Wenn es um neue Trends im Training, beim Equipment oder in der Ernährung geht, werden viele Triathleten schnell hellhörig und sind meist Feuer und Flamme für den Versuch, die Neuheit selbst auszuprobieren. Der Grund dafür ist meist die Hoffnung, durch einen neuen Impuls eine Leistungssteigerung zu bewirken. Im Ausdauersport ist es oft ein schmaler Grat: Abkürzungen gibt es keine, Optimierungen auf kleinster Ebene dagegen schon. Natürlich ist es wichtig, zuerst die Grundlagen richtig zu beherrschen, bevor man Unmengen an Zeit und Geld in kleinste Stellschrauben investiert, die eigentlich noch hinten anstehen sollten. Das gilt ebenso für ein Thema, das nicht nur alle Triathleten, sondern auch zwangsweise alle Menschen betrifft: die Atmung. Obwohl es bereits seit vielen Jahren die Möglichkeit und den Ansatz gibt, die Atemmuskulatur und Lunge durch spezifisches Training mit dafür vorgesehenen Geräten und konkreten Atemübungen zu trainieren, sorgen neue und viel beworbene Tools auch im Triathlon dafür, dass das Thema etwas an Aufmerksamkeit gewinnt. Versprochen wird durch die strukturierte Nutzung über wenige Minuten am Tag eine Stärkung des respiratorischen Systems, also der Organe, die am Prozess der Atmung maßgeblich beteiligt sind. Damit einhergehen soll für Ausdauersportler, bei denen ein hoher Umsatz von Sauerstoff durch die Atmung eine zentrale Rolle spielt, eine Leistungssteigerung. Welche Funktion haben Atemmuskulatur und Lunge im Triathlon und kann die Nutzung eines Atemtrainers tatsächlich die Leistungsfähigkeit verbessern?

Funktion von Lunge und Atemmuskulatur im Ausdauersport

Die Arbeitsprozesse der Lunge und der Atemmuskulatur betreffen jeden Menschen, denn sie sind maßgeblich an der Sauerstoffversorgung des Körpers beteiligt und ohne Sauerstoff ist der menschliche Organismus nicht lebensfähig. Bei der Atmung wird zum einen in Lungenatmung, Respiration oder äußere Atmung und zum anderen in innere Atmung, auch Zellatmung genannt, unterschieden. Während bei der äußeren Atmung der Gasaustausch zwischen Luft und Blut in der Lunge stattfindet, ist die innere Atmung in jeder Körperzelle für den Verbrauch des Sauerstoffs beim Abbau von Nährstoffen zum Zweck der Energiegewinnung zuständig. Die an der Atmung beteiligte Muskulatur wird hingegen in Atemmuskulatur und Atemhilfsmuskulatur unterteilt. Während die Atemmuskulatur die Skelettmuskeln umfasst, welche durch ihre An- (Kontraktion) und Entspannung (Relaxation) das Volumen des Brust-korbs verändern und dadurch das Atmen erst ermöglichen, beschreibt die Atemhilfsmuskulatur alle Muskeln, die nur bei einer verstärkten Inspiration (Einatmung) und Exspiration (Ausatmung) benötigt werden – wie beispielsweise bei sportlicher Aktivität. Als wichtigster Atemmuskel gilt das Zwerchfell. Während des Trainings versorgt die Lunge den Körper mit Sauerstoff und beseitigt Kohlendioxid, das Abfallprodukt des Stoffwechsels. Das Herz pumpt den zur Verfügung gestellten Sauerstoff in die Arbeitsmuskulatur. Mit zunehmender Belastung verbraucht der Körper mehr Sauerstoff und produziert mehr Kohlendioxid. Um diesen zusätzlichen Bedarf abzudecken, erhöht sich unter anderem die Atemfrequenz von rund 10 bis 15 auf 40 bis 65 Atemzüge in der Minute. In Ruhe besitzt der Mensch etwa ein Atemzugvolumen von einem halben Liter Luft pro Atemzug, wobei der Sauer stoff dabei einen Anteil von knapp 21 Prozent ausmacht und etwa 100 Milliliter Sauerstoff mit jedem Atemzug aufgenommen werden. „Wenn man sehr ruhig atmet, kommt man auf circa zehn Atemzüge pro Minute, das entspräche dann einem minütlichen Sauerstoffumsatz von einem Liter. Selbst wenn man einen hohen Ruheverbrauch hat, würde man nur ungefähr die Hälfte von dem zur Verfügung stehenden Sauerstoff brauchen“, erklärt Christian Manunzio, der Sportwissenschaftler für Sport- und Leistungsmedizin an der Deutschen Sporthochschule und sportwissenschaftlicher Leiter der sportkardiologischen Ambulanz an der Uniklinik in Bonn ist. Das respiratorische System des Menschen sei von Natur aus sehr gut ausgebildet, ordnet Manunzio ein und fügt hinzu: „Gut trainierte Ausdauersportler kommen pro Atemzug auf rund einen Liter Sauerstoff. Daraus ergibt sich ein Überangebot von vielen Litern in der Minute, das gar nicht ausgeschöpft werden kann. Daher ist die Rolle der Lunge und der Atemhilfsmuskulatur im Hinblick auf die Leistungsfähigkeit nicht so entscheidend.“

Respiratorisches System kein limitierender Leistungsfaktor

Denn nicht nur im Ruhezustand und im Training gibt es große Atemreserven, auch im Wettkampf kann über die Lunge und den Blutkreislauf ein Überangebot an Sauerstoff bereitgestellt werden. Im Triathlon sei man je nach Distanz bei einer Intensität von etwa 60 bis 75 Prozent seiner maximalen Sauerstoffaufnahme unterwegs – also weit weg von einem Punkt, an dem der Sauerstoffverbrauch nicht mehr gedeckt werden könne, wie Christian Manunzio sagt. Selbst bei viel kürzerer und höherer Belastung im Bereich der maximalen Sauerstoffaufnahme und einer Dauer von nur wenigen Minuten sei der limitierende Leistungsfaktor nicht die Verfügbarkeit des Sauerstoffs, sondern die Aufnahme in der Arbeitsmuskulatur – bei Triathleten zu einem Großteil also in den Beinen. „Es gibt von der Lunge selbst dann ein Überangebot an Sauerstoff. Die Frage ist, wie viel davon lokal aufgenommen und entsättigt werden kann. Das wiederum kann nur durch ein Training der spezifischen Muskulatur verbessert werden können“, sagt der Sportwissenschaftler. Als Ergebnis des richtigen Trainings komme es unter anderem zur Verringerung von Diffusionsstrecken, also zu einem schnelleren Gasaustausch und einer besseren Kapillarisierung (Durchblutung der Muskulatur). Diese Anpassungen, die sowohl von der Muskelfaserverteilung als auch von Trainingsumfängen, Anzahl der Trainingsjahre und Lebenskilometer sowie der Ökonomie bei verschiedenen Intensitäten abhängig sind, hätten zur Folge, dass unter Belastung mehr von dem zur Verfügung stehenden Sauerstoff an der richtigen Stelle verbraucht werden kann. Das ist auch der Grund dafür, warum Christian Manunzio lieber von einem maximalen Sauerstoffverbrauch anstatt von einer maximalen Sauerstoffaufnahme sprechen würde: „Wenn Athleten bei einer Spirometrie ihre VO2max erreichen, haben viele von ihnen bei einer Gesamtventilation von 160 bis 200 Litern Luft pro Minute noch eine Sauerstoffsättigung von 95 Prozent. Die Sauerstoffaufnahme erreicht dann oft ein Plateau, aber die Belastung geht noch einige Minuten weiter. Dabei wird dann massiv Kohlenstoffdioxid abgeatmet und vielleicht sogar noch mehr Luft eingeatmet, aber die Sportler können den Sauerstoff nicht mehr in der Muskulatur aufnehmen, in der er benötigt wird“, sagt der Sportwissenschaftler mit Schwerpunkt Leistungsdiagnostik und Trainingsintensitätsverteilung.

Spezifisches Training der Atemmuskulatur umstritten

Kleine Geräte für ein spezifisches Training der Atemmuskulatur und dem Ziel einer Vergrößerung der Lungenkapazität, des Atemvolumens sowie der Stärkung der Muskeln des respiratorischen Systems gibt es bereits seit mehr als 20 Jahren. In Zeiten der Digitalisierung erleben die kleinen Instrumente fürs Training durch das Ein- und Ausatmen gegen veränderbare Widerstände zurzeit einen neuen Aufschwung. Über die Verbindung mit den jeweiligen Apps kann unter anderem die Vitalkapazität, ein Messwert aus der Lungenfunktionsdiagnostik, der das Lungenvolumen zwischen maximaler Ein- und Ausatmung beschreibt, getestet und dokumentiert werden. Zudem kann man verschiedene Pläne für unterschiedliche Trainingsschwerpunkte im Ausdauersport auswählen und abspulen. Trainingsaufwand: zweimal täglich für fünf bis zehn Minuten. Auch wenn verschiedene Studien tatsächlich auf eine geringe Verbesserung der Leistungsfähigkeit bei Schwimmern, Radfahrern und Ruderern durch ein spezifisches Training der Atem(hilfs)muskulatur durch solche Geräte hindeuten, ist Christian Manunzio als Experte eher skeptisch: „Ich würde jetzt niemandem konkret davon abraten, denn schaden wird es auf keinen Fall, solange man es als Ergänzung und nicht als Ersatz von anderen Einheiten nutzt. Aber der grundsätzliche wissenschaftliche Tenor ist, dass es aus den bereits genannten Gründen nicht notwenig ist oder einen direkten Leistungstransfer bietet.“ Die Atemmuskulatur werde bei den normalen Trainingseinheiten in den drei Disziplinen immer mittrainiert und dadurch, dass im Triathlon hochintensive Intervalleinheiten üblich sind, gäbe es auch genug intensive Belastungen mit einer hohen Atemtätigkeit und -frequenz. Einige Untersuchungen deuten jedoch darauf hin, dass bei stark anaeroben Belastungen mit einer kurzen Dauer von 30 Sekunden bis fünf Minuten und dementsprechend hoher Atemfrequenz die Effekte von spezifischem und zusätzlichem Training der Atemmuskulatur tendenziell stärker sein könnten als bei längeren Aktivitäten. Christian Manunzio berichtet, dass es außerdem Studien gäbe, die zeigten, dass die Nutzung solcher „Atemtrainer“ das Belastungsempfinden verändern und verbessern könne. Dadurch werde man zwar nicht unbedingt leistungsfähiger, fühle sich bei gleicher Intensität aber weniger belastet. Einen allzu großen Vorteil sollte man dieser möglichen Anpassung seiner Meinung nach allerdings auch nicht beimessen. Insgesamt lässt sich sagen, dass Atemtrainer und ein spezifisches Training der Atem(hilfs)muskulatur definitiv kein Ersatz für andere Trainingseinheiten sind, aber als Ergänzung dienen können, bei der allerdings – wenn überhaupt – nur minimale Effekte zu erwarten sind. In Anbetracht dessen, dass einige Geräte mehrere Hundert Euro kosten, sollte eine solche Investition gut überlegt werden. Gerade wenn man in den Kernbereichen wie Training, Material oder Ernährung unter Umständen noch einiges optimieren kann, was zu deutlich größeren Leistungssprüngen führen kann.