3. Training unter speziellen Bedingungen

Welche phyikalischen Parameter ändern sich mit zunehmender Höhenlage?

- Luftdruck ↓

- Sauerstoffpartialdruck ↓

- Luftdichte ↓

- Umgebungstemperatur ↓

- Wasserdampfdruck der Luft ↓

- Strahlungsintensität (Licht, UV, kosmische Strahlung, …) ↑

Zusammenhänge

- Die Partialdrücke der Luftgase ändern sich proportional zum Luftdruck

- Durch reduzierten Luftdruck verringert sich die Zahl der Gasmoleküle pro Liter Luft -> Abnahme der Luftdichte

- Wasserdampfdruck nimmt durch die reduzierte Temperatur ab

- Weniger absorbierende Luftschichten -> intensivere Sonnenstrahlung

Hypoxie (O₂-Mangel im Gewebe)

In 2000 m Höhe ist der O₂-Partialdruck gegenüber 0 m Höhe um 25 % reduziert

-> Abfall des O₂-Gehalts im Blut und im Gewebe

-> relativ schnelle Anpassungsmechanismen, die der akuten Hypoxie entgegenwirken

Anstieg des Atemminutenvolumens

Infolge der Signale von Chemo-Sensoren (O₂-/CO₂-Rezeptoren) wird die Atemfrequenz und das

Zugvolumen erhöht

- Weitstellung der Atemwege -> reduzierter Atemwiderstand

- Erhöhte Ventilation (Hyperventilationseffekt kompensiert einen Teil des reduzierten O₂-

Partialdrucks in den Alveolen)

• Für Höhen bis 3000 m wird die O₂-Sättigung des Blutes lediglich um 10 % beeinträchtigt

  (nur geringer Abfall der Sättigungskurve)

• Bei größeren Höhen (> 4000 m) fällt die Sättigung steil ab

  • Anpassung: Linksverschiebung der

    Sättigungskurve (siehe rechte Grafik)

Generelle Befunde

- Reduzierte aerobe Leistungsfähigkeit: je länger die Belastungsdauer, desto höher die Defizite

gegenüber Meereshöhe

- Reduzierte VO₂-max-Werte-> intensive Belastungen enthalten einen höheren anaeroben Anteil

- Bis 2 Minuten Belastungsdauer keine nennenswerte Leistungseinbußen gegenüber Meereshöhe

- Reine Schnellkraftleistungen nicht nennenswert reduziert

Anpassung des Blutes an O₂-Mangel in der Höhe

- Vermehrte Ausschüttung von Erythropoetin (EPO)

- Polyglobulie (= Vermehrung der roten Blutkörperchen) nach 3-4 Wochen

- Abnahme des Plasmavolumens

- Erhöhung des Hämatokrits:

-> hohe Blutviskosität, erhöhte Herzarbeit (Strömungswiderstand)

-> Risiko der Kapillarverstopfung und Thrombenbildung

- Einschränkungen in der Thermoregulation (verminderte Durchblutung)

Bei Alpin-Bergsteigern erreicht der Hämatokrit Werte von 60-70 & (normal 45-50 %). Dies

betrifft insbesondere Mitglieder von Hochgebirgsexpeditionen. Die Werte sind auch durch

Dehydrierungseffekte bedingt (vermindertes Durstgefühl!).

Herz

- Verminderte Schlagleistung infolge des erhöhten Blutwiderstandes und der defizitären O₂-Versorgung

- Reduzierte VO₂-max-Werte und reduziertes maximales Herzminutenvolumen

Skelettmuskulatur

- Zunahme der Kapillarisierung, vor allem der ST- und FTO-Fasern

- Nach wenigen Wochen: Abnahme des Muskelquerschnitts -> Verkürzung der Diffusionsstrecken

- Verbesserung der aeroben Stoffwechselkapazität der ST- und FTO-Fasern, zum Teil auch in den

FTG-Fasern

- Reduktion des Muskelquerschnitts – betrifft alle Fasertypen

- Erhöhung des Myoglobingehalts

- Reduzierte Bicarbonat-Ausschüttung (im Muskel und im Blut) -> reduzierte Pufferkapazität

gegenüber H⁺ bzw. Laktat

-> reduzierte anaerobe laktazide Leistungsfähigkeit

- Unveränderte azyklische Schnellkraft (anaerob alaktazid)

Höhenkrankheit

- Gesundheitliche Beschwerden ab 2000-2400 m Höhe (immer möglich!)

- Veranlagungsbedingt, nicht vom allgemeinen Trainingszustand abhängig

- Anfälligkeit kann durch regelmäßige Höhenaufenthalte reduziert werden

- Man unterscheidet die akute Höhenkrankheit vom deutlich schwerwiegenderen

höhenindizierten Lungenödem oder dem höheninduzierten Hirnödem

- Ursachen nicht (kaum) bekannt, vermutlich Sauerstoffmangel

- Hypoxie (Sauerstoffmangel) verursacht primär eine Gefäßerweiterung im Gehirn

-> Druckerhöhung und Ödemneigung v.a. in Gehirn und Lunge

- Symptome der akuten Höhenkrankheit: starke Kopfschmerzen, Übelkeit und Erbrechen,

Schlafstörungen, Wassereinlagerungen in Geweben

- Behandlung: ausreichende Pause 24-72 h), dann Normalisierung, ansonsten Abstieg + Arzt,

Kortisongabe (hohe Dosen!)

- Prophylaxe: ausreichende Akklimatisierung (Zeit!), prophylaktische Medikation

Für Wen?

• Mittel- und Langstreckenläufer

Höhe

• Zwischen 1800 und 2500 m Höhe für klassische Höhentrainingslager

Zeitraum

• In der Regel 3(-4) Wochen

• Auch 2x 10 Tage mit 1 Woche Unterbrechung (Flachlandtraining)

Effekte

• Erhöhung der aeroben Kapazität

  • Höhentraining bewirkt aufgrund des geringeren Sauerstoff-Partialdruckes

    Anpassungsreaktionen des Körpers auf die Belastungen unter Sauerstoffmangel

  • Erhöhung der Sauerstoff-Transportkapazitäten im Blut durch Vermehrung der Erythrozyten (rote Blutkörper)

  • Der Prozess der vermehrten Produktion von Hämoglobin setzt sich 1-3 Wochen über den Höhenaufenthalt hinaus fort

  • eine Art legales Blutdoping, das allerdings durch eine gut geplante und wohldosierte Belastung im Höhentrainingslager eingekauft werden muss

Phase 1 Akklimatisieren

- 3-6 Tage, umfangsorientiert, keine hohen Intensitäten

- 2-3 kurze TE / Tag

- Oft auch fremde Sportarten

- Viel Erholung / Schlaf

Phase 2 Haupttrainingsabschnitt

- Dauer: 12-14 Tage – oft in 2 MIZ mit kurzer Regenerationsphase

- Annäherung an die Umfänge / Intensitäten des Flachlandtrainings

- MIZ 1: Wechsel von langsamen Dauerläufen und extensiven längeren Intervallen

- MIZ 2: Wechsel von intensiven kürzeren Intervallen mit Kompensations-Dauerläufen

- Zwischen den TE viel Regeneration und aktive Erholung

Phase 3 Vorbereitung für den Übergang zum Flachlandtraining

- Wenig intensive Programme, überwiegend extensive Tempoläufe oder Dauerläufe

- Reduktion des Gesamtumfangs, dafür Integration von kurzen Einheiten mit Schnelligkeits-Schwerpunkt

Regeln

- Gesund anreisen!!!

- Es ist günstig, das Höhentraining durch einen kurzen Mesozyklus im Flachland vorzubereiten

mit Regenerationsphase

- Bei Anzeichen von Infekten oder Überlastungserscheinungen: v.a. INTENSITÄTEN

REDUZIEREN; Selbstbeobachtung; HF- und Laktat-Kontrollen

- Tempolaufzeit-Tabellen aus dem Flachland gelten in der Höhe nicht!!!

-> für identische Laufzeiten muss für Strecken >200 m intensiver gelaufen werden

- Beim ersten Höhentraining sparsam mit hohen Intensitäten umgehen

- Keine Experimente mit neuen Trainingsformen!

- Im Zweifelsfalle lieber Pause als um jeden Preis den Plan einhalten

- Genügend trinken, ausgewogen in kleinen Mahlzeiten essen

- Ausreichend Kompensation und Ruhephasen

- Angepasste Kleidung, Sonnenschutz

Risiken

- Hohes Infekt- und Übertrainingsrisiko

- Denn: Intensität für gleiche Laufgeschwindigkeit höher als im Flachland

- Erholungsphasen, insbesondere der Abbau einer Sauerstoffschuld, dauern länger als im

Flachland

- Klimatisch zum Teil kritische Bedingungen: Temperaturen, Wind, Niederschlag

- Dauerlaufstrecken oft mit ungewohnten Höhenmetern sowohl auf- als auch abwärts

- UV-Strahlung

- Trockene Luft (geringe Wasserdampfsättigung!)

- Bei unerfahrenen Athleten können unerwartete Verzögerungen oder auch Beschleunigungen

beim Ausprägen der sportlichen Form auftreten (Timing-Problem)

Sleeping/living high - training low

Schonende Form des “Höhentrainings” wobei im Flachland oder in geringen bis mittleren Höhen

trainiert wird und in Höhen um 3000 m geschlafen (z.T. sogar gelebt wird):

+ ebenfalls ca. 3 Wochen lang

+ höhere Spitzenintensitäten möglich, da kein Sauerstoffdefizit bei Belastungen

+ hoher Organisationsaufwand, vor allem bei Langzeitausdauer-Sportarten erfolgreich (z.B.

Langstreckenlauf, Triathlon, …)

Hypoxie-Räume oder Hypoxie-Zelt

- Schlafen in einer hermetisch abgeschlossenen Umgebung mit einem Luftgemisch, in dem nur 15

% Sauerstoff enthalten ist

-> Hämoglobinbildung wird verstärkt, eine Art „sleep high train low“

- Zertifizierte Systeme zur lebenswichtigen Gaskontrolle

Hypoxie Umgebung zum Training

- Zeltartige Abschirmung oder Kabine mit kontrollierter Luftzusammensetzung

- CO₂ der Atemluft wird durch spezielle Filtertechnik resorbiert

- Beim regelmäßigen Training: vermehrte EPO-Ausschüttung -> Anstieg der Produktion roter

Blutkörper + Hämoglobin-Anstieg

Unterdruckkammer

Regelkreis des Wärmehaushalts

Überhitzung

Unterkühlung

Belastungsreaktion bei Hitze

Wasser- und Elektrolytverluste

- Hitze und Belastung -> vermehrte Verdunstung (Schweiß und Atemluft)

- Neben Wasserverlust auch geringe Elektrolytverluste ca. 3g Na/l Schweiß, eher unbedeutend,

Blut enthält ca. 9 g Na/l)

- Wasserdefizit von 2 % (1,5 l/70 kg BW à Durst)

- Wasserdefizit von 6 5 (ca. 4 l/70 kg BW à Reizbarkeit, Leistungsverlust)

- Wasserverlust à Anstieg der Kerntemperatur

- Bei mehr als 1,5 l Wasserdefizit à Abnahme des Blutplasmavolumens à Blutverdickung

Hauptproblem bei längeren Ausdauerbelastungen:

- Wasserverlust, der ausgeglichen werden muss!

Empfehlungen für Belastung bei höheren Umgebungstemperaturen:

- Zufuhr von ca. 1 l Wasser/Std., optimal in 4x ¼ l Portionen

- Zufuhr von verbrauchtem Brennstoff (ca. 50 g Zucker/l Wasser)

Sporttreiben bei Kälte

Reaktionen des Körpers auf anhaltend geringe Umgebungstemperaturen:

- Geänderte Verhaltensweise (angepasste Kleidung, Heizung einschalten, …)

- Kältezittern, setzt erst bei Absinken der Körperkerntemperatur ein

-> mäßige Erwärmungseffekte durch zusätzliche Muskelarbeit

- Anstieg des Ruheenergieumsatzes

Im Wintersport: Regelung zum Schutz der Athleten:

keine Wettbewerbe unter -18° C (nordischer Skisport) bzw. -20° C (Eisschnelllauf)

Effekte beim Sporttreiben in der Kälte:

- Unterhalb einer kritischen Temperatur (ca. -18° C,) kann die Wärmeproduktion die Wärmeverluste an die Umgebung nicht mehr ausreichen

- Reaktion: Wärmekonzentration auf den Körperkern -> verminderte periphere Durchblutung

-> Erfrierungen im distalen Bereich zugunsten der Körpertemperatur

Überhitzung (Hyperthermie)

Symptome bei Hitzschlag

- Gereiztheit / Aggressivität (Vorstadium)

- Desorientierung (läuft falsche Wege)

- Blick starr und glasig, Gang unkoordiniert

- Schneller flacher Puls, Kollapsgefahr

- Kerntemperatur >40° C (rektal)

- Z.T. Bewusstlosigkeit

Begünstigt durch:

- Langes Stehen bei hohen Temperaturen (Blutverlagerung in die Beine)

- Körperliche Arbeit -> Gefäßweitstellung in den Muskeln

- Verringerte Blutzirkulation infolge von Wasserverlust

Behandlung:

- Person in den Schatten / in kühle Umgebung bringen, Wasserzufuhr

- Haut mit kaltem Wasser befeuchten, Luftventilation erzeugen

- Rückenlage, flacher Oberkörper, hohe Beine

Windchill-Problem

- Bei Wind werden die Umgebungstemperaturen bei Kälte in Abhängigkeit der Windstärke kälter

„gefühlt“ als gemessen

4 Phasen der Hypothermie:

1. Erregungsstadium: leichte Hypothermie, Körperkerntemp. (KKT): 32-35° C

- Kalte und blasse Haut, blaue Lippen

- Psychische Erregung, Schmerzen an Händen und Füßen

- Muskelzittern, vertiefte und schnelle Atmung

2. Erschöpfungsstadium: mittelschwere Hypothermie, KKT. 28-32° C

- Verringertes Muskelzittern, zunehmende Muskelstarre

- Verlangsamung, Müdigkeit, Eintrübung des Bewusstseins

- Oberflächliche und unregelmäßige Atmung

- Langsamer, unregelmäßiger und schwacher Puls

3. Lähmungsstadium: schwere Hypothermie, KKT: <28° C

4. Scheintod: schwerste Hypothermie