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„[…] nicht mehr angemessen und zeitgemäß eine komplette Trainingssteuerung nur an einem Parameter festzumachen.“

Was ist eure Meinung zum Thema Laktat?

Laktat

und

Laktatmessung

Seminar: PE 1.5 – Trainings- und neurowissenschaftliche Diagnostiken im Sport

Dozent: Dr. Andreas Mierau und Dr. Julia Mierau

Referenten: Nils Schaffrath & Jonas Böcker

  • Einführung
  • Entstehung des Laktats
  • Entstehung einer Azidose
  • Durchführung eines Laktattests
  • Neue Betrachtungsweise des Laktats
  • Fazit / Zusammenfassung
  • Diskussion
  • Literaturverzeichnis

Gliederung

Geschichte

Neue Betrachtungsweise

  • Wichtiger Stoffwechselmetabolit, der zur

Energiebereitstellung für verschiedene Zellen, Gewebe und

Organe zur Verfügung steht

  • Steuernde und regulierende Signalfunktion bei Gewebsanpassungen („Lactormon“)

  • Einfluss auf Wundheilung

  • Angiogenese wird durch Laktatbildung hervorgerufen

Neue Betrachtungsweise

  • Anstieg der Kollagen-Synthese aufgrund von Laktat

  • Einfluss auf der Schmerzempfinden

  • Symphatikusregulation

  • Laktat konkurriert erfolgreich mit Glukose als Kohlenhydratquelle

Fazit / Zusammenfassung

  • Zwischen Laktat und Azidose besteht kein Zusammenhang

  • Laktat ist dennoch ein guter Indikator für muskuläre

Ermüdung

  • Neue Betrachtungsweise des Laktats muss beachtet

werden

  • Weit verbreitete Meinung über Laktat ist nicht richtig bzw. wissenschaftlich nicht haltbar

1780 Entdeckung

1810-1869

1920

Pioniere der Forschung

„Laktat ist kein geeigneter Marker um muskuläre Ermüdung festzustellen“

1810 Nachweis in Fleisch und Blut

1833 Erstellung der chemischen Formel

1869 Nachweis einer metabolischen Aktivität

Bestimmung der physikalischen Eigenschaften bis 1895

In der Industrie hauptsächlich zur Haltbarmachung von Lebensmitteln (Fermentierung) gebraucht

Frühes Verständnis und Isolation:

Carl Wilhelm Scheele

Nachweis in Proben saurer Milch instabile Form

Führte zur Namensgebung, in Bezug auf Milch

(2-Hydroxypropansäure)

Physiologisch kommt L-(+)-Milchsäure im Schweiß,

Blut, im Muskelserum, der Niere, Galle und im

Speichel vor

Kritik aufgrund der Instabilität,

Frage der Existenz

Nobelpreis 1922

Untersuchungen zu biochemischen Vorgängen in der Skelettmuskulatur während körperl. Betätigung

Meyerhoff: Laktatproduktion als Nebenreaktion der Glykolyse in Abwesenheit von Sauerstoff

Grundlage des Energiestoffwechsels

ABER:

Fehlendes Wissen über säurebasierte Chemie und Reaktionsverhalten im Mitochondrium

Literaturverzeichnis

  • Brooks, G., Brooks, T., Brooks, S. (2008) Laktat als metabolisches Signal der Genexpression. Deutsche Zeitschrift für Sportmedizin, Jahrgang 59, Nr. 12
  • Robergs, R., Ghiasvand, F., Parker, D. (2004) Biochemistry of exercise-induced metabolic acidosis. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol, 287: 502-516
  • Wahl, P., Bloch, W., Mester, J. (2008) Moderne Betrachtungsweisen des Laktats: Laktat ein überschätztes und zugleich unterschätztes Molekül. Schweizerische Zeitschrift für „Sportmedizin und Sporttraumatologie“, 57 (3): 100-107
  • Hollmann, W., Mader, A., Heck, H., Liesen, H., Olbrecht, J.: Laktatdiagnostik – Die Entwicklung und praktische Bedeutung in der Sportmedizin und klinischen Leistungsdiagnostik, Medizintechnik 105(1985)5, 154-162
  • Fabian, K., Eisenkolb, Sauermann, A.: Praktikable Trainingssteuerung im leichtathletischen Langsprint durch Blutlaktatmessung, Leistungssport 27(1997)4, 14-16

Margaria et al. Laktatkonzentratioin steht in einem Zusammenhang mit dem Blut pH-Wert

Sahlin et al. Nachweis unter körperl. Belastung unterschiedl. Intensitäten, Laktat, Muskel pH und Pyruvat

Lineares Verhältnis zw. Laktatkonzentration un pH-Wert nur Vermutung aufgr. von Korrelationswerten

Kein Experiment beweißt das genaue Verhältnis!

Taffaletti; Laktatprduktion und Protonenverbrauch

  • Feliu J, Ventura JL,SeguraP,Radas GJ, Esrtruch A,Zamora A, :

Differences between lactate concentration of simplex from ear lobe and the finger tip.

Biochem 55 (1999) 333-339

  • Praxis der Laktatmessung K. Röcker, H.-H. Dickhuth Abteilung Sportmedizin, Medizinische Klinik undPoliklinik Universität Tübingen

-

Entstehung des Laktats

  • Großteil der Literatur sieht Laktat als Ursache der

Azidose

  • Kein Versuch beweist den Zusammenhang zwischen

Laktat und Azidose

  • Robergs et al. (2004):

Biochemistry of exercise-induced metabolic acidosis

O

Entstehung des Laktats

  • Gleichungen der Glykolyse:

  • Glukose + 2 ADP + 2 P + 2 NAD+

--> 2 Pyruvat + 2 ATP + 2 NADH + 2 H2O + 2 H+

  • Glykogen + 3 ADP + 3 P + 2 NAD+

--> Glykogen (n-1) + 2 Pyruvat + 3 ATP + 2 NADH

+ 2 H2O + 1 H+

C

O

Entstehung einer Azidose - Praxisbeispiel

Entstehung des Laktats

  • Schlussfolgerung:

  • Es besteht kein Zusammenhang zwischen Laktat

und Azidose

  • Laktat trägt eher zu einer Alkalose bei

Entstehung des Laktats

H

  • Gleichungen der Glykolyse mit dem Laktat:

  • Glukose + 2 ADP + 2 P

--> 2 Laktat + 2 ATP + 2 H2O

  • Glykogen + 3 ADP + 3 P + 1 H+

--> Glykogen (n-1) + 2 Laktat + 3 ATP + 2 H2O

H

C

O

Entstehung einer Azidose - Praxisbeispiel

Entstehung einer Azidose

  • ATP-Hydrolyse ist Hauptursache für Azidose

Entstehung einer Azidose

  • Arbeitsweise eines Mitochondrium:

C

Fazit / Zusammenfassung

  • Zwischen Laktat und Azidose besteht kein Zusammenhang
  • Laktat ist dennoch ein guter Indikator für muskuläre Ermüdung
  • Neue Betrachtungsweise des Laktats muss beachtet werden
  • Weit verbreitete Meinung über Laktat ist nicht richtig bzw. wissenschaftlich nicht haltbar

Entstehung des Laktats

Neue Betrachtungsweise

  • Anstieg der Kollagen-Synthese aufgrund von Laktat
  • Einfluss auf der Schmerzempfinden
  • Symphatikusregulation
  • Laktat konkurriert erfolgreich mit Glukose als Kohlenhydratquelle

Entstehung einer Azidose

Entstehung des Laktats

  • Grund für Azidose ist ein Ungleichgewicht zwischen:
  • Protonenbildung

und

  • Pufferung und Abbau

Entstehung des Laktats

Entstehung einer Azidose - Praxisbeispiel

  • Gleichungen der Glykolyse:

Glukose + 2 ADP + 2 P + 2 NAD+

 2 Pyruvat + 2 ATP + 2 NADH + 2 H2O + 2 H+

Glykogenn + 3 ADP + 3 P + 2 NAD+

 Glykogenn-1 + 2 Pyruvat + 3 ATP + 2 NADH

+ 2 H2O + 1 H+

Entstehung des Laktats

Entstehung einer Azidose - Praxisbeispiel

  • Gleichungen der Glykolyse mit dem Laktat:

Glukose + 2 ADP + 2 P

 2 Laktat + 2 ATP + 2 H2O

Glykogenn + 3 ADP + 3 P + 1 H+

 Glykogenn-1 + 2 Laktat + 3 ATP + 2 H2O

Entstehung des Laktats

  • Schlussfolgerung:
  • Es besteht kein Zusammenhang zwischen Laktat und Azidose
  • Laktat trägt eher zu einer Alkalose bei

Entstehung einer Azidose

  • Arbeitsweise eines Mitochondrium:

Entstehung einer Azidose

  • ATP-Hydrolyse ist Hauptursache für Azidose

-

O

C

O

H

C

H

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Für wen ist Leistungsdiagnostik sinnvoll?

Egal, ob der Proband alt oder jung, Anfänger oder Profi ist, Leistungsdiagnostik

soll eine Aussage darüber geben, WIE zu trainieren ist, um Fortschritte zu erzielen ohne Überlastungen zu riskieren.

Ziel

Grundlagen:

Laktatkonzentrationen im Muskel führen zu einer

entsprechenden Laktatkonzentration im Blut

Messbar = Laktatwert o. Laktatspiegel

Laktatruhewert im Blut zwischen 1,0 mmol/l und 1,8 mmol/l

aerobe Schwelle (AS)

Laktatbildung und –elimination befinden sich wieder im

Gleichgewicht, man spricht vom „steady state“

anaerobe Schwelle (ANS) 4 mmol/l im peripheren

Blut nach MADER

Grenzbereich über 20mmol/l

Stufentest

Sportartspezifisch bzw. Testvarianten gesundheitspezifischer Natur

Jede Belastungsstufe Dauer: 3 - 5 min

Zu Beginn leichte Erwärmung um Ruhelaktat zu ermitteln

Laufband; Start: Belastung von 3 m/s

Nach 4 - 5 min wird innerhalb von 60 sec eine Probe entnommen

Erhöhung Laufgeschwindigkeit um 0,4 m/sec

Bis in den Grenzbereich der Leistungsfähigkeit des Probanden

Ergometer;Hollmann-Venrath Schema Beginn:

30 Watt, Steigerung: 40 Watt/ 3 Minuten

Freizeit- und Breitensport (jüngere Menschen oder ältere gut belastbare)

BAL- Schema; Beginn:50 Watt, Steigerung: 50 Watt/ 3 Minuten (Leistungssport)

Feldstufentest, pro Belastungsstufe eine definierte Laufstrecke von 1200 m

Start, 2,5m/s

Laufgeschwindigkeit wird um 0,5 m/s erhöht

Auswertung

Fehler ?

Testaufbau

Messmethoden

Trainingszustand