Laktat – der Dreh- und Angelpunkt des Metabolismus

Keine Begrifflichkeit wurde in der Sportwissenschaft vermutlich häufiger diskutiert als das Laktat. Fälschlicherweise hat man dabei über Jahrzehnte angenommen, dass es sich hierbei um ein Produkt mit negativen Eigenschaften handelt. Ausdrücke wie „Stoffwechselendprodukt“ fielen zu Lasten des Laktats, man versuchte es sogar für Muskelkater verantwortlich zu machen. In unserer neuen Kategorie HYScience geben wir für euch wichtige Inhalte der Sportwissenschaft weiter und beginnen mit Laktat – dem Dreh- und Angelpunkt des menschlichen Metabolismus.

Die Bedeutung und vor allem die Wichtigkeit des Laktats hat in der Sportwissenschaft und Sportmedizin in den vergangenen 70 Jahren deutlich zugenommen. Ging man anfänglich davon aus, dass der Anstieg der Laktatkonzentration mit steigender Belastungsintensität die Quelle allen Übels wie der Übersäuerung, dem Belastungsabbruch und auch im Nachgang des Muskelkaters ist, ist die Wissenschaft heute weiter und schätzt die Eigenschaften des Moleküls. Eine der renommiertesten Arbeitsgruppen um den führenden Physiologen George A. Brooks von der Berkeley Universität in Kalifornien veröffentlichte in den letzten Tagen ein Review zum Laktat und betitelte es sogar als „Dreh- und Angelpunkt des Metabolismus“.

Laktat wird produziert – immer!

Eines der Grundsätze, die über das Laktat seit längerem bekannt sind, ist die Tatsache, dass es immer produziert wird. Nahm man früher an, dass erst mit dem Überschreiten der anaeroben Schwelle die Produktion von Laktat einsetzt, sobald der „anaerobe Stoffwechsel beginnt“, lässt sich heute sagen, dass diese Annahme falsch ist. Die Produktion von Laktat – genau wie der Umsatz oder die Verstoffwechselung des selbigen – finden ständig und immer statt. Misst man auch in Ruhe die Laktatkonzentration, stellt man fest, dass ein geringer Wert im Bereich von 0,5-1,2 mmol/l vorhanden ist, der durch das ständige Verhältnis aus Produktion und Verstoffwechselung entsteht.

Der Grund für die Dauerproduktion ist einfach: Das Laktat ist ein hoch-energetischer Brennstoff, der für den Metabolismus des Körpers von hoher Bedeutung ist. Und das nicht nur unter Belastungen, sondern auch im Ruhezustand. So ist das Laktat unter anderem die bevorzugte Energiequelle für das wichtigste menschliche Organ: das Gehirn.

Das Bindeglied für den sportlichen Energiestoffwechsel

Betrachtet man die Physiologie hinter den Leistungen auf dem Rad oder den Geschwindigkeiten beim Laufen, so lässt sich Laktat als das Bindeglied des anaeroben und aeroben Stoffwechsels darstellen.

Laktat entsteht als Produkt der Glykolyse, bei der körpereigens gespeicherte oder exogen zugeführte Kohlenhydrate gespalten und umgewandelt werden. Sagen wir es ganz vereinfacht: Das Laktatmolekül ist nichts anderes, als die umgewandelte Banane oder Nudel, die vor dem Training gegessen wurde. Anders als früher angenommen endet die Funktion in der Energiebereitstellung hier aber nicht, sondern wird fortgeführt. Das Laktatmolekül wird über gewisse Zell-zu-Zell-Shuttle vom Produktionsort der weißen, glykolytischen Muskelfasern weitertransportiert und an Orte gebracht, an denen es weiterverwertet wird: Neben lebenswichtigen Organen wie dem Gehirn, dem Herz, der Leber oder den Nieren eben auch in die roten, oxidativen Muskelfasern.

Der Hauptweg (ca. 75-80%) der Laktatverarbeitung gerade unter Belastungsbedingungen ist über die Oxidation in den Mitochondrien. Anders formuliert: Im aeroben Stoffwechsel.

Ein Molekül mit zahlreichen Funktionen

Die Funktion des Laktats bei der Energiebereitstellung ist sehr umfangreich, wird diesem Molekül aber noch nicht vollumfänglich gerecht. Denn neben der Eigenschaft als Energiequelle zählt das Laktat als ein Vorprodukt für die Gluconeogenese – im Sport besser bekannt als der Prozess des Wiederauffüllens der Kohlenhydratspeicher. Neben der akuten Nutzung zur Energiebereitstellung wird Laktat also auch zur Speicherung der angesprochenen Banane oder Nudel verwendet.

Darüber hinaus dient Laktat als Signalmolekül für diverse Signaltransduktionswege. Vereinfacht erklärt ist eine Signaltransduktion ein Prozess im Körper, der als Adaptation auf einen äußeren Reiz stattfindet. Das Laktat dient dabei als „Signal“ und wird aufgrund seiner hormonähnlichen Wirkweise sogar als „lactormone“ bezeichnet.

Aus der Sportpraxis: Laktat als Segen und Fluch zugleich

Ehre, wem Ehre gebührt: Dass man dem Laktat auch in der Sportwissenschaft mittlerweile eine angemessene Bedeutung zuordnet, liegt an den vielfältigen Funktionen und der (Lebens-) Wichtigkeit des Moleküls.

Als Sportwissenschaftler mit der täglichen Coaching-Aufgabe Radfahrer, Läufer oder Triathleten zu persönlichen Höchstleistungen zu bringen, dürfen wir die Lobeshymnen auf das Laktat aber ruhig etwas zähneknirschend hinnehmen. Beim Übertrag der wissenschaftlichen Erkenntnisse auf die Sportpraxis muss nämlich bedacht werden, dass das Laktat durchaus als eine Art „Gegenspieler“ der Ausdauerleistung angesehen werden kann.

Die Produktion des Laktats erfolgt mit steigender Belastung – im Gegensatz zum linear-verlaufenden aeroben Stoffwechsel – exponentiell. Ab einer gewissen Intensität „überholt“ also die Produktion die Möglichkeit der Weiterverarbeitung des Laktats. Der Moment bzw. die Intensität, bei der sowohl der anaerobe als auch der aerobe Stoffwechsel gleich „schnell“ verlaufen, ist dem Ausdauersportler bekannt und wird als anaerobe Schwelle bezeichnet. Bewegt man sich oberhalb der anaeroben Schwelle akkumuliert sich zwangsläufig das Laktat im Blut und es kann über den Co-Transport von H+-Ionen zu einer Verschiebung des pH-Werts kommen. Oder anders gesagt: Der Athlet „übersäuert“.

Das Laktat ist demnach zwar ein Molekül mit vielen tollen Eigenschaften, die Kunst des Ausdauertrainings liegt nun aber darin, die Produktion so zu trainieren, wie es die sportlichen Anforderungen und die unterschiedlichen Disziplinen erfordern. Für kurze, hochintensive Belastungen, wie sie zum Beispiel im Radsport oder auch den Kurz- und Mitteldistanzen im Laufen häufig vorkommen, ist eine höhere Laktatproduktion wichtig, da die Funktionalität der Energiequelle genutzt wird. Auf der Triathlon-Langdistanz, bei der es nie zu maximalen Leistungen kommt, spielt das Laktat bei der Energiebereitstellung nicht die Hauptrolle. Schwieriger noch: Laktat kontrolliert die Substrataufteilung in der Energiegewinnung. Je mehr Laktat produziert wird, desto weniger freie Fettsäuren können durch die Lipolyse mobilisiert werden und desto weniger freie Fettsäuren werden in die Mitochondrien zur Verstoffwechslung bzw. Energiegewinnung transportiert. Sportlich gesprochen: Die Laktatproduktion hemmt den Fettstoffwechsel.

Individuelle Ausprägungen sollten spezifisch trainiert werden

Wie viel Laktat der Einzelne produziert? Das ist eine individuelle Frage, die unter anderem in Abhängigkeit der Muskelfaserzusammensetzung und der Aktivität der glykolytischen Muskelfasern steht. Mit unseren physiologischen Leistungsdiagnostiken erfassen wir die maximale Laktatproduktion (VLamax), sodass unsere Coaches unsere Sportler in sportartspezifisch und in Abhängigkeit der individuellen Voraussetzungen trainieren können.

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