Leistungsphysiologie des Pferdes: Stoffwechselanpassungen an verschiedene Aktivitätslevel

Die Leistungsphysiologie des Pferdes ist ein faszinierendes Beispiel für die Anpassungsfähigkeit biologischer Systeme, die in der Lage sind, auf unterschiedlichste Belastungen und Trainingsreize zu reagieren. Der Stoffwechsel des Pferdes ist dabei ein hochdynamisches System, das sich nicht nur kurzfristig auf wechselnde Anforderungen einstellen kann, sondern auch langfristig durch regelmäßiges Training strukturelle und biochemische Anpassungen erfährt. Diese Anpassungen betreffen nicht nur die primären Energiequellen – Kohlenhydrate, Fette und Proteine – sondern auch die biochemischen Prozesse, die für eine effiziente Energiebereitstellung unter verschiedenen Belastungsarten notwendig sind.

(Concept: Armin Pinter, 2025)

Kurzfristige Stoffwechselanpassungen bei hochintensiven Belastungen...

Bei intensivem Training, insbesondere bei kurzen, hochintensiven Belastungen wie Sprints oder schnellen Intervallläufen, wird die sofort verfügbare Energie aus Kohlenhydraten genutzt. Diese werden in Form von Glykogen in den Muskeln und der Leber gespeichert und durch die Glykogenolyse (Abbau von Glykogen) rasch in Glukose umgewandelt. Diese Glukose wird in der Glykolyse verarbeitet, um Pyruvat zu erzeugen, das dann in ATP umgewandelt wird – der universellen Energiequelle für Muskelkontraktionen.

Anaerobe Glykolyse und Laktatbildung:

Bei besonders intensiven Aktivitäten, bei denen der Sauerstoffbedarf des Körpers nicht ausreicht, wird die Glykolyse in einem anaeroben Zustand fortgeführt. Das Pyruvat wird nicht in den Citratzyklus eingeschleust, sondern in Laktat umgewandelt, um eine schnelle, aber weniger effiziente Energieproduktion sicherzustellen. Dieser Prozess führt zu einer Ansäuerung des Muskelgewebes, was die Leistung in einer intensiven Belastungsphase stark beeinflussen kann, indem es die Muskelkontraktion behindert und Ermüdung fördert. Gleichzeitig werden die Laktat- und Protonenansammlungen im Blut zur späteren Verwendung in den Leberzellen recycelt, wo Laktat über die Cori-Zyklus wieder in Glukose umgewandelt werden kann.

Langfristige Stoffwechselanpassungen bei Ausdauerbelastungen...

Im Gegensatz zu intensiven, kurzfristigen Belastungen erfordert eine langanhaltende, moderate Belastung wie ein Ausdauerwettbewerb oder längeres Training eine angepasste Stoffwechselstrategie, bei der Fette als primäre Energiequelle genutzt werden. Während der Anfangsphase der Ausdauerbelastung werden die Energiereserven aus Glykogen in den Muskeln und der Leber mobilisiert, aber bei länger andauernden Aktivitäten, etwa nach etwa 60–90 Minuten, wechselt der Körper zunehmend auf die Fettverbrennung.

Lipolyse und Fettsäureoxidation: Im ersten Schritt der Lipolyse werden Fettspeicher in den Fettzellen (Adipozyten) in freie Fettsäuren und Glycerin gespalten. Diese Fettsäuren werden durch das Blut zu den Muskelzellen transportiert, wo sie durch den Beta-Oxidationsweg in den Mitochondrien oxidiert werden. Acetyl-CoA, das aus dieser Reaktion hervorgeht, tritt in den Citratzyklus ein, um dort ATP zu produzieren. Die Fettoxidation wird durch regelmäßiges Ausdauertraining effizienter, was bedeutet, dass ausdauertrainierte Pferde Fettsäuren schneller und effizienter zur Energiegewinnung nutzen können, was die Glykogenreserven schont und somit die Ausdauerleistung verbessert.



Fettverbrennung und Glykogenspeicher: Ein besonders bemerkenswerter Vorteil dieser metabolischen Anpassung ist die verbesserte Fähigkeit des Pferdes, seine Glykogenreserven zu schonen und stattdessen aus den Fettreserven zu schöpfen. Dies wird als Fett-Glykogen-Sparmechanismus bezeichnet, bei dem die Fettoxidation an Bedeutung gewinnt und es dem Pferd ermöglicht, die körperliche Belastung über längere Zeiträume hinweg aufrechtzuerhalten, ohne auf die schnell verfügbare, aber begrenzte Glykogenquelle zurückgreifen zu müssen.

Glykogen-Speicher und Trainingsanpassungen...

Mit wiederholtem Ausdauertraining wird die Fähigkeit des Pferdes, Glykogen in den Muskelzellen und der Leber zu speichern, erheblich verbessert. Dies führt zu einer bedeutend höheren Glykogenspeicherkapazität, die für intensivere Belastungen zur Verfügung steht und die Ermüdung während intensiver Wettkämpfe verzögert. Dies ist besonders relevant für Rennpferde, die über kurze Strecken maximale Geschwindigkeiten erreichen müssen.

Glykogen-Synthese und Speicherkapazität:

Beim regelmäßigen Training wird die Glykogensynthese beschleunigt, indem mehr Glykogen-Transporter in den Zellmembranen der Muskelzellen aktiviert werden, wodurch eine größere Menge an Glykogen gespeichert werden kann. Dies hilft dabei, die Leistungsfähigkeit über längere Zeiträume zu erhalten, da die Glykogenspeicher langsamer erschöpft werden.

Kombinierte Energiequellen bei Intervalltraining:

Bei Intervalltraining, das sowohl kurze Sprints als auch längere Phasen moderater Belastung umfasst, nutzt der Körper eine Mischung aus Kohlenhydraten und Fetten. Während der Sprints wird primär Glykogen verwendet, während in den Erholungsphasen die Fettoxidation und die Glykogen-Replenishment (Wiederauffüllung der Glykogenspeicher) gefördert werden.

Bedeutung der Fütterung für die metabolischen Anpassungen...

Die Ernährung spielt eine zentrale Rolle bei der Förderung der gewünschten metabolischen Anpassungen. Für Pferde, die regelmäßig intensiven Trainingseinheiten ausgesetzt sind, muss die Kohlenhydratzufuhr gut kontrolliert werden, um Glykogenspeicher optimal zu nutzen, ohne den Blutzucker unnötig zu belasten. In ähnlicher Weise ist es wichtig, die Fettzufuhr zu erhöhen, um die Ausdauer und Fettverbrennungskapazität zu maximieren.

Die optimale Fütterung sollte auf der Leistungsanforderung des Pferdes basieren, wobei für Sprints und hohe Belastung schnell verfügbare Energiequellen (Kohlenhydrate) und für Ausdauerleistungen eine größere Menge an langkettigen Fettsäuren bevorzugt werden.

Anpassungen des Stoffwechsels an die individuelle Belastung: Trainingseffekte und Rassenunterschiede

Die metabolischen Anpassungen variieren jedoch je nach dem Trainingsstatus des Pferdes sowie der Rasse und den spezifischen Anforderungen, die an das Pferd gestellt werden.

Vollblutpferde vs. Araber:

Während Vollblutpferde, die für schnelle Sprints und kurze, intensive Belastungen gezüchtet wurden, eine hohe Kapazität für die schnelle Glykogenverwertung besitzen, haben arabische Pferde, die für Langstreckenrennen gezüchtet wurden, eine höhere Kapazität zur Fettverbrennung und eine verbesserte Glykogenspeicherung.

Diese Unterschiede in der metabolischen Anpassung spiegeln sich in den spezifischen Trainingsmethoden und der Ernährungsstrategien wider, die auf die jeweiligen Bedürfnisse abgestimmt werden müssen.

Alter und Trainingszustand:

Auch das Alter und der Trainingszustand eines Pferdes haben einen signifikanten Einfluss auf die metabolische Effizienz. Jüngere und besser trainierte Pferde haben eine verbesserte Fähigkeit, Fettsäuren zu oxidieren und Glykogen effizient zu speichern, während ältere Pferde möglicherweise nicht so gut auf intensive Ausdauerbelastungen reagieren, was die Trainingsstrategie und die Fütterung beeinflussen muss.

Leistung ist kein Zufall..

Die Anpassungen des Stoffwechsels an unterschiedliche Aktivitätslevel sind ein zentrales Element in der Leistungsphysiologie des Pferdes. Während bei intensiven Belastungen kurzfristig vor allem Glykogen als Energiequelle genutzt wird, übernehmen bei langanhaltenden Aktivitäten die Fettsäuren zunehmend die Hauptlast der Energieproduktion.

Diese dynamische Anpassungsfähigkeit ermöglicht es dem Pferd, verschiedene Leistungsanforderungen über lange Zeiträume hinweg zu bewältigen, von Sprintwettkämpfen bis zu langwierigen Ausdauerrennen. Die metabolische Flexibilität des Pferdes ist das Resultat einer langen Evolution und intensiven Zucht, die es diesem Tier ermöglichen, sich an seine jeweilige Aufgabe optimal anzupassen.