Beim Sport, vor allem in den Ausdauersportarten, wird der Atemtrainer mit dem Ziel eingesetzt, die körperliche Leistungsfähigkeit zu verbessern. Schon im Normalzustand fallen bei einem gesunden Menschen etwa 15% der Herztätigkeit auf die Versorgung der an der Atmung beteiligten Muskeln mit Blut und damit Sauerstoff. Bei starker Anstrengung braucht der Körper mehr Sauerstoff, wir atmen schneller. Dadurch ermüdet die Atemmuskulatur und verliert bis zu 30% ihrer Leistungsfähigkeit. Die Folge ist ein erhöhter Versorgungsbedarf mit Blut als Träger des Sauerstoffs, welches dann in den anderen Muskeln nicht zur Verfügung steht.
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