Maximale Leistung

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Wie die Tageszeit unsere Leistungsfähigkeit beeinflusst |

Unsere Leistungsfähigkeit unterliegt im Laufe des Tages großen Schwankungen. In der Regel steigt das Leistungsvermögen während des Tages an und erreicht gegen Abend ein Maximum. Dieses Muster ist jedoch nicht bei allen Personen gleich. Die Belastbarkeit und die Leistungsfähigkeit hängen auch von der Art der zu erbringenden Leistung ab. Ein Blick auf die aktuelle Studienlage verrät, bei welchen Aktivitäten die größten Leistungsschwankungen im Verlauf eines Tages vorliegen und wann eine optimale Leistung erreicht werden kann.

EINFLUSS DER TAGESZEIT

Bei Sportarten mit hohen kognitiven Komponenten wird das Leistungsmaximum in der Regel am Vormittag erreicht. Liegt der Schwerpunkt einer Sportart auf feinmotorischen und technischen Komponenten, können Höchstleistungen vormittags und nachmittags erreicht werden, während sie gegen Abend absinken. Anders verhält es sich mit physisch dominierten Leistungen; hier liegen die Höhepunkte konsistent am späten Nachmittag sowie am Abend. So steigen die Sprungkraft und die Sprintschnelligkeit abends um 3 bis 12 Prozent im Vergleich zu morgens an. Ähnliche Leistungsvorteile am Abend zeigen sich bei kurzzeitigen anaeroben Ausdauertests wie dem „Wingate Anaerobic Test“ auf dem Radergometer. Auch die aerobe Ausdauerleistung erreicht gegen Abend ihr Maximum. Neben eindeutigen Befunden aus dem Schwimm- und Radsport schnitten bspw. erwachsene Fußballer bei einem Shuttle-Test abends um etwa 14 Prozent besser ab als morgens.

EFFEKTIVITÄT DES TRAININGS

Aber nicht nur unsere Leistungsfähigkeit an sich, sondern auch die Anpassung an Trainingsreize wird von der Tageszeit beeinflusst. So rief in einer Interventionsstudie ein kombiniertes Kraft- und Ausdauertraining größere Zuwächse in der Muskelmasse hervor, wenn die Probanden ihr Trainingsprogramm abends anstatt morgens absolvierten. Diese Erkenntnisse stehen in einem engen Zusammenhang mit unserem zirkadianen bzw. Biorhythmus, also der Abfolge verschiedener physiologischer und biologischer Vorgänge im Laufe eines Tages, und spielen entsprechend eine bedeutende Rolle bei der Trainingsplanung oder der Vorbereitung auf Wettkämpfe. Der Biorhythmus unterscheidet sich von Person zu Person. So können zwar über größere Probandengruppen hinweg klare Schlüsse hinsichtlich der besten Trainingszeit gezogen werden, jedoch kann diese Zeit zwischen einzelnen Personen stark abweichen. Eine Reihe von Studien befasste sich mit der Frage, wie genau unser Biorhythmus unsere physische Leistungsfähigkeit beeinflusst und wie es zu den genannten individuellen Unterschieden kommen kann. Nicht minder interessant sind Strategien, die Trainer und Sportler verfolgen können, um Schwankungen der Leistungsfähigkeit zu reduzieren. Der aktuelle Forschungsstand zu diesen beiden Fragen wurde nun von einer US-amerikanischen Forschergruppe in einem systematischen Review zusammengetragen und in der renommierten Fachzeitschrift „Journal of Strength and Conditioning Research“ veröffentlicht.¹ In die Übersichtsarbeit flossen 49 Einzelstudien mit mehr als 700 Teilnehmern unterschiedlicher Sportarten und Leistungsniveaus ein.

QUICK FACTS

Leistungsschwankungen im Tagesverlauf

Kognitive Leistungen vormittags am höchsten
Feinmotorische und technische Leistungen vormittags und nachmittags am höchsten
Physische Leistungen nachmittags und abends am höchsten

Einflussfaktoren

Körpertemperatur
Zentrale und periphere Faktoren sowie Biomarker im Blutserum
Chronotyp und typische Trainingszeit
Sauerstoffaufnahme

Gegenmaßnahmen

Verlängertes Aufwärmen
Musikhören während des Aufwärmens
Koffeineinnahme
Anpassen der typischen Trainingszeit

ERKLÄRUNGSANSÄTZE

Die Studien nennen zahlreiche Faktoren, die unsere physische Leistungsfähigkeit im Verlaufe eines Tages beeinflussen. Zu den wichtigsten und am häufigsten untersuchten Eigenschaften zählen die Körpertemperatur, zentrale und periphere Faktoren sowie Biomarker, der Chronotyp und die typische Trainingszeit sowie die Sauerstoffaufnahme.

• Körpertemperatur: Unsere Körpertemperatur ist der am besten untersuchte Parameter im Zusammenhang mit Schwankungen des Leistungsvermögens. Sie ist morgens relativ niedrig und erreicht gegen Nachmittag bzw. Abend ein Hoch. Niedrige Temperaturen stehen dabei in einem Zusammenhang mit niedriger Leistungsfähigkeit und hohe Temperaturen mit hoher Leistungsfähigkeit bezüglich verschiedener physischer Parameter wie Kraft, Geschwindigkeit und eigenem Belastungsempfinden. Zwar ist dieser Zusammenhang klar belegt, jedoch gibt es noch keinen Konsens hinsichtlich des zugrunde liegenden Mechanismus. Ein möglicher Erklärungsansatz betrifft die Nervenleitgeschwindigkeit und die Kontraktilität der Muskulatur, die beide bei höheren Körpertemperaturen ansteigen. Diesen Mechanismus nahmen einige Forscher zum Anlass und untersuchten mittels Elektromyografie (EMG) zu unterschiedlichen Tageszeiten die Muskelaktivität während verschiedener Belastungsformen. In diesen Studien wurden hauptsächlich zwei Faktoren betrachtet, die die muskuläre Leistung beeinflussen: zentrale Faktoren wie der Input des zentralen Nervensystems auf der einen Seite und periphere Faktoren wie die Muskelkontraktion auf der anderen Seite.
• Zentrale und periphere Faktoren: Mehrere Untersuchungen kamen zu dem Ergebnis, dass sowohl zentrale als auch periphere Faktoren in ähnlichem Maße für Leistungssteigerungen bei höherer Körpertemperatur verantwortlich sind. Eine Reihe anderer Studien wiederum führte die erhöhte Leistungsfähigkeit hauptsächlich auf periphere Faktoren zurück – in diesen Untersuchungen blieb der neuronale Input unabhängig von Tageszeit und Körpertemperatur relativ konstant.
• Biomarker im Blutserum: Im Blutserum gemessene Biomarker spielen ebenfalls eine bedeutende Rolle für Leistungsschwankungen im Tagesverlauf. Zu diesen Markern zählen antioxidative Enzyme sowie Hormone, die Stress, Stimmung und Schlaf beeinflussen. Gewichtheber schnitten bei verschiedenen Kraftübungen bspw. dann besser ab, wenn große Mengen an antioxidativen Enzymen, aber nur geringe Konzentrationen an Markern für Muskelschäden in ihrem Serum gemessen wurden. Im Ausdauersport scheint die hormonelle Kontrolle des Glukosestoffwechsels die Leistung maßgeblich zu beeinflussen. So schnitten Radfahrer bei einem Ausdauertest abends besser ab als morgens. Gleichzeitig waren bei den morgendlichen Tests die Insulin-, die Cortisol- und die Testosteronkonzentrationen höher und die Plasmaglukosekonzentration niedriger als am Abend. Die Autoren schließen daraus, dass das „niederglykämische Milieu“ morgens einer hohen Ausdauerleistung wenig zuträglich ist. Jedoch ist es auch wichtig zu erwähnen, dass Veränderungen in der Körpertemperatur die Effekte unterschiedlicher Konzentrationen an Biomarkern überdecken können und die aktuelle Studienlage hierzu noch keine finalen Schlussfolgerungen zulässt.
• Chronotyp und typische Trainingszeit: Einige Forschergruppen gehen davon aus, dass Sportler ihre besten Leistungen dann erbringen, wenn die Leistungserbringung mit ihrem Chronotyp (Morgentyp, Abendtyp, intermediärer Typ) übereinstimmt. Viele Studienergebnisse weisen dabei darauf hin, dass Morgentypen deutlich stärker negativ beeinflusst werden, wenn sie außerhalb ihrer bevorzugten Zeit Sport treiben, als das bei Abend- und intermediären Typen der Fall ist. Eine weitere interessante Erkenntnis rückt den gängigen Zeitpunkt des Trainings in den Fokus: Wer z. B. morgens seine Laufoder Radeinheiten durchführt, hat tendenziell auch morgens sein Leistungsoptimum – für das Nachmittags- und Abendtraining gilt dies entsprechend umgekehrt. Zuletzt zeigte sich auch, dass das subjektive Belastungsempfinden sowohl vom Chronotypen als auch von der typischen Trainingszeit beeinflusst wird. Schwimmer fühlten sich nach einer Einheit demnach weniger stark belastet, wenn diese ihrem eigenen Chrono- oder Trainingsrhythmus entsprach.
• Sauerstoffaufnahme: Ein letzter Aspekt zur Erklärung von Leistungsschwankungen im Tagesverlauf sind physiologische Mechanismen. Hierzu zählen die Entwicklung der Sauerstoffaufnahme, die maximale Sauerstoffaufnahme und die anaerobe Kapazität, gemessen vornehmlich während Ausdauerbelastungen. All diese Faktoren sind in der Regel nachmittags und abends beschleunigt beziehungsweise erhöht. Auch in den betreffenden Studien standen die genannten Marker in einem Zusammenhang mit höheren Körpertemperaturen. Dies legt die Vermutung nahe, dass der Übergang von im Blut gebundenem Sauerstoff bei hohen Muskeltemperaturen besser als bei niedrigen funktioniert.

Stimmen Trainingszeiten und Chronotyp überein, können laut Forschung die besten Leistungen erzielt werden.

STRATEGIEN

Glücklicherweise existieren verschiedene Strategien, um Schwankungen in unserem Leistungsvermögen zu minimieren und um auch zu solchen Tageszeiten leistungsfähig zu sein, die nicht unserem Chronotypen entsprechen. Eine gut untersuchte Strategie ist dabei ein verlängertes Aufwärmen, was eine Erhöhung der Körpertemperatur zur Folge hat. Ein ausgiebiges Warm-up entfaltet vor allem morgens seine Wirkung, wenn die Körpertemperatur vergleichsweise eher niedrig ist. So konnte eine Reihe an Studien zeigen, dass mit einem normalen Warm-up die Leistung bei Sprungkraft- und Ausdauertests morgens niedriger als nachmittags ist. Verlängerten die Sportler ihr Warm-up, bestand jedoch kein statistisch signifikanter Unterschied mehr zwischen den Tageszeiten. Eine weitere vielversprechende Strategie ist Musikhören während des Aufwärmens. Hierdurch wird zwar zu allen Tageszeiten eine Leistungssteigerung erzielt – jedoch fällt diese morgens am größten aus. Diese Annahme konnte in Untersuchungen mit kurzzeitigen Sprint- und Ausdauerbelastungen belegt werden. Ein plausibler Erklärungsansatz ist eine höhere Intensität des Warm-ups durch animierende Musik, was wiederum die Körpertemperatur ansteigen lässt. Auch Koffein wird ein leistungssteigernder Effekt zugeschrieben. Ähnlich wie bei der Unterstützung des Aufwärmens mittels Musik scheint dieser Effekt allerdings nicht zu jeder Tageszeit gleich groß zu sein. Professionelle Judoka konnten in einer Studie nur morgens von einer Koffeineinnahme profitieren; abends zeigte sich keine Erhöhung der untersuchten anaeroben Ausdauerleistung. Vergleichbare Ergebnisse konnten hinsichtlich der Sprintleistung und des Reaktionsvermögens ermittelt werden.
Die letzte in der Übersichtsarbeit untersuchte Strategie zur Reduktion von Leistungsschwankungen ist die Anpassung der gewöhnlichen Trainingszeit. Auch hier sind die Ergebnisse der eingeschlossenen Studien relativ einheitlich: Waren Maximalkraft, Sprungkraft und Kurzzeitausdauer von Sportlern verschiedener Sportarten unter normalen Bedingungen nachmittags und abends erhöht, konnte ein mehrwöchiges Training am Morgen diese Leistungsunterschiede weitestgehend aufheben.

ZUKÜNFTIGE STUDIEN

Aktuell ist noch ungeklärt, welches die genauen zugrunde liegenden Mechanismen der Strategien zur Reduktion von Leistungsschwankungen sind und wie diese miteinander interagieren. Außerdem wurden bisher nur selten Studien mit Frauen durchgeführt. Hier scheint vor allem die Berücksichtigung des weiblichen Hormonzyklus ein vielversprechendes Feld für zukünftige Studien zu sein.

FAZIT

Unsere Leistungsfähigkeit unterliegt im Laufe eines Tages größeren Schwankungen. Wer weiß, welche Faktoren diesen Schwankungen zugrunde liegen und welche Gegenmaßnahmen ergriffen werden können, kann sein Training optimal planen und auch zu solchen Uhrzeiten maximale Leistungen erbringen, die nicht dem individuellen Biorhythmus entsprechen.

DR. STEFAN ALTMANN
ist Leiter der Leistungsdiagnostik am Institut für Sport und Sportwissenschaft des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) sowie Koordinator Sportphysiologie & Wissenschaft der TSG ResearchLab gGmbH.
www.sport.kit.edu

Fotos: metamorworks – stock.adobe.com, skypicsstudio – stock.adobe.com, Dr. Stefan Altmann

Quellen: ¹Kusumoto, H., Ta, C., Brown, S. M. & Mulcahey, M. K. (2021). Factors Contributing to Diurnal Variation in Athletic Performance and Methods to Reduce Within-Day Performance Variation: A Systematic Review. The Journal of Strength & Conditioning Research, 35, 119–13.