Laktat-Schwellenmodelle im Vergleich: Mader, Dickhuth, D-Max und Log-Log
Es gibt nicht die eine Laktatschwelle. Verbreitete Modelle wie die fixe 4-mmol/l-Schwelle nach Mader, das Laktatäquivalent-Minimum nach Dickhuth, die geometrischen Verfahren D-Max und Modified D-Max sowie die Log-Log-Regression nach Beaver legen aus derselben Messkurve unterschiedliche Punkte fest — teils um 20 Prozent und mehr auseinander4,12. Entscheidend ist deshalb nicht, welches Modell theoretisch das beste ist, sondern dass ein begründet gewähltes Modell über Jahre konsistent verwendet und im Befund dokumentiert wird.
Warum dieselbe Kurve mehrere Schwellen hat
Ein Laktatstufentest liefert zunächst nichts als Wertepaare: Belastung und Blutlaktat je Stufe, dazu meist Herzfrequenz und subjektives Belastungsempfinden. Die Kurve, die daraus entsteht, steigt anfangs flach und knickt irgendwo nach oben. Genau dieser Übergangsbereich interessiert — aber er ist kein Punkt, sondern ein Bereich. Jedes Schwellenmodell ist eine Regel, die aus diesem Bereich einen Punkt macht.
Die Modelle unterscheiden sich darin, woran sie diesen Punkt festmachen. Manche setzen einen festen Laktatwert. Manche messen einen Abstand zum individuellen Ruhewert. Manche bestimmen einen geometrischen Abstand zu einer Referenzgeraden. Manche rechnen eine Regression über den transformierten Kurvenverlauf. Diese Regeln können am selben Datensatz verschiedene Ergebnisse liefern. Die ruhewertbezogene Plenea-Voreinstellung ist ausdrücklich eine Praxisheuristik ohne eigene Publikationsquelle.
Das ist kein Messfehler und kein Streit unter Lehrmeinungen, der sich auflösen ließe. Übersichtsarbeiten zu den Schwellenkonzepten halten seit Jahren fest, dass kein Verfahren den Status eines Goldstandards hat und die Konzepte systematisch unterschiedliche Werte liefern1. Wer Befunde aus verschiedenen Quellen nebeneinanderlegt, vergleicht deshalb zuerst die Methode und erst danach die Leistung.
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Die verbreiteten Modelle im Überblick
Die folgende Übersicht zeigt die Modelle, die in der deutschsprachigen Leistungsdiagnostik regelmäßig auftauchen, mit ihrem Rechenprinzip und der Datengrundlage, die sie voraussetzen.
| Modell | Prinzip | Braucht | Typische Verwendung |
|---|---|---|---|
| Mader 4 mmol/l | Fester Laktatwert von 4 mmol/l, Schwelle als Schnittpunkt der Kurve mit dieser Linie | Nur die Stufenwerte | Vergleichbarkeit über große Kollektive, historische Datenbestände |
| Ruhewertbezogene Modelle | Fester Abstand zum individuell gemessenen Ruhelaktat, etwa +0,5 und +1,5 mmol/l | Verlässlicher Ruhewert vor Belastung | Praxisheuristik, wenn die Kurve flach verläuft |
| Dickhuth | Minimum des Laktatäquivalents (Laktat je Leistungseinheit) plus 1,5 mmol/l | Genügend Stufen für die Bestimmung des Minimums | Individuelle aerob-anaerobe Übergangsbestimmung |
| D-Max (Cheng 1992) | Punkt mit dem größten senkrechten Abstand zur Geraden vom ersten zum letzten Messpunkt | Ansteigende, konvexe Kurve mit ausreichend Stufen für eine Kurvenanpassung | Geometrische Schätzung mit Einfluss des Protokolls |
| Modified D-Max (Bishop) | Wie D-Max, aber die Sekante beginnt erst an der Stufe vor dem ersten Anstieg über 0,4 mmol/l | Erkennbarer erster Anstieg im Verlauf | Korrektur der D-Max-Abhängigkeit vom Startpunkt |
| Log-Log (Beaver 1985) | Zwei-Segment-Regression über log-transformierte Laktat- und Leistungswerte (Beaver et al. nutzten ursprünglich log(VO₂); die leistungsbasierte Fassung ist eine verbreitete Adaption) | Ausreichend Stufen im unteren Bereich | Bestimmung der ersten Schwelle (aerobe Schwelle) |
| Stegmann-IAT (1981) | Tangente von einem Erholungspunkt an die Laktatkurve | Zusätzliche Laktatmessungen nach Belastungsende | Individuelle anaerobe Schwelle mit Berücksichtigung der Elimination |
Log-Log nach Beaver kennt methodisch nur eine Schwelle13. Wer mit diesem Modell rechnet, bekommt keine zweite, höhere Schwelle — nicht weil Daten fehlen, sondern weil das Verfahren sie nicht definiert. Software, die trotzdem eine ausweist, hat sie an anderer Stelle hergeleitet.
Feste, individuelle und geometrische Modelle
Ein fester Referenzwert erleichtert die Beschreibung der Kurve, stellt aber noch keine Vergleichbarkeit zwischen verschiedenen Protokollen, Geräten oder Personen her. Die Leistung bei 4 mmol/l ist nicht automatisch die individuelle Dauerleistungsgrenze.
Individuelle Modelle lösen das, indem sie den Bezugspunkt aus dem Test selbst nehmen — den Ruhewert, das Minimum des Laktatäquivalents oder den Verlauf der Erholung. Der Preis ist die Abhängigkeit von genau dem Wert, aus dem sie ihren Bezug ziehen: Ein unsauber gemessener Ruhewert, etwa nach zu intensivem Aufwärmen, verschiebt bei ruhewertbezogenen Modellen die gesamte Schwelle. Das Verfahren ist dann formal korrekt und trotzdem falsch.
D-Max hängt in der Originalarbeit von einer Kurvenanpassung und den gewählten Endpunkten ab11. Plenea rechnet dabei keine Polynomanpassung, sondern wertet die gemessenen Stufenpunkte direkt aus — das Ergebnis bleibt trotzdem von Protokoll und Endpunkten abhängig. Ob ein rechnerischer Wert fachlich interpretierbar ist, muss anhand des vollständigen Tests beurteilt werden.
Modified D-Max verändert die Wahl des Startpunkts der Sekante12. Auch dieses Verfahren bleibt von Messwerten und Protokoll abhängig, und auch hier verzichtet Plenea auf eine Kurvenanpassung.
Was die Modellwahl praktisch ändert
Unterschiedliche Schwellenwerte können zu unterschiedlichen Trainingsbereichen führen. Das Ausmaß hängt vom verwendeten Zonenmodell ab; ein Unterschied von zehn Watt entspricht nicht pauschal einer ganzen Trainingszone.
Praktisch relevant wird das vor allem in drei Situationen: beim Wechsel der betreuenden Stelle, beim Wechsel der Software und beim Vergleich mit Normwerten aus der Literatur. In allen drei Fällen ist die erste Frage nicht „wie hoch war die Schwelle“, sondern „nach welchem Verfahren wurde sie bestimmt“.
Ein nicht dokumentierter Modellwechsel erschwert Verlaufsvergleiche. Beobachtete Unterschiede können sowohl auf tatsächliche Veränderungen als auch auf die Auswertung zurückgehen.
- Modellwahl einmal begründen und im Befund sichtbar ausweisen
- Verlaufsvergleiche nur innerhalb desselben Modells führen3
- Bei einem bewussten Modellwechsel die Altbefunde neu rechnen, statt sie umzudeuten
- Rohdaten aufbewahren — ohne Stufenwerte ist ein Modellwechsel nicht nachträglich möglich
- Bei Normwertvergleichen prüfen, mit welchem Verfahren die Norm erhoben wurde
Wie man ein Modell begründet auswählt
Die Auswahl folgt in der Praxis weniger der Frage nach dem physiologisch elegantesten Verfahren als vier nüchternen Kriterien: Womit wurden die Vorbefunde dieser Person gerechnet? Welche Daten liefert das eigene Protokoll überhaupt? Welche Sportart und welches Leistungsniveau liegen vor? Und mit welchen externen Werten muss der Befund vergleichbar bleiben, etwa gegenüber einem Verband oder einer zuweisenden Stelle?
Die Auswahl sollte anhand der jeweiligen Evidenz, des Testprotokolls und der Fragestellung begründet werden. Weder ein individueller Ansatz noch ein fester Laktatwert ist für alle Personen und Zwecke überlegen.
Herzfrequenz, Belastungsempfinden und gegebenenfalls ventilatorische Schwellen ergänzen die Interpretation. Abweichungen können methodische und individuelle Ursachen haben; sie sind nicht automatisch ein Fehler des Tests.
Fehlerquellen, die jedes Modell betreffen
Stufendauer, Belastungssprung und Probenahme beeinflussen den Verlauf5. Bei einem Protokollwechsel müssen Unterschiede vorsichtig interpretiert werden.
Auch Kontamination, Abnahmezeitpunkt und Gerätewechsel können Messwerte beeinflussen. Ihr Einfluss lässt sich nicht pauschal gegenüber dem Unterschied zwischen zwei Modellen einordnen.
Faustregel: Erst das Protokoll stabilisieren, dann über das Modell diskutieren. Ein einheitlich durchgeführter Test mit dem theoretisch zweitbesten Modell liefert bessere Verlaufsaussagen als ein wechselhafter Test mit dem theoretisch besten.
Wie Plenea damit umgeht
Plenea rechnet die Modelle nicht alternativ, sondern gemeinsam auf denselben Rohdaten: die fixe 4-mmol/l-Schwelle nach Mader6,7, das Laktatäquivalent-Minimum nach Dickhuth8,9,10, D-Max, Modified D-Max nach Bishop, Log-Log nach Beaver und eine ruhewertbezogene Voreinstellung stehen im Auswertungsschritt nebeneinander. Die Wahl ist eine sichtbare, dokumentierte Entscheidung der fachlich verantwortlichen Person, kein unsichtbarer Vorgabewert.
Jedes Modell führt dabei seine Quelle mit. Das gilt ausdrücklich auch dort, wo es keine gibt: Die ruhewertbezogene Voreinstellung ist eine Praxisheuristik ohne Publikationsquelle, und genau so ist sie in der Software ausgewiesen. Ein Verfahren, das im Befund nach Wissenschaft aussieht, aber keine hat, ist das größere Problem als eines, das seine Herkunft offenlegt.
Weil die Stufenwerte erhalten bleiben, lässt sich ein Altbefund mit einem anderen Modell neu rechnen, statt ihn umzudeuten. Der Verlauf bleibt damit auch nach einem bewussten Modellwechsel vergleichbar.
Häufige Fragen
Welches Laktat-Schwellenmodell ist das genaueste?
Eine allgemeingültige Rangfolge gibt es nicht. Maßgeblich sind die untersuchte Zielgröße, das Protokoll und die Datenqualität. Eine rechnerische Laktatschwelle ist nicht automatisch ein direkt gemessenes maximales Laktat-Steady-State2.
Warum liefert mein Befund zwei Schwellen?
Nicht jedes Verfahren bestimmt zwei Schwellen. Zusätzliche Schwellen können aus anderen Regeln stammen. Deshalb müssen die Definitionen beider Werte im Befund erkennbar sein.
Kann ich Werte aus verschiedenen Modellen vergleichen?
Nein, nicht direkt. Ein 4-mmol-Wert und ein nach Dickhuth bestimmter Wert beschreiben unterschiedlich definierte Punkte derselben Kurve. Ein Vergleich ist nur sinnvoll, wenn beide Befunde mit demselben Verfahren gerechnet wurden — bei vorhandenen Rohdaten lässt sich der ältere Test dafür nachträglich neu auswerten.
Was ist der Unterschied zwischen D-Max und Modified D-Max?
Beide suchen den Punkt mit dem größten senkrechten Abstand zu einer Sekante durch die Laktatkurve. Bei D-Max beginnt diese Sekante am ersten Messpunkt, wodurch die gewählte Startbelastung das Ergebnis beeinflusst. Modified D-Max nach Bishop12 setzt die Sekante erst an der Stufe vor dem ersten deutlichen Laktatanstieg an und hängt dadurch weniger vom ersten Messpunkt ab.
Warum braucht das Stegmann-Verfahren Messwerte nach dem Test?
Stegmann, Kindermann und Schnabel konstruieren die individuelle anaerobe Schwelle über eine Tangente, die an einem Punkt der Erholungskurve ansetzt. Dafür sind Laktatmessungen nach Belastungsende nötig. Ohne Nachbelastungswerte ist das Verfahren nicht rechenbar14.
Verschiebt die Stufendauer die Schwelle?
Die Stufendauer kann den Laktatverlauf und das berechnete Ergebnis verändern. Richtung und Ausmaß hängen von Protokoll, Person und Modell ab. Tests mit unterschiedlichen Stufendauern sind deshalb nur eingeschränkt vergleichbar.
Quellen
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Fachliche Information zur Methodik der Leistungsdiagnostik. Kein medizinischer Rat, keine Diagnose und kein Ersatz für die Beurteilung durch qualifizierte Fachpersonen.
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Sechs Modelle auf denselben Rohdaten.
In Plenea steht die Modellwahl als dokumentierte fachliche Entscheidung im Auswertungsschritt — inklusive Quellenangabe je Verfahren und der Möglichkeit, Altbefunde neu zu rechnen.