Einigen Leuten mag es ziemlich offensichtlich erscheinen, dass Männer im Durchschnitt einen Vorteil gegenüber Frauen haben, wenn es um Langstreckenlauf geht. Eine Analyse von Leichtathletik-Rekorden aus dem Jahr 1992 (Whipp & Ward, Nature 355: 25, 1992) legt jedoch die Möglichkeit nahe, dass die schnellsten Frauen der Welt in nicht allzu ferner Zukunft zu den schnellsten Männern aufschließen könnten. Ein solches Szenario würde implizieren, dass Frauen das gleiche sportliche Potenzial haben wie Männer. Ist das also wirklich so? Oder haben Männer bestimmte biologische Vorteile, die sie wahrscheinlich nicht innerhalb des nächsten Jahrhunderts aufgeben werden?
Ich werde nicht versuchen, einen Vergleich zwischen männlichen und weiblichen Sprintern anzustellen. Bei Langstreckenläufern können wir jedoch Männer und Frauen anhand des Ausdauerleistungsmodells vergleichen, das ich in meiner Februar-Kolumne beschrieben habe. Sie erinnern sich vielleicht, dass das Modell drei Komponenten enthält – den maximalen Sauerstoffverbrauch (VO2max), die Laktatschwelle und die Laufökonomie -, von denen jede als wichtige Determinante für den Erfolg bei Rennen zwischen 3 und 30 Meilen gilt.
Suchen nach biologischen Unterschieden
Eine naheliegende Frage ist: Unterscheiden sich Männer und Frauen in Bezug auf diese drei Eigenschaften? Für VO2max lautet die Antwort: Ja. Die durchschnittliche VO2max beträgt etwa 33 Milliliter Sauerstoff pro Kilogramm Körpermasse pro Minute bei sitzenden jungen Frauen und etwa 42 ml/kg/min bei sitzenden jungen Männern (Bouchard et al., Medicine and Science in Sports and Exercise 30: 252-8, 1998). Elite-Langstreckenläuferinnen können manchmal VO2max-Werte von 70+ ml/kg/min erreichen (Pate et al., International Journal of Sports Medicine 8 (Suppl.): 91-5, 1987), während Elite-Männer Werte in den 80er Jahren erreichen können (Pollock, Annals of the New York Academy of Sciences 301: 310-22, 1977).
Die Laktatschwelle – der Prozentsatz der VO2max, bei dem sich Milchsäure im Blut anzusammeln beginnt – wurde bei Läuferinnen nicht umfassend untersucht. Nichtsdestotrotz deuten die verfügbaren Daten darauf hin, dass Elite-Frauen Marathons bei etwa 75-85% der VO2max laufen können, was im Wesentlichen dasselbe ist wie bei Elite-Männern (Davies & Thompson, European Journal of Applied Physiology 41: 233-45, 1979; Iwaoka et al., International Journal of Sports Medicine 9: 306-9, 1988).
Ob sich Männer und Frauen in ihrer Laufökonomie unterscheiden – ein Maß dafür, wie effektiv der Körper den Sauerstoffverbrauch in Vorwärtsbewegung umsetzt – ist umstritten. Von den 17 Studien, die ich zu diesem Thema gesehen habe, fanden sechs, dass Männer signifikant ökonomischer sind als Frauen (Howley & Glover, Medicine and Science in Sports 6: 235-7, 1974; Bransford & Howley, Medicine and Science in Sports 9: 41-4, 1977; Bhambhani & Singh, Medicine and Science in Sports and Exercise 17: 131-7, 1985; Helgerud et al., European Journal of Applied Physiology 61: 433-9, 1990; Bergh et al, Medicine and Science in Sports and Exercise 23: 205-11, 1991; Daniels & Daniels, Medicine and Science in Sports and Exercise 24: 483-9, 1992); die anderen elf nicht (Davies & Thompson, European Journal of Applied Physiology 41: 233-45, 1979; Mayhew et al, Journal of Sports Medicine 19: 39-44, 1979; Hagan et al, Journal of Applied Physiology 49: 571-5, 1980; Cureton & Sparling, Medicine and Science in Sports and Exercise 12: 288-94, 1980; Maughan & Leiper, European Journal of Applied Physiology 52: 80-7, 1983; Sparling & Cureton, Medicine and Science in Sports and Exercise 15: 218-23, 1983; Bunc & Heller, European Journal of Applied Physiology 59: 178-83, 1989; Ramsbottom et al, Journal of Sports Sciences 7: 9-20, 1989; Padilla et al., European Journal of Applied Physiology 65: 561-6, 1992; Ramsbottom et al., Journal of Sports Sciences 10: 119-29, 1992; Ariens et al., European Journal of Applied Physiology 76: 214-20, 1997). Unter den Studien an Eliteläufern sind die beiden größten (Bergh et al, 1991; Daniels & Daniels, 1992), dass Männer eine bessere Laufökonomie haben als Frauen, aber die anderen drei (Davies & Thompson, 1979; Bunc & Heller, 1989; Padilla et al., 1992) fanden keinen Unterschied zwischen den Geschlechtern. Wenn Männer also einen Vorteil in der Laufökonomie haben, muss es ein subtiler sein.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der wichtigste physiologische Unterschied zwischen männlichen und weiblichen Langstreckenläufern darin besteht, dass Männer tendenziell größere VO2maxen haben, selbst wenn die Werte relativ zur Körpergröße ausgedrückt werden. Dieser Unterschied ist zumindest teilweise auf die Tatsache zurückzuführen, dass Frauen im Allgemeinen (a) mehr Körperfett haben, das praktisch keinen Sauerstoff verbraucht (Drinkwater, Exercise and Sport Sciences Reviews 12: 21-51, 1984); (b) weniger Hämoglobin, ein sauerstofflieferndes Protein im Blut (Cureton et al, European Journal of Applied Physiology 54: 656-60, 1986); und (c) kleinere Herzen, die nicht so viel Blut pro Zeiteinheit pumpen können (Mitchell et al., Medicine and Science in Sports and Exercise 24: S258-65, 1992; George et al., Medicine and Science in Sports and Exercise 27: 1362-70, 1995; Rowland et al., Chest 117: 629-35, 2000).
Obwohl der Geschlechterunterschied in der VO2max gut dokumentiert ist, bleibt ein Rätsel (Joyner, Exercise and Sport Sciences Reviews 21: 103-33, 1993). Einige männliche Meisterschafts-Langstreckenläufer (Beispiele aus der Vergangenheit sind Derek Clayton und Frank Shorter) haben VO2maxen von „nur“ 70 ml/kg/min, ein Wert, der gelegentlich von Elite-Frauen überschritten wird, und doch hat keine Frau jemals deren Rennzeiten erreicht. Warum eigentlich nicht? Auch hier ist eine eindeutige Antwort derzeit nicht möglich. Es ist jedoch möglich, dass „ein exzellenter Wert für einen der limitierenden Faktoren sich mit einem anderen gegenseitig ausschließt“, spekuliert Joyner. Wenn dies der Fall ist, „könnte es wahrscheinlicher sein, dass einige der Männer mit VO2max-Werten im niedrigen Bereich für Männer hervorragende Laufökonomie- und Laktatschwellenwerte haben und daher im Wettkampf schnellere Zeiten erzielen als eine weibliche Teilnehmerin mit der gleichen VO2max.“
Ladies first
Die obige Analyse ist am relevantesten für Renndistanzen von etwa 3 bis 30 Meilen. Bei Veranstaltungen am oberen Ende dieses Bereichs und darüber hinaus können jedoch auch einige biologische Faktoren ins Spiel kommen, die Frauen begünstigen. Erstens sollten Frauen heiße und feuchte Rennbedingungen aufgrund ihrer geringeren Körpergröße besser tolerieren als Männer (Dennis & Noakes, European Journal of Applied Physiology 79: 280-4, 1999; Marino et al., Pflugers Archiv 441: 359-67, 2000). Hier geht es darum, ob dem Körper so schnell Wärme entzogen werden kann, wie sie produziert wird. Die Geschwindigkeit der Wärmeabfuhr hängt von der Körperoberfläche ab (wie viel Haut man hat, mehr oder weniger), während die Wärmeproduktion ungefähr proportional zum Körpervolumen oder Gewicht ist. Menschen mit einem hohen Verhältnis von Oberfläche zu Volumen sind daher besser in der Lage, die von ihnen erzeugte Wärme loszuwerden. Aufgrund der Art und Weise, wie verschiedene Körpermaße relativ zueinander skalieren, stellt sich heraus, dass kleine Menschen ein höheres Verhältnis von Oberfläche zu Volumen haben als große Menschen; daher sind Frauen möglicherweise weniger anfällig für Überhitzung während eines langen Rennens bei drückendem Wetter als Männer.
Ein weiterer interessanter Unterschied zwischen Männern und Frauen ist die Tatsache, dass Frauen bei Ausdauertraining mehr Fett und weniger Kohlenhydrate zu verbrennen scheinen als Männer (Tate & Holtz, Canadian Journal of Applied Physiology 23: 570-82, 1998; Carter et al, American Journal of Physiology 280: E898-907, 2001). Dies bietet Frauen die Möglichkeit, dass bei Ereignissen, die zwei Stunden oder länger dauern, ihr Vorrat an Leber- und Muskelglykogen (eine Speicherform von Kohlenhydraten) den der Männer überdauert. Die Gründe für diese größere Abhängigkeit von Fett sind nicht vollständig geklärt, könnten aber mit den Auswirkungen von Östrogen auf den Stoffwechsel zusammenhängen, da männliche Ratten, denen Östrogen verabreicht wurde, bei längerem Laufbandtraining weniger Glykogen verbrennen als männliche Kontrollratten (Kendrick & Ellis, Journal of Applied Physiology 71: 1694-9, 1991; Rooney et al, Journal of Applied Physiology 75: 1502-6, 1993), obwohl ähnliche Studien beim Menschen gemischte Ergebnisse erbracht haben (Tarnopolsky et al., International Journal of Sports Medicine 22: 175-80, 2001; Carter et al., Journal of Applied Physiology 90: 139-46, 2001). Als Randbemerkung sei erwähnt, dass Östrogen unter bestimmten Umständen auch Muskeln vor trainingsbedingten Schäden schützen kann (Tiidus, Canadian Journal of Applied Physiology 25: 274-87, 2000).
Die in den beiden vorangegangenen Abschnitten dargestellten Informationen führen zu der Vorhersage, dass Frauen bei mehrstündigen Wettkämpfen, bei denen Überhitzung und Glykogenabbau besonders häufig vorkommen, am erfolgreichsten gegen Männer antreten könnten. Die begrenzten Daten, die wir bisher haben, bieten eine vorläufige Unterstützung für diese Idee. Es wurde gezeigt, dass Frauen manchmal Ultramarathons in ähnlichen Zeiten beenden können wie Männer, die sie in „kurzen“ (26,2-Meilen-) Marathons schlagen können (Bam et al., Medicine and Science in Sports and Exercise 29: 244-7, 1997). Und wenn Männer und Frauen mit äquivalenten Marathonzeiten bei Ultraläufen gegeneinander antreten, gewinnen tendenziell die Frauen (Speechly et al., Medicine and Science in Sports and Exercise 28: 359-65, 1996).