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Ist mehr Körperfett vorteilhaft?
Die Vor- und Nachteile von Körperfett beim Schwimmen
Bei den meisten Sportarten ist eine optimale Körperzusammensetzung relativ einfach zu erreichen. Hierbei gelten 2 simple Regeln. Zum 1. bedeutet ein geringerer Körperfettanteil weniger „totes Gewicht“ und eine bessere Leistung. Die 2. Regel lautet, dass Sportler durch das Training in ihrer Sportart die optimale Körperzusammensetzung erreichen können, sofern ihre Ernährung stimmt. Für Schwimmer sieht die Sache nicht ganz so einfach aus.
An Land wirkt überflüssiges Körperfett als „totes Gewicht“. Es verringert zum einen die Beschleunigung. Zum anderen erhöht es bei der Arbeit gegen die Schwerkraft (was bei allen Lauf- oder Bewegungssportarten der Fall ist) den Energiebedarf der
Im Wasser verhält es sich jedoch ganz anders. Das kommt daher, dass Körperfett, im Gegensatz zu den meisten anderen Körpergeweben, eine geringere Dichte hat als Wasser (siehe Tabelle 1). Einfach gesagt bedeutet dies, dass eine bestimmte Menge Fettgewebe weniger wiegt als die gleiche Menge an schlankem Muskelgewebe, da dieses wesentlich mehr Wasser enthält als Fettgewebe.
Hat Archimedes Recht?
Das Verdrängungsprinzip von Archimedes besagt, dass ein Körper mit geringerer Dichte als Wasser nach oben schwimmt, wenn man ihn ins Wasser taucht (d. h. er treibt an die Oberfläche). Körper mit größerer Dichte als Wasser sinken hingegen. Davon lässt sich ableiten, dass ein Schwimmer umso mehr Auftrieb im Wasser erhält, je mehr Körperfett er hat.
Da Schwimmer sich horizontal an der Wasseroberfläche bewegen müssen, um eine maximale Vortriebsgeschwindigkeit zu erreichen, und hierfür Energie aufwenden, erscheint es logisch, dass mehr Körperfett hierbei – anders als bei Landsportarten – von Vorteil sein könnte.
Ein höherer Auftrieb ist noch aus einem anderen Grund positiv für die Schwimmer. Jeder Körper, der durch das Wasser gleitet, erzeugt einen „Widerstand“, der bewirkt, dass der Körper langsamer wird. Für jedes beliebige Körpergewicht gilt daher, dass umso mehr Auftrieb entsteht, je größer der Körperfettanteil des Schwimmers ist. Dies bedeutet wiederum, dass weniger Körperpartien unter der Wasserlinie sind und weniger Widerstand überwunden werden muss – d. h. mehr Vortriebskraft kann in die Vorwärtsbewegung umgesetzt werden. Dies erklärt auch, warum früher viele Schwimmtrainer mehr Körperfett als durchaus vorteilhaft für ihre Schwimmer ansahen.
Von den Tieren lernen
Doch wie so oft im Leben ist vieles nicht so einfach, wie es sich anhört. Obgleich ein größerer Auftrieb im Wasser effektiv von Vorteil ist, kann der Aufbau von Körperfettpolstern zu einer Verlangsamung der Bewegung im Wasser führen. Das bewirkt der so genannte „Formwiderstand“.
Wer schon einmal eine Show mit Seehunden besucht hat, wird bestätigen können, wie verblüffend es ist, zu beobachten, wie sich Seehunde von einer fetten, schwerfälligen und unbeholfenen Kreatur an Land zu einem Inbegriff an Schönheit und Grazie im Wasser verwandeln. Seehunde haben in der Regel rund 30 – 50 % Körperfett.(1) Es ist jedoch so gleichmäßig über den Körper verteilt, dass dessen äußerst effiziente Hydrodynamik nicht beeinträchtigt wird.
Bei Menschen ist übermäßiges Körperfett hingegen ungleichmäßig verteilt. Wenn ein Schwimmer an Bauch, Oberschenkeln und Gesäß Fett ansetzt, so erzeugen diese vorstehenden Fettpolster bei der Bewegung im Wasser Wirbelströme, die die Schwimmgeschwindigkeit merklich reduzieren können. Das ist der Formwiderstand, der die Vorteile des erhöhten Auftriebs wieder aufhebt.
In der Natur haben schnelle Fische und Säugetiere wie Haie und Delfine alle einen äußerst geringen Formwiderstand. Ein Marlin kann z. B. ein Gewicht von bis zu einer Tonne haben und trotzdem unter Wasser Geschwindigkeiten von fast 50 km/h erreichen! Dies verdankt er hauptsächlich seinem besonders geringen Formwiderstand, von vorne sieht er fast aus wie eine „Concorde“. Darüber hinaus besitzt er eine kräftige Muskulatur. Das ist auch der Grund, warum Boote einen schlanken, glatten Rumpf mit spitz zulaufenden Enden und keine klotzige Form oder überstehende Seitenteile haben.
Der Formwiderstand erhöht sich auch bei einer schlechten Wasserlage. So schafft ein Schwimmer z. B. durch Absenken der Beine oder Anheben des Kopfes über die Körperlinie eine zusätzliche Frontalebene, die den Formwiderstand erhöht (siehe Abb. 1). Darüber hinaus spielt noch der Oberflächenwiderstand (Reibungswiderstand) eine wichtige Rolle. Dabei handelt es sich um die Folge von Verwirbelungen, die entstehen, wenn das Wasser über die Hautoberfläche gleitet. In diesem Artikel möchte ich allerdings nur auf die Aspekte der Schwimmleistung eingehen, die in direktem Zusammenhang mit der Körperzusammensetzung stehen.
Vermehrtes Körperfett bei Schwimmern erhöht zwar den Auftrieb (wirkt also leistungsfördernd), erhöht aber auch den Formwiderstand (was von Nachteil ist). Es stellt sich die Frage, welcher Effekt bei vermehrtem Körperfett der stärkere ist. Auf diese Frage wollten Wissenschaftler der University of Miami eine Antwort finden. Sie erhöhten daher bei einer Gruppe von 10 Schwimmern und Schwimmerinnen mit mindestens 3 Jahren Wettkampferfahrung den Körperfettanteil künstlich um 2 %.(2)
In einen Spandex-Triathlon-Anzug wurden an den Stellen Latexpolster eingefügt, an denen die Schwimmer Körperfett ansetzen könnten, d. h. an Bauch, Hüfte, Oberschenkeln, Brust, Rücken und Gesäß. Außerdem wurde der Latex mit mikroskopisch kleinen Luftblasen versehen, um die Dichte der Polster an die des Körperfetts anzupassen. Bei den männlichen Schwimmern wurden auf diese Weise zusätzlich 1,5 kg Fett künstlich erzeugt, bei den weiblichen 1,8 kg. Vor und nach der „künstlichen Fettzunahme“ schwammen die Sportler mit maximalem Einsatz 45 m (50 yard) Kraul in gestreckter Wasserlage. Das balancierte Testdesign sah ein 2-maliges Schwimmen unter jeder Testbedingung vor, um sicherzustellen, dass eventuelle Abweichungen wirklich eine Folge des veränderten Fettanteils waren und nicht die von Ermüdung.
Es stellte sich heraus, dass das künstliche Fettpolster den Auftrieb zwar verbesserte, die Schwimmer allerdings auch erheblich langsamer wurden. Die 45m-Zeit stieg um ca. 0,8 Sek. bzw. um ca. 0,2 Sek. pro Pfund des zusätzlichen Fetts. Anders gesagt: Die negativen Auswirkungen des größeren Formwiderstands überwogen die Vorteile des erhöhten Auftriebs bei Weitem.
Was ist denn nun besser?
Die Autoren der oben genannten Studie wiesen darauf hin, dass man Probanden auswählte, die einen Körperfettanteil von 25 % oder weniger (bei den Frauen) bzw. 15 % oder weniger (bei den Männern) hatten. Diese Werte sind für einen Sportler allerdings nicht ausgesprochen niedrig; es kann daher sein, dass ihr Auftrieb ohnehin schon ausreichend war und das zusätzliche Gewicht keine große Wirkung mehr hatte. Bei sehr schlanken Schwimmern könnte es allerdings wieder anders aussehen. Schwimmern, deren Fettanteil in der unteren Körperhälfte sehr gering ist, könnte es schwer fallen, die Beine in horizontaler Position zu halten und eine stromlinienförmige Haltung zu wahren. In solchen Fällen könnte zusätzlicher Auftrieb zu einer stromlinienförmigen Position beitragen und eine deutliche Reduzierung des Gesamtwiderstands bewirken.
Auch das Geschlecht könnte hierbei eine Rolle spielen. Bei ansonsten gleichen Voraussetzungen haben Frauen tendenziell mehr Körperfett als Männer und folglich tendenziell mehr Auftrieb im Wasser. Zudem ist das weibliche Fettgewebe in der unteren Körperhälfte ungleich verteilt. Dadurch erhalten die Beine etwas mehr Auftrieb, was wiederum für geringeren Formwiderstand sorgt.
Bei einem sehr schlanken Schwimmer könnte eine geringfügige Erhöhung des Körperfettanteils insgesamt von Vorteil sein, da dies den Auftrieb erhöht. Allerdings ist das kein Freibrief für das Ansetzen von Pfunden. Männer neigen nämlich dazu, vermehrt Körperfett im Bauchbereich anzusetzen. Durch den größeren Taillenumfang verlagert sich ihr Auftrieb nach vorne und die Beine sinken ab, so dass sich der Formwiderstand erhöht. Das ist auch daran zu erkennen, dass die meisten Männer, wenn sie sich ein Schwimmbrett zwischen die Beine klemmen, schneller schwimmen als ohne Brett. Bei den meisten Frauen stellt sich mit einer solchen Schwimmhilfe hingegen nur wenig bis gar keine Verbesserung ein.
Wie sieht die optimale Körperzusammensetzung aus?
Diese Frage lässt sich nicht so leicht beantworten, denn dies hängt von vielen verschiedenen Faktoren ab, z. B. von der Köperfettverteilung, der Körperform und der Art des Schwimmwettkampfs.
Laut dem emeritierten Professor David Costill, einem sehr angesehenen Sportphysiologen und erfahrenen Schwimmer, liegt der optimale Fettanteil, zumindest für Wettkampf-Schwimmer, zwischen 10–20 % bei Männern und 15–25 % bei Frauen.(3)
Vor kurzem jedoch behaupteten US-Wissenschaftler des renommierten „Councilman Research Lab“ der Indiana University, dass die Körperzusammensetzung für die Sprintleistung weniger relevant sei und dass es (insbesondere bei Männern) eher auf die Muskelkraft ankomme.(4)
Eine ganz neue Studie bei Wasserpoloschwimmern belegt jedoch genau das Gegenteil.(5) Bei dieser Studie führten griechische Forscher anthropologische und physiologische Messungen an 19 Profi-Wasserpolospielern durch. Hierzu gehörte die Messung der Körperzusammensetzung (mithilfe der DXA, einer hochgenauen Röntgentechnik), der Laktatschwelle, des Energieaufwands beim Schwimmen, der maximalen Sauerstoffaufnahme, der anaeroben Kapazität und der Schulterkraft.
Die Forscher bestimmten zunächst die durchschnittliche Laktatschwelle der Polospieler. Sie wurde bei einer Schwimmgeschwindigkeit von rund 1,33 m/sek und einer Herzfrequenz von 154 bpm (Schläge in der Minute) erreicht. Anschließend wurde der durchschnittliche Energieaufwand beim Schwimmen an dieser „Geschwindigkeit an der Laktatschwelle“ gemessen. Es stellte sich heraus, dass dieser nur bei etwas mehr als 1 kJ pro Meter lag. Nachfolgend wurde untersucht, inwieweit die Körperzusammensetzung hierauf Einfluss haben könnte. Dabei stellten die Forscher fest: Der Energieaufwand war umso größer, je höher der Body-Mass-Index (Körpergewicht (kg) dividiert durch Körpergröße (m) im Quadrat) der Polospieler war, und desto schwächer war ihre Schwimmleistung bei der Geschwindigkeit an der Laktatschwelle.
Doch hier ist Vorsicht geboten – ein erhöhter BMI und ein erhöhter Körperfettanteil sind nicht dasselbe. Zwar wird beides oft gleichgesetzt, das ist jedoch nicht immer richtig. Z. B. bei Athleten, die sehr schlank sind, aber einen kräftigen Knochenbau und viel schlanke Muskelmasse haben stimmt dies nicht. Dennoch scheint ein niedriger BMI eher auf eine schlanke Figur hinzuweisen und, zumindest bei dieser Studie, auch auf eine schnellere Bewegung im Wasser bei höheren Geschwindigkeiten.
Mythos „Idealbild“
Wettkampfschwimmer sind oft noch sehr jung und leicht zu beeindrucken. Daher empfinden sie häufig einen gewissen Druck, dem vermeintlichen „Idealbild“ ihres Körpers entsprechen zu wollen. Dieser Druck kommt nicht nur von ihren Trainern, die unter Umständen feste (und wissenschaftlich oft nicht fundierte) Vorstellungen vom Gewicht bzw. von der Körperzusammensetzung ihrer Schwimmer haben. Auch die Tatsache, dass sich die Schwimmer einer breiten Öffentlichkeit im Badeanzug präsentieren müssen, kann sie in dieser Unsicherheit bestärken.
Laut Studien aus den 90er-Jahren empfinden Schwimmer oft den Zwang, abnehmen zu müssen.(6) Außerdem ergeben sich aus den Studien, dass viele Trainer ihre Olympia-Schwimmerinnen aufforderten, Körperfett abzubauen, um schneller zu werden.(7) Viele Schwimmtrainer empfehlen ihren Schwimmerinnen grundsätzlich eine Obergrenze von 15 % Körperfettanteil einzuhalten.
Als Tiffany Cohen, Doppelmedaillen-Gewinnerin der Olympischen Spiele in Los Angeles 1984, Gold über die 400m- und 800m-Strecke holte, soll ihr Körperfettanteil allerdings bei 22 % gelegen haben. Das heißt natürlich nicht, dass der ideale Körperfettanteil für alle Schwimmerinnen bei 22 % liegt. Es lässt aber erkennen, dass es in puncto Körperzusammensetzung keine verbindlichen Regeln gibt, welches der optimale Körperfettanteil für einen bestimmten Schwimmer ist, da jeder Mensch ganz individuelle physiologische und anthropologische Voraussetzungen hat.
Im Rahmen einer Studie an 62 Schwimmerinnen aus 7 US-amerikanischen Schwimmteams wurde wissenschaftlich untersucht, wie groß der von den Schwimmerinnen empfundene Zwang war, bestimmten Gewichtsnormen zu entsprechen. Mehr als die Hälfte der Schwimmerinnen (51,6 %) bestätigte, dass sie sich „in puncto Körpergewicht einem gewissen Druck ausgesetzt fühlen“. Und zwar, weil sie meinten,
- in einem engen Badeanzug sähen sie nicht gut aus (45,2 %),
- ein geringeres Gewicht sei besser für die Schwimmleistung (42 %),
- die Teamkollegen schauten auf ihr Gewicht (16,1 %),
- die Zuschauer musterten ihren Körper (12,9 %),
- die dünnsten Schwimmer hätten einen Leistungsvorteil (9,7 %).
Richtet sich der Fokus aber auf das Erreichen eines bestimmten Idealbildes des Körpers und weniger auf die Steigerung der sportlichen Leistung, so ist ein entsprechendes Essverhalten nicht nur ungesund und unproduktiv, sondern kann auch ernsthafte Probleme hinsichtlich des Selbstbildes bewirken und zu Essstörungen führen.
Interessant ist in diesem Zusammenhang auch Folgendes: Obwohl die Wettkampfbadeanzüge normalerweise Einteiler sind, tragen viele Teilnehmerinnen nach eigenen Angaben Badeanzüge, die 2 oder mehr Nummern kleiner als ihre normale Größe sind, um weniger Widerstand im Wasser zu erzeugen. Manche Frauen tragen sogar große Kindergrößen, vermutlich weil sie annehmen, dass weniger Gewicht und Körperfett gleichbedeutend mit besserer Leistung sind. Leider werden diese Schwimmer, wenn sie später selbst mal Trainer sind, genau diese Meinung vertreten. Gerade Trainer sollten bei diesem Thema aber Vorsicht und Behutsamkeit walten lassen.
Hierzu nachfolgend einige Empfehlungen (Kasten 1).
Schwimmen und Kalorien
Sicher fragen Sie sich, was an diesen Ergebnissen für Sie interessant ist. Führt das Schwimmtraining bei entsprechend großem Trainingsumfang nicht automatisch zu einer optimalen Körperzusammensetzung und ggf. zu einem Fett- bzw. Gewichtsverlust? Obwohl man diese Frage intuitiv bejahen würde (denn in anderen Sportarten – wie dem Laufen und Radfahren – ist dies ja auch der Fall), kommen wissenschaftliche Untersuchungen beim Schwimmen zu anderen Ergebnissen:
Zum einen wird das Gewicht des Körpers beim Schwimmen vom Wasser getragen. Im Gegensatz zum Laufen, wo man bei jedem Schritt gegen die Schwerkraft angeht, kommt es beim Schwimmer bei einer Gewichtszunahme nicht zu einem höheren Energieverbrauch. Wenn Sie 70 kg wiegen und jeden Tag 10 Meilen (16 km) laufen, verbrennen Sie dabei täglich rund 1000 kcal. Legen Sie 7 kg Körperfett zu steigt Ihr Energieverbrauch um rund 10 %, d. h. Sie verbrennen dann rund 1100 kcal auf Ihrer täglichen Strecke. Je mehr Sie wiegen, desto höher ist Ihr Kalorienverbrauch und desto größer ist die Gewichtsabnahme. Ein Schwimmer, der ähnlich viel an Körperfett zunimmt, verbraucht jedoch kaum mehr Energie. Demnach führt das Training nicht zu einer Gewichtsabnahme.
Eine interessante Studie untersuchte über einen Zeitraum von 3 Monaten die Gewichtsabnahme bzw. -zunahme beim Walking, Radfahren und Schwimmen.(9) Bei jeder dieser Sportarten begann das Programm mit bis zu 10 Minuten täglichem Training. Die Workouts wurden jede Woche um 5 Minuten verlängert, so dass die Teilnehmer bei Studien-ende durchschnittlich 70 Minuten täglich trainierten. Beim Walking und Radfahren hatten sie am Ende 7,7 bzw. 8,6 kg abgenommen. Die Schwimmer hingegen hatten trotz eines ähnlich hohen Kalorienverbrauchs sogar 2,2 kg zugenommen!
Schwimmen macht hungrig
Die Forscher vermuteten, dass (abgesehen davon, dass der Körper vom Wasser getragen wird) das Schwimmen in kaltem Wasser den Appetit anregt und somit den Kalorienbedarf weiter ankurbelt. Weitere Belege für die Ergebnisse dieser Studie ergeben sich aus Vergleichen zwischen Wettkampfschwimmern und Läufern oder Radfahrern, die beim Training einen ähnlich hohen Energieverbrauch haben. Demnach haben Schwimmer typischerweise einen deutlich größeren Körperfettanteil als Läufer oder Radfahrer. Laut vergleichenden Studien über männliche Athleten, die an den Olympischen Spielen 1964 in Tokio und 1968 in Mexiko City teilnahmen, liegt der Körperfettanteil beispielsweise bei Langstrecken- und Marathonläufern zwischen 1,4 % und 2,7 %, bei Schwimmern hingegen zwischen 9,0 % und 12,4 %.(10)
Andererseits kam eine litauische Studie zu dem Schluss, dass ein strukturiertes Schwimmprogramm wohl doch zu einer Reduzierung des Körperfetts führt.(11) Die eigentliche Zielsetzung dieser Studie war die Beobachtung der körperlichen Auswirkungen eines 14-wöchigen Schwimmprogramms auf gesunde und an Diabetes erkrankte Mädchen im Alter von 14–19 Jahren. Eins der wichtigsten Ergebnisse hierbei war jedoch, dass die Probanden beider Gruppen, verglichen mit den Teilnehmern einer inaktiven Kontrollgruppe, durch das Schwimmen deutlich Fett abbauten, nämlich rund 2 % der Körpermasse.
Mit Sicherheit ist Schwimmen gerade in kaltem Wasser wesentlich dafür verantwortlich, dass das Erreichen optimaler Körperfettanteile für Schwimmer so problematisch ist. Eine Studie aus dem Jahr 2005 untersuchte die Auswirkungen eines 45-minütigen Trainings in neutralem Wasser (bei ca. 37°C Körpertemperatur) und in kaltem Wasser (20°C).(12) Nach dem Training durften die Sportler so viel essen, wie sie wollten.
Dabei stellten die Wissenschaftler fest: Obwohl die Männer in kaltem und neutralem Wasser einen ähnlich hohen Kalorienverbrauch hatten (505 bzw. 517 kcal), lag die Kalorienzufuhr nach der sportlichen Belastung in kaltem Wasser mit durchschnittlich 877 Kalorien um 44 % über der bei neutraler Wassertemperatur. Mit 20°C war das Wasser im Trainingsbecken zwar kälter als normal, denn die Standardtemperatur liegt bei 27–28 °C. Doch auch das ist immer noch so kalt, dass es zu einem Wärmeverlust beim Schwimmen kommt. Dies dürfte sich ungünstig auf den Anstieg der Kerntemperatur des Körpers auswirken, anders als bei den meisten anderen Trainingsarten. Dabei führt ein Ansteigen der Kerntemperatur infolge körperlicher Belastung bekanntlich zu einer Appetithemmung während des Trainings und unmittelbar danach. Sicher haben Sie schon mal erlebt, dass Sie sich zu Beginn des Trainings hungrig fühlten, Ihr Appetit aber schon nach 10–15 Minuten Belastung verschwunden war und dies auch nach dem Training noch eine geraume Zeit anhielt. Dieser Effekt scheint bei Schwimmern weniger ausgeprägt zu sein.
Schlussfolgerungen
Im Gegensatz zu den meisten anderen Sportarten mit Gewichtsbelastung lässt sich die Frage nach der „optimalen Körperzusammensetzung“ bei Schwimmern nicht so leicht beantworten. Sowohl ein übermäßig hoher wie auch ein zu geringer Körperfettanteil scheinen nachteilig für die Leistung zu sein. Die Bemühungen, einem Idealbild zu entsprechen führen nicht unbedingt zu Leistungssteigerungen, sondern bergen die Gefahr, dass Probleme mit dem eigenen Körperbild und sogar Essstörungen entstehen.
Das Streben nach einer „perfekten“ Körperzusammensetzung ist vermutlich unproduktiv. Eine weitaus bessere Lösung ist die, dass die Sportler neben den Schwimmzeiten auch die Messdaten zur Körperzusammensetzung in ihr Trainingstagebuch eintragen und bei sich selbst überwachen (z.B. durch Hautfaltenmessung). Die jeweils optimale Körperzusammensetzung geht höchstwahrscheinlich Hand in Hand mit den eigenen Bestzeiten des Schwimmers.
Andrew Hamilton BSc Hons, MRSC, ACSM ist Mitglied der Royal Society of Chemistry, des American College of Sports Medicine und Berater für die Fitnessindustrie mit dem Spezialgebiet Sporternährung
Quellenangaben
1. Marine Mammal Science Bd. 10 (3), S. 332–341, 1994
2. Journal of Strength and Conditioning Research, Bd. 8 (3), S. 149–154, 1994
3. http://www.usms.org/articles/articledisplay.php?a=104, 1994
4. Highlights from the USA Swimming Conference on Sports Medicine and Sports Science in September 2003
5. European Journal of Applied Physiology, Bd. 95 (1), September 2005
6. Journal of Health Education, Bd. 24 (6), S. 360–368, 1994
7. Physician and Sportsmedicine, Bd. 18 (4), S. 116–122, 1990
8. Sport Journal, Bd. 4 (2), Frühling 2001
9. American Journal of Sports Medicine, Bd. 15, S. 275–279, 1987
10. McArdle, Katch, Lea and Febiger: Exercise Physiology, Philadephia, 1981
11. Medicina (Kaunas), Bd. 42 (8), S. 661–6, 2006
12. International Journal of Sport Nutrition and Exercise Metabolism, Bd. 15 (1), S. 38–47, 2005
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