Die Symphonie der Ausdauer

Bewegung als orchestriertes Zusammenspiel der Körpersysteme: Wie sich diese durch Ausdauertraining anpassen und welche Bedeutung dies für die Selbstständigkeit im Alter hat.

Das koordinierte Zusammenspiel verschiedener Körpersysteme ergibt Bewegung, so wie das Zusammenspiel verschiedener Instrumente eine Symphonie entstehen lässt. Vom Nervensystem, das Bewegung orchestriert, über das Herz-Kreislauf-System, das den Sauerstoff fliessend wie eine Violinmelodie zu den Muskeln trägt, bis zu den Muskelzellen, die wie die Blechbläser für Kraft sorgen.

Bei Ausdaueraktivitäten spielt das ganze Orchester im Einklang. Gehen, Joggen, Wandern, Rudern, Velofahren, Schwimmen oder Tanzen fordern das Zusammenspiel verschiedener Körpersysteme. Und wie jedes Mitglied eines Orchesters sich mit Übung verbessert, so passt sich jedes Körpersystem mit regelmässiger Bewegung an. Wie funktioniert das?

Die Reise des Sauerstoffs

Bewegung erfordert die Kontraktion von Muskelzellen. Dieser Prozess benötigt Energie, die vorwiegend aus der Verbrennung von Glukose und Fettsäuren in den Mitochondrien stammt. Die Mitochondrien sind kleine Organellen, die für die Energieproduktion einer Zelle verantwortlich sind. Da wir kaum nennenswerte Sauerstoffspeicher besitzen, muss dieser mit jedem Atemzug von der Umwelt zu den Mitochondrien der Muskelzellen transportiert werden.

Die Reise des Sauerstoffs beginnt mit der Kontraktion der Atemmuskulatur, hauptsächlich des Zwerchfells. Die Vergrösserung des Thoraxraums und der entstehende Unterdruck lassen die sauerstoffreiche Luft (21 %) in die Lungen einströmen. Von dort diffundiert der Sauerstoff über die extrem dünne und empfindliche Luft-Blut-Schranke (auch alveolokapilläre Membran genannt) in die Lungenkapillaren (sehr kleine Blutgefässe).

Im Blut bindet sich der Sauerstoff an das Hämoglobin, ein Protein in den roten Blutkörperchen, das für den Transport des Sauerstoffs notwendig ist. Das sauerstoffangereicherte Blut fliesst zum Herzen, von wo es dank der Pumparbeit des Herzens zu allen Geweben des Körpers transportiert wird.

Wenn das Blut die Muskulatur erreicht (z. B. Beinmuskulatur), diffundiert der Sauerstoff vom Blut in die Muskelzelle. Dort bindet er an das Myoglobin, das den Sauerstoff in der Muskelzelle speichert und bei Bedarf weiterleitet. Zum Schluss diffundiert der Sauerstoff ins Mitochondrium, wo er für die sauerstoffabhängige Energieproduktion benötigt wird. Dieser letzte Prozess ist abhängig von Enzymen – Molekülen, die den Abbau von Glukose und Fettsäuren ermöglichen oder beschleunigen. CO₂, ein Abbauprodukt dieses Prozesses, legt genau den umgekehrten Weg zurück: von den Muskelzellen zurück zur Lunge, wo es ausgeatmet wird.

Der ganze Prozess wird teils vom Nervensystem (Gehirn und Nerven), teils von Hormonen und anderen Botenstoffen gesteuert und orchestriert. Bewegung ist eine hochkomplexe, perfekt ineinander abgestimmte Symphonie.

Grösseres Herz dank Ausdauer

All diese Körpersysteme passen sich mit regelmässiger Ausdauerbewegung an. Die Atemmuskulatur wird stärker, das Blutvolumen erhöht sich, das linke Herz wird stärker und grösser, neue Kapillaren werden gebildet, und die Myoglobinmasse, die Anzahl der Mitochondrien und die Aktivität der mitochondrialen Enzyme nehmen zu (1).

Auch das Nervensystem adaptiert sich. Es lernt, die Muskeln koordinierter und energiesparender zu aktivieren. Bewegung hat auch einen Einfluss auf die Hormone. Die Muskelzellen verbessern etwa ihre Sensitivität gegenüber Insulin. Das bedeutet, dass bei gleicher Insulinmenge mehr Glukose in die Zellen transportiert werden kann. So kann regelmässige Ausdauerbewegung eine Senkung der Ruhe-Insulinkonzentration im Blut bewirken (2).

Insgesamt ermöglichen all diese Anpassungen, dass mehr Sauerstoff zu den Muskeln transportiert, aufgenommen und verwertet werden kann: die Basis für mehr Ausdauer und Gesundheit.

Mehr Ausdauer, länger selbstständig

Die Ausdauerfähigkeit nimmt jedoch mit dem Alter ab (siehe Abbildung 1). Ab dem 20. Lebensjahr ist eine Abnahme von etwa 5 % pro Jahrzehnt zu beobachten. Dieser Rückgang beschleunigt sich mit zunehmendem Alter und kann ab einem Alter von 70 Jahren auf über 20 % pro Jahrzehnt ansteigen (3).

Abbildung 1. Altersbedingte Abnahme der Ausdauerfähigkeit. Perzentile zeigen an, wie viel Prozent der Bevölkerung unterhalb des gemessenen Wertes liegen. Das 75. Perzentil bedeutet zum Beispiel, dass 75 % der Personen einen tieferen und 25 % einen höheren Wert aufweisen. Die gestrichelte Linie zeigt den Schwellenwert, unterhalb dessen die Selbstständigkeit im Alltag (z. B. Gehfähigkeit, Treppensteigen) gefährdet ist. Referenzwerte aus Kaminsky et al. (4).

Auch die fittesten Menschen weisen ähnliche prozentuale Rückgänge wie die weniger fitten auf (3). Eine gute Ausdauer in früheren Jahren bietet jedoch eine Reserve für den Erhalt der Lebensqualität und Selbstständigkeit im Alter (5–7). Auch wenn man früher inaktiv war, ist es nie zu spät, anzufangen. Verbesserungen der Ausdauer nach mehrmonatigem Training wurden in Studien etwa bei Teilnehmenden im Alter zwischen 50 und 86 Jahren nachgewiesen (8,9).

So geht es

• Bereits 5–10 Minuten Bewegung pro Tag (z. B. leichtes Joggen) können die Gesundheit messbar verbessern (10).

• Den grössten Nutzen für die Gesundheit erreicht man mit 30–60 Minuten Bewegung pro Tag an 5–7 Tagen pro Woche mit mittlerer Intensität oder 15–30 Minuten pro Tag mit hoher Intensität (11,12).

• Beispiele für mittlere Intensität: Wandern, alltägliches Velofahren, Schwimmen, Skifahren, Yoga, Pilates, Tanzen, Turnen, Gymnastik, zügiges Gehen, Walking oder Nordic Walking, Aqua-Fitness, Arbeiten im Garten und Reparaturarbeiten (12).

• Beispiele für hohe Intensität: Bergwandern, sportliches Velofahren, zügiges Schwimmen, Jogging, Fitnesstraining, Muskelaufbau, Fussball, Ski-/Snowboardtouren, Schneeschuhlaufen, Tennis, Skilanglaufen (12).

Referenzen

1.          Kenney L, Wilmore J, Costill D. Physiology of sport and exercise. 7th edn. Champaign, ILL: Human Kinetics; 2025.

2.          Bird SR, Hawley JA. Update on the effects of physical activity on insulin sensitivity in humans. BMJ Open Sport Exerc Med. 2017 Mar 1;2(1):e000143. doi:10.1136/bmjsem-2016-000143 PubMed PMID: 28879026; PubMed Central PMCID: PMC5569266.

3.          Fleg JL, Morrell CH, Bos AG, Brant LJ, Talbot LA, Wright JG, et al. Accelerated longitudinal decline of aerobic capacity in healthy older adults. Circulation. 2005 Aug 2;112(5):674–82. doi:10.1161/CIRCULATIONAHA.105.545459 PubMed PMID: 16043637.

4.          Kaminsky LA, Arena R, Myers J. Reference Standards for Cardiorespiratory Fitness Measured With Cardiopulmonary Exercise Testing: Data From the Fitness Registry and the Importance of Exercise National Database. Mayo Clin Proc. 2015 Nov;90(11):1515–23. doi:10.1016/j.mayocp.2015.07.026 PubMed PMID: 26455884; PubMed Central PMCID: PMC4919021.

5.          Shephard RJ. Maximal oxygen intake and independence in old age. Br J Sports Med. 2009 May;43(5):342–6. doi:10.1136/bjsm.2007.044800 PubMed PMID: 18403414.

6.          Myers J, Prakash M, Froelicher V, Do D, Partington S, Atwood JE. Exercise capacity and mortality among men referred for exercise testing. N Engl J Med. 2002 Mar 14;346(11):793–801. doi:10.1056/NEJMoa011858 PubMed PMID: 11893790.

7.          Strasser B, Burtscher M, Strasser B, Burtscher M. Survival of the fittest: VO2max, a key predictor of longevity? Front Biosci (Landmark Ed). 2018 Mar 1;23(8):1505–16. doi:10.2741/4657

8.          Markov A, Hauser L, Chaabene H. Effects of Concurrent Strength and Endurance Training on Measures of Physical Fitness in Healthy Middle-Aged and Older Adults: A Systematic Review with Meta-Analysis. Sports Med. 2023 Feb;53(2):437–55. doi:10.1007/s40279-022-01764-2 PubMed PMID: 36222981; PubMed Central PMCID: PMC9876872.

9.          Huang G, Gibson CA, Tran ZV, Osness WH. Controlled endurance exercise training and VO2max changes in older adults: a meta-analysis. Prev Cardiol. 2005;8(4):217–25. doi:10.1111/j.0197-3118.2005.04324.x PubMed PMID: 16230876.

10.        Lee D chul, Pate RR, Lavie CJ, Sui X, Church TS, Blair SN. Leisure-Time Running Reduces All-Cause and Cardiovascular Mortality Risk. J Am Coll Cardiol. 2014 Aug 5;64(5):472–81. doi:10.1016/j.jacc.2014.04.058 PubMed PMID: 25082581; PubMed Central PMCID: PMC4131752.

11.        Garber CE, Blissmer B, Deschenes MR, Franklin BA, Lamonte MJ, Lee IM, et al. American College of Sports Medicine position stand. Quantity and quality of exercise for developing and maintaining cardiorespiratory, musculoskeletal, and neuromotor fitness in apparently healthy adults: guidance for prescribing exercise. Med Sci Sports Exerc. 2011 Jul;43(7):1334–59. doi:10.1249/MSS.0b013e318213fefb PubMed PMID: 21694556.

12.        Bundesamt für Sport BASPO. Bewegungsempfehlungen Schweiz - Grundlagen. Magglingen: BASPO 2022.; 2022.