EPOC: Nachbrenneffekt nach dem Training

EPOC ist die Abkürzung für Excess Post-exercise Oxygen Consumption.

Viele bezeichnen ihn auch als "Nachbrenneffekt".

Was ist EPOC?

Excess Post-exercise Oxygen Consumption (EPOC) ist das Ergebnis eines erhöhten Sauerstoffverbrauchs und Stoffwechsels, der nach dem Training auftritt, wenn sich der Körper erholt, regeneriert und in den Zustand vor dem Training zurückkehrt.

Einigen Quellen zufolge kann die Excess Post-exercise Oxygen Consumption bis zu 38 Stunden lang anhalten.

Das Ausmaß und die Dauer des EPOC hängen vor allem von der Trainingsintensität ab. Die Trainingsintensität scheint der wichtigste Faktor für die Steigerung des Stoffwechsels nach dem Training zu sein. Eine Studie, die den Nachbrenneffekt von männlichen und weiblichen Läufern nach einem Lauf mit 60 %, 70 % und 80 % ihrer VO2max untersuchte, ergab, dass die höchste Trainingsintensität den größten EPOC zur Folge hatte (Mann et al., 2014).

Daher eignen sich vor allem intensive Trainingsmethoden wie das hochintensive Intervalltraining (HIIT) oder auch ein Krafttraining, um EPOC zu erzeugen.

Was verursacht EPOC?

Aus physiologischer Sicht, ist EPOC auf folgende Mechanismen zurückzuführen:

1. ATP-Resythese
2. Kreatin-Re-Sythese
3. Re-Synthese von Laktat zu Glykogen
4. Oxidation der freien Fettsäuren als Brennstoff als auch die Rückumwandlung der Fettsäuren in die Fettspeicher
5. Sauerstoffanreicherung von Myoglobin in den Muskeln und Hämoglobin im Blut
6. Erhöhte Atmung
7. Erhöhte Herzfrequenz
8. Erhöhte Neurotransmitter und Katecholamine (v.a. Adrenalin und Noradrenalin)
9. Erhöhte Hormone (Cortisol, Insulin, ACTH, Schilddrüsen- und Wachstumshormone)
10. Erhöhte Körpertemperatur

(vgl. Foureaux et al. 2006; Paoli et al. 2012)

Wie lange hält EPOC an?

Der EPOC-Effekt ist kurz nach dem Training am größten und nimmt mit der Zeit ab.

In einem Experiment, wurde festgestellt, dass EPOC die Stoffwechselrate auf ein übermäßiges Niveau anhebt, das drei Stunden nach dem Training auf 13 % und nach 16 Stunden auf 4 % abfällt.

Eine andere Studie, die speziell darauf ausgerichtet war, zu testen, ob der Effekt länger als 16 Stunden anhält, führte 48 Stunden nach dem Ende des Trainings Tests durch und stellte fest, dass messbare Effekte bis zu 38 Stunden nach der Trainingsmessung für die untersuchte Trainingsdosis vorhanden waren (Schuenke et al. 2002).

Wie misst man EPOC?

Die indirekte Kalorimetrie ist eine empfindliche, genaue und nicht-invasive Messung des Energieverbrauchs. Sie wird berechnet, indem die Menge des vom Körper verbrauchten Sauerstoffs (O2) und des abgegebenen Kohlendioxids (CO2) gemessen wird.

Das Verhältnis von produziertem CO2 zu verbrauchtem O2 wird als Respiratory Exchange Ratio (RER) bezeichnet und durch den Gasaustausch gemessen. Die RER ist ein nützlicher Indikator für die Art des Brennstoffs (Fett oder Kohlenhydrate), der verstoffwechselt wird.

Beim Kohlenhydratstoffwechsel wird genauso viel CO2 produziert wie O2 verbraucht (RER = 1,0). Beim Fettstoffwechsel wird weniger CO2 für den verbrauchten Sauerstoff produziert. Ein höherer RER-Wert deutet also auf einen höheren EPOC hin (Gupta et al. 2017)

Wie lässt sich ein hoher EPOC erreichen?

Wie bereits weiter oben geschrieben, hängt die Höhe des EPOCs vor allem von der Trainingsintensität des vorherigen Trainings ab.

Studien zeigen, dass der EPOC-Effekt sowohl nach aerobem als auch nach anaerobem Training auftritt (Børsheim et al. 2003).

Anaerobes Training mit hoher Intensität führt zu einem signifikant höheren EPOC-Wert als aerobes Training mit gleichem Arbeitsaufwand (Schmidt 1992).

Hohe Intensitäten lassen sich vor allem beim hochintensivem Intervalltraining (HIIT) erzielen.

Neben der Trainingsintensität, spielt auch die Trainingsdauer eine Rolle wie hoch der EPOC ausfällt. Der EPOC-Effekt steigt eindeutig mit der Intensität des Trainings und (zumindest bei aerobem Training, vielleicht auch bei anaerobem) mit der Dauer des Trainings (Børsheim et al. 2003).

Vorteile von HIIT in Bezug auf den EPOC

Zeiteffiziente Art, Kalorien zu verbrennen - HIIT kann zu einem um 25-30% höheren Kalorienverbrauch führen als andere Trainingsformen. (Falcone PH et al., 2015)

1. Erhöhter Stoffwechsel: HIIT hat die beeindruckende Fähigkeit, die Stoffwechselrate noch Stunden nach dem Training zu erhöhen (Wingfield HL et al., 2015)
2. Fettabbau: Körperfett kann mit HIIT reduziert werden, trotz des relativ geringen Zeitaufwands (Sijie et al. 2012)
3. Muskelaufbau: HIIT-Training kann zu einer Zunahme der Muskelmasse in den beanspruchten Muskeln führen (Osawa et al., 2014)
4. Verbesserter Sauerstoffverbrauch: Acht Wochen langes Training auf dem stationären Fahrrad mit HIIT erhöhte den Sauerstoffverbrauch um etwa 25% (Skutnik et al. 2016).
5. Senkung der Herzfrequenz und des Blutdrucks: Es gibt immer mehr Belege für eine Verbesserung der kardiometabolischen Faktoren (Batacan et al. 2017)
6. Senkung des Blutzuckerspiegels: HIT scheint die Gesundheit des Stoffwechsels zu verbessern, insbesondere bei Menschen mit einem Risiko für oder mit Typ-2-Diabetes. (Jelleyman et al. 2015)

Effekt von Krafttraining auf den EPOC

Intensives Krafttraining mit kurzen Ruhepausen erfordert ATP aus dem anaeroben System, was zu einem erheblichen EPOC-Effekt führt.

Krafttraining mit mehrgelenkigen Kraftübungen, erfordert von den beteiligten Muskeln viel ATP aus dem anaeroben System.

Ein erhöhter Bedarf an anaerobem ATP führt im Anschluss an die Belastung auch zu einer Nachfrage nach dem aeroben System, um dieses ATP während der Ruhepausen und der Erholung nach der Übung wieder aufzufüllen.

Intensive Trainingsbelastungen oder kürzere Erholungsintervalle erhöhen den Bedarf an das anaerobe Energiesystems während des Trainings, was zu einem größeren EPOC-Effekt in der Erholungsphase nach dem Training führt.

EPOC: Krafttraining versus Ausdauertraining

Die Forschung hat gezeigt, dass Krafttraining einen größeren EPOC-Effekt haben kann als das Laufen mit gleichmäßiger Geschwindigkeit

In einem umfassenden Überblick über die Forschungsliteratur zum EPOC kamen Bersheim und Bahr (2003) zu dem Schluss, dass Studien, in denen ähnliche geschätzte Energiekosten oder ein ähnlicher Vo2-Wert verwendet wurden, um kontinuierliches aerobes Training und Krafttraining gleichzusetzen, darauf hindeuten, dass Krafttraining eine größere EPOC-Reaktion hervorruft.

So ergab eine Studie, dass beim Vergleich von

• aerobem Radfahren (40 Minuten bei 80 % maximaler Herzfrequenz),
• Zirkeltraining (4 Sätze/8 Übungen/15 Wiederholungen bei 50 % 1-RM) und
• Krafttraining (3 Sätze/8 Übungen bei 80-90 % 1-RM bis zur Erschöpfung)

das Krafttraining den größten EPOC erzeugte.

Wie hoch ist der EPOC?

Der EPOC-Effekt eines HIIT- oder hochintensiven Krafttrainings kann 6 - 15 % der gesamten Energiekosten einer Trainingseinheit ausmachen (LaForgia et al. 2006).

Wenn du also beim Training 500 kcal verbrennst, kannst du durch EPOC nochmal zusätzlich 30 - 75 kcal verbrennen.