Trainingszonen und ihre Bedeutung für Gesundheit und Leistung

Sie haben sicher schon von den Herzfrequenz-Trainingszonen gehört und davon, wie Spitzenausdauersportler und in letzter Zeit auch immer mehr Freizeitsportler sie zur Steuerung ihres Trainings nutzen. Trainingszonen können die Ergebnisse von Kardio- und Intervalltraining erheblich verbessern, unabhängig davon, ob man einen Triathlonrekord aufstellen, gesünder werden oder abnehmen möchte. Daher sollten sie für jeden, der eine Fitnessroutine hat, eine wichtige Rolle spielen.

In diesem Blog wird erklärt, was Trainingszonen sind, wie sie bestimmt werden, welche Auswirkungen sie auf die menschliche Physiologie haben und wie sie genutzt werden können, um Training und Ernährung besser zu gestalten. 

Belastungsintensitätszonen und metabolische Reaktion

Der menschliche Körper reagiert je nach Trainingsintensität unterschiedlich auf den Stoffwechsel. Die Stoffwechselreaktion wird anhand der Energiemenge (d. h. der Kalorien) und der Art des Brennstoffs (d. h. des Anteils an Fetten und Kohlenhydraten) definiert, die er bei der jeweiligen Intensität verwendet. In Zone 2 verbrennt man zum Beispiel 4,5 kcal/min mit einer Brennstoffmischung aus 75% Fetten und 25% Kohlenhydraten. Diese Eigenschaften ändern sich allmählich, wenn man sich in höhere Intensitätszonen begibt, weil der Energiebedarf steigt und die Brennstoffmischung, die zur Aufrechterhaltung der wachsenden Energiefreisetzung erforderlich ist, sich ändern muss. Um dieses Phänomen besser zu verstehen, sollten wir zunächst den Prozess der Energiegewinnung im menschlichen Körper untersuchen.  

Bei sportlicher Betätigung verbrennt der Körper normalerweise eine Mischung aus Fetten und Kohlenhydraten, um die für die Bewegung benötigte Energie (d. h. Kalorien) freizusetzen. Bei diesem Prozess wird in der Regel Sauerstoff verwendet, weshalb er auch als Oxidation von Fetten und Kohlenhydraten bezeichnet wird. Bei der Verbrennung von Fett wird mehr Energie freigesetzt als bei Kohlenhydraten (d. h. 9 kcal pro Gramm Fett gegenüber 4 kcal pro Gramm Kohlenhydrate), aber der Verbrennungsprozess ist langsamer, so dass es sich für niedrige Trainingsintensitäten eignet, bei denen der Energiebedarf gering ist. Kohlenhydrate hingegen benötigen weniger Zeit zur Verbrennung und eignen sich daher für höhere Trainingsintensitäten, bei denen der Energiebedarf größer ist. 

Infolgedessen ändert sich das Brennstoffgemisch von überwiegend Fetten bei geringer Trainingsintensität und niedrigem Energiebedarf zu einer Dominanz von Kohlenhydraten, wenn die Trainingsintensität zunimmt und die Geschwindigkeit, mit der der Körper Energie freisetzen muss, steigt. Kurz gesagt, wenn der Energiebedarf steigt, müssen die Zellen mehr auf Kohlenhydrate zurückgreifen, da diese schneller Energie freisetzen. Andererseits greifen die Zellen trotz der langsamen Energiefreisetzung auf Fett als Brennstoffquelle zurück, solange der Energiebedarf niedrig ist. 

Abbildung 1 zeigt den Unterschied zwischen der Fett- und der Kohlenhydratverbrennung bei steigender Trainingsintensität während eines Laufbandtests. 

Abbildung 1 Dunkelgrün: Fette, Türkis: Kohlenhydrate, Hellgrün: Herzfrequenz

Übergang von Intensitätszonen zu Herzfrequenzzonen

Wie oben beschrieben, werden Trainingsintensitätszonen auf der Grundlage der Stoffwechselreaktion des Körpers bei einer bestimmten Trainingsintensität definiert. Die Stoffwechselreaktion wird im Großen und Ganzen durch den Kalorienverbrauch und den Anteil von Fetten und Kohlenhydraten an der Kalorienverbrennung bei dieser bestimmten Intensität definiert. Um den Kalorienverbrauch sowie den Fett- und Kohlenhydratverbrauch zu messen, muss man den ausgeatmeten Sauerstoff und das ausgeatmete Kohlendioxid einer Person mit einem Stoffwechselmessgerät analysieren. Da Stoffwechseltests nur in einer Test- oder Auswertungsumgebung und nicht bei jeder Trainingseinheit oder sportlichen Veranstaltung durchgeführt werden können, muss eine Ersatzkennzahl verwendet werden, die täglich leicht verfolgt werden kann, um die Stoffwechselreaktion einer Person damit zu vergleichen. Die am häufigsten verwendete Proxy-Kennzahl ist die Herzfrequenz. 

Durch die Messung der Herzfrequenz während eines Stoffwechseltests können wir eine Korrelation zwischen den verschiedenen Stoffwechselzuständen der Testperson und der Herzfrequenz herstellen. Da diese Korrelation ziemlich konstant bleibt, kann sie, wenn sie einmal hergestellt ist, dazu verwendet werden, die Stoffwechselreaktion der Testperson allein durch die Verfolgung der Herzfrequenz während des Trainings oder sportlicher Wettkämpfe abzuleiten. Wir bezeichnen dies als "Ermittlung Ihrer persönlichen Trainingszonen". 

Wie sehr unterscheiden sich meine Herzfrequenzbereiche von denen der Person, die neben mir sitzt?

Die Antwort lautet: Sehr! Es gibt viele Möglichkeiten, die Herzfrequenzbereiche zu schätzen, darunter Vorhersagegleichungen und tragbare Geräte. Aufgrund der stoffwechselbedingten Besonderheiten einer Person sind diese Methoden jedoch äußerst ungenau und können in einigen Fällen bis zu 50% von den Trainingszonen abweichen. Einfach ausgedrückt: Wenn man keine Stoffwechselanalyse verwendet, um die Stoffwechselreaktion in Verbindung mit der Herzfrequenz zu bewerten, ist es unmöglich, die wahren Herzfrequenzbereiche genau zu bestimmen.

Ändern sich die Trainingsbereiche im Laufe der Zeit?

Ja! Training und Ernährung wirken sich auf die Arbeitsweise Ihrer Zellen und damit auf Ihren Stoffwechsel aus. Im Großen und Ganzen bedeutet dies, dass Sie bei einer bestimmten Trainingsintensität eine andere Anzahl von Kalorien verbrennen und eine andere Mischung aus Fett und Kohlenhydraten verwenden werden. Nach drei Monaten Ausdauertraining sind Sie beispielsweise wahrscheinlich sparsamer beim Laufen geworden. Sie verbrennen jetzt bei einem bestimmten Tempo weniger Kalorien und vielleicht mehr fettadaptiert, d. h. der Anteil des Fettstoffwechsels an Ihrer Energiegewinnung ist gestiegen. Da die Herzfrequenzbereiche zwischen Herzfrequenz und Stoffwechselreaktion korrelieren, ändert sich bei einer Veränderung Ihres Stoffwechsels auch die Korrelation mit Ihrem Herzfrequenzprofil. Je nachdem, wie schnell Sie auf Ihrer Fitnessreise oder beim Training vorankommen, sollten Sie Ihre Trainingsbereiche daher neu bewerten. Die empfohlenen Testintervalle sind die folgenden: 

• Alle sechs Monate für Personen, die sich in einer statischen oder Wartungsroutine befinden
• Alle drei Monate durchlaufen die Teilnehmer ihr Fitnessprogramm in einem durchschnittlichen Tempo
• Alle 4-8 Wochen unterziehen sich die Sportler einem strengen Training  

Außerdem ist es sehr wichtig, darauf hinzuweisen, dass sich die Trainingszonen auch je nach Art der Übung ändern. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die Menge an Kalorien, Fetten und Kohlenhydraten, die Sie verbrennen, stark von der Bewegung Ihres Körpers beeinflusst wird. Dies bedeutet zwangsläufig, dass sich die Korrelation zwischen Ihrer Stoffwechselreaktion und Ihrem Herzfrequenzprofil je nach Übung ändert. So können Sie beispielsweise beim Laufen 30% Fett und 70% Kohlenhydrate bei 140 Schlägen pro Minute verbrennen, beim Radfahren jedoch nur 15% Fett und 85% Kohlenhydrate bei 140 Schlägen pro Minute. Dies könnte auch erklären, warum Sie beim Radfahren in einem relativ niedrigen Herzfrequenzbereich ein brennendes Gefühl in den Beinen verspüren, während Sie sich beim Laufen mit der gleichen Herzfrequenz viel entspannter fühlen. 

Trainingsbereiche und physiologische Anpassungen

Jede Trainingszone ruft unterschiedliche physiologische Anpassungen im menschlichen Körper hervor. Zu diesen physiologischen Anpassungen gehören eine verbesserte zelluläre Fitness, Herzfitness, Lungenkapazität, VO2max und mehr. Jede Zone hat spezifische Auswirkungen, was bedeutet, dass ein Aufenthalt in ihr nur eine bestimmte Gruppe dieser Systeme verbessert und nicht alle. Wenn man also das Beste aus seinem Kardio-Training herausholen will, indem man auf die spezifischen Schwächen seines Körpers abzielt, ist die Einhaltung eines Trainingsprogramms mit genauen Trainingszonen unerlässlich. So ist beispielsweise ein bestimmter Zeitraum in Zone 2 ein wesentlicher Bestandteil eines Trainingsprogramms, wenn man seine Fettverbrennungseffizienz verbessern möchte. Wenn diese Person ihre persönlichen Trainingszonen nicht gemessen hat und statt in Zone 2 in Zone 3 trainiert, kann es sein, dass sie 40% weniger positive Anpassung bei der Steigerung ihrer Fettverbrennungskapazität erreicht. 

Das Fünf-Zonen-System ist das am häufigsten verwendete System, da es die unterschiedlichen Stoffwechselzustände genau erfasst und gleichzeitig praktisch genug für den täglichen Gebrauch ist. Jede Zone wird für einen anderen Zweck verwendet, da sie unterschiedliche Stoffwechselanpassungen im Körper hervorruft. Hier sind die Anpassungen, die jede Zone bewirkt:

Zone 1
Die Trainingsintensität wird in der Regel zum Aufwärmen oder zur aktiven Erholung (d. h. zur Erholung von intensiven Übungen in Bewegung) verwendet.

Zone 2
Das Zone2-Training entwickelt Ihre Mitochondrienfunktion und verbessert Ihre Fettverbrennungseffizienz. Es ist sehr empfehlenswert für Ausdauersportler und Personen, die unter dem metabolischen Syndrom leiden (z. B. Diabetes Typ II). Die verbesserte Mitochondrienfunktion wird auch die Erholungsfähigkeit erheblich unterstützen und Ihnen helfen, sich nach intensiven Trainingseinheiten schneller zu erholen.

Zone 3
Das Training der Zone 3 kann zur Stärkung der Lungenmuskulatur und zur Verbesserung der Herz-Kreislauf-Funktion beitragen. Die Intensität ist ideal, wenn Sie an einem Lungen- oder Herzproblem leiden, da die moderate Intensität einen soliden Anreiz für Herz und Lunge bietet, ohne erschöpfend oder übermäßig anstrengend zu sein.

Zone 4
Das Training der Zone 4 trägt dazu bei, Ihre VO2max und Ihre Fähigkeit, hochintensive Übungen über einen längeren Zeitraum durchzuhalten, zu verbessern, indem es den Laktat-Shuttling verbessert. Laktat ist ein Nebenprodukt des anaeroben Stoffwechsels, das von Ihren Muskeln auch als Brennstoff verwendet werden kann. Solange Ihr Körper Ermüdungsprodukte schneller abbauen kann, als sie gebildet werden, bleibt die Trainingsintensität aufrecht. Je besser Ihre Laktatverwertungsfähigkeit ist, desto besser können Sie hohe Trainingsintensitäten über einen längeren Zeitraum aufrechterhalten. 

Zone 5
Das Training der Zone 5 verbessert Ihre VO2max und Ihre Spitzenleistung (z. B. Höchstgeschwindigkeit oder Radfahrleistung). Diese Trainingsintensität ist 60 bis 120 Sekunden lang aufrechtzuerhalten und erfordert ein Training mit vollem Potenzial.

Die wichtigsten Erkenntnisse

Unabhängig von Alter, Geschlecht und Fitnessniveau hat jeder Mensch ein oder mehrere Systeme, die seine Fitness oder Gesundheit einschränken. Um diese Einschränkungen effektiv anzugehen, ist die Präzision erforderlich, die sich aus der Fokussierung Ihres Cardio- und Intervalltrainings auf die Zone(n) ergibt, die die zur Überwindung dieser Einschränkungen erforderlichen Anpassungen bewirken.  

Die Stoffwechselanalyse bietet eine hervorragende Genauigkeit bei der Bestimmung Ihrer Trainingsbereiche und des Plans, der diese effektiv nutzt. Zu verstehen, wie Ihr Körper auf den Stoffwechsel reagiert, und Ihr Programm auf Ihren Stoffwechsel abzustimmen, ist ein grundlegender Schritt, um die Effizienz Ihres Trainings zu maximieren und Ihre Gesundheits- oder Leistungsziele schneller und mit weniger Aufwand zu erreichen.