Der Begriff Ausdauer wird in unserer Alltagssprache so häufig verwendet, dass wir denken, es handelte sich um einen eindeutigen Ausdruck. Dabei kann das Wort sehr unterschiedlich gefüllt werden, es kommt dabei stark auf den Zusammenhang an. Ausdauer im landläufigen Sinne bedeutet, in gleicher Intensität mit etwas, was man macht, noch ein wenig weiterzumachen.
Beim Ausdauersport wird nicht eine hohe Leistungsintensität für eine kurze Zeit gefordert, das eigentliche sportliche Ereignis ist von langer Dauer. Was das bei den einzelnen Sportarten bedeutet, ist sehr unterschiedlich:
Beim Schwimmen sind 800 m eine Ausdauerleistung.
Beim Laufen kann man 3.000 m als Ausdauerleistung sehen, mit Sicherheit aber Läufe über 5.000 m und mehr.
Beim Radfahren ist bei 10 km sicherlich Ausdauer nötig. Aber die Strecken, die man in diesem Sport zurücklegt sind so groß, dass einige schon meinen, 10 km wäre die geringste Strecke um überhaupt von Ausdauer sprechen zu können.
Und was bedeutet Ausdauer bei Mannschaftsportarten, wie zum Beispiel Fußball? Während die Phasen intensiver Anstrengung ziemlich kurz sind, legen die Spieler doch viele Kilometer in einem Spiel zurück. Für die Spieler bedeutet Ausdauer daher, über einen Zeitraum von 80 oder 90 Minuten konstant gut zu spielen – und dann vielleicht noch in die Verlängerung zu gehen. Und es heißt auch, so fit zu sein, dass man während der Saison 2 oder mehr Spiele in einer Woche schaffen kann.
Manchmal versteht man unter Ausdauer auch „Konsistenz“, also dauerhafte Fitness, Unversehrtheit und Enthusiasmus, und zwar Jahr für Jahr. Diese Definition von Ausdauer ist besonders für ältere Sportler wichtig, die das Ende ihrer aktiven Laufbahn so lange wie möglich hinauszögern wollen.
Es ist klar, dass man ausdauernder sein muss je länger ein Event dauert, während dabei die persönlichen Fertigkeiten weniger wichtig werden. Das ist ein wichtiger Aspekt für ältere Sportler. Denn so kann man auch jüngere Sportler schlagen, die entweder nicht genügend Zeit haben oder keinen Sinn darin sehen, ein notwendiges Ausdauertraining durchzuziehen.
Eine weitere Definition von Ausdauer könnte sein: „die Auswirkungen der Erschöpfung hinauszuzögern“ oder „in der Lage zu sein, mit der Erschöpfung klarzukommen“.
Beim schnellen Bowling beispielsweise ist jede einzelne Aktion explosiv, aber der Bowler braucht Ausdauer um diese Leistung den ganzen Tag über ausführen zu können. Das ist natürlich eine ganz andere Ausdauer als die eines Langstreckenläufers oder Radfahrers. Für den Bowler ist eher die Fitness von Bedeutung, wie schnell er sich z. B. nach jeder Anstrengung erholt, aber auch die Effizienz seiner einzelnen Aktionen. Ein älterer Bowler kann vielleicht länger durchhalten, weil er effizienter arbeitet und sich daher nicht bei jeder Aktion so sehr verausgabt.
Zu diesem frühen Zeitpunkt können wir also einige Punkte festhalten, die im Einzelnen später noch genauer betrachtet werden:
– Reine Ausdauer: Dies ist die Fähigkeit, bei einem gegebenen Tempo weiterzumachen. Sie ist abhängig von der Brennstoffaufnahme, der muskulären Erschöpfung und der Hitzetoleranz sowie der geistigen Stärke.
– Regenerationsfähigkeit: Diese bezieht sich auf die Fitness, die von der Sauerstoffaufnahme und muskulärer Stärke abhängt.
– Effizienz: Diese hat einen wichtigen Einfluss auf die Ausdauerkraft. Ein einfaches Beispiel: Wenn jemand ein Seil hochklettert und dabei nur seine Arme einsetzt, wird er nicht so lange durchhalten können wie der, der auch seine Beine nutzt.
Bevor wir nun überlegen, wie man die eigene Ausdauer aufbauen, beibehalten und voranbringen kann, müssen wir die Mechanismen verstehen, die bei allen körperlichen Bewegungen im Allgemeinen und bei der Ausdauer im Besonderen eine Rolle spielen.
Die Muskelmaschine
Es gibt etwa 600 Muskeln in unserem Körper und fast alle werden wenn wir uns bewegen gebraucht – entweder aktiv, indem wir einen Knochen bewegen, oder passiv, indem sie das Skelett aufrecht halten. Muskeln sind in der Regel paarweise angeordnet und arbeiten versetzt, also wenn ein Paar kontrahiert, dann entspannt und dehnt sich das andere Paar. Der Muskel selbst besteht aus Bündeln von Muskelfasern, die Muskelfibrillen enthalten, gebaut aus Mikrofilamenten.
Eine Muskelkontraktion wird durch einen Nervenimpuls des Gehirns oder des Rückenmarks ausgelöst. Als Reaktion auf diesen Stimulus werden zwischen den angrenzenden Mikrofilamenten Überbrückungen gebaut, welche die Fasern kontrahieren lassen.
Jede Muskelkontraktion, egal ob aktiv oder statisch, braucht Energie. Und die kommt aus dem Abbau von Adenosintriphosphat (ATP) in Adenosindiphosphat (ADP) plus einem Phosphation. ATP wird kontinuierlich von den Mitochondrien , einer Art kleiner Kraftwerke, wiederhergestellt, die sich zwischen den Muskelfibrillen befinden.
Energiequellen
Das ATP, das in einem menschlichen Beinmuskel vorhanden ist, reicht gerade mal aus, um 2 Sekunden Maximalleistung zu bringen. Also muss es ständig wiederhergestellt werden. Es gibt 2 Sorten Energie, die zu diesem Zweck im Muskel bevorratet werden: Kreatinphosphat (KP) und Glykogen. Selbst ein gut trainierter Sprinter hat nur für ein paar Sekunden ausreichendes KP. Forschungen haben allerdings gezeigt, dass während einer maximalen Belastung KP und Glykogen gleichzeitig genutzt werden, sodass die Energie für circa 20 Sekunden ausreichen kann.
Glykogen, manchmal auch „tierische Stärke“ genannt, besteht aus Ketten von Glukose-Einheiten und wird in den Muskeln und der Leber aufbewahrt. Während einer Bewegung werden Enzyme freigesetzt, die das Glykogen abbauen und das Blut mit Glukose versorgen. Der gesamte Vorrat bringt Energie für weniger als 2 Stunden Höchstleistung. Das erklärt auch, warum eine Marathonstrecke einem so viel abverlangt.
Aerobe und anaerobe Atmung
Die Glukose kann von den Muskelfasern auf zweierlei Arten genutzt werden: für die aerobe oder die anaerobe Atmung. Die aerobe Atmung ist die effizientere, denn sie produziert 12-mal so viel Energie pro Glukosemolekül wie die anaerobe Atmung. Aber es ist auch ein längerer Prozess, der zudem von der Verfügbarkeit von Sauerstoffs abhängig ist.
Die anaerobe Atmung braucht keinen Sauerstoff und kann sofort einsetzen. Aber Milchsäure, ein Nebenprodukt dieses Prozesses, sammelt sich in den Muskelfibrillen an und kann eine weitere Kontraktion verhindern. Die Milchsäure besteht im Wesentlichen aus Laktat und Hydrogenionen, und es sind die Hydrogenionen (auch Protonen genannt), die einen Anstieg des Säuregehalts in den Fasern bewirken und vor allem die Muskeln schmerzen lassen, die besonders beansprucht werden.
Sauerstoffschuld
Milchsäure, die sich in den Muskeln ansammelt, wird mithilfe von Sauerstoff abgebaut, der die Milchsäure in Carbondioxid und Wasser spaltet. Die Menge an Sauerstoff, die man dafür braucht, nennt man auch Sauerstoffschuld. Wenn die Dauer einer maximalen Belastung 10 Sekunden überschreitet, reicht die anaerobe Atmung nicht mehr aus, und es wird Energie aus anderen Quellen benötigt. Die aerobe Atmung ist für die Muskelfasern sicherer als die anaerobe, weil die Nebenprodukte des Glukose-Abbaus nur Carbondioxid und Wasser sind.
Weil für die aerobe Atmung Sauerstoff notwendig ist, hängt das Verhältnis, ab dem Energie produziert werden kann davon ab, wie Sauerstoff geliefert werden kann. Dies wiederum hängt von der Effizienz des kardiovaskulären Systems ab – d. h. von Herz, Blutbahnen und Lungen. Je schneller das Blut gepumpt werden kann, desto schneller kann Sauerstoff in den Lungen aufgenommen und zu den Muskeln transportiert werden, und umso schneller kann das Carbondioxid abtransportiert werden.
Wie viel Energie haben wir?
Wir haben ausreichend Glykogen gespeichert um die täglichen Aktivitäten durchzustehen, ca. 500 g in Muskeln und weitere 100 g in der Leber. Ein männlicher Profi-Marathonläufer, der mit einer Geschwindigkeit von 5 Minuten pro 1,5 km läuft, braucht 5 g Glykogen pro Minute bzw. 15 g pro km. Damit wäre der totale Vorrat von 600 g bei 42 km völlig aufgebraucht, wenn man davon ausgeht, dass alles davon zur Verfügung stünde. Da die Gehirnzellen aber ausschließlich von Glukose leben, würde der Läufer zusammenbrechen, wenn der Glukose-Level im Blut absinken würde.
Zusätzlich zum Glykogen haben wir ein weiteres Energiedepot als Körperfett abgespeichert – genug, um 160 km zu laufen und Wochen ohne Nahrung auszukommen. Bei unseren normalen täglichen Aktivitäten greifen wir hauptsächlich auf diese Energiequelle zurück. Das Fett wird in kleinere Ketten aufgespalten, sogenannte Fettsäuren, und diese werden durch den Gebrauch von Sauerstoff respiriert.
Der Stoffwechsel der Fettsäuren braucht mehr Sauerstoff als die Energieversorgung durch Glukose, also können die Fette nicht genutzt werden, wenn es um schnelle Bewegungen geht. Dies sieht man z. B. bei Marathonläufen, wenn die, die zu schnell gestartet sind, zu schnell ihr Glykogen verlieren. Durch kurze Energieschübe können wir das Glykogen aufbrauchen, aber es wird durch regelmäßige Mahlzeiten immer wieder aufgefüllt.
Sportarten, bei denen sich hohe und geringe Intensität abwechseln, nutzen das wertvolle Glykogen besonders ökonomisch. Nur bei den Sportarten, die eine ständige Anstrengung verlangen, beeinflussen die Energievorräte die Leistungsfähigkeit.
Tabelle 1 zeigt, dass man Sportarten danach einteilen kann, welche Brennstoffe benötigt werden. Für die Sportart, bei der eine ständige Belastung von mehr als 2 Minuten, aber weniger als 2 Stunden gegeben ist, ist die aerobe Fitness (die Fähigkeit, Sauerstoff aufzunehmen und zu nutzen) der bei weitem bedeutendste Faktor, wenn es um die Ausdauer geht. Bei Sportarten, die 5 Stunden oder länger dauern, wird mehr als die Hälfte der Energie aus dem Fett bezogen – hier ist die aerobe Fitness weniger wichtig.
Die Prozentzahlen beim Fußball sind sehr aufschlussreich. Da die Anstrengung nicht gleichmäßig ist, kommen 80 % der Energie aus anaeroben Quellen. Mannschaftssportarten wie Fußball, bei denen es zu regelmäßigen Arbeitsteilungen kommt, gelten im Sinne des Brennstoffverbrauchs nicht als Ausdauersport. Sie benötigen jedoch Ausdauer im Sinne aerober Fitness. Aber auch weitere Elemente spielen eine Rolle, wie Temperaturkontrolle und Mineralstoffgehalt. Darauf kommen wir später noch zurück.
Die Bedeutung „reiner“ Ausdauer
Jetzt wissen wir in etwa, was „reine“ Ausdauer bedeutet, nämlich die Fähigkeit, mehrere Stunden mit einer Arbeit in einem ruhigen Tempo weiterzumachen oder aber mit abwechselnden Phasen hoher und niedriger Intensität. Wenn das Tempo gering ist, dann kommt die meiste Energie aus Fetten. Ein Kilogramm Fett hält genügend Energie bereit um 80 km zu laufen oder mehr als 160 km mit dem Rad zu fahren. Zudem kann man bei einem langsamen Tempo auch noch Kohlenhydratgetränke zu sich nehmen. Da die Geschwindigkeit bei dementsprechenden sportlichen Events weniger wichtig ist, haben auch ältere Sportler hier keinen Nachteil, sondern können im Vergleich zu ihren jüngeren Mitstreitern Fettsäuren sogar eventuell besser umsetzen.
Ein weiterer Faktor ist die Hitze-Toleranz. Je länger ein Event dauert, desto mehr Hitze wird durch die Muskeln hergestellt. Diese muss durch die Haut wieder abgegeben werden, in erster Linie durch das Schwitzen. Wenn die Körpertemperatur steigt, dann ist der Sauerstoffverbrauch höher und der Herzschlag erhöht sich. Daher ist es möglich, dass ein Sportler, der seine Körpertemperatur effizienter kontrollieren kann, eine bessere Leistung bringt als derjenige, der nicht so gut mit der Hitze umgehen kann.
Auch chemische Stoffe im Gehirn, die Erschöpfung hervorrufen, spielen bei der „reinen“ Ausdauer eine Rolle. Während langer Belastungen erhöht sich der Anteil der Aminosäure Tryptophan. Im Gehirn wird dies in 5-Hydroxyttryptamin (5HT) umgewandelt, was Müdigkeit hervorruft. Die größere Ausdauer einiger älterer und erfahrener Sportler mag daher kommen, dass sie weniger Tryptophan produzieren oder es effizienter abbauen können.
Erholung
Der Grund, warum der eine Sportler länger durchhält als der andere, kann einfach der sein, dass der eine ein höheres Fitnesslevel hat und sich somit schneller erholen kann. Wenn beispielsweise 2 Squashspieler im gleichen Tempo durch den Court hechten, dann wird der, der fitter ist, weniger außer Atem sein. Derjenige, der weniger fit ist und weniger Sauerstoff aufnehmen kann, muss nach Luft schnappen, um die Sauerstoffschuld begleichen zu können. Also müssen sein Herz und seine Lunge härter arbeiten. Der fitte Sportler wird nach jedem einzelnen Einsatz einen niedrigeren Herzschlag haben und sich zwischendurch besser erholen können. Unabhängig vom Alter ist die aerobe Fitness also ein entscheidender Aspekt der Ausdauer.
Lesen Sie für weitere Informationen zum Thema Ausdauer unseren Artikel: „Die körperlichen Voraussetzungen für Ausdauer„.
Quellenangaben
1. Newshome, E., Leach, T., und Duester, G. (1994), Keep on Running, J. Wiley & Sons , S. 53.
2. Jansson, E., Sjodin B. und Tesch P. (1978), Changes in muscle fibre types, Acta Physiol Scandinavian, Bd.104, S. 235–237.
3. Frantisek Kozi, Emil Zatopek, Artia 1955.
4. Tanner, J. M. (1964), The Physique of the Olympic Athlete, George Allen und Unwin
