Die Leistungsphysiologie des Sportpferdes Teil 3

Die Sauerstoffaufnahme und die Atmung

Für der Arbeitsleistung eines Pferdes spielt die Atmung eine sehr wichtige Rolle. Jeder der schon einmal ein dämpfiges Pferd hatte kennt dieses Problem. Ein Pferd kann die Sauerstoffaufnahme bis zum 35fachen des Ruhevolumens steigern. Die Steigerung ist damit beim Pferd wesentlich größer als bei anderen Säugetieren (Hund, Mensch).

Es bedarf wohl keiner besonderen Erklärung, dass damit einhergehend auch die Atemfrequenz des Pferdes ansteigt. Die Steigerung der Atemfrequenz ist beim Pferd mit der Schrittfrquenz gekoppelt. Do geht beispielsweise die Atemfrequenz im Galopp im Verhältnis 1:1 mit der Galoppfrequenz einher. Einem galoppierenden Pferd ist deshalb die Atemfrequenz durch die Sprungfrequenzmaufgezwungen. Daraus ergibt sich für das galoppierende Pferd eine relativ hohe Atemfrequenz und eine dadurch bedingte, flachere Atmung.

Die Bewegungen beim Galopp erleichtern dem Pferd vermutlich die Atmung, denn durch die Körperstreckung ist die Inspiration (Einatmung) verbessert und andererseits wird durch das Andrücken der Vorderbeine in der Landephase die Exspiration (Ausatmung) unterstützt. Leidet ein Pferd an Erkrankungen der Atemwege so kann das 1:1 Verhältnis zwischen Atmung und Fußung deutlich in den ungünstigen Bereich verändert werden.

Auch Traber zeigen bei Arbeitsbelastung unter dem Maximalpunkt eine 1:1 Synchronisation zwischen Fußung und Atmung. Bei maximaler Arbeitsbelastung kann sich dies aber deutlich verändern und es kommt zu Verhältnissen von bis zu 1:3. Dies macht dem Trabrennpferd bei maximaler Arbeit eine tiefe Einatmung von bis zu 25 Litern möglich. Traber haben deshalb bei hohen Laufgeschwindigkeiten eine wesentlich niedrigere Atemfrequenz und eine tiefere Inspiration als Galopper.

Atemfrequenz und Schrittfolge sind beim Pferd also weitgehend festgelegt. Dadurch wird die Sauerstoffaufnahme durch die Atemfrequenz und das Atemzugvolumen bestimmt. Allerdings wird die maximal mögliche Atemzugvolumenkapazität durch die hohe Atemfrequenz selten genutzt.

Der Unterschied zwischen Ruhe- und Belastungsumsatz ist beim Pferd sehr groß (bei großen Tieren allgemein). Dies bedeutet, dass einem großen Tier bei Belastung mehr Sauerstoff für die arbeitende Muskulatur zur Verfügung steht. Eine kleine Ratte beispielsweise kann bei starker Belastung den Sauerstoffverbrauch gegenüber dem Ruhewert um das Vierfache, ein Hund um das Zehnfache und ein Mensch um das 20fache steigern. Das Pferd jedoch schlägt hier alle um Längen, denn es kann seinen Sauerstoffverbrauch um das bis zu 35fache steigern.

Durch diese enorme Steigerung steht den großen Tieren bei Arbeitsleistung viel von dem aufgenommenen Sauerstoff für die Muskelarbeit zur Verfügung. Damit wird auch verständlich weshalb große Tiere 1 g Körpergewicht über die Entfernung von 1 km viel ökonomischer befördern können als kleine Tiere.
Ein Pferd befördert 1 g Körpergewicht 93 mal effizienter als eine Maus. Es ist bis jetzt noch nicht geklärt wie weit die Kraft der Atemmuskulatur beim Pferd die schnelle Bewegung der großen Gasmengen beschränkt. Es lässt sich bis heute auch noch nicht sicher beantworten ob sich bei gesunden Pferden die Sauerstoffaufnahme in der Lunge leistungsbegrenzend für schwere Arbeiten auswirkt. Untersuchungen lassen jedoch die Vermutung zu, dass als Leistungsbegrenzung eher die Pumpleistung des Herzens, die Sauerstofftransportkapazität des Blutes sowie die Sauerstoffausnutzung in der Peripherie in Frage kommen. Es gibt aber auch andere Meinungen welche dazu tendieren, dass ein Pferd möglicherweise eher in der Lage ist die Herz-Kreislauf-Funktion als den Gasaustausch zu erhöhen.

Die Laufgeschwindigkeit eines Pferdes ist ein guter Parameter für die Intensität der Arbeitsbelastung. Die Sauerstoffaufnahme nimmt mit steigender Laufgeschwindigkeit linear zu. Der Wirkungsgrad ist bei verschiedenen Laufgeschwindigkeiten jedoch, innerhalb der Gangarten, nicht gleich. Im Schritt, Trab und wahrscheinlich auch im Galopp nimmt der Wirkungsgrad der Arbeit zuerst mit zunehmender Laufgeschwindigkeit ab, erreicht dann ein Minimum, um daraufhin erneut anzusteigen. Überlässt man dem Pferd die Auswahl der Laufgeschwindigkeit, so bevorzugt es eine Geschwindigkeit in der ein besonders günstiger Wirkungsgrad erzielt wird.