Leistungsverhalten unter Höhenbedingungen

Sportliche Belastungen in mittlerer und großer Höhe unterscheiden sich wesentlich von Belastungen auf Meereshöhe. Mit zunehmender Höhe fällt der barometrische Luftdruck nicht linear ab. Da der Sauerstoffanteil der Umgebungsluft mit etwa 20,9 % annähernd konstant bleibt, sinkt parallel zum barometrischen Druck der inspiratorische Sauerstoffpartialdruck (Sauerstoffteildruck). Die daraus resultierende hypobare Hypoxie (Sauerstoffmangel durch niedrigen Luftdruck) vermindert die arterielle Sauerstoffsättigung und begrenzt vor allem die aerobe Leistungsfähigkeit. Die individuelle Reaktion wird durch die erreichte Höhe, die Aufstiegsgeschwindigkeit, die Aufenthaltsdauer, den Trainingszustand, den Eisenstatus und die individuelle Hypoxieempfindlichkeit beeinflusst [1, 2, 7].

Eine physiologische Hypoxämie (verminderter Sauerstoffgehalt im Blut) während eines Höhenaufenthalts ist nicht mit einer Höhenkrankheit gleichzusetzen. Das Risiko für eine akute Höhenkrankheit (gesundheitliche Beschwerden durch Sauerstoffmangel in großer Höhe) steigt bei nicht akklimatisierten Personen insbesondere ab einer Schlafhöhe von etwa 2.500 m und bei raschem Aufstieg [LL1, 7].

Auswirkungen der Höhe auf die körperliche Leistungsfähigkeit

Aerobe Ausdauerleistung

Die maximale Sauerstoffaufnahme und die über längere Zeit aufrechterhaltbare Ausdauerleistung nehmen mit zunehmender Höhe ab. Ursache ist primär die geringere Sauerstoffverfügbarkeit und damit die reduzierte maximale Sauerstoffzufuhr zur arbeitenden Muskulatur. Bei gleicher absoluter Leistung steigen deshalb Herzfrequenz, Ventilation (Belüftung der Lunge) und subjektives Belastungsempfinden. Bereits Belastungen, die auf Meereshöhe submaximal sind, können in der Höhe eine deutlich höhere relative Intensität darstellen [1, 2, 7].

Kurzzeit- und Schnellkraftleistungen

Einzelne sehr kurze, primär anaerobe Belastungen (Belastungen mit überwiegend sauerstoffunabhängiger Energiebereitstellung) werden durch die geringere Sauerstoffverfügbarkeit weniger beeinträchtigt als länger dauernde Ausdauerleistungen. Die abnehmende Luftdichte reduziert zudem den aerodynamischen Widerstand und kann bei schnellen Sprint-, Sprung- oder Wurfbewegungen einen mechanischen Vorteil bieten. Bei wiederholten hochintensiven Belastungen kann jedoch die Erholung zwischen den Belastungen durch die eingeschränkte oxidative Energiebereitstellung (Energiegewinnung mithilfe von Sauerstoff) limitiert werden [1, 4].

Zusätzliche Umweltfaktoren

Niedrige Temperaturen, geringe absolute Luftfeuchtigkeit, erhöhte ventilatorische Wasserverluste und eine verstärkte ultraviolette Strahlenexposition können die Belastung zusätzlich erhöhen. Daraus lässt sich jedoch kein universeller Flüssigkeitsbedarf in Litern ableiten. Flüssigkeitszufuhr, Bekleidung, Haut- und Augenschutz sowie Aufwärmmaßnahmen müssen an Wetter, Belastungsdauer, Körpergröße, Schweißrate und individuelle Verträglichkeit angepasst werden [5, 10].

Akute physiologische Reaktionen

• Hypoxische Ventilationssteigerung: Periphere Chemorezeptoren (Sinneszellen zur Messung der Blutgase), insbesondere die Glomera carotica (Sauerstoffmesskörperchen an den Halsschlagadern), reagieren auf den verminderten arteriellen Sauerstoffpartialdruck. Atemtiefe und Atemfrequenz nehmen zu.
• Respiratorische Alkalose (durch verstärkte Atmung verursachte Entsäuerung des Blutes): Die gesteigerte Ventilation senkt den arteriellen Kohlendioxidpartialdruck. Die renale Bicarbonatausscheidung kompensiert die respiratorische Alkalose im Verlauf mehrerer Tage teilweise und ermöglicht eine weitere Steigerung der Ventilation.
• Kardiovaskuläre Reaktion (Reaktion von Herz und Kreislauf): Herzfrequenz und Herzzeitvolumen steigen bei akuter Höhenexposition, um die Sauerstoffzufuhr zum Gewebe zu unterstützen.
• Plasmavolumenabnahme (Abnahme des flüssigen Blutanteils): Bereits in den ersten Tagen kann das Plasmavolumen abnehmen. Dadurch steigen Hämoglobinkonzentration und Hämatokrit zunächst auch ohne entsprechende Zunahme der gesamten Hämoglobinmasse.
• Sympathikusaktivierung (Aktivierung des anregenden Anteils des vegetativen Nervensystems): Die erhöhte sympathoadrenerge Aktivität trägt zur Herzfrequenzsteigerung und zur veränderten Kreislaufregulation bei.

Die beschriebenen Reaktionen sind reguläre Bestandteile der frühen Akklimatisation (Anpassung an die Höhe). Sie erklären jedoch nicht allein eine mögliche spätere Leistungsverbesserung auf Meereshöhe [1, 2, 7].

Akklimatisation bei längerem Höhenaufenthalt

Bei ausreichend langer und intensiver Hypoxieexposition steigt die Erythropoetinproduktion. Dadurch wird die Erythropoese (Bildung roter Blutkörperchen) stimuliert und die gesamte Hämoglobinmasse kann zunehmen. Die Reaktion setzt eine ausreichende Verfügbarkeit von Eisen, Energie, Protein und weiteren für die Erythropoese erforderlichen Nährstoffen voraus. Aus der Hämoglobinkonzentration allein kann nicht zuverlässig auf eine Zunahme der Hämoglobinmasse geschlossen werden, da Veränderungen des Plasmavolumens die Konzentration wesentlich beeinflussen [1, 2, 9, 10].

Das Ausmaß der hämatologischen Anpassung (Anpassung der Blutbildung) variiert erheblich. Unterschiede bestehen unter anderem hinsichtlich Hypoxiedosis, Ausgangshämoglobinmasse, Eisenstatus, Geschlecht, Trainingsbelastung, Regeneration und individueller erythropoetischer Reaktionsfähigkeit. Eine Höhenexposition führt daher nicht bei allen Sportlern zu einer relevanten Zunahme der Hämoglobinmasse oder zu einer späteren Leistungsverbesserung [1-3].

Formen des Höhentrainings

Die aktuelle Metaanalyse randomisierter Studien zeigte positive Effekte auf die Hämoglobinkonzentration und Signale für verbesserte Zeitfahrleistungen, jedoch keinen signifikanten gepoolten Effekt auf die maximale Sauerstoffaufnahme. Die Aussagekraft wird durch geringe Teilnehmerzahlen, unterschiedliche Trainingsmodelle und methodische Heterogenität begrenzt [3]. Ein Höhenlager sollte daher als individualisierte Trainingsintervention und nicht als sicher wirksame Standardmaßnahme betrachtet werden.

Ernährungsmedizinische Grundlagen

Energieverfügbarkeit

Eine ausreichende Energieverfügbarkeit ist die zentrale Voraussetzung für Trainingsqualität, Regeneration, Immunfunktion (Funktion der körpereigenen Abwehr), hormonelle Regulation und hämatologische Anpassung. In der Höhe können gesteigerter Energieverbrauch, verminderter Appetit, gastrointestinale Beschwerden (Magen-Darm-Beschwerden) und eingeschränkte Lebensmittelverfügbarkeit die Energieaufnahme erschweren. Eine länger dauernde oder ausgeprägte niedrige Energieverfügbarkeit kann Gesundheit, Leistungsfähigkeit und Anpassungsprozesse beeinträchtigen [5, LL2, LL3].

Das Körpergewicht, die subjektive Erholung, die Trainingsleistung, das Essverhalten und bei längeren Aufenthalten auch die Körperzusammensetzung sollten regelmäßig beurteilt werden. Ein unbeabsichtigter fortschreitender Gewichtsverlust spricht für eine unzureichende Energiezufuhr, sofern relevante Flüssigkeits- und Glykogenschwankungen berücksichtigt wurden.

Kohlenhydrate

Kohlenhydrate bleiben der wichtigste Energieträger für intensive Ausdauer- und Intervallbelastungen. Die Zufuhr sollte entsprechend Umfang und Intensität des Trainings periodisiert werden. Eine gezielte Kohlenhydratrestriktion ist während anspruchsvoller Höhenphasen nicht grundsätzlich angezeigt, da eine niedrige Kohlenhydratverfügbarkeit die mögliche Trainingsintensität und die Regeneration begrenzen kann [5, LL2, LL3, LL5].

Die Werte stellen sporternährungsmedizinische Orientierungsbereiche dar. Die konkrete Zufuhr richtet sich nach Sportart, Trainingsziel, Verträglichkeit, Körperzusammensetzung und tatsächlichem Energieverbrauch [5, LL3, LL5].

Protein

Für trainierende Sportler ist im Allgemeinen eine Proteinzufuhr von etwa 1,2-2,0 g/kg Körpergewicht und Tag angemessen. Bei hoher Trainingsbelastung, Energiedefizit oder längeren Expeditionen ist eine Zufuhr im oberen Bereich häufig zweckmäßig. Die Gesamtmenge sollte auf mehrere Mahlzeiten über den Tag verteilt werden. Proteinreiche Lebensmittel und bei praktischen Versorgungsproblemen geeignete Proteinpräparate können helfen, die Zufuhr sicherzustellen [5, LL3, LL5].

Flüssigkeit und Elektrolyte

Hypoxiebedingte Hyperventilation (übermäßig gesteigerte Atmung), trockene Luft, Kälte, körperliche Belastung und eine initial erhöhte Diurese (Harnausscheidung) können den Flüssigkeitsbedarf erhöhen. Gleichzeitig kann das Durstempfinden unzuverlässig sein. Ein allgemeingültiger Flüssigkeitsbedarf von beispielsweise 4, 5 oder 6 Litern pro Tag lässt sich dennoch nicht evidenzbasiert festlegen [5, 10].

Die Flüssigkeitsstrategie sollte anhand von Körpermassenveränderung, Urinmenge und -farbe, Durst, Schweißrate, Belastungsdauer und Umgebungsbedingungen individualisiert werden. Bei länger andauernder Belastung und relevanten Schweißverlusten können natriumhaltige Getränke oder salzhaltige Lebensmittel sinnvoll sein. Eine forcierte Flüssigkeitsaufnahme über den Bedarf hinaus ist zu vermeiden, da sie eine belastungsassoziierte Hyponatriämie (zu niedrige Natriumkonzentration im Blut) begünstigen kann [5, LL3, LL5].

Mikronährstoffmedizin

Eisen

Eisen besitzt für Höhenaufenthalte eine besondere Bedeutung, da die hypoxieinduzierte Erythropoese zusätzliches Eisen benötigt. Unzureichende Eisenspeicher können die Zunahme der Hämoglobinmasse begrenzen. Vor geplanten längeren Höhentrainingslagern ist deshalb eine gezielte Beurteilung des Eisenstatus sinnvoll [6, 9, 10].

Die Basisdiagnostik sollte vorzugsweise etwa 4-8 Wochen vor Beginn des Höhenaufenthalts erfolgen und mindestens folgende Parameter berücksichtigen:

• Blutbild einschließlich Hämoglobin und Erythrozytenindices
• Serumferritin
• Transferrinsättigung
• C-reaktives Protein zur Einordnung einer möglichen entzündungsbedingten Ferritinerhöhung

Die Interpretation muss gemeinsam erfolgen. Eine isolierte Ferritinbestimmung ist bei Entzündungen, Infektionen oder hoher akuter Trainingsbelastung nur eingeschränkt aussagekräftig. Menstruationsblutungen, gastrointestinale Blutverluste, vegetarische oder vegane Ernährung, häufige Blutspenden und vorausgegangene Eisenmangelzustände erhöhen die klinische Relevanz einer sorgfältigen Diagnostik.

Eine orale Eisensupplementierung kann bei niedrigen Ausgangsspeichern den Eisenstatus verbessern und die erythropoetische Anpassung unterstützen. Bei eisenreichen bzw. ausreichend versorgten Sportlern ist dagegen kein gesicherter zusätzlicher Leistungsnutzen belegt. Dosis, Präparat, Einnahmeintervall und Therapiedauer sollten daher labor- und indikationsbezogen festgelegt werden; eine routinemäßige prophylaktische Hochdosisgabe ist nicht evidenzbasiert [6, 9, LL4].

Weitere Mikronährstoffe

Damit gilt: Eine gezielte Supplementierung ist insbesondere bei nachgewiesenem Mangel, erhöhtem Risiko oder praktisch nicht erreichbarer Nährstoffzufuhr sinnvoll. Kein Mikronährstoffpräparat kann jedoch Akklimatisation, ausreichende Energiezufuhr, geeignetes Training und Regeneration ersetzen [5, LL3, LL4].

Praktisches Vorgehen vor und während eines Höhenaufenthalts

Prävention (Vorbeugung) höhenbedingter Erkrankungen

Der wirksamste Ansatz zur Prävention akuter Höhenkrankheiten ist ein langsamer Anstieg der Schlafhöhe. Oberhalb von 3.000 m sollte die Schlafhöhe nach der aktuellen Leitlinie im Regelfall um nicht mehr als etwa 500 m pro Tag gesteigert und alle 3-4 Tage ein Tag ohne weitere Erhöhung der Schlafhöhe eingeplant werden [LL1].

Kopfschmerzen, Übelkeit, Appetitlosigkeit, ausgeprägte Müdigkeit, Benommenheit oder eine deutliche Einschränkung der normalen Aktivität nach einem Aufstieg können auf eine akute Höhenkrankheit hinweisen. Bei zunehmenden Beschwerden darf nicht weiter aufgestiegen werden. Ataxie (Störung der Bewegungskoordination), Bewusstseinsstörung (Beeinträchtigung von Wachheit und Orientierung), Ruhedyspnoe (Atemnot in Ruhe), Husten, Leistungseinbruch oder Zyanose (bläuliche Verfärbung von Haut oder Schleimhäuten) erfordern eine unverzügliche medizinische Beurteilung und in der Regel einen Abstieg [LL1, 7].

Fazit

Höhenbedingungen reduzieren primär die aerobe Leistungsfähigkeit, können bei ausreichender Hypoxiedosis jedoch hämatologische und weitere physiologische Anpassungen auslösen. Eine spätere Leistungssteigerung auf Meereshöhe ist möglich, aber nicht bei allen Sportlern reproduzierbar. Entscheidend sind ein individuell geeignetes Höhenmodell, eine angepasste Trainingsbelastung, ausreichende Energie- und Kohlenhydratverfügbarkeit, eine bedarfsgerechte Proteinzufuhr, ein individuell gesteuertes Flüssigkeitsmanagement und insbesondere ein adäquater Eisenstatus.

Mikronährstoffpräparate sind dann sinnvoll, wenn ein Mangel, ein erhöhtes Risiko oder eine ernährungsbedingt unzureichende Versorgung vorliegt. Eine undifferenzierte Supplementierung ausreichend versorgter Sportler ist dagegen keine evidenzbasierte Strategie zur Verbesserung der Höhenleistung.

Literatur

1. Faiss R, Girard O: Live high, train smart: translating altitude physiology to best practice with mechanistic insights. Front Physiol. 2026;17:1834288. https://doi.org/10.3389/fphys.2026.1834288
2. Lundby C, Robach P: Altitude or heat training to increase haemoglobin mass and endurance exercise performance in elite sport. J Physiol. 2025. https://doi.org/10.1113/JP287700
3. Deng L, Liu Y, Chen B et al.: Impact of Altitude Training on Athletes' Aerobic Capacity: A Systematic Review and Meta-Analysis. Life (Basel). 2025;15(2):305. https://doi.org/10.3390/life15020305
4. Feng X, Chen Y, Yan T et al.: Effects of various living-low and training-high modes with distinct training prescriptions on sea-level performance: A network meta-analysis. PLoS One. 2024;19(4):e0297007. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0297007
5. Karpęcka-Gałka E, Frączek B: Nutrition, hydration and supplementation considerations for mountaineers in high-altitude conditions: a narrative review. Front Sports Act Living. 2024;6:1435494. https://doi.org/10.3389/fspor.2024.1435494
6. Šmid AN, Golja P, Hadžić V et al.: Effects of Oral Iron Supplementation on Blood Iron Status in Athletes: A Systematic Review, Meta-Analysis and Meta-Regression of Randomized Controlled Trials. Sports Med. 2024;54(5):1231-1247. https://doi.org/10.1007/s40279-024-01992-8
7. Gatterer H, Villafuerte FC, Ulrich S et al.: Altitude illnesses. Nat Rev Dis Primers. 2024;10:43. https://doi.org/10.1038/s41572-024-00526-w
8. Bonato G, Goodman SPJ, Lathlean TJH: Physiological and performance effects of live high train low altitude training for elite endurance athletes: A narrative review. Curr Res Physiol. 2023;6:100113. https://doi.org/10.1016/j.crphys.2023.100113
9. Koivisto-Mørk AE, Svendsen IS, Skattebo Ø et al.: Impact of baseline serum ferritin and supplemental iron on altitude-induced hemoglobin mass response in elite athletes. Scand J Med Sci Sports. 2021;31(9):1764-1773. https://doi.org/10.1111/sms.13982
10. Stellingwerff T, Peeling P, Garvican-Lewis LA et al.: Nutrition and Altitude: Strategies to Enhance Adaptation, Improve Performance and Maintain Health: A Narrative Review. Sports Med. 2019;49(Suppl 2):169-184. https://doi.org/10.1007/s40279-019-01159-w

Leitlinien, Referenzwerte und Konsensuspapiere

1. Luks AM, Beidleman BA, Freer L et al.: Wilderness Medical Society Clinical Practice Guidelines for the Prevention, Diagnosis, and Treatment of Acute Altitude Illness: 2024 Update. Wilderness Environ Med. 2024;35(1 Suppl):2S-19S. https://doi.org/10.1016/j.wem.2023.05.013 [LL1]
2. Mountjoy M, Ackerman KE, Bailey DM et al.: 2023 International Olympic Committee's (IOC) consensus statement on Relative Energy Deficiency in Sport (REDs). Br J Sports Med. 2023;57(17):1073-1097. https://doi.org/10.1136/bjsports-2023-106994 [LL2]
3. Burke LM, Castell LM, Casa DJ et al.: International Association of Athletics Federations Consensus Statement 2019: Nutrition for Athletics. Int J Sport Nutr Exerc Metab. 2019;29(2):73-84. https://doi.org/10.1123/ijsnem.2019-0065 [LL3]
4. Maughan RJ, Burke LM, Dvorak J et al.: IOC consensus statement: dietary supplements and the high-performance athlete. Br J Sports Med. 2018;52(7):439-455. https://doi.org/10.1136/bjsports-2018-099027 [LL4]
5. Thomas DT, Erdman KA, Burke LM: Position of the Academy of Nutrition and Dietetics, Dietitians of Canada, and the American College of Sports Medicine: Nutrition and Athletic Performance. J Acad Nutr Diet. 2016;116(3):501-528. https://doi.org/10.1016/j.jand.2015.12.006 [LL5]