Trainingsempfehlung auf Basis der Belastungsintensität bei absolut maximaler Fettverbrennung

Zusammenfassung

Hintergrund und Fragestellung: Die Trainingsintensität bei maximaler Fettverbrennung ist individuell verschieden. Ziel dieser Studie war es, aus einem Laktat-Laufband-Stufentest eine Trainingsempfehlung bei maximaler Fettverbrennung (Fat_max) abzuleiten. Dafür wurden ergospirometrisch korrespondierende Belastungsintensitäten auf der Basis von Herzfrequenzen verglichen.

Methode: 9 Frauen und 11 Männer im Alter von 31 bis 49 Jahren absolvierten jeweils zwei Laufbandtests. Im ergospirometrischen Test, bei dem mittels Atemgasanalyse die Trainingsintensität bei Fat_max bestimmt wurde, erfolgte eine 30minütige Einlaufphase mit anschließendem stufenweisen Anstieg der Geschwindigkeit über jeweils 3 min. In maximal dreiwöchigem Abstand folgte ein standardisierter („klassischer”) Laktattest mit 5minütigen Stufen.

Ergebnisse: Bei Fat_max erreichten die Probanden eine mediane Herzfrequenz von 138 bpm. Bei einer Laktatkonzentration von 2 mmol/l, die als Referenz für die abzuleitende Trainingsempfehlung betrachtet wird, lag die Herzfrequenz im Median bei 153 bpm (p < 0,001). Dagegen unterschied sich die Herzfrequenz, die beim ersten Laktatanstieg ermittelt wurde, mit einem Median von 134 bpm nicht signifikant von derjenigen bei Fat_max. Der mediane Herzfrequenzbereich, in dem die Probanden einen Fettumsatz > 90 % von Fat_max erreichten, betrug 125 – 151 bpm.

Folgerung: Die Herzfrequenz bei Fat_max entspricht im Laktattest näherungsweise der Herzfrequenz beim ersten Laktatanstieg oder einer um 15 bpm reduzierten Herzfrequenz bei einer Laktatkonzentration von 2 mmol/l. Für Breitensportler, die einen möglichst hohen Fettumsatz erreichen möchten, kann die Trainingsempfehlung auf diesem Niveau basieren.

Training recommendations for exercise intensity with regard to maximal fat oxidation

Background and objective : Training intensity at maximal fat oxidation differs among individuals. The aim of this study was to investigate whether a training recommendation according to a person’s maximal fat oxidation rate [fat(_max)] can be based on a lactate treadmill test and its resulting lactate concentration and heart rate profiles.

Methods: Nine women and eleven men aged 31 – 49 years performed an ergospirometric and a standard lactate treadmill test. In the first test fat(_max) was assessed by accustoming for 30 min at very low speed and then pace rising by three-minute stages. The standard lactate treadmill test was passed one to three weeks afterwards with stage increases every 5 min.

Results: When fat(_max) was reached the probands had a median heart rate of 138 bpm. There was a significant difference (p < 0,001) from the heart rate at a lactate concentration of 2 mmol/l in the second test (median 153 bpm), serving as a reference for training recommendation. However, the median heart rate at fat(_max) did not differ significantly from the value at first lactate rise (median 134 bpm). The heart rate interval at fat oxidation of more than 90 % of fat(_max) ranged from a median of 125 to 151 bpm.

Conclusion: A suitable approximation of a heart rate near fat(_max), as a surrogate for the lactate test, seems to be the heart rate at first lactate rise or the heart rate corresponding to a lactate level of 2 mmol/l minus 15 bpm.

Schlüsselwörter

maximale Fettverbrennung - Fat_max - Laufbandtest - Ergospirometrie - Laktattest

Keywords

maximum fat oxidation - Fat_max - treadmill test - ergospirometry - lactate test

Literatur

• 1 Achten J, Gleeson M, Jeukendrup A E. Determination of the exercise intensity that elicits maximal fat oxidation.  Med Sci Sports Exerc. 2002;  34 92-97
• 2 Achten J, Jeukendrup A E. Maximal fat oxidation during exercise in trained men.  Int J Sports Med. 2003;  24 603-608
• 3 Achten J, Venables M C, Jeukendrup A E. Fat oxidation rates are higher during running compared with cycling over a wide range of intensities.  Metabolism. 2003;  52 747-752
• 4 Achten J, Jeukendrup A E. Relation between plasma lactate concentration and fat oxidation rates over a wide range of exercise intensities.  Int J Sports Med. 2004;  25 32-37
• 5 Bircher S, Knechtle B, Knecht H. Is the intensity of the highest fat oxidation at the lactate concentration of 2 mmol L-1? A comparison of two different exercise protocols.  Eur J Clin Invest. 2005;  35 491-498
• 6 Chuang M L, Ting H, Otsuka T. et al . Muscle deoxygenation as related to work rate.  Med Sci Sports Exerc. 2002;  34 1614-1623
• 7 Di Prampero P E. The energy cost of human locomotion on land and in water.  Int J Sports Med. 1986;  7 55-72
• 8 Dickhuth H -H, Huonker M, Münzel T, Drexler H, Berg A, Keul J. Individual anaerobic threshold for evaluation of competitive athletes and patients with left ventricular dysfunctions. In: Bachl N, Graham T, Löllgen H Advances in Ergometry. Springer. Berlin; 1991
• 9 Goodpaster B H, Katsiaras A, Kelley D E. Enhanced fat oxidation through physical activity is associated with improvements in insulin sensitivity in obesity.  Diabetes. 2003;  52 2191-2197
• 10 Horber F F, Kohler S A, Lippuner K, Jaeger P. Effect of regular physical training on age-associated alteration of body composition in men.  Eur J Clin Invest. 1996;  26 279-285
• 11 Hurley B F, Nemeth P M, Martin III W H, Hagberg J M, Dalsky G P, Holloszy J O. Muscle triglyceride utilization during exercise: effect of training.  J Appl Physiol. 1986;  60 562-567
• 12 Jeukendrup A E. Fettverbrennung und körperliche Aktivität.  Dtsch Z Sportmed. 2005;  56 337-338
• 13 Kelley D E, Goodpaster B H. Skeletal muscle triglyceride. An aspect of regional adiposity and insulin resistance.  Diabetes Care. 2001;  24 933-941
• 14 Kindermann W, Simon G, Keul J. The significance of the aerobic-anaerobic transition fort the determination of work load intensities during endurance training.  Eur J Appl Physiol. 1979;  42 25-34
• 15 Lakka T A, Laaksonen D E. Physical activity in prevention and treatment of the metabolic syndrome.  Appl Physiol Nutr Metab. 2007;  32 76-88
• 16 Martin W HIII. Effect of endurance training on fatty acid metabolism during whole body exercise.  Med Sci Sports Exerc. 1997;  29 635-639
• 17 Meyer T, Folz C, Kindermann W. Die Reproduzierbarkeit von FATmax.  Dtsch Z Sportmed. 2007;  58 201
• 18 Neumann G. Ernährung im Sport. Aachen: Meyer und Meyer; 2003
• 19 Petersen K F, Befroy D, Dufour S. et al . Mitochondrial dysfunction in the elderly: possible role in insulin resistance.  Science. 2003;  300 1140-1142
• 20 Rimbert V, Boirie Y, Bedu M, Hocquette J F, Ritz P, Morio B. Muscle fat oxidative capacity is not impaired by age but by physical inactivity: association with insulin sensitivity.  FASEB J. 2004;  18 737-739
• 21 Romijn J A, Coyle E F, Sidossis L S. et al . Regulation of endogenous fat and carbohydrate metabolism in relation to exercise intensity and duration.  Am J Physiol. 1993;  265 380-391
• 22 Takala J, Meriläinen P. Handbook of Gas Exchange and Indirect Calorymetry. Helsinki: Datex Intrumentarium Corp; 1989
• 23 Van Aggel-Leijssen D P, Saris W H, Wagenmakers A JM, Senden J M, Van Baak M A. The effect of exercise training at different intensities on fat metabolism of obese men.  J Appl Physiol. 2002;  92 1300-1309
• 24 Venables M C, Achten J, Jeukendrup A E. Determinants of fat oxidation during exercise in healthy men and women: a cross-sectional study.  J Appl Physiol. 2005;  98 160-167
• 25 Zinner J, Pansold B, Buckwitz R. Computergestützte Auswertung von Stufentests in der Leistungsdiagnostik.  Leistungssport. 1993;  2 21-26
• 26 Zurlo F, Lillioja S, Esposito-Del P uente A. et al . Low ratio of fat to carbohydrate oxidation as predictor of weight gain: study of 24-h RQ.  Am J Physiol. 1990;  259 650-657
• 27 Zwingenberger S, Krummenauer F, Fabian K. Quantifizierung der Zeitabhängigkeit des Fettstoffwechsels innerhalb einer Laufbandergometrie.  Dtsch Z Sportmed. 2007;  58 275