Dünne Luft:
Hypoxietraining für Schwimmer

Bekommt Ihr Körper nicht genug Sauerstoff, produziert er rote Blutkörperchen. Und je mehr Sie davon haben, desto ausdauernder sind Sie. Eigentlich naheliegend, sich als Sportler gezielt einem Sauerstoffmangel auszusetzen.

Jedes Mal, wenn der kleine gelbe Zug in den Bahnhof von Bolquère-Eyne einfährt, hat er einen kleinen Rekord geschafft. „Le Canari“, wie die Franzosen ihre 100 Jahre als Schmalspurbahn liebevoll nennen, hat den höchsten Bahnhof der französischen Staatsbahn erreicht. 1.593 Meter beträgt der Höhenunterschied zwischen den Gleisen in den Pyrenäen und dem gut 80 Kilometer entfernten Mittelmeer. Sitzt ein Sportler in der Gebirgsbahn, die auf ihrem Weg durch 19 Tunnel, über beängstigende Schluchten und spektakulären Brücken fährt, bleibt er in Bolquère-Eyne meistens noch sitzen. Font-Romeu-Odeillo-Via heißt sein Zielbahnhof, es ist der nächste. Von der Passhöhe Bolquères ein Kinderspiel für den kanariengelben Zug – bis zum Bahnhof der 2.000-Einwohner-Gemeinde geht es nur bergab.

Pilgerquelle für Sportler

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Die wenigsten Sportler, die hier aussteigen, würden sie mit dem Zug anreisen, interessiert, dass Font-Romeu auf katalanisch „Pilgerquelle“ heißt. Sie kommen zum Trainieren hierher. Denn aus dem ehemaligen Wallfahrtsort ist längst ein Trainingszentrum geworden, das auf der ganzen Welt bekannt ist. 1968 bereitete sich hier die französische Nationalmannschaft auf die Olympischen Spiele in Mexiko vor, heute trainieren im Naturpark „Pyrénées Catalanes“ Wintersportler, Schwimmer und Leichtathleten aus aller Welt.

Das Centre National D’Entrainement En Altitude, das „Höhentrainingszentrum“, liegt auf rund 1.850 Metern, drei Kilometer vom Bahnhof entfernt. Es ist diese Höhe, die die Sportler nach Font-Romeu zieht. Besser gesagt: der Sauerstoffmangel in dieser Höhe.

dreamstime.com (Gillespaire) „Le Canari“ steht im kleinen Bahnhof von Font-Romeu.

Erst Mangel, dann Überfluss

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Der Versuch, die sportliche Leistung durch Sauerstoffmangel zu steigern, ist alt. Und liegt nahe: Steht dem Körper nicht die gewohnte Menge Sauerstoff zur Verfügung, versucht er, dieses Defizit auszugleichen, indem er vermehrt rote Blutkörperchen, sogenannte Erythrozyten, bildet. Denn diese transportieren den Sauerstoff von der Lunge zu den arbeitenden Muskeln. Befindet sich der Sportler später wieder im Flachland, in seiner gewohnten, sauerstoffreichen Umgebung, ist die Sauerstofftransportfähigkeit seines Bluts besser – und die Muskulatur damit ausdauernder, leistungsfähiger.

„Hypoxie“ ist der medizinische Fachbegriff für Sauerstoffmangel und hypoxische Methoden gibt es in der Trainingslehre viele. Wer sich in Font Romeu auf die Saison vorbereitet, trainiert nach dem Konzept „Live high, train high“ – in der Höhe leben und in der Höhe trainieren (LHTH). Die klassische Methode, wenn man so will, aber wissenschaftlichen Studien zufolge nicht unbedingt die erfolgversprechendste. Darrell Bonetti und Will Hopkins, Wissenschaftler von der Universität im neuseeländischen Auckland, haben 51 Studien von Forscherkollegen aus aller Welt ausgewertet.

Live high, train low

Die Kiwis kamen zu dem Schluss, dass man mit der sogenannten LHTL-Methode die besten Effekte erzielen kann: „Live high, train low“, oben wohnen, unten trainieren. Der große Vorteil eines solchen Höhentrainings: Ein Sportler, der in nicht allzu großer Höhe trainiert, für den Rest der Zeit aber einem Sauerstoffmangel ausgesetzt ist, muss keine Zugeständnisse an die Trainingsintensität machen. Wer nämlich in Font-Romeu aus dem Zug steigt und es auch nur mit leichter sportlicher Aktivität versucht, bekommt mit voller Wucht die Folgen der „dünnen“ Luft zu spüren: Der Körper reagiert zunächst mit gesteigerter Herz- und Atemarbeit auf den niedrigen Sauerstoffpartialdruck.

Das Herz pumpt schneller

Die Atemzüge werden schneller und tiefer und das Herz pumpt schneller, um ja genug Sauerstoff ins Blut und zu den Muskeln zu bringen. An hochintensives Training ist unter diesen Bedingungen nicht zu denken! Wer dagegen für das Training in kleinere Höhen (ca. 1.000 Meter über dem Meer) hinabsteigt, kann sich dort fast wie gewohnt belasten und entsprechend intensive Reize setzen – ein entscheidender Vorteil der LHTL- gegenüber der LHTH-Methode.

Denn nur so ist gewährleistet, dass die mechanischen und neuronalen Reize auf die Muskulatur hoch genug sind – schließlich will man ja am Ende leistungsfähiger sein. Dass das mit der LHTL-Methode gut funktioniert, ist in zahlreichen wissenschaftlichen Studien auf der ganzen Welt belegt worden. Und hat sich auch in der Praxis bewährt: Die ehemalige Eisschnelllauf-Olympiasiegerin Anni Friesinger-Postma zum Beispiel hielt sich regelmäßig in Österreich auf, wo sie im 2.020 Meter hoch gelegenen Kühtai wohnte und in Innsbruck trainierte, das auf nur 580 Metern Höhe liegt. Auch die Triathlon-Olympiasiegerin Kate Allen hat sich dort schon nach diesem Konzept vorbereitet.

400 Stunden

Der Schweizer Dr. Jon Wehrlin von der Eidgenössischen Hochschule Magglingen beschäftigt sich seit Jahren mit dem Thema Hypoxie. Er hat die Vor- und Nachteile der verschiedenen Methoden zusammengefasst und auf dem 1. Zurich Forum for Applied Sport Sciences in der Schweiz vorgestellt. Um ein bis zwei Prozent könne ein LHTLCamp die Ausdauerleistungsfähigkeit erhöhen, so sein Fazit. Entscheidend sei dabei die sogenannte „Höhendosis“, die Aufenthaltsdauer in der Höhe in Stunden – sie korreliert offenbar direkt mit der Veränderung der maximalen Sauerstoffaufnahme (VO2max), dem Maß für die Ausdauerleistungsfähigkeit. Diese wächst mit der Anzahl der roten Blutkörperchen, und um von einer fünfprozentigen Zunahme derselben zu profitieren, müsse sich ein Sportler wahrscheinlich rund 400 Stunden lang in einer Höhe von 2.300 bis 2.600 Metern aufhalten.

Neben den bereits erwähnten Konzepten LHTL und LHTH verglich Wehrlin auch die Wirkung von IHE („intermittent hypoxic exposure during rest“) und IHT („intermittend hypoxic training“). Dabei wird der Sportler dem Sauerstoffmangel in Ruhe oder unter Belastung dosiert und intervallartig ausgesetzt, mit dem Ziel, das Herz-Kreislauf- und Atemsystem zu stimulieren. Da das in den Bergen nicht wirklich funktioniert, simuliert man die Höhe mithilfe von Masken, Zelten oder in speziellen Unterdruckkammern.

Behandlung bei Bronchitis und Asthma

Ganz gezielt bedient man sich dieser Methode zum Beispiel in Österreich, am Institut für Klimakammertherapie des Hypoxic Medical Center. Hier lassen sich nicht nur Patienten mit chronischer Bronchitis und Asthma behandeln, sondern auch Sportler, die ihre Leistungsfähigkeit steigern wollen, indem sie sich gezielt einem vorübergehenden Sauerstoffmangel aussetzen. Ein Trainingsblock, der 800 Euro kostet, besteht aus zehn Sitzungen, bei denen einige Minuten lang abwechselnd künstliche Höhenluft und „normale“ Luft eingeatmet wird.

Das Programm, das nach einem Verträglichkeitstest individuell abgestimmt wird, läuft voll computergesteuert und das Ärzteteam um Chef Dr. Sascha Sajer verspricht bereits nach wenigen Sitzungen messbare Effekte. Den Beweis dafür lieferten wieder einmal die Wissenschaftler aus Neuseeland, Bonetti und Hopkins. Sie untersuchten eine Gruppe aus ambitionierten Radfahrern und Triathleten, die sie verschiedenen langen Hypoxie-Intervallen aussetzten. Dass die Methode die Ausdauerleistungsfähigkeit verbessern kann, war danach klar. Wie lange jedoch die Intervalle sein müssen, um den größtmöglichen Effekt zu erzielen, konnte bisher nicht geklärt werden.

Der EPO-Mechanismus

Hält sich ein Sportler für längere Zeit in der Höhe auf, reagiert sein Körper auf den Sauerstoffmangel wie erwähnt zunächst mit einer gesteigerten Herz- und Atemarbeit. Da das auf Dauer energetisch wenig sinnvoll ist, setzen nach einigen Tagen weitere Anpassungsmaßnahmen ein. Eine der wichtigsten: Die Nieren bilden verstärkt Erythropoetin (EPO), ein Hormon, das im Knochenmark die Bildung und Freisetzung roter Blutkörperchen anregt. Damit neue Erythrozyten gebildet werden können, muss genug Eisen zur Verfügung stellen – das Spurenelement ist ein zentraler Baustein der roten Blutzellen.

Liegt der Ferritinwert bei weniger als 20 (Frauen) beziehungsweise 30 (Männer) Nanogramm pro Milliliter Blut, hat auch ein vierwöchiger Aufenthalt in 2.500 Metern Höhe keinen Effekt auf den Hämoglobinwert. Das stellte der amerikanische Arzt Dr. James Stray-Gundersen fest. Ist der Epo-Mechanismus erst mal in Gang gesetzt, steigt gleichzeitig die Anzahl der Kapillaren, feinste Blutgefäße, um den Gasaustausch in Lunge und Muskeln zu erleichtern. In den Muskeln selbst wächst außerdem die Zahl der Mitochondrien, um die Energieeffizienz zu optimieren.

Non-Responder geben Rätsel auf

Sind diese Vorgänge abgeschlossen, kann das Herz seinen verstärkten Einsatz wieder zurückfahren – messbar am Ruhepuls, der nach ein bis zwei Wochen in der Höhe wieder auf sein Ausgangsniveau sinkt. Klingt alles einfach, funktioniert aber nicht bei jedem. Und warum es die sogenannten Non-Responder gibt, Menschen, bei denen Hypoxie die genannten Effekte eben nicht auslöst, ist den Wissenschaftlern bis heute ein Rätsel.

Die Studienlage dazu ist dünn – bisher weiß man nur, dass die Epo-Produktion, die bei niedrigem Sauerstoffgehalt der Luft ausgelöst wird, bei Non-Respondern deutlich schwächer ausfällt. Und dass man nicht vorhersagen kann, ob ein Athlet auf Höhenluft reagiert oder nicht.

Gewöhnungssache

Ein Höhentrainingslager sollte mindestens drei Wochen dauern, damit wirklich von den Anpassungsvorgängen profitiert werden kann. Wichtig ist, dass ein Sportler gut erholt ins Camp fährt und seinem Körper auch vor Ort zwei bis drei Tage Zeit gibt, sich an das neue Klima zu gewöhnen. Verglichen mit dem Trainingsvolumen im Flachland sollte der Umfang laut Wehrlin in der ersten Woche um 20 und in der dritten um zehn Prozent reduziert sein, egal ob nach dem LHTL- oder LHTH-Prinzip trainiert wird.

„Ein ähnliches Volumen wie im Flachland ist meist erst nach fünf Wochen in der Höhe sinnvoll.“ Auch nach dem Höhenaufenthalt sollten ein bis zwei Regenerationstage eingeplant werden, die man gut mit der Rückreise verbinden kann. Sinn macht ein dreiwöchiges Trainingslager, da diese, trainiert man nach dem bewährten 3:1-Konzept, ohne Entlastungswoche absolviert werden kann.

Instabile Phase

Höchstleistungen sind, glaubt man dem „Norwegischen Modell“, 16 bis 24 nach der Rückkehr ins Flachland zu erwarten – dann ist mehreren Studien zufolge der Zeitpunkt der maximalen Leistungsfähigkeit. Laut Wehrlin dürfen auch in den ersten ein bis zwei Tagen nach dem Camp Bestleistungen erwartet werden. Die Zeit dazwischen ist allerdings kritisch und wird nicht umsonst als „period of poor performance“ oder „instabile Phase“ bezeichnet: Zwischen dem dritten und dem elften Tag nach dem Trainingslager in der Höhe sollten keine Wettkämpfe eingeplant werden, da der Körper wieder Zeit braucht, sich zu akklimatisieren – und das bedeutet Stress. Auf den Körper hören sollte man unter Hypoxie-Einfluss sowieso. Neben großer Müdigkeit und entsprechend längeren Regenerationsphasen kann es in großen Höhen nämlich auch zu Atemwegsreizungen, Flüssigkeitsmangel und Schlafstörungen kommen.

Passiver Vorteil?

Vor einigen Jahren drängte die Welt-Anti-Doping-Agentur (WADA) angeblich auf ein Verbot des Einsatzes von Höhenzelten, Unterdruckkammern und Masken, mit denen Sportler den niedrigen Sauerstoffdruck in natürlichen Höhenlagen simulierten. Anlass waren Meldungen, Lance Armstrong und die Mitglieder des kanadischen Skiteams nutzten Höhenzelte, um ihre Ausdauerleistung zu verbessern – nach Meinung der WADA-Vertreter hatten sie damit einen „passiven Vorteil“ gegenüber ihren Konkurrenten. Das Verbot trat nicht in Kraft – Höhentraining war und ist eine Methode, mit der Leistungsreserven erschlossen werden können, die bis dahin unentdeckt waren.

Hypoxietraining

Luft anhalten und dabei Höchstleistungen bringen – das ist eine ganz spezielle Trainingsmethode, die vor allem im Schwimmen praktiziert wird. Das sogenannte Hypoxietraining dient allerdings weniger der Erhöhung der Hämoglobinmenge als der Erhöhung der Übersäuerungstoleranz und letztlich auch der Stärkung der Psyche. Das Prinzip ist einfach: Beim Intervalltraining wird für bestimmte Streckenabschnitte wenig oder gar nicht geatmet (zum Beispiel 50-Meter-Intervalle in 9er-Atmung). Dies führt nicht nur zu einem Sauerstoffmangel, sondern auch zu einem Anstieg der Kohlendioxid-Konzentration im Blut – und damit zu einer erhöhten Übersäuerung. Im Leistungsschwimmen dient Hypoxietraining vor allem dazu, die Unterwasserphase und den Endspurt zu verbessern. Ganz ungefährlich ist Hypoxietraining allerdings nicht: Durch den Kohlendioxid-Anstieg im Blut wird der Atemreflex ausgetrickst, was vor allem unter Belastung schnell zur Bewusstlosigkeit führen kann.

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