Höhentraining

Die Luft in der Höhe

Höhenluft wird im Volksmund als dünne Luft bezeichnet. Was aber heißt „dünne Luft“ eigentlich genau? Der Sauerstoffgehalt der Luft ist mit 20,9% überall auf der Welt gleich, unabhängig von der Höhe. Der Luftdruck sinkt jedoch mit zunehmender Höhe, wodurch gleichzeitig der Sauerstoffpartialdruck der Umgebungsluft abnimmt. Aufgrund dieses geringeren Sauerstoffpartialdrucks in der Höhe enthält hier ein Kubikmeter Atemluft weniger Sauerstoff als auf Meeresniveau. Selbst bei ausbelasteter Atmung gelangt in höheren Lagen weniger Sauerstoff ins Blut, die arterielle Sauerstoffsättigung sinkt ab. Da wir in der Höhe somit weniger Sauerstoff zur Verfügung haben, gerät unser Organismus in eine Unterversorgung mit Sauerstoff (Hypoxie). Diese Unterversorgung wirkt als Stimulus auf unseren Körper, wodurch dieser gewisse physiologische Anpassungsprozesse im Körper hervorruft, deren positive Effekte in Training und Therapie genutzt werden können.

Kilimandscharo

Gesunde Mitochondrien – die Kraftwerke der Zelle

Um zu verstehen, welche Effekte Hypoxie auf den menschlichen Organismus hat muss man sich auf die zellulärer Ebene begeben. Jede Zelle benötigt Energie, damit der Organismus „funktioniert“, lebt und gesund bleibt. Muskelzellen, Nervenzellen oder Sinneszellen zum Beispiel benötigen besonders viel Energie. Für die oxidative Energiegewinnung einer jeden Zelle sind Mitochondrien verantwortlich. Je höher der Energiebedarf der jeweiligen Zelle ist, desto mehr Mitochondrien sind demnach in ihr enthalten, um diesen zu decken. In Herzmuskelzellen beispielsweise erreicht der Volumenanteil der Mitochondrien 36%, in den neuronalen Synapsen sind es bis zu 60%. Neben dem Energieträger ATP (Adenosintriphosphat) entstehen jedoch während der oxidativen Energiegewinnung in den Zellen sogenannte freie Radikale. Die Mitochondrien werden von diesen hochreaktiven und damit aggressiven Sauerstoffradikalen angegriffen, es entstehen mitochondriale Schäden, die sich im Laufe des Lebens aufaddieren. Durch diese Schäden sinkt die Gesamtleistung der Mitochondrien in den Zellen ab. Enthält eine Zelle zu viele solcher „schwachen“ Mitochondrien, können diese aufgrund des fehlenden Energienachschubes nicht mehr regeneriert werden und sterben ab. Muskelkraft, Sehstärke, Nervenleistung und Hautelastizität schwinden, wir altern und erkranken letzten Endes auf zellulärer Ebene in den Mitochondrien. „Defekte“ Mitochondrien sind somit mit verantwortlich dafür, dass der Alterungsprozess des menschlichen Körpers beschleunigt wird und Krankheiten, wie z.B. Diabetes Typ 2, Übergewicht, Hormonmangel oder gar Krebs entstehen können.  
Hinzu kommt, dass „defekte“ und alte Mitochondrien nur noch Glukose als Kraftstoff nutzen können, es werden keine Fettsäuren mehr verbrannt. Bei der Verbrennung von Glukose wiederrum entstehen deutlich mehr freie Radikale, als bei der Fettverbrennung. Die Verbrennung von Glukose beschleunigt somit den mitochondrialen Alterungsprozess und schließlich auch die Schädigung der umgebenden Zellen. Ein Teufelskreis beginnt zumal sich „defekte“ Mitochondrien deutlich schneller als gesunde Mitochondrien vermehren und somit noch mehr oxidativen Stress für die Zellen verursachen.

Hypoxietherapie: den mitochondrialen Lebenszyklus nutzen

„Die Mechanismen auf zellulärer Ebene sind die Basis, die wir bei der Höhentherapie (Hypoxietherapie) nutzen, um den mitochondrialen Lebenszyklus zu Gunsten funktioneller Mitochondrien zu verschieben.“, erläutert Diplom Biologe Nikolai Vanek, Gründer von LaufZeit in Mainz. „Die Hypoxietherapie basiert auf der Anwendung eines intermittierend, strikt kontrollierten Sauerstoffmangels, d.h. der Kunde absolviert ein Intervalltraining und bewegt sich im Wechsel mit festgelegten Zeiten in einer vorgegebenen Höhe unter Hypoxie bzw. unter normalen Umgebungsbedingungen. Dabei bedeutet „Training“ und „Bewegung“ nicht zwangsläufig, dass die Hypoxietherapie unter körperlicher Belastung durchgeführt werden muss. Selbst der passive Aufenthalt unter Hypoxie löst bereits die gewünschten physiologischen Anpassungsreaktionen aus.“ Wie durch Hypoxie der biochemische Teufelskreis des mitochondrialen Alterungsprozess in den Zellen unterbrochen werden kann erklärt Nikolai Vanek weiter auf der Zellebene: „Gerade die kurzen sauerstoffarmen Phasen des Intervalltrainings sind von Bedeutung; sie sind für den Organismus ein starker physiologischer Stimulus, der zum Beispiel den wichtigen Impuls zur beschleunigten Vermehrung neuer, gesunder und leistungsfähiger Mitochondrien gibt. In den Zellen entstehen nämlich durch den schwankenden Sauerstoffgehalt vermehrt freie Radikale. Die „defekten“ und veralteten Mitochondrien überleben diesen oxidativen Stress nicht und sterben ab (Mitoptose). Die Höhentherapie stimuliert also eine gezielte, selektive Zerstörung geschädigter Mitochondrien und die Neubildung von „starken“ Mitochondrien, um den entstandenen zellularen Energiemangel auszugleichen. Folglich kann der Körper innerhalb weniger Wochen in einen biologisch „jüngeren“ Zustand zurückversetzt werden. Wir sollten den Körper bei dieser durch die Höhentherapie eingeleitete „Erneuerungsphase“ auf zellulärer Ebene „von außen“ unterstützen, durch das Leben einer gesunden und ausgewogenen Ernährung und den gezielten Einsatz von hochwirksamen Nahrungsergänzungsmitteln.“

Mitochondrium

Forschung zu den Anpassungsprozessen unter Hypoxie

Neueste Forschungsergebnisse etwa aus der Arbeit der Charité oder der Forschungsgruppe Xtreme Everest lassen erwarten, dass Höhentraining weitere physiologische Anpassungsprozesse im Körper stimuliert. Hypoxie erhöht zum Beispiel die Produktion von EPO (Erythropoetin), welches im Knochenmark für die Neubildung von roten Blutkörperchen sorgt. Auch das Endothel, die innerste Zellwandschicht der arteriellen Blutgefäße, reagiert bereits nach wenigen Höhentherapie Einheiten, in dem der Gefäßwachstumsfaktor freigesetzt wird. Dieser führt nicht nur zu einer verbesserten Durchblutung, sondern auch zur Bildung neuer Blutgefäße (Angiogenese). Schweizer Höhenmediziner am Zentrum für Labormedizin des Kantonsspitals Aarau veröffentlichten 2011 eine neue und sehr aufwendige Studie über die Stoffwechselmechanismen des Körpers unter Hypoxie. Sie fanden auf der Basis von Blutanalysen heraus, dass der Körper in der Höhe sofort Fettreserven anzapft und die Kohlenhydratdepots umgeht. Je höher die Probanden (Bergsteiger) in die Höhe aufgestiegen sind, desto mehr Fett wurde von ihren Körpern verbrannt. Der Kohlenhydratverbrauch blieb dagegen unverändert. Normalerweise greift der Körper als erstes auf die Kohlenhydrat-Depots zurück und erst danach auf die Fettreserven. Der Effekt auf den Stoffwechsel in der Höhe ist somit durchaus überraschend, zumal die Energiegewinnung über Fettreserven mehr Sauerstoff benötigt, als die Verarbeitung von Kohlenhydraten. Das heißt der Organismus bevorzugt es trotz des Ausnahmezustandes unter Sauerstoffmangel Fett als Energielieferanten einzusetzen. Die Forscher vermuten, dass der Körper aufgrund dieses Ausnahmezustandes eine „normale“ Energieversorgung als nicht mehr möglich erachtet und im Sauerstoffstress in den „Überleben-Modus“ umschaltet, in dem er die Verbrennung von Fettreserven ankurbelt.           
Hypoxietherapie kann also nicht nur als Anti- oder Well-Ageing Therapie genutzt werden, sondern sich auch positiv auf den Metabolismus in der Therapie von Adipositas auswirken. Der Vorteil einer Hypoxietherapie oder eines Hypoxietrainings für übergewichtige Menschen liegt daher genau in diesem Synergieeffekt, unter Hypoxie den Kalorienverbrauch anzukurbeln ohne die muskulo-skelettale Beanspruchung durch körperliche Aktivität erhöhen zu müssen; eine gesundheitsschonende Abnehmtherapie.

Höhentherapie im Alltag nutzen

Damit sind aber bei Weitem noch nicht alle Reaktionen beschrieben, die im Körper in der Höhe geschehen. Doch wie kann eine Höhentherapie nun im Alltag aussehen? „In unserem Lauflabor in Mainz wird die Höhenluftatmosphäre mit Hilfe eines softwaregesteuerten, innovativen Generators erzeugt, der den Sauerstoff aus der Umgebungsluft bindet und so Höhen bis zu 6000 m simulieren kann. Zur optimalen Trainingssteuerung wird die Sauerstoffsättigung im Blut permanent überwacht, um so eventuell auftretenden negativen Effekten vorzubeugen. Die Dauer des Intervalltrainings beträgt zwischen 30 und 50 Minuten. Die Kunden werden über Atemmasken abwechselnd mit Hypoxie und normaler Umgebungsluft versorgt. Die passive Höhentherapie wird in entspannter Atmosphäre sitzend bzw. liegend durchgeführt und ist damit büro- und alltagstauglich, zum Beispiel als lohnende Mittagspause. Das aktive Training unter Höhenluft kann sowohl auf einem Laufband, als auch auf einem Fahrrad(‑ergometer) durchgeführt werden. Um die zellulären Anpassungsprozesse effizient zu stimulieren wird für die Höhentherapie eine regelmäßige Anwendung (mindestens 10 Sitzungen) empfohlen. Die zeitlichen Verläufe der physiologischen Anpassungsreaktionen divergieren in Abhängigkeit von Hämoglobinmenge und Lungenfunktion des Kunden, als auch vom Alter, dem aktuellen und absoluten Leistungsniveau und der Hypoxieerfahrung. Höhenluft ist kein Allheilmittel, aber die wissenschaftlich abgesicherten Effekte haben mich überzeugt, dieses Potential meinen Kunden zur Verfügung zu stellen. Ich denke unsere Zellen sollten es uns wert sein, sie so gut es geht bei ihrer täglichen Höchstleistung zu unterstützen.“ resümiert Nikolai Vanek seine Erfahrung und seine Vision zur Arbeit mit Hypoxie.

Gesundheitsprävention durch Höhentraining:

  • Vermehrung gesunder Mitochondrien
  • Verbesserte Energieversorgung
  • Erhöhung des energetischen Umsatzes (Kalorienverbrauch)
  • Verlangsamung von Alterungsprozessen
  • Mentale Balance durch vermehrte Ausschüttung von Serotonin und Endorphin  
    (Gute-Laune-Hormone)
  • Durchblutung und Kapillarität
  • Gefäßneubildung (Angiogenese)
  • Anti- und Well-Ageing, z.B. strafferes und gesünderes Hautbild
  • Stoffwechseloptimierung
  • Steigerung der Fettverbrennung
  • Therapie von Adipositas
  • Verbesserung der Ausdauerleistungsfähigkeit
  • Vorakklimatisation und Vorbeugung von Höhenkrankheiten