Mehr Leistung mit Kontrolle der Muskelsauerstoffversorgung im Training

Andi hat mit Phil von Moxy Monitor USA über strukturiertes Training, VO2max und Laktat gesprochen um zu verstehen, was die Limiter sind, weshalb Sportler ab einem gewissen Punkt nicht schneller werden.

Die Überwachung der Muskelsauerstoffversorgung für die Intensitätskontrolle des Trainings im Radsport.

Physiologisch gesehen gibt es drei Hauptvariablen, die die Ausdauerleistung vorhersagen: Maximaler Sauerstoffverbrauch (VO2max), Intensität an der zweiten Schwelle und Effizienz der Bewegung. Bei trainierten Radfahrern können diese Werte mehr als 70 % der Varianz bei einer 40km-Zeitfahrleistung erklären (Anm. mehr dazu in diesem Artikel von Phil in der National Library of Medicine). Bei Vergleichen hat sich gezeigt, dass die Fähigkeit des Muskels, Sauerstoff aufzunehmen und zu verwerten, die nicht-invasiv mit Nahinfrarotspektroskopie (NIRS) gemessen wird, über 90 % der Unterschiede einer Zeitfahrleistung bei denselben Athleten darstellt. Dies unterstreicht, dass die Fähigkeit unserer Muskeln Sauerstoff zu nutzen, entscheidend für die Ausdauerleistung ist. Bei nicht invasiven Untersuchungen, wird kein Gewebe verletztet oder ein Instrument in den Köper eingeführt.

Warum ist Sauerstoff im Muskel so wichtig?

Unser Körper verwendet Sauerstoff, um Energie zu gewinnen. Je mehr Energie wir aus dem Sauerstoff der Atemluft gewinnen können, desto weniger ist unser Körper auf die gespeicherte Energie angewiesen. Dazu kommt, dass unser eigener Speicher begrenzt und damit endlich ist.

Bei sportlicher Betätigung wird Sauerstoff vor allem in den Mitochondrien der Muskeln verbraucht. Mitochondrien sind Teile einer Zelle, die biochemische Vorgänge erfüllen. Es ist daher nicht überraschend, dass die Messung der Fähigkeit des Muskels, während des Trainings Sauerstoff zu verbrauchen, ein entscheidender Faktor für unsere Leistungsfähigkeit bei Ausdauerwettkämpfen ist.

Der Sauerstoffverbrauch im Muskel hängt mit der Menge an Laktat zusammen, die unsere Muskeln bilden. Wenn wir einen ausreichenden Sauerstoffverbrauch haben, um unseren Energiebedarf zu decken, bilden wir nur wenig Laktat. Wenn wir unsere Trainingsintensität erhöhen, beginnen wir den Sauerstoffverbrauch im Muskel und unseren Energiebedarf zu maximieren, der aus dem Abbau von mehr Kohlenhydraten stammen muss. Dies führt im Ergebnis letztlich zur Produktion von mehr Laktat (Anm. siehe auch den Artikel Sauerstoffsättigung und laktatbasierten Belastungsschwellen aus 2023).

Durch eine höhere Fähigkeit, Sauerstoff zur Energiegewinnung im Muskel zu nutzen, können wir die Laktatansammlung im Blut begrenzen und das Energiegleichgewicht in den Muskeln über einen längeren Zeitraum aufrecht halten.

Was bringt mir die Kenntnis der Muskelsauerstoffsättigung (SmO2) meines Oberschenkelmuskels und wie kann ich mein Training in Echtzeit darauf abstimmen?

Um zu bestimmen wie unsere Muskeln auf Bewegung reagieren, war früher die Messung von Laktat oder des Sauerstoffverbrauchs im Mund (VO2) notwendig. Inzwischen können wir die Sauerstoffdynamik im Muskel mit NIRS messen (Anm. NIRS steht für Near Infrared Spectroscopy Monitoring). NIRS-Geräte bestrahlen unsere Muskeln mit Nahinfrarotlicht. Je nachdem, wie viel Licht absorbiert wird, ergibt sich daraus der Wert, wie viel Sauerstoff sich zu einem bestimmten Zeitpunkt unter dem Sensor befindet.

Die Menge an Sauerstoff, die an die roten Blutkörperchen gebunden ist, wird als Sauerstoffsättigung der Muskeln (SmO2) bezeichnet. Mittels NIRS wird dieser Wert gemessen. Dynamik, also die Veränderung der Werte gibt Aufschluss darüber, wie unser Körper auf die Belastung während der Trainingseinheit reagiert. Ein sehr häufig verwendetes NIRS-Gerät ist der Moxy-Monitor.

Mit dem Moxy-Monitor gemessene SmO2-Veränderungen zeigen nachweislich den direktem Zusammenhang von Laktatakkumulation im Blut (Anm: Laktatakkumulation tritt ein, wenn die Bildung und der Abbau von Laktat nicht ausgeglichen passiert). Um das zu belegen wurde der mit dem Moxy-Monitor SmO2 zur Messung der ersten Schwelle, d. h. der Intensität in Zone 2 und der zweiten Schwelle verwendet.

Hierzu gibt es einen von Brett Kirby vom Nike Sport Research Lab in Oregon, USA mit dem Titel Das Gleichgewicht zwischen Sauerstoffangebot und -nachfrage in den Muskeln gibt Aufschluss über die kritische Stoffwechselrate und sagt die Zeit bis zur Erschöpfung voraus .

Darüber hinaus ist SmO2 ein wertvolles Hilfsmittel zur Vorhersage der Zeit bis zur Erschöpfung. SmO2 kann zur Bewertung und Zeitanpassung der Trainingsintensität während eines Trainings verwendet werden. Sportler können den Aufwärmzustand überwachen, um den SmO2-Wert ohne Ermüdung maximal zu steigern. Je höher der SmO2-Wert nach dem Aufwärmen ist, desto besser. Moyx stellt sich dem Thema Aufwärmtraining auf der Moxy Website.

Mit einem NIRS kann der SmO2 zur Bestimmung von Trainingsbereichen verwendet werden, ohne sich in den Finger zu stechen oder in ein Labor zu müssen und dort den Sauerstoffverbrauch messen.

SmO2 hilft also festzustellen, wie der Körper auf eine Trainingsintensität reagiert. Durch die Überwachung der SmO2-Dynamik während des Trainings lässt sich das Gleichgewicht zwischen der Sauerstoffzufuhr durch das Herz und dem Sauerstoffentzug durch den Muskel in Echtzeit bestimmen. Wenn SmO2 ansteigt, liefert das Herz mehr Sauerstoff als der Muskel benötigt. Wenn dieser Trend auftritt, befinden sich der Sportler höchstwahrscheinlich unter der ersten Schwelle oder in der Nähe der zweiten Zone. Wenn der SmO2-Wert konstant bleibt, das bedeutet keine Veränderung des SmO2-Wertes bei konstanter Belastung, liefert das Herz exakt die Sauerstoffmenge, die der Muskel benötigt. Dies ist bei Intensitäten zwischen Zone 2 und der zweiten Schwelle der Fall.

Wenn die Reaktion von SmO2 auf eine bestimmte Arbeitsbelastung beobachtet wird, sieht der Sportler, wie viel Benzin noch im Tank ist.

Wenn SmO2 abnimmt, liefert das Herz zu wenig Sauerstoff für den Muskel. Bei Intensitäten oberhalb der zweiten Schwelle tritt diese Situation ein. Ein nützliches Ergebnis, wie die Muskelphysiologie auf unterschiedliche Trainingsintensitäten reagiert, kann deshalb nur mit einer Echtzeitmessung stattfinden. Im Developers Forum von Moxy wird Kontrolle der Muskelsauerstoffversorgung ausführlich beschrieben.

Was ist Moxy: Das Gerät und die Software

Der Moxy-Monitor ist ein NIRS-Gerät, das einzigartig ist, weil es SmO2 genau auf einer Skala von 0 % bis 100 % misst und das ohne irgendeine physiologische Kalibrierung vornehmen zu müssen. Der Sportler kann den Sensor einfach tragen und so genaue Daten sammeln.

Ein Punkt, der Moxy auch von anderen unterscheidet, ist die breite Palette an Datenerfassungsintegration. Moxy-Daten können auf Garmin, VO2-Master, Suunto, Wahoo und andere können übertragen werden. SmO2 lässt sich so während der Radfahrt live anzeigen und mit Herzfrequenz und Leistung direkt vergleichen. Auch die Auswertung mit dem Smartphone und der Software für den PC im Moxy-Portal ist möglich.

Schlussfolgerungen

Als Sportler müssen wir immer ein Gleichgewicht zwischen ausreichendem Umfang, Intensität und Erholung finden um die größte mögliche Leistungssteigerung zu erzielen. Wenn wir jedoch zu hart trainieren oder versuchen, zu viel zu tun, stagnieren wir, ermüden oder, schlimmer noch, wir verletzen uns oder werden krank. Dadurch kommt das Training zum Erliegen und unser Potenzial für Leistungssteigerung sinkt.

Viele Menschen verwenden Leistung oder Geschwindigkeit, um ihre tägliche Intensität zu messen. Das Problem bei diesen Werten ist jedoch, dass sie nichts darüber aussagen, wie unser Körper auf die Belastung durch eine bestimmte Leistung oder Geschwindigkeit reagiert. Und selbst wenn wir Zonen regelmäßig messen, spiegeln leistungsbasierte Zonen nicht die Ermüdung als Reaktion auf das Training wider.

Die Überwachung von SmO2 mit Moxy-Monitor bietet eine nicht-invasive Möglichkeit, die Intensität und Physiologie täglich in Echtzeit zu bewerten und Trainings damit optimal zu gestalten.

Infos zum Moxy Monitor auf der Website www.moxymonitor.com

(Text Phil Batterson von Moxy USA, Überarbeitung und Übersetzung Andi)