Dem Fettstoffwechsel Beine machen

Fett ist langsam, Zucker macht schnell, so die weit verbreitete Auffassung unter Trainern und Sportlern. Intensives Training mit leeren Glykogenspeichern sei daher reine Zeitverschwendung. Aktuelle Studien aus Großbritannien belegen nun das Gegenteil.

Von > | 25. November 2009 | Aus: TRAINING

Hellriegel und Unger | Daniel Unger und Thomas Hellriegel im Trainingslager

Daniel Unger und Thomas Hellriegel im Trainingslager

Foto >Frank Wechsel / spomedis

Dem Fettstoffwechsel Beine machen

Vor knapp drei Jahren sorgte die Studie einer dänischen Forschergruppe um die Stoffwechsel-Expertin Anne K. Hansen in Fachkreisen für Furore. Das Team des Copenhagen Muscle Research Center hatte nachgewiesen, dass die Beinmuskulatur bei Radfahrern ein höheres Leistungsniveau erreichte, wenn sie mit aufgebrauchten Glykogenreserven trainiert wurde. Nach einem komplizierten Trainings- und Ernährungsplan belasteten die Probanden eines ihrer Beine auf diese Weise, das andere bei gleichem Programm mit vollen Glykogenspeichern. Das Ergebnis war überraschend. Nach zehn Wochen war nicht nur die maximale Leistung des "glykogenarm" trainierten Beins geringfügig höher als jene der Gegenseite. Vor allem die Kraftausdauer, jene Zeit, die das Bein 90 Prozent seiner Maximalleis­t­ung erbringen konnte,  lag um mehr als 70 Prozent höher.

Hunger vor dem Härtetest

Trotz der eindrucksvollen Ergebnisse - die Skepsis bei Wissenschaftlern und Trainern war nicht nur deshalb groß, weil sie mehr als 40 Jahre alte Konzepte über den Haufen zu werfen schien. Hansen hatte ihre Untersuchungen an Untrainierten durchgeführt, es war also keineswegs sicher, ob die Muskulatur bei Sportlern, die bereits ein hohes Anpassungsniveau erreicht hatten, in der gleichen Weise reagieren würde. Zudem konnte Hansen zunächst keine plausible Erklärung für ihre Studienergebnisse bringen. Zwar deutete alles darauf hin, dass sich durch den Mangel am "schnellen Treibstoff Zucker" der Fettstoffwechsel in der glykogenverarm­ten Muskulatur als alternativer Weg der Energieerzeugung stärker entwickelt hatte. Fett, beziehungsweise dessen zur Energiegewinnung herangezogene Bestandteile, die Fettsäuren, gelten jedoch als vergleichsweise "langsame" Ener­giequelle, ideal für Ausdauerleistungen auf einem deutlich geringeren Niveau als die in Hansens Ergometerstudien ermittelten Leistungen. Es musste also einen bisher noch unbekannten Mechanismus in der Muskelzelle geben, der die bisher bekannten Wege der Energieerzeugung veränderte.

Drei Jahre nach Hansens aufsehenerregenden Ergebnissen stützt jetzt eine bisher unveröffentlichte Studie aus Großbritannien die Ergebnisse aus Dänemark - und liefert erste Erklärungen. Anders als die Forscher in St. Louis führte Carl Hulston seine Untersuchungen im "Performance Lab" der Universität von Birmingham in England an Leistungssportlern durch. Auch verglich er nicht die beiden Beine seiner Probanden, sondern ließ seine 14 gut trainierten Radsportler in zwei Gruppen ein identisches Ergometer-Trainingsprogramm absolvieren: Drei Tage pro Woche 100 Minuten gleichmäßiges Ausdauertraining bei ­70 Pro­zent der maximalen Sauerstoffaufnahme zum Entleeren der Glykogen­speicher, am jeweiligen Folgetag dann ein hochintensives Intervalltraining von acht Mal fünf Minuten Dauer an der absoluten Belastungsgrenze - "all out mit jeweils einer Minute Erholung zwischen den Belastungen", wie es in Hulstons Protokoll wörtlich heißt. Der einzige Unterschied zwischen den beiden Gruppen lag in der Ernährung: Während die eine Gruppe vor den intensiven Intervalltrainingseinheiten eine hoch-kohlenhydrathaltige Diät ("High Carb") verordnet bekam, musste die andere Gruppe nach einer "Low-Carb"-Diät mit leeren Glykogenspeichern zum Härte­test antreten.

Fettverbrennung im Eiltempo

Wenig überraschend war, was die Forscher während der laufenden Untersuchung zunächst beobachteten: Beide Gruppen verbesserten ihre durchschnittliche Leis­tung bei den intensiven Intervalleinheiten über den Zeitraum der dreiwöchigen Studie mit jedem Mal ein bisschen, doch wie erwartet lag die für die "Low-Carb"-Gruppe ermittelte Wattzahl fast zehn Prozent unter jener, die die Probanden der "High-Carb"-Gruppe zu treten imstande waren. Ein Beleg dafür, dass die schnelle Energiequelle Kohlenhydrate bei maximaler Belastung verstärkt herangezogen wird. Doch als beide Gruppen in der Abschlussuntersuchung mit vollen Glykogenspeichern erneut gegeneinander antraten, konnten die "Fettverbrenner" im simulierten Zeitfahren über 40 Kilometer nicht nur mithalten. Ihre Durchschnittsleistung war mit 29 Watt sogar geringfügig stärker angestiegen als jene der Kohlenhydrat-Gruppe (27 Watt).

Vor allem die veränderte Nutzung der muskeleigenen Energiequellen aber war interessant - in den Langzeitausdauer-Sportarten wie Marathon oder Triathlon könnte sie zu neuen Trainingsstrategien führen: Während sich bei Ausdauerbelastungen die Oxidation freier Fettsäuren, die sogenannte Fettverbrennung, bei der "High-Carb"-Gruppe mit 7,6 Prozent kaum verbessert hatte, war sie bei der "Low-Carb"-Konkurrenz um 27,5 Prozent gestiegen. Der Transport von Fettsäuren an die Mitochondrien, die Kraftwerke der Zellen, funktionierte dort zudem schneller, veschiedene die Fettverbrennung steuernde Enzyme zeigten eine deutlich gesteigerte Aktivität. Die Schlussfolgerung der Forscher: Intensives Training mit entleerten Kohlenhydratspeichern führt zu den gleichen Leistungssteigerungen wie jenes mit vollen Glykogenspeichern, die Fähigkeit, bei Ausdauerbelastungen die viel ökonomischere Energiequelle Fett heranzuziehen, verbessert sich durch ein Kohlenhydratmangel-Training aber erheblich.

Die Forscher fanden sogar Hinweise darauf, dass die Verbesserung der Fettverbrennung langfristig zu einer höheren Gesamtleistung führen könnte. Die Aktivität der Glukosetransporter in der Muskelzelle war nämlich im Verlauf der drei Wochen bei der "Low-Carb"-Gruppe wegen der fehlenden Inanspruchnahme ein wenig "eingeschlafen". Es sei jedoch erwiesen, dass sich deren Enzyme - anders als die der Fettverbrennung - mit wenigen intensiven Trainingreizen wieder reak­tivieren lassen, so Dr. Keith Baar, der die Hulston-Studie im Rahmen der 3. Sport Nutrition Conference in Birmingham vorstellte. Da die Glykogenreserven in Muskelzellen und Leber bei intensiven Ausdauerleistungen binnen rund 90 Minuten erschöpft sind, die Fettreserven aber fast unbegrenzt reichen, ist ein höherer Anteil der Fettverbrennung bei Wettkämpfen von zwei und mehr Stunden Dauer ein energetischer Vorteil. Trainingswissenschaftler sprechen von einer verbesserten Grundlagenausdauer.