiche sind noch eindrucksvoller, wenn man bedenkt, dass Frauen in der Regel nicht so ermutigt werden wie Männer, in den Sport zu gehen. Infolgedessen kommt Tegla Loroupe aus einem kleineren „Pool“ kenianischer Läufer als Paul Tergat (in Kenia gibt es sehr viel mehr Läufer als Läuferinnen, da Männer mehr Hilfe und allgemeine Unterstützung bekommen). Dementsprechend ist Tegla vielleicht gar nicht die beste kenianische Läuferin (bessere Läuferinnen könnten durchaus entmutigt worden sein und den Sport aufgegeben haben), während man leicht argumentieren kann, dass Tergat der derzeitig beste Langstreckenläufer aus dem kleinen Land am Horn von Afrika ist, da fast alle kenianischen Männer es mit dem Sport versuchen. Gleicherweise kommt auch Florence Griffith-Joyner aus einer kleineren Auswahl von Sportlerinnen im Vergleich zu Leroy Burrell und es ist weniger wahrscheinlich, dass sie die beste Repräsentantin der Läuferinnen dieser Welt ist.

 

Es trifft auch auf Schwimmer zu

Obwohl Spitzenläufer nicht so gut abschneiden, wenn sie mit Spitzenläuferinnen verglichen werden, sollten Männer bei einem Sport wie Schwimmen, in dem es auf eine überdurchschnittliche Kraft des Oberkörpers ankommt, besser abschneiden (im Vergleich zu Frauen haben Männer in der Regel sehr viel kräftigere Arme und Schultern). Auch die längeren Beine der Männer sollten ihnen im Becken zu einem kräftigeren „Antrieb“ verhelfen. 1993 schwamm Janet Evans, die 1,65 m große Weltrekordlerin im 1500 Meter Kraulschwimmen die Strecke in 15:52:1 Minuten. Vladimir Salnikov, der Weltrekordler, schaffte die gleiche Entfernung in nur 14:54:76 Minuten, doch betrug Salnikovs Geschwindigkeit tatsächlich nur O,926 Größeneinheiten pro Sekunde, während Evans das Wasser mit O,949 Größeneinheiten pro Sekunde durchquerte. Evans war um 2,5 % schneller!

 

Andere Studien unterstützen die These, dass Frauen gleich schnell oder schneller sind als Männer, wenn faire Vergleiche angelegt werden. So haben zum Beispiel viele Studien versucht zu klären, ob es Unterschiede in der Nutzung gespeicherter elastischer Energie (USEE) bei Männern und Frauen gibt. „Elastische“ Energie wird in einem Muskel gespeichert, wenn er gestreckt wird; diese Energie kann einem Muskel helfen, bei einem elastischen „Rückstoß“ kräftiger zu kontrahieren, ohne dass der Muskel viel Brennstoff verbraucht, wenn er aktiv kontrahiert. Die USEE ist demnach ein Maß, wie ökonomisch Muskeln arbeiten, weil eine überdurchschnittliche USEE bedeutet, dass mehr Brennstoff eingespart werden kann, um dann in den späten Phasen einer längeren sportlichen Aktivität genutzt zu werden. Die USEE kann ein entscheidender Indikator für den Erschöpfungswiderstand sein; Ausdauersportler mit einer hohen USEE tendieren zu besseren Leistungen als gleich trainierte Sportler mit niedrigeren USEE-Werten. Einige Studien legen nahe, dass Männer bessere USEE-Werte haben als Frauen. Das Problem mit solchen Forschungsergebnissen ist jedoch, dass Männer oft besser trainiert sind als Frauen. Genauere Studien legen jedoch nahe, dass die USEE bei beiden Geschlechtern identisch ist, wenn Männer und Frauen gleich gut trainiert sind.

 

Wie sieht es mit der Muskelkraft aus? Eine Möglichkeit zur Messung der Beinmuskelkraft ist die Untersuchung der maximalen senkrechten Sprungfähigkeit. In der Regel zeigen Tests, dass Männer besser springen als Frauen, was jedoch nicht weiter überrascht, wenn man in Betracht zieht, dass Männer in der Regel von der Statur her größer sind und deshalb kräftigere Beinmuskeln haben. Wird die senkrechte Sprungfähigkeit pro Einheit des Körpergewichts ausgedrückt, sind männliche und weibliche Sprungfähigkeit jedoch absolut gleich, selbst wenn den Springenden schwere Gewichte auf den Rücken gepackt werden.

 

Das Fazit?

Bei dem Vergleich männlicher und weiblicher Leistungen ist es wichtig, faire Vergleiche anzustellen. Sorry, Kumpels, doch wenn man das tut, sind die weiblichen Leistungen tatsächlich denen der Männer gleich oder sogar überlegen.(6)

 

Owen Anderson


Quellenangaben:

  • „Sex Difference in Maximal Oxygen Uptake“, European Journal of Applied Physiology, 1986, Bd. 54, S. 656-660
  • „Biological Determinants of the Sex Difference in 12-Minute Run Performance“, Medicine and Science in Sports and Exercise, 1983, Bd. 15(3), S. 218-223
  • „Distance Running Performance and Metabolic Responses to Running in Men and Women with Excess Weight Experimentally Equated“, Medicine and Science in Sports and Exercise, 1980, Bd. 12(4), S. 288-294
  • „Energy Metabolism and Regulatory Hormones in Women and Men during Endurance Exercise“, European Journal of Applied Physiolgy, 1989, Bd. 59, S. 1-9
  • „A Physiological Comparison of Performance-Matched Female and Male Distance Runners“, Research Quarterly of Exercise and Sport, 1985, Bd. 56, S. 245-250
  • „It´s Mostly a Matter of Metric“, in Women and Sport: Interdisciplinary Kinetics Press, 1994
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