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A. Horn, N. Kirstein, H. Schulz, H. Heck

Lehrstuhl für Sportmedizin, Ruhr-Universität Bochum

Verhalten der Herzfrequenzvariabilität bei Dauerbelastungen unterschiedlicher Intensität auf dem Fahrradergometer


Problemstellung:
Im Stufentest zeigt sich ein Abfall der Herzfrequenzvariabilität (HRV) mit zunehmender Belastungsintensität (P), der bis ca. 60% VO2max über­proportional und darüber bis zu maximalen Intensitäten asymptotisch verläuft. Differenzierende Analysen im Frequenzbereich und im Pointcaré Plot dokumentieren zudem einen Wiederanstieg anteiliger schneller Oszillationen der HRV ab ca. 80% Pmax. Aufgrund der größeren Verän­derungen der HRV-Parameter im Vergleich zur Herzfrequenz und Laktat bis in moderate Belastungsbereiche ist ein möglicher Einsatz der HRV in der Trainingspraxis für die Belastungssteuerung zu diskutieren. Grundlegend sind in diesem Zusammenhang Kenntnisse über das Verhalten der HRV im Vergleich zu metabolischen Messgrößen bei ansteigenden Intensitäten sowie über das zeitabhängige Verhalten bei Beanspruchungen längerer Dauer. Mit der vorliegenden Studie wurde die HRV bei Fahrradergometer-Dauerbelastungen unter­schiedlicher Intensität in Relation zum maximalen Laktat-Steady-state (maxLass) untersucht. 

Methodik: 11 Probanden (25±5 J, 82±14 kg, 182±5 cm) absolvierten nach einem Eingangsstufentest 11 bis 21 30minütige Fahrradergometer-Dauertests in randomisierter Reihenfolge (Abstufung 10 Watt von 30% Pmax bis 1 Test oberhalb PmaxLass, d.h. LA-Anstieg > 0,05 mmol l-1 min-1). Kontinuierlich wurden die RR-Intervalle mit dem Polar Vantage® aufgezeichnet sowie 8 ohrkapillare Laktatbestimmungen durchgeführt. Neben der Streuung um die mittlere RR-Intervalldauer (RRSD zu RRMW) im Zeitbereich wurde die HRV mittels quantitativer Analysen der Streuung im Pointcaré Plot (SOL und SOW entsprechend Stda und Stdb) untersucht.

Ergebnisse: Bei zunehmender Intensität bis ca. 60-65% PmaxLass fallen SOW und RRSD und SOL exponentiell ab. Im Gegensatz zu SOW und RRSD steigt SOL im Mittel bei 93% PmaxLass (191±36 Watt; 72% Pmax) wieder signifikant an, wobei die individuelle Leistung im SOL-Minimum signifikant mit PmaxLass (206±41 Watt, 78% Pmax) korreliert (r=0.94). Entsprechend ist die Relation von SOL zu RRMW (SOL/RRMW) zwischen ca. 50-93% PmaxLass konstant, um bei Intensitäten im PmaxLass sprunghaft anzusteigen. Die zeitabhängigen Effekte sind für alle HRV-Parameter isoliert betrachtet nicht signifikant. Jedoch steigen mit Erreichen der PmaxLass besonders SOL/SOW, SOL/RRMW deutlich mit der Aktivitätsdauer (p<0,05).

Schlussfolgerung: Untersuchungen zufolge trainieren ca. 35% der Freizeitläufer mit Laktatwerten ³ 4 mmol l–1 in gesundheitlich und trainingsphysiologisch ungünstiger Intensität. Wir zeigten, dass der bei gesundheits­relevanten niedrigen bis moderaten Intensitäten sensible Belastungsparameter HRV darüber hinaus unter intensiverer Belastung über den Anstieg spontaner Fluktuationen (SOL) ein Indikator einset­zender partiell anaerober Energiebereitstellung ist. Insbesondere, wenn SOL im Verhältnis zu der Gesamtvariabilität sowie der Basisherzfrequenz betrachtet wird, zeigt die HRV ansteigende Ermüdung während längerer intensiverer Beanspruchung an. Online erfasst, könnte somit die HRV kombiniert mit dem traditionellen Herzfrequenzmonitoring für die akute Trainingssteuerung eine sinnvolle Ergänzung darstellen.

 

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