Bessere Laufökonomie mit Muskel-Sehnen-Training

Immer wieder wird propagiert, die Laufökonomie durch ein besseres Laufbild oder durch Lauf ABC verbessert werden kann. Dafür gibt es aber keine wissenschaftliche Evidenz und auch aus der Praxis sind uns keine Nachweise bekannt die mit entsprechenden Fakten untermauert sind. Lauf ABC und Laufbildverbesserung sind sicherlich sinnvoll um Koordination und Bewegungslernen zu schulen. Um aber energiesparender zu Laufen helfen diese Methoden leider nicht. Eine bessere Laufökonomie hängt auch nicht immer damit zusammen, ob jemand mehr über die Ferse oder über den Vorfuß läuft. Womit kann man dann aber seine Laufökonomie verbessern? 

Alle Referenzen zu diesem Blogbeitrag sind untenstehend angehängt.

Was drückt die Laufökonomie wirklich aus?

Die Laufökonomie wird in ml/kg/km angegeben und drückt aus wie viel Milliliter Sauerstoff relativ zum Körpergewicht pro Kilometer verbraucht wird. Sehr schlechte Laufökonomie Werte liegen zum Beispiel um die 250 bis 260 ml/kg/km. Von guten Laufökonomiewerten spricht man meist, wenn der Wert unter der 200er Marke liegt. Weltklasse Marathonläufer erreichen hier Werte bis an die 160. Der renomierte US Sportwissenschaftler Michael Joyner hat Anfang der 90ger Jahre ein Modell zur Berechnung der Marathon Performance entworfen. Für dieses Modell sind 3 physiologische Parameter notwendig, um die maximale Marathonpace vorherzusagen, darunter auch die Laufökonomie. 

Theoretische Analyse der Marathonperformance nach dem Modell von Joyner

Zum einen wird die maximale Sauerstoffaufnahme (VO2max) in ml/min/kg benötigt, die prozentuale Ausschöpfung der VO2max an der anaeroben Schwelle (2. Laktatschwelle) und die Laufökonomie. Diese Parameter sind entweder im Labor oder heute auch schon teilweise mittels tragbarerer Geräte messbar. 

Nehmen wir an ein Athlet besitzt folgende physiologischen Parameter:

VO2max: 63ml/min/kg

%VO2max an 2.Laktatschwelle: 75% = 47,25ml/min/kg

Laufökonomie: 210 ml/kg/km

Hier ein praktischer Einwand aus meiner Erfahrung: es ist besser mit einer Steady-State-Pace zu rechnen die im Marathon sehr wahrscheinlich gehalten werden kann und nicht mit der eigentlichen VO2 an der 2. Laktatschwelle. 

Nach der Formel von Joyner muss man die Laufökonomie durch die %VO2max an der zweiten Laktatschwelle teilen, um auf die maximal theoretische Marathonpace zu kommen. In unserem Beispiel ergibt das eine durchschnittliche Marathonpace von 4:26min/km und damit eine Zielzeit von 3Std 7min.

Mit einer Verbesserung der Laufökonomie um 4% (201,6) und gleicher prozentualer VO2 und VO2max verbessert sich die Marathonpace auf 4:16min/km und die Zielzeit auf 2h59min46sek. Eine Verbesserung um 6,5 Minuten.

Es lohnt sich also an der Laufökonomie zu arbeiten und diesen Parameter im Trainingsprozess im Auge zu haben. 

Hoffnungsvoll blicken wir in die Zukunft, dass diese Parameter zuverlässig, nicht nur im Labor, festgestellt werden können, sondern auch mit praktikablen und smarten Geräten wie dem LactoLevel bald von zu Hause aus, auf der Laufbahn oder dem Laufband, ermitteln werden können.

Grundsätzlich lassen sich folgende Aspekte in der Literatur finden, was wohl maßgeblich zu einer Verbesserung führt:

  • Das allgemeine Laufvolumen
  • Unterschiedliche Tempi und Intensitäten 
  • Krafttraining (insbesondere Maximalkrafttraining)
  • Sehnentraining

Volumen und Intensität

Volumen sowie Tempo und Intensität sind sicherlich Parameter, mit denen die meisten im Training täglich zu tun haben und wenig Erklärung bedarf. Um auf diese beiden Punkte kurz einzugehen, das Laufvolumen sollte nicht sprunghaft gesteigert werden und allgemeine Angaben wie eine Steigerung des Volumens um 10% pro Woche sind keine sinnvollen Leitsätze die pauschalisiert angenommen werden sollten. Das Volumen kann gesteigert werden, wenn es keine orthopädischen Bedenken gibt, wenn man mit unterschiedlichen Schuhen sein Training ausübt, wenn die Intensität nicht im gleichen Zug gesteigert wird, wenn die Energieversorgung sichergestellt ist und ausreichend Regeneration neben dem erhöhten Volumen möglich ist. Möchte man mehr Intensität in sein Training einbauen, sollte man sich ebenfalls über ähnliche Punkte Gedanken machen. Routinierte Athleten haben in Punkto Volumen und Intensität meist ein geschulteres Körpergefühl und können auf Grund ihrer Erfahrung damit verantwortungsbewusster umgehen als Ausdauersport-Rookies. 

(Maximal-)Krafttraining

Bei den beiden letzteren Punkten gibt es sicher größere Fragezeichen. Wenn wir von Krafttraining sprechen, dann meinen wir damit das typische Krafttraining mit schweren Gewichten (in der Regel mit Hanteln). Hier ist zuallererst einmal zu sagen, dass wenn man mit Krafttraining starten möchte dies im Idealfall an den Entlastungstagen tut. Außerdem sollte man mit leichten Gewichten die komplexen Übungen beginnen, damit die richtige Technik und damit auch eine stabile Ausführung der Übungen sichergestellt sind und man sich am besten von einem echten Experten in die Übungen einführen lässt. Bitte benutzt nicht irgendwelche X-beliebigen Youtube Tutorials. Wer z.B. aus Oberfranken kommt sollte zur Therapie Loft Fichtelgebirge und Tobi Herrmannsdörfer und seinem Team gehen. Tobi betreut Spitzentriathleten darunter Anne Haug und Laura Lindemann. 

Um Technik und Stabilität auf ein gutes Niveau zu bringen ist es sinnvoll die Übungen mit leichten Gewichten und hoher Wiederholungszahl zu trainieren. Nach diesem Schritt kann man das Gewicht schrittweise erhöhen und sich bei 12-15 Wiederholungen an die höhere Last gewöhnen, um auch hier die Technik korrekt auszuführen. Nach 4-6 Einheiten kann man dann nochmal das Gewicht steigern und auf 5-8 Wiederholungen gehen bei 1 Minute Pause. Dabei genügen 2-3 Serien pro Übung. Eine bis maximal zwei Krafttrainingseinheiten von 45-60min pro Woche sind dabei vollkommen ausreichend. 

Klassische Kraftübungen für Läufer und Triathleten sind:

  • Squads
  • Dead Lifts
  • Pull Ups
  • Split Squads oder Lunges
  • Hip Thrusters
  • Dips

Diese Übungen trainieren die entsprechende Antriebsmuskulatur und dabei auch gleichzeitig die Core-Stabilität. Versucht bei allen Übungen die komplette Bewegungsbandbreite auszunutzen (full range of motion), damit auch alle Anteile eures Muskels beansprucht werden. 

Warum dann auch noch Sehnentraining ?

Die Sehne ist die Schnittstelle zwischen Muskel und Knochen. Sie überträgt (speichert und absorbiert) die aufgebaute Energie auf unser Skelettgerüst. Sehnen werden unter sportlichen aber auch unter präventiven Gesichtspunkten immer nach ihrer Elastizität und Nachgiebigkeit beurteilt. Ohne dieses federartige Biomaterial wäre es nicht möglich die chemische Energie, die im Muskel produziert wird, in mechanische Energie umzuwandeln und damit effizienter und schneller zu laufen. Durch konventionelles Krafttraining wird aber die Sehne nicht entsprechenden Reizen ausgesetzt, die dazu führen, dass zum Beispiel die Sehnensteifigkeit sich dem zunehmenden Kraftpotential anpasst. Es entsteht eine Dysbalance, wodurch zuerst die Kraft nicht optimal auf den Knochen übertragen wird. Im zweiten Schritt baut sich eine Dysbalance auf, die im schlechtesten Falle zu einer Entzündung und Verletzung führt. 

Für das Laufen sind vor allem die Patellasehne über dem Knie und die Plantarsehne an der Fußsohle wichtige Kraftüberträger. In der ersten Hälfte der Stützphase beim gleichmäßigen Laufen, treten Bremskräfte auf, die von den Patellasehnen absorbiert werden. Man geht davon aus, dass etwa 50% der absorbierten Energie in der Vortriebsphase noch als Vortriebsenergie zur Verfügung stehen. Diese 50% recycelte Energie ist aber nur eine Schätzung und unterliegt sehr wahrscheinlich großen individuellen und interindividuellen Schwankungen. 

Ursprünglich wurde angenommen, das beim Laufen der Dehnungs-Verkürzungszyklus (wir denken an plyometrisches Training) für die Kraftentwicklung beim Laufen eine entscheidende Rolle spielt. Wahrscheinlich besitzt der Dehnungs-Verkürzungszyklus auch einen Anteil, aber eher einen geringeren, da die Kontraktionszeiten beim Laufen zu lange dauern. Die Arbeit der Kniestrecker beim Laufen wird nämlich annähernd statisch verrichtet. Bei isometrischen Kontraktionen ist der Muskel in der Lage besonders kostengünstig seine optimale Länge zu halten und gleichzeitig ein Maximum an Kraftpotential zu entwickeln. Die Längenänderung der Muskel-Sehnen Einheit wird allein von der Patellasehne übernommen. 

Die Plantarbeuger arbeiten während der Stützphase allerdings verkürzend, was insofern wichtig ist da diese Gruppe maßgeblich an der Bildung der mechanischen Energie beteiligt ist, die nicht recycelt werden kann. Diese Energie geht in Form von Wärmeenergie „verloren“. Unterstützt werden die Plantarbeuger von der Achillessehne. Diese sorgt dafür, dass die chemische Energie aus dem Muskel hoch effizient in mechanische Energie umgewandelt wird. Es wird davon ausgegangen, dass beim Laufen etwa 75% des Stoffwechselumsatzes auf die Erzeugung von mechanischer Energie zurückzuführen ist. Verbessert sich nun durch ein gezieltes Muskel-Sehnentraining die Arbeitsweise der Muskel-Sehnen-Einheit so ist auch mit einer signifikanten Verbesserung der Laufökonomie zu rechnen. Dies wurde auch bereits in einer 12-wöchigen Interventionsstudie empirisch nachgewiesen. Es wurde eine mittlere Verbesserung der Laufökonomie von 4% festgestellt. Den Effekt einer solchen Verbesserung auf die Marathonzielzeit haben wir bereits am Anfang dieses Artikels ausgeführt. 

Und was ist mit Plyometrie – die soll doch bekanntlich auch die Laufökonomie verbessern?! Ja, auch Plyometrie ist wichtig fürs Laufen. Es hat aber laut der aktuellen Studienlage keinen größeren Effekt auf die Laufökonomie. Vielmehr auf die Explosivkraft, Maximalkraft sowie die Stabilität in den unteren Extremitäten und der Hüfte. 

Die Take Home Message lautet deshalb: integriert in eurer Krafttraining sowohl Plyometrie- als auch Muskel- und Sehnen-Training. 

Viel Spaß beim Training 

Praktische Trainingsinterventionen stellen wir in unserer Knowledge Hub unter dem Punkt Athletiktraining für unsere AthletInnen zur Verfügung: Muskel-Sehnen-Training

Quellen:

Albracht, Kirsten, und Adamantios Arampatzis. „Exercise-Induced Changes in Triceps Surae Tendon Stiffness and Muscle Strength Affect Running Economy in Humans“. European Journal of Applied Physiology 113, Nr. 6 (Juni 2013): 1605–15. https://doi.org/10.1007/s00421-012-2585-4.

Arampatzis, Adamantios, Gianpiero De Monte, Kiros Karamanidis, Gaspar Morey-Klapsing, Savvas Stafilidis, und Gert-Peter Brüggemann. „Influence of the Muscle-Tendon Unit’s Mechanical and Morphological Properties on Running Economy“. Journal of Experimental Biology 209, Nr. 17 (1. September 2006): 3345–57. https://doi.org/10.1242/jeb.02340.

Barnes, Kyle R., und Andrew E. Kilding. „Strategies to Improve Running Economy“. Sports Medicine 45, Nr. 1 (Januar 2015): 37–56. https://doi.org/10.1007/s40279-014-0246-y.

Beattie, Kris. „Strength Training for Endurance Runners“. In Concurrent Aerobic and Strength Training, herausgegeben von Moritz Schumann und Bent R. Rønnestad, 341–55. Cham: Springer International Publishing, 2019. https://doi.org/10.1007/978-3-319-75547-2_23.

Bohm, Sebastian, Falk Mersmann, Alessandro Santuz, und Adamantios Arampatzis. „Enthalpy Efficiency of the Soleus Muscle Contributes to Improvements in Running Economy“. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences 288, Nr. 1943 (27. Januar 2021): 20202784. https://doi.org/10.1098/rspb.2020.2784.

Joyner, M. J. „Modeling: Optimal Marathon Performance on the Basis of Physiological Factors“. Journal of Applied Physiology 70, Nr. 2 (1. Februar 1991): 683–87. https://doi.org/10.1152/jappl.1991.70.2.683.

Llanos-Lagos, Cristian, Rodrigo Ramirez-Campillo, Jason Moran, und Eduardo Sáez De Villarreal. „Effect of Strength Training Programs in Middle- and Long-Distance Runners’ Economy at Different Running Speeds: A Systematic Review with Meta-Analysis“. Sports Medicine 54, Nr. 4 (April 2024): 895–932. https://doi.org/10.1007/s40279-023-01978-y.

O Sullivan, Ian J., Mark I. Johnson, Karen Hind, Sarah Breen, und Peter Francis. „Are Changes in Running Economy Associated with Changes in Performance in Runners? A Systematic Review and Meta-Analysis“. Journal of Sports Sciences 37, Nr. 13 (3. Juli 2019): 1521–33. https://doi.org/10.1080/02640414.2019.1575177.

Rønnestad, B. R., und I. Mujika. „Optimizing Strength Training for Running and Cycling Endurance Performance: A Review“. Scandinavian Journal of Medicine & Science in Sports 24, Nr. 4 (August 2014): 603–12. https://doi.org/10.1111/sms.12104.

Van Hooren, Bas, Ivan Jukic, Maartje Cox, Koen G. Frenken, Iker Bautista, und Isabel S. Moore. „The Relationship Between Running Biomechanics and Running Economy: A Systematic Review and Meta-Analysis of Observational Studies“. Sports Medicine 54, Nr. 5 (Mai 2024): 1269–1316. https://doi.org/10.1007/s40279-024-01997-3.

Vikmoen, Olav, Bent R. Rønnestad, Stian Ellefsen, und Truls Raastad. „Heavy Strength Training Improves Running and Cycling Performance Following Prolonged Submaximal Work in Well‐trained Female Athletes“. Physiological Reports 5, Nr. 5 (März 2017): e13149. https://doi.org/10.14814/phy2.13149.

Zechner, Maximilian, Konstantin Warneke, und Andreas Konrad. „The Effects of Stretching on Running Economy – A Systematic Review with Meta-Analysis“. Current Issues in Sport Science (CISS) 9, Nr. 4 (23. September 2024): 066. https://doi.org/10.36950/2024.4ciss066.