Belastung und Halten: Auswirkung einer 7-tägigen Kreatin-Monohydrat-Ladephase auf die Leistung beim Atemanhalte-Radfahren (BREATHE-C)

Kreatin ist bekannt für seine Rolle bei der Verbesserung der Adenosintriphosphat (ATP)-Regeneration und unterstützt somit kurze hochintensive Aktivitäten, verbessert die Arbeitskapazität und Kraftleistung der Skelettmuskulatur und verzögert das Einsetzen von Muskelermüdung. Allerdings haben Untersuchungen zur Kreatin-Supplementierung im Ausdauersport inkonsistente Ergebnisse erbracht. Einige Studien in diesem Bereich zeigten eine verbesserte Ausdauerleistung, während andere dies nicht nachweisen konnten oder sogar Leistungsabnahmen feststellten. Diese Variabilität könnte von unterschiedlichen Supplementierungsprotokollen oder der großen Bandbreite der zur Leistungsmessung verwendeten Protokolle herrühren. Zudem könnte die durch die osmotischen Eigenschaften von Kreatin verursachte Zunahme der Körpermasse die Leistung in gewichttragenden Sportarten negativ beeinflussen. Ein weiterer Faktor könnte die Muskel-faser-Zusammensetzung sein, da Personen, die am besten auf Kreatin-Supplementierung ansprechen, typischerweise einen höheren Anteil an Typ-II-Muskelfasern aufweisen, wohingegen Ausdauersportler üblicherweise überwiegend Typ-I-Fasern besitzen.<\/p>

Apnoetauchen ist die Praxis, unter Wasser mit einem einzelnen Atemzug zu tauchen. Sportdisziplinen im Apnoetauchen lassen sich in drei Kategorien einteilen: statisches Apnoetauchen, Tiefendisziplinen und dynamische Disziplinen. Beim statischen Apnoetauchen geht es darum, den Atem so lange wie möglich anzuhalten, Tiefendisziplinen zielen darauf ab, die größtmögliche Tiefe unter Wasser zu erreichen, während dynamische Disziplinen darauf abzielen, mit einem Atemzug die größtmögliche Distanz unter Wasser zurückzulegen. Diese Disziplinen testen das Sauerstoff (O2)-Management des Tauchers, die Toleranz gegenüber Stoffwechselnebenprodukten, die Bewegungseffizienz und die Energieeinsparung. Einige der Einschränkungen beim Apnoetauchen umfassen die Toleranz gegenüber ermüdungsinduzierenden Stoffwechselnebenprodukten, die Ansammlung von Kohlendioxid (CO2) und die Verfügbarkeit von O2. Mit zunehmender Tauchzeit und Muskelaktivität sinken die O2-Spiegel, und die Abhängigkeit vom anaeroben Stoffwechselweg verstärkt sich, was zur Ansammlung von Stoffwechselnebenprodukten wie Laktat führt. Daher trainieren Taucher unter anderem, um die O2-Verwertung zu optimieren, den Beginn der metabolischen Azidose zu verzögern und die Toleranz gegenüber erhöhten Spiegeln von Stoffwechselnebenprodukten zu verbessern.<\/p>

Obwohl Apnoetauchen in Bezug auf Herzfrequenz und Bewegungsgeschwindigkeit nicht als Hochintensitätssport betrachtet werden mag, beinhaltet es ein einzigartiges Leistungsmuster, das eine begrenzte Verfügbarkeit von O2 umfasst und einen Wechsel zum anaeroben Stoffwechsel auslöst. Dieser Wechsel wird über längere Zeiträume aufrechterhalten, was erhebliche Anstrengung und Ausdauer erfordert, um die Leistung aufrechtzuerhalten. Es ist wichtig hervorzuheben, dass keine Form der Bewegung rein anaerob oder aerob ist und dass alle Energiesysteme zur ATP-Resynthese beitragen. Allerdings hängt ihr Beitrag von der Art der Aktivität ab. Daher kann das Phosphokreatin-System, auch wenn es bei Ausdauersportarten nicht dominiert, dennoch Energiebedarf puffern und somit ein früheres Einsetzen der Ermüdung verhindern. Folglich wird die durch Kreatinphosphat (CP) produzierte Energie so lange wie möglich für die ATP-Ausbeute genutzt, und es wurde gezeigt, dass, obwohl der Beitrag von CP zwischen 100 und 200 Metern eines Sprints reduziert ist, die CP-Speicher erst am Ende von 400 Metern erschöpft sind.<\/p>

Da Apnoetauchen eine effiziente O2-Verwertung erfordert und der Körper überwiegend auf anaeroben Stoffwechsel angewiesen ist, der zu metabolischer Azidose führt, sind effiziente ATP-Produktion, O2-Verwertung und CO2-Produktion entscheidend. Kreatin-Supplementierung könnte Vorteile bieten, indem sie eine effiziente Energieproduktion ermöglicht und den Beginn der metabolischen Azidose verzögert. Zudem besitzt Kreatin die Fähigkeit, Übersäuerung zu puffern, indem es überschüssige Wasserstoffionen, die als Nebenprodukt des anaeroben Stoffwechsels in den Muskeln akkumulieren, aufnimmt und neutralisiert.<\/p>

Die Laktatschwelle (LT) ist definiert als der Punkt der Belastungsintensität, an dem Laktat im Blut schneller akkumuliert, als es abgebaut werden kann. Eine höhere LT ermöglicht es Sportlern, höhere Geschwindigkeiten oder höhere Kraftleistungen aufrechtzuerhalten, bevor Ermüdung einsetzt. Apnoetaucher könnten ebenfalls von einer höheren LT profitieren, aufgrund der verzögerten Ansammlung von Nebenprodukten des anaeroben Stoffwechsels. In verschiedenen Kraft-Ausdauer-Testprotokollen wurde vorgeschlagen, dass Kreatin-Supplementierung die LT erhöht, indem sie die ATP-Regeneration verbessert und die Pufferkapazität der Muskeln erhöht, sowie die Leistung, gemessen an Gesamtarbeit (TW), Zeit bis zur Erschöpfung (TTE) und Kraftleistung, verbessert. Dennoch konnten einige Studien keine verbesserte Ausdauerleistung und erhöhte LT nachweisen.<\/p>

Zudem ist die ventilatorische Schwelle (VT) definiert als der Punkt während der Belastung, an dem die Ventilation unverhältnismäßig zum O2-Verbrauch ansteigt, aufgrund der Notwendigkeit, akkumuliertes CO2 auszuatmen. VT steht in engem Zusammenhang mit LT, denn wenn Laktat zu akkumulieren beginnt, akkumulieren auch Wasserstoffionen, die nicht-metabolische CO2-Produktion steigt und damit auch die ventilatorische Rate. Nelson et al (2000) beobachteten eine signifikante Verlängerung der Laufdistanz bis zur VT bei Langstreckenläufern in einem gestuften Belastungstest (GTX) nach Kreatin-Supplementierung. Die Autoren schlossen, dass diese Veränderung dazu führte, dass der Körper submaximale Arbeitslasten bei geringerem O2-Verbrauch und reduzierter Arbeit des Herz-Kreislauf-Systems, gemessen an der Herzfrequenz, ausführen konnte.<\/p>

Kreatin-Supplementierung könnte die Leistung beim Apnoetraining verbessern, indem sie als anaerobe alaktazide Energiequelle dient. Zudem besitzt Kreatin intrazelluläre Puffereigenschaften, die helfen können, den Beginn der metabolischen Azidose zu verzögern und somit die Dauer der Muskelarbeit unter hypoxischen Bedingungen zu verlängern.<\/p>

Die Apnoeübung wird auf einem Fahrradergometer bei einer Intensität durchgeführt, die dem maximalen dynamischen Apnoetauchgang entspricht, wobei die Herzfrequenz als Indikator dient. Das Protokoll ist darauf ausgelegt, die wichtigsten metabolischen Anforderungen eines dynamischen Apnoetauchgangs nachzubilden, indem Muskelarbeit unter hypoxischen Bedingungen erforderlich ist.<\/p>

Die Herzfrequenz der Teilnehmer nach dem maximalen dynamischen Apnoetauchgang wird während ihres Pooltrainings erfasst. Die individuelle End-Tauch-Herzfrequenz (HR) wird als Indikator für die Belastungsintensität verwendet, um für jeden Teilnehmer ein individuelles Apnoetestprotokoll zu erstellen. Die Teilnehmer führen einen GXT im Labor durch, um den entsprechenden Widerstand auf dem Fahrradergometer zu finden, der ihrer End-Tauch-HR entspricht. Daher wird der Widerstand auf dem Fahrradergometer, der für die endgültigen Tests vor und nach der Supplementierung verwendet wird, durch die End-Tauch-HR und Daten aus dem GXT definiert. Der endgültige Test umfasst das Radfahren auf dem stationären Ergometer, bei dem die Teilnehmer gebeten werden, mit einem Atemzug die längstmögliche Distanz zurückzulegen. Hauptmessungen umfassen: mit einem Atemzug zurückgelegte Distanz, Dauer des Atemanhaltens, Laktat vor und nach dem Test aus dem Ohrläppchen und Bewertung der empfundenen Anstrengung.<\/p>