Ausdauersport und Lunge

Wichtige positive Effekte des Sports sind:

• Senkung der Atemfrequenz

• Vergrößerung der Gasaustauschfläche

• Ökonomisierung der Ventilation

Die Außenluft setzt sich aus ca. 78,1 % Stickstoff, 20,9 % Sauerstoff, 0,9 % Edelgasen und 0,04 % Kohlenstoffdioxid zusammen. Die minimalen Mengen an Wasserdampf, Staub oder Schmutzteilchen sind hier nicht berücksichtigt. Die Gasaustauschfläche in der Lunge hat einen Umfang von etwa 80–120 m2 und besteht aus ca. 300 Millionen Lungenbläschen (Alveolen).

Der gesunde Erwachsene atmet unter Ruhebedingungen pro Minute zwischen 10- und 14-mal. Das dabei pro Atmung inhalierte Luftvolumen, das Atemzugvolumen, beträgt etwa 500–1000 ml. Für das Atemzugvolumen gilt als Faustregel Körpergewicht in kg × 10 bis 15. Atemfrequenz und Atemzugvolumen sind alters- und körpergrößenabhängig. Das Produkt aus beiden ist das Atemzeitvolumen. Es zeigt die Höhe des pro Minute stattfindenden Luftwechsels an und beträgt ungefähr 7–14 Liter, kann jedoch bei starken körperlichen Aktivitäten bis auf 80 und bei extremen Belastungen bis auf 120 Liter steigen. In beispielsweise 7 Liter Luft sind ca. 1,5 Liter Sauerstoff enthalten. Davon entnimmt die Lunge etwa 300 ml. Bei einem für gemischte Kost geltenden respiratorischen Quotienten von 0,89 werden gleichzeitig rund 270 ml Kohlendioxid abgegeben.

Der respiratorische Quotient (RQ) ist das Konzentrationsverhältnis von Kohlendioxid zu Sauerstoff. Dieser Quotient variiert je nach verstoffwechseltem Energieträger, weil der Bedarf an Sauerstoff für die Verbrennung der 3 Grundnahrungsmittel verschieden ist. Kohlenhydrate (RQ = 1), Fett (RQ = 0,7), Eiweiß (RQ = 0,81).

Zwei Prozent des aufgenommenen Sauerstoffs werden in Ruhe allein für die Kontraktionsarbeit der Atemmuskeln benötigt, bei schwerer körperlicher Belastung kann sich dieser Wert verzehnfachen. Die positiven Folgen von regelmäßig betriebenem Ausdauersport sind sinkende Atemfrequenzen und eine Vergrößerung der Gasaustauschfläche. Die Atmungsabläufe werden optimiert und insgesamt die Lungenfunktion verbessert (Benck et al. 2016). Bei Patienten mit Asthma bronchiale wird durch diese Anpassung die Schwelle zur Auslösung eines anstrengungsinduzierten Anfalls heraufgesetzt.

Q.: Mathias D. (2018), Ausdauersport und Lunge