Dann trainieren Sie am besten

Den besten Zeitpunkt finden

Wer nicht läuft zur rechten Zeit – der muss nehmen, was dank des sozialen Jetlags übrig bleibt. Und das können Leistungseinbußen und gesundheitliche Probleme sein. So weit muss es aber nicht kommen.
Text: Dr. Stefan Graf | Fotos: GettyImages/vgajic; Armin Schirmaier

Der Diskurs zur optimalen Tageszeit für Ausdauer-, Schnelligkeits- und Kraftworkouts ist ein Dauer(b)renner. Einerseits geht es um die Ansprechbarkeit auf Trainingsreize in Abhängigkeit von tageszeitabhängigen physiologischen Regelkreisen. Andererseits geht es um Praktikabilität, um Koordination von Sport und Alltagspflichten und um den Spaß an der Sache.

Läufer leiden häufig unter sozialem Jetlag

Die meisten Aktivitäten werden von gesellschaftlichen Normen bestimmt. Arbeit, Familie, Vereinssport – die wenigsten können ihren Sport frei nach Befinden, Lust und Effektivität terminieren. Oft bleibt nur die Wahl zwischen dem Lauf direkt morgens, dem in der Mittagspause oder der Einheit nach Feierabend. Nicht selten harmonieren die Trainingszeiten so gar nicht mit dem eigenen Biorhythmus. Das schlägt sich in verminderter Leistungsfähigkeit oder gar auf die Gesundheit nieder. Physiologen sprechen vom sozialen Jetlag, in Anlehnung an die Anpassungsprobleme bei Reisen in andere Zeitzonen. Wer als Langschläfer nur am frühen Morgen Zeit zum Laufen findet, muss einiges an Willenskraft aufbringen, um schlaftrunken die Parkrunde zu drehen – echte Effektivität geht anders.

Wir Menschen sind alle irgendwie Vögel

Der individuelle Biorhythmus wird durch Zeitgeber-Gene bestimmt. Externe Faktoren – allen voran der 24-stündige Tag-Nacht-Rhythmus sowie verschiedene Lebensstilfaktoren nehmen unterschiedlich gewichteten Einfluss. Gerät der interne Taktgeber durcheinander, leiden Fitness und Gesundheit. Viele Regelkreise, etwa für die Einstellung von Herzschlag, Blutdruck, Atmung, Körpertemperatur, Darmmotilität und Urinproduktion, folgen eigenen Rhythmen mit Periodendauern zwischen 22 und 25 Stunden. Zur Vermeidung krankmachender Asynchronität bedarf es einer übergeordneten Synchronisation der verschiedenen Einzelrhythmen auf den von der Sonne vorgegebenen, 24-stündigen Tag-Nacht-Rhythmus.

Wissenswertes

Kern-Zeit

Der erbsengroße suprachiasmatische Kern (lat.: Nucleus suprachiasmaticus, kurz SCN) ist eine paarig im Hypothalamus (ein Teil des Zwischenhirns) angeordnete Anhäufung von Nervenzellen, die mit Lichtsinneszellen des Auges in Verbindung steht. Heute gilt als bewiesen, dass unsere innere Uhr in diesem Teil des Gehirns sitzt.

Diese Eichung übernimmt der sogenannte suprachiasmatische Kern im Zwischenhirn. Über den Sehnerv mit Lichtsinneszellen der Augen-Netzhaut verbunden, erhält dieser Supervisor permanent Informationen über die Lichtintensität der Außenwelt und synchronisiert über Hormone und Nervenimpulse alle wichtigen Regelkreise auf einen einheitlichen Tag-Nacht-Rhythmus. In Trainingsratgebern findet man Tabellen, zu welcher Uhrzeit welche physiologischen Parameter besonders günstige Werte für Ausdauer-, Kraft- oder Schnelligkeitseinheiten aufweisen.

Das Problem: Die innere Uhr tickt nicht bei jedem gleich. Bei Frühaufstehern geht sie etwas vor und ist schon im Morgengrauen auf Aktivität gestellt. Langschläfer sind zur gleichen Zeit noch auf Ruhe gepolt. Ihre Uhr geht nach. Ob man eine frühfitte Lerche oder eine nachtaktive Eule ist, beruht größtenteils auf Unterschieden in den Zeitgeber-Genen. Man spricht in diesem Zusammenhang von verschiedenen Chronotypen.

Die Hormonlage redet ein Wörtchen mit

Die Frage nach der optimalen Zeit für Bewegung lässt sich somit nicht allgemeingültig beantworten. Für die Verarbeitung von Trainingsreizen wichtige Rhythmen – etwa Herz-, Skelettmuskel- und Lungenaktivität – sind in Abhängigkeit von den individuellen Zeitgeber-Genen verschoben. Für die unterschiedlichen Schlaf- und Wachrhythmen von Lerchen und Eulen sind besonders die zeitlich versetzten Ausschüttungen zweier Hormon-Antagonisten verantwortlich. Die vom suprachiasmatischen Kern bei Dunkelheit forcierte Ausschüttung des Schlafhormons Melatonin steigt im Laufe der Nacht an, um eine für die körperlich-geistige Regeneration entscheidende Tiefschlafphase zu ermöglichen. Eine nächtlich zu geringe oder arrhythmische Melatonin-Freisetzung ist ein Leistungs- und langfristig gesehen ein Gesundheitskiller.

Wachmachender Melatonin-Gegenspieler ist das in der Nebenniere produzierte Stresshormon Cortisol (Hydrocortison). Es aktiviert abbauende Stoffwechselprozesse wie die beim Sport relevanten, Energie liefernden Reaktionen des Kohlenhydrat- und Fettabbaus. Für Belastungen mit hohem Energiebedarf sollte der Cortisolspiegel weder zu hoch noch zu niedrig sein. Die Regulation durch den suprachiasmatischen Kern folgt einer circadianen Rhythmik mit niedrigem nächtlichen Spiegel und pulsatiler Freisetzung in sieben bis zehn Schüben am Tag. Die Zeitpunkte dieser Schübe beeinflussen den individuellen Chronotyp und damit auch die besonders sportaffinen Wachphasen.

Niemand ist seinem Muster ausgeliefert

Ein bekanntes Problem: Wettkampfstartzeiten weichen oft erheblich von den gewohnten Trainingszeiten ab. Unvorbereitet kann das zu Jetlag-ähnlichen Problemen führen. In den letzten Vorwettkampfwochen empfiehlt es sich daher, Einheiten zur entsprechenden Startzeit zu absolvieren. Die Steuerzentrale im Zwischenhirn braucht einige Tage, um alle Regelkreise auf einen veränderten Aktivitätsrhythmus zu eichen. Der genetisch festgelegte Chronotyp ist grundsätzlich nicht veränderbar, das heißt im Normalfall: Lerche bleibt Lerche – und Eule bleibt Eule.

Dennoch ist niemand seinen (Zeitgeber-)Genen schicksalhaft ergeben. Die Epigenetik, die sich mit der Regulation unserer Gene durch Lebensstilfaktoren befasst, hat herausgefunden, dass auch der individuelle Biorhythmus durch die Art und Weise, wie wir leben, beeinflusst wird. Gene werden durch kleine chemische Anhängsel am Erbmaterial (DNA) reguliert, die in Abhängigkeit von den individuellen Lebensumständen (dazu zählen beispielsweise die Ernährung, Bewegung, der Stresspegel, Tabak- und Alkoholkonsum sowie die Umweltgifte) unterschiedlich gesetzt werden und dazu führen, dass manche Gene in ihrer Wirkung verstärkt, andere abgeschwächt oder blockiert werden. Diese Regulationsmuster werden generationsübergreifend weitergegeben, wobei jeder mit seiner Lebensweise diese Muster verändern kann.

Manche Wettkämpfe finden zu ungewohnter Zeit statt – zum Beispiel nachts, wenn es tagsüber zu heiß wird.
Foto: Armin Schirmaier

Essen kann unseren Rhythmus beeinflussen

Für Ausdauersportler sind Fette und (komplexe) Kohlenhydrate die entscheidenden Energielieferanten. Gerade die Gewichtung dieser beiden Nährstoffe nimmt aktuellen Studien am Deutschen Institut für Ernährungsforschung zufolge Einfluss auf die Taktung des zirkadianen Biorhythmus. Dies erfolgt über …

  • … eine Veränderung des Rhythmus der Cortisol-Ausschüttung sowie
  • … veränderte Aktivitäten der Zeitgeber- und weiterer für den Energie- und Fettstoffwechsel wichtiger Gene.

So führt etwa eine Umstellung von kohlenhydratbetonter zu fettreicher Nahrung bereits binnen einer Woche zu veränderten Aktivitätsmustern von vier bekannten Zeitgeber-Genen. Das wirft die spannende Frage auf: Kann ich mich von der Eule zur Lerche essen? Da Epigenetik und Chronobiologie eben erst beginnen zu verstehen, welche Gene durch welche Lebensstilfaktoren in welcher Weise beeinflusst werden, ist die Vorstellung, den eigenen Biorhythmus durch entsprechende Lebensmittelauswahl auf Trainings- und Wettkampfzeiten zu justieren, noch eine Vision.

Auch der Grundumsatz unterliegt der Zeit

Aktuelle Studien liefern neue Hinweise, dass der Organismus grundsätzlich seine Energiegewinnung aus Fett und Kohlenhydraten zu verschiedenen Tageszeiten unterschiedlich gewichtet. Frühere Untersuchungen nahmen vorwiegend den Leistungsumsatz in den Fokus, also jenen Energieverbrauch, der allein durch die körperliche Aktivität bestimmt wird.

Die neuen Untersuchungen hingegen widmen sich dem Grundumsatz, also der Energiemenge, die in Ruhe zum reibungslosen Ablauf aller Lebensfunktionen wie Atmung, Herzschlag, Thermoregulation, Immunsystem und so weiter aufgewendet werden muss. Das Ziel war es herauszufinden, ob beziehungsweise wie sich dieser Grundverbrauch innerhalb des 24-stündigen Tageszeitrhythmus unabhängig von körperlicher Aktivität, Schlaf- oder Wachzustand und Ernährung verändert und welche Nährstoffe wann bevorzugt verheizt werden. Wissenschaftler aus Boston wählten das Studiendesign eines Einschlussexperiments. Die Probanden wurden 37 Tage lang komplett von der Außenwelt abgeschirmt. Sie lebten ohne Uhr, Handy und Internet, ohne Fenster oder andere Informationen über die aktuelle Tageszeit.

 

Wissenswertes

Wie stark brennt’s denn gerade?

Der Respiratorische Quotient (RQ) ist das Verhältnis von abgegebenem Kohlendioxyd (CO2) zu aufgenommenem Sauerstoff (O2). Er ist eine relevante Größe in der Leistungsdiagnostik. Da jeder Nährstoff aufgrund seiner biochemischen Eigenschaften einen spezifischen RQ besitzt, ermöglicht dessen Messung die Bestimmung der zur Energieversorgung herangezogenen Nährstoffgewichtung.

Je höher der Quotient, desto höher ist der Anteil der Kohlenhydrat-Rekrutierung. Je niedriger, umso stärker übernehmen Fette die Energieversorgung. Eine maximale Ausbelastung entspricht dem Wert ≥ 1,1:

  • Kohlenhydrate: RQ = 1 • Fette: RQ = 0,71 • Proteine: RQ = 0,83

Einer Hälfte der Probanden überließ man ihre Schlaf- und Wachzeiten selbst. Den anderen wurden nach einigen Tagen die Zu-Bett-Geh- und Aufstehzeiten vorgegeben und jeden Tag um vier Stunden nach hinten verlegt. Diese Personen erlebten somit über mehrere Wochen hinweg 28-Stunden-Tage, was einer täglichen Reise gen Westen über vier Zeitzonen hinweg entspricht. Die physiologischen Analysen zeigten, dass sich der biologische Rhythmus der Testpersonen nicht an den aufgezwungenen 28-Stundentakt anpasst. Der Grundumsatz folgt seiner eigenen 24-Stunden-Rhythmik und zeigt dabei deutliche Schwankungen.

Am biologisch frühen Morgen ist er am niedrigsten und am späten biologischen Nachmittag erreicht er mit einer zehnprozentigen Steigerung sein Maximum. Aus sportlicher Sicht interessant: Auch der Respiratorische Quotient weist einen tagesrhythmischen Verlauf auf. In der Klausurstudie zeigte der Respiratorische Quotient seinen Höhepunkt am biologischen Morgen und sein Minimum am frühen Abend. Folglich werden in der Frühe verstärkt die Glykogenspeicher zur Grundumsatzdeckung angezapft und abends mehr das Unterhautfett.

Seit die Epigenetik Mechanismen aufgedeckt hat, wie unsere Gene durch Anhängen und Abkoppeln chemischer Gruppen in ihrer Aktivität reguliert werden, wissen wir, dass jede Zelle ihre eigene innere Uhr besitzt. Die Aktivität einzelner Gene lässt sich im tageszeitlichen Verlauf anhand der Veränderung ihrer chemischen Anhängsel sehr gut beobachten.

Zu wenig Schlaf stört den Stoffwechsel

Und genau das haben Forscherteams aus Uppsala nahe Stockholm und München getan. Die Schweden untersuchten, wie sich das Muster der chemischen Anhängsel und damit die Aktivität spezieller Gene im Verlauf eines 24-Stundestages in Abhängigkeit vom individuellen Schlaf-Wach-Rhythmus verändert. Das Ergebnis: Gestörter Nachtschlaf verändert massiv spezielle Genaktivitäten im Energiestoffwechsel. Schon eine schlaflose Nacht lässt Muskelzellen vermehrt Proteine für ihre Energieversorgung abbauen anstatt sich an den Kohlenhydratspeichern zu bedienen.

In Fettzellen dagegen werden Enzyme für den Zuckerabbau aktiv. Mit anderen Worten, zu wenig beziehungsweise gestörter Schlaf bringt den Energiestoffwechsel durcheinander, führt zu muskulären Substanzverlusten und bremst den Fettabbau. Die Münchner Biologen entschlüsselten gemeinsam mit Kollegen aus Österreich und Italien in Muskelzellen ein ganzes Stoffwechselnetzwerk, das von zwei Masterproteinen reguliert wird, deren Aktivitäten einer 24-Stunden-Taktung folgen. Diese innere Muskeluhr bestimmt, wie die einzelnen Nährstoffe zu verschiedenen Tageszeiten verwertet werden. Nachts werden das Speichern von Fett, der Zuckerstoffwechsel und Proteinaufbau aktiviert, wohingegen der Fett- und Eiweißabbau herunterreguliert wird.

Tagsüber drehen sich die Verhältnisse um – mit Spitzenwerten zu verschiedene Zeiten. Auch hier zeigte sich, dass ein gestörter Schlaf-Wach-Rhythmus massiv die Nährstoffverwertung beeinflusst. Weitergedacht kann das dazu führen, dass beim aeroben Training der Grundlagenausdauer die Energierekrutierung aus Fett ins Stocken gerät, beziehungsweise bei anaeroben Intensivbelastungen der Zuckerabbau hakt. Längerfristig droht neben Leistungsverlusten ebenfalls ein verstärkter Fettansatz. Darum sollten Sie unbedingt auf Ihre Schlafhygiene achten und die nächtliche Erholungsphase nicht unterschätzen. Bestes Beispiel: Lesen Sie abends lieber ein richtiges Buch. Das Licht eines E-Readers gaukelt dem Auge nämlich vor, dass es Tag sei, was das Einschlafen erschwert.

Die beste Trainingszeit ist dann, wenn’s passt

Am biologischen Spätnachmittag verbrauchen wir bis zu zehn Prozent mehr Energie für unsere Grundfunktionen und verbrennen mehr Fett. Frühmorgens ist der Grundumsatz niedriger und wird stärker aus Kohlenhydraten gedeckt. Sie könnten jetzt vermuten, der späte Nachmittag sei die beste Zeit für extensive aerobe Läufe zum Training der Grundlagenausdauer. Der jetzt auf Hochtouren arbeitende Fettabbau liefert die Energie und hilft zudem, ungeliebte Polster zu schmelzen. Der frühe Morgen wäre durch den aktiven Zuckerstoffwechsel die beste Zeit für intensive Belastungen.

Ganz so einfach ist die Lage aber nicht, da eine Vielzahl weiterer, individueller Faktoren die Effektivität bestimmt. Durch stets Mittelwerte liefernde Studien lässt sich das kaum abbilden. Kurzum: Die eine optimale One-fits-all-Trainingszeit gibt es nicht. Sie richtet sich immer nach der Charakteristik des Einzelathleten, nach seinem Chronotyp, seinen Trainingsinhalten, seiner Ernährung und ganz besonders nach seiner Bewegungsfreude. Eine früh nach Aktion lechzende Lerche kann morgens auf einem flotten Lauf richtig Energie verheizen. Was nützt ihr ein um 18.00 Uhr erhöhter Grundumsatz mit gepushtem Fettstoffwechsel, wenn sie dann physisch und ohne Lust sich zu bewegen in den Seilen hängt.

Letztlich bestimmen unsere Psyche, Schlafhygiene, der eigene Lebensrhythmus und viele individuelle Stoffwechselfaktoren, wann Sie am liebsten und wirkungsvollsten Ihre Energie einsetzen – sei es, um an Leistung zu gewinnen oder an Gewicht zu verlieren. Wenn Sie nicht berufs- oder egobedingt um Millisekunden feilschen müssen, laufen Sie am besten dann, wenn Sie am meisten Spaß daran haben. Der Alltag liefert eh schon genug Miesepeter.

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