Nachbrenneffekt: Was das ist, Wie lange hält er an, Was beachten

Was bedeutet Nachbrenneffekt: Definition und Bedeutung

Der wissenschaftliche Begriff für den Nachbrenneffekt lautet EPOC. Die vier Buchstaben sind eine Abkürzung für den englischen Ausdruck Excess post-exercise oxygen Consumption. Übersetzt bedeutet dies: Erhöhter Sauerstoffverbrauch nach dem Sport. Der Nachbrenneffekt beschreibt einen Vorgang, der sich nach dem Sport im Körper abspielt. Sportphysiologen sehen im Nachbrenneffekt den Sauerstoffverbrauch des Körpers, der über dem des Ruhezustandes liegt. Der Körper zeigt eine physiologische Reaktion auf eine körperliche Belastung.

Jeder menschliche Körper benötigt für die normalen und lebenswichtigen Abläufe im Körper Energie. Das Halten der Körpertemperatur, die Atmung, Stoffwechsel und Blutkreislauf sind nur einige körperliche Prozesse, die ein Körper im Ruhezustand oder auch grundsätzlich durchführt. Die Energie für die Abläufe wird über den Grundumsatz gedeckt. Der Grundumsatz ist der Energieverbrauch eines Körpers im Ruhezustand.

Wie hoch dieser Energiebedarf ist, hängt von unterschiedlichen Faktoren ab. Das Alter eines Menschen und das Körpergewicht sind für den Energiebedarf wichtig. Mit der groben Faustregel Körpergewicht in Kilogramm x 24 Stunden lässt sich der Grundumsatz einschätzen. Das Geschlecht, Körpergröße und das Alter verfeinern das Ergebnis. Männer haben von Natur aus einen höheren Muskelanteil im Körper und daher einen höheren Grundumsatz als Frauen.

Für die genaue Bestimmung gibt es Tabellen und die Harris-Benedict-Formel, mit deren Hilfe der Grundumsatz exakt bestimmt werden kann. Das Ergebnis gibt die Energiemenge oder Kalorienzahl an, die ein Körper jeden Tag benötigt. Eine Person mit einem Körpergewicht von 70 kg hat ungefähr einen Grundumsatz von 1680 kcal. Der Grundumsatz macht im Alltag zwischen 50 und 70 Prozent der verbrauchten Energie eines Tages ab. Der Rest wird durch die Aktivität bestimmt.

Damit der Körper Gewicht verliert, sollte die Kalorienmenge reduziert werden oder der Grundumsatz erhöht werden. Der Energiebedarf eines Körpers wird durch sportliche Aktivität höher. Wie hoch die Steigerung ist, hängt von der Sportart, der Intensität und Dauer ab. Aktivität bringt den Körper aus seiner Ruhephase. Nach der Beendigung des Sports fällt der Körper nicht sofort in seine Ruhephase zurück. Der erhöhte Energiebedarf hält nach dem Sport an. Je nachdem wie der Körper gefordert wurde, hält dieser Nachbrenneffekt bis zu 48 Stunden an.

Die drei Phasen des Nachbrenneffekts

Der EPOC ist ein Anzeichen dafür, dass der Körper durch die Anforderung beim Sport im Anschluss daran in eine Regenerationsphase wechselt. Der Körper verlässt während der sportlichen Aktivität seine Komfortzone, den Grundumsatz. Mit dem höheren Energiebedarf steigt der Sauerstoffbedarf. Wird während der körperlichen Aktivität die veränderte Sauerstoffaufnahme gemessen, zeigt sich eine Kurve, die nach dem Sport abfällt. Der Weg zurück von der Leistung in den Ruhezustand unterteilen Wissenschaftler in drei Phasen.

1.Phase

Der Körper ist aufgewärmt und hat weiterhin einen erhöhten Sauerstoffbedarf. Der Sport hat den Adrenalinausschüttung erhöht. Das Hormon sorgt dafür, dass der Energiebedarf weiterhin erhöht ist. Weiterhin füllt der Körper seine Sauerstoffreserven in den roten Blutkörperchen und seinen Energiespeichern wieder auf. Biologen sprechen von ATP-Synthese, einem Vorgang, über den der Körper Sauerstoffreserven in den Zellen anlegt. Für die Abläufe nimmt der Körper über die Atmung weiterhin mehr Sauerstoff auf als er sofort verbraucht. Die Größenordnung liegt bei 1,5 -2L. Die erste Phase nach dem Sport ist die kürzeste des Nachbrenneffekt und hält nur Sekunden bis Minuten an.

2.Phase

Herzaktivität und erhöhte Lungentätigkeit verbrauchen für ihre Funktion Sauerstoff. Der Körper geht in die nächste Regenerationsphase. Die Schilddrüse produziert das Hormon Thyroxin, das Einfluss auf den Energiestoffwechseln und ist am Muskelaufbau beteiligt. Der Körper betreibt Gluconeogenese aus Lactat. Lactat ist ein Salz, das vom Körper während des Sports aus der Milchsäure freigesetzt wird. Der Körper setzt die Salze in Zucker um, die dem Blutzuckerspiegel zur Verfügung stehen. Für diese Prozesse benötigt der Körper circa 4-4,5 l mehr Sauerstoff. Die Phase hat eine Dauer von circa 15 Minuten.

3.Phase

Die beanspruchten Muskeln nach dem Sport in einem Spannungszustand. Die Spannung der Muskeln wird als Tonos bezeichnet. Je nach Aktivitäts- und Ruhephase unterscheidet sich der Muskeltonus. Nach dem Sport ist die Spannung höher als im Grundzustand. In den Zellen beginnt die Regeneration, die aus einer Erneuerung besteht. In dieser Phase beträgt der Sauerstoffbedarf das Volumen von 20 Litern. Der Körper arbeitet daher parallel dazu an der Anregung der Energiebereitstellung. Dieses betrifft zu Beispiel die Atmung. Die letzte Phase des Nachbrenneffekts kann 12 bis 24 Stunden anhalten.

Was passiert beim Sport im Körper

Der Körper reagiert auf sportliche Aktivität. Eine dieser Reaktionen ist ein erhöhter Sauerstoffbedarf, der durch eine intensive Atmung angezeigt wird. Je größer die Belastung, desto stärker beginnen Sportler zu atmen. Der Körper passt sein Herz-Kreislaufsystem und die Atmung an die Belastung an. Dies geschieht mit Verzögerung zum tatsächlichen Sauerstoffbedarf.

Es dauert einige Minuten, bis Bedarf und Zufuhr wieder im Gleichgewicht sind und ein Steady State erreicht wird. Der Körper gerät in eine Phase des Sauerstoffdefizits, da mehr verbraucht wird als zugeführt wird. Messung haben gezeigt, dass die nachgeatmete Menge größer ist als das vorherige Defizit. Dies gilt als Beleg dafür, dass nach dem Sport Prozesse im Körper ablaufen, die Sauerstoff benötigen und der Körper nicht sofort in den Grundzustand zurückfällt, sondern in eine Regenerationsphase fällt.

Die Homöostase

Die Homöostase ist die Fähigkeit des Körpers im Inneren von Zellen und Organen für annähernd gleichbleibende Bedingungen zu sorgen. Die geschieht unabhängig von äußeren Einflüssen und Schwankungen. Beim Sport wird der Körper aus seinem Komfortablen Zustand geholt. Die Regelvorgänge der Homöostase sorgen dafür, dass dieser Zustand nach dem Sport wieder hergestellt. Daran beteiligt ist unter anderem Atemsystem.

Der zu Beginn einer Aktivität auftretende Sauerstoffmangel wird von einer Erhöhung der Kohlenstoffdioxidkonzentration begleitet. Das Kohlendioxid ist ein Zeichen dafür, dass der Körper auf Sauerstoff zurückgreift, der in den roten Blutkörperchen gespeichert ist. Die Homöostase reagiert mit schnellerer Atmung und füllt nach dem Sport die Reserven wieder auf.

Sportarten, die den Nachbrenneffekt fördern

Der Körper atmet in den 12 Stunden nach dem Sport noch bis zu 26 Liter Sauerstoff nach. Es gibt Messungen, die eine erhöhte Sauerstoffaufnahme bis zu 38 Stunden nach dem Sport gezeigt haben. Das Volumen an Sauerstoff, dass der Körper benötigt und die Dauer des Nachbrenneffekts hängt unter anderem von der Belastungsdauer und der Intensität ab. Sportwissenschaftler sprechen in diesem Zusammenhang von anaeroben und aeroben Belastungen. Aerob bedeutet Luft und bezieht sich auf den Sauerstoff, der für ein Sporttraining zur Verfügung steht.

Ein Anaerobes Training ist ein Training mit wenig Sauerstoff und einer hohen Atemfrequenz. Umgangssprachlich kommen Sportler „aus der Puste“. Die Atmung kann den Sauerstoffbedarf nicht decken, die Herzfrequenz steigt in hohe Bereiche. In dieser Phase verbrennt der Körper ein Maximum an Energie, jedoch kein Fett. Die Trainingsform ist gesundheitlich nicht unbedenklich und sollte nur in kurzen Intervallen durchgeführt werden.

Das aerobe Training ist gemäßigter und unter ausgeglichenem Sauerstoffgehalt. Der EPOC zeigt beim anaeroben Intervalltraining höhere Werte. Es genügt dabei regelmäßig den Puls in höhere Bereiche zu bringen und die Zeit zwischen den Spitzen mit Aktivität in niedrigerer Pulsfrequenz zu füllen.

Den Nachbrenneffekt beeinflussen

Ein Messwert des Körpers, der leicht zu kontrollieren ist, ist die Herzfrequenz. Bei ruhigen Sportarten wie Yoga oder einer entspannten Laufeinheit liegt die Frequenz im unteren bis mittleren Bereich. Der Körper gerät in diesem Fall nicht an seine Belastungsgrenze. Jeder Mensch hat einen natürlichen Maximalpuls. Der Maximalpuls ist die höchste Frequenz, die der Herzschlag unter hoher Belastung erreichen kann. Erreicht die Herzfrequenz währende eines Trainings 80 % des Maximalpuls, ist der anaerobe Bereich erreicht.

Zur Ermittlung des Maximalpuls wird das Alter von 220 abgezogen. Ein 40-jähriger Mann hat demnach einen Maximalpuls von 180. Ab einer Herzfrequenz von 144 trainiert der 40-Jährige im anaeroben Bereich.

Ein anderes sicheres Zeichen dafür, dass sich ein Nachbrenneffekt einstellt ist die Atmung. Verhindert die Atmung eine Unterhaltung beim Training, so wird der Energieverbrauch nach dem Training fortgesetzt.

Wie hoch der Nachbrenneffekt tatsächlich ist, ist individuell. Alter, Geschlecht, Körpergewicht und das Fitnesslevel machen den Nachbrenneffekt für jeden Sportler zu einem persönlichen Faktor.

Wie lange hält der Nachbrenneffekt an

Der Nachbrenneffekt hat einen Bezug zur Regenerationsphase. Personen, die sportlich durchtrainiert sind, haben eine kürzere Regenerationsphase. Die Aufnahme von Sauerstoff fällt schneller ab. Stärke, Dauer und Intensität der sportlichen Belastung beeinflussen den EPOC. Ein leichter Dauerlauf wird zu einer kurzen Zeit des Nachbrenneffekts sorgen. Ein Nachmittag mit schwerem Krafttraining zu einer langen Zeit des Nachbrenneffekts. Ein Körper, der an die Belastungsgrenze gebracht wurde, kann bis zu 24 Stunden noch zusätzliche Energie über den Nachbrenneffekt verbrauchen.

Wie hoch der zusätzliche Energieverbrauch ist, hängt vom Training und der körperlichen Konstitution des Sportlers ab. Eine Faustregel nennt eine Summe von 10 % der Kalorien, die während des Trainings verbraucht wurden, als zusätzlichen Energiebedarf. Bei einem Training mit einem Verbrauch von 500 Kalorien, bekommt der Sportler zusätzlich 50 Kalorien dazu. Das klingt erst einmal wenig. In Hinblick auf drei bis vier Sporteinheiten in einer Woche und das auf das Jahr hochgerechnet ergeben sich bis zu 10000 Kalorien, die sich zusätzlich ergeben.

Wie kann man den Nachbrenneffekt messen

Der EPOC kann durch eine Messung der Atemgase unter Belastung ermittelt werden. Bei der Spiroergometrie wird der Sauerstoffgehalt der Atemgase sowohl im Ruhezustand als auch in der intensiven Belastungsphase gemessen. Das Sportgerät ist dabei ein Ergometer. Der EPOC wird durch das Abziehen des Ruhewertes vom Belastungswert ermittelt. Die Maßeinheit ist ml/kg.

Unkomplizierter ist die Ermittlung über die Herzfrequenz. Messgeräte für die Herzfrequenz sind oft mit einer Software ausgestattet, die während des Tragens den EPOC-Wert berechnen können.

Nachbrenneffekt und Ernährung nach dem Sport

Nach dem Sport ist eine Nahrungszufuhr wichtig. Eine lange Zeit hielt sich der Mythos, dass eine Mahlzeit, die auf Kohlenhydrate basiert, den Nachbrenneffekt stoppt. Das wurde allerdings widerlegt, da die Ernährung keinen Einfluss auf den Nachbrenneffekt hat. Kohlenhydrate wirken sich lediglich auf den Fettstoffwechsel aus und sollten daher nach dem Sport nicht auf dem Ernährungsplan stehen. Für den Muskelaufbau sind Proteine geeignet, doch auch hier sollte es nicht mehr als 20 Gramm sein.

Der Nachbrenneffekt tritt nach einer Phase der hohen körperlichen Belastung. Nach einer intensiven Trainingseinheit laufen im Körper Regelungen ab, die auch nach dem Sport für einen höheren Energiebedarf sorgen. Sportliche Belastung versetzt den Körper in einen Zustand, der dem Stress ähnelt und Vorgänge aulöst, die über Hormone und Zellaktivität den Körper in den Ruhemodus zurückführen. Die Regeneration kann nicht über vorteilhafte Ernährung gesteuert werden oder im negativen Fall gebremst werden.

Zusammenfassung

• Der menschliche Körper benötigt für seine lebenswichtigen Funktionen Energie, die über den Grundumsatz abgedeckt wird.
• Der Energieverbrauch eines Körpers kann über Bewegung und Sport erhöht werden.
• Während der körperlichen Belastungen steigen unter anderem Kalorienverbrauch, Herzfrequenz, Puls und Sauerstoffbedarf.
• Der Körper wird während einer intensiven Trainingseinheit aus seinem Ruhemodus herausgeholt.
• Nach dem Sport sorgen körpereigene Regelungen dafür, dass der Ruhemodus wieder hergestellt wird. In dieser Zeit verbrennt der Körper weiterhin mehr Kalorien als im Ruhemodus.
• Die Zeit nach dem Sport mit einem erhöhten Energiebedarf wird als Nachbrenneffekt bezeichnet und kann bis zu 48 Stunden anhalten.
• Ein intensives Training, dass den Körper an die Belastungsgrenze bringt, sorgt für einen intensiveren Nachbrenneffekt.

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