Laktat-Stufentest Laktat-Stufentest: - Eingangsstufe: 80 W - Stufenhöhe: 40 W - Stufenlänge: 4 min (Schema: 80-40 - 4) Zweck: - Optimierung des Trainings - Minimierung des Zeitaufwandes - Maximierung des Spaßfaktors
Laktat-Stufentest Ziel: Ermittlung der aerob-anaeroben Schwelle Laktat-Synthese und -Abbau im Gleichgewicht maximales Laktat-Steady-State (maxlass) 12 10 170 W Laktat (mmol/l) 8 6 4 2 160 W 150 W 140 W 120 W 0 0 5 10 15 20 25 30 Zeit (min) H.Pagel 2008 nach: Heck et al., Int. J. Sports Med. 6, 117, 1985
Laktat-Synthese Fette Eiweiße Kohlenhydrate β-oxidation Glykolyse Glykogen enzymatischer Abbau Glykogenolyse Acetyl-CoA CO 2 Zitronen- säure- Zyklus Fette Eiweiße Kohlenhydrate H 2 Atmungskette H 2 O Energie O 2 Glykolyse Energie Kompletter Nährstoff-Abbau ist nur unter aeroben Bedingungen möglich! Pyruvat Laktat
Laktat-Shuttle-Theory (nach Skinner & McLellan, 1980) Skinner JS, McLellan TH - The transition from aerobic to anaerobic metabolism. Res Q Exerc Sport 51, 234-248, 1980 Laktat-Konzentration Phase I Phase II Phase III LTP 1 (Lactate Turn Point 1) LTP 2 (Lactate Turn Point 2) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 % P max Muskel System [Laktat] systemisch 0 Muskel System [Laktat] systemisch >0 Muskel System [Laktat] systemisch >> 0 Prod. Laktat < Elim. Laktat Prod. Laktat = Elim. Laktat Prod. Laktat < Elim. Laktat Prod. Laktat > Elim. Laktat Prod. Laktat > Elim. Laktat Ruhe-Laktat Äquilibrium exp. Anstieg
Eigenschaften der verschiedenen Phasen Ruhe Aerobe Schwelle Anaerobe Schwelle V O2max Laktat-Konzentration Phase I Phase II Phase III LTP 1 (Lactate Turn Point 1) LTP 2 (Lactate Turn Point 2) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 % P max Phase I Phase II Phase III Metabolismus aerob aerob/anaerob anaerob Substrat Fett > Kohlenhydrate Kohlenhydrate > Fett Muskelfaser-Typ I I, IIa I, IIa, IIb Intensität (% V O2max ) 40-60 60-80 Herzfrequenz 130-150 (70% HR max ) 160-180 (90% HR max ) Blutlaktat (mm) 0,6-2,0 (Ruhewert) 2,0-6,0 (und höher)
Laktat-Utilisation per CORI-Zyklus *) Glukose Leber, Herz, Muskel (Typ I) Blut Muskel (Typ II) Glukose Pyruvat Laktat Laktat Pyruvat Konz. bis 20 mmol/l Laktat - -H + -Cotransporter *) Carl Cori (1896-1984), Gerty Cori (1896-1957): österr. Biochem. & Pharmakol., wirkten in Buffalo/New York, Nobelpreis 1947
Auswertung der Messungen
Schwellenkonzepte 14 art. Laktat (mmol/l) 12 10 8 6 4 2 A.M. T.H. S.D. 0 40 80 120 160 200 240 280 320 maxlass Leistung (W) 138 248 252 Bestimmung der ANS nach Mader et al., 1976
Schwellenkonzepte 14 art. Laktat (mmol/l) 12 10 8 6 4 2 A.M. T.H. S.D. 0 40 80 120 160 200 240 280 320 Steigung der Tangenten: 1,26 mmol/l Leistung (W) Jeder, der männlicher wirken will, kann 160 Anabolika nehmen. Professor Joseph Keul, Freiburg ( 2000) 276 280 Bestimmung der ians nach Keul et al., 1979
Schwellenkonzepte 14 art. Laktat (mmol/l) 12 10 8 6 4 2 A.M. T.H. S.D. Geht nich! (Erholungswerte notwendig) 0 40 80 120 160 200 240 280 320 Leistung (W) Bestimmung der ians nach Stegmann & Kindermann, 1981
Schwellenkonzepte Laktat (mmol/l) 10 8 6 4 2 C A B 0 100 150 200 250 300 350 400 450 500 Watt 0 4 8 12 16 20 24 28 Zeit (min) Bestimmung der ians nach Stegmann & Kindermann, 1981
Schwellenkonzepte 14 art. Laktat (mmol/l) 12 10 8 6 4 2 A.M. T.H. S.D. 0 40 80 120 160 200 240 280 320 ians (= aerobe Schw. + 1,5 mm) aerobe Schwelle (= erster Laktat-Anstieg) Leistung (W) 156 236 240 Bestimmung der ians nach Simon et al., 1983 (f. Schwimmer) Dickhuth et al., 1991 (f. Läufer)
Schwellenkonzepte 14 art. Laktat (mmol/l) 12 10 8 6 4 2 A.M. T.H. S.D. 0 40 80 120 160 200 240 280 320 basales Laktat Leistung (W) 178 248 250 Bestimmung der ians nach Bunc et al., 1982
Schwellenkonzepte 14 art. Laktat (mmol/l) 12 10 8 6 4 2 A.M. T.H. S.D. 0 40 80 120 160 200 240 280 320 Tangenten m. e. Steigung 4 mm/100 W Leistung (W) 128 220 226 Bestimmung der ians nach dem Freiburg / Lübecker Modell
Schwellenkonzepte Methodenvergleich (Leistungen an der IANS [W]): A.M. T.H. S.D. 1. Mader 138 248 252 2. Keul 160 276 280 3. Simon/Dickhuth 156 236 240 4. Bunc 178 248 250 6. Freib./Lüb. Modell 128 220 226 152 ± 19 246 ± 21 250 ± 20 mittl. Variationskoeffizient: ± 7,0 %
Laktat-Stufentest 14 (HF-Abgleich) art. Laktat (mmol/l) 12 10 8 6 4 A.M. 2 T.H. 0 S.D. 200 170 154 154 Herzfrequenz (min -1 ) 180 160 140 120 100 80 40 80 120 160 200 240 280 320 Leistung (W)
Laktat-Stufentest - Konklusion Leistung an der IANS (W) Laktat an der IANS (mmol/l) Leistungsgewicht an der IANS (W/kg) HF an der IANS (min -1 ) A.M. 126 3,6 1,8 154 T.H. 220 2,6 3,0 170 S.D. 226 2,6 2,4 154 Lehrbuch: 2,2-2,4 W/kg KB GA1 GA2 EB (~ 60-65 % bis IANS) (~ 65-80 % bis IANS) (~ 80-90 % bis IANS) (~ 90-100 % der IANS) A.M. 92 100 100 123 123 139 139 154 T.H. 102 111 111 136 136 153 153 170 S.D. 92 100 100 123 123 139 139 154
Bestimmung der IANS mit Hilfe des Abbruch-Tests (P max ) 200 T.H. Herzfrequenz (min -1 ) 160 120 80 A.M. S.D. 40 0 100 200 300 400 500 Leistung (W)
Parasympathikus Sympathikus Herzfrequenz Leistung
200 HF (min -1 ) HF (min -1 ) 160 120 80 40 A.M. P (W) 0 100 200 300 400 500 T.H. P (W) 0 100 200 300 400 500 200 HF (min -1 ) 160 120 80 40 S.D. P (W) 0 100 200 300 400 500
Laktat-Stufentest vs. Abbruchtest Leistung an der IANS (W) Laktat an der IANS (mmol/l) Leistungsgewicht an der IANS (W/kg) HF an der IANS (min -1 ) A.M. 126 3,6 1,8 154 T.H. 220 2,6 3,0 170 S.D. 226 2,6 2,4 154 Lehrbuch: 2,2-2,4 W/kg HF a. d. IANS gem. Abbruch-Test (min -1 ) 178 174 164 optische Methode
200 HF (min -1 ) HF (min -1 ) 160 120 80 40 A.M. P (W) 0 100 200 300 400 500 T.H. P (W) 0 100 200 300 400 500 200 160 120 HF (min -1 ) gem. Abbruchtest (opt. Methode) gem. Stufentest 80 40 S.D. P (W) 0 100 200 300 400 500
Laktat-Stufentest - Konklusion Leistung an der IANS (W) Laktat an der IANS (mmol/l) Leistungsgewicht an der IANS (W/kg) HF an der IANS (min -1 ) A.M. 126 3,6 1,8 154 T.H. 220 2,6 3,0 170 S.D. 226 2,6 2,4 154 Lehrbuch: 2,2-2,4 W/kg HF a. d. IANS gem. Abbruch-Test (min -1 ) 178 200 178 empirische Methode (Abbruchleistung 0,85)
200 HF (min -1 ) HF (min -1 ) 160 120 80 40 A.M. P (W) 0 100 200 300 400 500 T.H. P (W) 0 100 200 300 400 500 200 160 120 80 40 HF (min -1 ) S.D. P (W) 0 100 200 300 400 500 gem. Stufentest gem. Abbruchtest (opt. Methode) gem. Abbruchtest (empir. Methode)
Laktat-Stufentest - Synopsis A.M. (, 37 J., 176 cm, 69 kg, 22,3 kg m 2, 46 min -1 ) Leistung (W) 80 120 160 200 240 --- --- art. Laktat (mmol/l) 3,26 3,43 5,33 8,92 14,40 --- --- Herzfrequenz (min -1 ) 132 149 167 180 191 --- --- T.H. (, 20 J., 173 cm, 73 kg, 24,4 kg m -2, 45 min -1 ) Leistung (W) 80 120 160 200 240 280 --- art. Laktat (mmol/l) 2,12 2,06 1,99 2,03 3,37 5,84 --- Herzfrequenz (min -1 ) 116 123 139 159 177 185 --- S.D. (, 21 J., 183 cm, 95 kg, 28,4 kg m -2, 44 min -1 ) Leistung (W) 80 120 160 200 240 280 --- art. Laktat (mmol/l) 1,31 1,22 1,39 1,77 3,23 5,72 --- Herzfrequenz (min -1 ) 107 115 130 143 157 163 ---
Laktat-Stufentest - Synopsis Leistung an der IANS (W) Laktat an der IANS (mmol/l) Leistungsgewicht an der IANS (W/kg) HF an der IANS (min -1 ) A.M. 126 3,6 1,8 154 T.H. 220 2,6 3,0 170 S.D. 226 2,6 2,4 154 Lehrbuch: 2,2-2,4 W/kg KB GA1 GA2 EB (~ 60-65 % bis IANS) (~ 65-80 % bis IANS) (~ 80-90 % bis IANS) (~ 90-100 % der IANS) A.M. 92 100 100 123 123 139 139 154 T.H. 102 111 111 136 136 153 153 170 S.D. 92 100 100 123 123 139 139 154
und dann gibt es noch eine andere Möglichkeit: CO 2 /O 2 -Schwelle Fette Eiweiße Kohlenhydrate β-oxidation Glykolyse enzymatischer Abbau Acetyl-CoA CO 2 Zitronen- säure- Zyklus Schema des Zellstoffwechsels H 2 Atmungskette Energie O 2
CO 2 /O 2 -Schwelle Respiratorischer Quotient Kohlenhydrate (z.b. Glukose) C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 6 CO 2 + 6 H 2 O RQ = CO 2 /O 2 1,0 Fette (z.b. Triolein) C 57 H 104 O 6 + 80 O 2 57 CO 2 + 52 H 2 O ~ 0,7 Eiweiß (z.b. Alanin) 2 C 3 H 7 O 2 N + 6 O 2 (NH 2 ) 2 CO + 5 CO 2 + 5 H 2 O ~ 0,8 mittl. RQ 0,82
CO 2 /O 2 -Schwelle Fette Eiweiße Kohlenhydrate β-oxidation Glykolyse Glykogen enzymatischer Abbau Glykogenolyse Acetyl-CoA CO 2 Zitronen- säure- Zyklus Fette Eiweiße Kohlenhydrate H 2 Atmungskette H 2 O Energie O 2 Glykolyse Energie Kompletter Nährstoff-Abbau ist nur unter aeroben Bedingungen möglich! Pyruvat Laktat Milchsäure
CO 2 /O 2 -Schwelle sauer neutral alkalisch 0 14 7,0 normaler ph-wert im arteriellen Blut: 7,4 Bicarbonat-Puffer: CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 H + + HCO 3 - Hyperventilation zur Kompensation einer Laktat-Azidose
CO 2 /O 2 -Schwelle Spiroergometrie Messung der Atemgase (O 2 und CO 2 ) und der Ventilation (VT und AF) während körperlicher Belastung
CO 2 /O 2 -Schwelle Bernhard Schwaab, Kardiologische Klinik Höhenried, Starnberger See
CO 2 /O 2 -Schwelle Bernhard Schwaab, Kardiologische Klinik Höhenried, Starnberger See
und tschüss!!!