Bewegung und Gesundheit: Gesicherte Effekte von körperlicher Aktivität und Ausdauertraining

M. Muster z R. Zielinski

Bewegung und Gesundheit

M. Muster R. Zielinski

Bewegung und Gesundheit Gesicherte Effekte von kærperlicher Aktivitåt und Ausdauertraining Mit einem Beitrag von

Katharina Meyer

Mit 33 farbigen Abbildungen und 39 Tabellen

Dr. phil. Manfred Muster Fachbereichsleiter Gesundheit Lethnerstraûe 13 85435 Erding Dr. med. Rolf Zielinski Gemeinschaftspraxis fçr Herz- & Gefåûkrankheiten Landgestçtstr. 8 85435 Erding

ISBN 3-7985-1557-3 Steinkopff Verlag, Darmstadt Bibliografische Information Der Deutschen Bibliothek Die Deutsche Bibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet çber abrufbar. Dieses Werk ist urheberrechtlich geschçtzt. Die dadurch begrçndeten Rechte, insbesondere die der Ûbersetzung, des Nachdrucks, des Vortrags, der Entnahme von Abbildungen und Tabellen, der Funksendung, der Mikroverfilmung oder der Vervielfåltigung auf anderen Wegen und der Speicherung in Datenverarbeitungsanlagen, bleiben, auch bei nur auszugsweiser Verwertung, vorbehalten. Eine Vervielfåltigung dieses Werkes oder von Teilen dieses Werkes ist auch im Einzelfall nur in den Grenzen der gesetzlichen Bestimmungen des Urheberrechtsgesetzes der Bundesrepublik Deutschland vom 9. September 1965 in der jeweils geltenden Fassung zulåssig. Sie ist grundsåtzlich vergçtungspflichtig. Zuwiderhandlungen unterliegen den Strafbestimmungen des Urheberrechtsgesetzes. Steinkopff Verlag Darmstadt ein Unternehmen von Springer Science+Business Media www.steinkopff.springer.de ° Steinkopff Verlag Darmstadt 2006 Printed in Germany Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten wåren und daher von jedermann benutzt werden dçrften. Produkthaftung: Fçr Angaben çber Dosierungsanweisungen und Applikationsformen kann vom Verlag keine Gewåhr çbernommen werden. Derartige Angaben mçssen vom jeweiligen Anwender im Einzelfall anhand anderer Literaturstellen auf ihre Richtigkeit çberprçft werden. Redaktion: Sabine Ibkendanz Herstellung: Klemens Schwind Umschlaggestaltung: Erich Kirchner, Heidelberg Satz: K + V Fotosatz GmbH, Beerfelden SPIN 11552437

85/7231-5 4 3 2 1 0 ± Gedruckt auf såurefreiem Papier

Vorwort

Es gibt viele Bçcher, die den Segen kærperlicher Aktivitåt preisen. Doch was ist von all dem gesichert? Was hålt einer kritischen Betrachtung stand? Das vorliegende Buch geht diesen Fragen nach und bietet einen Ûberblick çber den derzeitigen Kenntnisstand zum Thema ¹Kærperliche Aktivitåtª und ihre Auswirkungen auf die Gesundheit. Wir beziehen dabei die Grundlagen eines aeroben Ausdauertrainings ausdrçcklich mit ein. Schwerpunktmåûig haben wir uns dem Gebiet der Inneren Medizin gewidmet. Themen der Orthopådie inklusive Osteoporose wåren ein eigenes Buch wert gewesen, die Autoren besitzen auf diesem Gebiet jedoch nicht die erforderlichen umfassenden Erfahrungen. Wir freuen uns sehr, dass wir fçr das Kapitel ¹Ausdauertraining bei chronischer Herzinsuffizienzª, das heute im Mittelpunkt des internationalen Forschungsinteresses steht, mit Katharina Meyer eine Autorin finden konnten, die sich seit vielen Jahren aktiv wissenschaftlich mit dieser Thematik auseinander setzt. Um die Gedankengånge vertieft zu verstehen, haben wir uns vorab einige Bemerkungen zu grundlegenden bewegungsphysiologischen Vorgången erlaubt. Die Frage nach gesicherten Erkenntnissen bedeutete fçr uns, dass ein Nachweis in Form einer wissenschaftlichen Studie vorliegen sollte. Wir haben die vielen Untersuchungen, die zu diesem Thema durchgefçhrt wurden, nach den Gesichtspunkten der evidenzbasierten Medizin gewichtet. Prioritåt hatte somit der Evidenzlevel A (es liegen mehrere randomisierte kontrollierte Studien oder deren Metaanalysen vor), gefolgt vom Evidenzlevel B (es liegen nur eine randomisierte oder aber græûere anderweitige Studien vor ± z. B. Kohortenstudien). Als Evidenzlevel C zåhlen Fallkontrollstudien bzw. Expertenmeinungen. Die zahlreichen Literaturverweise sollen nicht nur die Aussagen belegen, sondern auch zu tiefer gehendem Studium Anreiz geben. Zumindest auf die Abstracts kann man leicht çber das

VI

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Vorwort

Internet zugreifen (z. B. çber die Suchmaschine: www.google. scholar.com). Zunehmend sind auch Volltexte frei zugånglich, kænnen jedoch zumindest gegen einen Obulus bestellt werden. Im Gegensatz zur oben genannten inhaltlichen Beschrånkung, haben wir an anderer Stelle eine Ausweitung vorgenommen: Es war uns besonders wichtig, Anreize zur Umsetzung der Erkenntnisse im Alltag und fçr das Gesundheitswesen zu liefern. Wir haben deshalb jedem Kapitel zusammenfassende Tipps fçr das Training hintangestellt. Erstmals wird in unserem Buch auûerdem versucht, Erkenntnisse der Medizin/Sportmedizin, Sportwissenschaft/Trainingslehre und Gesundheitspsychologie Gewinn bringend zusammenzufçhren. Der zweite Teil des Buches beschåftigt sich daher ausfçhrlicher mit theoretischen und praktischen Trainingsaspekten. Wenn es uns gelingt, nicht nur Ihr wissenschaftliches Interesse zu befriedigen, sondern auch Anreiz zu Bewegung in Alltag und Freizeit zu geben, håtte sich das Buch doppelt gelohnt. Zumindest die beiden Autoren sind in der Zeit, die das Buchschreiben verschlang, nicht nur geistig mit der Thematik umgegangen, sondern haben sich auch praktisch aktiv bewegend damit auseinander gesetzt. Insofern ist ein Teilerfolg schon erreicht. Stellvertretend fçr viele, die uns mit Literatur und Informationen behilflich waren, mæchten wir uns ganz herzlich bei Dr. Beat Knechtle (Schweiz) fçr seine umfangreiche und freundliche Unterstçtzung bedanken. Der Volkshochschule Landkreis Erding e.V. mæchten wir besonders fçr ihre Unterstçtzung danken. Dieses Entgegenkommen versinnbildlicht die mittlerweile groûe Bedeutung, die Volkshochschulen der Gesundheitsbildung in ganz Deutschland zuteil werden lassen. Frau Dr. Ursula Kreusel çbernahm die Durchsicht des Manuskripts. Fçr ihre gewissenhafte, mit Anregungen versehene Arbeit sei ihr ± ebenso wie Frau Angela Deller ± zusåtzlich gedankt. Letztere hatte die entscheidende Idee zu diesem Buch. Erding, im Januar 2006

Manfred Muster Rolf Zielinski

Inhaltsverzeichnis

Teil 1 1

Bewegung und Gesundheit ± lohnt sich das Thema? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Lebenserwartung und Mortalitåt . . . . . . . . . . . . . .

3 3

2

Auswege des Menschen aus seiner selbstverschuldeten ¹Sesshaftigkeitª . . . . . . . . .

6

3

Kærperliche Aktivitåt und Ausdauertraining: Definitionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1.1

3.1 3.2

Kærperliche Aktivitåt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ausdauertraining . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4

Håufige Messmethoden kærperlicher Aktivitåt . .

5

Kærperliche Aktivitåt und Auswirkungen auf die Energiegewinnung . . . . . . . . . . . . . . . . .

4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6

5.1 5.2 5.3 5.4

6

6.1 6.2 6.2.1 6.2.2

Watt (Ergometrie) . . . . . . . . . . . . . . . . . Herzfrequenz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Maximale Sauerstoffaufnahme und MET Laktatbestimmung . . . . . . . . . . . . . . . . . Kalorien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vergleich verschiedener Maûeinheiten . .

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Energiebereitstellung durch ATP . . . . . . . . . Resynthese von ATP . . . . . . . . . . . . . . . . . . Verzahnung der Energiegewinnung . . . . . . . Nachhaltige Effekte eines Ausdauertrainings

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Wirkungen auf Organsysteme . . . . . . . . . . . . . . . Muskulatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Herz-Kreislauf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Akute Reaktionen bei kærperlicher Belastung . . . Nachhaltige Adaptationen bei Ausdauerbelastung

. . . .

9 9 9 13 13 13 13 15 15 16 17 17 17 19 23 24 24 26 26 27

VIII

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Inhaltsverzeichnis

6.3 6.3.1 6.3.2 6.4 6.5 6.5.1 6.5.2 6.5.3 6.5.4 6.6 6.6.1 6.7 6.7.1 6.7.2

7 7.1 7.2 7.3 7.3.1 7.3.2 7.3.3 7.3.4 7.3.5 7.4 7.4.1

Autonomes Nervensystem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Akute Reaktionen bei kærperlicher Belastung . . . . Nachhaltige Verånderungen bei Ausdauerbelastung Blut und endokrine Organe . . . . . . . . . . . . . . . . . . Arterielle und venæse Gefåûe . . . . . . . . . . . . . . . . Anpassungen der Endothelfunktion . . . . . . . . . . . . Fortschreitender Atheroskleroseprozess . . . . . . . . . Auswirkungen auf die Plaquestabilitåt: vulnerable Plaque . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kollateralenbildung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bronchien und Lunge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Adaptationen bei aerobem Ausdauertraining . . . . . Immunsystem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Verånderungen bei kærperlicher Belastung . . . . . . Trainingsanpassungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Die klassischen kardiovaskulåren Risikofaktoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Lipidstoffwechselstærungen . . . . . . . . . . Rauchen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Typ-2-Diabetes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Insulinresistenz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Gestærte Glukosetoleranz . . . . . . . . . . . . Primårpråvention durch Bewegung . . . . Therapeutische Effekte . . . . . . . . . . . . . Praktische Hinweise zu speziellen Trainingsproblemen . . . . . . . . . . . . . . . . Hypertonus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Wirkungsweise einer Blutdrucksenkung infolge kærperlicher Aktivitåt . . . . . . . . Blutdruckverhalten nach Belastung . . . . Pråvention . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Therapeutische Effekte . . . . . . . . . . . . . Adipositas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Definitionen und Ursache . . . . . . . . . . . Wirkungsweise kærperlicher Aktivitåt . . Primårpråvention . . . . . . . . . . . . . . . . . Therapeutische Effekte . . . . . . . . . . . . . Homozystein . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

32 32 32 34 38 42 43 43 44 46 47 48 49 51

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53 56 57 58 58 60 61 62

........ ........

63 65

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66 66 66 67 68 68 70 71 72 73

Spezielle Krankheitsbilder . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.1 Koronare Herzkrankheit (KHK) . . . . . . . . . . . . . 8.1.1 Kann kærperliche Aktivitåt eine KHK verhindern? 8.1.2 Sekundårprophylaxe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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74 74 74 76

8

. . . . . . . . . .

. . . . . . .

. . . . . . . . . .

7.4.2 7.4.3 7.4.4 7.5 7.5.1 7.5.2 7.5.3 7.5.4 7.6

. . . . . . . . . .

. . . . . . .

Inhaltsverzeichnis

8.2 8.2.1 8.2.2 8.2.3 8.2.4 8.3 8.4 8.4.1 8.4.2 8.5 8.6

9 9.1 9.2

Ausdauertraining bei chronischer Herzinsuffizienz (Katharina Meyer) Aerobes Ausdauertraining . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Krafttraining fçr Kraftausdauer und Ausdauerleistungsfåhigkeit . . . . . . . . . . . . . . . Exzentrisches Training ± eine Alternative zum traditionellen Krafttraining . Sicherheit und Ûberwachung . . . . . . . . . . . . . . . . Plætzlicher Herztod beim Sport . . . . . . . . . . . . . . . Schlaganfall . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Primårpråvention . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sekundårpråvention . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Arterielle Verschlusskrankheit . . . . . . . . . . . . . . . . Krebserkrankungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Gehirngesundheit, Gehirnleistungsfåhigkeit und Psyche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Gehirnfunktionen und -strukturen . . . . . . . . . . . . Aerobe Ausdauerbelastungen und kognitive Leistungsfåhigkeit beim alternden Gehirn . . . . . . . 9.3 Kærperliche Aktivitåt, Psyche und Depression . . . . 9.4 Bewegungsfærderung bei Kleinkindern: Auswirkungen auf Gesundheit, Motorik und Gehirn . . 9.4.1 Koordinatives Training und Gehirnentwicklung . . 9.4.2 Bewegung, råumliches Orientierungsverhalten und Gehirnentwicklung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.4.3 Frçhfærderung und -pråvention im Kindergartenalter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

10

Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

z

78 79 85 89 91 92 94 95 96 96 98 101 101 102 103 104 104 107 109 111

IX

X

z

Inhaltsverzeichnis

Teil 2 1

Trainieren? ± was bedeutet das eigentlich? . . . .

119 120

2

Grundlagen des Ausdauertrainings . . . . . . . . . . .

Einteilungskriterien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zeit und kærperliche Energiebereitstellungsprozesse Mitbeteiligung von Kraft oder Schnelligkeit . . . . . Lokale Muskelausdauer ± Allgemeine Ausdauer . . . Dynamische ± statische Ausdauer . . . . . . . . . . . . . Grundlagenausdauer ± spezielle Ausdauer . . . . . . . Intensitåts- und Trainingsbereiche . . . . . . . . . . . . . Formeln . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Einteilung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Trainingsmethoden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Dauermethode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Intervallmethoden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Wiederholungsmethode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Wettkampf- oder Kontrollmethode . . . . . . . . . . . . Besonderheiten des Anfångertrainings . . . . . . . . . Trainingsziele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Trainingsprinzipien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Methodische Fehler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

122 122 122 122 123 123 123 124 124 125 127 127 128 128 129 129 130 132 133

3

Aerobes Ausdauertraining: Sportarten, Vorarbeiten, Begleittraining . . . . . .

135

4

Anfangen und dabei bleiben: gesundheitspsychologische Aspekte . . . . . . . . . .

1.1 2.1 2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.1.4 2.1.5 2.2 2.2.1 2.2.2 2.3 2.3.1 2.3.2 2.3.3 2.3.4 2.3.5 2.4 2.5 2.6

4.1 4.2 4.3 4.4

5 5.1 5.1.1 5.1.2 5.1.3 5.1.4 5.1.5

Was Sie zunåchst klåren sollten . . . . . . . . . . . . . . .

Aktuelle Erkenntnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Verbesserung der Handlungskontrolle: Die Erdinger Volkshochschulstudie als Beispiel . . . Was Pulsuhren leisten kænnen . . . . . . . . . . . . . . . . Warum Sie jetzt und nicht spåter anfangen sollten

Fitnesstests ± Mæglichkeiten zu Motivation und Selbstkontrolle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sportpraktische Testverfahren . . . . . . . . . . Nachbelastungspuls . . . . . . . . . . . . . . . . . . Leistungsquotient . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Herzschlag-Gesamtzahl . . . . . . . . . . . . . . . Morgenpuls-Messungen çber långere Zeit . Produkt: Ruhepuls ´ systolischer Blutdruck

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. . . . . .

137 138 142 143 144 146 146 146 147 148 148 148

Inhaltsverzeichnis

5.1.6 Schåtzung der maximalen Sauerstoffaufnahmekapazitåt . . . . . . . . . . . . 5.1.7 Standardisierter 2-km-Walking-Test . . . . . . 5.1.8 Fitness-Test von POLAR . . . . . . . . . . . . . . . 5.1.9 Cooper-12-Minuten-Lauftest . . . . . . . . . . . . 5.2 Sportwissenschaftliche Tests . . . . . . . . . . . . 5.2.1 Unspezifische sportmedizinische Labortests 5.2.2 Spezifische sportmedizinische Labortests . . 5.2.3 Sportartspezifische Labor- und Feldtests . . .

6

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148 150 150 151 153 153 154 154

Beispiele fçr einen neuen Alltag: Wie sich Training integrieren låsst . . . . . . . . . . .

156

6.1

Kombinationsbeispiele fçr mehr Bewegungsaktivitåt . . . . . . . . . . . . . . . . .

7

Was Training bewirken kann . . . . . . . . . . . . . . . .

162

8

Warum auch Ernåhrung und Entspannung wichtig sind . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

164

9

Ausdauersport nach Herzinfarkt: Fragen, Øngste, Hoffnungen . . . . . . . . . . . . . . . .

165

10

Patient und Arzt: ein ¹Verhåltnisª in Bewegung . . . . . . . . . . . . . . .

169

11

Patient und Gesundheitswesen: neue Wege . . . .

172

Literaturverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

175

Sachverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

201

159

XI

1 Bewegung und Gesundheit ±

lohnt sich das Thema?

Fallen wir mit der Tçr ins Haus: Wir selbst haben uns anhand der Kriterien Lebenserwartung und Sterblichkeit vergewissert, ob der Aufwand an Zeit und Mçhe fçr ein Buch mit diesem Thema lohnend ist. Sie als Leser kænnen es uns gleich tun und anhand dieser Kriterien selbst einschåtzen, ob Sie die Zeit zum Lesen fçr dieses Buch aufbringen wollen. Wir haben zunåchst nach einer Antwort auf die Frage gesucht, ob sich Auswirkungen auf Lebensverlångerung und Sterblichkeit beweisen lassen, Kriterien, in denen sich die Summe aller positiven Effekte von Sport und Bewegung widerspiegeln mçssten ± zahlreiche Kohortenstudien haben sich mit dieser Frage beschåftigt. Als Maû fçr die kærperliche Aktivitåt wurde dabei håufig die Fitness zugrunde gelegt.

1.1 Lebenserwartung und Mortalitåt Jahrelang beobachtete z. B. die Arbeitsgruppe um Sandvik [409] 1960 Månner und untersuchte die Abhångigkeit der Sterblichkeit von der kærperlichen Fitness. Diese wurde mit einem symptomlimitierten Belastungstest gemessen. Nach 16 Jahren zeigte sich: Je besser die Fitness, desto geringer war auch die Sterblichkeit. In der Gruppe mit der besten Fitness starben gerade einmal halb so viele (relatives Risiko: 0,54) wie in der Gruppe mit den schlechtesten Fitnesswerten (Abb. 1). Myers et al. [336] beståtigten diese Ergebnisse in neuerer Zeit mit einem noch græûeren Kollektiv. Sie untersuchten 6213 Månner çber rund 6 Jahre. Sowohl bei Gesunden als auch bei Koronarkranken war die kærperliche Leistungsfåhigkeit ein unabhångiger Vorhersageparameter fçr die Sterblichkeit. Fçr jedes MET1 an zunehmender Leistungsfåhigkeit und Fitness wuchs die Ûberlebenswahrscheinlichkeit um 12%. Øhnliche Effekte lassen sich belegen, wenn die regelmåûige kærperliche Aktivitåt zum Maûstab genommen wird. Schnohr et al. [421] verglichen in der Osterbro-Studie Jogger mit Nichtjoggern (insg. 4658 Månner) und fan1

MET = metabolisches Øquivalent. Siehe auch Kapitel 4.3.

4

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1 Bewegung und Gesundheit ± lohnt sich das Thema?

Abb. 1. Sterblichkeit und kærperliche Fitness. Kumulative Mortalitåt (hier koronare Mortalitåt, sie machte 53% der Gesamtmortalitåt aus) ± nach Alter und Risikofaktoren korrigiert ± in Abhångigkeit von der Fitness norwegischer Månner. Quartile 1 = Gruppe mit der geringsten Fitness, Quartile 4 = Gruppe mit der græûten Fitness [409]

den heraus, dass kontinuierlich trainierende Jogger eine signifikant niedrigere Sterblichkeitsrate aufwiesen. Ihr relatives Mortalitåtsrisiko lag im Vergleich mit Nichtjoggern (= 100%) bei 37%. Auch Frauen profitieren von der Bewegung. Hu et al. [201] begannen 1976 mit der sog. Nurses' Health Study, einer Kohortenstudie mit 116 654 Frauen, der wir noch æfters begegnen werden. Nach einer Beobachtungszeit von 24 Jahren konnten sie belegen, dass kærperliche Inaktivitåt (Bewegung moderater Intensitåt weniger als 1 h pro Woche) mit einem Anstieg der Mortalitåt um 52% assoziiert war. Die Effekte traten unabhångig von Kærpergewicht und Rauchgewohnheiten auf. Fçr die årztliche Beratung ist die Frage interessant, ob sich eine Verånderung des Lebensstils lohnt? Dem ist so: Blair et al. [49] zeigten bei 9777 Månnern: Diejenigen Teilnehmer, denen es gelang, ihre Fitness zu steigern, wiesen nach insgesamt 10 Jahren eine signifikante Abnahme ihrer Sterblichkeit um 44% auf. Eine Minute einer verbesserten maximalen Leistungsfåhigkeit auf dem Laufband war gleichbedeutend mit einer Senkung der Mortalitåt um 7,9% (p = 0,001). Letztlich bleibt auch kein Spielraum, die Unterschiede mit genetischen Besonderheiten zu erklåren. In einer groû angelegten Zwillingsstudie aus Finnland (The Finnish Twin Cohort Study) konnte bei fast 8000 gleichgeschlechtlichen, çberwiegend eineiigen Zwillingen gezeigt werden, dass der kærperlich aktivere Zwillingspartner eine geringere Sterblichkeit aufwies (±56% bei regelmåûiger Sportausçbung) [253]. Lee u. Skerrett [271] fassten alle vorliegenden Beobachtungsstudien (Evidenzgrad B) zusammen und fanden eine lineare inverse Beziehung zwischen der Dosis kærperlicher Aktivitåt und der Gesamtmortalitåt. Ein wæchentlicher Energieaufwand von 1000 kcal fçhrte zu einer Mortalitåtssenkung von 20±30%. Weitere Studien mçssen die Bedeutung von Intensitåt und Frequenz kærperlicher Aktivitåt klåren.

1.1 Lebenserwartung und Mortalitåt

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Sind Sie von den Daten çberzeugt2? Wir jedenfalls waren es und beschlossen, dass die Jahre 2003 bis 2005 gut angelegt waren, sich mit dieser Thematik nåher auseinander zu setzen. Wenn Sie jetzt, anstatt weiter zu lesen, ihre Turnschuhe schnçren, sind wir auch zufrieden. Allerdings kænnen wir Ihnen versprechen, dass sich die weitere Beschåftigung mit dem Thema durchaus lohnt.

z! Gute Fitness und regelmåûige kærperliche Aktivitåt senken die Gesamtsterblichkeit

und fçhren somit zu einer Lebensverlångerung. Dies gilt fçr Månner wie Frauen und ist unabhångig von genetischen Faktoren. Auch eine spåtere Verånderung des Lebensstils lohnt sich noch. Je hæher das Ausmaû kærperlicher Aktivitåt, desto deutlicher fållt die Senkung der Mortalitåt aus. Genauere Daten zu einer optimalen Dauer, Intensitåt und Frequenz fehlen.

2

Weitere Belege bei: Williams [509]; McMurray et al. [309]; Hein et al. [177]; Kohl et al. [245]; LaMonte et al. [259]; Kavanagh et al. [221]; Blair et al. [51]; Lakka et al. [258]; Wei et al. [497]; Cheng et al. [85]; Touboul et al. [476]; Goraya et al. [149]; Paffenbarger et al. [364]; Fries et al. [137].

5

2 Ausgang des Menschen aus seiner

selbst verschuldeten ¹Sesshaftigkeitª

Ohne Bewegung ist Leben nicht mæglich. Bewegungsablåufe im Kleinen, nåmlich molekularbiologische und chemische Prozesse, wie im Groûen (z. B. die automatisierten Kontraktionen des Herzens oder die Atmung) sind Voraussetzungen unseres Lebens. Die Summe dieser Energie, welche Lebensprozesse im Ruhezustand benætigen, wird als Grundumsatz bezeichnet. Natçrlich verstehen wir in diesem Buch kærperliche Aktivitåt in einem engeren Sinn: Wir meinen die Bewegungen des Menschen in Alltag und Freizeit und verbinden damit im Lichte der vorliegenden Erkenntnisse gleichzeitig die Hoffnung, zu dem Ausgang des Zeitgenossen aus seiner selbst verschuldeten Sesshaftigkeit beitragen zu kænnen. Aus rein naturwissenschaftlicher Sichtweise låsst sich kærperliche Aktivitåt als muskulår verursachte Bewegungen des Menschen definieren, welche in einer Intensitåt ausgefçhrt werden, die einen Energieanstieg çber den Grundumsatz hinaus zur Folge hat. Ein Rçckblick auf unsere Vorfahren stellt plastisch vor Augen, welches Maû an Bewegung menschengemåû wåre. Die Forschungen aus der Steinzeit legen nahe, dass ein Mensch damals am Tag 40±50 km zurçcklegte. Millionen von Jahren war dies vermutlich so. Es ist deshalb plausibel, dass unsere genetische Ausstattung auf kærperliche Anstrengung hin ausgelegt ist und Trågheit der Gesundheit nicht bekommt. ¹Wir Menschen werden nicht artgerecht gehaltenª, sagte ein bekannter Professor. Bramble [64] beschåftigte sich mit der Evolution des Menschen und betont: ¹Das Rennen machte uns zum Menschen ± zumindest im anatomischen Sinnª. Menschen seien im Vergleich zu Såugetieren zwar schlechte Sprinter, kænnten jedoch im Langlauf durchaus mithalten. Sie bråuchten, gemessen an einer Tagesdistanz, den Vergleich mit Wælfen und Hyånen nicht zu scheuen. Das ergab einen entscheidenden Jagdvorteil. ¹Wir kænnten zu zweit ein Reh tothetzenª, beståtigt der Schriftsteller G. Herburger [182], der mit 72 Jahren noch ein passionierter Langstreckenlåufer ist. Heutzutage sind wir in Gefahr, von der Evolution gestraft zu werden. Erkrankungen wie Diabetes mellitus, Bluthochdruck und erhæhte Blutfettspiegel nehmen in den letzten Jahrzehnten dramatisch zu. Nahezu die Hålfte der deutschen Bevælkerung stirbt an Herz- und Kreislaufkrankheiten. Allein diese Krankheiten sind inzwischen der græûte Kostenfaktor des Gesundheitswesens. Sie verursachten im Jahr 2002 35,4% (= 79 Milliarden

Ausgang des Menschen aus seiner selbst verschuldeten ¹Sesshaftigkeitª

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Euro) der Gesundheitskosten. Als Ursache des Anstiegs wird ein Lebensstil verantwortlich gemacht, der geprågt ist von kærperlicher Inaktivitåt, Fehlernåhrung, Stress und hohen Nikotin- und Alkoholkonsum [Ûbersicht: 512]. Nur knapp die Hålfte der Bevælkerung war 2002±2003 in ihrer Freizeit kærperlich aktiv (Spazierengehen eingeschlossen). Das Ausmaû an Bewegung sank mit Alter und Ûbergewicht. Die Berufsarbeit machte den Hauptanteil an der Gesamtaktivitåt aus [1]. Sir Winston Churchill dient gern als Kronzeuge fçr eine bequeme Lebensweise. Nach dem Geheimnis seines Alters befragt, hatte er geantwortet: ¹No sports, but whiskyª. Wenig bekannt ist, dass er zeitlebens ein begeisterter Sportler war [414]. Offensichtlich ist der ironische Tonfall der Aussage in den Berichten abhanden gekommen. Ausgehend von der Studienlage wird eine regelmåûige sportliche Betåtigung an mindestens 3, besser 5 oder allen Tagen der Woche empfohlen [367]. Dabei sollte man leicht ins Schwitzen geraten und Puls wie Atmung sollten sich leicht steigern. Im Bundesgesundheitssurvey [450] zeigte sich, dass çber alle Altersklassen hinweg gerade einmal 13% aller Deutschen die Voraussetzungen einer ausreichenden kærperlichen Betåtigung erfçllten. Welche dramatischen Risikoreduktionen mit einem verånderten Lebensstil erreichbar sind, wurde uns in der Nurses' Health Study [450] eindrucksvoll vor Augen gefçhrt. An einer hieraus hervorgegangenen Teilstudie nahmen 84 129 Krankenschwestern 14 Jahre lang teil. Das Risiko, einen Herzinfarkt, Schlaganfall oder plætzlichen Herztod zu erleiden, konnte durch gesunde Lebensweise dramatisch (um bis zu 75%) gesenkt werden (Abb. 2).

Abb. 2. Hæhe des Risikos, ein kardiovaskulåres Ereignis zu erleiden, in Abhångigkeit von einem gesunden Lebensstil: Gruppe 1 = Kontrollgruppe mit ¹ungesunderª Lebensweise (keines der Merkmale der Gruppen 2±4, Risiko = 100%); Gruppe 2 = gesunde Ernåhrung: reich an Ballaststoffen, Omega-3-Fettsåuren, ungesåttigten Fettsåuren und Folsåure, arm an Trans-Fettsåuren; die Nahrungsmittel besaûen einen niedrigen glykåmischen Index; Bewegung: moderat bis intensiv und tåglich wenigstens 30 min, kein Nikotin; Gruppe 3 = zusåtzlich normales Gewicht (BMI < 25); Gruppe 4 zusåtzlich måûiger Alkoholgenuss [450]

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8

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2 Ausgang des Menschen aus seiner selbst verschuldeten ¹Sesshaftigkeitª

Dabei werden Sie nach der Lektçre des Buches feststellen, dass ein gesunder Lebensstil nicht mit Askese gleichzusetzen ist, sondern durchaus einen Zuwachs an Lebensfreude und -qualitåt verspricht. Wer kænnte nicht fçr sich Bewegungsarten finden, die Vergnçgen bereiten (Bergwandern? Tanzen?), wer kænnte sich nicht fçr eine schmackhafte ¹Mittelmeerkostª erwårmen (selbst måûiger Alkoholgenuss ist empfohlen), und wer kænnte nicht Ruhe- und Entspannungsformen entdecken, die sein Leben bereichern? Selbstwertgefçhl und Vertrauen in den eigenen Kærper wachsen. Der Alltag wird mit græûerer Energie und Zuversicht bewåltigt, depressive Phasen werden gemildert. Also: Vergessen Sie nicht, nach jedem Kapitel eine Runde im Park einzulegen oder zu tanzen oder zu schwimmen. Nur ein Therapeut mit eigener Erfahrung kann seinem Patienten ein Vorbild sein.

z! Was wçrde passieren, wenn Sie sich jetzt einfach ins Bett legen

und einige Tage nicht mehr aufstehen? Die maximale Sauerstoffaufnahme, das Herzminuten- und Schlagvolumen nehmen ab. Die Ruhe-Herzfrequenz steigt an. Die Græûe der Herzhohlråume sowie die Wandstårke des linken Ventrikels werden kleiner [55]. Die Muskulatur schwindet, und ihre Kraft nimmt ab. Aber auch die Koordinationsfåhigkeit von Bewegungen und die Geschicklichkeit lassen nach. Kalzium wird dem Knochen entzogen, Knochensubstanz wird abgebaut. Die vermehrte osteoklastische Tåtigkeit (Zellen, die den Knochen abbauen) spiegelt sich in den entsprechenden messbaren biochemischen Parametern im Blut. Wasser lagert sich in den unten befindlichen Kærperteilen ein, die Neigung zu Infekten wie Lungenentzçndung nimmt zu. (Die Beobachtungen stçtzen sich auf Ergebnisse der Weltraumforschung und experimenteller Inaktivierung.) Sollten Sie darçber auch noch depressiv werden, wåre es nicht verwunderlich!

3 Kærperliche Aktivitåt

und Ausdauertraining: Definitionen

3.1 Kærperliche Aktivitåt Unter kærperlicher Aktivitåt verstehen wir alle muskulår verursachten Bewegungen des Menschen, welche in einer Intensitåt ausgefçhrt werden, die einen Energieanstieg çber den Grundumsatz hinaus zur Folge hat. Der Begriff ist umfassender als jener des Ausdauertrainings, enthålt er doch alle Bewegungen des Alltags, z. B. wåhrend der Berufsausçbung, der Freizeit, im Haushalt, bei Gartenarbeit, beim Einkaufen, Treppensteigen usw. Es ist dabei von groûem gesundheitlichen Interesse, ob die Integration zeitlich stark begrenzter kærperlicher Aktivitåten in den Alltag, z. B. Treppensteigen, mit dem Rad zur Arbeit fahren, vergleichbare Auswirkungen hat wie långere Trainingseinheiten (z. B. 30 Minuten joggen, eine vergleichbare Gesamtdosis an Aktivitåt vorausgesetzt).

3.2 Ausdauertraining Training ist eine geplante, strukturierte Maûnahme, die mit regelmåûigen Wiederholungen auf die Verbesserung kærperlicher Fitness, Gesundheit oder Lebensfreude zielt. Verbesserungsfåhige Bereiche der Fitness sind die kardiorespiratorische Ausdauer, also die Fåhigkeit des Herz-Kreislauf- und Lungensystems, wåhrend der kærperlichen Aktivitåt Sauerstoff zu liefern, ferner die skelettal-muskulåre Ausdauer, die durch den Stoffwechsel und die Energiebereitstellung in der Muskulatur bestimmt wird. Auûerdem kænnen Kraft und Schnelligkeit trainiert werden sowie die Mischformen von Ausdauer, Kraft und Schnelligkeit (z. B. die Kraftausdauer), die Beweglichkeit und die koordinativen Fåhigkeiten (z. B. råumliche Orientierung, Gleichgewicht, Reaktion). Im Rahmen dieses Buches widmen wir uns speziell der allgemeinen, aeroben, dynamischen Ausdauer. Eine Systematik der verschiedenen Ausdauerformen liefern Hollmann u. Hettinger [188] (Abb. 3).

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3 Kærperliche Aktivitåt und Ausdauertraining: Definitionen

Abb. 3. Die verschiedenen Formen der Ausdauerleistungsfåhigkeit [189]

Nach den Ergebnissen der Sportmedizin kann der ¹allgemeinen, aeroben, dynamischen Ausdauerª die græûte pråventive Wirkung zugesprochen werden; hierzu liegen eine Fçlle von Untersuchungen vor. Folgende Kriterien sind typisch fçr sie [vgl. z. B. 189, s. Seite 292 ff.]: z mehr als 1/6 der Muskulatur wird beansprucht (Bedeutung nicht nur fçr die lokale Muskulatur, sondern fçr das gesamte Herz-Kreislauf-System, s. Kap. 6.1). z Die Energiebereitstellung erfolgt unter Zuhilfenahme von Sauerstoff (aerob, s. Kap. 5.1 Energiegewinnung). z Die Leistung wird in Form von Bewegungarbeit (dynamisch), nicht als Haltearbeit (statisch) erbracht [499]. Frau Katharina Meyer geht im Kapitel ¹Herzinsuffizienzª zusåtzlich auf die Methode des Intervalltrainings (hier çberwiegend ¹allgemeines aerobes dynamisches Ausdauertrainingª) sowie auf verschiedene Formen des dynamischen Krafttrainings3 ein. Statische Krafttrainingsformen (isometrische Muskelanspannung) haben sich in der Vergangenheit als problematisch fçr Herzpatienten herausgestellt [189]. Prinzipiell ist festzustellen, dass eine eindeutige Abgrenzung zwischen den motorischen Hauptbeanspruchungsformen Kraft, Ausdauer und

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Weineck [499] unterscheidet ¹positiv dynamisches Trainingª = çberwindendes oder konzentrisches Training mit Muskelverkçrzung und ¹negativ dynamisches Trainingª = nachgebendes oder exzentrisches Training mit bremsender, verzægernder Muskelarbeit. Als Mischform bzw. Verbindung beider Typen wird das isokinetische (allmåhlicher Ûbergang) und das plyometrische (abrupter Ûbergang) genannt. Dynamisches Krafttraining kann auûerdem als Maximalkraft-, Schnellkraft- oder Kraftausdauertraining praktiziert werden. Weitere Details s. Weineck [499]: 236 ff.

3.2 Ausdauertraining

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Schnelligkeit kaum mæglich ist. Die Ûbergånge zwischen ihnen sind flieûend. Ausgehend von den Erfordernissen der sportlichen Belastungssituationen ergeben sich daher Mischformen wie Kraftausdauer oder Schnelligkeitsausdauer. Weineck [499] unterscheidet bei der Anpassung an konditionell ausgerichtete Belastungen schematisch 3 Adaptationsmæglichkeiten: 1. ¹Adaptation an intensive und kraftbetonte Reize kurzer Dauer (z. B. Maximal- und Schnellkraftleistungen)ª mit Verbesserung der intra- und intermuskulåren Koordination, spåter in der Trainingsfolge Muskelhypertrophie, Erhæhung der alaktazid anaeroben Stoffwechselkapazitåt (energiereiche Phosphate). 2. ¹Adaptationen an intensive, eine hohe laktazide anaerobe Ausdauer erfordernde Reize (z. B. Kraft- und Schnelligkeitsausdauerbelastungen)ª mit Erhæhung der intramuskulåren Glykogenspeicher und der fçr ihren Abbau hier benætigten anaeroben Enzymketten. 3. ¹Adaptationen an extensive, die aerobe Ausdauer erfordernde Reizeª mit der Steigerung der intramuskulåren Glykogen- und Fettspeicher sowie ihrer umsetzenden aeroben Enzyme. Als unspezifische Antwortreaktion zusåtzlich die Verbesserung der leistungslimitierenden Zubringersysteme (Herz-Kreislauf etc.). Das ¹allgemeine aerobe dynamische Ausdauertrainingª fållt nahezu komplett unter den von Weineck genannten 3. Punkt. Es findet gewæhnlich im Rahmen von Sportarten statt, die durch zyklische Bewegungsablåufe gekennzeichnet sind. Charakteristisch fçr diese ist ein mehrmaliges Wiederholen des gleichen Bewegungszyklus ohne zwischengeschaltete Pause. Typisch sind Fortbewegungsarten wie Gehen, Laufen, Radfahren, Schwimmen, Rudern, Eisschnelllaufen, Skilanglauf oder Inlineskating. Die Trainingsbelastungen sind unter diesen Bedingungen optimal zu steuern. Nichtsdestotrotz bieten aber auch azyklische Sportarten wie die groûen Sportspiele (Fuûball, Handball etc.) gute Entwicklungsbedingungen.

Abb. 4. Einteilung der Ausdauer nach Zeit (Dauer) und Energiebereitstellung, nach [340 a]. Beispiele fçr Sprintausdauer bzw. Kraft und Schnelligkeit: 100 m Sprint, Gewichtheben, Wurf etc.; weitere Kriterien: groûe Muskelmasse, explosive Muskeleigenschaften, optimales innermuskulåres Zusammenspiel

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3 Kærperliche Aktivitåt und Ausdauertraining: Definitionen

Ausdauer (allgemein) låsst sich folgendermaûen definieren: ¹Ausdauer ist die Fåhigkeit, eine bestimmte Leistung çber einen mæglichst langen Zeitraum aufrecht erhalten zu kænnenª [304] oder ¹Ausdauer = Ermçdungswiderstandsfåhigkeit + Ermçdungstoleranz (Psyche) + rasche Wiederherstellungsfåhigkeitª [525]. Trainingsmethodisch lassen sich 5 Einteilungskriterien formulieren, um verschiedene Ausdauertypen nåher zu bestimmen und zu untergliedern: z Dauer der Belastung und Art der kærperlichen Energiebereitstellung (vor allem: aerob oder anaerob), z Mitbeteiligung von Kraft oder Schnelligkeit, z Lokale Muskelausdauer oder Allgemeine Ausdauer, z dynamische oder statische Ausdauer, z Grundlagenausdauer oder spezielle Ausdauer (s. Teil II, Kap. 2.1).

4 Håufige Messmethoden

kærperlicher Aktivitåt

Um die Auswirkungen kærperlicher Aktivitåt und Fitness einschåtzen zu kænnen, mçssen objektive Messkriterien Anwendung finden.

4.1 Watt (Ergometrie) Zur Einstufung der kærperlichen Fitness wird håufig ein Belastungstest in Form einer Fahrradergometrie oder eines Laufbandtestes durchgefçhrt. Hæhe (in Watt) und Dauer der Belastbarkeit sowie Herzfrequenz (s. u.) finden Berçcksichtigung. Je hæher und långer die Belastbarkeit ist, desto besser die Fitness.

4.2 Herzfrequenz Die Herzfrequenz steigt wåhrend einer Belastung linear mit zunehmender Sauerstoffaufnahme an. Sie ist bei gut Trainierten auf jeder Belastungsstufe ± mit Ausnahme der Maximalbelastung ± niedriger als bei Untrainierten. Die Intensitåt kærperlicher Aktivitåt kann als relativer Anteil an der maximal erreichbaren Herzfrequenz (Hf max) ausgedrçckt werden. Hier ein Beispiel: Eine moderate Belastung ist bei einer Herzfrequenz von 70±80% Hf max erreicht (Faustformel fçr maximale Herzfrequenz = 220±Lebensalter) (zur Bestimmung der Physical Work Capacity (PWC) sowie weiterer Kriterien: s. Teil II, Kap. 5).

4.3 Maximale Sauerstoffaufnahme und MET Die Sauerstoffaufnahme kann mittels einer Gasanalyse (Atemmaske) wåhrend einer Spiroergometrie bestimmt werden. Im Ruhezustand betrågt sie etwa 3,5 ml O2/kg/min. Kærperliche Aktivitåt erfordert mehr Sauerstoff zur

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4 Håufige Messmethoden kærperlicher Aktivitåt

Energiebereitstellung. Die Sauerstoffaufnahme steigt je nach Trainingszustand auf das 6- bis çber 20fache an. In ihr spiegelt sich integrativ die Transportkapazitåt des Sauerstoffs aus der Atemluft çber das Herz-Kreislauf-System in die Muskelzelle bis zur mitochondrialen Oxidation. Ab einer individuell unterschiedlichen Belastungsstufe ist keine weitere Steigerung mæglich. Die maximale Sauerstoffaufnahmefåhigkeit (VO2max) ist erreicht. Die maximale Sauerstoffaufnahmefåhigkeit wird håufig zur Beurteilung der kærperlichen Fitness eingesetzt. Sie steht primår fçr die Leistungsfåhigkeit wåhrend einer vollen Ausbelastung zwischen 2 und 10 min, also dem Bereich der sog. ¹Mittelzeitausdauerª [525]. Sie ist genetisch vorbestimmt, aber trainierbar und umso hæher, je leistungsfåhiger ein Mensch ist (Ûbersicht: [231]). Die Studien von Kavanagh et al. [221] und LaMonte et al. [259] belegen, dass es sich bei VO2max um ein ¹måchtigesª Vorhersagekriterium bezçglich allgemeiner und Herz-Kreislauf-Sterblichkeit handelt. Die unten beschriebenen Faktoren bestimmen nach Weineck [499] (Abb. 5) die Hæhe der maximalen Sauerstoffaufnahme: Basierend auf der Sauerstoffaufnahme wird håufig ein weiteres Maû fçr die Intensitåt einer kærperlichen Aktivitåt verwendet: das MET (Metabolisches Øquivalent). Ein MET entspricht dem metabolischen Umsatz bei der Sauerstoffaufnahme im Ruhezustand. Entsprechend werden bei Belastungen bis zu 20 MET und mehr erreicht. Als Maû fçr den Gesamtenergieaufwand (= Dosis) wird die Einheit MET mit der Zeit (Belastungsdauer) multipliziert. Eine umfassende Ûbersicht des Energieverbrauchs verschiedenster Tåtigkeiten findet sich bei Ainsworth [13] sowie Fletcher et al. [127].

Abb. 5. Faktoren der Ausdauerleistungsfåhigkeit (VO2max), zusammengestellt nach [499]

4.5 Kalorien

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4.4 Laktatbestimmung Der Laktatspiegel im Blut korreliert eng mit dem intrazellulåren Laktatspiegel und pH-Wert der Muskelzelle [288]. In Ruhe ist die Laktatkonzentration im Blut niedrig. Auch bei moderaten Belastungen befindet sich der Laktatspiegel weiterhin nahezu am Ruhewert (etwa bis 2 mmol/l). Dies gilt bis zur aeroben Schwelle. Soweit findet die Energiebereitstellung fast ausschlieûlich aerob statt (s. Kap. 5.1). Etwa ab einer Intensitåt von 63% VO2max (73% HFmax) [7] erhæht sich der Laktatspiegel proportional zur Belastungsintensitåt, der Bereich der aerob-anaeroben Ûbergangszone ist erreicht. Die Energiebereitstellung findet gemischt aerob-anaerob statt mit Zunahme des anaeroben Anteils bei zunehmender Intensitåt. Wåhrend dieser Phase besteht jedoch immer noch ein Flieûgleichgewicht zwischen Laktatanfall und -abbau, so dass die Laktatkonzentration im Blut zwar mit jeder hæheren Belastungsstufe ansteigt, fçr jede Belastungsstufe jedoch konstant auf dem neuen Niveau bleibt. Dies gilt bis zur sog. anaeroben Schwelle (dabei individuell leicht unterschiedliche Laktatspiegel von ca. 4 mmol/l). Bei weiter ansteigenden Belastungsintensitåten kann der Laktatabbau mit dem -anfall nicht mehr Schritt halten, so dass das Flieûgleichgewicht gestært und selbst bei konstanter Belastung ein çberproportionaler Anstieg des Blutspiegels erfolgt. Dieser Schwellenwert kann nach der Dmax-Methode bestimmt werden [52]. Die Energiegewinnung erfolgt jetzt hauptsåchlich anaerob. Die zunehmende Ûbersåuerung des Muskels zwingt bald zum Abbruch der Belastung. Gleichzeitig steigen jetzt die Plasmakatecholaminspiegel (= Stresshormone) stark an [482]. Die anaerobe Belastungszone gilt deshalb als Risikozone fçr die Auslæsung schwerer Herzrhythmusstærungen. Bei gut Trainierten ist der Laktatspiegel fçr jede Belastungsstufe niedriger als bei Untrainierten. Da der Laktatabbau bei Leistungssportlern beschleunigt ist, liegt die anaerobe Schwelle niedriger als bei Untrainierten. Dennoch ist seine Leistung an dieser Schwelle naturgemåû hæher als beim Untrainierten.

4.5 Kalorien Obwohl durch internationale Vereinbarungen heute das Kilojoule als Energieeinheit maûgeblich ist, hat sich die Berechnung in Kilokalorien (lat.: calor = Wårme) hartnåckig gehalten. Eine Kilokalorie ist diejenige Energiemenge, die notwendig ist, um einen Liter Wasser um 1 8C zu erwårmen. Der Energieverbrauch wåhrend einer Belastung kann in Kalorien ausgedrçckt werden: Eine erwachsene Frau benætigt am Tag im Durchschnitt 2200 kcal, ein Mann 2600 kcal. Fçr mittelschwere, schwere oder Schwerstarbeit werden etwa 600, 1200, 1600 kcal zusåtzlich verbraucht.

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4 Håufige Messmethoden kærperlicher Aktivitåt

4.6 Vergleich verschiedener Maûeinheiten Die verschiedenen Maûeinheiten korrelieren und lassen sich ineinander umrechnen. Zur Beziehung zwischen maximaler Sauerstoffaufnahmekapazitåt und maximaler Herzfrequenz s. Tab. 21 (Teil II, Kap. 2.2). Tabelle 1. Vergleich verschiedener Maûeinheiten bei typischen Belastungen fçr Freizeit- und Gesundheitssportler bei einem angenommenen Kærpergewicht von 70 kg [231] Belastungsintensitåt

MET

z leicht

<3

Watt < 50

VO2max (ml/min)

kcal/min

Beispiele

< 750

<4

Gehen (4 km/h)

z mittelschwer

3±6

50±100

750±1500

4±7,5

z schwer

6±9

100±150

>1500±2200

>7,5±11

Joggen (7±8 km/h)

>2200

>11

Laufen (10 km/h)

z sehr schwer

>9

> 150

Walken (langsam, 5±6 km/h)

5 Kærperliche Aktivitåt und Auswirkungen

auf die Energiegewinnung

Muskelkontraktionen entstehen durch teleskopartiges Ineinanderschieben von Eiweiûstrången (Aktin und Myosin), die sich als kleinste Einheiten der Muskelfasern durch Brçckenbildungen vernetzen und verkçrzen. Als dritter Strang hat das Titin die Aufgabe, die elastische Spannung in Ruhe und bei Dehnung des Muskels zu gewåhrleisten (Abb. 6).

5.1 Die Energiebereitstellung durch ATP Der aktive Prozess der Muskelkontraktion erfordert Energie. Sie wird aus der Spaltung von Adenosintriphosphat (ATP) in Adenosindiphosphat (ADP) und einen Phosphatrest gewonnen. Da der ATP-Pool aber rasch erschæpft ist ± seine Vorråte reichen nur fçr 1±3 Muskelkontraktionen ± muss ATP fortwåhrend resynthetisiert werden [Ûbersichtsarbeit: 525]. Hierzu wird das verbliebene ADP auf ± je nach kærperlicher Beanspruchung ± unterschiedlichen Wegen erneut zu ATP zusammengeseztzt (Abb. 7).

5.2 Die Resynthese von ATP Die Resynthese von ATP kann auf aeroben oder anaeroben Pfaden erfolgen. Zur aeroben Resynthese ist Sauerstoff erforderlich. Dies gilt nicht fçr die anaerobe Energiegewinnung. Der Hauptanteil an aerober Energie wird durch Glukoseabbau (aerobe Glykolyse) oder Fettsåurenverbrennung geliefert. Das anaerobe System wiederum kann die ATP-Synthese durch unvollståndigen Glukoseabbau (Nebenprodukt Laktat; anaerobe Glykolyse) oder durch den Kreatin-Shuttle bewerkstelligen (Abb. 8, 9). Der Anteil der einzelnen Prozesse an der Gesamtenergiegewinnung variiert und ist vorwiegend abhångig von der Dauer und Intensitåt einer Belastung.

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z

5 Kærperliche Aktivitåt und Auswirkungen auf die Energiegewinnung

Abb. 6. Die Muskelkontraktion: Eine Muskelfaser (Muskelzelle) besteht aus einer Vielzahl von Myofibrillen, diese wiederum setzen sich aus zahlreichen an den Z-Streifen aneinandergereihten Sarkomeren zusammen; die Abbildung zeigt das teleskopartige Ineinanderschieben der Myosinund Aktinfilamente, die in der Summe die Muskelkontraktion bewirken; das Titin hat dagegen die Aufgabe, die elastische Spannung zu gewåhrleisten [109]

5.3 Verzahnung der Energiegewinnung

z

Abb. 7. Energiegewinnung zur Muskelkontraktion und Resynthese von ATP

Abb. 8. Schema der Energiepfade zur Resynthese von ATP

5.3 Verzahnung der Energiegewinnung Die beschriebenen Energiepfade tragen im Verlauf einer Belastung in unterschiedlichem Ausmaû zur ATP-Resynthese und damit zur Energiegewinnung bei. Zu Beginn einer Belastung bestimmt die Schnelligkeit, mit der eine Energiebereitstellung mæglich ist, den Anteil der verschiedenen Pfade (Abb. 10). Bei långer anhaltender Belastung liefert der aerobe Reysyntheseweg (Glukose-, Glykogen- und Fettsåureoxidierung) den Læwenanteil an Energie. Der Abbau des Muskelglykogens ist anfånglich von groûer Bedeutung, die Speicher sind jedoch rasch geleert. Glukose (aus Leberglykogen, im Serum zirkulierender Glukose und Glukoneogenese) und freie Fettsåuren FF (in Muskel- und Fettzellen) werden danach immer wichtiger. Mit der Dauer der Belastung steigt der Anteil der Fettsåurenverbrennung [307] (Abb. 11).

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5 Kærperliche Aktivitåt und Auswirkungen auf die Energiegewinnung

Abb. 9. Orte und Energiepfade des Leistungsstoffwechsels: ADP = Adenosindiphosphat, ATP = Adenosintriphosphat, KrP = Kreatinphosphat, Kr = Kreatin [351]

Abb. 10. Prozentuale Anteile an der Energiegewinnung bei einem 800-m-Lauf in den ersten 100 s. KP = Kreatinphosphat; ATP = Adenosintriphosphat [109]

5.3 Verzahnung der Energiegewinnung

z

Abb. 11. Substratnutzung wåhrend einer Ausdaueranstrengung

Abb. 12. Die Abhångigkeit der Fettoxidation und des Laktatspiegels von der Belastungsintensitåt (in % VO2max) [7]

Mader u. Hollmann [289] zeigten anhand der Leistung eines Eliteruderers in einem Ruderkasten wåhrend eines simulierten Ruderwettkampfes, dass innerhalb der 3 Rennabschnitte Startphase, Streckenphase und Endspurt die beschriebenen Wege der Energiebereitstellung mit extrem unterschiedlichen Anteilen beschritten werden. Innerhalb der ersten 8±12 Sekunden ist bereits der nutzbare Anteil des Kreatinphosphats verbraucht, gleichzeitig steigt die Sauerstoffaufnahme in der ersten Minute auf 75% der VO2max an. In dieser Startphase (0±1:35±1:40 min) werden 53% der Energie auf anaerobem Weg gewonnen, immerhin 47% aber bereits aerob. In der Streckenphase steigt der Anteil der Sauerstoffaufnahme auf 83±84% der VO2max. Die absolut dominante Art der Energiegewinnung ist hier der aerobe Weg. In der Endspurtphase versuchte der Ruderer, die verbliebene anaeroblaktazide Kapazitåt maximal auszuschæpfen, wåhrend auch die Sauerstoff-

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5 Kærperliche Aktivitåt und Auswirkungen auf die Energiegewinnung

aufnahme Maximalwerte erreichte. Nach Noakes [349] kann an der Grenze der aeroben Leistungsfåhigkeit (VO2max) die (anaerobe) Glykolyse maximal ein Defizit von 1,7 l/min (ca. 29%) Sauerstoff kompensieren [vgl. 341]. Der Anteil der Fettsåurenoxidierung variiert und ist abhångig von verschiedenen Faktoren. Zu nennen sind Intensitåt, Dauer der Belastung, kærperliche Fitness, die betriebene Disziplin (die Ergebnisse beim Laufen und Radfahren weichen z. B. von einander ab) und das Geschlecht [486]. Mit zunehmender Intensitåt einer Belastung steigt die Fettverbrennungsrate bis zur aeroben Schwelle an [7], um dann rapide abzustçrzen. Das Maximum liegt bei gesunden Månnern und Frauen im Schnitt bei 48,3Ô0,9% VO2max bzw. 61,5Ô0,6% HFmax [486]. Bei Athleten kann der Wert auf 57±75% VO2max steigen [6, 29, 240, 399, 484]. Bei einer Belastung von rund 90% VO2max ist sie schlieûlich vernachlåssigbar klein (Abb. 12). Romijn [399] konnte zeigen, dass die Fettsåureoxidierung mit der Dauer der Belastung zunimmt. Im Verlauf einer Ausdauerbelastung mittlerer Intensitåt kann deren Anteil bei Abnahme der Glykogenreserven rund 60±70% der Energiegewinnung erreichen [12, 60, 236]. Das Thema kænnte fçr Ûbergewichtige besonders interessant sein, verspricht doch ein Ausdauertraining, das auf eine optimierte Fettsåurenverbrennung ausgerichtet ist, die Mæglichkeit einer verbesserten Gewichtsabnahme (s. Kap. 7.5). Fçr Untrainierte, die das Ziel verfolgen, subkutanes Fett abzubauen, empfiehlt Knechtle [238] lieber eine niedrige Intensitåt von 40±50% ihrer VO2max, die mæglichst lange durchgehalten werden kann. Dazu kommt, dass die maximale Fettsåurenoxidation bei Untrainierten håufig schon in diesem Intensitåtsbereich erreicht wird. Lediglich bei Spitzenbelastungen ist das mitochondriale Oxidationssystem çberfordert und setzt eine gesteigerte Glykolyse mit Laktatbildung in Gang, die jedoch durch Ûbersåuerung der Muskulatur bald zum Abbruch zwingt.

z! Afrikanische Låufer beziehen ihre weithin bekannte Ûberlegenheit (Weltrekorde in

1500 m, 3000 m, Halbmarathon und Marathon) hauptsåchlich aus einer besseren oxidativen Enzymaktivitåt [501], die v.a. eine verbesserte Fettoxidierung ermæglichen. Der Laktatanfall ist damit geringer, da erst spåter auf den anaeroben Abbau zurçckgegriffen werden muss. Beispielsweise war der Laktatspiegel afrikanischer Låufer bei 88% maximaler Belastung um 38% niedriger und die Zitratsynthase-Aktivitåt um 50% hæher als der vergleichbarer weiûer Låufer [187 a]. Saltin et al. [407] fanden bei kenianischen Låufern im Vergleich mit skandinavischen Låufern eine um 20% erhæhte Aktivitåt von HAD (3-Hydroxyacyl-CoA-Dehydrogenase). Durch den niedrigeren Laktatspiegel kænnen sie långer und bei hæheren Belastungen von der Fettsåurenoxidierung profitieren. Ferner ist die Masse ihrer Wadenmuskulatur im Vergleich zu dånischen Låufern um 400 g leichter. 50 zusåtzliche Gramm benætigen 1% mehr Sauerstoff [407].

5.4 Nachhaltige Effekte eines Ausdauertrainings

z

5.4 Nachhaltige Effekte eines Ausdauertrainings Die Fåhigkeit des Muskels, ATP durch Resynthese zu bilden, steigert sich. Kontraktionen laufen ækonomischer ab und erfordern weniger ATP-Aufspaltungen und Kreatinphosphat-Abbau. Entsprechend sind oxidativer Glykogenabbau und Laktatsynthese bei einer gegebenen Belastungsstufe vermindert [190]. Die Fåhigkeit des Muskels, zur Energiegewinnung freie Fettsåuren aus den Fettdepots (Triglyzeride) zu aktivieren und Fettsåuren in der Muskelzelle zu oxidieren, nimmt zu. Dies geschieht in erster Linie durch eine schnellere ± und damit vermehrte ± Einschleusung der Fettsåuren in die Mitochondrien [441]. Dadurch muss weniger Glykogen in Leber und Muskulatur abgebaut und verbrannt werden, so dass ein weiterer Spareffekt der Glykogenreserven erzielt wird [229, 236]. Zusåtzlich kommt es zu einer vermehrten Speicherung von Glykogen in der Leber [499]. Der Laktatanfall pro Belastungsstufe wird geringer. Durch zusåtzlich schnelleren Laktatabbau ist der Laktatspiegel fçr jede Belastungsstufe niedriger als beim Untrainierten. Die individuelle anaerobe Schwelle des Trainierten sinkt (bezogen auf den Laktatwert), wåhrend sie ± bezogen auf die Belastungsintensitåt (VO2max, Hfmax) ± steigt. Ausdauertraining verbessert die Regenerationsfåhigkeit nach Belastungen durch schnellere Laktatbeseitigung und die Dauerleistungsfåhigkeit bei submaximalen Belastungen durch niedrigeren Blutlaktatspiegel [499, 525].

z! Kærperliche Aktivitåt fçhrt zu einer Úkonomisierung des Energieumsatzes in der Muskelzelle. Die maximale Fettoxidationsrate nimmt zu, so dass der Trainierende eine intensivere Belastung çber långere Zeit durchhalten kann, ohne durch Ûberforderung einen vermehrten Laktatanfall hervorzurufen und damit in eine vorzeitige Erschæpfung zu geraten. Dies wird unterstçtzt durch eine Optimierung des Laktatanfalles und -abbaus.

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6 Wirkungen auf Organsysteme

In diesem Kapitel beschreiben wir die Auswirkungen regelmåûiger kærperlicher Aktivitåt auf verschiedene Organe und Kærperstrukturen, insbesondere im Hinblick auf die Krankheitspråvention.

6.1 Muskulatur Die Muskulatur spielt bei der Betrachtung der langfristigen Wirkungen aeroben Ausdauertrainings eine zentrale Rolle. Die Adaptationen der Muskeln an gesteigerte Anforderungen verbessern nicht nur die Effektivitåt und Úkonomie der Muskelarbeit selbst, sondern stehen am Anfang ganzer Prozessketten, die andere Organe entscheidend beeinflussen [11]. Ein Paradebeispiel dafçr ist die Umstimmung des autonomen Nervensystems hin zu gesteigerter parasympathischer Aktivitåt. Sie entsteht als Folge eines verånderten Impulsausstroms aus der Muskulatur [231]. Mechano- und Chemorezeptoren in der Muskulatur steuern çber Impulse des autonomen Nervensystems Atmung und Herz-Kreislauf [253]. Die zentralen Schaltstellen sitzen in Bereichen des Hirnstamms und Kleinhirns, wie funktionelle magnetresonanztomographische Untersuchungen zeigten [151]. In einer ersten Anpassungsphase an die Trainingsbelastung kommt es zu einer Umstellung des motorischen Steuerprogramms in Richtung einer Úkonomisierung [341]. Regelmåûiges, långerfristiges Training fçhrt schlieûlich zur Muskelmassenzunahme durch eine vermehrte Zahl von Myofibrillen und Sarkomeren. Ob die Zahl der Muskelzellen wåchst, ist umstritten [375]. Der Anteil an langsameren ST-Muskelfasern (ST = slow twitch, eingeteilt nach Myoglobingehalt und Kontraktionsgeschwindigkeit) nimmt zu. Die Zellen dieser Muskelfasern besitzen groûe Triglyzeridspeicher (Energiesubstrat) und gute oxidative Fåhigkeiten und sind damit fçr Ausdauerbelastungen prådestiniert. Die schnelleren FT-Muskelfasern (fast twitch) dagegen besitzen eine hohe Glykolysekapazitåt (anaerob-laktazider Stoffwechsel) und sind damit fçr kurzfristige schnelle oder schwere Arbeit geeignet [4]. Eine hæhere Kapillardichte und græûere -querschnitte verbessern die Durchblutung [525]. Henriksson [181] beobachtete bei moderatem Training

6.1 Muskulatur

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eine Zunahme ersterer um bis zu 50%, bei trainierten Athleten sogar um 200±300%. Dadurch sinkt der periphere Widerstand [375] ab, was zu einer græûeren Herzauswurfleistung beitragen kann. Ob es sich dabei um echte Gefåûneubildungen handelt, ist umstritten. Hottenrott u. Neumann [193] betrachten eine Úffnung von Reservekapillaren als Ursache dieser Effekte. Prior et al. [380] sprechen dagegen von einer echten Angioneogenese (Kapillarneubildung; s. auch Kap. 6.5.4), wobei durch Remodeling ein Umbau zu Arteriolen mæglich sei. Sie sehen den hauptsåchlichen Stimulus fçr diese Verånderungen in der Gewebshypoxie (dem erniedrigten Sauerstoffdruck im Gewebe wåhrend den Muskelkontraktionen) und håmodynamischen Reizen (vermehrte Wandspannung, Scherstress). Die Anzahl an Mitochondrien bleibt zwar konstant, ihre Græûe und damit die innere Oberflåche der Mitochondrienmembran wåchst jedoch von insgesamt 1,88 m2 (Summe aller Mitochondrien) bei Untrainierten auf z. B. 2,77 m2 bei Ultralangstreckenlåufern [196]. Da dies mit einem 3- bis 4fachen Anstieg der oxidativen mitochondrialen Enzymspiegel einhergeht [181], verwundert es nicht, dass die Zunahme des Mitochondrienvolumens in einem engen Verhåltnis zu der maximalen Sauerstoffaufnahme steht [191]. Die Menge an glykolytischen Enzymen ist dagegen nicht wesentlich veråndert [181]. Beide Enyzmgruppen steigern zusåtzlich ihre Aktivitåt. Weineck [499] sieht die erhæhte energetische Durchsatzkapazitåt als Voraussetzung fçr eine rasche Eliminierung des Laktats. Holloszy [190] betrachtet diese mitochondrialen Verånderungen als ganz wesentliche Voraussetzung fçr eine Verbesserung der Fitness. Durch Training kann jeder ein åhnliches adaptives Mitochondrienwachstum erzielen: Unterschiede zwischen einzelnen Leistungssportlern und Freizeitsportlern in der maximalen Sauerstoffaufnahme und Leistungsfåhigkeit sind vielmehr das Ergebnis unterschiedlicher kardialer Schlagvolumen und Herzminutenvolumen, die zu einem græûeren Anteil genetisch vorgeprågt erscheinen. Die mitochondrialen Verånderungen lassen sich schon nach kurzer Trainingszeit in wenigen Tagen erreichen, die Halbwertszeit ihrer Rçckbildung nach Trainingsende betrågt rund 7 Tage. Intramuskulår (intrazellulår) werden græûere Mengen an Glykogen- und Triglyzeriden gespeichert [4]. Es kommt zu einer Anhebung des Myoglobingehalts, primår in den ST-Muskelfasern [499]. Myoglobin ist ein Eiweiû, das Sauerstoff in der Muskelzelle speichert und z. B. die zu Beginn der Belastung entstehende Sauerstofflçcke verkleinert.

z! Die Muskulatur nimmt durch Training an Masse zu. Kapillåre und arteriolåre Durch-

blutung verbessern sich (s. Kap. 6.5.4). Laut Weineck [499] bedarf es fçr den Effekt der Kapillarisierung eines långerfristigen mindestens halbstçndigen aeroben Ausdauertrainings. Das Mitochondrienvolumen wåchst, die Performance der energetischen Prozesse wird optimiert. In der Summe fçhren diese Adaptationen zu einer besseren Sauerstoffausnçtzung und zur Steigerung der maximalen Sauerstoffaufnahme.

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6 Wirkungen auf Organsysteme

6.2 Herz-Kreislauf 6.2.1 Akute Reaktionen bei kærperlicher Belastung Die vermehrt erforderliche Resynthese von ATP verlangt unter anderem eine gesteigerte Sauerstoffanflutung in den Mitochondrien. Sauerstoffaufnahme und -transport in die Muskelzelle mçssen beschleunigt werden. Gleichzeitig fallen vermehrt Stoffwechselprodukte an, die es zu entsorgen gilt (z. B. Laktat, CO2). Dies verlangt eine Steigerung des Herzminutenvolumens durch eine Erhæhung von Herzschlagfrequenz und Schlagvolumen. Die muskulåren Kontraktionen pressen das Venensystem aus und vermehren so den Blutrçckfluss zum Herzen (Muskelpumpe). Die Dehnung der Herzkammern trågt zu einer gesteigerten Kontraktilitåt und einem vermehrten Schlagvolumen bei (Frank-Starling-Mechanismus). Die Gefåûe weiten sich, der periphere Widerstand sinkt damit ab. Das Ausmaû der Weitstellung ist geringer als die Erhæhung des Schlagvolumens. Der systolische und mittlere Blutdruck als resultierende Messgræûe steigen an, der diastolische fållt leicht ab [82]. Die arteriovenæse Sauerstoffausbeute aus dem Blut nimmt in den Muskel- und Koronargefåûen zu. Gleichzeitig fçhrt eine erhæhte Atemfrequenz und Atemtiefe zur vermehrten Sauerstoffaufnahme und CO2-Abatmung (s. Kap. 6.6). Ûbersteigt der Sauerstoffbedarf der Muskulatur die Mæglichkeiten der Zufuhr, kann çber kurze Zeit eine anaerobe Energiegewinnung mit Laktatanfall erfolgen.

Abb. 13. Verånderungen von Herz-Kreislauf-Parametern von der Ruhe zur Belastung: Herzfrequenz, Blutdruck, Schlagvolumen, arteriovenæse Sauerstoffdifferenz [99]

6.2 Herz-Kreislauf

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Eine maximale dynamische Belastung fçhrt zu einem 4- bis 6fachen Anstieg des Herzminutenvolumens durch einen 3fachen Anstieg der Herzfrequenz und etwa zweifachen Anstieg des Schlagvolumens [82].

6.2.2 Nachhaltige Adaptationen bei Ausdauerbelastungen Schlagvolumen und Ventrikelsteifigkeit (Compliance) Das Schlagvolumen nimmt sowohl in Ruhe als auch bei Belastungen bis zur maximalen Auslastung zu [130]. Dadurch kommt es trotz niedrigerer Herzfrequenz brutto zu einer Steigerung des Herzzeitvolumens bei gleichzeitiger Úkonomisierung der Herzarbeit. Weitere Voraussetzung dafçr ist der herabgesetzte periphere Widerstand. Es ist fçr das Herz leichter, sein Blut gleichsam in ein erweitertes Schlauchsystem zu pumpen [55]. Ein hohes Schlagvolumen bei hoher Frequenz setzt auch eine gute Ventrikelfçllung voraus (verbesserte diastolische Funktion = Compliance, Relaxation). Ûblicherweise nimmt die Steifigkeit der Muskulatur der linken Herzkammer mit dem Alter zu, so dass sich die Ventrikelfçllung vor allem bei hæheren Frequenzen verschlechtert. Dies kann schlieûlich zu einer diastolischen Herzinsuffizienz fçhren. Arbab-Zadeh et al. [25] konnten bei ålteren, ehemaligen Leistungssportlern (Alter: 70 Jahre) zeigen, dass die Ventrikelsteifigkeit deutlich unter dem einer inaktiven vergleichbaren Altersgruppe lag. Sie war sogar vergleichbar mit den Messergebnissen einer wesentlich jçngeren kærperlich inaktiven Gruppe (durchschn. Alter: 29 Jahre). Herzfrequenz Die Herzfrequenz in Ruhe und wåhrend einer Belastung ist bei Ausdauertrainierten fçr jede Belastungsintensitåt im Durchschnitt niedriger als bei Untrainierten. Die Steigerungsfåhigkeit bis in hæchste Bereiche bleibt jedoch erhalten (HF bei maximaler Auslastung). Levy et al. [275] wiesen in ihrer Studie nach einem intensiven Ausdauertraining von sechs Monaten eine Senkung des Ruhepulses von 5±9 Schlågen nach. Woolf-May et al. [516] verglichen bei insgesamt 56 månnlichen und weiblichen Teilnehmern die Wirkungen verschiedener Walking-Programme und stellten nach 18 Wochen Studiendauer Senkungen des Ruhepulses zwischen 6 und 10 Schlågen fest. Von Ausdauer-Spitzenathleten sind Ruhepulswerte von zum Teil deutlich unter 40 Schlågen bekannt. Diese Herzfrequenzsenkung kann bei einem ausdauerorientierten Training schon bei relativ niedrigen Trainingsintensitåten knapp çber 50±60% der maximalen Herzfrequenz eintreten.

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Eine niedrige Ruheherzfrequenz ist mit einer niedrigeren Gesamt- und kardialen Sterblichkeit verbunden [152, 252, 431]4. Allerdings weisen hohe Frequenzen nicht zwangslåufig auf kardiale Risiken hin, sondern sind teilweise konstitutioneller Natur oder auch Reflex von Stærungen im Muskelstoffwechsel [351]. Andererseits sind niedrige Herzfrequenzen nicht per se gesund. Eine bei kærperlicher Belastung mangelhafte Fåhigkeit zur Herzfrequenzsteigerung (chronotrope Inkompetenz) ist z. B. mit einer erhæhten koronaren und Gesamtmortalitåt verknçpft [263]. Im Einzelfall muss also die klinische Gesamtsituation zur Beurteilung beitragen. Das Produkt aus Herzfrequenz und systolischem Blutdruck korreliert zum myokardialen Sauerstoffverbrauch. Aus der Senkung der Parameter infolge von Ausdauersport låsst sich eine Úkonomisierung der Herzarbeit belegen [128]. Vermehrte Beachtung findet neuerdings die Herzfrequenzerholung. Gemessen wird die Geschwindigkeit, mit der die Herzfrequenz nach einer Belastung zum Ausgangsniveau zurçckkehrt. Sie ist abhångig von der Reaktivierung des parasympathischen Nervensystems am Belastungsende. Eine Verlångerung der Erholungszeit war in der Studie von Cole et al. [93, 94] mit einem erhæhten Sterblichkeitsrisiko verbunden (Abb. 14). Dies beståtigte sich auch bei Patienten, die sich aus gegebenem Grund einem symptomlimitierten Belastungs-EKG unterziehen mussten [347]. Sehr wahrscheinlich handelt es sich damit um einen prognostisch aussagekråftigen Parameter. Im Rahmen eines Ausdauertrainings kommt es zu einer schnelleren Herzfrequenzerholung [205]. Strukturelle Herzverånderungen Der finnische Arzt Henschen prågte 1899 den Begriff des ¹Sportlerherzensª. Er verstand darunter eine Herzvergræûerung, die er bei trainierten Skilanglåufern håufig beobachtete. Heute wird darunter eine harmonische Vergræûerung beider Herzkammern und -vorhæfe sowie eine leichte Muskelhypertrophie (Wandverdickung) verstanden [411]. Es handelt sich dabei um eine prognostisch gutartige Adaptation des Herzens an den vermehrten Leistungsbedarf infolge einer vermehrten Volumenbelastung. Die linke Herzkammer zeigt echokardiographisch eine verbesserte systolische wie diastolische Funktion. Die Herzmuskelzellen wachsen kompensatorisch, die Muskelfasern verlångern sich [107]. Wahrscheinlich durch genetische Einflçsse besteht eine erhebliche individuelle Variabilitåt der Ausprågung. Mindestens 3±5 Stunden Training pro 4

Weitere Ergebnisse bei: Seccareccia et al. [431]; Wannamethee et al. [493], Kannel et al. [217], Jouven et al. [214], Gillum et al. [144]. Studien zu Herzfrequenz bei submaximalen Belastungen oder Herzfrequenzreserve: Sandvik et al. [410]; Cheng et al. [85]; Ekelund et al. [112]; Shalnova et al. [436]; Filipovsky et al. [125].

6.2 Herz-Kreislauf

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Abb. 14. Prognostische Bedeutung der Herzfrequenzerholung nach Belastung: In einer Studie mit 2428 Patienten ohne bekannte Herzerkrankung war ein abnormer Wert fçr die Herzfrequenzerholung ± definiert als Rçckgang von weniger als 12 Schlågen pro min von der Herzfrequenz bei Spitzenbelastung ± mit einem erhæhten Sterblichkeitsrisiko verbunden. Die Punkte repråsentieren das relative Risiko jeder Quintile (Qu. 1 mit der långsten Erholungszeit), bezogen auf die 5. Quintile (mit der schnellsten Herzfrequenzsenkung); die gestrichelten Linien stellen das 95%-Konfidenzintervall dar [93]

Woche sind Voraussetzung fçr die Herausbildung eines Sportlerherzens [107, 231]. Vællig anders einzuschåtzen ist eine Herzvergræûerung und -hypertrophie infolge einer Herzerkrankung. Hierbei handelt es sich um eine Kompensation krankhafter Verhåltnisse mit schlechter Prognose. Im Gegensatz zum Zellwachstum des Sportlerherzens entwickelt sich eine Zellvermehrung (Hyperplasie) mit erheblichen negativen Folgen wie z. B. einer gestærten Kontraktion der Herzmuskelfasern und einer vermehrten Steifigkeit des Herzmuskels mit gestærtem Fçllungsverhalten der linken Herzkammer (diastolische Dysfunktion). Klinisch kommt es zum Bild einer Herzschwåche.

z! Ein nachhaltiges Ausdauertraining moduliert das autonome Nervensystem. Die sympathische Aktivitåt wird reduziert, die parasympathische gesteigert. Die negativen Auswirkungen einer sympathischen Hyperaktivitåt werden dadurch reduziert. Das Blutvolumen steigt bei verbesserter Viskositåt durch Absenkung des Håmatokrits. Muskelmasse des Herzens und Volumen der Herzhohlråume nehmen zu, das Schlagvolumen steigt bei sinkender Frequenz. Peripherer Widerstand und Blutdruck nehmen ab. Die Verånderungen fçhren im Ergebnis zu einer Úkonomisierung der Herzarbeit und einer reduzierten kardialen und Gesamtmortalitåt.

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EKG und Herzrhythmusstærungen Als Folge des strukturellen Herzumbaus und erhæhten Vagotonie-Einflusses kann es nach kontinuierlichem Ausdauertraining zu physiologischen Verånderungen im Ruhe-EKG kommen, die meist harmlos sind, im Einzelfall jedoch von krankhaften Prozessen abgegrenzt werden mçssen (s. Tab. 2). Exakte Aussagen çber die Håufigkeit von Rhythmusstærungen sind wegen der groûen Spontanvariabilitåt schwierig. Entsprechend gehen die Ansichten çber die Pråvalenz ventrikulårer und supraventrikulårer Extrasystolen bei Sportlern und Nichtsportlern auseinander [231, 365, 522]. Auch bei ålteren Athleten, die lebenslang Sport betrieben haben, bestehen uneinheitliche Ergebnisse. Pigozzi et al. [376] fanden bezçglich ventrikulåren Rhythmusstærungen keine Unterschiede zu einem Vergleichskollektiv. Jensen-Urstad et al. [209] berichteten dagegen von håufigen komplexen ventrikulåren wie stårker ausgeprågten bradykarden Rhythmusstærungen bei 9 von 11 ålteren Leistungssportlern. Einigkeit besteht darin, dass Rhythmusstærungen eines gesunden Herzens prognostisch gutartig sind und somit Sport weiter betrieben werden darf [45, 225]. Biffi et al. [45] halten die ventrikulåre Extrasystolie eines Ausdauersportlers håufig fçr die harmlose Folge der beschriebenen kardialen Strukturverånderungen. Als Beleg diente die Tatsache, dass ventrikulåre Extrasystolen nach einer 3-monatigen Trainingspause mit Rçckbildung der physioloTabelle 2. Verånderungen im Ruhe-EKG des trainierten Herzens [231] Rhythmusverånderungen z Sinusbradykardie z Sinusarrhythmie (respiratorisch) z Sinuspausen (> 2 s < 3 s) z wandernder Schrittmacher z AV-junktionaler Ersatzrhythmus z ventrikulårer Ersatzrhythmus z einfache AV-Dissoziation z Parasystolie z ventrikulåre/supraventrikulåre Extrasystolen z AV-Block Grad I z AV-Block Grad II, Typ Mobitz I und Wenckebach

håufig håufig weniger weniger weniger selten weniger selten weniger håufig weniger

Verånderungen des Kammerkomplexes z inkompletter Rechtsschenkelblock z çberhæhte Voltagen der R- und S-Zacken

håufig håufig

Erregungsrçckbildungsverånderungen z ST-Hebungen mit hohen Spitzen z ST-Senkungen mit oder ohne T-Wellen-Verånderungen z biphasische oder terminal negative T-Wellen mit oder ohne ST-Verånderungen

håufig selten selten

håufig håufig håufig håufig håufig håufig

6.2 Herz-Kreislauf

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gischen Hypertrophie seltener auftraten und es wåhrend eines anschlieûenden Beobachtungszeitraums von 8 Jahren zu keinen kardialen Todesfållen kam. Sistiert eine Rhythmusstærung wåhrend der Ergometerbelastung, so handelt es sich in der Regel um ein gesundes Herz. Anders ist es zu betrachten, wenn Extrasystolen unter einer Belastung oder kurz nach Belastungsende gehåuft auftreten oder komplexe Formen wie Couplets oder Salven zu beobachten sind. Dies sollte eine sorgfåltige årztliche Untersuchung nach sich ziehen, um Herzerkrankungen nicht zu çbersehen. Zwei græûere Untersuchungen beschåftigten sich mit der Belastungsextrasystolie. Jouven et al. [213] fanden nach 23 Jahren eine um rund 2,5fach erhæhte Koronarsterblichkeit. Anders bei Frolkis et al. [213]. Bei ihnen beståtigte sich ein erhæhtes koronares Sterberisiko (nach 5 Jahren um 1,5) nur, wenn ventrikulåre Extrasystolen in der frçhen Erholungsphase gehåuft auftraten. Die Autoren interpretieren die Studienergebnisse so, dass die Extrasystolie der frçhen Erholungsphase Zeichen einer abgeschwåchten parasympathischen Reaktivierung am Belastungsende ist. Die Arbeitsgruppe um Heidbuchel [176] untersuchte Hochleistungs-Ausdauersportler mit ventrikulåren Extrasystolen, die die Form eines Linksschenkelblocks aufwiesen. Ihr Ursprungsort befindet sich çberwiegend im rechten Ventrikel. Sie kænnen damit auf eine rechtsventrikulåre Dysplasie hinweisen. War dies der Fall, traten in der Folgezeit gehåuft plætzliche Herztodesfålle auf. Viele Untersucher beobachteten bei Leistungssportlern eine Håufung von Vorhofflimmern [138, 330, 522]. Meist handelt es sich zunåchst um eine paroxysmale Verlaufsform. Hoogsten [191] fand eine Håufung ab einer wæchentlichen Trainingsdauer von 4 h. Bei 50% der betroffenen Sportlern blieb es auch in den folgenden Jahren bei einem intermittierenden Verlauf. Bei 23% kam es zu keinem weiteren Ereignis, bei 17% trat schlieûlich ein permanentes Vorhofflimmern ein.

z! Zahlreiche EKG-Verånderungen treten beim Sportlerherz auf und sind meist physiolo-

gisch, mçssen jedoch im Einzelfall von krankhaften Verånderungen abgegrenzt werden. Auch Rhythmusstærungen sind in der groûen Mehrzahl der Fålle harmloser Natur. Sie sollten jedoch Anlass geben, eine kardiologische Untersuchung durchzufçhren und mittels Echokardiographie, EKG und Ergometrie nach Herzkrankheiten zu suchen. Bei bestimmten Erkrankungen muss auf eine weitere Sportausçbung verzichtet werden. In anderen Fållen kann eine angepasste Belastung weiter durchgefçhrt werden. Im Einzelfall ist eine verantwortliche Abwågung håufig schwierig und muss offen zwischen Sportler und Arzt diskutiert werden.

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6 Wirkungen auf Organsysteme

6.3 Autonomes Nervensystem 6.3.1 Akute Reaktionen bei kærperlicher Belastung Die Adaptationen des Herz-Kreislauf-Systems werden zum groûen Teil durch das autonome Nervensystem gesteuert. Die ergotropen sympathischen Nervenfasern versetzen den Kærper in die Lage, Leistung zu erbringen: die Herzfrequenz steigt, die Atmung nimmt zu, Atemwege erweitern sich, die Magen-Darm-Gefåûe kontrahieren sich etc. Die trophotropen parasympathischen (oder vagalen) Anteile begçnstigen die Erholungsprozesse: die Herzfrequenz sinkt, die Atmung wird ruhiger, die Bronchien werden enger, die Peristaltik des Magen-Darm-Traktes nimmt zu, die enterale Drçsensekretion steigert sich und vieles mehr. Das Zusammenspiel der Organe bei kærperlicher Aktivitåt ist hochkomplex und wird einerseits zentral, andererseits durch periphere Ergorezeptoren gesteuert. Ein Beispiel fçr die zentrale Steuerung ist die Vorwegnahme einer kommenden Stressanforderung, z. B. in der Phase unmittelbar vor dem Start in einen Wettkampf. Die peripher-muskulåre Steuerung erfolgt mehr reaktiv nach den Anforderungen der Muskelzelle. Mechanische bzw. chemische Ergorezeptoren liefern den Impulsausstrom, der im Kreislaufzentrum zusammen mit Impulsen aus den Baro-, Chemo- und Volumenrezeptoren des Gefåûsystems sowie aus dem Herzen verarbeitet und in neue Befehle umgesetzt wird [327]. Die zentrale Steuerung erfolgt in Bereichen des Hirnstamms und Kleinhirns, wie funktionelle magnetresonanztomographische Untersuchungen zeigten [151]. Im Falle einer kærperlichen Belastung kommt es also zu einer vermehrten Aktivitåt des sympathischen Nervensystems mit entsprechender vermehrter Ausschçttung von Katecholaminen. Die Herzfrequenz steigt im unteren Bereich zwar zunåchst durch eine Abnahme der parasympathischen Aktivitåt an. Bei steigender Intensitåt kommt es im hæheren Frequenzbereich jedoch zur deutlichen Zunahme der sympathischen Stimulierung [433].

6.3.2 Nachhaltige Verånderungen bei Ausdauerbelastungen Von zentraler Bedeutung fçr die gesundheitlichen Auswirkungen eines Ausdauertrainings ist die Stårkung der parasympathischen Aktivitåt bei gleichzeitiger Herabsetzung der sympathischen Aktivitåt [499]. Die Ansprechbarkeit auf sympathische Reize ist gleichzeitig reduziert und bei Belastungen zudem verzægert [107]. Deletåre Folgen einer hohen Sympathikusaktivitåt (s. Tab. 3) treten damit seltener auf. Unter Einnahme von Betablockern, die das sympathische Nervensystem blockieren, sinkt die Sterblichkeit nach Herzinfarkt in einer Metaanalyse mit fast 25 000 Patienten um 27% [132]. Hohe parasympathi-

6.3 Autonomes Nervensystem

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Tabelle 3. Folgen einer Sympathikusçberstimulation [274, 281, 377] Folgen einer verstårkten Sympathikus-Aktivitåt z Rhythmusstærungen z Myokardhypertrophie z metabolische Verånderungen

plætzlicher Herztod Hypertonie Gesamtmortalitåt

Herzinfarkt Plaquerupturen kardiale Mortalitåt

sche Aktivitåt ist dagegen bei Patienten, die einen Herzinfarkt erlitten haben, mit einer reduzierten Mortalitåt assoziiert [235]. Folgende 2 Messmethoden haben sich zur Beurteilung des autonomen Nervensystems vorrangig etabliert: z die Messung der Herzfrequenzvariabilitåt z die Messung der Baroreflexsensitivitåt Schon lange ist bekannt, dass die Herzfrequenz in Ruhe nicht vællig konstant ist, sondern kleine Abweichungen von Schlag zu Schlag aufweist (= Herzfrequenzvariabilitåt, HFV). Fçr jeden leicht nachvollziehbar sind die Schwankungen, die beispielsweise mit der Atmung einhergehen. In Langzeit-EKG-Studien konnten diese kleinen Differenzen im Rhythmus der Herzschlåge registriert und quantifiziert werden. Ewing et al. [120] beobachteten bei einem gesunden Kollektiv in einer Stunde zwischen 150 und 450 Intervallabweichungen çber 50 msec. Kleiger [235] konnte zeigen, dass das Ausmaû der Herzfrequenzvariabilitåt ± çber 24 Stunden betrachtet ± bei jedem Studienteilnehmer von Tag zu Tag konstant war. Damit war der Weg frei, sie als Maû fçr die autonome Funktion zu studieren. Eine normale Herzfrequenzvariabilitåt wird interpretiert als Ausdruck einer ausgeglichenen Interaktion zwischen sympathischem und parasympathischem Nervensystem. Eine Hyperaktivitåt des sympathischen Anteils geht mit einer Einschrånkung der Variabilitåt einher, fçhrt gleichsam zu einer starren, wenig modulierenden Pulsfrequenz. Zahlreiche Messparameter wurden fçr die Langzeit-EKG-Auswertung entwickelt, deren Darstellung den Rahmen des Buches sprengen wçrden. Eine gute Ûbersicht zu dieser Thematik findet sich auf der Website des American College of Cardiology [18]. Tsuji et al [478] zeigten, dass in einer unselektierten gesunden Bevælkerungsgruppe eine verringerte Herzfrequenzvariabilitåt mit einer erhæhten Gesamtsterblichkeit sowie einem erhæhten Risiko kardialer Ereignisse einhergeht. Nach Herzinfarkt erwies sich die gestærte HFV als guter prognostischer Marker sowohl fçr die kardiale [256, 429] als auch fçr die Gesamtmortalitåt [472]. Ausdauertraining verbessert die Herzfrequenzvariabilitåt [204, 275, 472]. Die zugrunde liegende erhæhte parasymphatische Aktivitåt kann nach Meinung der Autoren zu einer verringerten Mortalitåt beitragen (vgl. Bigger [46]).

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6 Wirkungen auf Organsysteme

Abb. 15. Autonome Regulationsmechanismen und Ausdauerleistungsfåhigkeit, nach [499]

Die Baroreflexsensitivitåt drçckt die Fåhigkeit des Kærpers aus, auf Blutdruckschwankungen mit einer gegensteuernden autonomen Aktivitåt zu reagieren. Bislang wurde sie bestimmt, indem das Ausmaû des reaktiven Pulsabfalls nach einer kçnstlich hervorgerufenen Blutdrucksteigerung gemessen wurde. Als ganz neue Methode hat sich in den letzten Jahren die Messung der Heart Rate Turbulence etabliert. Es handelt sich dabei um eine flçchtig vom Baroreflex gesteuerte Oszillation der Herzfrequenz nach Extrasystolen. Solche Extraschlåge rufen flçchtige Verånderungen des Blutdrucks hervor mit charakteristischen postextrasystolischen Schwankungen der Herzfrequenz, die im Langzeit-EKG gemessen werden kænnen [418]. Ist diese Reaktion abgeschwåcht, der Baroreflex also gestært, besteht z. B. ein erhæhtes Mortalitåtsrisiko nach Myokardinfarkt [35]. Dies beståtigen auch Studien, die die Baroreflexsensitivitåt mit herkæmmlichen Methoden gemessen haben [256, 405]. Ausdauertraining verbesserte die Baroreflexsensitivitåt [257] und zeigt damit auch hier seine potenziellen Einflçsse auf eine Senkung der Mortalitåt.

6.4 Blut und endokrine Organe Das absolute Blutvolumen nimmt um 1±2 Liter zu. Da vorrangig das Plasmavolumen wåchst, kommt es ± relativ gesehen ± zu einer Absenkung des Håmatokrits und Håmoglobins. Die Viskositåt des Blutes verbessert sich damit. Dennoch steigt die absolute Erythrozytenzahl, die Sauerstoff-Transportkapazitåt nimmt zu. Auch wird die Gesamtkapazitåt der Puffersysteme

Abb. 16. Ûbersicht çber die Auswirkungen (Herz-Kreislauf) des Ausdauertrainings, nach [439]

6.4 Blut und endokrine Organe z

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gesteigert (Bikarbonate, Phosphate, Plasmaproteine). Im Ergebnis verbessert dies die Toleranz von Ausdauertrainierten gegen kærperliche Ermçdung [525]. Wåhrend einer kærperlichen Anstrengung kommt es vorçbergehend zur Zunahme der Thrombozytenzahl und -aktivitåt, so dass das Thromboserisiko steigt. Insbesondere eine hohe Belastungsintensitåt begçnstigt diese Effekte [329, 381]. Bei Patienten mit koronarer Herzkrankheit stellten Andreotti et al. [24] selbst bei niedrigen kærperlichen Trainingsbelastungen eine vorçbergehende Erhæhung der Verklumpungstendenz der Blutplåttchen fest. Regelmåûiges moderates Training reduziert dagegen die Neigung zur Thrombozytenaggregation [101, 386, 491]. Desgleichen kommt es zu einer Absenkung des Fibrinogen-Spiegels [454, 457]. Die Senkung des Fibrinogenspiegels hat neben der des Håmatokrit-Wertes weitere positive Auswirkungen auf die Viskositåt des Blutes. Die Studienergebnisse bezçglich der Gewebe-Plasminogenaktivator-Aktivitåt (t-PA) differieren. Zusammenfassend låsst sich ein biphasisches Verhalten beobachten. Wåhrend im Laufe einer kærperlichen Belastung die Tendenz zur Gerinnbarkeit und damit die Thrombosegefahr zunehmen kænnen, vermindert langfristiges Ausdauertraining das Thromboserisiko signifikant. Die Katecholaminausschçttung (Adrenalin/Noradrenalin) ist genauso wie der Kortisolspiegel auf jeder Belastungsstufe geringer als bei Untrainierten, kann jedoch andererseits im Falle einer maximalen Belastung in betråchtlichen Mengen gesteigert werden. Eine Aldosteronerschæpfung tritt bei Trainierten kaum auf. Der Thyroxinumsatz ist wåhrend einer Belastung erhæht. Somatotropin wird in Folge einer Trainingsanpassung nachhaltig långere Zeit vermehrt freigesetzt [Ûbersicht: 525]. Neben den Katecholaminen sind weitere Hormone an den akuten Adaptationen beteiligt. Kortisol aus der Nebennierenrinde (NNR) steigert bei kærperlichen Belastungen zusammen mit den Katecholaminen und dem Somatotropin die Fettsåurenfreisetzung aus den Fettdepots. Weiter stimuliert es die Glukoneogenese aus Aminosåuren in der Leber. Das Mineralkortikoid Aldosteron (NNR) sorgt fçr die Aufrechterhaltung eines angemessenen Flçssigkeitsvolumens im Kærper. Das Schilddrçsenhormon Thyroxin færdert die Sauerstoffaufnahme im Gewebe und damit die ATP-Resynthese sowie die Glykogenspaltung und Glukoseaufnahme im Darm. Das Somatotropin aus der Hypophyse steigert neben der schon erwåhnten Lipolyse die Glykogenresynthese. Anatomisch ist håufig eine entsprechende Vergræûerung der genannten endokrinen Organe zu beobachten [525]. Das Gesamtblut- und -flçssigkeitsvolumen wåhrend einer Belastung unterliegt einer komplexen Regulierung durch Flçssigkeitsaufnahme, Nierenausscheidung und Schweiûsekretion. Brutto muss die Elektrolytkonzentration aufrecht gehalten werden. Eine bei långerer Ausdauerbelastung nicht ganz seltene Abweichung ist die Hyponatriåmie, wie sie z. B. bei Marathonlåufen beobachtet wird. Zahlreiche Todesfålle werden auf sie zurçckgefçhrt, zuletzt der einer 28-jåhrigen Låuferin des Boston Marathon 2002 [Ûbersicht: 16]. In der

6.4 Blut und endokrine Organe

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genannten Untersuchung wurde die Inzidenz einer Hyponatriåmie (Na < 135 mmol/l) in einem unselektierten Kollektiv von Teilnehmern am Boston Marathon 2002 auf 13% beziffert. Drei dieser Låufer (0,6%) litten unter einer kritischen Hyponatriåmie (Na < 120 mmol/l), das bedeutete hochgerechnet auf die Gesamtzahl der Teilnehmer am Marathon, dass 90 Låufer in einem gesundheitlich kritischen Zustand am Ziel ankamen. Als hauptsåchliche Ursache wurde eine unangemessen hohe Flçssigkeitsaufnahme wåhrend des Laufes erkannt. Wurden mehr als 3 Liter getrunken, so entstand eine signifikante Korrelation zu gehåuften Hyponatriåmien. Es machte dabei interessanterweise keinen Unterschied, ob reines Wasser oder ein Sportdrink verwendet wurde. Die Autoren fçhren dies darauf zurçck, dass die Natriumkonzentration bei den meisten Sportdrinks weniger als 1/5 der Serumkonzentration betrågt. Die strengste Korrelation zur Hyponatriåmie wies die Gewichtszunahme wåhrend des Laufes auf, die wiederum am besten mit der Flçssigkeitsaufnahme gepaart war (Abb. 17). Untergewicht wie Adipositas waren weitere Prådiktoren einer Hyponatriåmie. Es wird diskutiert, dass die Flçssigkeitsaufnahme bei Untergewichtigen in Relation zum bestehenden Flçssigkeitsvolumen schneller unverhåltnismåûig wird. Bei Ûbergewichtigen kænnte ein verminderter Verlust freien Wassers durch Schweiûsekretion eine Rolle spielen, da das Verhåltnis Kærperoberflåche zu -volumen abnimmt. Wåhrend die allgemeinen Leitlinien bislang reichliches Trinken empfahlen, ist ein Umdenken in Gang gesetzt, nachdem die zitierte Studie publiziert wurde. Die Autoren empfehlen allen Marathonlåufern eine Gewichtskontrolle vor und nach dem Lauf zur Ermittlung des individuell recht unterschiedlichen Flçssigkeitsbedarfs. Es soll wåhrend des Laufens soviel ge-

Abb. 17. Risiko einer Hyponatriåmie (< 135 mmol/l = gesamte Såule) und schweren Hyponatriåmie (< 130 mmol/l = schwarz gefçllter Anteil) in Abhångigkeit vom verånderten Kærpergewicht wåhrend eines Marathonlaufes; die Zahlen çber den Kåsten beziffern die Anzahl der Låufer in der Gruppe; positive Zahlen auf der X-Achse bedeuten eine Gewichtszunahme, negative eine Gewichtsabnahme [16]

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6 Wirkungen auf Organsysteme

trunken werden, dass das Gewicht vor und nach dem Rennen etwa gleich ist. Andere Autoren [350] nach [16] empfehlen, sich nach dem Durstgefçhl zu richten.

z! Ausdauertraining fçhrt zur Zunahme des Gesamtblutvolumens. Wåhrend Håmatokrit

und Håmoglobin relativ absinken, nehmen die absoluten Werte zu. Die Blutviskositåt sinkt demgemåû ab, zusåtzlich unterstçtzt durch einen verminderten Fibrinogenspiegel. Die Tendenz zur Thrombozytenaggregation nimmt ab. Zahlreiche hormonelle Verånderungen unterstçtzen die Fåhigkeit des Kærpers zur ausdauernden Aktivitåt. Eine nicht seltene Gefahr bildet die Hyponatriåmie. Sie wird hauptsåchlich durch eine zu groûe Flçssigkeitszunahme wåhrend eines långeren Laufes verursacht. Eine Kontrolle des Kærpergewichtes wird empfohlen. Alternativ kann man sich nach dem Durstgefçhl richten.

6.5 Arterielle und venæse Gefåûe ¹Wir sind so alt wie unsere Gefåûeª (Schettler). Das Zitat illustriert prågnant den Umstand, dass Gefåûerkrankungen systemisch sind und gleichzeitig viele Organe des Kærpers bedrohen. So gehen zahlreiche Erkrankungen wie Herzinfarkt, Schlaganfall oder die periphere arterielle Verschlusskrankheit zu einem çberwiegenden Anteil auf arterielle Durchblutungsstærungen zurçck. Im Zentrum dieser Systemerkrankung steht ein Gefåûwandprozess, Arteriosklerose oder Atherosklerose genannt, der von einer Lumeneinengung bis zu einem Gefåûverschluss fçhren kann. Die Arteriosklerose wird heute nicht mehr als degenerativer, sondern vielmehr als entzçndlicher und fibroproliferativer Prozess verstanden, der sich als Folge genetischer Prådisposition wie verschiedener beeinflussbarer Risikofaktoren entwickelt [402] (Tab. 4). Am Anfang der arteriosklerotischen Kettenreaktion steht eine Schådigung des Endothels [83, 402, 426]. Diese einlagige Zellschicht kleidet das Tabelle 4. Risikofaktoren der Arteriosklerose [391] Konventionelle Risikofaktoren

neue Risikofaktoren

z z z z z

C-reaktives Protein andere Entzçndungsmarker Homozystein (?) Fibrinogen Lipoprotein (a)

Rauchen Hypertonus (Bluthochdruck) Hyperlipidåmie (LDL-Cholesterin :, HDL-Cholesterin ;) Metabolisches Syndrom, Insulinresistenz, Diabetes Ernåhrungsfaktoren

z mentaler Stress, Depression

6.5 Arterielle und venæse Gefåûe

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gesamte Gefåûsystem aus und wçrde ausgerollt eine Flåche von sechs Tennisplåtzen bedecken. Das Endothel wurde lange Zeit nur als passive Barriere zwischen dem stræmenden Blut und der Gefåûwand verstanden, neuere Untersuchungen zeigten jedoch, dass es sich um ein aktives Organ mit zahlreichen Funktionen handelt. Folgende Aufgaben erfçllt es [66, 282, 248, 490]: z Regulation des vaskulåren Tonus (Gefåûweitstellung) z Regulation der vaskulåren Permeabilitåt (Fluss biologisch aktiver Molekçle und Nåhrstoffe durch die Gefåûwand) z Steuerung der Interaktion zwischen Zellen oder Zellen und Matrix an und innerhalb der Gefåûwand (z. B. antiadhåsive Wirkungen = bremst Thrombozytenaggregation und -adhåsion, Leukozytenadhåsion, Remodeling der Gefåûe, Proliferation glatter Muskelzellen usw.) z Steuerung der Håmostase (Oberflåche kann antithrombotisch wie prothrombotisch reagieren) z Steuerung der Angiogenese (die Endothel-Progenitor-Zellen kænnen neue Blutgefåûe bilden) Mit Hilfe von Botenstoffen (am bedeutendsten ist das Stickstoffmonoxid = NO) steuert es zum Beispiel den Gefåûtonus. Die genannten Risikofaktoren fçhren, teilweise durch oxidativen Stress bedingt, zu einer Funktionsstærung des Endothels. Die Permeabilitåt fçr LDL-Lipoproteine und andere Plasmabestandteile nimmt zu. Diese lagern sich besonders an Gefåûabschnitten, die turbulenten Stræmungen ausgesetzt sind (Gabelungen), und dort in der Intima der Gefåûwand ab. Die Low-Density-Lipoproteine (LDL) werden oxidiert sowie enzymatisch modifiziert und verursachen eine vermehrte Expression von Leukozytenadhåsionsmolekçlen auf dem Endothel. Leukozyten docken vermehrt an und wandern ein (Abb. 18 a).

Abb. 18 a. Die endotheliale Dysfunktion [402]

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Abb. 18 b. Fortschreiten der Arteriosklerose, das Entstehen von Plaques [402]

Abb. 18 c. Ausbildung einer fibræsen Kappe [402]

Abb. 18 d. Die vulnerable Plaque: Ruptur der fibræsen Kappe oder Ulzeration der Plaque fçhren zur Thrombose [402]

6.5 Arterielle und venæse Gefåûe

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Monozyten wandeln sich in Makrophagen um, die schlieûlich die verånderten LDL-Partikel aufnehmen und sich zu Schaumzellen umformen. Zusammen mit proliferierten glatten Muskelzellen, Fasern und Kalk entsteht eine Plaque (Abb. 18 b). Aktivierte Makrophagen5 schçtten inflammatorische Zytokine und anderweitige Molekçle aus. Die Produktion von Interleukin 6 stimuliert in der Leber (wie z. B. auch das Interleukin 6 viszeraler Fettzellen) Akute-Phase-Proteine (das bekannteste ist das CRP). Die Plaque ist von einer dçnnen fibræsen Kappe bedeckt und weist im Inneren håufig einen nekrotischen Kern auf (Apoptose, Proteolyse infolge der inflammatorischen Prozesse, Abb. 18 c). Die Plaque kann durch Zerstærung (Andauung) der fibræsen Kappe aufbrechen, bewirkt durch Metalloproteinase und andere proteolytische Enzymen der eingewanderten Makrophagen. Der Kontakt des Blutes mit dieser ¹Wundeª setzt die Blutgerinnung in Gang und fçhrt letztendlich zu einer zusåtzlich stenosierenden thrombotischen Ablagerung oder zum Verschluss des Gefåûes (Abb. 18 d). Im Falle einer kærperlichen Belastung kommt es neurohumoral und lokal vermittelt zu folgenden Akutreaktionen: Die Gefåûe in der Muskulatur erweitern sich durch neurohumorale und lokale Einflçsse (metabolisch, Endothelfunktion, s. u.), so dass die Blutzufuhr auf das 4- bis 10fache ansteigt. Im Gegensatz dazu bleibt die Blutzufuhr zum Gehirn konstant, Niere und Magen-Darmtrakt erhalten sogar nur noch halb so viel Blut. Insgesamt wird dadurch eine ækonomische Nutzung des vorhandenen Blutvolumens mit einer Umverteilung in die belastete Muskulatur erreicht [Ûbersicht: 55]. Ûberlastungen durch exzessives Training bergen jedoch auch Gefahren. Eine vermehrte Inzidenz von Beinvenenthrombosen, z. B. durch ausgedehnte Bergtouren oder Subclavia-Thrombosen nach Krafttraining, wird beschrieben. Daneben sind Einklemmungssyndrome (Entrapment) der Arteria poplitea bei Dauerlåufern oder Schåden der A. femoralis superficialis im Adduktorenkanal bekannt [Ûbersicht: 302]. Langfristig fçhrt regelmåûige Ausdauerbelastung zu einer nachhaltigen Gefåûerweiterung sowohl der Arterien als auch der Venen [301]. Dinenno et al. [108] beobachteten bei Ausdauersportlern einen im Vergleich zur Kontrollgruppe um 7% græûeren Innendurchmesser der A. femoralis communis. Dies wurde schon bei moderatem Training erreicht. Der expansive Effekt wird auch als positives Remodeling bezeichnet. Viele Untersuchungen sprechen dafçr, dass es sich dabei um einen physiologischen adaptativen Mechanismus handelt. Marshall et al. [301] ergånzen, dass vor einer ¹Ûberdosis an Dauerbelastungª gewarnt werden mçsse. Gehåuft zu beobachtende Mediadysplasie und Mediasklerose kænnten arteriosklerotischen Spåtfolgen Vorschub leisten. Die Wadenvenencompliance (Volumendehn5

Bei der Aktivierung kænnten zusåtzliche Faktoren, beispielsweise auch Bakterien eine Rolle spielen.

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barkeit) ist bei Trainierten græûer und korreliere mæglicherweise mit der græûeren Inzidenz orthostatischer Synkopen bei Ausdauertrainierten. Gçnstige Effekte eines moderaten Ausdauertrainings sind im Hinblick auf den Arterioskleroseprozess auf mehreren Ebenen zu beobachten.

6.5.1 Anpassungen der Endothelfunktion 6 Die Anpassung des Gefåûlumens an die Erfordernisse der Blutzufuhr und der Aufrechterhaltung eines bestimmten Blutdrucks gehæren zu den wichtigen Aufgaben des Endothels. Die Intaktheit dieser Funktion spiegelt sich in der Fåhigkeit einer Arterie wider, sich auf entsprechende Reize hin zu erweitern. Eine Quantifizierung kann z. B. an einer Armarterie mittels Ultraschall oder an einer Koronararterie (Herzkranzgefåû) mittels Angiographie oder intravaskulårem Ultraschall erfolgen. Dazu wird eine Gefåû erweiternde Substanz appliziert (z. B. Acetylcholin oder Nitroglyzerin) und ihr Effekt gemessen. Schon eine einzelne Trainingseinheit (90 min moderates Gehen) zeigt gçnstige Auswirkungen auf die Endothelfunktion [134]. Regelmåûiges Training verbessert sie bei Untrainierten [205]. Haskell [171] fand beim Vergleich von Ultramarathonlåufern mit gesunden inaktiven Månnern signifikante Unterschiede in der Vasodilatation der Koronararterien nach Nitroglyzeringabe. Eine gestærte Endothelfunktion der Koronargefåûe låsst sich durch Training verbessern. Hambrecht et al. [165] erreichten bei 19 Månnern eine 29%ige Steigerung der koronaren Flussreserve durch ein 4-wæchiges Ausdauertraining (tåglich 10 min bei 80% der maximalen Herzfrequenz). Øhnliche Effekte konnten auch bei einer chronisch stabilen koronaren Herzkrankheit gezeigt werden [161]. Die klinisch nachweisbaren Effekte bleiben aber nicht auf die Koronargefåûe beschrånkt. Die erektile Dysfunktion (Unfåhigkeit zur Erektion des Penis) ist ebenfalls håufig Folge einer gestærten Endothelfunktion der Penisgefåûe. In Verbindung mit einer Gewichtsabnahme konnte auch hier durch Ausdauertraining eine hochsignifikante Besserung verzeichnet werden [117]. Experimente mit Zellkulturen legen nahe, dass kærperliches Training die Konzentration von Stickstoffmonoxid (NO) an der glatten Muskelzelle der Gefåûe erhæht und damit die beschriebenen protektiven Effekte hervorrufen kann. Man nimmt an, dass die intermittierend wirkenden Scherkråfte einer beschleunigten laminaren Blutstræmung wåhrend kærperlicher Anstrengung eine vermehrte Expression der endothelialen NO-Synthase

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Siehe auch die Ûbersichtsartikel [66, 490].

6.5 Arterielle und venæse Gefåûe

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Abb. 19. Die Wirkungen des kærperlichen Trainings (NO = Stickstoffmonoxid, eNOS = endotheliale Stickstoffmonoxid-Synthase, ACE = Antiotensin-Converting-Enzym)

(eNOS) und deren Phosphorylierung bewirkt. Schlieûlich resultiert ein erhæhter NO-Spiegel durch gesteigerte NO-Produktion sowie Hemmung des NO-Abbaus [160, 206]. Zusåtzlich wird die wandståndige ACE-Expression als potenziell schådigender Faktor um bis zu 50% gehemmt [393] (Abb. 19).

6.5.2 Fortschreitender Atheroskleroseprozess Tierexerimentell gelang der histologische Nachweis eines durch Bewegung reduzierten Arterioskleroseprozesses [337]. An der Gefåûwand der A. carotis låsst sich sonographisch der Arterioskleroseprozess beobachten. Die Gefåûwanddicke (Intima-Media-Dicke = IMD) der Carotis gilt als zuverlåssiger Risikomarker fçr koronare und zerebrovaskulåre Komplikationen [358]. Gut trainierte Menschen haben eine geringere IMD [258]. Eine Verlangsamung der altersçblichen Wanddickenzunahme durch kontinuierliches Training konnte belegt werden [385]. Untersuchungen bei Herzkranzgefåû-Erkrankten liegen von Niebauer et al. [344] und Hambrecht et al. [164] vor. Die Arbeitsgruppen konnten bei Patienten mit nachgewiesenen Koronarstenosen und Angina pectoris eine Verzægerung des Atherosklerose-Prozesses bzw. sogar eine Regression erreichen (Nåheres s. Kap. 8.1.2).

6.5.3 Auswirkungen auf die Plaquestabilitåt: vulnerable Plaque Die Mehrzahl der Herzinfarkte entsteht entsprechend dem beschriebenen Arterioskleroseprozess aus einer Entzçndung der Koronargefåûe (Koronariitis), welche die mehrheitlich eher flachen und nur måûig stenosierenden atherosklerotischen Beete (Plaques) destabilisiert [139, 402]. Auf groûes Interesse stoûen deshalb Entzçndungsmarker im Serum als Maû fçr die Aktivitåt des Entzçndungsprozesses. Einer der bekanntesten

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Marker ist das C-reaktive Protein (CRP). Es handelt sich dabei um ein Serumprotein, das ± in der Leber synthetisiert ± bei akuten wie chronischen entzçndlichen Prozessen vermehrt ausgeschçttet wird. Ein erhæhter Serumspiegel korreliert mit einem erhæhten Risiko, ein koronares Ereignis zu erleben [244]. Ob es sich lediglich um einen Risikomarker oder vielmehr um einen eigenståndigen Risikofaktor, der ursåchlich an der Arteriosklerose beteiligt ist, handelt, ist noch unklar [368]. Erste Pilotstudien sprechen jedenfalls dafçr, dass eine Absenkung des CRP-Spiegels mit einer Reduktion koronarer Ereignisse einhergeht. Ridker et al. [392] und Nissen et al. [348] kommen in ihren randomisierten Studien zum Ergebnis, dass die Absenkung des CRP-Spiegels ein wichtiges Therapieziel in der Behandlung der koronaren Herzkrankheit sein sollte. Abramson u. Vaccarino [5] beschrieben in ihrer Studie eine inverse Beziehung zwischen der Hæhe des CRP-Spiegels und dem Ausmaû der kærperlichen Aktivitåt. Ein 3-monatiges kærperliches Training von Patienten mit einer koronaren Herzerkrankung fçhrte bei Milani et al. [324] zu einer Absenkung des CRP-Spiegels um im Mittel 41% (p = 0,002). Eine gefåûschçtzende Rolle wird auch bestimmten Formen von Zytokinen (kærpereigene Eiweiûe) zugesprochen. Smith, Dykes, Douglas et al. [444] konnten belegen, dass Ausdauertraining deren Spiegel erhæht. Bislang lassen sich gefåhrdete Plaques in vivo nicht identifizieren. Die erwåhnten Befunde machen es allerdings plausibel, dass durch ein regelmåûiges Ausdauertraining eine Stabilisierung solcher vulnerablen Plaques erreicht werden kann. Wåhrend und unmittelbar nach einer kærperlichen Anstrengung kommt es zu einer geringfçgigen Håufung von Myokardinfarkten. Das Risiko, in der 1. Stunde nach einer anstrengenden Tåtigkeit einen Myokardinfarkt zu erleiden, ist z. B. auf das 5,9fache erhæht [328]. Dies wird in erster Linie Rupturen instabiler Plaques zugeschrieben [73]. Mittleman et al. [328] haben gezeigt, dass diese Todesfålle jedoch umso seltener auftreten, je ausdauernder trainiert wird. Dies kænnte im Umkehrschluss als Hinweis darauf gewertet werden, dass regelmåûige kærperliche Aktivitåt eine Stabilisierung vulnerabler Plaques bewirken kann. Weitere Untersuchungen sind hier jedoch notwendig.

6.5.4 Kollateralenbildung Kollateralen stellen bei einem Gefåûverschluss oder einer Gefåûstenose eine Umgehung des Hindernisses her und gewåhrleisten damit die Blutzufuhr im bedrohten Gebiet. Die Aufgabe wird teilweise durch bestehende Gefåûe nach Umformung und Lumenweitung (Remodeling) çbernommen (= Arteriogenese). Daneben kænnen sich vællig neu aussprossende Kapillaren (= Angiogenese) bilden und zu Arteriolen oder Arterien umformen.

6.5 Arterielle und venæse Gefåûe

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Ausdauertraining ist ein starker Stimulus fçr eine Kapillarbildung im Skelettmuskelgewebe (sowohl durch Angiogenese wie Arteriogenese). Wachstumsfaktoren wie z. B. der Vascular endothelial growth factor (VEGF) sind vermehrt nachweisbar. Zur Ausbildung neuer Gefåûe ist ein komplexes Zusammenspiel dieser Faktoren mit ihren Rezeptoren und Angiopoetinen notwendig [380]. Als hauptsåchliche Stimuli fçr diese Prozesse gelten Hypoxie (erniedrigter Sauerstoffdruck im Gewebe wåhrend den Muskelkontraktionen) und håmodynamische Reize (vermehrte Wandspannung, Scherstress). Bezçglich der koronaren Situation ergibt sich kein einheitliches Bild. Tierexperimentelle Studien liefern histologisch den Nachweis einer Kollateralenbildung durch kærperliches Training [92, 412]. Angiographische Studien beim Menschen ergaben dagegen widersprçchliche Aussagen. Belardinelli et al. [43] beschrieb bei 23 Patienten mit ischåmischer Kardiomyopathie eine verbesserte Kollateralisierung, andererseits konnten angiographisch sichtbare Kollateralen in der Heidelberger Regressionsstudie nach einjåhrigem Ausdauertraining nicht nachgewiesen werden [343]. Hambrecht [160] meint dazu, dass die Methodik der Angiographie unter Ruhebedingungen ungeeignet ist, um eine eventuell nur bei kærperlicher Belastung stattfindende Rekrutierung von Kollateralen nachweisen zu kænnen. Neue interessante Befunde liefert die Stammzellforschung. Adams et al. [101] konnten aufzeigen, dass bei Patienten mit koronarer Herzerkrankung eine einzige maximale Belastung, die eine Ischåmie verursacht, zu vermehrter Zirkulation endothelialer Progenitorzellen fçhrt. Auch der VEGFSpiegel war erhæht. Beides war nach nichtischåmischer Belastung und bei Gesunden nicht zu beobachten. Diese Progenitorzellen kænnen sich in kritisch durchbluteten Regionen ansiedeln und eine Gefåûaussprossung einleiten. Die Studiengruppe um Laufs [264] konnte bei 19 Patienten mit stabiler koronarer Herzkrankheit nach einem moderaten 4-wæchigen Training ebenfalls vermehrt zirkulierende endotheliale Progenitorzellen nachweisen.

z! Ausdauersport fçhrt zu einer Dilatation arterieller und venæser Gefåûe. Neben der

gewçnschten physiologischen Adaptation kann dies mæglicherweise bei ¹Ûberdosisª auch zu nachhaltigen degenerativen Gefåûschåden fçhren. Studien zeigen, dass sich die endotheliale Funktion durch regelmåûige kærperliche Aktivitåt signifikant bessern låsst. Gute Ergebnisse wurden schon bei relativ geringer Aktivitåt von tåglich 10 min gesehen. Mit einem hæher dosierten Training låsst sich eine Verlangsamung des Atherosklerose-Prozesses erreichen (etwa 3 h wæchentlich), bei weiterer Trainingssteigerung kann es zum Stillstand oder sogar teilweise zur Rçckbildung von Stenosen kommen (ab etwa 4 h). Mæglicherweise werden vulnerable Plaques durch Ausdauertraining stabiler. Dies muss jedoch noch als spekulativ bezeichnet werden. Auch bezçglich einer Kollateralenbildung besteht noch Forschungsbedarf. Studien sprechen jedoch dafçr, dass eine Rekrutierung funktionell wenig benutzter Gefåûe stattfindet bzw. es sogar zur Neubildung kommen kann.

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6 Wirkungen auf Organsysteme

6.6 Bronchien und Lunge Aufgabe des bronchopulmonalen Systems wåhrend einer kærperlichen Belastung ist es, eine angemessene Sauerstoffaufnahme sowie CO2-Eliminierung zu gewåhrleisten. Die Atemfrequenz steigt um das 4- bis 5fache an, das Atemzugvolumen gleichzeitig um das 5- bis 7fache. Daraus resultiert eine 20- bis 30fache Steigerung der Minutenventilation. Trotz der verkçrzten Kontaktzeit des Blutes im Kapillarbett kommt es zu einer Zunahme der Sauerstoffausbeute mit entsprechend vermehrter arteriovenæser Sauerstoffdifferenz. Brutto entsteht ein gegençber dem Ruhezustand um 20- bis 25fach erhæhter Sauerstofftransport [55]. Zunåchst steigen bei akuter dynamischer Belastung sowohl Atemfrequenz wie Atemzugvolumen (Tidenhub) an. Erreicht letzteres 50±60% der individuellen Vitalkapazitåt, steigt nur noch die Atemfrequenz an. Das Totraumvolumen wåchst von 200 auf 400 ml. Da sich das Atemzugvolumen gleichzeitig von 500 auf 1500 bis 2000 ml steigert, wird ein græûerer Teil der Lunge in den Gasaustauschprozess einbezogen [207]. Ist mit zunehmender Belastung die oxidative Kapazitåt erschæpft, wird mehr und mehr auf die Glykolyse als Energielieferant zurçckgegriffen (aerobe Schwelle). Die dabei produzierte Milchsåure wird durch Bikarbonat gepuffert. Dadurch fållt neben dem im oxidativen Prozess des Zitronensåurenzyklus entstehenden Kohlenstoffdioxid weiteres CO2 an, das durch vermehrte Ventilation abgeatmet werden muss. Dieser erste Knick in der Beziehungskurve wird spiroergometrisch ventilatorische Schwelle 1 genannt. Bei zunehmender Intensitåt der Belastung findet ein weiterer çberproportionaler Anstieg nåherungsweise an der anaeroben Laktatschwelle statt. Es wird vermutet, dass der abfallende pH-Wert die Atmung zusåtzlich stimuliert. Dieser Punkt heiût auch ventilatorische Schwelle 2 [232] (Abb. 20). Der Tipp, fçr ein gesundes Ausdauertraining so zu laufen, dass man sich nebenbei unterhalten kann, macht sich diese Erfahrungen zunutze. Ist eine zwar gesteigerte, aber insgesamt ruhige Atmung noch mæglich, befindet man sich sicher im aeroben Bereich. Das Einsetzen einer raschen hecheln-

Abb. 20. Zusammenhang zwischen Atemfrequenz und Laktatspiegel; heller Pfeil = ventilatorische Schwelle 1, dunkler Pfeil = ventilatorische Schwelle 2

6.6 Bronchien und Lunge

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den Atmung weist auf den Ûbertritt in den anaeroben laktaziden Bereich hin und kçndigt die baldige Erschæpfung an. Die kardiopulmonalen Anpassungsreaktionen sind eng an Verånderungen in der Muskulatur gebunden, die bislang unzulånglich verstanden werden. Chemorezeptoren in der Muskulatur steuern teilweise die Atmung çber das autonome Nervensystem [353]. Die zentrale Steuerung erfolgt in Bereichen des Hirnstamms und Kleinhirns, wie funktionelle magnetresonanztomographische Untersuchungen zeigten [151].

6.6.1 Adaptationen bei aerobem Ausdauertraining Die Verånderungen der bronchopulmonalen Funktionen durch dynamisches Ausdauertraining sind im Gegensatz zu denen des Herz-KreislaufSystems geringer ausgeprågt. Das ist nicht so verwunderlich, bestehen doch von Natur aus groûe Reservekapazitåten und ist in der Regel die Leistungsfåhigkeit nicht durch das kardiopulmonale System begrenzt [67]. Nur die Leistungsschwimmer scheinen mit einem deutlich vergræûerten Lungenvolumen eine Ausnahme zu bilden [96]. Folgende måûige Verbesserungen werden beschrieben: z Zunahme des Atemminutenvolumens z Vergræûerung der Respirationsflåche (= Flåche der Gas austauschenden Alveolen) z Durchblutungsvermehrung der Lunge, speziell der oberen Lungenlappen [481] z Verbesserung der alveolokapillaren Diffusionskapazitåt (græûere Durchlåssigkeit) z Erweiterung des Lungenkapillarnetzes sowie der Lungenarterien und Venen (= erweiterte Gasaustauschflåche seitens des Blutes) z Stårkung der Atemmuskulatur In der Summe verbessert sich die Atmungsækonomie (d. h. græûere Sauerstoffçbernahme ins Blut aus einer bestimmten Menge eingeatmeter Luft [499, 525]). Kærperliches Training ist auch anerkannter Bestandteil einer Therapie bei Asthma bronchiale. Ziel ist es, çber eine gesteigerte kærperliche Fitness, eine Stårkung der Atemmuskulatur zu erreichen und durch ein gehobenes Selbstvertrauen die Lebensqualitåt zu steigern. Die Cochrane-Gruppe um Ram et al. [384] hat dazu acht randomisierte Studien einer Metaanalyse unterzogen (Stand 1999). Regelmåûiges Training verbesserte dabei signifikant die kardiopulmonale Fitness, gemessen als maximale Sauerstoffaufnahme. Auf die Lungenfunktion in Ruhe bestand kein Einfluss. Kriterien fçr eine Besserung der Lebensqualitåt wurden nicht untersucht.

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6 Wirkungen auf Organsysteme

z! Anstrengungsasthma

Nicht ganz selten kommt es bei sportlicher Belastung zu Luftnot infolge einer Bronchialverkrampfung, Anstrengungsasthma genannt. Ursache ist ein çberreagierendes (hyperreagibles) Bronchialsystem. Auslæser dieser Bronchialkonstriktion ist eine meist relativ kçhle trockene Luft. Daneben kommt dem Anstieg entzçndlicher Zellen wåhrend der Belastung (Lymphozyten-Aktivierung, vermehrte T- wie B-Zellen-Aktivitåt: [159] Bedeutung zu. Die Produktion von Entzçndungsmediatoren (Histamin, Interleukin, Leukotriene) wird gesteigert. Sport ist jedoch kein eigenståndiger Risikofaktor fçr die Entstehung eines Anstrengungsasthmas, sondern triggert lediglich die abnorme Reizantwort des durch genetische bzw. Umwelteinflçsse (Rauchen! Schadstoffexposition) entstandenen hyperreagiblen Bronchialsystems.

6.7 Immunsystem Das Immunsystem soll kærperfremde potenziell schådliche Strukturen wie fremde Mikroorganismen (z. B. Krankheitserreger) erkennen und zerstæren. Sehr wahrscheinlich trifft dies auch auf Tumorzellen zu. Es rçckt fremden Eindringlingen mit 2 Mechanismen zu Leibe, einer zellulåren Abwehrriege sowie toxischen humoralen Stoffen (in Kærperflçssigkeiten gelæste Substanzen). Die im zeitlichen Ablauf frçheste Reaktion auf eine Antigenexposition ist unspezifischer Natur. Ihre Wirksamkeit hångt weder vom Erreger ab, noch låsst sie sich durch wiederholte Exposition steigern [461]. Die bekanntesten unspezifisch humoral wirksamen Abwehrstoffe sind Proteine der Akute-Phase-Reaktion, Interferone und das Komplementsystem. Auf zellulårer Ebene verleiben sich sog. Fresszellen (Phagozyten) Mikroorganismen und Zelltrçmmer ein. Tråger dieser Phagozytose sind neutrophile Granulozyten und Monozyten. Letztere kænnen sich nach Einwanderung aus der Blutbahn ins Gewebe in Makrophagen umwandeln. Auch die natçrlichen Killerzellen (eine Subpopulation von Lymphozyten) sind sehr wahrscheinlich der unspezifischen Immunantwort zuzurechnen. Diesen natçrlichen Killerzellen gilt besondere Aufmerksamkeit, da sie wesentlich an der Zerstærung von Tumorzellen und Erregern beteiligt sind. Ihr Anteil unter den Lymphozyten im peripheren Blut betrågt 5±20%, man findet sie auch in lymphatischen Organen wie Milz, Knochenmark und Lymphknoten, aber auch in Leber und Lunge. Die zeitlich gestaffelt zweite Reaktionswelle ist spezifisch, d. h. der Kærper fçhrt maûgeschneiderte, dem Antigen angepasste Abwehrmaûnahmen aus. Dazu mçssen ihm die Antigene zunåchst auf der Zelloberflåche von Monozyten/Makrophagen pråsentiert werden. Die Lymphozyten als hauptsåchliche Tråger der spezifischen Immunantwort kænnen die Antigene nur in Verbindung mit kærpereigenen Haupthistokompatibilitåtsantigenen

6.7 Immunsystem

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(MHC = major histocompatibility complex) analysieren. Die Auswahl des MHC-Komplexes bestimmt die Art der Immunantwort. Wird das Antigen mit MCH I pråsentiert, kann es nur von T8-Lymphozyten (Suppressorzytotoxische Lymphozyten) erkannt werden, die eine zellståndige zytotoxische Reaktion einleiten. Eine Pråsentation mit MCH II aktiviert die sog. T4-Lymphozyten (Helferzellen). Sie differenzieren sich in der Folge in Plasmazellen, die humorale Antikærper produzieren, welche sich wiederum an das pråsentierte Antigen binden und dieses zerstæren. Zytokine (Interleukine, Tumornekrosefaktor-alpha, Interferone) werden von Immunzellen und Gewebezellen synthetisiert und docken an die Rezeptoren anderer Immunzellen an. Sie greifen als Signalçbermittler auf vielfåltige Weise in das Immungeschehen ein [444].

6.7.1 Verånderungen bei kærperlicher Belastung Wenige Sekunden nach Beginn einer kærperlichen Belastung steigt die Zahl von T- und B-Lymphozyten sowie Granulozyten und Monozyten einschlieûlich der natçrlichen Killerzellen an [38, 137, 224, 369]. Dieser rasche Anstieg kann nur durch eine Umverteilung aus dem Ruhepool (z. B. Lymphknoten, Milz, Knochenmark) in die Blutbahn erreicht werden [140]. Nach Beendigung einer intensiven Anstrengung gehen die Populationen verschiedene Wege: Wåhrend Granulozyten und Monozyten weiter zahlreich pråsent sind, stçrzt die Lymphozytenpopulation auf Spiegel unter dem Anfangsniveau ab (T-Lymphozyten unter 60%, Killerzellen unter 40%). Die erniedrigten Killerzell-Spiegel kænnen çber viele Stunden bestehen bleiben. 1±3 h nach Belastung erreichen die T-Zellen ihr Minimum, das gleichzeitig von einer beeintråchtigten Funktionsweise begleitet ist. Auch die Phagozytosefåhigkeit zeigte sich reduziert [345] (Abb. 21).

Abb. 21. Kærperliche Aktivitåt und Auswirkung auf Lymhpozytenpopulationen im zeitlichen Verlauf [38]

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6 Wirkungen auf Organsysteme

Es wird angenommen, dass neuroimmune Interaktionen fçr die Effekte verantwortlich sind. Beispielsweise triggern die Stresshormone Adrenalin und Noradrenalin den raschen Anstieg der Leukozyten [369, 371]. Kortison, das erst nach wenigstens 2 h voll wirksam ist, wird fçr die verzægerte Lymphopenie wie verlångerte Neutrozytosis verantwortlich gemacht. Die Rollen der Sexualhormone, des b-Endorphins und Zytokins im Zusammenspiel der Zellfraktionen werden noch diskutiert [369]. Fçr die Abwehr von Atemwegsinfektionen spielt die sekretorische Immunabwehr mittels Immunglobulin A (IgA) der Schleimhåute eine entscheidende Rolle [284]. Die Studiengruppe um Mçns [335] konnte zeigen, dass die IgA-Sekretion nach einem 31-km-Lauf um 70% reduziert ist. IgAAbfålle fanden auch Tomasi [474] und Mackinnon et al. [286] nach Skilanglauf bei Leistungssportlern bzw. nach 2-stçndigem anstrengenden Radfahren. Mackinnon et al. [286] belegten an einer kleinen Gruppe von EliteSquash- und Hockeysportlern, dass diese IgA-Sekretionsstærungen Vorlåufer von Atemwegsinfekten sind. Peters und Bateman [374] verglichen die Infekthåufigkeit bei 150 Marathonlåufern nach einem Wettkampf mit einer Kontrollgruppe. 33,3% der Låufer erlitten Infektionen der oberen Atemwege gegençber 15,3% der Kontrollgruppe. Am meisten gefåhrdet waren schnelle Låufer, langsame dagegen hatten so wenig Infekte wie Nichtlåufer. Bei 2311 Teilnehmern des Los Angeles Marathons wurde die Infekthåufigkeit in der Vorbereitungsphase und nach dem Marathonlauf untersucht. Bei einem Trainingsumfang von weniger als 32 km pro Woche traten am seltensten Atemwegsinfekte auf. Jenseits einer 96-km-Laufleistung pro Woche verdoppelte sich die Rate. 1828 Marathonlåufer hatten in der Vorbereitungsphase mit noch reduziertem Laufpensum keinen Infekt, davon jedoch 12,9% in der Woche nach dem Lauf. In einer åhnlich gut trainierten Kontrollgruppe, die am Marathonlauf nicht teilnahm, traten nur bei 2,2% Atemwegsinfekte in dieser Woche auf [346]. Die verminderte Immunantwort nach groûer Belastung kann auch dem Herzmuskel zum Verhångnis werden. Reys u. Lerner [388] infizierten Måuse mit Coxsackie-Viren B-3 und zwangen sie, in warmem Wasser zu schwimmen. Ein Virusnachweis im Herzmuskel gelang bei ihnen signifikant håufiger als in der nicht schwimmenden Kontrollgruppe. Auch beim Menschen wird angenommen, dass auf diese Weise Herzmuskelentzçndungen, teils mit bleibenden Schåden einer eingeschrånkten Muskelkontraktion, begçnstigt werden. Zusammenfassend sprechen diese und weitere Studienergebnisse fçr eine vorçbergehende Schwåchung des Immunsystems nach stark erschæpfenden Anstrengungen [Ûbersichtsarbeit: 38].

6.7 Immunsystem

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z! Aus diesem Grund wird bei Infektionen mit Zeichen einer Beteiligung des ganzen

Kærpers (Fieber, Abgeschlagenheit, Lymphknotenschwellungen) von Sport abgeraten. Mit Sport sollte erst mehrere Tage nach Entfieberung wieder begonnen werden. Liegen lediglich isolierte Symptome (vom Hals aufwårts) wie z. B. Schnupfen vor, ohne dass Allgemeinsymptome bestehen, sind leichtere kærperliche Belastungen erlaubt [19]. Im Zweifelsfall sollte ein Arzt zu Rate gezogen werden.

6.7.2 Trainingsanpassungen In einer randomisierten kontrollierten Studie mit 30 ålteren Frauen zeigte sich bei moderatem Trainingsumfang eine verminderte Infektanfålligkeit und eine verbesserte Funktion natçrlicher Killerzellen im Vergleich mit einer untrainierten Gruppe [345]. Zahlreiche Arbeiten [223, 370, 440, 515] zeigen, dass ein moderates Training die Funktion der natçrlichen Killerzellen, der zirkulierenden T- und B-Lymphozyten, und der Monozyten/Makrophagen verbessert. Diese Effekte kænnten in der Lage sein, die Håufigkeit einiger Infektionen und wahrscheinlich bestimmter Krebsarten zu senken [375]. Aus den vorliegenden epidemiologischen Untersuchungen wurde das Modell einer j-færmigen Beziehung zwischen Trainingsintensitåt und Atemwegsinfekten entwickelt. Regelmåûige moderate kærperliche Belastung verbessert die Immunabwehr. Bei hoher erschæpfender Intensitåt tritt eine vorçbergehende Schwåchung des Immunsystems ein (Abb. 22).

Abb. 22. Relatives Risiko von Atemwegsinfektionen in Abhångigkeit von kærperlicher Aktivitåt [38]

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6 Wirkungen auf Organsysteme

z! Als Schlussfolgerung fçr die praktische Anwendung empfehlen Baum u. Liesen [38]

moderates kærperliches Training zur Verbesserung der Immunabwehr. Dies gilt auch fçr Menschen mit erhæhter Infektanfålligkeit. Unter moderat versteht der Autor ein Laufpensum von 15±25 km in der Woche oder åhnliche Anstrengungen in anderen Ausdauersportarten. Eine Laktatkonzentration von 2,5±3 mmol/l soll nicht çberschritten werden. Als Richtwert gibt er eine entsprechende Herzfrequenz zwischen 110 und 140 Schlågen pro Minute an. Erschæpfende Belastungen sollten in Grenzen gehalten werden. Eine ausreichende Regenerationszeit sollte beachtet werden, nach intensiven Anstrengungen betrågt diese mindestens 48 h.

7 Die klassischen

kardiovaskulåren Risikofaktoren

Zahlreiche Faktoren, die ein erhæhtes Risiko frçhzeitiger Atherosklerose und Herzinfarkte darstellen, sind bekannt. Genetische Einflçsse und Alter sind zweifellos wichtige Risikofaktoren, wir kænnen sie jedoch nicht veråndern. Die genetischen Auswirkungen erweisen sich aber als nicht so einflussreich, wenn sie durch die im Folgenden genannten Risikofaktoren bereinigt werden. Das liegt daran, dass die genetischen Konstanten gleichfalls an der Ausprågung der Risikofaktoren beteiligt sind und sich somit auch darin spiegeln. Fçr die Pråvention von græûter Bedeutung sind die beeinflussbaren und somit vermeidbaren oder reduzierbaren Gefahren. Als die bedeutsamsten Bereiche, die es zu analysieren gilt, werden genannt: Lipidverånderungen, Rauchen, Diabetes mellitus, Hypertonus, Adipositas, psychosozialer Stress, Ernåhrung, kærperliche Aktivitåt und Alkoholkonsum. Unter Berçcksichtigung dieser 9 Faktoren gelang es in der Interheart-Studie [521] 90,4% der Myokardinfarkte vorherzusagen. Die Daten (15 152 Teilnehmer mit Herzinfarkt, 14 820 Teilnehmer einer herzgesunden Kontrollgruppe) wurden weltweit erhoben und zeigten sich çber alle Lånder hinweg (52 Lånder aller Erdteile), sowohl bei Månnern wie Frauen und in allen ethnischen Gruppen als vergleichbar bedeutsam. Folgende quantitative Risikoerhæhungen bzw. -minderungen, einen Herzinfarkt zu erleiden, wurden festgestellt: Der græûte Risikofaktor weltweit war das Verhåltnis von Apolipoprotein B zu Apolipoprotein A1. Es erwies sich als bester Parameter zur Beurteilung des Lipidstoffwechsels. Als groûer praktischer Vorteil dieser Werte gilt, dass die Teilnehmer zum Labortest nicht nçchtern sein mçssen. Das Apolipoprotein A1 ist ein Strukturprotein des ¹schçtzendenª HDL-Cholesterins. Bei Apolipoprotein B handelt es sich um ein Strukturprotein, das im ¹schlechtenª LDL-Cholesterin und auch VLDL, IDL und Lp(a) enthalten ist. Der Quotient ist also am ehesten mit dem in Deutschland meist verwandten LDL/HDL-Quotienten vergleichbar. Ein hoher Quotient bedeutet also einen eher hohen LDL-Cholesterinspiegel und eher niedrigen HDL-Cholesterin-Spiegel. Schon an zweiter Stelle der negativen Hitliste stand Rauchen. Bei einem tåglichen Konsum von 1 bis 5 Zigaretten stieg das Risiko eines Herzinfarktes um 38% (RR 1,38) und bei 40 Zigaretten um rund 900% (RR 9,2). Das Ergebnis zeigt, dass selbst 5 Zigaretten tåglich noch ungçnstige Folgen auf-

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7 Die klassischen kardiovaskulåren Risikofaktoren

Tabelle 5. Die 9 bedeutendsten Risikofaktoren und ihr Einfluss auf das Risiko, einen Herzinfarkt zu erleiden. z. B. 3,25 bedeutet, dass das Risiko eines Patienten mit ungçnstigem Lipidspiegel, einen Herzinfarkt zu erleiden, auf das 3,25fache erhæht ist [521] Risikofaktor 7 z z z z z z z z z z z

Apo B/Apo A1 8 ± (s. Text) Rauchen Diabetes mellitus (Zuckerkrankheit) Hypertonus (Bluthochdruck) abdominelle Adipositas (s. Text) psychosozialer Stress tåglicher Genuss von Gemçse und Obst kærperliche Aktivitåt Alkoholgenuss alles kombiniert Extreme

relatives Risiko nach Bereinigung aller çbrigen Risikofaktoren 3,25 2,87 2,37 1,91 1,62 2,67 0,70 0,86 0,91 129,2 333,7

weisen. Damit kann z. B. der positive Effekt einer Aspirineinnahme zunichte gemacht werden. Andererseits konnte demonstriert werden, dass sich schon eine Reduktion des Zigarettenkonsums lohnt, wenn ein vælliges Aufgeben von Rauchen nicht realisierbar ist. Die Halbierung der Zigarettenmenge bedeutete ca. eine Halbierung des Risikos. Alle Arten des Tabakkonsums (filterlose oder Filterzigaretten, Zigarren, Pfeifenrauchen, Kautabak) erwiesen sich als schådlich. Die abdominelle Form der Adipositas war bedeutsamer als der BodyMass-Index. Es wird deshalb empfohlen, kçnftig die Umfangmessungen zu verwenden. (Nåheres zu den hier stichwortartig aufgefçhrten Ergebnissen und Gedanken findet sich in den anschlieûenden Kapiteln.) Psychosozialer Stress war in etwa so schådlich wie Rauchen. Die Anamnese wurde durch standardisierte Fragebægen erhoben. Untersucht wurden Stress in der Arbeit, zuhause, finanzieller Stress, belastende Lebensereignisse, Depression und die Fåhigkeit, Lebensumstånde aktiv zu gestalten. Tåglicher Genuss von Obst (¹an apple a day keeps age awayª) und Gemçse, kærperliche Aktivitåt und Alkoholgenuss brachten dagegen eine Risikominderung mit sich. Als kærperlich aktiv galten Teilnehmer, wenn sie mehr als 4 Stunden pro Woche eine mittel- (Walking, Radfahren, Gartenarbeit) oder hochgradige (Joggen, Fuûball, kråftiges Schwimmen) anstrengende Tåtigkeit ausfçhrten. 7 8

5 Gruppen. Verglichen wird die beste mit der schlechtesten Gruppe und daraus das relative Risiko berechnet. Entspricht in etwa dem Verhåltnis LDL/HDL-Cholesterin.

Die klassischen kardiovaskulåren Risikofaktoren

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Vorsicht ist bei einer Empfehlung zum Alkoholgenuss geboten. Sie kann nur individuell erfolgen und muss neben den kulturellen Gepflogenheiten berçcksichtigen, dass mit zunehmendem Konsum die Gefahr anderer Erkrankungen wie bestimmter Krebsarten, Leberzirrhose, Alkoholabhångigkeit und von Verkehrsunfållen und das Risiko einer Abhångigkeit entstehen. Als vorrangiges Therapieziel bei gestærtem Lipidstoffwechsel galt lange Zeit eine Absenkung des LDL-Cholesterins. Die zusåtzliche Beachtung von HDL-Cholesterin und Triglyzeriden wurde erstmalig im 3. Bericht des amerikanischen National Cholesterol Education Programs (NCEP) 2001 [338] empfohlen. Die Verånderungen sind meist Teil eines Metabolischen Syndroms. Unter einem Metabolischen Syndrom wird eine Reihe håufig kombiniert auftretender Befunde zusammengefasst, die in der Summe ein wesentlich hæheres koronares Risiko ergeben, als dies bei einer reinen Addition der einzelnen Risiken zu erwarten wåre [28]. Nach ATP III [338] handelt es sich im Einzelnen um: 1. abdominale Adipositas (Kriterien: s. Kap. 7.5) 2. erhæhte Triglyzeride (³ 150 mg%) 3. erniedrigtes HDL-Cholesterin (Månner < 40 mg%, Frauen < 50 mg%) 4. Hypertonus (³ 130/³ 85 mmHg) 5. erhæhter Nçchternblutzucker (³ 110 mg%) Liegen 3 der 5 Kriterien vor, kann die Diagnose eines Metabolischen Syndroms gestellt werden. Grundy [156] erwåhnt zusåtzlich Verånderungen der Blutgerinnung und Entzçndungsparameter als wesentliche Bestandteile. Gemeinsame Wurzel der beschriebenen Verånderungen ist die metabolisch aktive viszerale Fettzelle (s. Kap. 7.5). In den folgenden Kapiteln werden akute und chronische Effekte eines kærperlichen Ausdauertrainings auf diese klassischen, aber auch auf neuere Risikofaktoren beschrieben und der Frage nach der notwendigen Intensitåt bzw. Dosis eines Trainings nachgegangen. Die ¹German Cardiovascular Prevention Studyª (çber 10 000 weibliche und månnliche Teilnehmer) zeigte dazu, dass schon leichte kærperliche Aktivitåten signifikante Auswirkungen auf das kardio-vaskulåre Risikoprofil insgesamt besitzen, andererseits verdeutlichte sie laut Mensink et al. [311] aber auch, dass gesundheitliche Vorteile mit steigendem zeitlichen Trainingsumfang und zunehmender Intensitåt einhergehen.

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7 Die klassischen kardiovaskulåren Risikofaktoren

7.1 Lipidstoffwechselstærungen Eine nachhaltige Absenkung des LDL-Cholesterins um 1% bzw. ein Anstieg des HDL-Cholesterin-Spiegels um 1 mg% geht mit einer Risikoreduktion einer Koronaren Herzkrankheit (KHK) von 2 bis 3% einher [342, 399]. Eine einzelne auûergewæhnliche Belastung wie ein Triple-Ultra-Triathlon (11,4 km Schwimmen, 540 km Radfahren und 126,6 km Laufen) kann zu einem akuten Abfall des Cholesterins um 31%, des LDL-Cholesterins um 35% und auch des HDL-Cholesterins um 24% fçhren. Die Triglyzeride steigen als Zeichen der peripheren Lipolyse um 42% an [241]. Nachhaltige Effekte eines Trainings auf die Lipidsituation waren lange Zeit umstritten. Leon u. Sanchez veræffentlichten 2001 eine Metaanalyse von 51 Interventionsstudien, die sich mit den Auswirkungen eines mindestens 12-wæchigen aeroben Ausdauertrainings befassten [273]. Die Ergebnisse sind in Abb. 23 dargestellt. Aussagen çber eine Dosis-Wirkungs-Beziehung waren nicht mæglich. Die positive Reaktion der Lipidspiegel wurde unabhångig von Alter, Geschlecht und ethnischer Zugehærigkeit (begrenzte Datenlage) erreicht. Als wesentliche Ursache der in den Studien teilweise recht unterschiedlichen Reaktionen auf Ausdauertraining werden genetische Faktoren angesehen [390]. Als typischer Effekt eines kærperlichen Trainings gilt der Anstieg des schçtzenden HDL-Cholesterins. Dies ist schon bei moderatem Trainingsumfang (1200±1600 kcal pro Woche) zu erzielen [66]. Je umfangreicher die wæchentliche Ausdauerbelastung jedoch ist, desto mehr steigen die HDLWerte [169, 383, 506, 520]. Bei einer kalorienreduzierten Diåt mit beschrånkter Aufnahme gesåttigter Fettsåuren kommt es håufig neben dem erwçnschten Abfall des LDLCholesterins gleichzeitig zu einer unerwçnschten Reduktion des HDL-Cholesterins. Ein regelmåûiges Ausdauertraining kann in dieser Situation den HDL-Abfall mildern oder verhindern [273].

Abb. 23. Verånderungen von Gesamtcholesterin (TC), LDL-Cholesterin (LDL-C), HDL-Cholesterin (HDL-C) und Triglyzeride (TG) in Abhångigkeit von einem aeroben Ausdauertraining (4700 Teilnehmer); die Ergebnisse waren signifikant mit Ausnahme des TC-Abfalls [273]

7.2 Rauchen

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Die Arbeitsgruppe um Katzmarzyk [220] prçfte die Wirksamkeit des Ausdauertrainings auf die Pråvalenz eines Metabolischen Syndroms. 16,9% TeilnehmerInnen der Heritage Family Study wiesen die Kriterien eines Metabolischen Syndroms auf [338]. Die Pråvalenz konnte nach 20-wæchigem Ausdauertraining um rund 30% gesenkt werden. Orchard et al. [360] fanden in einer Gruppe mit gestærter Glukosetoleranz in 53% ein Metabolisches Syndrom. Auch sie konnten eine Senkung von Inzidenz und Pråvalenz durch Lebensstilmodifikationen (Gewicht, Bewegung) nachweisen (s. Teil I, Kap. 7.3.2). Kraus et al. [251] untersuchten zusåtzlich bestimmte Subgruppen-Lipide (atherogene small LDL-Partikel 9, atheroprotektive groûe HDL-Partikel und groûe VLDL-Partikel, die eine engere Korrelation zu kardiovaskulåren Risiken haben als die klassischen Lipidprofile). Seine Arbeitsgruppe konnte zeigen, dass sich Ausdauertraining unabhångig von einer Gewichtsabnahme auf die genannten Subgruppen gçnstig auswirkt. Eine zweite Analyse galt der Frage der richtigen Trainingsdosis. Die Gesamtdauer des wæchentlichen Trainings war dabei bedeutsamer als die Intensitåt. Die besten Effekte allerdings erzielte die Probandengruppe mit der hæchsten Trainingsdauer und -intensitåt (30,7±33 km Jogging, VO2max 65±80%). Nur hier zeigte sich eine signifikante Erhæhung des HDL-Spiegels und Senkung des LDL-Spiegels, wichtige Wirkungen auf die Konzentration der LDL- und VLDL-Partikel und eine gestiegene durchschnittliche Græûe der LDL- und HDL-Partikel.

z! Die Studien zeigen, dass schon moderate Belastungen von 1200±1600 kcal/Woche

zu einer Erhæhung des HDL-Cholesterins fçhren kænnen. Die Effekte lassen sich durch einen græûeren Trainingsumfang steigern. Sehr wahrscheinlich ist die wæchentliche Gesamtdauer eines Trainings bedeutsamer als die Intensitåt. Ein fçr die Senkung des LDL-Cholesterins und vor allem der risikoreichen Subgruppen-Lipide optimales Ausdauertraining muss relativ umfangreich sein. Als optimal gilt z. B. Joggen einer Gesamtstrecke von 31±33 km pro Woche. Will man, bezogen auf das Gesamt-Lipidprofil, die besten Effekte erzielen, muss eine wæchentliche Trainingsleistung græûerer Dauer und Intensitåt durchgefçhrt werden.

7.2 Rauchen Fast 5 Millionen vorzeitige Todesfålle wurden weltweit im Jahr 2000 dem Konto Nikotinschåden zugeschrieben [122]. Damit ist Rauchen die græûte vermeidbare Ursache von Todesfållen in den USA [296]. Als wichtigste Todesursachen im Zusammenhang mit Rauchen werden die atherosklerotischen Erkrankungen (Herzinfarkt, Hirninfarkt, Arterielle Verschlusskrank9

Kleine, besonders aggressiv wirkende LDL-Partikel.

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7 Die klassischen kardiovaskulåren Risikofaktoren

heit), Bronchialkarzinome und die chronisch obstruktive Bronchitis aufgefçhrt [122]. Zahlreiche weitere negative Auswirkungen sind jedoch bekannt [387]. Zahlreiche Programme unterstçtzen den Patienten in seinem Vorhaben, das Rauchen aufzugeben. Kærperliches Training als Teil eines verånderten Lebensstils kann dazu einen Beitrag leisten. Marcus et al. [295] kamen in ihrer Studie zu dem Ergebnis, dass anstrengendes kærperliches Training, kombiniert mit einem kognitiven Verhaltenstraining, den kurz- und långerfristigen Verzicht auf das Rauchen bei Frauen erleichtert. In einer Cochrane-Metaanalyse [483] erwies sich allerdings kærperliches Training in Verbindung mit einem Entwæhnungsprogramm in nur 1 von 8 kontrollierten randomisierten Studien, die bis 2002 durchgefçhrt wurden, als hilfreich.

7.3 Typ-2-Diabetes 8% der europåischen Bevælkerung leiden an einem Typ-2-Diabetes. Die Tendenz ist steigend [524]. Ursachen sind sowohl genetische wie Umweltfaktoren [121]. Unter den Umwelt- und Verhaltensfaktoren, welche die Erkrankung begçnstigen, sind kærperliche Inaktivitåt, falsche Ernåhrung (hyperkalorisch, fettreich, Fastfood) und Ûbergewicht an erster Stelle zu nennen [437]. Heutzutage wird z. B. in Amerika eine gestærte Glukosetoleranz (Vorstadium eines Diabetes) schon im Kindes- und Jugendlichenalter håufiger beobachtet [443]. Die Gefahr einer akuten Stoffwechselentgleisung eines Diabetes mit dem Eintreten eines Komas spielt heute nur noch eine untergeordnete Rolle. Umso gefçrchteter sind die mikro- und makrovaskulåren Langzeitschåden der Erkrankung wie die koronare Herzkrankheit, der Schlaganfall, arterielle Verschlusskrankheiten der Beine mit dem Risiko einer Amputation sowie die dialysepflichtige Niereninsuffizienz.

7.3.1 Insulinresistenz Eine herabgesetzte Insulinsensitivitåt (vermehrte Insulinresistenz) und damit -wirkung an der Zelle gilt als zentraler Stærfaktor sowohl fçr die Entwicklung eines Typ-2-Diabetes als auch zahlreicher anderer Erkrankungen (Tab. 6). In der Folge steigt das kardiovaskulåre Risiko deutlich an. Bei der Suche nach mæglichen Ursachen erscheinen die viszeralen Fettzellen in neuem Licht, da sie mit zahlreichen Botenstoffen vielfach in den Stoffwechsel eingreifen (s. Kap. 7.5) und die Insulinsensitivtåt herabsetzen kænnen. Folge der Stærung ist eine kompensatorische Anhebung des Insulinspiegels durch vermehrte Ausschçttung aus der Bauchspeicheldrçse, die u. a. wiederum ungçnstige Auswirkungen auf den Fettstoffwechsel (Metabo-

7.3 Typ-2-Diabetes

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Tabelle 6. Folgen einer vermehrten Insulinresistenz (modifiziert nach [491]) Insulin : Beta-Zellfunktion ; viszerales Fett : subkutanes Fett ?

Nçchtern-Blutzucker : freie Fettsåuren : Triglyzeride : postprandialer Blutzucker : HDL-Cholesterin ; HbA1c : Small-Dense-LDL : Lipidoxidation :

Blutdruck : Gerinnung : Entzçndungsparameter : Adhåsionsmolekçle :

Abb. 24. Die Glukoseaufnahme in die Zelle. Insulin dockt an den Insulinrezeptor der Zelle an. Signale weisen den Glukosetransportern den Weg zur Zellmembran, wo sie Glukosemolekçle aufnehmen und zu den Mitochondrien transportieren

lisches Syndrom) wie den Blutdruck hat [Ûbersicht: 180]. Erkrankungen wie Diabetes, Hypertonus und Herzinfarkt treten deshalb håufig gemeinsam auf. Die fçr die Energiegewinnung in der Muskelzelle notwendige Glukose wird mit Hilfe von Glukosetransportern (der wichtigste ist GLUT4) durch die Zellwand in das Zellinnere geschleust (Abb. 24). Die Verlegung (Translokation) der Transporter an die Zellmembran geschieht auf einem insulinabhångigen sowie einem insulinunabhångigen Weg. Der insulinabhångige Pfad wird durch das Andocken des Hormons Insulin an sog. Insulinrezeptoren auf der Auûenseite der Zellmembran angeregt. Dadurch werden im Zellinneren Proteine als Signalçbertråger aktiviert, die zum genannten Translokationseffekt der Transporter fçhren. Entwickelt sich eine Resistenz (Funktionsminderung) des Insulinrezeptors, sinkt die Wirksamkeit des Insulins auf bis zu 40% [77]. Glukose kann nicht mehr vollståndig in die Muskelzelle aufgenommen werden und steht damit in geringerem Umfang fçr die Energie liefernde Oxidation oder zur Speicherung als Glykogen zur Verfçgung. Zunåchst versucht der Kærper, die Funktionsstærung der Insulinrezeptoren durch eine Erhæhung des Insulinspiegels auszugleichen. Dies gelingt in gewissem Maûe, bis sich die Insulinproduktion der Bauchspeicheldrçse durch die permanente Ûberforde-

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7 Die klassischen kardiovaskulåren Risikofaktoren

rung erschæpft. Dann håuft sich Glukose im Blut an, ein Diabetes mellitus Typ 2 mit erhæhten Blutzuckerspiegeln entsteht [180]. Die Ursache der vermehrten Insulinresistenz wird gegenwårtig am ehesten in einer Stærung der Signalçbertragungskette gesehen (= Insulinsignaling; Review: [22]). Die Konzentration an GLUT4-Transportern ist nicht vermindert, nur die Translokation zur Zellwand zeigt sich als Folge der gestærten Signalgebung eingeschrånkt. Schon eine einzelne Trainingseinheit von 30±60 min mit 60±70% VO2max weist einen sofortigen gçnstigen Effekt auf die Insulinresistenz und den Blutzuckerspiegel bei Typ-2-Diabetikern auf. Dieser Effekt ist sofort nach der Belastung bis 20 h danach messbar [86]. Ein regelmåûiges moderates Ausdauertraining fçhrt auch nachhaltig zu einer signifikanten Verbesserung der Insulin-Sensitivitåt [306]. Ein solcher Effekt konnte ebenfalls durch Krafttraining bewirkt werden [116]. Als mæglicher Mechanismus wurde eine vermehrte GLUT4-Expression und verbesserte Aktivierung der Glykogen-Synthase (Umbau der Glukose zur Speicherform Glykogen) nachgewiesen [86]. Ob auch eine bessere Signal vermittelte Translokation stattfindet, ist unbekannt [180]. Houmard et al. [195] konnten in ihrer Studie bei çbergewichtigen, sonst jedoch gesunden untrainierten Teilnehmern aufzeigen, dass fçr die Effekte in erster Linie die wæchentliche Gesamttrainingsdauer und weniger die Intensitåt verantwortlich ist (Evidenzlevel B).

7.3.2 Gestærte Glukosetoleranz Im Ergebnis fçhrt die Insulinresistenz zu einem verånderten Glukosestoffwechsel. Da die Insulinwirkung an der Zelle gestært ist, kann die anfallende Glukosemenge nicht mehr angemessen verstoffwechselt werden. Diese sog. gestærte Glukosetoleranz gilt als Vorstufe des Diabetes mellitus, die jeder Typ-2-Erkrankte zunåchst durchlåuft. Sie ist definiert durch einen erhæhten Blutzuckerspiegel im Serum zwischen 140 und < 200 mg% (³ 200 mg% = manifester Diabetes), gemessen 2 Stunden nach Verabreichung von 75 g Glukose (Glukosebelastungstest). Damit kann eine zahlenmåûig begrenzte Hochrisikogruppe identifiziert und çber die allgemeinen Gesundheitsempfehlungen fçr die breite Bevælkerung hinaus gezielt intensiv behandelt werden kann [141]. So lieû sich in einer schwedischen Interventionsstudie [116] das deutlich erhæhte Sterblichkeitsrisiko von Månnern mit gestærter Glukosetoleranz durch ein Pråventionsprogramm 10 auf das Niveau der Normalbevælkerung reduzieren. Die von Orchard et al. [360] publizierte Studie (The Diabetes Prevention Program Randomized Trial) belegt, dass eine Lebensstilmodifikation bei Menschen mit gestærter Glukosetoleranz Inzidenz wie Pråvalenz eines Metabolischen Syndroms verringern (Evidenzlevel B). Dazu wurde eine Ge10

Maûnahmen im Bereich Ernåhrungsumstellung und kærperliches Training.

7.3 Typ-2-Diabetes

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wichtsabnahme von mindestens 7% durch eine unterkalorische fettarme Kost angestrebt und mindestens 150 min pro Woche eine moderate Bewegung (rasches Walken) durchgefçhrt. 53% der Teilnehmer wiesen zu Beginn ein Metabolisches Syndrom auf. Wåhrend die Pråvalenz in der Kontrollgruppe im Laufe von 3 Jahren von 55 auf 61% stieg, konnte in der Experimentalgruppe ein Rçckgang von 51 auf 43% verzeichnet werden. Die jåhrliche Inzidenz neuer Metabolischer Syndrome sank durch Lebensstilverånderungen um 41%. Eine mit Metformin behandelte parallel gefçhrte Gruppe schnitt schlechter ab. Der Rçckgang Metabolischer Syndrome korreliert mit dem KHK-Risiko.

7.3.3 Primårpråvention durch Bewegung Epidemiologische Daten wiesen schon frçhzeitig darauf hin, dass Bevælkerungen im Wandel zu modernen Industriegesellschaften einen Zuwachs an diabetischen Neuerkrankungen verzeichneten [500]. Es wurde bald vermutet, dass dies unter anderem auf den sich ausbreitenden Bewegungsmangel zurçckzufçhren ist. Querschnittsstudien und Kohortenstudien konnten bald darauf Korrelationen zwischen kærperlicher Inaktivitåt und Typ-2-Diabetes beståtigen [Ûbersicht: 22]. So entwickelten Menschen [118, 283], die regelmåûig walkten oder gar anstrengenderen kærperlichen Aktivitåten nachgingen, seltener einen Diabetes Typ 2. Helmrich et al. [179] zeigten, dass durch Ausdauertraining eine Risikominderung um 6% je 500 kcal Energieverbrauch pro Woche mæglich ist. Die positive Wirkung war bei Hochrisiko-Probanden noch ausgeprågter. Es kommt offensichtlich auf den Gesamtenergieverbrauch an. Ob dieser durch intensive kçrzere oder moderate langfristigere Belastungen erreicht wird, scheint nicht von Bedeutung [198]. Es existieren nur wenige randomisierte kontrollierte Interventionsstudien. Eine vielversprechende Untersuchung wurde in Da Quing in China durchgefçhrt [366]. 577 Personen mit Glukoseintoleranz wurden randomisiert auf 4 Gruppen çber 6 Jahre beobachtet und die Auswirkungen eines Bewegungsprogramms und einer Diåt (meist einem tåglichen 20-minçtigen raschen Walken entsprechend) geprçft (Abb. 25). In den folgenden Jahren wurden 2 weitere randomisierte Interventionsstudien gestartet, in die wiederum Personen mit einer gestærten Glukosetoleranz aufgenommen wurden. Die Experimentalgruppen mussten ihren Lebensstil komplett veråndern, nicht nur im Hinblick auf vermehrte kærperliche Aktivitåt, sondern sie wurden auch mit dem Ziel einer Gewichtsabnahme und adåquaten Ernåhrung einem strukturierten Programm zugefçhrt. Die Arbeitsgruppe um Tuomilehto [479] fand bei den 522 Teilnehmern nach 4 Jahren eine Risikoreduktion um 58%. Desgleichen Knowler [243]: ebenso 58% bei 3234 Personen. Diese war hæher als bei einer mitgefçhrten medikamentæs (Metformin) behandelten Gruppe (±31%).

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7 Die klassischen kardiovaskulåren Risikofaktoren

Abb. 25. Entwicklung eines Typ-2-Diabetes: Kumulative Inzidenz in Prozent in 6 Jahren; Gruppe A: reines Bewegungsprogramm, B: reine Diåt, C: Bewegung plus Diåt, D: Kontrollgruppe. Die Gruppen mit Bewegung und/oder Diåt entwickelten signifikant seltener einen Diabetes als die Kontrollgruppe [366]

Bei einem von 7 Teilnehmern konnte damit eine Diabetes-Erkrankung verhindert werden.

7.3.4 Therapeutische Effekte Gçnstige Auswirkungen auf Laborparameter waren schon frçh bekannt [420]. Boule et al. [63] fassten mehrere kontrollierte Studien in einer Metaanalyse zusammen (Evidenzlevel A). Der HBA1c-Wert als Maû fçr die Gçte einer Stoffwechseleinstellung bei Diabetes-Erkrankten konnte in den Trainingsgruppen im Mittel um absolut 0,7% gesenkt werden. Dies entspricht in der Græûenordnung dem, was sonst mit Medikamenten erreichbar ist. Die meisten Studien belegen, dass bei Trainierenden eine bessere Glukosekontrolle mæglich ist. Gçnstige Effekte konnten maximal bis 72 h nach einer kærperlichen Belastung beobachtet werden. Deshalb wird mindestens alle 2±3 Tage eine Trainingseinheit empfohlen [Ûbersicht: 22]. Studien mit klinischen Endpunkten wie Sterblichkeit, Herzinfarkt und Schlaganfall erbrachten weitere ermutigende Ergebnisse. Eine Kohortenstudie von Gregg et al. [153] zeigte bei knapp 2900 erwachsenen Diabetikern, dass mit kærperlicher Aktivitåt eine Senkung der Gesamtsterblichkeit um 39% und der Herz-Kreislauf-Sterblichkeit um 34% mæglich war 11. Die klinischen Effekte sind abhångig von der wæchentlichen Dauer der kærperlichen Aktivitåt [200] (Abb. 26).

11

Siehe auch Wei et al. [497].

7.3 Typ-2-Diabetes

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Abb. 26. Inverse Beziehung zwischen dem Risiko eines Diabetikers, einen Herzinfarkt oder Schlaganfall zu erleiden und der Dauer kærperlicher Ativitåt pro Woche. Dargestellt ist das relative Risiko in %, bezogen auf eine inaktive Gruppe A (= 100%). Dauer der wæchentlichen Aktivitåt: Gruppe A: 0±2 h, B: 2±4 h, C: 4±7 h; D: > 7 h [200]

7.3.5 Praktische Hinweise zu speziellen Trainingsproblemen Håufigkeit, Intensitåt und Dauer Da der Effekt auf den Blutglukosespiegel einer einzelnen Trainingseinheit wie beschrieben maximal 72 h anhålt, sollte ein regelmåûiges Ausdauertraining mæglichst alle 2±3 Tage erfolgen, wenn nicht an 5 oder allen Tagen der Woche. Insbesondere insulinabhångigen Diabetikern wird ein tågliches Training empfohlen, da durch die Regelmåûigkeit die Insulindosierung erleichtert wird. Desgleichen gilt fçr Adipæse, da sie so leichter die zur Gewichtsreduktion erforderlichen Kalorienzahlen erreichen. Die meisten gçnstigen Stoffwechseleffekte waren schon bei einer niedrigen bis mittelgradigen Intensitåt zu beobachten (40±70% VO2max = 60±80% HF max). Dabei kænnen die Ûbungen angenehmer und mit græûerer dauerhafter Erfolgsquote durchgefçhrt werden. Gelenk- und Fuûschåden werden eher vermieden. Patienten mit einer Stærung des autonomen Nervensystems (autonome Neuropathie) kænnen die Herzfrequenz jedoch nicht als Maûstab der Intensitåt ihres Trainings nehmen. Mægliche Risiken und Komplikationen Nachdem ein Typ-2-Diabetes zahlreiche andere Krankheiten nach sich ziehen kann, und je nach Folgeschåden eine individuelle Trainingsanpassung erfolgen sollte, wird vor Aufnahme eines Ûbungsprogramms eine årztliche Untersuchung mit einer auf den einzelnen zugeschnittenen Beratung empfohlen. Folgende Fragen sollten dabei geklårt werden: z Wie ist die Einstellung des Blutzuckers? Die Muskulatur nçtzt Glukose als Energielieferant. Wåhrend eines moderaten Trainings steigt die Glukoseauf-

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7 Die klassischen kardiovaskulåren Risikofaktoren

nahme in der Muskulatur um 2±3 mg/kg Kærpergewicht und min an, das sind bei einem 70 kg schweren Mann 8,4±12,6 g/h. Bei intensiver Belastung nimmt der Glukose-Uptake um 5±6 mg/kg ´ min zu (21±25,2 g/h bei 70 kg Kærpergewicht) [495]. Ein çbermåûiger Abfall des Blutzuckerspiegels mit dem Risiko einer Hypoglykåmie 12 sollte vermieden werden. Eine relevante Gefahr besteht vorwiegend bei Patienten, die mit Medikamenten (z. B. Sulfonylharnstoffe oder Insulin) behandelt werden. Vor Aufnahme eines Trainings ist es fçr diese Patientengruppe ratsam, sich individuell årztlich çber Dosisanpassungen bzw. zeitliche Abstånde der Einnahme bzw. Injektion zur Belastung beraten zu lassen. Dies ist umso einfacher und besser mæglich, wenn die Blutzuckerwerte vor und nach einer Belastung bekannt sind. Es wird deshalb empfohlen, die entsprechenden Blutzuckerwerte selbst zu messen. Bei Blutzuckerspiegel çber 250 mg% sollte ein Training wegen einer mæglichen Stoffwechselverschlechterung verschoben werden. Insulin sollte nicht an den Extremitåten injiziert werden, die vorwiegend bei der Sportausçbung belastet sind. Dies kann zu einer beschleunigten Resorption fçhren. Beim Laufen z. B. sollte Insulin in den Arm oder Bauch injiziert werden [247], beim Tennisspielen eher im Bauchbereich. Um eine beschleunigte Resorption zu vermeiden, sollte die letzte Insulininjektion 60±90 min vor Beginn einer kærperlichen Belastung zurçckliegen [308]. z Gibt es Komplikationen? Erkrankungen der Herzkranzgefåûe, der Beinarterien verlangen eine Anpassung der Belastung. Eine periphere Neuropathie 13 mit Gefçhlsverlust an den Fçûen erhæht das Risiko von Verletzungen oder Infektionen. Sportarten wie Radfahren oder Schwimmen werden in diesem Fall bevorzugt empfohlen. Ein gutes Schuhwerk schçtzt. Tågliche Kontrollen der Fçûe auf Verletzungen kænnen rechtzeitig Infektionen und weitere Schåden vermeiden helfen. Bei autonomer Neuropathie sollte darauf hingewiesen werden, dass die Pulskontrolle kein verlåsslicher Maûstab der Belastungsintensitåt ist. Ist eine Nierenbeteiligung bekannt, sollte vor allem eine zu hohe Blutdrucksteigerung unter Belastung auf Werte von 180±200 und mehr vermieden werden. Bei fortgeschrittener Erkrankung wird nur noch eine leichte Belastung empfohlen. Bei diabetischer Retinopathie 14 gelten noch strengere Einschrånkungen. Hier sollten allenfalls leichte Belastungen mit einem Blutdruckanstieg von 20±30 mmHg ausgefçhrt werden [22].

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Unterzuckerung. Symptome: Heiûhunger, Schwåcheanfall, kann bis zur Bewusstlosigkeit gehen. Bei Diabetes håufige Erkrankung der sensiblen Nervenfasern der Beine mit Missempfindungen und Gefçhlsverlust. Das Verletzungsrisiko ist dabei hoch, weil Schmerzen als Warnsymptom nicht mehr wahrgenommen werden. Erkrankung des Augenhintergrundes infolge einer Schådigung der Netzhautgefåûe. Gefahr einer Einblutung mit Erblindung.

7.4 Hypertonus

z

z! Pråvalenz und Inzidenz eines Metabolischen Syndroms kænnen bei Menschen mit ge-

stærter Glukosetoleranz durch Lebensstilverånderungen verringert werden. Vermehrte kærperliche Aktivitåt ist auch in der Primår- und Sekundårpråventon des Typ-2-Diabetes von Nutzen. Es besteht eine annåhernd lineare Beziehung zwischen Energieverbrauch und Risikominderung. Auch hierbei scheint die Intensitåt einer Anstrengung von untergeordneter Bedeutung. Da die Auswirkungen auf die Glukosetoleranz nur 72 h zu beobachten sind, sollte mindestens alle 2±3 Tage, wenn nicht tåglich geçbt werden. Jeder Typ-2-Diabetiker sollte ein måûiges bis moderates aerobes Ausdauertraining von kumulativ mindestens 1000 kcal pro Woche ausfçhren. Dieses sollte durch ein abgerundetes Krafttraining Ergånzung finden, um Muskelkraft wie Kærperbau zu beeinflussen [22]. Zusåtzliche Muskelmasse erhæht auûerdem den Grundumsatz. Wegen den beschriebenen Risiken sollte vor Trainingsaufnahme eine årztliche Untersuchung und Beratung stattfinden. Zu Beginn des Trainings sollte die Dauer 10±15 min nicht çberschreiten. Mit zunehmender Ûbung kann die Trainingsdauer allmåhlich auf 30 min tåglich gesteigert werden. Eine Aufteilung in drei Einheiten zu 10 min ist mæglich. Patienten, die eine Gewichtsreduzierung anstreben, sollten sich nahezu 60 min tåglich bewegen.

7.4 Hypertonus Mehr als die Hålfte der deutschen Bevælkerung zwischen 35 und 64 Jahren leidet an einem Bluthochdruck [514]. Dies hat eine erhæhte Belastung der Arterien sowie vermehrte Druckarbeit fçr das Herz zur Folge und fçhrt zu erhæhter Sterblichkeit und Krankheitshåufigkeit. Typische Folgeerkrankungen sind: Schlaganfall, Herzinfarkt, Herzschwåche, Durchblutungsstærungen der Beine, Einschrånkung der Nierenfunktion, Schåden am Augenhintergrund, Aneurysmen der Aorta, Aortenklappenfehler, Herzrhythmusstærungen und vaskulåre Demenz. Die Blutdruckwerte werden folgendermaûen klassifiziert: Tabelle 7. Klassifizierung der Blutdruckwerte [119] systolischer Druck (mmHg)

diastolischer Druck (mmHg)

z optimal z normal z hochnormal

< 120 120±129 130±139

und und oder

< 80 80±84 85±89

z Hypertonus

³ 140

oder

³ 90

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7 Die klassischen kardiovaskulåren Risikofaktoren

Nach der Studie von Vasan et al. [485] gibt es keinen Schwellenwert fçr den Anstieg des kardiovaskulåren Risikos. Vielmehr zeigte sich eine kontinuierliche Korrelation zwischen Blutdruckhæhe und Erkrankungsrisiko auch schon bei Werten zwischen 120 und 140 mmHg (normaler und hochnormaler Bereich). Aus diesem Grund bezeichnet die amerikanische Hochdruckliga diesen Bereich inzwischen als Pråhypertonus.

7.4.1 Wirkungsweise einer Blutdrucksenkung infolge kærperlicher Aktivitåt Ausdauertraining fçhrt zu einer Zunahme des Arteriendurchmessers sowie einer optimierten Dehnbarkeit der Gefåûwand. Die neurohumoralen Verånderungen im Sinne einer vermehrten parasympathischen Aktivitåt wurden an anderer Stelle schon beschrieben. Brown [68] zeigte, dass auch lokal eine verminderte sympathische Stimulation besteht und dass bei regelmåûiger Belastung eine verminderte Norepinephrin-Freisetzung an den Synapsen eine Gefåûweitstellung bewirkt. Diese wird durch eine Steigerung der Stickstoffmonoxidfreisetzung noch unterstçtzt. Da sich der Blutdruck aus dem Verhåltnis von Schlagvolumen des Herzens und totalem peripheren Gefåûwiderstand ergibt, tritt in der Konsequenz eine Blutdruckabsenkung ein [22].

7.4.2 Blutdruckverhalten nach Belastung Vor rund 40 Jahren beobachteten Kraul et al. [250], dass der Blutdruck nach Beendigung einer kærperlichen Anstrengung unter den Ausgangswert absinkt. In neuerer Zeit beståtigten dies Studien unter Verwendung von Langzeitblutdruckmessungen. Der Blutdruck reduzierte sich nach Beendigung eines aeroben Ausdauertrainings im Mittel um 5 mmHg. Diese Effekte konnten mehrere Stunden anhalten. Die dazu erforderliche Trainingsintensitåt war mit 40% VO2max eher niedrig [21, 373, 400].

7.4.3 Pråvention Regelmåûige kærperliche Aktivitåt kann die Entstehung von Bluthochdruck verhindern [48]. Personen mit niedrigem Fitnessgrad hatten ein hæheres Risiko, einen Hypertonus zu entwickeln (RR 1,52). Die Arbeitsgruppe um Paffenbarger et al. [362] kam zu dem Ergebnis, dass nur anstrengende sportliche Betåtigungen vor Bluthochdruck schçtzen. Dies wird jedoch nicht von allen Autoren so gesehen. Bei Hayashi et al. [173] ergab schon ein tåglicher Fuûmarsch von mehr als 20 Minuten eine signifikante Reduktion der Hypertonus-Inzidenz (RR = 0,71; p = 0,02, NNT = 26). Bei Frauen konnten diese Effekte nicht nachgewiesen werden [21].

7.4 Hypertonus

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7.4.4 Therapeutische Effekte Es existieren mehrere groûe Metaanalysen randomisierter Studien, die sich mit der Blutdruckabsenkung durch kærperliche Belastung bei Hochdruckkranken befassen (Abb. 30). In einer Ûbersicht des American College of Sports Medicine [21] wird ferner eine noch nicht veræffentlichte Metaanalyse vorab zitiert, die Studien auf der Basis von Langzeitmessungen auswertet (C in Abb. 27). Die Ergebnisse von Langzeitblutdruckmessungen sind zuverlåssiger und korrelieren besser mit der Inzidenz einer KHK als Einzelblutdruckmessungen [487]. Ûbereinstimmend konnte in diesen Metaanalysen eine signifikante Blutdruckabsenkung belegt werden (Evidenzgrad A). Auch der Belastungsblutdruck (submaximale Belastung) låsst sich im Mittel von 180 mmHg um 7 mmHg senken (8 randomisierte kontrollierte Studien [22], D in Abb. 30). Diese Effekte waren bei einem isometrisch orientierten Krafttraining nicht zu beobachten [517]. Eine interessante Beobachtung machte die Studiengruppe um Rinder [395] bei 28 ålteren Hochdruckpatienten. Eine medikamentæse Behandlung des Hypertonus mit Hydrochlorothiazid (einem Diuretikum) fçhrte zu einer doppelt so starken systolischen Blutdrucksenkung wie die in der Vergleichsgruppe durchgefçhrte Therapie mit Ausdauertraining (im Mittel 26,6 vs. 11,5 mmHg), die Rçckbildung der Linksherzhypertrophie erfolgte jedoch in beiden Gruppen in gleichem Ausmaû, die Besserung der Insulinsensitivitåt und Sauerstoffaufnahme war sogar ausschlieûlich in der Bewegungsgruppe zu beobachten. Die Autoren folgern, dass Ausdauertraining zwar den Blutdruck nicht so ausgeprågt senkt wie Medikamente, die metabolischen Effekte jedoch çberlegen sind und deshalb die pråventive Wirkung nicht notwendigerweise schlechter ist.

Abb. 27. Ausmaû einer durch Training erreichbaren Blutdrucksenkung in mmHg: A = Metaanalyse [503]; B = Metaanalyse [210]; C = Metaanalyse [21]; D = Belastungsblutdruck [21]

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7 Die klassischen kardiovaskulåren Risikofaktoren

z! Regelmåûiges moderates Ausdauertraining fçhrt zu einer Blutdruckabsenkung und

kann zur Therapie des Hypertonus eingesetzt werden. Gegebenenfalls låsst sich ein Absenken der Medikamentendosis erreichen. Bei Menschen mit hochnormalem Blutdruck besteht schon ein erhæhtes kardiovaskulåres Risiko, eine medikamentæse Therapie ist jedoch noch nicht indiziert. Hier ist ein Trainingsprogramm Therapie der Wahl. Immer sollten Lebensstilmodifikationen wie Gewichtsabnahme, Kochsalzrestriktion, Einschrånkung des Alkoholkonsums, Umstellung der Kost auf gemçse-, obstreiche und fettarme Produkte (sog. DASH-Diåt) diese Maûnahme ergånzen.

7.5 Adipositas 7.5.1 Definitionen und Ursache Ein erheblicher Anteil der Bevælkerung hat Gewichtsprobleme. So waren z. B. 2003 in Bayern 2/3 der Månner und rund die Hålfte der Frauen çbergewichtig oder adipæs [1]. Dies hat zahlreiche gesundheitliche Risiken zur Folge. Adipositas bedeutet einen vermehrten Fettgehalt des Kærpers. Dieser kann nur unter groûem Aufwand, z. B. mit der Dual-Photon-Absorptiometrie (DXA) direkt gemessen werden. Deshalb wurden verschiedene Faustformeln entwickelt, um auf einfache Weise eine Annåherung zu erreichen. Weltweit am meisten wird heute der Body-Mass-Index verwendet. Sowohl fçr Månner als auch fçr Frauen zeigte sich in Kohortenstudien die Brauchbarkeit des Messwertes, es liess sich eine deutliche, fast lineare Abhångigkeit der Gesamtsterblichkeit vom Body-Mass-Index nachweisen [14]. Øhnliche Beziehungen zeigten sich bei kardiovaskulåren und Krebstodesfållen [201]. Die abdominelle Fettverteilung (auch ¹Apfelformª genannt) kommt håufiger bei Månnern vor und geht mit einem wesentlich hæheren kardiovaskulåren Risiko einher als die weibliche Form der Fettverteilung um die Hçften (sog. ¹Birnenformª) [157]. Neuere Studien schlagen deshalb vor, den BMI-Index durch den Bauch-Hçft-Quotienten zu ersetzen [521]. Tabelle 8. Gesundheitliche Risiken von Ûbergewicht und Adipositas [172] z z z z z z z

Eingeschrånkte Lebenserwartung negative psychosoziale Verånderungen Herzinfarkt Herzschwåche Schlaganfall Krebserkrankungen Diabetes mellitus

z z z z z z z

Hypertonus Hyperlipidåmie Schlafapnoe Gelenksarthrosen Gallensteine Fettleber Periodenunregelmåûigkeiten

7.5 Adipositas

z

Tabelle 9. Definitionen von Ûbergewicht und Adipositas [267, 504]. Beispiel fçr die BMI-Berechnung: ein 70 kg schwerer und 1,80 m groûer Mann hat einen BMI von 70 : (1,8 ´ 1,8) = 21,6 kg/m2 z BMI (Body-Mass-Index) = Gewicht in kg : (Kærpergræûe in m)2 ³ 25 = Ûbergewicht (Pråadipositas); ³ 30 = Adipositas z Bauchumfang bei Månnern: ³ 102 cm, bei Frauen: ³ 88 cm 15

Im Gegensatz zu frçheren Vorstellungen begreifen wir heute die viszeralen Fettzellen als aktives endokrines Organ, das neben den freien Fettsåuren zahlreiche Botenstoffe (Adipokine) wie Adiponektin, Leptin, Tumornekrosefaktor-alpha und Interleukin-6 aussendet [124]. 15 Die Adipokine tragen sehr wahrscheinlich entscheidend zur Entwicklung eines gestærten Glukosestoffwechsels bei. Interleukin-6 (IL-6), Tumornekrosefaktor-alpha (TNF-alpha) und Resistin verschlechtern die Insulinsensitivitåt (Fasshauer et al. [124]). Adiponektin hat einen gegenlåufigen Effekt. Es fçhrt zu einer Verbesserung der Insulinresistenz [467]. Bezeichnenderweise ist die Produktion von Adiponektin im viszeralen Gewebe deutlich niedriger als im subkutanen Fettgewebe. Mehrere Studien belegen die bei Adipositas herabgesetzten Adiponektin-Spiegel. Zusåtzlich sind erhæhte entzçndliche und prothrombotische Aktivitåten sowie eine vermehrte Sympathikotonus-Aktivitåt zu beobachten [215]. Ein 6-monatiges Training fçhrte zu keiner signifikanten Verånderung des Adiponektin-Spiegels, obwohl sich die Insulinsensitivitåt verbesserte (+98%, p < 0,05). Dagegen konnten die Spiegel durch eine gleichzeitige Gewichtsabnahme deutlich angehoben werden (+281%, Insulinsensitivitåt +432%) [203]. Ursache der Adipositas ist in der Regel eine gestærte Energiebilanz (Differenz zwischen Energieaufnahme und Energieverbrauch), modifiziert durch genetische Faktoren 16. Die fortwåhrende Gewichtszunahme der Bevælkerung in den Konsumgesellschaften legt nahe, dass hauptsåchlich Verhaltens- und Umwelteinflçsse verantwortlich sind. Der Anteil genetischer Faktoren ist schwer abzuschåtzen, wird jedoch z. B. von Bouchard et al. auf rund 40% beziffert [62]. Dies beinhaltet Unterschiede im Grundumsatz, in den thermischen Effekten der Nahrung und unterschiedlicher Kalorienbedarf bei kærperlicher Aktivitåt. In Zwillingsstudien konnten die unterschiedlichen Auswirkungen çberkalorischer wie auch unterkalorischer Er15 16

Erhæhtes metabolisches Risiko bei Månnern ab ³ 94 cm, Frauen ab ³ 80 cm. Als weitere Ursachen werden genannt: ± Essstærungen (z. B. Binge Eating Disorder) ± Endokrine Erkrankungen (z. B. Hypothyreose, Cushing-Syndrom) ± Medikamente (z. B. manche Antidepressiva, Neuroleptika, Antidiabetika, Glukokortikoide, Betablocker) ± Andere Ursachen (z. B. Immobilisierung, Schwangerschaft, bestimmte Operationen, Nikotinverzicht). Nach [172].

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7 Die klassischen kardiovaskulåren Risikofaktoren

nåhrung in Abhångigkeit von genetischen Faktoren beståtigt werden [61]. Ca. 430 Gene auf mutmaûlich allen Chromosomen mit Ausnahme des Y-Chromosoms werden mit der Adipositas in Verbindung gebracht [448].

7.5.2 Wirkungsweise kærperlicher Aktivitåt Der Energieverbrauch steigt wåhrend kærperlicher Aktivitåt an. Die Muskulatur arbeitet jedoch åuûerst ækonomisch mit gutem Wirkungsgrad und verbraucht entsprechend wenig Kalorien. Somit gelingt es nach den unten aufgefçhrten Berechnungsbeispielen erst mit rund 19 h Walken, 1 kg Fettgewebe (ca. 9450 Verbrennungskalorien) abzubauen. Steter Tropfen hæhlt jedoch auch den ¹Bauchª: Tågliches Walken von 30 min kænnte in einem Jahr zu einem Gewichtsverlust von rund 9±10 kg fçhren, immer vorausgesetzt, der Mehrbedarf wird nicht durch Essen ausgeglichen. Bei entsprechender Fitness kænnen natçrlich hæhere Verbrauchswerte erreicht werden (moderne Pulsuhren kænnen hier genauere Angaben liefern). Radfahren mit hæherem Tempo und in bergigem Gelånde kann im Extremfall (Beispiel: ¹Tour de Franceª) mit tåglich çber 9000 kcal veranschlagt werden. Dies verwundert wenig, wenn man bedenkt, dass beim rund 40-minçtigen Anstieg nach Alpes d'Huez im Mittel 440 Watt Leistung erbracht wurden (ZDF Sportstudio 23. 4. 2005). Ein wichtiger Effekt zeigt sich im Aufbau von Muskelmasse. Da Muskelgewebe metabolisch aktiver ist als Fettgewebe und mehr Kalorien verbraucht, steigt der Grundumsatz damit an. Dieser vermehrte Energieverbrauch macht sich sowohl in Ruhe- wie bei Belastungsphasen bemerkbar. Gut Trainierte verbrauchen somit von Haus aus mehr Kalorien. Es gibt noch nicht gesicherte Daten, dass Intervallbelastungen einen stårkeren Abbau des Subkutanfettgewebes nach sich ziehen als kontinuierliche Belastungen [Review bei: 237, 290, 456, 477]. Ausdauer- wie Krafttraining [297] verhindern den gefçrchteten Muskelabbau, der im Rahmen von strengen Fastenprogrammen auftritt [249]. Ein Absinken des Grundumsatzes ± es wird mit der Dauer der Diåt immer schwieriger abzunehmen ± låsst sich vermeiden [110]. Tabelle 10. Kalorienverbrauch bei verschiedenen Aktivitåten in 1 h (bezogen auf eine 70 kg schwere Person) [232] Beispiele

kcal/h

Beispiele

kcal/h

z z z z

200±250 250 300 450±550

z z z z

600 600 550±600 700±750

Hausarbeiten Gymnastik Walken (langsam = 5±6 km/h Walken (schnell = 7±7,5 km/h

Radfahren (flott = > 20 km/h) Schwimmen Joggen (7±8 km/h) Laufen (10 km/h)

7.5 Adipositas

z

Bei regelmåûiger sportlicher Betåtigung verringert sich in der Regel auch der Appetit. Da einige Zeit vor dem Training und wåhrend des Sports nicht gegessen werden soll, verlångert sich die nahrungsfreie Zeitspanne. Insbesondere fçr Langeweile- und Frustesser bieten sich die frçhen Abendstunden fçr Sportausçbung an. Adipæse brauchen beim Trainieren Geduld. Ihre metabolischen Vorgånge sind in typischer Weise veråndert: Typ-I-Muskelfasern, die vermehrt Fettsåure oxidieren, kommen seltener vor, die Fettsåureoxidation ist zusåtzlich gehemmt und entsprechend die maximale Fettsåureoxidationsrate vermindert, die intrazellulåre Fettmenge in der Muskulatur nimmt zu und fçhrt wahrscheinlich auch zu einer wachsenden Insulinresistenz [Review: 239]. So wird es also eine gewisse Zeit benætigen, bis diese ungçnstigen metabolischen Verånderungen umgekehrt werden kænnen und der volle Trainingseffekt erreicht wird.

7.5.3 Primårpråvention Adipositas korreliert in der Regel zu reduzierter kærperlicher Aktivitåt. Ûber 15 000 Månner und Frauen in 15 Mitgliedsstaaten der Europåischen Union wurden zu ihrem Bewegungsverhalten befragt. Eine Adipositas trat bei geringer kærperlicher Aktivitåt doppelt so håufig auf (Evidenzlevel C) (Martinez-Gonzales [305]). Williamson et al. [510] untersuchten 1993 in einer Kohortenstudie 3515 Månner und 5810 Frauen zwischen 25 und 74 Jahren çber 10 Jahre. Auch hier korrespondierte geringe kærperliche Aktivitåt mit einer çberdurchschnittlichen Gewichtszunahme. ¹Bewegungsfauleª Månner und Frauen hatten ein 3,1fach bzw. 3,8fach græûeres Risiko, adipæs zu werden. Vergleichbare Daten lieferte die Multiple Risk Factor Intervention Trial (MRFIT) und der Canada Fitness Survey [65] (Evidenzlevel B) . Mit der Bedeutung genetischer Einflçsse beschåftigte sich die Arbeitsgruppe um Samaras [408]. 970 gesunde weibliche Zwillinge im Alter von 39±70 Jahren (BMI 16±44) wurden untersucht und die Einflçsse kærperlicher Aktivitåt auf das Fettgewebsvolumen (gemessen durch Dual-PhotonAbsorptiometrie) ermittelt. Das Ausmaû kærperlicher Aktivitåt korrelierte eng mit der Gesamtfettmenge und mit der abdominalen Fettmenge. Bei unterschiedlich aktiven Zwillingen zeigte sich, dass trotz gleicher genetischer Ausstattung kærperliche Aktivitåt Vorteile aufwies. 1±2 h moderates Ausdauertraining in der Woche brachte einen signifikanten Gewichtsunterschied von 1±1,4 kg mit sich. Ein 6-monatiges Ausdauertraining mittlerer Intensitåt fçhrte bei normalgewichtigen Frauen zu einer Reduktion des Kærperfettes um 6% [473]. Das Training wirkte sich jedoch noch stårker auf das viszerale Fettgewebe aus. Hier betrug die mittels Magnetresonanztomographie gemessene Reduktion 25%. Die konventionellen Messgræûen håtten dies nicht gezeigt. Gewicht, BMI und Bauch-Hçft-Quotient blieben dabei unbeeinflusst.

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7 Die klassischen kardiovaskulåren Risikofaktoren

7.5.4 Therapeutische Effekte Ross et al. [403] veræffentlichten 2000 eine randomisierte Interventionsstudie, in der sie die Auswirkungen kærperlicher Aktivitåt auf Gewicht und Insulinresistenz bei Adipæsen untersuchten. Ein umfangreiches Trainingsprogramm bewirkte nach 3 Monaten einen Gewichtsverlust durch Abnahme von Gesamt- wie abdominellem Fett. Die Insulinresistenz besserte sich. Måûiges Training fçhrte dagegen zu keinem Gewichtsverlust, aber dennoch zu einer Reduktion des viszeralen Fettes. Auch bei Despres et al. [106] kam es in erster Linie zu einer Reduktion des viszeralen Fettes. Schon rasches beståndiges Walken war wirksam. Nach 1 Jahr kam in der Untersuchung von Irwin et al. [208] eine signifikante Gewichtsabnahme von durchschnittlich 1,4 kg zustande. Das Ausmaû der Gewichtsabnahme korrelierte mit der Dauer des Walkens. Eine Kombination aus Ausdauertraining, Krafttraining und Diåt ist besonders wirksam. Damit konnte im Vergleich zu den Einzelmaûnahmen die effektivste Fettreduktion herbeigefçhrt werden [297]. Auch die groûe Metaanalyse (493 Studien) von Miller et al. [325] beståtigt, dass eine Gewichtsreduktion mit einer Kombination aus Diåt und Bewegung am besten zu erzielen und am nachhaltigsten zu sichern ist. Selbst wenn es durch Bewegung nicht gelingt, eine Gewichtsreduktion zu erreichen, wird die Mortalitåt gesenkt. In jeder Gewichtsklasse war sie signifikant niedriger, wenn die Teinehmerinnen walkten, joggten oder sich anderweitig bewegten. Der negative Effekt des Ûbergewichts lieû sich allerdings nicht vollståndig ausgleichen [201].

z! Regelmåûige kærperliche Aktivitåt beugt Ûbergewicht vor. Sie trågt zur Gewichts-

reduktion bei Adipositas bei, indem Gesamtfett und viszerales Fett reduziert wird. Muskulatur wird aufgebaut und verbessert die metabolische Situation. Die Fettsåureoxidationsrate steigt an. Am wirksamsten ist eine Kombination aus Ausdauertraining, Krafttraining und Diåt. Der Grundumsatz bleibt auch bei strengeren Diåten konstant. Selbst wenn damit keine Gewichtsreduktion gelingt, sinkt die Mortalitåt ab. Intervallbelastungen kænnten einen vermehrten Abbau des Subkutanfettgewebes bewirken. Lieber intensiv und kurz oder moderat und lang trainieren? Walken, Radfahren, Schwimmen und Skilanglauf werden wegen der Schonung von Gelenken fçr Adipose als besonders geeignet angesehen. Ist es nun fçr eine optimale Gewichtsabnahme wirksamer, mæglichst schnell und kurz oder langsam und weit zu laufen oder zu walken? Nehmen wir eine 70 kg schwere Frau: Sie verbraucht beim raschen Laufen (10 km/h) 12 kcal/min. Hålt sie dies 20 min durch, verbrennt sie insgesamt 240 kcal. Walkt sie dagegen zçgig mit 7 km/h, benætigt sie natçrlich weniger, nåmlich 7,5 kcal/min, kann dieses Tempo jedoch 40 min aufrecht halten und kommt somit auf einen hæheren Gesamtverbrauch von insgesamt 300 kcal.

7.6 Homozystein

z

Fçr die Fettsåureverbrennung gilt folgende Ûberlegung: Die maximale Fettsåureoxidation findet bei gut trainierten Sportlern auf einer Belastungsstufe von 65±75% VO2max statt. Bei Adipæsen liegt dieser Wert niedriger. Mehrere Studien siedeln die maximale Fettsåurenverbrennung hier bei 40±50% VO2max an (entspricht etwa 60±65% HFmax; Ûbersicht: [239]). Es dçrfte also fçr Adipæse von Vorteil sein, in diesem eher niedrigen Intensitåtsbereich zu trainieren. Sie benætigen Geduld, bis die gestærten Stoffwechselvorgånge sich einpendeln.

7.6 Homozystein Homozystein ist eine intermediåre Aminosåure auf dem Syntheseweg von der essenziellen Aminosåure Methionin zu Zystin, Zystein und Taurin. Diese Aminosåuren sind wichtige Bausteine von Strukturproteinen und Enzymen. Die Bedeutung des Homozysteins als Risikofaktor oder Risikomarker ist noch nicht vællig geklårt. Schon långer ist bekannt, dass Menschen mit einem Gendefekt in Enzymen des Methioninstoffwechsels (meist Cystathionin-b-Synthase) hohe Homozysteinspiegel aufweisen kænnen und unter anderem sehr frçhzeitig an atherosklerotischen und thrombotischen Erkrankungen leiden. Die sehr seltene Erkrankung (1 : 250 000) wird als Homozysteinurie bezeichnet. Davon abzugrenzen sind måûige bis mittelgradige Spiegelerhæhungen, die bei 5±7% der Bevælkerung vorkommen. Sie sind in der Regel auf Mutationen im Enzym MTHFR (Methylen-TetrahydrofolatReduktase) oder auf einen durch falsche Ernåhrung erworbenen Mangel an Folsåure, Vitamin B6 und B12 zurçckzufçhren, die als Kofaktoren im Homozysteinstoffwechsel dienen [228, 526]. Auch bei diesen geringeren Homozysteinspiegelerhæhungen wurden håufiger Herzinfarkte, Schlaganfålle und Venenthrombosen beobachtet. Frçhere Fallkontrollstudien haben das Risiko eher çberschåtzt. Eine Metaanalyse prospektiver Studien zeigte eine deutlich schwåchere Assoziation [228]. Es wird betont, dass die Kausalitåt erst bewiesen ist, wenn gençgend Interventionsstudien vorliegen. Dies ist bislang nicht der Fall. Toole et al. [475] konnten in einer randomisierten Doppelblindstudie bei Patienten nach Schlaganfall keinen Benefit einer homozysteinsenkenden Therapie mit Folsåure, Vitamin B6 und B12 nachweisen, halten allerdings noch weitere und långere Studien fçr notwendig. Nur wenige Studien beschåftigten sich bislang mit den Effekten eines Ausdauertrainings auf den Homozysteinspiegel [184, 385, 518]. Zusammenfassend zeigt sich einheitlich ein Homozysteinanstieg als Effekt einer akuten Belastung. Die Auswirkungen eines långerfristigen Trainings sind dagegen schwieriger abzuschåtzen. Es gibt Hinweise, dass es bei Risikogruppen zu einer Senkung des Homozysteins kommen kann. Weitere Untersuchungen sind notwendig, um die Effekte sicher einordnen zu kænnen.

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8 Spezielle Krankheitsbilder

8.1 Koronare Herzkrankheit (KHK) 8.1.1 Kann kærperliche Aktivitåt eine KHK verhindern? Schon in den 80er Jahren gab es frçhe Hinweise: Von rund 18 000 månnlichen Bçroangestellten hatten in einer Studie die kærperlich aktiveren Teilnehmer nur knapp halb so oft eine koronare Herzkrankheit entwickelt [331]. Mehrere epidemiologischen Untersuchungen beståtigen diese Assoziation 17 bis in die neuere Zeit. Paffenbarger et al. [361] z. B. fanden bei knapp 17 000 Absolventen der Harvard Universitåt bei gesteigerter kærperlicher Aktivitåt eine Reduktion kardiovaskulårer Ereignisse. Dies galt in gleicher Weise fçr Frauen [394]. Schon 1±2 Trainingseinheiten pro Woche fçhrten zu einer ca. 30%igen Abnahme des KHK-Risikos [27]. Eine Ûbersicht çber die vorliegenden groûen Studien findet sich bei Lee u. Paffenbarger [269]. Tanasescu et al. [468] schlossen 44 452 Månner in ihre Studie ein. 1700 neue Herzinfarkte oder kardiovaskulåre Todesfålle ereigneten sich in rund 10 Jahren. Folgende Korrelationen lieûen sich errechnen (s. Tab. 11). Bemerkenswerter Weise war auch Krafttraining wirksam. Welcher Trainingsumfang kann solche Effekte erzielen? Sind mehrere kleine Ûbungseinheiten pro Tag långeren Trainingseinheiten vergleichbar? Tabelle 11. Risikoreduktionen schwerer kardiovaskulårer Ereignisse in Abhångigkeit von Art sowie Dauer der kærperlichen Aktivitåt [468] Art der Bewegung (pro Woche)

Risikoreduktion in %

z Laufen ³ 1 h z Gewichtheben ³ 30 min z Rudern ³ 1 h z Rasches Walken ³ 3,5 h (30 min tåglich)

42 23 18 18

17

[44] Metaanalyse; [399] Honolulu Heart Program mit 8006 Teilnehmern [269]

8.1 Koronare Herzkrankheit (KHK

z

Das koronare Risiko der schon erwåhnten 17 000 Harvard-Absolventen war ab einem Bewegungsumfang von wæchentlich 2000 kcal signifikant geringer. Inaktive erlitten 64% håufiger eine 1. Herzattacke im Studienzeitraum [361]. Fletcher et al. [128] zeigten, dass eine inverse Beziehung zwischen Umfang der kærperlichen Aktivitåt und Gesamt- wie koronarer Mortalitåt ungefåhr zwischen 700 bis 2000 kcal/Woche besteht. Rasches Walken von 2,5 h/Woche reduzierte das Risiko koronarer Ereignisse bei Frauen um rund 30%. Der Gesamtumfang des Trainings (METxh) korrelierte zur Risikosenkung. Eine Steigerung allein der Intensitåt hatte keinen zusåtzlichen Vorteil [294]. In der Studie von Williams [507] mit rund 8000 Joggern reduzierte ein umfangreiches Laufpensum von 64 km/Woche die KHK Inzidenz çber 10 Jahre im Vergleich zur Kontrollgruppe um 30%. Die Kontrollgruppe lief ¹nurª 16 km. Die Ergebnisse der genannten Studien zeigen, dass es in erster Linie auf den Gesamtkalorienverbrauch pro Woche ankommt. Die Deutsche Gesellschaft fçr Kardiologie [146] errechnete aus den vorliegenden Studien in ihrem Positionspapier eine Risikominderung von 15%/1,5 h måûig intensiver Bewegung pro Woche. Einige Indizien kænnten jedoch fçr eine weitere positive Wirkung hæherer Trainingsintensitåt (z. B. Lauf- oder Fahrtempo) sprechen. Die oben genannte Studie von Tanasescu et al. [468] weist z. B. einen deutlichen Vorsprung des Laufens im Vergleich mit dem Walken auf (bei allerdings sehr ungenauer Angabe des Trainingsumfangs). Lee u. Paffenbarger [269] berichten, dass bei etwa der Hålfte aller betreffenden Studien durch hæhere Intensitåten eine bessere KHK-Risikoreduktion erreicht wurde als durch moderate. Andere Autoren dagegen fanden keine Unterschiede [Ûbersichtsarbeit: 269]. Eine interessante Untersuchung legte Williams 1998 [508] vor: Er verglich bei 7059 Månnern und 1837 Frauen die Auswirkungen eines hæheren mit denen eines niedrigeren Lauf-Tempos auf die KHK-Risikofaktoren. Der Gesamtenergieverbrauch war weitgehend identisch (ermittelt anhand Laufdistanz). Folgende Risikofaktoren verbesserten sich bei hæherer Intensitåt im Vergleich: Blutdruck, Triglyzeride, Quotient: Gesamtcholesterin/HDL, Body-Mass-Index, Umfånge von Bauch, Hçfte und Brust. Im Vergleich mit der Wirkung der Laufdistanz hatte die Laufgeschwindigkeit einen 13,3fach græûeren Effekt auf den systolischen Blutdruck, einen 2,8fachen auf den diastolischen sowie einen 4,7fachen auf den Bauchumfang bei Månnern und eine 5,7fache Wirkung auf den systolischen Blutdruck bei Frauen. Andererseits besaû die Laufdistanz im Vergleich mit der Laufgeschwindigkeit eine 6-mal hæhere Wirkung auf das HDL-Cholesterin bei beiden Geschlechtern. Williams gelangt zu dem Schluss, dass die Trainingsintensitåt eine hæhere protektive Wirkung als der Trainingsumfang allein besitzen kænnte. Er sieht allerdings die Notwendigkeit diesbezçglicher klinischer Studien. Intensitåt und Umfang kænnten auf unterschiedliche KHK-Risikofaktoren zielen.

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8 Spezielle Krankheitsbilder

Von groûer praktischer Bedeutung war die Untersuchung von Lee et al. [270]. Sie belegten: Ûbungseinheiten von 15 min waren in derselben Weise protektiv wie solche von 30 oder 45 min Dauer, sofern ein vergleichbarer wæchentlicher Energieverbrauch eingehalten wurde. Dies ist insofern bedeutsam, als die Empfehlungen, håufiger kleinere Bewegungseinheiten wie Treppensteigen oder Radfahren (Arbeit, Einkaufen) in den Alltag einzubauen, eine wissenschaftliche Grundlage erhalten. Fçr die Primårpråvention wird aus vielen solcher Studien zusammenfassend der Schluss gezogen, dass 30 min Bewegung pro Tag gut und mehr besser ist [36]. 30 min kærperliche Aktivitåt tåglich erzielen brauchbare Effekte auf das KHK-Risiko. Der bekannte britische Epidemiologe Goeffrey Rose fçhrte in seinem klassischen Text ¹The Strategy of Preventive Medicine? aus, dass mehr erreicht ist, wenn breite Bevælkerungskreise ihr Gesundheitsverhalten måûig verbessern, als wenn ein kleiner Kreis groûe Verånderungen vollzieht [zitiert nach Bassuk und Manson 2003].

8.1.2 Sekundårprophylaxe Die Cochrane Library veræffentlichte 2004 eine Metaanalyse aller randomisierten kontrollierten Studien bis 1998, die die Auswirkungen kærperlicher Aktivitåt auf Månner und Frauen mit klinisch manifester KHK untersuchten. Alle hatten einen Herzinfarkt durchgemacht, waren einer aortokoronaren Bypass-Operation oder einer Ballondilatation unterzogen worden oder litten unter Angina pectoris infolge einer angiographisch nachgewiesenen koronaren Herzkrankheit. Bei den insgesamt 7683 in die Studie eingeschlossenen Patienten zeigte sich, dass durch kærperliche Aktivitåt eine Reduktion der Gesamtmortalitåt um 27% und der kardialen Mortalitåt um 31% erreicht werden kann. Kein signifikanter Einfluss fand sich auf die Håufigkeit nicht tædlicher Herzinfarkte [212]. Patienten mit einer gleichzeitigen Herzschwåche unterliegen græûeren Einschrånkungen beim kærperlichen Training und mçssen gesondert betrachtet werden (s. Kap. 8.2). Laut Fletcher et al. [128] hatten selbst Teilnehmer, die erst nach einem Herzinfarkt mit Ausdauertraining begannen, signifikant hæhere Ûberlebensraten [352, 357, 494]. Selbst erholsame Aktivitåten von 4 und mehr Stunden am Wochenende (gemeint waren damit Gartenarbeit oder Gehen von mind. 40 min) gingen mit einer signifikanten Reduzierung der Gesamtund kardialen Mortalitåt (hier um 42%) einher [451]. Niebauer et al. [344] konnten mit angiographisch erhobenen Daten bei 113 Månnern mit Koronarstenosen und stabiler Angina pectoris belegen, dass kærperliche Aktivitåt in Verbindung mit einer fettarmen Kost den Atherosklerose-Prozess signifikant verzægert, stoppt bzw. sogar zur Rçckbildung bringt. Je langfristiger ein Training angelegt war, desto geringere Trainingsumfånge waren notwendig, um die Effekte zu erreichen (Tab. 12). Eine stårkere Kollateralenbildung war nur bei Progression der Koronarstenosen zu be-

8.1 Koronare Herzkrankheit (KHK

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obachten. In einer Multivariatanalyse zeigte sich die kærperliche Aktivitåt als entscheidender Parameter fçr die Verånderungen. Die Arbeitsgruppe um Hambrecht veræffentlichte 2004 eine vielbeachtete Interventionsstudie [164 a]. Sie verglichen bei Koronarkranken mit stabiler Angina pectoris die Effektivitåt eines Ausdauertrainings im Vergleich zu einer interventionellen Behandlung mit Ballondilatation und Stenting 18. Die 101 Månner der Trainingsgruppe mussten ein Jahr lang tåglich 20 min Radfahren. Dies war genauso erfolgreich bezçglich harter kardialer Endpunkte (Schlaganfall, Herzinfarkt) wie die Katheterintervention. Ein ereignisfreies Ûberleben war in der Bewegungsgruppe sogar håufiger (88% gegençber 70%, p = 0,023). Die errechneten Kosten der Behandlung waren in der Bewegungsgruppe deutlich niedriger.

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z Kærperliche Aktivitåt mindert das Risiko, eine KHK zu entwickeln, um bis zu 40% (evtl. mehr). Effekte sind schon ab einem wæchentlichen Ûbungsumfang von 700 kcal zu erreichen. Eine Steigerung des Kalorienverbrauchs bewirkt græûere Risikominderungen. Dies ist bis zu 4000 kcal belegt [507]. z 1 Jahr moderates aerobes Training stoppt die Progression von Koronarstenosen ab einem wæchentlichen Trainingsumfang von durchschnittlich 1500 kcal. Ab im Mittel 2200 kcal kann es zur Regression kommen. Nach jahrelangem Training sind solche Effekte schon mit geringeren Trainingsumfången zu erreichen (nach 6 Jahren bei 1250 bzw. 1800 kcal/Woche = 4 h moderates Training). z Auch niedrige Intensitåten (z. B. zçgiges Walking) erbringen deutliche Wirkungen. Deshalb: Alltagsaktivitåten (Treppensteigen, Gartenarbeit etc.) steigern! z Vergleichbare Effekte sind auch bei Aufteilung des Gesamtenergieverbrauchs in kurze Einheiten von 15 min zu erzielen. z Sinnvoll sind Aktivitåten måûiger- bis mittelgradiger Intensitåt çber 30±45 min 4bis 5-mal in der Woche oder sogar tåglich. z Eine Ergånzung durch ein Muskelkrafttraining wirkt sich zusåtzlich gçnstig aus. Vor der Aufnahme eines Ausdauertrainings sollten Koronarkranke eine individuelle Untersuchung und Beratung von ihrem Hausarzt oder Kardiologen erhalten. Es sollten keine Herzinsuffizienz, keine belastungsausgelæsten Durchblutungsstærungen und keine komplexen Rhythmusstærungen der Herzkammern (> Lown IVa) vorhanden sein [160]. Um dies zu belegen, ist die Durchfçhrung eines Belastungs-EKGs, eines Langzeit-EKGs und einer Ultraschalluntersuchung des Herzens notwendig. Dabei soll die obere Pulsgrenze, bis zu der eine Belastung durchgefçhrt werden kann, festgelegt werden. Fçr Patienten, bei denen eine Herzschwåche besteht, gelten weitere Einschrånkungen, çber die wir im nåchsten Kapitel berichten. Wegen den genau eingehaltenen Belastungsstufen hat sich ein Heimergometer bewåhrt.

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Dabei wird eine Engstelle in den Koronargefåûen mittels eines Ballons an der Katheterspitze aufgedehnt und in der Regel durch Einsetzen eines Stents offen gehalten.

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8 Spezielle Krankheitsbilder

Tabelle 12. Durchschnittlicher Trainings-Energieaufwand pro Woche und Auswirkungen auf den Atheroskleroseprozess, * [344], ** [164], *** in beiden Publikationen Atheroskleroseprozess

z Progression z Stopp z Regression

Durchschnittlicher Energieaufwand pro Woche (kcal) nach 1 Jahr

nach 6 Jahren

1000 ** 1500 *** 2200 ***

1250 * 1250 * 1800 * (4 h moderates Training)

8.2 Ausdauertraining bei chronischer Herzinsuffizienz Katharina Meyer Chronische Herzinsuffizienz fçhrt infolge eines reduzierten Herzzeitvolumens, kærperlicher Schonung und Apoptose (vorprogrammierter Zelltod) zu unerwçnschten Verånderungen in Struktur und Funktion der Skelettmuskulatur. Diese Verånderungen schlieûen das System der energiereichen Phosphate, die oxidative Kapazitåt und die Muskelstruktur und -masse ein [9, 111, 163, 293, 326, 359, 462]. Darçber hinaus zeigen chronisch herzinsuffiziente Patienten eine Verminderung der peripheren Durchblutung, welche zum einen auf eine erhæhte Vasokonstriktion infolge eines gesteigerten Sympathikotonus, zum anderen auf eine eingeschrånkte Fåhigkeit zur flussabhångigen arteriellen Dilatation infolge endothelialer Dysfunktion und eingeschrånkter NO-Bildung zurçckgeht [161, 165, 193]. Diese Verånderungen sind mit einer eingeschrånkten muskulåren Leistungsfåhigkeit und kardiovaskulåren Belastungstoleranz verbunden [90, 163, 315, 359, 489]. Die Dysfunktion der Skelettmuskulatur determiniert mehr als 50% der Varianz der Belastungsintoleranz von herzinsuffizienten Patienten [87], und die Peak-Sauerstoffaufnahme sowie Muskelmasse und Muskelkraft erwiesen sich als unabhångige Prådiktoren der Leistungsfåhigkeit und Prognose [9, 91, 168, 202, 336, 489]. Damit ist nicht die Herzleistung als solche die primåre leistungslimitierende Græûe, sondern es ist die periphere Muskulatur in Bezug auf ihre Masse und ihre Kapazitåt in Håmodynamik und Energiestoffwechsel. Seit nunmehr 20 Jahren hat die Wissenschaft belegt, dass viele der peripheren Verånderungen teilweise reversibel sind. Dem kærperlichen Training kommt dabei eine Schlçsselfunktion zu [8, 42, 43, 89, 161±163, 222, 227, 230, 315, 320, 505]. Diese Kenntnis fçhrte dazu, dass heute das aerobe Ausdauertraining wie auch das Kraft- bzw. Muskelaufbautraining einen festen Platz im Therapieregime der stabilen chronischen Herzinsuffizienz haben. Jede Empfehlung fçr ein kærperliches Training sollte unter Berçcksichtigung des individuellen klinischen Bildes eines Patienten, der Ergebnisse

8.2 Ausdauertraining bei chronischer Herzinsuffizienz

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seiner diagnostischen Spiroergometrie sowie individueller Belastungsreaktionen im Training erfolgen. Zusåtzlich sollten die individuelle Medikation, das Risikofaktorenprofil, Verhaltenscharakteristika und persænliche Ziele sowie Trainingspråferenzen eines Patienten berçcksichtigt werden. Ein systematisches und individualisiertes Ausdauertraining schlieût die Wahl der angemessenen Ausdauersportarten, die Intensitåt, Dauer, Håufigkeit und Steigerung einer Trainingsbelastung ein. Wåhrend des Trainings hångt die kardiovaskulåre Beanspruchung u. a. von der gewåhlten Belastungsart (z. B. Gehen, Joggen, Radfahren, Schwimmen), von der Belastungsmethode (Dauer- oder Intervallmethode), der Græûe der einbezogenen Muskelmasse sowie der Intensitåt und Dauer einer Trainingsbelastung ab.

8.2.1 Aerobes Ausdauertraining Belastungsarten Die relativ geringe kardiale Belastungstoleranz bei Herzinsuffizienz erlaubt die Ausçbung von nur wenigen Ausdauersportarten. Das Fahrradergometertraining ist eine prioritåre Belastungsart. Es ermæglicht ein Belasten selbst auf sehr niedriger Stufe, eine genaue Dosierung und Reproduzierbarkeit einer verordneten bzw. tolerierten Belastung sowie eine kontinuierliche Ûberwachung von Herzfrequenz, Herzrhythmus und Blutdruck. Zudem hat es sich als ideal fçr die Anwendung der Intervallmethode erwiesen (s. u.). Eine genaue Ûbertragung einer im Fahrradergometertraining tolerierten Belastung in das Radfahren im Freien ist wegen umgebungsbedingter Einflçsse auf das kardiovaskulåre System wie z. B. Gegenwind und Steigungen nur eingeschrånkt mæglich. Radfahren auf der Ebene bei geringer Geschwindigkeit (12 km/h) entspricht bereits einem Sauerstoffbedarf von ca. 1000 ml/min bzw. einer Belastung von ca. 60 Watt [20]. Dies macht deutlich, dass Radfahren im Freien nur jenen Patienten empfohlen werden sollte, die eine entsprechende kardiale Belastbarkeit aufweisen bzw. der NYHAKlasse II angehæren. Gehen und Joggen erfolgt çberwiegend mit isotonen Muskelkontraktionen (d. h. die Muskelspannung bleibt weitgehend konstant, wåhrend sich die Långe des Muskels bei konstantem Widerstand åndert). Somit fçhren beide Bewegungsarten bei einer gegebenen Sauerstoffaufnahme zu einem relativ geringeren Anstieg des mittleren arteriellen Blutdruckes als andere Ausdauersportarten, was theoretisch bedeutet, dass damit auch die Nachlast des linken Ventrikels geringer ist. Joggen in einem Tempo von 80 m/ min ermæglicht gerade noch eine motorisch angenehme Laufbewegung. Da dieses langsame Tempo jedoch bereits einem Sauerstoffverbrauch von ca. 1200 ml/min bzw. einer Belastung von > 1 W/kg Kærpergewicht entspricht, gilt Joggen als nicht empfehlenswerte Ausdauersportart fçr herzinsuffiziente Patienten [498]. Anders ist dies beim Gehtraining, das fçr eine groûe Belastungsbreite geeignet ist. Ein Gehtraining mit Geschwindigkeiten von < 50 m/min kann

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selbst von Patienten mit sehr geringer Belastbarkeit durchfçhrt werden, da es lediglich 650 ml/min Sauerstoffverbrauch bzw. einer Belastung von etwa 0,3 W/kg Kærpergewicht entspricht [131]. Dagegen erfordert ein hohes Gehtempo von z. B. 100 m/min einen Sauerstoffverbrauch von 900±1000 ml/ min und bedarf somit einer kardialen Belastbarkeit von 0,8±0,9 W/kg Kærpergewicht [20, 498]. Schwimmen ist traditionell eine Trainingsform fçr Herzpatienten mit guter kardialer Belastbarkeit. Bei Patienten im Zustand nach schwerem Myokardinfarkt bzw. mit kompensierter Herzinsuffizienz besteht dagegen bislang Zurçckhaltung bei der Verordnung von Schwimmen. Ein Grund fçr diese Zurçckhaltung ist die Befçrchtung einer pathologischen Volumenund Druckbelastung, die auf der Kenntnis der zentral-håmodynamischen Reaktionen wåhrend Immersion und Schwimmen bei Gesunden angenommen wird. Wåhrend halstiefer Immersion bewirkt eine Wassersåule von 100 cm einen Druck von 76 mmHg auf die Kærperoberflåche. Wåhrend des Schwimmens wird ± je nach Kærperlage ± ein Druck von 40±60 mmHg auf die Kærperoberflåche angenommen. Dieser Druck bewirkt eine Kompression der oberflåchlichen Venen, insbesondere die der unteren Extremitåten und des Abdomens, mit der Folge einer Blutvolumenverschiebung in Richtung Thorax und Herz. Bei Gesunden fçhrte Immersion bis zum Beckenkamm zu keiner signifikanten Blutvolumenverschiebung. Bei Immersion bis zum Hals wurde jedoch eine Zunahme des zentralen Blutvolumens von bis zu 700 ml beobachtet [26, 396]. Zwischen 180 und 240 ml dieses Volumens gingen zulasten des Herzens, was mit einer Vergræûerung beider Vorhæfe und Ventrikel einherging [260, 396]. Die Planimetrie der postero-antero-Flåche des Herzens wåhrend der Diastole zeigt eine durchschnittliche Zunahme des Herzvolumens von 30% innerhalb von nur 6 sec [397]. Bei Patienten im Zustand nach schwerem Myokardinfarkt vor 6±10 Wochen fçhrte halstiefe Immersion in aufrechter Kærperposition zu pathologischen mittleren Pulmonalarteriendrucken und Pulmonalkapillardrucken [69, 71], was auf eine hohe Volumenbelastung des linken Ventrikels hinweist [70]. Bei langsamem Schwimmen mit einem Tempo zwischen 20 und 25 m/min wurden hæhere Pulmonalarterien- und Pulmonalkapillardrucke gemessen als bei einer Fahrradergometrie im Liegen mit einer Belastung von 100 Watt [69]. Bei Patienten mit kompensierter Herzinsuffizienz (NYHA III) zeigte sich wåhrend halstiefer Immersion eine Abnahme bzw. eine ausbleibende Steigerung des Schlagvolumens, was ein Hinweis auf eine linksventrikulåre Volumençberlastung ist [313]. Trotz dieser akuten Verschlechterung der zentral-håmodynamischen Situation wåhrend Immersion fçhlten sich die Patienten çberwiegend wohl. Eine Erklårung hierfçr kænnte die weniger stark abfallende gemischtvenæse Sauerstoffsåttigung beim Schwimmen im Vergleich zur Fahrradergometer-Belastung sein [69]. Die Ergebnisse zeigen, dass bei Patienten im Zustand nach schwerem Myokardinfarkt bzw. mit måûig bis schwerer Herzinsuffizienz eine halstiefe Immersion vorçbergehend patholo-

8.2 Ausdauertraining bei chronischer Herzinsuffizienz

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gische kardiale Reaktionen hervorrufen kann. Diese Beobachtungen liefern allerdings keinen Beweis dafçr, dass eine wiederholte Immersion, z. B. bei regelmåûigem Schwimmtraining oder långerfristiger Wassertherapie, zu einem Remodeling des linken Ventrikels mit chronischer Funktionsverschlechterung fçhrt. Die bei den untersuchten Patienten beobachteten pathologischen Druckwerte in Pulmonalarterie bzw. Pulmonalkapillare sowie der Schlagvolumenabfall erlauben folgende Postulate [313]: z Trotz akuter håmodynamischer Verschlechterung bleibt das subjektive Wohlbefinden vieler Patienten gut; diese Beobachtung unterstreicht, dass ein Wohlgefçhl im Wasser keine Garantie dafçr ist, dass der linke Ventrikel die Volumenbelastung wåhrend Immersion toleriert. z Dekompensierte Herzinsuffizienz ist eine absolute Kontraindikation fçr Immersion und Schwimmen. z Patienten mit schwerem Myokardinfarkt bzw. måûiger bis schwerer Herzinsuffizienz, die eine flache Schlafposition tolerieren, kænnen Wannenbåder (z. B.: balneotherapeutische Båder) in halbsitzender Position bei einer Eintauchtiefe bis zur Sternumspitze nehmen. z Aktive Wassertherapie (z. B. Krankengymnastik wegen orthopådischer Probleme) kann Patienten mit schwerem Myokardinfarkt bzw. mit Herzinsuffizienz im NYHA-Stadium-III erlaubt werden, sofern diese Therapie bei aufrechter Kærperposition erfolgt und die Eintauchtiefe das Xiphoid nicht çbersteigt. Ausdauertraining: Intervall- oder Dauermethode? Die Suche nach einer Mæglichkeit, die periphere Muskulatur von Herzpatienten mit geringer Belastungstoleranz durch hæhere Trainingsreize belasten zu kænnen als im herkæmmlichen Dauertraining ± und zwar ohne eine græûere kardiovaskulåre Belastung zu provozieren ± fçhrte zur Entwicklung der Intervalltrainingsmethode fçr das Rehabilitationstraining. Die 1. Trainingsstudie, welche die Effekte von Intervall- und herkæmmlicher Dauermethode verglich, erfolgte mit Koronarpatienten, die nach koronarer Bypassoperation eine starke muskulåre Leistungsschwåche aufwiesen. Hier fçhrte ein 4-wæchiges aerobes Fahrradergometertraining nach der Intervallmethode im Vergleich zu einem Training nach der Dauermethode (åhnliche submaximale Belastungsstufe) zu einer signifikant stårkeren Zunahme der maximalen Leistungsfåhigkeit sowie zur Abnahme des Blutlaktates und des Druck-Frequenz-Produktes [317]. Auch bei herzinsuffizienten Patienten fçhrte Intervalltraining zu einer stårkeren Leistungsverbesserung als Dauertraining [340]. Herzinsuffiziente Patienten mit sehr geringer Ausgangsleistungsfåhigkeit (ca. 50% der PeakVO2) erreichten nach nur 3 Wochen Intervall-Fahrradergometertraining eine Steigerung der Sauerstoffaufnahme an der ventilatorischen Schwelle um durchschnittlich 24% und eine Steigerung der Peak-Sauerstoffaufnahme um durchschnittlich 20% [320]. Zwar wurden in Trainingsstudien, die die Dauermethode anwendeten, vergleichbare Leistungsverbesserungen berichtet,

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jedoch erst nach sehr viel långeren Trainingsperioden von im Mittel 20 Wochen [42, 43, 89, 163, 222, 227, 505]. Beide Belastungsmethoden fçhrten zu einer Verbesserung der NYHA-Klasse [318, 505], aber nach Intervalltraining berichteten auffallend viele Patienten immer wieder çber das Empfinden einer ¹stårkerenª Muskelkraft und Fåhigkeit, kraftbetonte Belastungen wie z. B. das Treppensteigen leichter bewåltigen zu kænnen. Die Intervallmethode bietet fçr eine individuelle Anwendung verschiedene Mæglichkeiten: In der Praxis haben sich fçr das Fahrradergometertraining Belastungsreize in wiederholter Folge von jeweils 30 sec Dauer und nachfolgende Erholungsphasen von jeweils 60 sec Dauer bewåhrt. Fçr die Belastungsphasen empfiehlt sich eine Intensitåt von 50% der maximalen Kurzzeitleistung aus einem spezifischen Test, dem Steilen Rampentest (s. u.). Alternativ kænnen auch andere Kombinationen von Belastungs-/Erholungsphasen gewåhlt werden, z. B. 15 s/60 s oder 10 s/60 s. Aufgrund der kçrzeren Belastungsphasen ist es mæglich, die Belastungsintensitåt auf 70 bzw. 80% der maximalen Kurzzeitleistung hinaufzusetzen [318]. In den Erholungsphasen empfiehlt sich ein Weitertreten mit 10 bis 20 W, was praktisch einem Leerlauf entspricht [319]. Wåhrend der 3 ersten Belastungsphasen sollte die Belastung sukzessive auf jenes Niveau gesteigert werden, das der Patient fçr die nachfolgenden Belastungsintervall beibehålt. In Abhångigkeit von der Långe der einzelnen Belastungs- zu Erholungsphasen erfolgen innerhalb eines 15-minçtigen Ergometertrainings etwa 10±12 Belastungsintervalle [319] (Abb. 28). Bei einem 15-minçtigen Fahrradergometer-Intervalltraining im 30/60 sModus fçr Belastungs- und Erholungsphasen wurden die kardiovaskulåren Reaktionen mit jenen aus einem 15-minçtigen konventionellen Dauertraining bei einer Belastungsintensitåt von 75% der Peak-Sauerstoffaufnahme

Abb. 28. Schema des Steilen Rampentestes und des Intervalltrainings: 50% der maximalen Kurzzeitleistung aus dem Steilen Rampentest werden als Belastungsintensitåt in den IntervallBelastungsphasen angewendet

8.2 Ausdauertraining bei chronischer Herzinsuffizienz

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verglichen, wobei die durchschnittliche Gesamtbelastung im Intervall- und Dauertraining åhnlich war. Obwohl die absoluten Belastungsreize im Intervalltraining erheblich hæher waren als im Dauertraining, erwies sich im Intervalltraining die kardiale Belastung (Druck-Frequenz-Produkt) als signifikant niedriger, ebenso die Plasma-Katecholamine und das subjektive Belastungsempfinden [314]. Das Blutlaktat stieg hingegen wåhrend Intervalltraining signifikant stårker als im Dauertraining, was die wesentlich stårkere Beanspruchung der Beinmuskulatur bzw. ihres Energiestoffwechsels bei Intervallbelastung objektiviert. Die linksventrikulåre Ejektionsfraktion stieg in Intervall- und Dauertraining signifikant und in einem vergleichbaren Ausmaû an [314]. Die dargestellten Ergebnisse zeigen, dass die Intervallmethode intensivere Belastungsreize auf die periphere Muskulatur erlaubt als die konventionelle Dauermethode, ohne jedoch den linken Ventrikel stårker zu belasten. Aus diesem Grunde empfiehlt sich das Intervalltraining insbesondere fçr Patienten mit stabiler chronischer Herzinsuffizienz bzw. generell fçr Herzpatienten mit niedriger kardialer Belastungstoleranz bzw. muskulårer Leistungsfåhigkeit. Obwohl die Intervallmethode vorrangig im Fahrradergometertraining angewandt wird, ist sie ebenso fçr ein Gehtraining, z. B. auf dem Laufband, geeignet. In diesem Fall hat sich ein Modus von 60/60 s fçr Belastungsund Erholungsphasen bewåhrt. Wåhrend der Belastungsphasen wird das Gehtempo nach jener Herzfrequenz gestaltet, die ein Patient wåhrend des Fahrradergometer-Intervalltrainings tolerierte. Wåhrend der Erholungsphasen sollte der Patient so langsam wie mæglich weitergehen [321]. z Bestimmung des Intervalltrainings mittels des Steilen Rampentests. Die Belastung fçr die Intervallbelastungsphasen im Fahrradergometertraining wird mittels eines trainingsspezifischen Steilen Rampentests bestimmt (Abb. 28) [319]. Dieser Test ermæglicht die Ermittlung der sog. maximalen Kurzzeitleistung eines Patienten, welche sich auf seine Ausdauerkapazitåt und seine dynamische Muskelkraft stçtzt. Beide Leistungskomponenten werden auch im Intervalltraining beansprucht. Im Steilen Rampentest treten die herzinsuffizienten Patienten in den ersten 3 min bei 10 bis 20 W. Danach wird die Belastung alle 10 sec um 25 W gesteigert. Aufgrund dieser raschen Belastungssteigerung sind viele Patienten muskulår in der Lage, innerhalb einer Belastungstestdauer von 60±80 sec zwischen 150 und 200 W zu leisten. In den allermeisten Fållen wird der Test durch die Beinmuskulatur limitiert. Obwohl die maximale Kurzzeit-Leistung das 2- bis 3fache jener Leistung ausmacht, die ein Patient in einer çblichen diagnostischen Fahrradergometrie (z. B. Steigerung um 10 W/min) erbringen kann, waren kardiopulmonale Messwerte wie Herzfrequenz, Blutdruck und respiratorischer Quotient (das Verhåltnis von O2-Aufnahme zu CO2-Abgabe) am Ende beider Tests vergleichbar [319]. Kardiovaskulåre Komplikationen im Zusammenhang mit dem Steilen Rampentest wurden bislang nicht beobachtet bzw. berichtet.

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z Intensitåtsempfehlung fçr ein Ausdauertraining in der Dauermethode. Zur Vorgabe der Intensitåt eines aeroben Ausdauertrainings werden vorrangig 3 Parameter genutzt. Dies sind die Sauerstoffaufnahme, die Trainingsherzfrequenz und die subjektive Belastung. Ihre Anwendung erfolgte jedoch in einer groûen Variabilitåt [232]. Fçr die Dosierung mittels Sauerstoffaufnahme wurden Intensitåten von 40±80% der Peak-Sauerstoffaufnahme erfolgreich angewandt [42, 43, 159, 222, 230] und dementsprechend in Richtlinien empfohlen [17, 48]. Die individuelle Wahl des Prozentsatzes hångt u. a. von der initialen Belastungstoleranz, vom Trainingszustand und der Trainingsphase eines Patienten ab. Die Vorgabe der Belastungsintensitåt durch die Herzfrequenz basiert auf einer weitgehend linearen Beziehung zwischen Herzfrequenz und Sauerstoffaufnahme bei gesteigerter Belastung. In Trainingsstudien mit herzinsuffizienten Patienten wurden Trainingsintensitåten z. B. von 60±80% der Herzfrequenzreserve [75, 227, 505] oder 60±80% der Peak-Herzfrequenz angegeben [8, 89]. Solche Trainingsherzfrequenz-Empfehlungen berçcksichtigen jedoch nicht die gestærte Kraft-Frequenz-Beziehung der Myokardfunktion eines insuffizienten Herzens [170, 332]. Da sich eine medikamentæse Langzeitsenkung der Herzfrequenz (welche mit einer Verånderung der diastolischen Funktion und des myokardialen Metabolismus in Zusammenhang steht) von Bedeutung fçr die myokardiale Erholung gezeigt hat [23], impliziert dies ± theoretisch gesehen ±, dass eine mæglichst niedrige Trainingsherzfrequenz fçr herzinsuffiziente Patienten gçnstig ist. Bei gesunden Personen korrelierten Trainingsintensitåten zwischen 40 und 80% der Peak-Sauerstoffaufnahme mit subjektiven Belastungswerten zwischen 12 und 15 (d. h. zwischen ¹leichtª und ¹måûig-schwerª) auf der Borg-Skala (minimaler Wert = 6 [sehr, sehr leicht], maximaler Wert = 20 [sehr, sehr schwer]). Einige Studien zeigen, dass herzinsuffiziente Patienten Belastungsintensitåten bei einem Wert von 13 (¹måssig anstrengendª) gut tolerierten [222]. Da jedoch erfahrungsgemåû viele Patienten eine Trainingsbelastung nicht zuverlåssig einzuschåtzen vermægen, sollte das subjektive Belastungsempfinden lediglich als ergånzendes Kriterium zur Trainingsdosierung herangezogen werden. z Dauer und Håufigkeit des Ausdauertrainings. Als Determinanten einer Trainingsbelastung stehen Intensitåt, Dauer und Håufigkeit in enger Beziehung. Dass heiût, in Bezug auf die Effektivitåt des Trainings kann eine geringe Intensitåt z. T. kompensiert werden, indem die Trainingshåufigkeit erhæht oder einzelne Trainingseinheiten verlångert werden. Trainingsstudien zeigen eine groûe Variabilitåt bezçglich angewendeter Dauer und Håufigkeit eines Ausdauertrainings. Sie reichen von 10±60 min pro Session bzw. von 3±7 Trainingseinheiten pro Woche [41, 43, 127, 230, 320, 505]. Die zu wåhlende Dauer und Håufigkeit eines Trainings und die spåtere Steigerung dieser Parameter hångt vom klinischen und funktionellen Zustand eines Patienten sowie von seiner Belastungsanpassung im Laufe einer Trainingsphase ab.

8.2 Ausdauertraining bei chronischer Herzinsuffizienz

z

Fçr Patienten mit einer geringen Belastungstoleranz von < 3 Mets (was 25±40 W entspricht) kænnen mehrere kurze Belastungseinheiten von jeweils 10 min pro Tag empfehlenswert sein. Fçr Patienten mit einer guten Belastungstoleranz von 3±5 Mets (entsprechend 40±80 W) scheinen dagegen 1±2 Trainingsbelastungen pro Tag von jeweils 20 min angemessen zu sein. Fçr Patienten mit einer hohen Belastungstoleranz von > 5 Mets werden 3±5 Trainingseinheiten pro Woche von jeweils 30 min empfohlen [20, 312]. z Dynamik der Trainingsanpassungen. In Bezug auf die Dynamik von Trainingsanpassungen innerhalb eines 52-wæchigen Trainings wurden erste Verbesserungen nach 4 Wochen berichtet. Die maximal erreichte Verbesserung der kardiopulmonalen Leistungsfåhigkeit stellte sich zwischen 16 und 24 Wochen ein; danach kam es zu einem Plateau der untersuchten Parameter [222].

8.2.2 Krafttraining fçr Kraftausdauer und Ausdauerleistungsfåhigkeit Chronische Herzinsuffizienz geht mit einer Abnahme der Muskelmasse und Muskelkraft einher. Die Muskelmasse und Arbeitsmuskulatur erklåren zu einem hohen Prozentsatz die Varianz der Belastungsintoleranz und Prognose von herzinsuffizienten Patienten [202, 489]. Dies legt die Einbeziehung eines Muskelaufbautrainings oder Krafttrainings in das Trainingsprogramm von herzinsuffizienten Patienten nahe. Da die chronische Herzinsuffizienz eine progrediente Erkrankung ist (die 5-Jahres-Mortalitåt liegt bei 50%: [174], kann ein deutlicher Muskelaufbau ± wie etwa im Leistungsoder Breitensport ± nicht das Ziel eines Krafttrainings sein. Vielmehr geht es darum, den Verlust an Muskelmasse aufzuhalten bzw. zu verzægern, der durch die mit der chronischen Herzinsuffizienz einhergehenden neurohumoralen und håmodynamischen Verånderungen sowie durch kærperliche Schonung frçher oder spåter unweigerlich zu erwarten ist. Aufgrund der indizierten Methodik (Tab. 13) ist das primåre Ziel dieses Krafttrainings die Verbesserung der dynamischen Kraft und Kraftausdauer. Bis Mitte der 90er Jahre wurde die Anwendung eines Krafttrainings bei Herzinsuffizienz kategorisch abgelehnt. Die Begrçndung lag zum einen in den hohen Blutdruckwerten, die bei gesunden Sportlern wåhrend Kraftbelastung gemessen wurden [307]. Zum anderen lag sie in den pathologischen kardiovaskulåren Reaktionen, die herzinsuffiziente Patienten wåhrend isometrischer Haltearbeit (Handgrip) çber > 3 min bei einer Kontraktionsintensitåt von nur 30% der maximalen Kontraktionskraft (MVC) zeigten: einen markanten Anstieg des systemischen Gefåûwiderstandes, die Abnahme der linksventrikulåren Ejektionsfraktion und des Schlagarbeit-Index des linken Ventrikels [114, 166, 233]. Solche Reaktionen zeigen klar eine akute Ûberlastung des linken Ventrikels wåhrend der isometrischen Kraftbelastung. Die Einstellung gegençber dem Krafttraining mit herzinsuffizienten Patienten verånderte sich, nachdem håmodynamische Messungen wåhrend dy-

85

86

z

8 Spezielle Krankheitsbilder

Tabelle 13. Dosierungskriterien fçr ein Krafttraining bei kompensierter chronischer Herzinsuffizienz Kardiovaskulåre Belastung ist abhångig von

Dosierungsempfehlungen in der Literatur

z Art der Muskelarbeit (statisch ± dynamisch) z Kontraktionsintensitåt

dynamisch

z Dauer der Belastungsphasen z Verhåltnis Belastung:Erholung z Anzahl der Ûbungsstationen bzw. Ûbungssets z Anzahl der Wiederholungen pro Set z Geschwindigkeit pro Muskelkontraktion z Græûe der belasteten Muskelmasse a

50±60% 1RM (MVC) (initial 40±50% 1RM [MVC]) a ³ 60 s ³1:2 4±6, 1±2 6±10 6 sec einbeinig ? beidbeinig ? Oberkærper ?. . .

1 RM = 1 Repetition Maximum; MVC = Maximum Voluntary Contraction

namischer Kraftbelastung mit herzinsuffizienten Patienten vorlagen. Die wesentlichen Ergebnisse von 4 wegweisenden Studien werden im Folgenden aufgefçhrt. In der Studie von Cheetham et al. [84] wurden Patienten mit schwerer Herzinsuffizienz (NYHA II, III und III±IV) çber jeweils 100 sec bei jeweils 25 Wiederholungen durch Biceps-curl and beidbeinige Beinpresse-Arbeit mit 40% MVC belastet. Zusåtzlich fçhrten die Patienten eine submaximale Fahrradergometrie durch. Als relevante Ergebnisse sind hervorzuheben: 1. Kraftbelastungen mit Oberkærper bzw. Unterkærper fçhrten zu niedrigeren Herzfrequenzen als eine submaximale Fahrradergometrie. 2. Der mittlere arterielle Blutdruck erwies sich fçr beide Kraftbelastungen und Fahrradergometrie vergleichbar. 3. Nicht nur bei der Fahrradergometrie, sondern auch bei Kraftbelastung setzte mit Abfall des Schlagvolumens ein Anstieg der Herzfrequenz ein und fçhrte zur Erhæhung des Herzzeitvolumens. In Mc Kelvie's Studie [309] wurde einbeinige Arbeit an der Beinpresse mit 2 Sets von je 10 bei einer Kontraktionsintensitåt von 70% 1 RM (1-RepititionMaximum) durchgefçhrt und mit einer stufenweise gesteigerten Fahrradergometrie verglichen. Bei Kraftbelastung zeigten die herzinsuffizienten Patienten niedrigere Werte fçr Herzfrequenz und Druck-Frequenz-Produkt als wåhrend der Fahrradergometrie bei einer Intensitåt von 70% der PeakSauerstoffaufnahme. Die Messwerte fçr die linksventrikulåre Ejektionsfraktion sowie die diastolischen und systolischen Volumina des linken Ventrikels waren bei Kraftbelastung vergleichbar mit jenen bei Fahrradergometrie. Die erste invasive Untersuchung der zentralen Håmodynamik (Rechtsherzkatheter) wåhrend dynamischer Kraftbelastung (beidbeinige Beinpresse, je-

8.2 Ausdauertraining bei chronischer Herzinsuffizienz

z

weils 4 Sets von Arbeits- und Erholungsphasen çber jeweils 60 s/120 s, pro Arbeitsphase 12 Wiederholungen, Kontraktionsintensitåt von 60 und 80% MVC) wurde von Meyer et al. [316] durchgefçhrt. Die Patienten befanden sich im NYHA-Stadium II und III und wiesen eine linksventrikulåre Ejektionsfraktion von 26 Ô 3% auf. Relevante Ergebnisse waren: Selbst bei Kontraktionsintensitåten von 80% MVC fiel wåhrend der Belastung der systemische Gefåûwiderstand signifikant ab. Das Ausmaû dieses Abfalls war bei der Belastung mit 80% MVC relativ græûer als bei der Belastung mit 60% MVC. Ein interessanter Parameter, welcher die akute Toleranz der Kraftbelastung durch den linken Ventrikel darstellt, ist der Schlagarbeit-Index. Er integriert die Vorlast (gemessen durch den diastolischen Pulmonalarteriendruck), die Nachlast (gemessen durch den mittleren arteriellen Blutdruck) und die Kontraktilitåt (gemessen durch das Schlagvolumen). Wåhrend der Kraftbelastung mit 80% MVC stieg der Schlagarbeit-Index in einem geringen, aber signifikanten Maûe. Der Anstieg fiel ebenfalls relativ græûer aus als bei der 60%-Belastung. Diese Ergebnisse zeigen eine gesteigerte linksventrikulåre Funktion wåhrend dynamischer Kraftbelastung. In der Studie von Karlsdottir et al. [218] wurden echokardiographische Messungen bei chronisch herzinsuffizienten Patienten (NYHA II/III; mittlere Ejektionsfraktion 35 Ô 5%) erhoben, wåhrend sie an der Beinpresse, Schulterpresse und am Biceps-curl trainierten (Sets mit jeweils 10 Wiederholungen, Kontraktionsintensitåt 60±70% 1 RM). Ferner erfolgten echokardiographische Messungen wåhrend einer 12-minçtigen Steady-State-Fahrradergometerbelastung mit einer Intensitåt von 90% der ventilatorischen Schwelle. Zum Vergleich unterzogen sich auch klinisch stabile Koronarpatienten mit leichter linksventrikulårer Dysfunktion (LVEF 56 Ô 8%) sowie gesunde Probanden dem gleichen Belastungs- und Untersuchungsprocedere. Die wesentlichen Ergebnisse sind: Bei herzinsuffizienten Patienten stieg wåhrend submaximaler Ergometerbelastung die linksventrikulåre Ejektionsfraktion von durchschnittlich 35 auf 42%, wåhrend sie bei der Kraftbelastung an Beinpresse, Schulterpresse und Bicepscurl unveråndert blieb (zwischen 38±35%). Die Reaktionen der Ejektionsfraktion lieû somit keine signifikante Verschlechterung der linksventrikulåren Funktion von der Ruhe zur Belastung erkennen. Im Vergleich zu den Koronarpatienten und Gesunden lagen bei den herzinsuffizienten Patienten die absoluten Ejektionsfraktionen zwar deutlich niedriger, jedoch verånderten sich die Ejektionsfraktionen wåhrend Kraftbelastungen und Fahrradergometrie bei den Patienten und Probanden in vergleichbarer Weise. Diese Ergebnisse zeigen, dass im Gegensatz zur statischen Kraftbelastung (s. o.) die dynamische Kraftbelastung durch rhythmische Abfolge von submaximalen Muskelkontraktionen dazu beitrågt, den venæsen Rçckfluss aufrecht zu erhalten, den systemischen Widerstand zu senken, den Blutfluss in der peripheren Muskulatur aufrecht und die Nachlast des linken Ventrikels in tolerablen Grenzen zu halten. Hiermit verbunden ist die gute Toleranz dynamischer Kraftbelastung durch Patienten mit klinisch stabiler Herzinsuffizienz.

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z

8 Spezielle Krankheitsbilder

z Dosierung eines Krafttrainings. Wie ist ein solches Krafttraining zu dosieren? In der Literatur finden sich zwar Hinweise auf eine Vielzahl von Dosierungskriterien, jedoch existiert kein Goldstandard. Die Anwendung dieser Dosierungskriterien sowie ihre Kombination (Tab. 13) kann bei Patienten mit unterschiedlicher Pathologie der Herzinsuffizienz, unterschiedlicher Belastungstoleranz und unterschiedlichem Trainingsstatus zu sehr unterschiedlichen kardiovaskulåren Belastungen fçhren. Der empfohlene Weg fçr eine individuell adåquate Zusammenstellung von Dosierungskriterien fçr ein Krafttraining sollte ganz pragmatisch nach dem Grundsatz erfolgen: Niedrig beginnen, langsam steigern. Studien haben gezeigt, dass Patienten mit stabiler chronischer Herzinsuffizienz rhythmische Kraftbelastungen zumutbar sind, wenn initial die Kontraktionsintensitåt niedrig ist, kleine Muskelgruppen belastet, die Belastungsphasen kurz sowie die Anzahl der Wiederholungen niedrig gehalten werden und das Belastungs-/Pausenverhåltnis bei 1 : 2 oder græûer festgelegt wird (Tab. 13). z Interventionsstudien zum Krafttraining bei Herzinsuffizienz. Gegenwårtig existieren 11 Studien (Tab. 14), die bei N = 242 herzinsuffizienten Patienten (mittleres Alter 60 Jahre; mittlere Ejektionsfraktion 26% und Range zwischen 11 und 36%; NYHA-Stadium II und III, in einer Studie N = 12 Patienten mit NYHA III-IV) unterschiedliche Methoden eines Krafttrainings anwendeten. In 8 Studien wurde ein kombiniertes Ausdauer- und Krafttraining und in 3 Studien ausschlieûlich Krafttraining durchgefçhrt. Das Krafttraining erfolgte durch Belastung weniger lokaler Muskelgruppen wie auch durch segmentales Training im Rahmen eines Zirkeltrainings. Ûberwiegend wurden Kontraktionsintensitåten von 50±80% 1 RM gewåhlt. Wåhrend durchschnittlicher Trainingsperioden von 12 Wochen (Range 8±24 Wochen) absolvierten die Patienten in allen Studien drei Trainingseinheiten pro Woche. Als Ergebnis zeigte sich zusammenfassend eine Zunahme der maximalen Kraft in Græûenordnungen zwischen 15 und 40% der Ausgangskraft sowie eine Verbesserung der Belastungszeit und Peak-Sauerstoffaufnahme von 10±18%. In Bezug auf diese Ergebnisse lieûen sich keine Unterschiede fçr ein kombiniertes Ausdauer- und Krafttraining vs. Krafttraining allein erkennen. In 9 Studien wurden weder wåhrend des Trainings noch in den Stunden danach kardiovaskulåre Zwischenfålle, zunehmende Symptome der Herzinsuffizienz oder die Notwendigkeit fçr eine Erhæhung der Medikation beobachtet. In 3 Studien wurde jeweils eines der folgenden Ereignisse berichtet: Vorhofflimmern [291], Wassereinlagerung [480] sowie ein plætzlicher Herztod zu Hause 3 Tage nach dem letzten Training [435]. Diese Rate negativer Ereignisse entspricht jener, die auch im Rahmen von Trainingsprogrammen ohne Krafttraining beobachtet wurde. Aufgrund des gegenwårtigen Wissensstandes kann somit davon ausgegangen werden, dass Krafttraining bei Herzinsuffizienz als nicht weniger sicher als ein aerobes Ausdauertraining ist.

8.2 Ausdauertraining bei chronischer Herzinsuffizienz

z

Tabelle 14. Trainingsstudien zum Krafttraining bei kompensierter chronischer Herzinsuffizienz Referenz

Kraft-plus aerobes Conraads et al. [95] Delagardelle et al. [104] Barnard et al. [33] Maiorana et al. [292] Oka et al. [356] Adams et al. [9] Hare et al. [167]

Ausdauertraining 27

Trainingsdauer (Wochen)

Kontraktions-intensitåt

50% 1RM a

29

I±II 16 und III±IV 2,7Ô0,5 24

25 26

± I±III

8 8

60±80% 1RM 55±65% 1RM

25 24 26

II±III ± II±III

12 8 8

28 m/11 w

±

27

2,4Ô0,5

12

Pu et al. [382] Tyni-Lenn et al. [480]

36 30

2,2Ô0,1 II±III

10 8

Durchschnitt

26

II±III

12

Magnusson et al. [291] Krafttraining Selig et al. [435]

a

Linksventrikulåre NYHAEjektionsfraktion Stadium (%)

8/8

60±80% 1RM

75% 1RM 60±80% 1RM 30±60 s/Set, Intensitåt niedrig 80% 1RM

30 s/Set, Intensitåt måûig 80% 1RM 2 ´ 25 Wiederholungen, Subjektive Belastung: 13 auf Borg-Skala 50±80% 1RM

1 RM = 1 Repetition Maximum

8.2.3 Exzentrisches Training ± eine Alternative zum traditionellen Krafttraining Wenn sich ein Muskel bei Kontraktion verlångert (exzentrische Kontraktion), ist er fåhig, eine signifikant græûere Kraft zu generieren als bei Kontraktionen mit Muskelverkçrzung (konzentrische Kontraktion). Viele Belastungen des tåglichen Lebens fordern sowohl konzentrische als auch exzentrische Muskelarbeit. Zum Beispiel arbeiten die Oberschenkelmuskeln beim Treppen-Hinabgehen, Bergabgehen oder beim Hinsetzen exzentrisch, beim Treppen- oder Bergaufgehen und beim Aufstehen aus dem Sitz hingegen konzentrisch. Junge gesunde Månner konnten wåhrend des exzentrischen Fahrradergometertrainings (d. h. bei Abbremsung des Widerstandes der Pedalen) eine

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z

8 Spezielle Krankheitsbilder

um das 5- bis 7fach græûere Kraft in der belasteten Muskulatur generieren als bei konzentrischer, den Widerstand çberwindender Fahrradergometerarbeit. Unerwartet zeigte sich, dass bei dieser exzentrischen Belastung nicht nur die metabolische Beanspruchung vergleichbar war, sondern auch Herzfrequenz und Blutdruck nicht hæher anstiegen als bei der konzentrischen Arbeit [261, 262]. Da das Ausmaû der trainingsbedingten Muskelmassen- und Kraftzunahme eine Funktion der wåhrend des Trainings generierten Muskelkraft ist, resultierten 8 Wochen dieses exzentrischen Ergometertrainings in einer signifikanten Zunahme des Muskelfaserquerschnitts und der maximalen isometrischen Kraft der Knieextensoren. Håufig çbersteigt das Ausmaû der Verbesserungen, die durch exzentrisches Training erreicht werden, jene Verbesserungen, die durch ein traditionelles Krafttraining von vergleichbarer Dauer zu erzielen sind [261]. Wie sind Muskeln fåhig, solch hohe Kråfte bei geringem metabolischem Bedarf und geringer Herzkreislaufbeanspruchung aufzubringen? Im Vergleich zu konzentrischer Muskelarbeit ist der Energiebedarf wåhrend exzentrischer Muskelarbeit relativ geringer, da hierbei die Muskulatur Bremsarbeit statt Ûberwindungsarbeit leistet [47, 261, 262, 278]. Bei exzentrischer Muskelarbeit çbersteigt die Kraft, die auf den Muskel wirkt, zu jeder Zeit jene Kraft, die vom Muskel generiert wird. Die Folge ist, dass der Muskel wåhrend der Verlångerung bei der exzentrischen Kontraktion mechanische Energie als sog. ¹Recoilª-Energie absorbiert. Diese wird teilweise an den Muskel zurçckgegeben, wenn dieser sich innerhalb eines Dehnungs-Verkçrzungs-Zyklus konzentrisch kontrahiert [278]. Bevor exzentrisches Training fçr kardiovaskulåre Patienten empfohlen werden kann, ist die Beanspruchung des Herz-Kreislauf-Systems und Stoffwechsels bei exzentrischer Muskelarbeit zu untersuchen. Koronarpatienten mit leicht reduzierter linksventrikulårer Funktion (LVEF 57 Ô 7%) entwickelten in einem vergleichenden exzentrischen und konzentrischen 20-minçtigen Fahrradergometertraining (Intensitåt 60% peak VO2) exzentrisch eine 3,6fach hæhere muskulåre Leistung. Der mittlere arterielle Blutdruck, der systemische Gefåûwiderstand, Pulmonalkapillardruck und der Herzindex blieben im Durchschnitt im Bereich physiologischer Werte. Zudem waren diese Werte vergleichbar mit jenen bei konzentrischer Belastung. Ein 8-wæchiges Trainingsprogramm fçhrte bei keinem der teilnehmenden Patienten zu einer Verschlechterung der linksventrikulåren Funktion [322]. Diese Ergebnisse weisen auf eine Dissoziation zwischen muskulårer Kraftentwicklung und kardiovaskulårer Beanspruchung wåhrend exzentrischer Muskelarbeit hin. Leider stehen fçr herzinsuffiziente Patienten Toleranz- und Interventionsstudien noch aus. Jedoch scheint aufgrund der vorliegenden Erkenntnisse bei Gesunden und Koronarpatienten das exzentrische Muskeltraining theoretisch auch fçr herzinsuffiziente Patienten eine weitere Methode zu sein, um dem Krafttraining åhnliche oder aber noch hæhere Belastungsreize auf die periphere Muskulatur zu setzen und dabei die kardiovaskulåre Beanspruchung gering zu halten. Bis spezifische Trainingsgeråte (wie z. B. exzentrische Fahrradergometer) kommerziell zur

8.2 Ausdauertraining bei chronischer Herzinsuffizienz

z

Verfçgung stehen, kann exzentrisches Muskeltraining konventionell durchgefçhrt werden, z. B. durch Sit-downs, Bergab- oder Treppeabgehen.

8.2.4 Sicherheit und Ûberwachung Die in Richtlinien festgelegten Kontraindikationen fçr ein kærperliches Training sowie die Kriterien fçr den Abbruch eines Trainings bei akuter klinischer Verschlechterung [118] sind die Basis fçr ein sicheres und erfolgreiches Training. Herzinsuffiziente Patienten sollten ein Trainingsprogramm grundsåtzlich unter fachkundiger Anleitung und Ûberwachung beginnen. Erst bei adåquaten Reaktionen wåhrend eines mindestens 3-monatigen çberwachten Trainings kann dieses nach und nach durch ein Heimtraining ergånzt werden. Im çberwachten Training sind Herzfrequenz, Blutdruck und Herzrhythmus zu kontrollieren, das subjektive Wohlbefinden zu erfragen, und vor und nach Training sowie ggf. auch wåhrend des Trainings ist die Auskultation von Herz und Lunge vorzunehmen (Tab. 15). Eine Trainingsbelastung ist zu modifizieren bzw. abzubrechen, wenn unter gesteigerter Trainingsbelastung der Blutdruck akut um mehr als 10 mmHg abfållt, bedeutsame Atemnot auftritt (³ 14 auf Borg-Skala), sich ein 3. Herzton oder pulmonale Rasselgeråusche unter Belastung entwickeln und bedeutsame Herzrhythmusstærungen, thorakale Beschwerden oder allgemeine Erschæpfung auftreten [118]. Sowohl im çberwachten Training als Tabelle 15. Sicherheitskriterien fçr ein kærperliches Training bei chronischer Herzinsuffizienz Vor Training

Wåhrend Training

Im Vergleich zum letzten Training . . . z Verånderung des Kærpergewichtes?

Monitoring von . . .

Nach Training

z Herzfrequenz und Herz- z Auskultation von Herz rhythmus (kontinuierlich) und Lunge (3. Herzton? Rasselgeråusche?) z Auskultation von Herz u. Lunge z Blutdruck z Allgemeines Wohlbefinden? (3. Herzton? Rasselgeråusche?) (einmal bis mehrmals) Symptome? z Periphere Údeme? z Patientenschåtzung von Dyspnoe und Muskelermçdung (Borgskala) z Pråsenz von anderen z Akute Ønderungen in Beschwerden? Herzfrequenz, Herzrhythmus, (thorakale Beschwerden, Blutdruck? Schwindel, . . .) z Ggf. Auskultation von Herz z Ønderung in allgemeinem und Lunge Wohlbefinden? (Entwicklung 3. Herzton? Symptomatik? Rasselgeråusche?)

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z

8 Spezielle Krankheitsbilder

auch im Heimtraining sind Inhalt und Dosierung des Trainings sowie Herz-Kreislauf-Reaktionen als Monitoringgrundlage fçr den betreuenden Arzt zu protokollieren.

z! Kærperliches Ausdauertraining gilt heute als integraler Bestandteil des Therapieregi-

mes von Patienten mit klinisch stabiler chronischer Herzinsuffizienz. Die Methodik des Ausdauertrainings ist der aktuellen klinischen Situation und der Belastungstoleranz eines Patienten individuell anzupassen. Die primår empfohlenen Belastungsarten sind Geh- und Fahrradergometertraining. Dabei ermæglicht die Intervallmethode relativ hæhere Belastungsreize auf die periphere Muskulatur als die kontinuierliche Dauermethode, ohne kardiovaskulår stårker zu beanspruchen. Die Intensitåt, Dauer und Håufigkeit des Trainings ist im Rahmen der Empfehlungen in der Literatur individuell zu wåhlen und zu gestalten. Das aerobe Ausdauertraining sollte durch dynamische Kraftbelastungen ergånzt werden; es trågt çber den Erhalt bzw. die Verbesserung der Muskelkraft und -masse zur Kraftausdauer und Ausdauerleistungsfåhigkeit bei.

8.3 Plætzlicher Herztod beim Sport ¹Sport ist Mordª ist ein beliebter Spruch. In ihm spiegeln sich die Erfahrungen spektakulårer Todesfålle, die sich zwar sehr selten, aber mit umso græûerer Publizitåt wåhrend der Sportausçbung ereignen. Eine unter 1 Million Frauen und 5 bis 8 unter 1 Million Månnern mçssen çbers Jahr damit rechnen, wåhrend des Sports einen plætzlichen Tod zu erleiden [245]. Da es bei den Sportlern ¹gesundeª und leistungsfåhige Menschen in der Regel vællig unerwartet trifft, erregt dies natçrlich ± von der persænlichen Tragik abgesehen ± auch groûe æffentliche Aufmerksamkeit. Die Weltrekordhalterin çber 100 m, Florence Griffith-Joyner, die Leichtathletin Birgit Dressel (Siebenkåmpferin), der Eiskunstlåufer Heiko Fischer, der Hammerwerfer Uwe Beyer, die Fuûballer Bruno Pezzey und Axel Jçptner, sie alle starben mit Ausnahme von Griffith-Joyner an Herzversagen. Als plætzlicher Herztod gilt dabei jedes kardiale Ereignis, das innerhalb einer Stunde zum Tod fçhrt [147]. Eine Autopsie von Florence Griffith-Joyner belegte, dass bei ihr ein Anfallsleiden als Folge eines Hirntumors die Ursache des Todesfalls war [406]. Maron et al. [299] verfolgten zwischen 1976 und 1994 insgesamt 215 413 Marathonlåufer. In dieser Zeit kam es zu 4 Todesfållen, einer Rate von 0,002% entsprechend. 3 Todesfålle traten unmittelbar wåhrend des Laufens auf, einer unmittelbar hinterher. Ursachen waren in 3 Fållen atherosklerotische Verengungen der Herzkranzgefåûe und einmal ein anomaler Abgang eines Koronargefåûes. Solche Ereignisse treten damit so selten auf, dass die Autoren eine routinemåûige årztliche Untersuchung als nicht gerechtfertigt bzw. praktikabel ansehen.

8.3 Plætzlicher Herztod beim Sport

z

Es stellt sich die Frage, ob die sportliche Anstrengung solche Ereignisse triggert, sie also unter kærperlicher Belastung håufiger als in Ruhe auftreten und ob sie durch kontinuierliches Ausdauertraining vermeidbar sind. Mit diesen Problemen beschåftigte sich die Arbeitsgruppe um Albert [15]. Im Rahmen der Physicians' Health Study wurden 22 071 Ørzte (ausschlieûlich Månner) im Alter von 40±84 Jahren beobachtet. 122 plætzliche Herztodesfålle traten in 12 Jahren auf. 17 davon ereigneten sich wåhrend einer anstrengenden kærperlichen Aktivitåt 19, sechs unmittelbar danach (innerhalb 30 min). Das Risiko, wåhrend einer moderaten kærperlichen Aktivitåt zu versterben war also auf das fast 17fache erhæht. Die Håufigkeit des Plætzlichen Herztodes korrelierte mit zunehmendem Alter, Rauchen, Diabetes und Hypertonus. Regelmåûiger Fischkonsum und Alkoholgenuss zeigten dagegen einen pråventiven Effekt. Im Vergleich zu Untrainierten betrug das Risiko, wåhrend der Sportausçbung zu versterben, bei trainierten Teilnehmern nur 15%. Dennoch verblieb ein kleines Restrisiko. Dies steht scheinbar im Widerspruch zu den zahlreichen Studien, die eine Senkung der kardialen wie der Gesamtmortalitåt belegen. Wenige haben sich jedoch speziell mit dem plætzlichen Herztod beschåftigt, in den meisten Studien wurden dagegen alle auf das Herz bezogenen Todesfålle oder çberhaupt alle Todesfålle aus jedweder Ursache berçcksichtigt. Die gçnstigen Gesamteffekte des Sports çbertreffen offensichtlich die wenigen negativen Ereignisse bei Weitem. Plætzliche Herztodesfålle (unabhångig von kærperlicher Aktivitåt) ereignen sich håufiger in den Morgenstunden zwischen 7 und 11 Uhr [333]. Sie unterliegen damit einem biologischen Rhythmus, der u. a. von der Balance zwischen sympathischem und parasympathischem Nervensystem abhången dçrfte [40]. Somit stellt sich die Frage, ob ein Training in den Morgenstunden riskanter ist. Albert et al. [15] konnten in ihrer Studie keine tageszeitlichen Unterschiede finden. Als mægliche Ursachen der tragischen Ereignisse werden Fehlsteuerungen im sympathischen Nervensystem und Plaquerupturen diskutiert. Sportliche Anstrengungen aktivieren die sympathischen Elemente des autonomen Nervensystems und dåmpfen den parasympathischen Anteil [372]. Dies kann das Entstehen von Kammerflimmern begçnstigen. Desgleichen kann die mechanische Belastung der Gefåûwånde durch die vermehrte Blutstræmung unter erhæhtem Druck zu Plaquerupturen fçhren [73]. Maron [300] sieht bei 80% der çber 35-Jåhrigen eine KHK als Ursache. Bei Jçngeren wurden bei Autopsien ganz unterschiedliche Erkrankungen gefunden [298] (Tab. 16). Insbesondere die Myokarditis hat groûe Bedeutung fçr die pråventive Beratung ± gilt es doch, wåhrend eines fieberhaften Infektes, der manchmal unbemekt mit einer Herzmuskelentzçndung einhergehen kann, auf Sport 19

Jogging, Tennis 68%; andere Sportarten 25%; schwere Gartenarbeit oder håusliche Reparaturarbeiten (7%).

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8 Spezielle Krankheitsbilder

Tabelle 16. Ursachen des plætzlichen Herztodes beim Sport [298] Herzkrankheiten

%

z Hypertrophe Kardiomyopathie und unklare Linkshypertrophie z Commotio cordis z Koronare Anomalie z Myokarditis z Aortenaneurysma, rupturiert (Marfan) z Arrhythmogene rechtsventrikulåre Kardiomyopathie z Koronare Muskelbrçcken z Aortenklappenstenose z Koronare Herzkrankheit z Andere: z. B. QT-Syndrom, dilatative Kardiomyopathie

33,9 19,9 13,7 5,2 3,1 2,8 2,8 2,6 2,6 <2,5

zu verzichten. Erinnert sei auch an die Tatsache, dass das Immunsytem nach græûeren Anstrengungen einen Einbruch erlebt. Die krankhaften Prozesse reichen zumindest einige Tage çber die Entfieberung hinaus. Eine vællige Wiederherstellung des ursprçnglichen Zustandes wird sogar erst nach 3±4 Wochen erreicht. Empfehlenswert ist es deshalb, frçhestens 3±5 Tage nach Entfieberung wieder mit Sport zu beginnen, und zwar zunåchst mit niedriger Belastung. Erst nach 1±2 Wochen sollte eine allmåhliche Steigerung der Intensitåten stattfinden [406]. Diese Umstånde wurden z. B. dem Fuûballer Axel Jçptner (FC Carl Zeiss Jena) zum Verhångnis. Er starb 1998 nach einem Fuûballspiel, als er trotz eines fieberhaften Infektes am Spiel teilnahm. Die Kenntnis dieser Zusammenhånge sind somit von groûer pråventiver Bedeutung.

z! Regelmåûige

Sportausçbung senkt die Gesamt- und Koronarsterblichkeit merklich, unmittelbar wåhrend der Sportausçbung ist aber das Risiko eines plætzlichen Herztodes ganz geringfçgig erhæht (Dies fçhrte zu dem Begriff des Sportparadoxon [298]. Die Vorteile regelmåûiger Sportausçbung çberwiegen in der Tat betråchtlich, so dass alle wichtigen kardiologischen Gesellschaften beståndige kærperliche Aktivitåt mit Nachdruck empfehlen. Wegen den Gefahren, die von einer Myokarditis ausgehen, sollte wåhrend eines fieberhaften Infektes jede Sportausçbung unterbleiben.

8.4 Schlaganfall Hinter dem Symptom ¹Schlaganfallª verbergen sich ganz unterschiedliche Krankheitsmechanismen. In 20% liegt eine Gehirnblutung zugrunde. 80% der Schlaganfålle dagegen entstehen infolge einer Durchblutungsstærung

8.4 Schlaganfall

z

Tabelle 17. Ursachen eines ischåmischen Hirninfarktes Mechanismus des Gefåûverschlusses

Pathogenese

z embolisch

meist Embolus aus dem Herzen, z. B. Thromben bei Herzinfarkt, bei Vorhofflimmern aus dem Herzohr

z arterioarterielle Embolie

Teilchen einer Plaques (Aorta aszendes, Carotisstenose) reiûen sich los und fçhren im Gehirn zum Gefåûverschluss

z ortsståndiger Gefåûverschluss

durch Thrombose, Entzçndung, Dissektion, kleinere Gefåûe im Gehirn = lakunårer Infarkt

(Gefåûverschluss, hochgradige Stenose), die zur Infarzierung eines Gehirnareals fçhrt. Die Grçnde der Minderdurchblutung sind wiederum recht verschiedenartig. Anders als beim Herzinfarkt, der weit çberwiegend durch einen thrombotischen Koronargefåûverschluss nach rupturierter Plaque entsteht (mit seltenen Ausnahmen, z. B. einer Vaskulitis oder eines Vasospasmus), entwickelt sich so der Schlaganfall aus pathogenetisch ganz unterschiedlichen Prozessen (s. Tab. 17). Auswirkungen von Training bzw. kærperlicher Aktivitåt auf das Schlaganfallrisiko kænnen deshalb nicht einfach analog zum Herzinfarktrisiko unterstellt werden. Die Datenlage ist spårlicher als bei Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Trotzdem liegen Ergebnisse aus groûen Studien vor, die eine grundlegende Wirksamkeit erwarten lassen.

8.4.1 Primårpråvention 2003 erschien eine Metaanalyse von 23 Studien zwischen 1966 und 2002 (18 Kohorten, 5 Fallkontrollstudien), die den Einfluss kærperlicher Aktivitåt auf die Schlaganfallhåufigkeit untersuchte [268]. Es errechnete sich çber alle Studien hinweg im Mittel eine signifikante 27%ige Reduktion des Schlaganfallrisikos, und zwar sowohl aller Schlaganfålle als auch der ischåmischen und håmorrhagischen Ereignisse fçr sich gesehen. Abbott et al. [2] werteten Daten aus dem Honolulu Heart Program mit 8006 teilnehmenden Månnern aus. Bei der Gruppe der ålteren Månner (55±68 Jahre) ergab sich bei den inaktiven oder nur teilweise aktiven Teilnehmern ein im Vergleich mit der aktiven Gruppe 3- bis 4fach erhæhtes Risiko eines Schlaganfalles. Hu et al. [150] untersuchten im Rahmen der schon æfters zitierten Nurses' Health Study die Wirkungen kærperlicher Aktivitåt bei Frauen. Beim Vergleich zwischen den 5 Aktivitåtskategorien (Kriterium: Trainingsumfang) ergaben sich folgende, auf 100% (inaktivste Gruppe) bezogene Abweichungen: 76, 78, 70 und 66%.

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z

8 Spezielle Krankheitsbilder

Eine schlechte Fitness (gemessen als VO2max) zeigte hæhere Schlaganfallraten [255]. Das relative Risiko war um das 3,2fache erhæht und damit vergleichbar mit anderen bekannten Risikofaktoren wie z. B. Hypertonus und Ûbergewicht.

8.4.2 Sekundårpråvention Die meisten Patienten versterben nach einem Schlaganfall an einem Rezidiv oder einem Herzinfarkt. Kærperliche Aktivitåt hat nach Schlaganfall gçnstige psychologische und sensomotorische Effekte. Kraft und Ausdauer nehmen zu, die Funktionen bessern sich [Literaturçbersicht: 150]. Es stellt sich die Frage: kann Ausdauertraining zu einer Senkung von Morbiditåt und Mortalitåt beitragen? Bezçglich einer Sportausçbung sollte besondere Vorsicht walten. Bis 75% der Patienten haben eine gleichzeitige koronare Herzerkrankung [404]. Es gilt das in diesem Kapitel Gesagte: vor Aufnahme eines Trainings sollte durch Ergometrie sicher gestellt sein, dass damit keine Herzmuskelischåmie und keine Rhythmusstærungen provoziert werden. Eine groûe Zahl der Patienten wird durch funktionelle Einschrånkungen nur teilweise an kærperlicher Aktivitåt teilnehmen kænnen. Fçr jede Belastungsstufe ist bei ihnen der Sauerstoffverbrauch (wahrscheinlich durch die funktionellen Einschrånkungen) im Durchschnitt erhæht [150]. Schlaganfallpatienten kænnen jedoch ihre Fitness wie Gesunde trainieren. Die maximale Sauerstoffaufnahme steigt nach Ausdauertraining an (randomisierte Studie von Potempa et al. [379], 42 Patienten mit Hemiparese, Trainingszeit 10 Wochen). Der angesprochene erhæhte Sauerstoffbedarf bei niedrigeren, auch alltåglichen Belastungen låsst sich senken (randomisierte Studie von Macko et al. [287], Patienten mit Hemiparese, 6 Monate). Dadurch ist eine vermehrte Alltagsbelastbarkeit zu erwarten. Daten çber ein reduziertes Zweit-Schlaganfallrisiko oder koronares Risiko in der Sekundårprophylaxe liegen nicht vor.

z! Kærperliche Aktivitåt kann Schlaganfålle verhindern. Auch in der Sekundårpråvention empfehlen kçrzliche Consensus-Statements çbereinstimmend die Anwendung eines aeroben Ausdauertrainings [Ûbersicht: 150].

8.5 Arterielle Verschlusskrankheit Die periphere arterielle Verschlusskrankheit (AVK der Beinarterien) ist eine weitere Manifestation der systemischen Atherosklerose. Andere Erkrankungsursachen wie Vaskulitis oder Embolien spielen zahlenmåûig eine klei-

8.5 Arterielle Verschlusskrankheit

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nere Rolle [334]. Rund 12% der Bevælkerung sind, abhångig vom Alter, davon betroffen. Etwa 1/3 dieser Menschen entwickeln eine Claudicatio intermittens, einen Beinschmerz (je nach Verschlusslokalisation meist Wadenschmerz), der beim Gehen auftritt und erst beim Stehenbleiben wieder abklingt. Bei rund 5% dieser Patienten droht innerhalb der nåchsten fçnf Jahre eine Amputation. Entsprechend dem systemischen Charakter der Erkrankung ist das Risiko, einen Herzinfarkt oder Schlaganfall zu erleiden oder daran zu versterben deutlich erhæht. Die Mortalitåt steigt bei Patienten mit einer schweren kritischen Ischåmie auf 25% jåhrlich [185]. Es liegen keine Untersuchungen zur Auswirkung des kærperlichen Trainings auf eine asymptomatische AVK vor. Dagegen ist Gehtraining, ergånzt durch Muskelkråftigungsçbungen, die Standardtherapie bei Claudicatio und einer medikamentæsen Therapie çberlegen [455]. Eine Metaanalyse der Cochrane-Gruppe umfasste 10 valide randomisierte Studien (Stand 1999) zu diesem Thema [272]. In ihr konnte aufgezeigt werden, dass sich die maximale schmerzfreie Gehzeit durch regelmåûiges Gehtraining um ungefåhr 150% steigern lieû. Mehrere Mechanismen sind als Ursache der Verbesserung dokumentiert, in ihrer Gewichtigkeit aber noch unzureichend einzuordnen. So spielt eine Verbesserung der endothelialen Funktion, des Skelettmuskel-Metabolismus, der Blutviskositåt sowie der entzçndlichen Vorgånge eine Rolle. Die Wirkung einer trainingsinduzierten Zunahme der Durchblutung und Sauerstoffausnutzung ist weniger gut belegt, ihre Bedeutung fçr den klinischen Effekt wird fçr unwahrscheinlich erachtet. Zusåtzlich ist zu erwarten, dass sich analog zu den Befunden bei der KHK die atherosklerotischen Risikofaktoren gçnstig beeinflussen lassen [455].

z! Eine Bedeutung kærperlicher Aktivitåt fçr die Primårpråvention ist analog zu den Ergebnissen bezçglich KHK und Schlaganfall zu vermuten, aber nicht evidenzbasiert belegt. Zur Sekundårpråvention bei einer Verschlusskrankheit im Stadium II mit Claudicatio ist Gehtraining Therapie der Wahl. Zuvor sollte mit einem Belastungstest (z. B. Ergometrie) eine Gefåhrdung durch eine gleichzeitig bestehende KHK ausgeschlossen werden. Empfohlen wird danach eine Gehzeit von etwa 45±60 min mit Einlegung von Ruheintervallen. Die meisten Studien [452, 455] empfehlen eine Gehintensitåt, die in den Ischåmieschmerz hineinfçhrt. Wenngleich einzelne Studien aufzeigen, dass Schådigungen von Muskeln und Nerven dabei auftreten kænnen, çberwiegt doch die Meinung, dass die langfristigen Auswirkungen und die klinische Besserung des Gehvermægens diese Aspekte aufwiegen.

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8 Spezielle Krankheitsbilder

8.6 Krebserkrankungen Kærperliche Aktivitåt hat in der Primårprophylaxe von Krebserkrankungen weniger Aufmerksamkeit gefunden als bei Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Die Studienlage legt allerdings auch hier Einflçsse nahe. Beispielsweise war eine hohe kærperliche Fitness mit einer verminderten Karzinommortalitåt assoziiert [51]. Umgekehrt stieg die Krebssterblichkeit inaktiver Frauen in der Studie von Hu et al. [201] signifikant an (relatives Risiko: ca. 1,3 bei wæchentlicher Bewegung < 1 h versus ³ 3,5 h). Davey Smith et al. [102, 6700 Månner] wiesen eine inverse Beziehung von Gehtempo und Gesamtmortalitåt sowie Inzidenz von Krebserkrankungen nach. Nahezu 170 græûere epidemiologische Untersuchungen beschåftigen sich mit den einzelnen Krebsarten [Stand 2002, Ûbersicht bei Friedenreich, Orenstein [133]]. Die Autoren halten eine reduzierte Sterblichkeit durch kærperliche Aktivitåt beim Mamma- und Kolonkarzinom fçr çberzeugend nachgewiesen. Als nicht eindeutig schåtzen sie die Befunde beim Prostatakarzinom, Lungen- und Endometriumkarzinom ein. Alle anderen Krebsarten gelten als unzureichend untersucht. In der Regel handelt es sich um Kohortenstudien, die Assoziationen nachweisen, aber keine Kausalitåten. So ist es zum Beispiel mæglich, dass kærperlich aktive Menschen ein hæheres Kærperbewusstsein haben und Vorsorgeuntersuchungen håufiger wahrnehmen. Dadurch kænnte sich eine gesenkte Karzinommortalitåt ebenfalls erklåren. Relativ gut untersucht ist die Auswirkung kærperlicher Aktivitåt auf das Brustkrebsrisiko. Mammakarzinome nehmen auf der Håufigkeitsliste der Karzinommortalitåt in der Europåischen Union eine Spitzenstellung ein [276]. Die Autoren der meisten Reviews halten es zwar fçr verfrçht, schon jetzt definitive Aussagen zu diesem Thema zu treffen. Allerdings belegte die Mehrzahl der Studien eine signifikante Risikominderung [Ûbersicht: 369]. Regelmåûig trainierende Frauen hatten dort eine um rund 1/3 verringerte Brustkrebsinzidenz [211, 459]. Die Trainingsdauer scheint dabei bedeutsamer zu sein als die -intensitåt [453]. Rockhill et al. (1999) analysierten die Daten der Nurses' Health Study und verglichen die Risiken von Frauen, die 7 oder mehr Stunden pro Woche trainierten mit jenen, die weniger als 1 Stunde kærperlich aktiv waren. Dabei stellte sich eine signifikante Risikominderung um 18% fçr die aktivere Gruppe heraus. Eine dosisabhångige Beziehung zwischen Brustkrebsinzidenz und Umfang der kærperlichen Aktivitåt konnte belegt werden. Kolorektale Karzinome (Darmkrebs) sind ebenfalls håufig und befinden sich nach den Mammakarzinomen bei Frauen und Bronchialkarzinomen bei Månnern an 2. Stelle der Krebssterblichkeit in der Europåischen Union [276]. Heitkamp u. Bott [178] stellten eine Ûbersicht von 39 Studien zum Kolonkarzinom sowie 25 Studien zum Rektumkarzinom zusammen. Die sehr divergierenden Methoden, insbesondere im Hinblick auf die Erfassung

8.6 Krebserkrankungen

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kærperlicher Aktivitåt, lieûen eine Metaanalyse im klassischen Sinn nicht zu. 16 Studien zeigten signifikante, 16 tendenzielle und 7 negative Korrelationen zwischen kærperlicher Aktivitåt und Kolonkarzinomen. Die Autoren erachten gçnstige Effekte von kærperlicher Bewegung damit fçr sehr wahrscheinlich. In der Arbeit von Chao et al. [81] werden zu diesem Thema die Daten von rund 70 000 Månnern und 80 000 Frauen ausgewertet. Die Autoren fanden dabei eine inverse Beziehung zwischen Karzinomsterblichkeit und Trainingsdauer bzw. -intensitåt. Divergierend sind die Ergebnisse beim Rektumkarzinom. Entgegen der Studiençbersicht bei Heitkamp u. Bott [178] fand die Arbeitsgruppe um Chao et al. [81] auch hier signifikante Assoziationen zwischen gesenkter Mortalitåt und gesteigerter kærperlicher Aktivitåt. In der Health Professionals Follow-up-Studie [145] wurde die Assoziation zwischen kærperlicher Aktivitåt und der Inzidenz bzw. Progression des Prostatakarzinoms zwischen 1986 und 2000 untersucht. Die çber 47 000 Teilnehmer gaben Auskunft çber ihre wæchentlichen Trainingszeiten (u. a. Walken, Joggen, Radfahren u. a.). Eine Risikoreduktion lieû sich nicht allgemein, sondern nur in der Altersgruppe der çber 64-Jåhrigen belegen. Hier kam es allerdings bei einer kærperlicher Aktivitåt von mindestens 3 h in der Woche zu einer deutlichen Risikoreduktion von fast 70%, ein fortgeschrittenes oder tædliches Prostatakarzinom zu erleiden. Auch das Risiko, an einem Pankreaskarzinom zu erkranken, konnte bei Adipæsen mit regelmåûiger Bewegung um bis zu 55% gesenkt werden [323], Daten aus ¹Health Professionals Follow-Up Studyª und ¹Nurses' Health Studyª, 47 000 Månnern und 117 000 Frauen). Peterson [375] berichtet, dass kærperliche Aktivitåt augenscheinlich in der Lage ist, verschiedene Aspekte der Lebensqualitåt, inklusive der Mçdigkeit, wåhrend und nach einer Krebsbehandlung positiv zu beeinflussen. Die mæglichen Wirkungsweisen eines Ausdauertrainings sind vielschichtig und noch wenig erforscht. Das Hauptaugenmerk richtet sich auf die bei kærperlich Aktiven gesteigerte Immunabwehr mit ihrer Fåhigkeit, Krebszellen zu zerstæren. Zahl und Aktivitåt von Makrophagen, Killerzellen und ihrer regulierenden Zytokine steigen an. Die Lymphozytenproliferation nimmt zu [133, 223, 440, 515]. Diese Effekte kænnten in der Lage sein, die Håufigkeit einiger Infektionen und wahrscheinlich bestimmter Krebsarten zu senken [375]. Weitere denkbare Faktoren werden in der Steigerung antioxidativer Prozesse gesehen. Insulinspiegel und Insulin-like-Growth-Faktor-Spiegel sinken [419]. Zellteilungsprozesse werden damit weniger stimuliert und der Zelltod eher ermæglicht. Eine Reduzierung des viszeralen Fettes kænnte zu einer verminderten Freisetzung dort gespeicherter Karzinogene beitragen. Bei der Protektion des Mammakarzinoms spielt sehr wahrscheinlich die Senkung des Ústrogenspiegels eine Rolle. Sie ist auch fçr die bekannten Phånomene einer verspåtet einsetzenden Menses und vermehrter anovulatorischer Zyklen bei Sportlerinnen verantwortlich. Regelmåûige kærperliche Aktivitåt verkçrzt somit die Lebenszeit-Exposition gegençber Ústrogenen

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8 Spezielle Krankheitsbilder

[369]. Entsprechend kænnte beim Prostatakarzinom der abgesenke Testosteronspiegel Bedeutung erlangen. Als spezielle Mechanismen der Kolonkarzinom-Pråvention werden eine beschleunigte Transitzeit von Karzinogenen durch den Darm und eine verminderte Gallensåurensekretion diskutiert. Erhæhte Prostaglandin-F-Spiegel hemmen die Darmzellproliferation [Ûbersicht: 133].

z! Regelmåûige kærperliche Aktivitåt

senkt sehr wahrscheinlich das Risiko, an einem Mamma- und Kolonkarzinom zu erkranken. Mæglicherweise gilt dies auch fçr das Prostata- und Rektumkarzinom. Fçr die çbrigen Krebsarten ist die Studienlage divergierend oder unzulånglich. Es scheint eine umgekehrte Beziehung zwischen Trainingsumfang, -intensitåt und Fitnesszustand sowie Krebserkrankungen zu bestehen.

9 Gehirngesundheit,

Gehirnleistungsfåhigkeit und Psyche

9.1 Gehirnfunktionen und -strukturen Ausgehend von den gewachsenen Mæglichkeiten der Gehirnforschung rçckten in den letzten Jahren besonders die bildgebenden (z. B. Positronenemissionstomographie = PET) sowie biochemische Verfahren in den Mittelpunkt des Forschungsinteresses. Mit ihnen låsst sich ein unmittelbarer Blick in das Gehirn eines kærperlich aktiven Probanden werfen. Håmodynamische und metabolische Prozesse vor, wåhrend und nach kærperlicher Aktivitåt werden sicht- und verstehbar. Hollmann et al. widmeten sich in einem Ûbersichtsartikel des Jahres 2003 [189] einem breiten Spektrum von Untersuchungsschwerpunkten (s. a. Ûbersichtsartikel von Kubesch 2004 [252 a]). Sie sehen Auswirkungen dynamischen Ausdauertrainings ± sowie in Teilbereichen koordinativen Trainings ± bei regionaler Gehirndurchblutung und regionalem Glukosestoffwechsel, neurotrophen Faktoren, Synapsen- und Neuronenneubildungen sowie Auswirkungen der Kærperperipherie auf Gehirnfunktion und -strukturen. Die Beeinflussung von Psyche und Depressionen durch kærperliche Aktivitåt sowie des kindlichen und des alternden Gehirns bilden weitere Schwerpunkte. Die Autoren sehen es als erwiesen an, dass kærperliches Training die Gehirnvaskularisierung verbessert. Gestçtzt auf vielfåltige Quellen (håufig Tierversuche) nennen sie als Effekte auûerdem die Færderung der SpineProduktion (Sitz des Kurzzeitgedåchtnisses), Synapsenbildung, Neurogenese sowie die Erhæhung der Widerstandsfåhigkeit von Neuronen. Mit Hollmann et al. [189] kann angemerkt werden, ¹. . .dass kærperliche Bewegung mit aerober dynamischer Muskelbeanspruchung die Fåhigkeit zur Gehirnplastizitåt vergræûert und direkt Einfluss nimmt auf Quantitåt und Qualitåt von Neuronen oder Synapsen. Neuronale Verbindungen kænnen gestårkt werden, desgleichen ihre Wirksamkeit durch die vergræûerte synaptische Kapazitåt und die Hinzufçgung von neuen Neuronenª. Durch die genannten Effekte ergeben sich, zusammengefasst, wichtige Auswirkungen auf komplexe geistige Fåhigkeiten wie Lernen und Gedåchtnis. Græûere Gehirnplastizitåt und hæhere neuroprotektive Leistungsfåhigkeit besitzen positive Auswirkungen besonders auf das alternde Gehirn.

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9 Gehirngesundheit, Gehirnleistungsfåhigkeit und Psyche

9.2 Aerobe Ausdauerbelastungen und kognitive Leistungsfåhigkeit beim alternden Gehirn Schmidt et al. [416, 417] untersuchten die Auswirkungen von Ausdauertraining auf die Leistungsfåhigkeit des Kurzzeitgedåchtnis. Dabei konnten sie feststellen, dass sich trainierte åltere Månner (mehr als 25 Jahre Ausdauertraining) von untrainierten ålteren Månnern signifikant durch eine Aktivierung von kleineren Gehirnabschnitten unterschieden. Die Ergebnisse der trainierten Personen åhnelten denen der jungen Testpersonen sowohl in diesem Punkt als auch in der Leistungsfåhigkeit des Kurzzeitgedåchtnis. Die Autoren vermuten einen Úkonomisierungsprozess åhnlich dem des Herz-Kreislauf-Systems nach Ausdauertraining. Strçder et al. [459, 460] konnten demonstrieren, dass ein 20-wæchiges Walking-Training (3´ 30±60 min pro Woche) signifikante Verbesserungen sowohl in kognitiven Tests als auch bei der Bewertung des Wohlbefindens bewirkte. Yaffe et al. [519] zeigten im Rahmen einer prospektiven Studie mit 5925 Frauen (65 Jahre und ålter) çber 8 Jahre hinweg, dass eine hohe kærperliche Aktivitåt eine signifikant geringere Abnahme der kognitiven Leistungsfåhigkeit bedeutete. Bei Barnes et al. [34] wies eine gute Fitness den gleichen Effekt auf. Inwieweit einer Alzheimerschen Erkrankung durch kærperliche Aktivitåt vorgebeugt werden kann, scheint noch nicht endgçltig geklårt. Friedland et al. [134] sammelten in einer Fall-Kontroll-Studie mit 193 Alzheimer-Patienten und 358 gesunden Personen Daten çber deren regelmåûige Aktivitåten zwischen dem 20. und 60. Lebensjahr. Dabei zeigte sich ein Zusammenhang zwischen dem Auftreten der Alzheimerschen Erkrankung und verminderter kærperlicher Aktivitåt innerhalb dieses Lebensabschnittes (Evidenzlevel C). Noch schçtzendere Wirkungen scheinen allerdings intellektuelle Aktivitåten aufzuweisen. Eine Ûberlegenheit intellektueller Aktivitåten bei der Vorbeugung einer Alzheimerschen Krankheit und Demenz im Vergleich mit kærperlichen Aktivitåten konstatiert auch die Kohortenstudie von Verghese et al. [488] mit insgesamt 469 ålteren Personen (Alter: çber 75 Jahre, durchschnittliches follow-up: 5,1 Jahre). Von den 11 unterschiedenen kærperlichen Aktivitåten konnte nur Tanzen 20 signifikante Vorteile bei der Pråvention der angesprochenen Krankheitsbilder aufweisen, wåhrend mit dem Lesen, dem Spielen von Brettspielen und dem Spielen von Musikinstrumenten gleich 3 kognitive Tåtigkeiten als signifikant wirksame Freizeitaktivitåten auffielen. Zu kritisieren ist allerdings, dass die Intensitåt der kærperlichen Aktivitåten (z. B. Gehtempo) nicht erfasst und Jogging als anstrengendere Form der Ausdauerbelastung zudem erst gar nicht abgefragt wurde. Im Gegensatz zur vorgenannten Studie kommt eine Untersuchung im Rahmen der Canadian Study of Health and Aging [266] mit insgesamt 4615 20

Beachte die koordinativ-kognitive Teilleistung. Siehe hierzu Kapitel 9.4.1

9.3 Kærperliche Aktivitåt, Psyche und Depression

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månnlichen und weiblichen Teilnehmern (> oder = 65 Jahre) und einem durchschnittlichem Nachverfolgungszeitraum von 5 Jahren zu anderen Ergebnissen: Ein hohes Aufkommen kærperlicher Aktivitåt konnte, verglichen mit fehlender kærperlicher Betåtigung, als signifikanter Faktor fçr die Risikoreduzierung von kognitiver Beeintråchtigung (58% relatives Risiko = RR), Alzheimer-Krankheit (50% RR) und Demenz jeden Typs (63% RR) ermittelt werden [vgl. 502]. In einer prospektiven Kohortenstudie (Honolulu-Asia Aging Study) gingen Abbott et al. [3] der Frage nach, ob regelmåûiges Gehen das Demenzrisiko bei ålteren Månnern senken kann. 2257 Månner zwischen 71 und 93 Jahren wurden bezçglich der zurçckgelegten Gehstrecken und ihrer kognitiven Fåhigkeiten untersucht. Dabei stellte sich heraus, dass Månner, die weniger als 400 m am Tag zurçcklegten, ein 1,8faches Risiko aufwiesen, an Demenz zu erkranken als solche, die mehr als 3,2 km pro Tag gingen. Beim Vergleich zwischen Månnern, die zwischen 400 m und 1600 m pro Tag zurçcklegten mit jenen, die eine Strecke von mindestens 3,2 km erreichten, ergab sich immer noch ein um 71% erhæhtes Risiko auf eine Demenz.

9.3 Kærperliche Aktivitåt, Psyche und Depression Blumenthal et al. [53] zeigten, dass die Auswirkungen von mentalem Stress auf kardiovaskulåre und sympathoadrenale Reaktionen durch aerobe dynamische Arbeit verringert werden kænnen. Crews u. Landers [100] fassten im Rahmen dieser Thematik 34 Studien mit insgesamt 1449 Personen in einer Metaanalyse zusammen und fanden signifikante Unterschiede in der kardiovaskulåren Reaktion auf psychosozialen Stress zwischen Personen mit guter aerober Fitness (geringere Reaktion) und solchen mit schlechter Fitness. Es zeigten sich auûerdem signifikante Unterschiede zwischen den Ausgangswerten der (spåter) fitten Personen und ihren Stress-Reaktions-Endwerten. Da psychischer Stress vermutlich in der Lage ist, Depressionen auszulæsen, kommt der Frage, ob aerobe dynamische Ausdauerbelastungen Depressionen verhindern oder zumindest abschwåchen kænnen, groûe Bedeutung zu. Im Rahmen der Alameda County Study ermittelten Camacho et al. [76], dass jene Personen, die am Anfang der Långsschnittstudie nur ein geringes Maû an kærperlichen Aktivitåten zeigten (und nicht an Depressionen litten) ein signifikant hæheres Risiko aufwiesen, an Depressionen zu erkranken, als Personen, die zu Beginn der Studie ein hohes Maû an kærperlicher Aktivitåt zeigten. Segar et al. [434] berichten bei Frauen nach Brustkrebsoperation von signifikant geringeren Depressionsraten sowie Angstzustånden durch mildes bis moderates Ausdauertraining. Welche zugrunde liegenden biochemischen Vorgånge positiv oder sogar verhindernd in das Depressionsgeschehen eingreifen kænnen, interessierte Hollmann et al. [189]. Sie berichten, Bezug nehmend auf Swaab et al. [463],

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9 Gehirngesundheit, Gehirnleistungsfåhigkeit und Psyche

dass die Kombination von Training mit antidepressiv wirkenden Medikamenten eine deutlich stårkere Anhebung des bei Depression gesenkten BNDFmRNA-Spiegels im Hippocampus bewirken konnte als bei ausschlieûlichem Einsatz von Medikamenten. Laut Cotman u. Berchtold [97] kann auûerdem davon ausgegangen werden, dass die Dauer bis zur Entfaltung der maximalen antidepressiven Wirkung bei der Kombination von Training und Medikamenteneinsatz kçrzer ist als bei ausschlieûlichem Einsatz von Medikamenten. Diskutiert wird von vielen Autoren [vgl. 189] die durch aerobe dynamische Ausdauerbelastung bewirkte positive Beeinflussung der Psyche sowie speziell von Depressionen durch vermehrte Freisetzung von endogenen opioiden Peptiden und Serotonin. Diese ist nach 30±45 min Ergometerbelastung zu erwarten [189]. Zusåtzlich berichtet Kubesch [252 a] von Untersuchungen, die bei ålteren bzw. depressiven Menschen eine positive Wirkung kærperlicher Aktivitåt auf kognitive exekutive Kontrollfunktionen wie Entscheidungsfindung, Planung, Aufmerksamkeit etc. nachweisen. Integration des bisher in der Psychotherapie vernachlåssigten aeroben Ausdauertrainings in den Therapieprozess beschreibt Pollock [378] 21.

z! Kærperliche Aktivitåt und aerobes Ausdauertraining scheinen kognitive Gehirnfunktionen und altersbedingte Rçckbildungserscheinungen positiv zu beeinflussen. Sie wirken stimulierend auf die Produktion von Nervenwachstumsfaktoren (Synapsenund Spine-Bildung, Neurogenese). Kærperliche Bewegung mobilisiert ebenso Genexpressionen und trågt positiv zur Gehirnplastizitåt, Gehirngesundheit und Gehirnleistungsfåhigkeit bei.

9.4 Bewegungsfærderung bei Kleinkindern: Auswirkungen auf Gesundheit, Motorik und Gehirn 9.4.1 Koordinatives Training und Gehirnentwicklung Hollmann et al. [189] gehen in ihrem Artikel auch auf die Bedeutung kærperlichen Trainings fçr die Gehirnentwicklung im Kleinkindalter ein. Sie bemerken, dass koordinative Beanspruchung im Vorschulalter die Synapsenbildung intensiviert und ¹hierdurch fçr das spåtere Leben vermutlich bessere intellektuelle Voraussetzungen [bietet] (472)ª. Diese Aussage gibt den aktuellen Stand der Forschung wider [vgl. 113]. Wittmann et al. [513] fçhren an, dass Kinder bei Geburt mit einem Ûberangebot von synaptischen Kontaktmæglichkeiten ausgestattet sind [113]. Durch spezifische Erfahrungen innerhalb sensorischer und motori21

Eine neue Ûbersichtsarbeit zum Thema ¹Kærperliche Aktivitåt, Wohlbefinden und Psycheª liefert Knechte [240].

9.4 Bewegungsfærderung bei Kleinkindern

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scher Bereiche werden diese durch Beståtigung strukturell gefestigt. ¹Jene mæglichen synaptischen Kontakte, die durch funktionelle Nutzung in den sensiblen Phasen [s. u.] nicht beståtigt werden, werden abgeschaltet oder degenerieren.ª Als Beispiel wird das Erlernen der japanischen Sprache angefçhrt: Man verliert die Fåhigkeit, Laute zu produzieren, da man in jçngsten Jahren keine Beståtigung erhalten hat. Eliot [113] sieht in dem ursprçnglichen Synapsençberangebot und deren Abbauprinzip die Mæglichkeit zur optimalen Anpassung an die Umwelt, die es zu nutzen gilt: Neben der Hoffnung auf spåtere geistige Fåhigkeiten hat diese Erkenntnis im Hinblick auf die Kernaussage unseres Buches ± die Aufforderung zu lebenslanger kærperlicher Aktivitåt ± weitere Bedeutung. Denn wer treibt in der Regel Sport? Meistens solche Personen, die Spaû an der Bewegung empfinden und Sport nicht als Belastung ansehen. Spaû ist aber eng an den Faktor Erfolg gekoppelt. Wer unbeholfen agiert, wird schnell die Lust am Sport, auch am Ausdauersport, verlieren. Erfolg, lebenslanges Sporttreiben und frçhe motorische Lernprozesse hången also eng zusammen. Was aber ist unter koordinativer Beanspruchung genau zu verstehen? Und wie sind koordinative Fåhigkeiten zu trainieren? Es besteht allgemeine Ûbereinstimmung darin, dass ¹koordinative Fåhigkeitenª primår durch Steuerungs- und Regelungsvorgånge zu kennzeichnen sind. Im Gegensatz zum Fitnesstraining, bei dem es primår darum geht, die kærperlichen Energiebereitstellungsprozesse zu verbessern, steht bei den koordinativen Fåhigkeiten z die Qualitåt von Bewegungen, z die Græûe des Bewegungsrepertoires, z die Fåhigkeit zum schnellen Lernen von Bewegungen im Vordergrund. Hirtz et al. [187] weisen auûerdem darauf hin, dass die ¹koordinativen Fåhigkeitenª Leistungsvoraussetzungen fçr Bewegungshandlungen mit åhnlichen koordinativen Anforderungen darstellen (Allgemeincharakter). Z. B. Tabelle 18. Charakterisierung und Abgrenzung konditioneller Fåhigkeiten von koordinativen Fåhigkeiten Energetischer Bereich

Bereich Bewegungssteuerung, -regelung

konditionelle Fåhigkeiten z Kraft z Ausdauer z Schnelligkeit z Beweglichkeit

koordinative Fåhigkeiten z Krafteinsåtze differenzieren z råumlich orientieren z Gleichgewicht bewahren z Bewegungen koppeln z etc.

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9 Gehirngesundheit, Gehirnleistungsfåhigkeit und Psyche

Turnen auf dem Schwebebalken, Laufen çber den Balancierbalken, Standwaage, Landung nach Turnçbungen (Abgånge), Skilaufen etc. (hier: Gleichgewichtsfåhigkeit). Insofern sind sie von Fertigkeiten bzw. Techniken zu unterscheiden, die stårker fixierte Programme darstellen. ¹Koordinative Fåhigkeitenª (k.F.) setzen den Menschen/Sportler in die Lage, in bekannten, aber auch in unvorhergesehenen Situationen (typisch hierfçr Sportspiele, Zweikampfsportarten) angepasste Bewegungshandlungen durchzufçhren und dabei benætigte Bewegungstechniken zu modifizieren oder gånzlich eigene, auch neue Læsungen zu finden (z. B. Sturz verhindern auf Glatteis). Die Voraussetzungen fçr das Erlernen von Techniken verbessern sich, je besser die k.F. ausgeprågt sind. Im Allgemeinen 22 werden folgende ¹koordinative Fåhigkeitenª genannt: z råumliche Orientierungsfåhigkeit z Differenzierungsfåhigkeit (Kraft, Gelenkwinkel, zeitlicher Einsatz) z Gleichgewichtsfåhigkeit z Reaktionsfåhigkeit z Rhythmus- bzw. Rhythmisierungsfåhigkeit z Kopplungsfåhigkeit z Umstellungsfåhigkeit Die hier nicht weiter ausdifferenzierte Auflistung låsst erahnen, dass kognitive und perzeptive Aspekte in bedeutendem Maû in die Fåhigkeiten einflieûen. Eine Ausrichtung von Maûnahmen zur Bewegungsfærderung auf diese ± z. T. nicht genau voneinander abzugrenzenden oder sich çberlappenden ± 7 Fåhigkeiten, bietet die Mæglichkeit, das gesamte Spektrum der Beanspruchungs- und Færdermæglichkeiten im Blickfeld zu behalten und eine einseitige Ausrichtung zu verhindern. Hirtz et al. [187] konnten in einer 7-jåhrigen Langzeitstudie mit Schulkindern die Wirksamkeit des koordinativen Trainings nachweisen. Die Methodik sollte nach den 3 Kriterien: ¹Vielseitig, variationsreich, ungewohntª ausgerichtet sein. Martin et al. [304] nennen 3 Komplexe koordinativ anspruchsvoller Ûbungsformen: 1. neue, ungewohnte Ûbungen, 2. komplizierte, knifflig-schwierige Ûbungsformen, 3. Bewegungsablåufe, die durch Variationen und/oder Kombinationen erschwert werden. Hirtz et al. [187] unterscheiden ¹Maûnahmen zur Variation der Bewegungsausfçhrungª von ¹Maûnahmen zur Variation der Ûbungsbedingungenª. Groûe Bedeutung besitzt das beidseitige (Arme, Beine, Kærperseite) 22

Die hier aufgefçhrten 7 koordinativen Fåhigkeiten wurden von Blume [52] formuliert. Hirtz et al. [187] sehen fçr den Schulsport (und somit wohl auch fçr das Ûben mit jçngeren Kindern) nur die ersten 5 ¹koordinativen Fåhigkeitenª als relevant an.

9.4 Bewegungsfærderung bei Kleinkindern

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Ûben sowie das Ausschalten bzw. Beeintråchtigen einzelner Sinne zum Zwecke der Sensibilisierung anderer Sinnesmodalitåten. Weineck [499] liefert eine ausgezeichnete Ûbersicht çber den koordinativen Fåhigkeitsbereich und seine Trainingsmæglichkeiten. Eine positive motorische Entwicklung unterstçtzt (besonders durch Erkundungsverhalten 23) die Ausprågung der Sinne sowie komplexerer geistiger und emotionaler Fåhigkeiten.

9.4.2 Bewegung, råumliches Orientierungsverhalten und Gehirnentwicklung 24 Besondere Bedeutung erlangen frçhe Bewegungserfahrungen. Der inzwischen verstorbene Prof. Hendrik Radatz, einer der fçhrenden deutschen Mathematik-Didaktiker, betonte, dass das Zeit- und Långenverståndnis durch ¹Agieren im Raumª zu erarbeiten ist. Eine råumliche Vorstellung sei fçr das Operieren im mathematischen Raum wichtig. Das ¹visuell-mentale Operierenª mçsse durch kærperliche Erfahrungen (im Raum, taktil und kinåsthetisch) erworben werden. Der Schritt zur Abstraktion erfolge somit çber das Konkrete. Die Verbindung zwischen Bewegung und mathematischen Fåhigkeiten (besonders im fçr den Anfangsunterricht wichtigen Bereich des Abschåtzens) ist ± çber Vermutungen und Erfahrungen hinaus ± auch wissenschaftlich weitgehend belegt. Denn laut Spitzer [449] (Abb. 29), Bezug nehmend auf Ergebnisse von Dehaene et al. [103], tritt das beim (mathematischen) Abschåtzen aktive Parietalhirn ebenfalls in Aktion bei: ¹visuo-spatialen Leistungen (wie beispielsweise der mentalen Rotation von Gegenstånden), visuell gefçhrten Handbewegungen, Fingerbewegungen [. . .] oder råumlichen Orientierungsaufgaben. . .ª. In der ungefåhren (Berechnungs-)Bedingung ist das Training also auf Græûenverhåltnisse gerichtet, die råumlich gespeichert sind. Insofern zeigt sich die Bedeutung von Kinderspielen, wie ¹Hickelhåuschenª bzw. ¹Kastl23

24

Bezugnehmend auf Smolak [445], erwåhnt Eliot, dass viele Studien mit dem Beginn des Krabbelns und Laufens einen regelrechten kognitiven und sozialen Schub verzeichneten (vgl. [113]). Dass eindeutige Beziehungen zwischen anregender Umwelt sowie Leistungsfåhigkeit (Græûe und Struktur) des wachsenden Gehirns bestehen, belegen Untersuchungsergebnisse, die z. B. Eliot [113] oder auch Spitzer [449] auffçhren: So wiesen z. B. schwer vernachåssigte Kinder bei Kernspinresonanztomographien eine um bis zu 30% verringerte Gehirngræûe auf (Eliot [465]). Babys extrem stressbelasteter Mçtter hatten signifikant kleinere Kæpfe als Babys ¹normalerª Mçtter (Eliot [123]). Viele Tierversuche beståtigen zudem die Auswirkungen råumlichen Orientierungsverhaltens auf das Hippokampus-Wachstum (z. B. Clayton u. Krebs [88] bei Singvægeln, Rhodes et al. [389] bei einer speziell gezçchteten ¹Hochleistungs-Måusegenerationª.

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9 Gehirngesundheit, Gehirnleistungsfåhigkeit und Psyche

Abb. 29. Schematische Darstellung der Hirnaktivitåt bei mathematischen Lernprozessen: Links frontal (Bereich 1) sind Zahlen genau und sprachlich repråsentiert, wohingegen sie parietal beidseits (Bereich 2) approximativ und råumlich repråsentiert sind nach [449]

hupfenª (bayr.), welche eine råumliche Struktur zum Schwerpunkt haben, aufs Deutlichste. Es gilt deshalb schon frçh, beim Kind ein Gefçhl fçr den Raum und råumliche Abstånde aufzubauen. Da Græûenverhåltnisse bzw. Abstånde aber nicht nur råumlich, sondern auch zeitlich repråsentiert sind, scheint dem Rhythmus mit seiner Struktur gebenden Funktion ebenfalls eine gewichtige Rolle im Rahmen des Erwerbs kognitiv-mathematischer Fåhigkeiten zuzukommen. Bewegung beinhaltet, neben der Mæglichkeit zum råumlichen Erfahrungsgewinn, auch die Potenz zum Aufbau zeitlich-rhythmischer Erfahrungen (Bewegungsrhythmus, Laufrhythmen, Bålle prellen etc.). Im Lichte der bei Spitzer beschriebenen Erkenntnisse kann das ± immer auch mit Bewegung verbundene ± Erlernen von Musikinstrumenten wie z. B. Klavier oder Xylofon ebenso als Motor einer gesteigerten Intelligenz angesehen werden. Neben der mit identischen råumlichen Abstånden versehenen Anordnung der Tasten oder Holzplåttchen auf dem Instrument und der råumlich gleichmåûigen Anordnung der Noten im Notensystem stellt zudem der Rhythmus beim Musizieren eine der wichtigsten Komponenten dar. Zu einem åhnlichen Ergebnis kamen Forscher, die in verschiedenen Kindergårten folgendes Experiment durchfçhrten: Die 3- bis 5-jåhrigen Kinder wurden in 4 Gruppen eingeteilt. Wåhrend eine Gruppe 6 Monate lang aktiven Klavierunterricht erhielt, wurde eine andere im Gesang unterrichtet, eine 3. çbte, ohne musikalischen Bezug, mit dem Computer (wie beim Klavier eine Tastatur vorhanden) und mit der 4. wurde nichts unternommen. Nur die Klaviergruppe zeigte in anschlieûenden Tests signifikante Verbesserungen bei råumlich-zeitlichen Aufgabenstellungen wie z. B. einem Puzzle, das in einer bestimmten Reihenfolge gelegt werden musste [vgl. 113]. Neurowissenschaftler stellten fest, dass musikalische Menschen håufig auch auf Gebieten begabt sind, ¹ . . . die eine råumlich-zeitliche Verarbeitung verlangen, wie Mathematik, Schach, Technikª [113]. Neuere Untersuchungen ergaben hæhere Intelligenzwerte bei Musikinstrumente lernenden Kindern [vgl. 37].

9.4 Bewegungsfærderung bei Kleinkindern

z

Nicht unwesentliche Auswirkungen auf die spåtere Intelligenz scheinen auch frçhe Berçhrungs- und Tastempfindungen zu besitzen [vgl. 113, 179]. Babymassagen, kærperliche Zuneigung und eine Vielfalt an Mæglichkeiten zu Tastempfindungen sind zu empfehlen.

z! ¹Die

Umgebung eines Kleinkinds beeinflusst direkt und fortwåhrend die Struktur und letztlich die Funktion seines Gehirns. Alles, was ein Kind sieht, berçhrt, hært, fçhlt, ertastet, denkt und so weiter, çbersetzt sich in einer bestimmten Zahl von Synapsen in elektrische Aktivitåt und verbessert ihre Chance, langfristig zu çberleben. Synapsen hingegen, die selten aktiviert werden ± ob wegen nie gehærter Sprachen, nie gespielter Musik, nie ausgeçbter Sportarten, nie gesehener Berge oder nie empfundener Liebe ±, verkçmmern und sterben abª [113].

Da fçr die Færderung von Kleinkindern nur begrenzte Zeitfenster, die sog. ¹sensiblen Phasenª zur Verfçgung stehen, bietet es sich an, gerade bei den sehr frçhen Sinneserfahrungen ± wie Bewegungs- und råumliches Sehen ± Spiele und Ûbungsformen mit Bållen (zunåchst groûe Bålle, die nur zugerollt werden) einzusetzen. Diese wåren eventuell auch hilfreich beim Erwerb einer hohen Verarbeitungsgeschwindigkeit des Gehirns, die Eliot als weiteres Kriterium fçr spåtere Intelligenz ansieht. Besondere Bedeutung erlangen in den frçhen Lebensmonaten auûerdem vestibulåre Erfahrungen (Gleichgewichtsfærderung).

9.4.3 Frçhfærderung und -pråvention im Kindergartenalter Im Rahmen einer Kindergartenstudie mit 153 Kindern ging Zimmer [523] der Frage nach, inwieweit ein positiver Zusammenhang zwischen motorischem und intellektuellem Entwicklungsstand besteht. Diese Frage konnte eindeutig (signifikant) positiv beantwortet werden. In einer Långsschnittuntersuchung untersuchte sie auûerdem, ob ein çber das çbliche Kindergartenmaû hinausgehendes zusåtzliches Bewegungsangebot die motorische Leistungsfåhigkeit, die Intelligenz und das Selbstvertrauen bzw. die Selbstsicherheit nachweislich færdert. Ferner wurde im Rahmen dieser Studie çberprçft, inwieweit eine Aufteilung des motorischen Zusatzprogramms in mehrere kleine Zeiteinheiten (tåglich 20 min) effektiver ist als eine gleich lange Aufteilung auf 2 ´ 45 min pro Woche. Mit Ausnahme der Frage bezçglich Selbstvertrauen bzw. Selbstsicherheit, die nur einen Trend zum Vorsprung der Gruppe mit zusåtzlichem Bewegungsangebot lieferte, waren alle o. g. Hypothesen signifikant. Seit Mårz 2002 fand in 6 Berliner Kindergårten eine regelmåûige Bewegungserziehung von 3-jåhrigen Kindern statt (¹Fitness fçr Kids ± Frçhpråvention im Kindergartenalterª). Dreimal wæchentlich wurde 45 min lang ein spezielles Bewegungsprogramm von einem qualifizierten Ûbungsleiter und den Erzieherinnen durchgefçhrt. Das Programm hatte zum Ziel, Freu-

109

110

z

9 Gehirngesundheit, Gehirnleistungsfåhigkeit und Psyche

de an der Bewegung, aber auch motorische Fåhigkeiten wie Ausdauer, Kraft, Schnelligkeit und Geschicklichkeit zu trainieren. Das Projekt wurde wissenschaftlich begleitet. Die Ergebnisse unterlagen einem Vergleich mit einer Kontrollgruppe [226]. Am Ende des 2-jåhrigen Programms zeigte sich eine signifikant bessere motorische Entwicklung der Kinder in der Experimentalgruppe. Kriterien waren z. B.: Rçckwårtsbalancieren, Standweitsprung, Koordinationstests, 6-m-Lauf. Nachdem sich Auswirkungen des Bewegungsmangels schon im Kindesalter zeigen (motorische Auffålligkeiten im Grundschulalter bei 50%; durchschnittliche Bewegungsdauer deutscher Kinder: eine Stunde tåglich [226], ist dies von groûer gesundheitlicher Bedeutung. U.a. kænnte dadurch das individuelle Unfallrisiko gesenkt werden [s. a. 216, 254]. Auch das Blutdruckverhalten entwickelte sich positiv. Eine signifikante Absenkung des diastolischen Blutdrucks in Ruhe und unter Belastung wurde als Ausdruck einer verbesserten Vasodilatationsfåhigkeit (s. Endothelfunktion) interpretiert. Die Autoren halten den Kindergarten fçr Interventionen dieser Art auch deshalb fçr so geeignet, weil mit den Pråventionsmaûnahmen frçh begonnen werden kann und sich eingangs festgestellte sozioækonomische Unterschiede frçh ausgleichen lassen.

z! Der Erwerb motorischer Fåhigkeiten wird begçnstigt durch: z Baby- und Kleinkindmassage, z frçhe vestibulåre Stimulation (Gleichgewichtssinn), z das Training aller Sinnesorgane (sensorisches Feedback), besonders ± auch des Tastens und frçher visueller Erfahrungen [113], z Musik, besonders mit Tasteninstrumenten (baut råumlich-zeitliche Vorstellungsfåhigkeit auf), z Training der Verarbeitungsgeschwindigkeit (Aktions- und Reaktiongeschwindigkeit), besonders auch mit Bållen, z Einbeziehung aller ± je nach Alter bedeutsamen ± ¹koordinativen Fåhigkeitenª. Eine frçhzeitige Bewegungsfærderung im Kindergarten begçnstigt die motorische Entwicklung und wirkt sich gçnstig auf das kardiovaskulåre Risikoprofil aus. In Kindheit und Jugendzeit wird der Grundstein fçr das spåtere Bewegungsverhalten gelegt. In Anbetracht der Auswirkungen auf die kognitiven Funktionen ist es verhångnisvoll, dass im Lichte von PISA eine einseitige Færderung intellektueller Inhalte verstårkt gefordert wird. Die Einbeziehung sportlicher und anderer Bewegungsaktivitåten wçrde demgegençber eine andere und vielleicht Erfolg versprechendere Gewichtung ergeben.

10 Zusammenfassung

Tabelle 19. Gewichtung der Datenquellen aus klinischen Studien nach der Evidenz. A ist die hæchste Evidenzklasse [442] Evidenzklasse

Datenquelle

A

Daten aus mehreren randomisierten klinischen Studien oder aus Metaanalysen Daten aus einer einzigen randomisierten klinischen Studie oder aus groûen nicht randomisierten Studien Konsensus von Experten und/oder Daten aus kleinen Studien, retrospektiven Studien oder Registern

B C

Tabelle 20. Ûbersicht çber die Auswirkungen regelmåûiger kærperlicher Aktivitåt Organ, Kærperfunktion bzw. Erkrankung

Parameter

z Mortalitåt

Verånderung bei vermehrter kærperlicher Aktivitåt (ggf. Evidenzlevel in Klammern, v. a. bei klinischen Studien) Gesamtmortalitåt ; (B) koronare Mortalitåt ; (B) plætzlicher Herztod beim Sport ; (B)

z Fitness (Ausdauer)

maximale Sauerstoffaufnahme : (A)

z Muskulatur und ihr Stoffwechsel

Muskelmasse, Muskelkraft ST-Muskelfasern Mitochondrien Triglyzeridspeicherung Glykogenspeicherung Myoglobingehalt ATP-Verbrauch

: : Græûe : oxidative Enzymspiegel : : : (auch in der Leber) : ;

112

z

10 Zusammenfassung

Tabelle 20 (Fortsetzung) Organ, Kærperfunktion bzw. Erkrankung

Parameter

Verånderung bei vermehrter kærperlicher Aktivitåt (ggf. Evidenzlevel in Klammern, v. a. bei klinischen Studien)

ATP-Resynthese Kreatinphosphat Fettsåureoxidation

z Herz

maximale Rate : Speicher : Anteil an Gesamtenergielieferung : Glykogenabbau Anteil an Gesamtenergielieferung ; Laktatspiegel pro Belastungsstufe ; anaerobe Schwelle ; aerobe und anaerobe Enzym- : spiegel und Enzymaktivitåt Herzfrequenz ; Herzfrequenzerholungszeit ; Schlagvolumen, Kontraktilitåt : Ventrikelsteifigkeit ; arteriovenæse Sauerstoff: differenz Herzhohlråume : Herzhypertrophie : Koronar- und Myokard: perfusion ; O2-Bedarf Kammerflimmern ; Vorhofflimmern : andere Rhythmusstærungen ;:?

z neurohumorales System Sympathikusaktivitåt, Rezeptorensensitivitåt (Gefåû) Parasympathikusaktivitåt Herzfrequenzvariabilitåt Baroreflexsensitivitåt Kortisol Aldosteron Adrenalin

; : : : fçr jede Belastungsstufe geringer; Maximalausschçttung : keine Erschæpfung bei hoher Belastung fçr jede Belastungsstufe geringer; Maximalausschçttung :

10 Zusammenfassung

z

Tabelle 20 (Fortsetzung) Organ, Kærperfunktion bzw. Erkrankung

z Gefåûe

Parameter

Verånderung bei vermehrter kærperlicher Aktivitåt (ggf. Evidenzlevel in Klammern, v. a. bei klinischen Studien)

Thyroxin Somatotropin

Umsatz bei Belastung : :

positives Remodeling (Durchmesserzunahme) Endothelfunktion : (A) (Sonderfall erekt. Dysfunktion) Arteriosklerose

: peripherer Widerstand ;

Entzçndungszeichen, Plaque-Vulnerabilitåt Rheologie Kollateralisation, Angiogenese

NO : ACE ; oxidat. Stress ; ; (B) Prozess gebremst, bis gestoppt, Regression von Stenosen (B) CRP ;, protekt. Zytokine : ; (?) Viskositåt ; Thrombozytenaggregation ; Kapillardichte im Muskel : (Mikrozirkulation) Rekrutierung bzw. Neubildung v. kardialen Kollateralen (divergierende Befunde), Endothelprogenitorzellen : bei KHK (C)

z Blut

Blutvolumen Håmatokrit/Viskositåt Erythrozytenkonzentration absolute Zahl

: ; ; :

z Atemwege, Lunge

Atemvolumen Respirationsflåche Duchblutungsvolumen alveolokapillåre Diffusionskapazitåt Atemmuskulatur

: : : :

Atemwegsinfekte

langfristig ; (B) unmittelbar nach erschæpfenden Belastungen : (B) bei Måusen: Virusnachweis im Herzmuskel bei Infektion : (B)

z Immunsystem

Myokarditis

:

113

114

z

10 Zusammenfassung

Tabelle 20 (Fortsetzung) Organ, Kærperfunktion bzw. Erkrankung

Parameter

Verånderung bei vermehrter kærperlicher Aktivitåt (ggf. Evidenzlevel in Klammern, v. a. bei klinischen Studien)

Funktion immunkompetenter : Zellen (Killerzellen, T- und B-Lymphozyten, Monozyten/ Makrophagen), protektive Zytokine z Gewicht

Gesamtfettbestand viszerales Fett Grundumsatz Adipositas

; (A) ; (A) : Primårpråvention Risiko ; (B) Erhalt der Gewichtsreduktion

z Stoffwechsel

Lipide

Metabolisches Syndrom

Gesamt-Cholesterin nicht signifikant veråndert (A) LDL-Cholesterin ; (A) HDL-Cholesterin : (A) Triglyzeride ; (A) small-dense-LDL ; (B) Pråvalenz und Inzidenz ; (B)

z Blutdruck

Blutdruck in Ruhe Blutdruck unter Belastung Blutdruck nach Belastung

; (A) ; (A) ; (A)

z Hypertonus

Primårpråvention Therapie

wirksam (B) wirksam (A)

z Diabetes mellitus

Insulinsensitivitåt HBA1-Wert Primårprophylaxe Sekundårprophylaxe

: (A) ; (A) wirksam (A) Gesamtmortalitåt ; (B) Kardiale Mortalitåt ; (B) Herzinfarkt, Schlaganfall ; (B)

z KHK

Primårpråvention Sekundårpråvention

Risiko ; (B) Gesamtmortalitåt ; (A) Kardiale Mortalitåt ; (A) nichttædliche Reinfarkte unveråndert (A) stabile Angina pectoris ; (B) kærperliche Belastbarkeit : (B)

10 Zusammenfassung

z

Tabelle 20 (Fortsetzung) Organ, Kærperfunktion bzw. Erkrankung

Parameter

z stabile chronische Herzinsuffizienz

Skelettmuskelmasse : (A) maximale Sauerstoffaufnahme : (A) Intervalltraining spezifische Vorteile gegençber kontinuierlichem Ausdauertraining (B) erkrankungsspezifische : (A) Lebensqualitåt Evidenzbasierte Studien çber HF ACTION TRIAL (A) hat begonnen klinische Endpunkte (Mortalitåt usw.)

z Schlaganfall

Primårpråvention Risiko ; (B) maximale Sauerstoffaufnahme : (B) maximale schmerzfreie : (A) Gehstrecke

z Arterielle Verschlusskrankheit

Verånderung bei vermehrter kærperlicher Aktivitåt (ggf. Evidenzlevel in Klammern, v. a. bei klinischen Studien)

z Malignome (Primårpråvention)

Mammakarzinom Kolonkarzinom Rektumkarzinom

Risiko ; (B) Risiko ; (B) Risiko ;? (B, stark divergierende Studienergebnisse)

z Gehirn und Psyche

Plastizitåt, Neurogenese, Spine- und Synapsenbildung Widerstandsfåhigkeit von Neuronen Lernen und Gedåchtnis altersbedingter kognitiver Leistungsverlust Alzheimer-Erkrankung

:

sonstige Demenz psychosozialer Stress Depression

Wohlbefinden

: : ; (B) Risiko Primårpråvention ;? (B, divergierende Studienergebnisse) Risiko Primårpråvention ; (B) Auswirkungen auf kardiovaskulåre Reaktionen ; (B) Risiko Primårpråvention ; (B) Wirksamkeit von Medikamenten : (B) Besserung der Symptome : (C) : (C)

115

1 Trainieren? ±

was bedeutet das eigentlich?

Dass die Bundesbçrger anfangen mçssten, sich mehr zu bewegen, belegt eine Statistik, die im Rahmen des Bundesgesundheitssurveys 1998 [72] vollzogen wurde. Nach dieser Bestandsaufnahme sind ca. 30% der deutschen Erwachsenen ¹sitzender Naturª (sedentary), 45% sind sportlich nicht aktiv und nur 13% werden den aktuellen Empfehlungen zur kærperlichen Aktivitåt gerecht [311]. Interessanterweise glauben aber 57% der Deutschen nicht, dass sie mehr kærperliche Aktivitåt benætigen. Das ist der hæchste Anteil europaweit! Aber nun zu Ihnen: Vielleicht fållt es Ihnen ja noch schwer, sich zu einem bewegteren Leben zu entschlieûen ± zumal wir Ihnen abverlangen wollen, die nætigen Bemçhungen in einer gewissen Regelmåûigkeit und mit Zielgerichtetheit durchzufçhren: ebenso, dass man durchaus von Training sprechen kann. Wir meinen damit kein leistungssportlich orientiertes, aber doch ein Training, das das Ziel hat, eine græûere kærperliche Fitness zu erlangen und diese auch zu erhalten. Maûnahmen und Mæglichkeiten, die hierbei helfen kænnen, gibt es zur Gençge. Ob Sie das schnelle Spazieren gehen mit bestimmtem Mindesttempo (am besten als Walking) in Ihren Alltag integrieren, im Sommer die Federballschlåger aus dem Keller holen, die Tischtennisplatte entstauben, den Fahrstuhl durch die Treppe ersetzen oder mit dem Bergwandern beginnen ± letztendlich ist es egal. Entscheidend ist, wie ein bekannter Politiker einmal formuliert hat, ¹was hinten rauskommtª. Dies kann aber nur funktionieren, wenn Sie z nicht zu selten Sport treiben oder sich aktiv bewegen (mindestens 2±3´ pro Woche), z ein Mindestmaû an Intensitåt aufbringen (¹Schlendernª bringt nichts), z sich nicht durch zu hohe Intensitåt çberlasten oder so oft trainieren, dass sich Ihr Kærper nicht mehr regenerieren kann (Leistungsabnahme durch Ûbertraining), z mit Spaû bei der Sache sind (sonst hæren Sie bald auf), z sich kontrollieren (nicht unbedingt ein Widerspruch zum Spaû). Mehr hierzu spåter!

120

z

1 Trainieren? ± was bedeutet das eigentlich?

1.1 Was Sie zunåchst klåren sollten Wenn Sie (Leistungs-)Sportler waren, dann besitzen Sie bereits eine Vorstellung davon, was Ihnen Bewegung geben kann. Diese kænnte aber, gerade weil Sie auf Leistung fixiert waren, nur aus einem bestimmten Blickwinkel heraus gespeist worden sein. Øhnlich dçrfte es auch denjenigen ergangen sein, die sich in erster Linie zum gemeinsamen Sport treffen, um ihre Kommunikationsbedçrfnisse zu befriedigen. Die Motive, weshalb man Sport treibt und sich bewegt, kænnen sehr vielfåltig sein. Testen Sie, was Ihnen am meisten zusagt oder was Sie neu reizen kænnte: Manche lieben Bewegung oder Sport wegen . . . z der Anerkennung, die man sich selbst gibt oder durch andere fçr die eigene Leistung erhålt, z des positiven Kærpergefçhls (man kann sich ¹wiegenª im Lauf-, Trittoder Bewegungsrhythmus, die eigenen Kråfte oder die eigene Ausdauer lustvoll erspçren, wenn eine anstrengende Belastung, ein Hindernis oder ein Anstieg besiegt wird, man kann den ¹Rausch der Geschwindigkeit erfahrenª, ¹eins werdenª mit dem Sportgeråt oder der Umwelt, wenn der Skischwung wie von alleine gelingt etc.), z des Spielcharakters, der einen Spieler in einen regelrechten ¹Spielrauschª versetzten kann und neue (Spiel-)Strukturen wie von allein entstehen låsst (¹der Ball lief, wie an einem unsichtbaren Band gezogen, durch die gegnerischen Reihenª). Verbunden mit dem Spiel ist immer der Reiz des Ungewissen ± auch Sieg oder Niederlage ± und die immer neuen Variationen, die sich ergeben), z der Kreativitåt, die beim Spiel, aber auch bei Sportarten wie Eislaufen, Tanzen oder rhythmischer Gymnastik entwickeln werden kann, z des Naturerlebnisses, z der Gesundheit, z der Jugendlichkeit, die man erhalten mæchte, z der positiven Wirkungen auf Schænheit/Gewichtsreduktion, z der sozialen Kontakte/des Bier- und Essgenusses danach, z der Vorbildwirkung fçr die eigenen Kinder. 25 Neben der sicher nicht vollståndigen Liste an Motiven, die wir Ihnen hiermit angeboten haben, verdienen noch 2 weitere Motive (bzw. eher Vorteile) eine Erwåhnung: Wenn Sie mit Sport gençgend Kalorien verbrauchen, dann werden Sie keine Reue beim Genieûen und gelegentlichen Vællen verspçren. 25

Die Vorbildwirkung von Eltern kann, gerade in Zeiten erschreckenden Ûbergewichts und Bewegungsmangels bei heutigen Kindern, fçr die Zukunft kaum çberschåtzt werden.

1.1 Was Sie zunåchst klåren sollten

z

Verspçren werden Sie allerdings eines: Mehr Spaû beim Sex! Denn ± wie schon oben erwåhnt ± ein ausreichend intensives Ausdauertraining bewirkt ein Freihalten Ihrer Beckenarterie. Wenn Sie ein Mann sind, lautet also die Devise: ¹Viagra kann warten!ª Auûerdem ist hinlånglich bekannt, dass sportliche Menschen ein anderes, unkomplizierteres Verhåltnis zu ihrem Kærper besitzen als unsportliche. Prof. Manfred Steinbach untersuchte z. B. vor vielen Jahren das Sexualverhalten von Sportstudenten im Vergleich mit ¹Normalbçrgernª. Die Sportstudenten erwiesen sich dabei als eindeutig aktiver. Wenn Sie als sportlicher Einsteiger oder Wiedereinsteiger mit ihrem Bewegungsprogramm beginnen wollen, sollten Sie zumindest 2 Motive verinnerlicht haben: z Spaû an der Bewegung z Wille zur Verbesserung und Kontrolle.

121

2 Grundlagen des Ausdauertrainings

2.1 Einteilungskriterien Verschiedene Einteilungskriterien stehen zur Verfçgung, um die Ausdauer nåher zu bestimmen und zu untergliedern:

2.1.1 Zeit und kærperliche Energiebereitstellungsprozesse Als grobe Unterscheidung fçr Ausdauerleistungen bietet sich neben der Dauer einer Belastung (s. Teil I, Abb. 4) folgende, eng hiermit verbundene Gliederung an: z Energiebereitsstellung mit Sauerstoff: aerob z Energiebereitsstellung ohne Sauerstoff: anaerob Prinzip: Je långer eine måûige Ausdauerbeanspruchung dauert, desto græûer ist der aerobe Anteil. Bei der Kurzzeitausdauer ist der aerobe Anteil noch minimal. Es gilt: Die Bewegungsenergie muss immer durch das in das Muskulatur enthaltene ATP geliefert werden. Dieses ist aber unter Umstånden schon nach kurzer Zeit aufgebraucht. Bei der Energiebereitstellung unter Zuhilfenahme des Sauerstoffs (ein aerober Vorgang, der allerdings noch nicht sofort am Anfang einer Leistung mæglich ist), wird ATP aber immer wieder in ausreichendem Maûe nachgebildet (resynthetisiert). Bei zu hoher Intensitåt (z. B. hohe Herzfrequenz infolge eines Endspurts) kann Bewegungsarbeit aber fast nur noch anaerob und kurzfristig geleistet werden. Ob also aerobe oder anaerobe Energiebereitstellungsprozesse ablaufen, hångt nicht nur von der Zeit ab (zu Beginn meist ohne Sauerstoff), sondern in hohem Maûe von der Intensitåt der Belastung.

2.1.2 Mitbeteiligung von Kraft oder Schnelligkeit Je nach Beschaffenheit der kærperlichen oder sportlichen Aufgabenstellung muss zwischen verschiedenen Mischformen der Belastung unterschieden werden z. B. spielt die Kraft bzw. Kraftausdauer beim Bergauflauf eine nicht

2.1 Einteilungskriterien

z

zu unterschåtzende Rolle. Die Fåhigkeit, schnelle Bewegungsablåufe çber eine gewisse Zeit hin durchzuhalten (z. B. 400-m-Lauf, Endspurt), kennzeichnet hingegen die Schnelligkeitsausdauer.

2.1.3 Lokale Muskelausdauer ± Allgemeine Ausdauer Bei der lokalen Muskelausdauer (d. h. wird weniger als 1/6 der Muskulatur eingesetzt) spielen muskulåre Eigenschaften vor Ort wie Kapillarisierung (d. h. Anzahl feinster Blutgefåûe) oder Myoglobingehalt die entscheidende Rolle. Bei allgemeiner Ausdauer (d. h. es wird mehr als 1/6 der Muskulatur eingesetzt) ist zusåtzlich die Leistungsfåhigkeit des kardio-pulmonalen Systems (Herz-Kreislauf, Gefåûe, Lunge) entscheidend.

2.1.4 Dynamische ± statische Ausdauer Unterschieden wird hier, ob Bewegungs- oder Haltearbeit 26 durchgefçhrt wird. Festzustellen bleibt, dass die dynamische Ausdauer die statische Ausdauer in ihrer Bedeutung bei Weitem çbertrifft. Statische Belastungsanteile in Sportarten wie Ringen, Gewichtheben oder Geråteturnen sollten unseres Erachtens eher dem Kraftausdauerbereich zugeordnet werden.

2.1.5 Grundlagenausdauer ± spezielle Ausdauer Liegen keine sportartspezifischen Trainingsziele vor, also z. B. die Verbesserung der speziell im Fuûball benætigten Ausdauer, spricht man von der sog. Grundlagenausdauer. Diese ist weitgehend mit der o.g. allgemeinen Ausdauer gleichzusetzen. Fçr die Belange des Gesundheitssportlers bzw. des allgemein an der Verbesserung bzw. Erhaltung seiner Fitness orientiert Trainierenden, ist dies die adåquate Art des Trainings. Kennzeichnend sind: z Einsatz von mehr als 1/6 der Skelettmuskulatur, z stabil aerobe Energiebereitstellung (d. h. auf Sauerstoffbasis), z sportartunabhångige Trainingsmæglichkeit (z. B. Laufen, Radfahren, Schwimmen), z relativ groûe Ûbertragbarkeit der Wirkung auf andere Disziplinen. Ziel ist es, Gesundheit bzw. kærperliche Fitness zu erlangen, erhalten oder wiederzugewinnen.

26

Zu einer zweiten ± weniger bedeutenden ± Arbeitsform bei der statischen Ausdauer neben der Haltearbeit [s. 188, 286].

123

124

z

2 Grundlagen des Ausdauertrainings

2.2 Intensitåts- und Trainingsbereiche Hauptsteuerungsmerkmal des Trainings ist die Belastungsintensitåt. Fçnf Messgræûen stehen bereit, um die Trainingsintensitåt zu bestimmen: VO2max, Laktatkonzentration, Herzfrequenz, Atemfrequenz und Fortbewegungsgeschwindigkeit 27. Eine ungefåhre Auskunft zur Beziehung zwischen maximaler Sauerstoffaufnahmekapazitåt und maximaler Herzfrequenz bietet Tabelle 21: Fçr ambitionierte Sportler stellen Laktat- und VO2max-Untersuchungen die genauesten Verfahren dar. Eine anerkannte und zusåtzlich einfache Messgræûe ist die Herzfrequenz. Abgeleitet vom individuell erreichbaren Maximalwert, lassen sich çber diese Messgræûe verschiedene Trainings- bzw. Intensitåtsbereiche (mit jeweils unterschiedlichen Funktionen) definieren (s. u.).

2.2.1 Formeln Die genauesten Ergebnisse zur Ermittlung von HFmax bieten Ausbelastungstests, wie sie z. B. durch Absolvieren einer 1000-m-Strecke bei vollem Tempo inkl. Endspurt zu erzielen sind. Schåtzungen von HFmax beinhalten dagegen den Vorteil, etwaige Gesundheitsschåden durch die kærperlich hohe Beanspruchung des Maximaltests zu vermeiden. Eine Faustformel lautet: HFmax = (220-Lebensalter)/min (bei Frauen oft bis zu 10 Schlåge hæher). Geht es dem Trainierenden nicht im Sinne eines optimal differenzierten Trainings um die Ableitung verschiedener Trainingsbereiche, sondern lediglich um die Festsetzung der an der anaeroben Schwelle befindlichen Tabelle 21. Die Beziehung zwischen Maximaler Herzfrequenz (MHF) und Maximaler Sauerstoffaufnahme (VO2max) [237] 28. % maximale Herzfrequenz

% VO2max

50 60 70 80 90 100

28 40 58 70 83 100

27 28

Zusåtzlich verwendet die Firma POLAR die Herzfrequenzvariabilitåt zur Bestimmung verschiedener Trainingszielzonen. Aus [31, 279, 464]. Abdruck bei Knechtle mit Genehmigung.

2.2 Intensitåts- und Trainingsbereiche

z

optimalen Trainingsherzfrequenz, dann bietet sich folgende Schåtzformel von Schmidt u. Israel [415] an: Opt. THF = 170 ± halbes Lebensalter Ô 10 (gçltig bis 60. Lebensjahr). Fçr ¹allgemein trainierende Fortgeschritteneª (2±4 h Training pro Woche) ermittelten Martin et al. [304, S. 328] fçr Belastungsdauern von 45±60 Minuten dagegen den optimalen Trainingspuls unter Zuhilfenahme von Hfmax: THF = Hfmax ±(0,45 ´ Ruhe-HF) Die Karvonen-Formel [219] berçcksichtigt ebenso die individuellen Leistungsverhåltnisse: THF = (Hfmax ± Ruhe-HF) ´ Intensitåt %+Ruhe-HF Beispiel: (172±72) = 100 ´ (0,7) = 70+72 = 142 (Trainingsherzfrequenz). Die Formel bietet durch die Einbeziehung des gewçnschten Intensitåtsbereichs (empfohlen: 60±80% fçr den aeroben Bereich und 80±90% fçr den Bereich der individuellen anaeroben Schwelle) die Mæglichkeit der Unterteilung des Trainings in bestimmte Trainingsbereiche (Herzfrequenz-Oberund Untergrenze fçr den aeroben Bereich im obigen Beispiel: 152 und 132). Den Trainingsbereichen wollen wir uns nachfolgend widmen. Das Grundlagentraining mit niedrigeren Intensitåten bildet den Hauptanteil des Trainings. Fçr die Laufdisziplinen (weitgehend çbertragbar auf andere Ausdauersportarten) lassen sich grob 4 Intensitåts- und Trainingsbereiche unterscheiden (verkçrzte Beschreibung nach Hottenrott u. Neumann [194] sowie Engelhard u. Neumann [115]:

2.2.2 Einteilung Grundlagenausdauerbereich 1 (GA-1-Bereich) Die Belastungsintensitåt liegt bei 75±85% der streckenbezogenen Bestzeit, die Herzfrequenz bei 75±85% der maximalen Herzfrequenz und die VO2max bei 70±85%. Ziel ist die Herausbildung der aeroben Leistungsfåhigkeit, die dazu dienen soll, ein hæheres Tempo auch fçr långere Zeit ohne Inanspruchnahme der nur kurzfristig zur Verfçgung stehenden anaeroben Kapazitåten zu bewåltigen. Die Låufer sollten in der Lage sein, sich zu unterhalten. Die Trainingszeiten belaufen sich je nach Ziel und Leistungsfåhigkeit auf 30±150 min. Haupttrainingsmethode ist der Dauerlauf. Ein Lauftempo im 4-Schritt-Atemrhythmus (4 Schritte einatmen, 4 Schritte ausatmen) liegt nach verschiedenen Untersuchungen im Bereich der aeroben Schwelle [525].

125

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z

2 Grundlagen des Ausdauertrainings

Grundlagenausdauerbereich-2 (GA-2-Bereich) Die Belastungsintensitåt liegt bei 85±95% sowohl in Bezug auf die streckenbezogene Bestzeit, die maximale Herzfrequenz als auch die VO2max. Einerseits wird der Reiz fçr eine Erhæhung der aeroben Laufgrundlagen gesetzt, andererseits bereits die Wettkampfgeschwindigkeit methodisch vorbereitet. Der Sportler trainiert mit einer Intensitåt, die bereits eine Inanspruchnahme anaerober Energiepotenziale nætig macht. Die Laufzeiten sind dementsprechend kçrzer und variieren zwischen 15±25 und 36±60 min, je nach verwendeter Methode (Intervallmethode, Dauerlauf, Tempolåufe). Ein Lauftempo im 3-Schritt-Atemrhythmus liegt laut Zintl u. Eisenhut [525] im Bereich der individuellen anaeroben Schwelle. Im GA-2-Bereich werden je nach Sportart oder Laufdisziplin auch die Kraft- und die Schnelligkeitsausdauer mit spezifischen Trainingsmitteln (z. B. Bergauflåufe) geschult. Wettkampfspezifischer Bereich (WA-Bereich) Der wettkampfspezifische Bereich ist nur fçr den Leistungssport vorgesehen. Es wird auf kçrzeren Distanzen (bis ca. 2/3 der Wettkampfstrecke) mit z. T. hæherer Geschwindigkeit trainiert. Kurzintervallmethoden, Tempolaufwiederholungen und Wettkåmpfe çber kurze Strecken kommen zum Einsatz. Dieses spezielle Training findet vor allem vor Wettkåmpfen statt. Kompensationsbereich (Regeneration) Die Belastungsintensitåt betrågt 60±75% der streckenbezogenen Bestzeit und 60±75% der maximalen Herzfrequenz sowie 60±70% VO2max. Hottenrott u. Neumann [194] gehen bei Langstreckenlåufern (3000±10 000 m) von einer Herzfrequenz unter 120 und einer Belastungsdauer von weniger als 60 min bzw. 10 km aus. Ziel ist die Beschleunigung der Regenerationsprozesse. Gerade fçr Gesundheits-, Freizeit- und Breitensportler ist anzumerken, dass eine Ûberlastung bzw. Ûberforderung in keinster Weise zielfçhrend sein kann. Hottenrott u. Neumann [194] geben z. B. die prozentualen Anteile der Trainingsbereiche bei Leistungssportlern folgendermaûen an: z Grundlagenausdauerbereich 1 (GA1): 50% z Grundlagenausdauerbereich 2 (GA2): 15% z Wettkampfspezifischer Bereich (WA): 5% z Kompensations- bzw. Regenerationslåufe (niedrige Intensitåt): 30% Zunåchst von niedrigeren Intensitåten (Herzfrequenzen) ausgehend, ist einem langfristigen Aufbau der Leistungsfåhigkeit, unabhångig von der Trainingszielsetzung, in jedem Fall der Vorzug zu geben. Somit kann fçr Freizeit-, Breiten- und Gesundheitssportler von einem noch hæheren Anteil des GA-1-Trainings ausgegangen werden.

2.3 Trainingsmethoden

z

2.3 Trainingsmethoden In der Sportwissenschaft werden 4 Trainingsmethoden zur Verbesserung der Ausdauer mit entsprechenden Unterformen voneinander unterschieden. Fçr die Pråvention sind davon jedoch nur ± mit Abstrichen bei der Intervall- sowie der Wiederholungsmethode ± die ersten 3 geeignet: z Dauermethode z Intervallmethode z Wiederholungsmethode z Wettkampf- oder Kontrollmethode

2.3.1 Dauermethode Die Dauermethode ist die adåquate Methode fçr den Freizeitsportler bzw. Jogger. Gleiches gilt fçr den Gesundheitssport. Selbst im Bereich des Spitzensports nimmt die Dauermethode die dominante Rolle ein [vgl. 189, s. S. 424]. Besondere Bedeutung besitzt allerdings die praktizierte Sportart. Sportarten mit wechselnden Belastungsintensitåten (z. B. Spiele) bedçrfen hæherer Anteile an Trainingseinheiten, die im Bereich der anaeroben Schwelle und zum Teil auch darçber angesiedelt sind als reine Ausdauersportarten. Zielsetzung der Dauermethode ist primår die Verbesserung der aeroben Kapazitåt. Weineck [499] nennt in Anlehnung an Autorenkollektiv [32] als physiologische Wirkungen: z Úkonomisierung des Stoffwechsels, z Herz-Kreislauf-Regulation, z Kapillarisierung, z Sauerstoffaufnahmevermægen und als Trainingseffekte: z Grundlagenausdauer, z Kraftausdauer. Bei geringem Tempo besteht eine positive Wirkung auf die Regenerationsfåhigkeit, bei långerer Dauer auf den Fettstoffwechsel. Gekennzeichnet ist die Dauermethode durch: z çben ohne Pause, z einen groûen Belastungsumfang und eine groûe Belastungsdauer (im Leistungssport bedeutend hæhere Werte). Zintl u. Eisenhut [525] liefern weitere detaillierte Angaben. Sie unterscheiden zwischen extensiven (långere, weniger intensive Belastungen), intensiven (kçrzere, intensivere Belastungen) und variablen Dauermethoden (Tempowechsellåufe; ¹Fahrtspielª: wechselndes Gelånde, Tempowechsel).

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2 Grundlagen des Ausdauertrainings

2.3.2 Intervallmethoden Intervallmethoden finden primår ihren Einsatz im Leistungsbereich, in der 1. Phase des Anfångertrainings (s. u.) sowie vermehrt bei Patienten mit Herzinsuffizienz (s. Teil I, Kap. 8.2). Seit neuestem wird ihr Einsatz auch zum Zwecke der Gewichtsreduktion diskutiert (s. o.). Durch die Intervallmethode werden ausgeprågte Reize in Richtung Herzvergræûerung, maximale Sauerstoffaufnahmekapazitåt, aerobe und anaerobe Kapazitåt gesetzt [vgl. 499]. Ihr Prinzip ist die sog. ¹lohnende Pauseª (relativ weites Absinken der Herzfrequenz bis ca. 120 (bzw. 140) nach jedem Belastungsintervall. Die Pausen werden aktiv mit Gehen oder Traben gestaltet. Zintl u. Eisenhut [525] unterscheiden: z Extensive Intervallmethoden mit Langzeitintervallen (3±8, max. 15 min; 6±10 Belastungen; 3 min Pause ± HF < 120) oder mit Mittelzeitintervallen (1±3 min; 9±15 Belastungen; 2(±3) min Pause ± HF < 120) und z Intensive Intervallmethoden mit Mittelzeitintervallen (60±90 sec; 3±6 Belastungen; 3 min Pause), Kurzzeitintervallen (20±40 sec; 6±10 Belastungen; 30±90 sec Intervallpausen und 3±5 min Serienpausen oder 3 min Intervallpausen, 3fache Belastungsdauer) oder Extrem-Kurzzeit-Intervallen (6±9 sec; 9±15 Belastungen; 2(±3 min aktive Intervallpause, nach 3±4 Intervallen 5 min Serienpause). Bei den extensiven Varianten betrågt die Belastungsintensitåt 75±85% der VO2max bzw. 80±90% VO2max, bei den intensiven Varianten 90±95% bzw. 95±100% der spezifischen Wettkampfgeschwindigkeit sowie fast maximale bis maximale Schnelligkeit bei extremen Kurzeitintervallen.

2.3.3 Wiederholungsmethode Die Wiederholungsmethode ist im Prinzip als spezielle Form der Intervallmethode zu bezeichnen. Im Gegensatz zu dieser sind ihre Pausen aber als ¹vollståndigeª und nicht als ¹lohnende Pausenª angelegt. Dies bewirkt, laut Weineck [499] Vorteile im Hinblick auf die gezielte Vergræûerung der Muskelspeicher. Auûerdem kann ± sofern kurze, aber sehr intensive Belastungen gewåhlt werden ± von Muskelwachstum, Verbesserung der Maximalund Schnellkraft sowie der Verbesserung der Schnelligkeit ausgegangen werden. Bei långeren Intervallen ist mit einer Steigerung der aeroben Kapazitåt zu rechnen. Je nach Belastungsintensitåt und -dauer kann auch ein Zuwachs an Schnelligkeits- und Kraftausdauer erzielt werden. Die Durchfçhrungsgeschwindigkeit betrågt jeweils 100% des auf der entsprechenden Wettkampfdistanz erreichten Tempos.

2.3 Trainingsmethoden

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2.3.4 Wettkampf- oder Kontrollmethode Die Wettkampf- oder Kontrollmethode ¹dient der unmittelbaren Vorbereitung auf die Wettkampfperiode, sie wird auch als Kontrollmethode zu diagnostischen Zwecken eingesetztª [525]. Um mæglichst realistische Bedingungen und Beanspruchungsformen zu erzeugen, werden entweder im Training Wettkampfsimulationen durchgefçhrt oder Testwettkåmpfe absolviert. Zum Einsatz kommen Unterdistanz- oder Ûberdistanzrennen (mit jeweils etwas hæherer oder leicht reduzierter Geschwindigkeit) oder aber eine Aufteilung der Wettkampfdistanz in Teilstrecken mit sehr kurzen Pausen. Zur genaueren Lektçre der Ausdauer-Trainingsmethoden vgl. z. B. [194, 304, 499, 525]. ± Zu bemerken ist allerdings, dass nur in wenigen Fållen Studien als Quellen genannt werden, die die postulierten physiologischen Wirkungen der Trainingsmethoden beståtigen.

2.3.5 Besonderheiten des Anfångertrainings Die ersten Wochen des Anfångertrainings kænnen als besondere Form des Intervalltrainings bezeichnet werden. Hier wird ein Wechsel von Geh- und Laufphasen empfohlen, der es dem Trainierenden erst ermæglicht, ohne Ûberforderung und Abgleiten in den anaeroben Stoffwechselbereich, mehrere Belastungsminuten zu bewåltigen. Anfånger sollten gerade die ersten Monate keine zu hohen Trainingsbelastungen auf sich nehmen, da zwar das Herz-Kreislauf-System sehr anpassungsfåhig ist, Sehnen, Bånder, Gelenke und Muskulatur aber wesentlich långere Zeit benætigen, um sich auf die Belastungen einzustellen. Bei diesbezçglicher Ûberforderung stellen sich håufig orthopådische Probleme ein. Aus dem vorgenannten Grund bietet sich gerade in der Phase des Trainingsbeginns ein sorgfåltiges Krafttraining und Stretching an (s. u.). Anfånger sollten einen Trainingsrhythmus von 1 : 2 (1 Tag Training, 2 Tage Regeneration) mæglichst einhalten (Tab. 24). Darçber hinaus gilt es fçr sie, einen Wechsel von zçgigen Gehphasen und Laufphasen zu realisieren, um mæglichst lange unter aeroben Stoffwechselbedingungen trainieren zu Tabelle 22. Auszug aus dem Aufbauprogramm ¹Laufenª von 12 Wochen Dauer [525] 3 Trainingseinheiten pro Woche. Programm fçr die ersten 4 Trainingswochen Woche

Gehen/Laufen (in min)

Gesamtzeit (min)

1 2 3 4

GG L GGG L GG L GG L GGGG G L G L GG L GG L G L G L GG L GGG G L G L G L GG L G L G L G L G LL GG G L G L G L GG L G L G L G L G LLL G

20 20 20 20

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2 Grundlagen des Ausdauertrainings

kænnen. Dieser Wechsel låsst sich anhand allgemeiner Vorgaben (s. Tab. 22.) erreichen. Individueller ist die Beachtung der Herzfrequenzobergrenze, die mit einer Pulsuhr kontrolliert werden kann. Prinzipiell muss betont werden, dass das sog. Grundlagentraining, also das Training bei niedriger bis mittlerer Intensitåt immer im Mittelpunkt stehen sollte. Bei intensiverem Training empfiehlt es sich fçr çber 40-Jåhrige, zuvor ein Belastungs-EKG zu absolvieren. ¹Grundsåtzlich gilt: Die Håufigkeit des Trainings (bei vergleichbaren Trainingsleistungen) hat einen græûeren Einfluss auf die kærperliche Leistungsfåhigkeit als die Dauerª [458] in: [499].

2.4 Trainingsziele Grundsåtzlich lassen sich drei groûe Zielbereiche unterscheiden, die allerdings selten bei den handelnden Personen in Reinform auftreten dçrften. Auûerdem lassen sie sich weiter ausdifferenzieren: z Gesundheit z Gewichtsreduktion z Fitness Zur Frage der ¹Gewichtsreduktionª haben wir uns schon an anderer Stelle (Teil I, Kap. 7.5) nåher geåuûert. Die Zielsetzung ¹Gesundheitª (erhalten, verbessern) låsst sich mit åhnlich niedrigen Belastungsintensitåten realisieren wie die Gewichtsreduktion. Fçr die zu dieser Zielsetzung gehærenden ¹Einsteigerª und ¹Untrainiertenª bietet sich der 60%-Bereich der maximalen Sauerstoffaufnahmefåhigkeit (= VO2max) an. Dies entspricht in etwa 70% der individuellen altersangepassten maximalen Herzfrequenz. Diese Intensitåt wird als unterste, auf Herz und Kreislauf wirksame Belastung diskutiert. Im Gegensatz zu einem auf ¹Gewichtsreduktionª ausgerichteten Training, das nur bei ausreichend langen Belastungszeiten Erfolg bringen kann, lassen sich gesundheitliche Wirkungen schon mit kurzen, aber mæglichst håufigen Trainingseinheiten erzielen. Wir beschrieben in diesem Zusammenhang bereits in Kap. 6.5.1 (Teil I) die besondere Funktion der am Endothel wirkenden, vom Blutfluss induzierten Scherkråfte. Die Effekte selbst 10-minçtiger Trainingseinheiten [vgl. z. B. 165] sprechen fçr ein tågliches Training. Statt also bei Zeitknappheit oder anderen Hinderungsgrçnden ganz auf den Ausdauersport zu verzichten, sollte eine Kurzeinheit auf dem Fahrradergometer durchgefçhrt werden. Grundsåtzlich gilt allerdings auch fçr das Gesundheitstraining die Maxime, dass bessere kærperliche Anpassungsleistungen bei långeren Belastungszeiten zu erwarten sind als bei kurzen. Haupteffekte des Gesundheitstrainings sind zunåchst die vegetative Umstellung hin zu einer stårkeren Gewichtung des Vagotonus (Reduzierung der Stresshormone) und damit

2.4 Trainingsziele

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verbunden, eine Senkung der Herzfrequenz in Ruhe und unter leichten Belastungen. Werden græûere gesundheitliche Effekte angestrebt, kænnte man unseres Erachtens zwischen 4 Zielsetzungen und, damit verbunden, 4 verschiedenen Gesamtmengen wæchentlichen Energieverbrauchs unterscheiden (s. Kap. 6): z Minimalprogramm: 900±1000 kcal z Eindåmmung/Aufhalten weiterer Gefåûverengungen: ca. 1600 kcal z Abbau von Gefåûstenosen: ca. 2200 kcal z Programm (fçr Sportler): 3000±4000 kcal Mæglichkeiten, den entsprechenden Trainingsumfang in den persænlichen Alltag zu integrieren, werden weiter unten besprochen. Die nachfolgende Tabelle zeigt zusåtzlich Vorschlåge zum Minimal- und ¹Optimalprogrammª von Zintl u. Eisenhut [525]. Fçr die Zielsetzung ¹Verbesserung der Fitnessª kann ein tågliches Training nicht empfohlen werden. Nach spåtestens 4±6 aufeinanderfolgenden Ûbungstagen sollte mindestens 1 Tag zur Regeneration und zum Wiederaufbau der kærperlichen Funktionen eingeplant werden. Grund hierfçr sind die hæheren Belastungsintensitåten im Vergleich zu den anderen Zielbereichen. Der 80%-Bereich (VO2max = ca. 85±88% HFmax) repråsentiert zwar allgemein den effektivsten Trainingsbereich (in etwa die anaerobe Schwelle); gegen ein zu håufiges Training unter dieser Intensitåt spricht aber einerseits der zu geringe Umfang (Zeitdauer), der im Training wegen der hohen kærperlichen Belastung mæglich ist und andererseits die zu lange Regenerationsdauer. Zusåtzlich ist zu erwåhnen, dass in diesem Intensitåtsbereich ein optimales Training der Fettsåureoxidation nicht mehr mæglich ist (s. o.). Das Grundlagentraining mit niedrigeren Intensitåten bildet auch hier den Hauptanteil des Trainings. Tabelle 23. Gesundheits-Minimal- und Gesundheits-Optimalprogramm [525] Minimalprogramm Wæchentlicher Trainingsumfang z Alternativ: (1 ´ 45 min), 2 ´ 30 min, notfalls tåglich 10±12 min. Mæglichst 60 min/Woche = ca. 9±12 km Laufen oder 20±25 km Radfahren

Trainingsintensitåt z Geringer Fitnessgrad: HF 110±120, normale Personen: HF ca. 130 oder HF=160±Lebensalter in Jahren

Optimalprogramm Wæchentlicher Trainingsumfang z Insgesamt 3 h (2±4) = ca. 35±40 km Laufen mit ca. 12/km/h. Je Training: mind. 30±35 min, max. 60±70 min; Trainingshåufigkeit: 6 ´ 30 min, bis 3 ´ 60 min.

Trainingsintensitåt z HF: 180±Lebensjahre oder 170 ± halbes Lebensalter Ô 10/min. (2. Formel gçltig bis 60. Lebensjahr)

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2 Grundlagen des Ausdauertrainings

2.5 Trainingsprinzipien Nachfolgend mæchten wir einige Trainingsgrundsåtze vorstellen, die Ihr Training erleichtern und effektivieren kænnen: 1. Die Belastung sollte ± langfristig betrachtet ± kontinuierlich, aber vorsichtig gesteigert werden. 2. Im Rahmen des kontinuierlichen Aufbaus sind zeitweise Akzente (andere Intensitåten, Trainingsmittel und Methoden) færderlich. 3. Trainingsbelastungen mçssen altersgemåû und individuell ausgerichtet sein. 4. Nur ausreichend hohe Trainingsreize (Umfang, Intensitåt) bewirken, bezogen auf den jeweiligen Leistungszustand, eine Verbesserung. 5. Zu hohe Belastungen (v. a. Intensitåten), wirken sich negativ auf die Regenerationszeit aus und kænnen das Erreichen spezifischer Trainingsziele verhindern. Andauernde Ûberlastungen (Ûbertraining) fçhren zu einer Abnahme der Leistung. 6. In der Leistungsentwicklung sollte zuerst die Zahl der Trainingseinheiten pro Woche erhæht werden, dann die Dauer der einzelnen Belastungen (Trainingseinheiten). Nachfolgend kann eine Verkleinerung der Pausen stattfinden und zum Schluss eine Erhæhung der Intensitåt [525]. 7. Es muss immer ein optimales Verhåltnis von Belastung und Erholung/ Wiederherstellung angestrebt werden (gençgend Regenerationszeit gewåhren). Sinnvoll sind z. B. 3 Tage mit belastenderem Training, gefolgt von 1±2 eher regenerativen Tagen. Das gleiche gilt fçr die Abfolge von Wochen [vgl. 341]. 8. Bei Leistungsstagnationen sollten wechselnde Intensitåten bzw. Belastungsformen zum Zuge kommen oder eine långere Regenerationsphase eingebaut werden. 9. Um eine relativ stabile Anpassung auf einem hæheren kærperlichen Niveau zu erreichen, sind 4±6 Wochen nætig [341]. 10. Bei hæheren Leistungsansprçchen empfiehlt es sich, das Training zu periodisieren. Hierunter ist die gezielte Auswahl von bedeutsamen Wettkåmpfen und die auf diese abgestimmte, langfristige und in verschiedene Perioden (Vorbereitungs-, Ûbergangs-, Wettkampfperioden) ablaufende Vorbereitung zu verstehen [vgl. 194]. 11. Leistungstests dienen der Kontrolle der Trainingsentwicklung. Von ihren Ergebnissen leiten sich die weiteren Zielsetzungen sowie der (u. U. zu åndernde) Einsatz von Methoden, Belastungsumfången, Intensitåten und Trainingsmitteln ab. 12. Trainingsdokumentationen (Trainingstagebçcher) besitzen Kontroll- und Motivationsfunktion. Sie liefern wichtige Informationen, um Rçckschlçsse fçr die weitere Planung ziehen zu kænnen (u. a. um Fehler zu beheben). 13. Begleitendes Krafttraining und Stretching verhindern Verletzungen und Beeintråchtigungen der Leistungsfåhigkeit und ergånzen den Muskelaufbau.

2.6 Methodische Fehler

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2.6 Methodische Fehler In Anlehnung an Hottenrott u. Neumann [194], wollen wir hier versuchen, die von den genannten Autoren auf das Lauftraining bezogenen Fehlermæglichkeiten zusammenzufassen. Sie lassen sich ohne weiteres auf das gesamte Ausdauertraining çbertragen: z Ein geringer Trainingsumfang wird durch eine erhæhte Trainingsintensitåt ausgeglichen. Grundlage einer Intensitåtssteigerung muss immer aber eine ausreichende aerobe Basis sein. z Die Trainingsbelastung steigt wåhrend des Jahres nicht an oder der Abstand zwischen Belastungsgipfel im Trainingsjahr und Leistungshæhepunkt ist zu groû. z Die Belastungsspitzen im Training folgen zu nah aufeinander oder sind zu weit voneinander entfernt. z Die Trainingsintensitåt im Grundlagenausdauerbereich (hier: GA 1) ist zu hoch. Die Belastungsintensitåt wurde pauschal berechnet und nicht auf den individuellen Leistungsstand bezogen. z Der Wechsel von Belastung und Erholung wird nicht entsprechend gestaltet. Bei zu kurzen Regenerationsphasen (besonders nach Wettkåmpfen) kann durch den Ermçdungszustand kein effektives Training durchgefçhrt werden, bei zu langen Erholungszeitråumen sind bestimmte Anpassungsprozesse bereits wieder mehr oder weniger ¹verpufftª. z Das Training gestaltet sich zu gleichfærmig. Es wird lediglich eine Standardstrecke benutzt (Motivationsverlust) und/oder auf gleichem Streckenprofil mit gleichen Trainingsmitteln und -methoden trainiert. z Oft werden die Trainingsempfehlungen von einer unzureichenden Leistungsdiagnostik abgeleitet. Tabelle 24. Rhythmus von Training zu Regeneration im Wochenzyklus bei unterschiedlichen Leistungsgruppen [194] Mo.

Di.

Mi.

Do.

Fr.

Sa.

So.

Rhythmus von Training (T): Regeneration (R)

R T R T

T R T T

R T T T

R R R T

T T T T

R R T T

T T T R

Laufanfånger: 1:2-Rhythmus Jogger: 1±2:1-Rhythmus Volkslåufer: 2±3:1-Rhythmus Leistungssportler: 4±6:1-Rhythmus

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2 Grundlagen des Ausdauertrainings

z! Trainingstipps Schlenker u. Wessinghage [413] nennen in ihrem Buch 12 Tipps fçr das Lauftraining, die sich leicht auf das gesamte Ausdauertraining çbertragen lassen. Wir mæchten sie an dieser Stelle kurz zusammenfassen: z Beginnen Sie langsam! Lassen Sie Vorsicht und Geduld walten. z Trainieren Sie regelmåûig! Lieber regelmåûig mit Maûen trainieren, statt selten und zu intensiv. z Gemeinsam geht es leichter! Die Gruppe kann enorm unterstçtzen (siehe oben). z Lernen Sie die Sprache des Kærpers! . . . und hæren auf ihn. Dies kann vor Ûberund Unterforderungen schçtzen. z Finden Sie Ihr eigenes Tempo! z Setzen Sie sich Ziele! Kleine erreichbare Ziele (z. B. ein Erlebnislauf mit Freunden) unterstçtzen Training und Motivation. z Entspannen Sie beim Training! Das neue Hobby soll keinen Stress bedeuten, sondern Ihnen schon wåhrend des Trainings Entspannung bieten. z Verbessern Sie die (Lauf-)Technik! So kænnen Sie Kraft sparen. z Denken Sie positiv! Nicht ståndig nachdenken çber den inneren Schweinehund, sondern einfach (langsam) loslaufen. z Tråume sind Schåume! Nutzen Sie Ihre Tråume als Mittel, um sich selbst zu motivieren und ihre Vorfreude auf Kommendes zu vertiefen. z Einfach hålt besser! Ein einfaches Trainingsprogramm und ein einfacher Kalender als Trainingstagebuch reichen aus. z Vergessen Sie die Mode! Wichtig ist die Funktionalitåt, nicht das Design der Trainingskleidung.

3 Aerobes Ausdauertraining:

Sportarten, Vorarbeiten, Begleittraining

Als typische Ausdauersportarten gelten jene mit zyklischen Bewegungsablåufen (End- und Anfangsphase der Bewegung gehen jeweils ineinander çber) wie z. B. Laufen, Radfahren, Schwimmen, Triathlon, Bergwandern, Walking, Nordic-Walking, Skilanglauf, Rudern, Inline-Skaten. Bei ihnen ist gewåhrleistet, dass mindestens 1/6 der Kærpermuskulatur beansprucht wird und die Energiebereitstellung stabil aerob erfolgt. Durch die gleichmåûigen Bewegungsablåufe und das Nicht-Vorhandensein ståndig wechselnder Spielsituationen mit unterschiedlich starken Belastungen ist auûerdem eine gezielte Trainingssteuerung leicht zu ermæglichen. Hierdurch kænnen zu frçhe Ûberforderungen ausgeschlossen und eine ausreichend lange Trainingsdauer eingehalten werden. Nichtsdestotrotz bieten gerade die mit viel Freude zu praktizierenden groûen Sportspiele (Fuûball, Handball, Basketball, Volleyball 29) und die Rçckschlagspiele (Tischtennis, Tennis, Badminton, Squash) gute zusåtzliche bzw. begleitende Mæglichkeiten, die Ausdauerleistungsfåhigkeit zu entwickeln. Fçr Herz-Kreislauf-Patienten kommen diese Sportarten aber wegen der z. T. abrupten Blutdruckanstiege und der håufig hohen nervlichen Belastung nur nach Absprache mit ihrem Arzt in Betracht [232]. Durch Wechsel der Sportarten im Verlauf des Trainings, besonders innerhalb der zyklischen Sportarten, kænnen neue Trainingsreize gesetzt und Ûberlastungen am Stçtz- und Bewegungssystem vermieden werden. Durch die græûere Abwechslung kann auûerdem die Motivation gesteigert oder besser auf einem bestimmten Niveau gehalten werden. Zusåtzlich werden mehr Muskelgruppen trainiert und die Bandbreite der koordinativen Bewegungsanforderungen erhæht. Wer sich allerdings in einer bestimmten Sportart gezielt verbessern mæchte, der sollte dieser im Training auch den eindeutigen Vorrang geben (zeitweilige ¹Ausflçgeª in andere Sportarten nicht ausgeschlossen). Fçr Ausdauersportler, besonders aber fçr Låufer, bietet ein begleitendes Krafttraining30 und ein entsprechendes Stretching-Programm (fçr Låufer s. 29 30

Auf Anfångerniveau allerdings mit groûen Einschrånkungen. Z. B. in Form von Gymnastik, mit dem Theraband oder Training an Kraftmaschinen.

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3 Aerobes Ausdauertraining: Sportarten, Vorarbeiten, Begleittraining

z. B. [194]) Schutz vor Ûberlastungen und Erkrankungen des Stçtz- und Bewegungsapparates. Das Krafttraining des Låufers sollte besonders auf die Stårkung der Rumpfmuskulatur (Bauch und Rçcken), der Beckengçrtelmuskulatur sowie der Muskulatur der Oberschenkelvorder- und der Oberschenkelrçckseite ausgerichtet sein [vgl. 194, 413]. Ein gezieltes Training der Knie stabilisierenden Muskulatur sollte unseres Erachtens hinzugenommen werden. Bevor Sie allerdings mit dem Ausdauertraining beginnen sollten, lohnt es sich, Ihrem Arzt einen Besuch abzustatten ± insbesondere, wenn Sie schon jahrelang kaum oder keinen Sport getrieben haben und/oder schon ein wenig in die Jahre gekommen sind (etwa ab 40). Wichtig ist hier ± sofern Sie sich am Untersuchungstag vællig gesund fçhlen ± eine vollståndige Ausbelastung beim Belastungs-EKG. Erst unter solchen Bedingungen steigt die Wahrscheinlichkeit deutlicher an, etwaige Hinderungsgrçnde oder Einschrånkungen fçr ein Ausdauertraining aufzufinden. Sollten Sie sich fçr ein Lauftraining entschieden haben, kommt aus medizinischer Sicht der Auswahl der richtigen Laufschuhe noch einmal besondere Bedeutung zu. Hier sollten Sie den Rat von Spezialisten einholen, denn ein langfristiges Training mit den falschen Schuhen kann zu dauerhaften orthopådischen Beschwerden und Schåden fçhren. Zu klåren ist z. B. die Frage, inwieweit die Schuhe an der Innen- oder Auûenseite Stabilisierungen aufweisen mçssen, um Fuûfehlstellungen bzw. Fehlbelastungen auszugleichen. Unter Umstånden ist ein normales Sportgeschåft zu einer genauen Analyse und Beratung nicht in der Lage. Insofern kann ein Besuch beim Orthopåden, einem auf Laufanalysen spezialisierten orthopådischem Schuhgeschåft oder anderen Fachleuten ratsam sein. Sportkleidung sollte funktional sein, sie muss nicht dem letzten Schrei oder dem neuesten Design entsprechen. Ausfçhrliche Tipps zum Laufschuhkauf und zur Auswahl der Sportkleidung finden sich u. a. bei Hottenrott u. Neumann [194].

4 Anfangen und dabei bleiben:

gesundheitspsychologische Aspekte 31

Keine Variable und kein Ereignis macht eine Verhaltensånderung so wahrscheinlich wie eine schwere Erkrankung. Und dennoch ist kaum ein Unterschied festzustellen, ob Menschen kerngesund oder krank sind: Gute Vorsåtze, mit Sport und Bewegung zu beginnen, gibt es bei beiden Gruppen in Hçlle und Fçlle. Leider aber gibt es ebenso eine hohe Zahl von ¹Abbrechernª. So berichten z. B. Willich et al. [511], dass ein Jahr nach einem Rehabilitationsaufenthalt nur noch 25% einer speziell unterwiesenen Patientengruppe mit Koronarer Herzkrankheit den empfohlenen Umfang an anstrengenderem kærperlichen Training aufrecht erhielten (3 ´ pro Woche wenigstens 30 min). Es ist daher zu fragen, was auch solche Menschen, die vom Schicksal einen eindeutigen Fingerzeig erhalten haben und aufgefordert werden, mit kærperlichen Aktivitåten oder Ausdauertraining zu beginnen, bei ihrem Vorhaben scheitern låsst. Als Hauptursache werden stark gewohnheitsmåûige Verhaltensmuster angegeben, die in ihrer Wirkung kaum zu unterschåtzen sind. Patienten mit diagnostizierter Koronarer Herzkrankheit zeichnen sich z. B. sehr håufig durch einen çber lange Zeit praktizierten kærperlich inaktiven Lebensstil aus. Gewohnheitsmåûiges Verhalten wird stark durch Handlungsreize aus der Umgebung kontrolliert und beinahe automatisch in Gang gesetzt [401]. Als Beispiel sei hier das im Anschluss an das ¹Nach-Hause-Kommenª erfolgende Úffnen des Kçhlschranks und der Griff zur Flasche Bier genannt. Es folgt das Niedersetzen auf die Couch mit nachfolgendem Fernsehkonsum. Neuere Strategien der Gesundheitspsychologie setzen nicht mehr wie frçher primår auf den motivationalen Teil der Bemçhungen um Verhaltensånderungen (mit dem Ziel der Bildung von Absichten oder Intentionen), sondern beziehen verstårkt volitive (willensgesteuerte) Folgeaspekte mit sog. selbstregulatorischen Bemçhungen wie Ausfçhrungsplanung und Handlungskontrolle mit ein. Gleichzeitig gewinnt die Frage an Bedeutung, ob eine vorausschauende Bewåltigungsplanung, die sich mit mæglichen Hindernissen schon im vorhinein auseinandersetzt und Læsungswege vorzeichnet, in Kombination mit sog. 31

Dr. Falko Sniehotta, University of Aberdeen, mæchten wir ganz herzlich fçr seine Unterstçtzung und Hilfe beim Zustandekommen dieses Kapitels danken.

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4 Anfangen und dabei bleiben: gesundheitspsychologische Aspekte

Ausfçhrungsplånen bessere Erfolge erzielen kann als bei ausschlieûlicher Verwendung letzterer. Bewåltigungsplanung bedeutet auch, sich konkrete Handlungen oder Gedanken fçr die Læsung der Probleme vorzunehmen.

4.1 Aktuelle Erkenntnisse In einer Studie mit 307 Herz-Kreislauf-Patienten [446] wurde u. a. der Frage nachgegangen, inwieweit detaillierte Aktionsplåne, wahrgenommene Selbstwirksamkeit und selbst-regulatorische Strategien (= Handlungskontrolle) in der Lage sind, erfolgreich zwischen Absichten und Verhalten zu vermitteln. Der ¹Health Action Process Approachª (HAPA) von Schwarzer [430] 32 bildete den zugrunde liegenden theoretischen Rahmen. Dieser unterscheidet zwischen einem motivationalen und einem volitiven Prozess [175]. Der motivationale Prozess grenzt folgende Teilaspekte voneinander ab: z Wissen um Risiken (risk awareness), z Wissen um positive oder negative Wirkungen alternativen Verhaltens (outcome expectancies), z Ûberzeugung, mit den eigenen Fåhigkeiten eine einmal begonnene Aufgabe ± auch bei Schwierigkeiten ± erfolgreich beenden zu kænnen (perceived self-efficiacy bzw. task self-efficiacy). Der volitive Prozess unterscheidet zwischen: z Erstellen von Ausfçhrungs- oder Aktionsplånen (action planning), z Fåhigkeit, ein neu erworbenes Verhalten ± auch bei unerwarteten Schwierigkeiten ± beizubehalten sowie Verhaltensroutinen zu entwickeln (maintenance self-efficiacy), z Handlungskontrolle = Selbstbeobachtung, Bewusstheit der Standards und Anstrengung (action control). Es gibt çberzeugende Belege, dass die 3 o. g. Teilaspekte des motivationalen Prozesses starke Vorhersagekraft fçr die Umsetzung der zu entwickelnden Absichten besitzen. Im Rahmen der besprochenen Studie wurden Patienten aus 3 Rehabilitationszentren zusammengefasst. Sie erhielten in der 2. Woche ihres Aufenthalts den ersten Fragebogen, der sich primår den Variablen des motivationalen Prozesses widmete. Zwei weitere Fragebægen wurden 2 und 4 Monate nach Entlassung zugesandt. Um die Bedeutung der einzelnen Variablen (s. o.) und ihre Wirkungen untereinander zu erfassen und spåter zu bewerten, wurden den Patienten bestimmte Aussagen, welche die zugrunde liegenden Teilkomponenten konkre32

Siehe hierzu z. B. http://userpage.fu-berlin.de/~health/hapa.htm.

4.1 Aktuelle Erkenntnisse

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tisieren sollten, zugeordnet. So lauteten 2 der 4 mæglichen Ausprågungen der ¹aufgabenbezogenen Ûberzeugung, mit den eigenen Fåhigkeiten eine einmal begonnene Aufgabe ± auch bei Schwierigkeiten ± erfolgreich beenden zu kænnenª: z ¹Ich bin zuversichtlich, mein Leben soweit bestimmen zu kænnen, dass ich einen kærperlich aktiven Lebensstil fçhreª. z ¹Ich bin zuversichtlich, dass ich mindestens einmal pro Woche kærperlich aktiv sein werdeª. Diesen angebotenen Aussagen sollten die Studienteilnehmer Punktezahlen zwischen 1 (stimmt ganz und gar nicht) und 4 (genau richtig) zuordnen. Fragen nach Absichten fçr die Zeit nach der Klinikentlassung und nach frçheren Trainingsgewohnheiten ergånzten das Bild. Der Fragebogen zum 2. Messzeitpunkt widmete sich nach dem beschriebenen Verfahren den Teilaspekten der volitiven Phase. Der 3. Messzeitpunkt, nochmals 2 Monate spåter, wurde schlieûlich dazu genutzt, den realisierten Umfang an kærperlicher Aktivitåt abzufragen. Die vorliegende Studie beståtigte, dass alle 3 Faktoren der motivationalen Phase einen wichtigen eigenståndigen Beitrag zur Entwicklung von Absichten (Intentionen) besitzen (Abb. 30). Fçr die volitive Phase konnte ebenso eine vermittelnde Steuerung zwischen frçheren Absichten und spåteren kærperlichen Aktivitåten mithilfe der Faktoren gefunden werden (Abb. 30).

Abb. 30. Motivationale und volitive Phase mit Einzelfaktoren und deren Bedeutung fçr die Realisierung angestrebter Trainingsziele. Je hæher der Zahlenwert, desto græûer die ± nicht unbedingt kausalen ± Zusammenhånge. 2 Sterne bedeuten græûere Signifikanz als ein Stern oder eine geringere Fehlerwahrscheinlichkeit bei der Annahme des statistischen Zusammenhangs. So scheint Handlungskontrolle (action control) fçr das Realisieren von kærperlicher Aktivitåt eine hæhere Bedeutung zu besitzen als Planungsprozesse (planning) [446].

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4 Anfangen und dabei bleiben: gesundheitspsychologische Aspekte

In einer weiteren Studie von Sniehotta et al. [447] mit 246 KHK-Patienten wurde folgender Frage nachgegangen: kann eine Bewåltigungsplanung, die sich mit mæglichen Hindernissen vorausschauend auseinandersetzt und fçr die Læsung der Probleme einen Vorsatz konkreter Handlungen oder Gedanken beinhaltet, in Kombination mit Ausfçhrungsplånen bessere Erfolge aufweisen, als bei ausschlieûlicher Verwendung von Ausfçhrungsplånen? Zur genaueren Kennzeichnung des Forschungsvorhabens sei nachfolgend noch einmal nåher auf die Begrifflichkeiten eingegangen: Als Ausfçhrungsplåne (action plans) werden Plåne bezeichnet, die spezifische zielgerichtete Reaktionen mit situativen Hinweisen (Auslæsern) verbinden, indem sie spezifizieren, wann, wo und wie man in Ûbereinstimmung mit der gewåhlten Zielintention handeln sollte. Dieser ¹nachintentionaleª Prozess besitzt die Struktur: ¹Ich beabsichtige X zu tun, wenn die Situation Y+ eintrittª. Aktionsplåne unterstçtzen die Zielerreichung durch Wahrnehmungs-, Aufmerksamkeits- und Gedåchtnisprozesse, die situative Zielhinweise stårker herausstellen [148]. Dies fçhrt zu einer Automatisierung der Verhaltensinitiierung. Als Bewåltigungsplåne (coping plans) werden Plåne bezeichnet, die Personen darauf vorbereiten, erfolgreich Situationen zu bewåltigen, in denen starke Hinweise (Auslæser) sowohl dazu einladen, unbeabsichtigtes Verhalten (z. B. Gewohnheiten) als auch beabsichtigtes Verhalten (z. B. neu geplante Handlungen) an den Tag zu legen. Indem solche Situationen vorausschauend analysiert werden, ergibt sich die Mæglichkeit, Strategien zu entwickeln, die eine Bevorzugung des beabsichtigten Verhaltens erleichtern. Beispiele fçr Bewåltigungsplåne: ¹Wenn ich vorhabe, Schwimmen zu gehen, aber mçde bin, werde ich nicht zulassen, dass ich mich niedersetze, sondern werde sofort mit meiner kærperlichen Aktivitåt beginnen!ª ¹Wenn ich nach der Arbeit beschlossen habe, zu laufen, es aber leicht zu regnen beginnt, gehe ich auf jeden Fall kurz vor die Tçr, um festzustellen, dass das Wetter eigentlich recht ertråglich ist und ziehe mich anschlieûend gleich um, statt mich in der Wohnung niederzusetzen und auf besseres Wetter zu hoffenª. 2 Messzeitpunkte (Ausfçllen von Fragebægen) wurden im Rahmen der Studie bestimmt: 1. Wåhrend des Klinikaufenthaltes und 2. 2 Monate nach der Entlassung. Der 2 Monate nach dem Klinikaufenthalt realisierte zeitliche Umfang kærperlicher Aktivitåten bzw. des Trainings stellte das entscheidende Untersuchungskriterium dar. Die Wissenschaftler unterschieden hier zwischen einerseits dem Ausdauertraining auf dem Heimtrainer, Schwimmen oder Joggen und andererseits Radfahren als Ersatz fçr die Benutzung des PKW. Es bestanden keine græûeren Unterschiede in den Intentionen der 3 gebildeten Gruppen: ¹Kontrollgruppeª, ¹Ausfçhrungsplåneª sowie ¹Ausfçhrungsund Bewåltigungsplåneª (Tab. 25). Ebenso hatten sich keine ± wie ur-

4.1 Aktuelle Erkenntnisse

z

Tabelle 25. Unterschiede zwischen den 2 Experimentalgruppen und der Kontrollgruppe bei Ausdauertraining, Radfahren und Intentionen [447].

z Ausdauertraining (Dauer in Stunden) z Radfahren (Dauer in Stunden) z Intention (Index)

Kontrollgruppe (K) n = 81

Gruppe: Ausfçhrungsplåne (A); n = 68

Gruppe: Ausfçhrungs- und Bewåltigungsplåne (B); n = 62

Signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen

95,35 (12.72)

113,26 (13,87)

178,94 (14,52)

49,37 (11.25)

60,37 (12,29)

93,96 (12,87)

3,30 (0.05)

3,39 (0,06)

3,43 (0,06)

K und B** A und B** K und B** A und B* keine

Standardabweichungen in Klammern; Signifikanzniveau: * p < 0,05, ** p < 0,01

sprçnglich angenommen ± signifikanten Unterschiede im Bereich der Trainingshåufigkeit zwischen der Kontrollgruppe und der Gruppe derjenigen ergeben, die nur Ausfçhrungsplåne erstellten. Zwischen der Kontrollgruppe (K) und der Gruppe, die sowohl Ausfçhrungsplåne als auch Bewåltigungsplåne erstellte (Gruppe B), ergaben sich dagegen signifikante Unterschiede sowohl im Umfang des Ausdauertrainings (Dauer in min) als auch beim Radfahren (Dauer in min). Zwischen der Patientengruppe, die nur Ausfçhrungsplåne erstellte (Gruppe A) und der ¹Kombinationsgruppeª (Gruppe B) entwickelten sich ebenfalls signifikante Differenzen in beiden Bereichen. Die Signifikanz beim Radfahren war allerdings nur marginal.

z! Formulieren Sie fçr sich, wann, wo und unter welchen Bedingungen Sie ihre sportli-

chen Absichten in die Tat umsetzen wollen (Ausfçhrungsplåne). Zum Beispiel ¹Ich werde 1´ am Wochenende und 1´ am Dienstag oder Mittwoch in der Mittagspause joggen (jeweils mindestens 30 min bei entsprechender Pulsfrequenz) sowie 1´ Radfahren im Anschluss an die Arbeit (mindesten 60 min bei entsprechender Pulsfrequenzª). Finden Sie heraus, welche Bedingungen Ihren Plånen im Wege stehen kænnten und formulieren Sie Gegenstrategien (Bewåltigungsplanung).

141

142

z

4 Anfangen und dabei bleiben: gesundheitspsychologische Aspekte

4.2 Verbesserung der Handlungskontrolle: Die Erdinger Volkshochschulstudie als Beispiel Im Jahr 2001 startete die Volkshochschule Landkreis Erding e.V. ein Projekt mit dem Motto: ¹Wir helfen, Ihr Verhalten zu åndernª (zu Beginn 133 Teilnehmer), das wissenschaftlich begleitet wurde vom Department Psychologie, Abteilung Sozialpsychologie der Ludwig-Maximilians-Universitåt Mçnchen. Ziele waren einerseits die Ønderung des Lebensstiles der Versuchsgruppenteilnehmer hin zu mehr gesundheitsorientierten Verhaltensweisen sowie, andererseits, die Ûberprçfung der Langzeitwirksamkeit (10 Monate) des zugrunde liegenden Programms im Vergleich zur Kontrollgruppe. Hierzu wurden sowohl umfangreiche psychologische Testverfahren (Fragebægen) eingesetzt als auch medizinisch relevante Werte wie Gewicht, Fitnesszustand (indirekte VO2max-Bestimmung mit POLAR-Pulsuhren), Blutdruck, Bluttfette, Kærperfettanteil und Ruhepuls bestimmt. Ein wichtiger Bestandteil des Projektes war die Betreuung durch die Sozialpsychologen, die ein Trainingsprogramm zur Verhaltensånderung im Alltag, Setzung und dauerhaften Verfolgung von Zielen sowie zur positiven Beeinflussung der Motivation durchfçhrten. Darçber hinaus bot die Volkshochschule Landkreis Erding den Teilnehmern zunåchst kostenlos verschiedene ausdauerorientierte Sportangebote (Walking), Entspannungskurse sowie diverse Ernåhrungsangebote (u. a. Ernåhrungsberatung) an. Einem Teil der Teilnehmer wurden auûerdem hochmoderne, multifunktionale Pulsmessgeråte fçr die Dauer des Projekts kostenlos çberlassen. Dabei wurde die Versuchsgruppe per Zufallsentscheid in 2 Untergruppen unterteilt. Hierbei sollte u. a. der Frage nachgegangen werden, inwieweit das Vorhandensein einer Pulsuhr zu einem motivierteren Training im Ausdauerbereich (gemessen an der Zahl der Trainingstermine) fçhrt und sich u. a. deshalb in nachweislich besseren Fitnesswerten niederschlågt. Unterstçtzt wurden die Initiatoren hierbei von der Firma POLAR. Die Pulsuhren sind im Sinne der oben beschriebenen Handlungskontrolle (v. a. in puncto Selbstbeobachtung) in mehrfacher Hinsicht eine sinnvolle Unterstçtzung fçr die Teilnehmer: z Die wåhrend des Trainings laufende Pulsanzeige ermæglicht eine direkte Kontrolle der Belastung. z Zusåtzlich bieten Pulsuhren die Mæglichkeit, Belastungsober- und -untergrenzen einzuprogrammieren (in Form von Herzfrequenzangaben), die mit optischen und akustischen Signalen vor Ûber- oder Unterforderung warnen. z Eine Spezialfunktion der POLAR-Uhren erlaubt durch Verwendung eines kurzen Aufwårmtests sogar die Analyse und Angabe der fçr die Tagesform entscheidenden aktuellen trainingswirksamen Belastungszone. z Eine weitere Sonderfunktion besteht aus dem integrierten Fitnesstest, der ± ohne Belastung ± innerhalb von maximal 5 min eine annåhernde Ana-

4.3 Was Pulsuhren leisten kænnen

z

lyse des momentanen Fitnesszustands liefern kann. (Ermittlung durch Kombination von persænlichen Daten, Ruheherzfrequenz und Herzfrequenzvariabilitåt.) Die Analyse verschiedener Daten zeigte, dass sich der Besitz der Pulsuhren sowohl auf Motivation und Anwesenheit der Teilnehmer sowie den Effekt des Trainings auswirkte. Ersteres zeigte sich in einer z håufigeren Anmeldung bei Ausdauerkursen (annåhernd signifikant). Kein nennenswerter Unterschied bestand dagegen bei der Anmeldung zu Entspannungs- oder Ernåhrungskursen zwischen der Gruppe der Pulsuhrenbesitzer und der Gruppe der ¹Nicht-Besitzerª. z Gleichzeitig besuchten die Pulsuhrenbesitzer das Training signifikant håufiger. Die Wirkung des Trainings spiegelte sich dagegen in folgendem Ergebnis wider: z Zwischen Messzeitpunkt 1 und Messzeitpunkt 2 entwickelte sich der POLAR-Fitnesswert zwischen beiden Gruppen als Trend zugunsten der Gruppe der Pulsuhrenbesitzer. Die gefundenen Zusammenhånge sprechen fçr die Bedeutung der Handlungskontrolle in puncto Trainingserfolg. Moderne Pulsuhren kænnen hier wichtige Dienste fçr Motivation und Intentionsbildung der Teilnehmer sowie fçr ihre Bemçhungen um Aufrechterhaltung des Trainings liefern 33.

4.3 Was Pulsuhren leisten kænnen Neben den bereits erwåhnten, z. T. sehr anspruchsvollen Funktionen (optische und akustische Pulsanzeige, manuelle Eingabe von Belastungsoberund -untergrenzen mit Warnfunktion, Ermittlung der tagesrelevanten Belastungszone, Fitnesstest), welche moderne Pulsuhren bieten, liefern die kleinen Hightechprodukte weitere Informationen, die sowohl den Technikinteressierten faszinieren als auch denjenigen, der nur mæglichst viele Informationen çber sein Training erhalten mæchte. So bekommt man auûerdem Angaben çber: z Trainingsdatum, z Trainingsdauer, 33

Bei den oben genannten medizinischen Messwerten konnten, mit Ausnahme des morgendlichen sowie des Tages-Ruhepulses, keine signifikanten Unterschiede çber die Messzeitpunkte 1 und 2 (Februar bis Juni) zwischen Kontroll- und Experimentalgruppe beobachtet werden. Zu Teilaspekten des Projekts siehe die Diplomarbeit von Flæter [129].

143

144

z

4 Anfangen und dabei bleiben: gesundheitspsychologische Aspekte

z Zeit, in der man das Training in der gewåhlten bzw. empfohlenen Belastungszone (Intensitåtsbereich definiert nach Herzfrequenz) durchgefçhrt hat, z durchschnittliche Herzfrequenz, z Kalorienverbrauch, z prozentualen Anteil der Fettverbrennung am Gesamtkalorienverbrauch, z totalen Kalorienverbrauch seit Einsatzbeginn der Uhr, z Gesamttrainingszeit seit Einsatzbeginn der Uhr, z Ablesemæglichkeit von Zwischenergebnissen wåhrend des Trainings, z gespeicherte Teilstreckendaten etc. Dabei ist zu erwåhnen, dass die Angaben zum Kalorienverbrauch und der damit verbundenen Fettverbrennung, die durch Test ermittelten Belastungsober- und -untergrenzen sowie das Ergebnis des Fitnesstests nur Annåherungswerte sind. Teure Pulsuhren ermæglichen aber zur weiteren Auswertung der Daten sogar eine Ûbertragung der Trainingsergebnisse auf einen Computer. Wichtiger erscheinen hingegen 2 grundlegende Funktionen: z Die akustische Anzeige der Herzschlåge ist in der Lage, vor Herzrhythmusstærungen zu warnen. z Die Ermittlung der durchschnittlichen Herzfrequenz ermæglicht den Einsatz einfacher Leistungstests, wie sie im Kapitel 5 vorgestellt werden. Grundsåtzlich sollte man allerdings die eigene Kærperwahrnehmung des Úfteren trainieren und çberprçfen. Dies geschieht z. B. indem man die gerade wåhrend der Belastung vorherrschende Herzfrequenz schåtzt und dann zur Ûberprçfung einen Blick auf die Pulsuhr wirft.

4.4 Warum Sie jetzt und nicht spåter anfangen sollten Im berçhmten Roman ¹Don Qichoteª von Cervantes gibt es eine Stelle, die sehr gut zur Situation derjenigen passt, die sich vorgenommen haben, mit Sport und Bewegung ernst zu machen. Da fabuliert und tråumt der Ritter von der traurigen Gestalt von diversen Wçnschen und Zielen, wåhrend sein Knappe Sancho Pansa etwas lakonisch, durchaus vergleichbar dem Bilde der ¹Taube auf dem Dachª, anmerkt: ¹Lieber ein Hab-ich, als zwei Hått-ichª. Das kænnte man, auf die beschriebene Situation çbertragen, etwa so interpretieren: ¹Warte nicht ab, bis die Umstånde vermeintlich optimal sind, sondern nçtze den Moment deiner groûen Motivation und beginne sofort. Das Wetter kænnte zwar besser sein und die optimale Funktionskleidung ist auch noch nicht zusammengestellt, aber starte jetzt und bestårke dich dadurch in deiner Ûberzeugung, dass du es schaffen wirstª. Die Gefahr des Hinauszægerns ist damit gebannt. Jetzt aber lauert eine andere Gefahr! Sie ¹wollen es wissenª und setzten Ihre Maûståbe bei 100%

4.4 Warum Sie jetzt und nicht spåter anfangen sollten

z

Perfektion an. Absolut jeder geplante Trainingstermin muss wahrgenommen werden, die Bedingungen und Ihre Leistungen mçssen einfach stimmen. Leider kann die Realitåt so nicht aussehen und Ihre Misserfolge (gemessen an Ihrem Wunsch nach Perfektion) lassen nicht lange auf sich warten. Das kann im schlechtesten Fall sogar dazu fçhren, dass Sie Ihr ¹Unternehmen Fitnessª gånzlich abbrechen, denn Sie werden Ihren Maûståben nicht gerecht.

z! Gehen Sie deshalb anders vor. Setzen Sie sich einen verbindlichen Rahmen, der

Ihnen einerseits gençgend Spielraum låsst, andererseits aber auch so eng bemessen ist, dass Sie Ihre Trainingsziele trotzdem erreichen. Akzeptieren Sie, dass es ohne Ausfålle und Verschiebungen nicht gehen kann, aber verlassen Sie Ihren Rahmen nicht und setzen Sie gleichzeitig auf die Kontrolle durch Ihr Trainingstagebuch. Ob Sie im Zweifelsfall einmal 3 statt 2 Tage Regenerationspause haben, wird nicht das Erreichen Ihres Trainingsziels gefåhrden. Formulieren Sie auûerdem Ausfçhrungs- und Bewåltigungsplåne!

Fangen Sie jetzt einfach an!

145

5 Fitnesstests: Mæglichkeiten

zu Motivation und Selbstkontrolle

Die Bedeutung der Handlungskontrolle wurde auf den letzten Seiten herausgestellt. Zur Handlungskontrolle gehæren z. B. das Fçhren eines Trainingstagebuches, das Verwenden von Pulsuhren, aber auch die Kontrolle der Trainingsqualitåt bzw. die Ûberprçfung der Trainingszielerreichung anhand von Leistungstests. Wie jedermann mit einfachen Mitteln herausfinden kann, ob er sich auf dem richtigen (Trainings-)Weg befindet, soll nachstehend im Rahmen der sportpraktischen Tests, beschrieben werden. Diejenigen Verfahren, die ohne maximale Belastung auskommen, bieten dabei diverse Vorteile: Sie sind fçr alle Gesundheits- und Altersstufen zu verwenden. Auch einige kompliziertere sportwissenschaftliche Tests verdienen Erwåhnung. Nachfolgend stellen wir verschiedene Testformen, ausgehend von der Systematik bei Zintl u. Eisenhut [525] vor:

5.1 Sportpraktische Testverfahren 34 Einfache sportpraktische Tests geben Auskunft çber die aerobe sowie z. T. die anaerobe Leistungsfåhigkeit..34

5.1.1 Nachbelastungspuls Anhand des Nachbelastungspulses (= Erholungspuls) ist eine Grobbeurteilung der Grundlagenausdauer mæglich. Er repråsentiert die Erholungsfåhigkeit. Zintl u. Eisenhut [525] nennen als erste Orientierung fçr Erholungszeiten nach långeren Belastungen den Rçckgang des Pulses bis zum Wert 100/min. Es bedeuten: 3 min und weniger: gut bis sehr gute, 5 min: befriedigende Grundlagenausdauer. 34

Weitere submaximale Tests zur Bestimmung der Ausdauerleistungsfåhigkeit (z. B. Harvard-Step-Test) siehe im Internet beispielsweise unter: http://www.topendsports.com/testing/aerobic.htm

5.1 Sportpraktische Testverfahren

z

Tabelle 26. Richtzahlen fçr die Qualitåt des Erholungsspulses nach kurzfristigen Maximalbelastungen [525] Pulsfrequenz 5 Minuten nach Belastungsende çber 130/min 130±120/min 120±115/min 115±105/min 105±100/min unter 100/min

schlecht ausreichend befriedigend gut sehr gut Hochleistungstrainingszustand

Långere Belastungen werden von Grosser et al. [155] fçr die vorgenannte Bewertungssystematik als z. B. ¹12- oder 15-Minuten-Låufeª definiert. Bæhmer et al. [54] geben fçr die Einordnung des Erholungs- oder Nachbelastungspulses nach kurzfristigen maximalen Belastungen mit Erreichen der maximalen Herzfrequenz nachfolgende Richtwerte (s. Tab. 26). Das Verfahren ist auch als Messung des prozentualen Pulsrçckgangs anzuwenden. Mæglich ist dies durch Vergleich des Herzfrequenzwertes direkt nach Belastungsende mit dem Erholungswert nach 1, 3 oder 5 min. Beispiel: Aus einem Belastungswert von 140 und einem Erholungswert von 103 (nach 1 min) ergibt sich ein Wert von 73,6% (Erholungswert dividiert durch Belastungswert). Eine optimale Durchfçhrung ist nur mit Pulsuhr mæglich.

5.1.2 Leistungsquotient Der Leistungsquotient wird mit der Pulsuhr durch Messung auf dem Heimtrainer ermittelt. Bei festgelegtem Programm (Belastungsstufe(n), Belastungszeit, jeweils åhnliche Umdrehungszahl) bilden Sie den Quotienten aus erreichter Kalorienzahl (oder, falls kommagenau angegeben zurçckgelegter Strecke), dividiert durch die durchschnittliche Herzfrequenz. Erfassen Sie dies nætigenfalls mit der Pulsuhr. Beispiel: Trainingszeit 20 min, davon min 1 und 2: Stufe 1, dann min 3±20: Stufe 2. Die erreichte Kalorienzahl dividieren Sie durch die durchschnittliche Herzfrequenz. Ergebnis: z. B. 200/90 = 2,22. Hæhere Werte (z. B. 2,35) bedeuten bessere Leistungen. Der Leistungsquotient eignet sich gut, um die Entwicklung der eigenen Leistungsfåhigkeit objektiv darzustellen.

147

148

z

5 Fitnesstests ± Mæglichkeiten zur Motivation und Selbstkontrolle

5.1.3 Herzschlag-Gesamtzahl Bei jeweils identischer Lauf- oder Radfahrstrecke (auch bei Kanu, Skilanglauf etc.) wird die Herzschlag-Gesamtzahl ermittelt: Die mit der Pulsuhr gemessene durchschnittliche Herzfrequenz wird mit der benætigten Laufoder Fahrzeit multipliziert. Beispiel: Mittelwert Herzfrequenz: 135 ´ Laufzeit 20 min, 25 sec = (135 ´ 20 = 2700)+(135/60 = 2,25 ´ 25 = 56) = 2756 Herzschlåge insgesamt. Eine andere Berechnungsart: Mittelwert Herzfrequenz: 135 durch 60 (Sek.) dividieren und anschlieûend das Ergebnis mit den benætigten sec multiplizieren. Beispiel: (135/60 = 2,25) ´ (1225 sec = 20 min, 25 sec) = 2756 Herzschlåge insgesamt.

5.1.4 Morgenpuls-Messungen çber långere Zeit Der Morgenpuls wird vor dem Aufstehen gemessen. Ein niedriger Ruhepuls ist Ausdruck einer gesunden parasympathischen Aktivitåt.

5.1.5 Produkt: Ruhepuls ´ systolischer Blutdruck Das Produkt korreliert zum Sauerstoffbedarf bei Belastung. Der langfristige Vergleich des Multiplikationswerts von Ruhepuls und systolischem Blutdruck ist sinnvoll sowohl unter Ruhe- als auch unter Belastungsbedingungen.

5.1.6 Schåtzung der maximalen Sauerstoffaufnahmekapazitåt Die Schåtzung der maximalen Sauerstoffaufnahmekapazitåt kann mithilfe des Astrand-Nomogramms vollzogen werden: Unmittelbar nach Abbruch einer 4-minçtigen Belastungsdauer auf dem Ergometer bei 60±70 Umdrehungen und, je nach Trainingszustand, einer Watt-Belastung von 100, 125, 150 oder 175 Watt [303] wird die Herzfrequenz (mæglichst mit Pulsuhr) gemessen. In der Originalquelle bei Astrand u. Rhyming [31] wird allerdings empfohlen, die Herzfrequenz erst zwischen der 5. und 6. min zu notieren. Die genauesten Schåtzwerte wurden ermittelt, wenn die Belastungshæhe (in Watt) so gewåhlt wurde, dass die ermittelte Herzfrequenz zwischen 125 und 170 lag. Aus dem erzielten Herzfrequenzwert kann durch Zuhilfenahme eines Nomogramms, einer Alterstabelle und einer Leistungstabelle der VO2max-Schåtzwert abgelesen werden. Die Berechnung der maximalen Sauerstoffaufnahme geschieht wie folgt. Beispiel: Eine månnliche Testperson erreichte bei einem Widerstand von 150 Watt (nach 5 min Leistung) eine Herzfrequenz von 160. Beide Werte werden im Nomogramm abgelesen und mit einer Linie verbunden. Diese schneidet die mittlere Skala beim Wert 3,0 l/min.

5.1 Sportpraktische Testverfahren

z

Um einen realistischen Schåtzwert der absoluten VO2max zu erhalten, muss aber eine Modifikation nach Alter erfolgen (Tab. 27). Ist die Testperson z. B. 40 Jahre alt, so mçssen die 3,0 l/min noch mit dem Faktor 0,83 multipliziert werden ( = 2,49 l/min). Zwischenwerte, z. B. fçr 37 Jahre, kænnen aus der Tabelle extrapoliert werden.

Abb. 31. Schåtzung der maximalen Sauerstoffaufnahmekapazitåt mit Hilfe des AstrandNomogramms [303]. Tabelle 27. Alterstabelle zur Modifikation des Schåtzwertes der absoluten Vo2max: [302] Alter

Faktor

Max. Schlag-Frequenz

Faktor

15 25 35 40 45 50 55 60 65

1,10 1,00 0,87 0,83 0,78 0,75 0,71 0,68 0,65

210 200 190 180 170 160 150

1,12 1,00 0,93 0,83 0,75 0,69 0,64

149

150

z

5 Fitnesstests ± Mæglichkeiten zur Motivation und Selbstkontrolle

Tabelle 28. Allgemeiner Gesundheitsstatus und relative VO2max [302] Alter

sehr schlecht

schlecht

mittelmåûig

gut

sehr gut

Frauen

20±29 30±39 40±49 50±56

bis bis bis bis

28 27 25 21

29±34 28±33 26±31 22±29

35±43 34±41 32±40 29±36

44±48 42±47 41±45 37±41

ab ab ab ab

49 48 46 42

Månner

20±29 30±39 40±49 50±59 60±69

bis bis bis bis bis

38 34 30 25 21

39±43 35±39 31±35 26±31 22±26

44±51 40±47 36±43 32±39 27±35

52±56 48±51 44±47 40±43 36±39

ab ab ab ab ab

57 52 48 44 40

Um den Schåtzwert fçr die aussagekråftigere, relative maximale Sauerstoffaufnahme zu erhalten, dividiert man nun die absolute VO2max (in ml/ min) durch das Kærpergewicht. Beispiel: 2490 : 53 kg = 46,98 ml/kg. Was dieser Wert fçr den allgemeinen Gesundheitsstatus bedeutet, låsst sich an der oben stehenden Tabelle ablesen:

5.1.7 Standardisierter 2-km-Walking-Test Der standardisierte 2-km-Walking-Test geht auf Oja et al. [355] und Laukkanen [265] zurçck. Benætigt wird eine flache, 2 km lange Teststrecke, die in mæglichst kurzer Zeit mit forciertem Armeinsatz zurçckgelegt werden muss; eine Uhr mit Sekundenzeiger, mæglichst eine Pulsuhr ist Messinstrument. Erfasst werden folgende Messgræûen: z Gehzeit fçr 2 km (min, sec), z Belastungspuls direkt nach 2 km, z relatives Kærpergewicht (= Kærpergewicht in kg/Kærpergræûe in m2 Lebensalter). ¹Mit Hilfe der Berechnungsformel aus Tabelle 29 wird ein Leistungsindex bestimmt, der eine Klassifikation der Testergebnisse gestattetª [59]. Die Beurteilung erfolgt anhand nachfolgenden Tabelle 30.

5.1.8 Fitness-Test von POLAR Mit dem Fitness-Test von POLAR ist eine Schåtzung der relativen VO2max mæglich: Basis sind Herzfrequenzvariation, Ruhepuls und persænliche Daten. (Zum Thema Herzfrequenzvariation im Internet: www.hrv24.de.)

5.1 Sportpraktische Testverfahren

z

Tabelle 29. Formular zur Berechnung des Leistungsindex beim 2-km-Walking-Test [59] Berechnung des Leistungsindex 1. Berechnen und addieren Sie folgende Einzelwerte Gehzeit (min) (sec) Belastungspuls Relatives Kærpergew. (Zwischensumme) 2. Substrahieren Sie von dieser Summe Alter (Jahre) (Zwischensumme)

Månner

___ ___ ___ ___

Frauen

´ 11,6 = ___ ´ 0,2 = ___ ´ 0,56 = ___ ´ 2,6 = ___ ___

´ 8,5 = ___ ´ 0,14 = ___ ´ 0,32 = ___ ´ 1,1 = ___ ___

___ ´ 0,2 = ___ ___

3. Substrahieren Sie diese Zwischensumme von Walking-Test-Index

420 ± ___ ___

___ ´ 0,4 = ___ ___ 3

304 ± ___ 3 ___

Tabelle 30. Einstufungstabelle zum 2-km-Walking-Test [59] Beurteilung

Fitnessindex

z sehr gut z gut z mittel z schwach z sehr schwach

> 130 111±130 90±110 70±89 < 70

5.1.9 Cooper-12-Minuten-Lauftest Zweck des Cooper-12-Minuten-Lauftests ist die annåhernde Bestimmung der relativen VO2max. Vergleichsuntersuchungen zwischen 12-MinutenLaufergebnissen und den Ergebnissen aus Laufbandtests zur Bestimmung der VO2max fçhrten zu Tabelle 31. Hottenrott u. Neumann [194] bieten folgende, auf Basis des Cooper-Tests gewonnene altersdifferenzierte Richtwerte zur Beurteilung der Ausdauerleistungsfåhigkeit im Freizeitsport an (Tab. 32).

151

152

z

5 Fitnesstests ± Mæglichkeiten zur Motivation und Selbstkontrolle

Tabelle 31. Richtwerte zum Cooper-Test (Månner) fçr die Klassifizierung der Laufleistung. Zusammenhang zwischen Laufleistung und rel. maximaler Sauerstoffaufnahme (ml/kg/min) nach Cooper. Aus: [155]; Anmerkung der Autoren Grosser et al.: Die O2-Verbrauchswerte in dieser Tabelle erscheinen den Autoren sehr hoch Leistungsgruppe (Untrainierte)

zurçckgelegte Entfernung (in m)

O2-Verbrauch (in ml/kg/min)

I = sehr schlecht II = schlecht III = måûig IV = gut V = sehr gut

< 1 600 1600±2000 2000±2400 2400±2800 > 2800

28,0 oder weniger 28,1±34 34,1±42 42,1±52 52,1 oder mehr

2900 3000 3100

52,1 53,8 55,5

3200 3300 3400

57,2 58,9 60,6

3500 3600 3700 3800

62,3 64,0 65,7 67,4

Normbereich Leistungssport Nichtausdauerdisziplin

Tabelle 32. Cooper-Test bei Månnern und Frauen im Freizeitsport (Angaben der Laufstrecken in m) [194] Bewertung der Kondition

20±30 Jahre

31±40 Jahre

41±50 Jahre

51±60 Jahre

Månner z sehr gut z gut z gençgend z schwach

> 2800 > 2400±2800 > 2100±2400 > 1900±2100

> 2600 > 2300±2600 > 2000±2300 > 1800±2000

> 2500 > 2100±2500 > 1900±2100 > 1700±1900

> 2400 > 2000±2400 > 1800±2000 > 1600±1800

Frauen z sehr gut z gut z gençgend z schwach

> 2600 > 2200±2600 > 1900±2200 > 1700±1900

> 2500 > 2000±2500 > 1700±2000 > 1500±1700

> 2300 > 1800±2300 > 1500±1800 > 1300±1700

> 2200 > 1700±2200 > 1300±1700 > 1100±1300

5.2 Sportwissenschaftliche Tests

z

5.2 Sportwissenschaftliche Tests 5.2.1 Unspezifische sportmedizinische Labortests Generell ist zu sagen, dass unspezifische sportmedizinische Labortests fçr den Leistungssport wenig Aussagekraft besitzen. Ergometrie Bei der Fahrrad- oder Laufbandergometrie erfolgt eine (in Watt) definierte Belastung mit ansteigender Intensitåt. Die Belastungsstufen werden çblicherweise alle 2±3 min erhæht. Herzfrequenz und Blutdruck werden regelmåûig gemessen sowie ein EKG meist fortlaufend abgeleitet. Die maximale durchfçhrbare Belastung sowie das Frequenzverhalten gehen in die Beurteilung der Leistungsfåhigkeit ein. Viele Studien haben die maximale Belastbarkeit als Maû fçr die Fitness genommen. Zunehmend håufiger wird zusåtzlich ein Score-System bençtzt, welches das subjektive Anstrengungsempfinden der Testteilnehmer auf einer bestimmten Belastungsstufe quantifiziert [56]. Einfache Fahrradergometrie zur Feststellung der PWC 170 und PWC 150 (PWC = Physical Work Capacity). Sie ist definiert als Leistung (in Watt) pro kg Kærpergewicht bei Erreichen einer bestimmten Herzfrequenz, meist 130, 150, 170 Schlåge pro min (PWC130, 150, 170). Der Wert liegt umso hæher, je leistungsstårker der Testteilnehmer ist. Beispiel: Ein 80 kg schwerer Mann tritt bei einer Fahrradergometrie 160 W bei einer Herzfrequenz von 130/min. Sein PWC130 ist damit 160 : 80 = 2,0 ± das ist ein befriedigender Wert. Motivationsfragen wie beim Maximaltest fallen bei diesen submaximalen Varianten nicht ins Gewicht. Laut Zintl u. Eisenhut [525] haben Schwaberberger et al. [428] bei Radrennfahrern signifikante Zusammenhånge bei PWC 170 (erreichte Wattzahl bei HF 170) zur anaeroben Schwelle und bei PWC 150 zur aeroben Schwelle gefunden, die bei Mittelstrecklern jedoch nur in etwa beståtigt werden konnten. Anaerober 2-Phasen-Test mittels Fahrrad- oder Laufbandergometrie. Der anaerobe 2-Phasen-Test mittels Fahrrad- oder Laufbandergometrie geht auf Szægy et al. [465] zurçck. Er verfolgt folgenden Zweck: die Ermittelung der anaerob-alaktaziden und anaerob-laktaziden Kapazitåt. Bei gleich bleibender Belastungsintensitåt (Fahrradergometer: 7 Watt/kg) werden eine submaximale (20 oder 40 sec) und nach einer Pause von 30±45 min eine maximale Belastung (60 sec oder Ausbelastung) durchgefçhrt und entsprechende Laktatwerte ermittelt. Eine hohe anaerobe Kapazitåt ist durch geringe Lakatwerte in der 1. Testphase (gute alaktazide Kapazitåt) und hæchste Laktatwerte in der 2. Phase (hohe glykolytische Energiebereitstellung und Såuretoleranz) gekennzeichnet.

153

154

z

5 Fitnesstests ± Mæglichkeiten zur Motivation und Selbstkontrolle

5.2.2 Spezifische sportmedizinische Labortests 35 Als Beispiel sei hier der Steile Rampentest von Meyer et al. [320] genannt, der als Testverfahren fçr Personen mit ausgeprågter Belastungsintoleranz und Leistungsschwåche (z. B. bei Herzinsuffizienz) konzipiert wurde. Bislang wurde er ausschlieûlich dazu eingesetzt, die Trainingsintensitåt fçr ein Intervall-Fahrradergometertraining zu ermitteln [320], (s. Teil I, Kap. 8.2). Beim 6-Minute-Walk-Test handelt es sich dagegen um keinen sportmedizinischen Labortest, im eigentlichen Sinn, er ist eher als medizinisch-sportpraktischer Test einzustufen. Die Zielgruppe besteht aber ebenfalls aus Personen mit ausgeprågter Belastungsintoleranz und Leistungsschwåche. Gemessen wird (åhnlich wie beim Cooper-Test) die in 6 min zurçckgelegte Gehstrecke. Nåhere Informationen zu diesem in den USA weiter verbreiteten Testinstrument siehe bei The American Thoracic Society [469].

5.2.3 Sportartspezifische Labor- und Feldtests Fçr sportartspezifische Labortests wurden verschiedene spezifische Ergometer entwickelt (z. B. Ruderergometer, Skilanglaufergometer). Sportartspezifische Feldstufentests richten sich nach den konkreten Bedingungen der Sportart und nicht nach gleich langen Belastungsstufen wie bei der Ergometrie im Labor. Conconi-Test Zweck des Conconi-Tests ist die Bestimmung der anaeroben Schwelle mittels Herzfrequenzånderung sowie die Beurteilung der aeroben Leistungsfåhigkeit. Davon abgeleitet ist die Steuerung der Trainingsintensitåt ein weiterer Schwerpunkt. Es handelt sich um einen Laufbahn-Stufentest mit systematischer Geschwindigkeitssteigerung bis zur Maximalbelastung. Da die Herzfrequenz in einem weiten Bereich mit der Belastung linear ansteigt, kann mittels Protokollierung der Herzfrequenzen auf den verschiedenen Belastungsstufen und deren graphischer Darstellung der sog. Deflexionspunkt (Knick der Herzfrequenz, geringere Steigung) mit dazugehæriger Laufgeschwindigkeit bestimmt werden. Zintl u. Eisenhut fçhren zusåtzlich den ¹Anaeroben Zwei-Strecken-Feldtestª nach Szægy [466] an sowie als weiteren Oberpunkt die multiple Leistungsdiagnostik mit Erhebung mehrerer relevanter Parameter oder Durchfçhrung von Paralleltests.

35

In Abweichung der Systematik von Zintl u. Eisenhut (2001) [526].

5.2 Sportwissenschaftliche Tests

z!

z

z Spezifische sportmedizinische Labortests dienen der Leistungsbeurteilung spezifischer Patientengruppen. z Unspezifische sportmedizinische Labortests liefern wichtige Daten fçr eine Bestimmung der allgemeinen (Grundlagen-)Ausdauer. Fçr Bedçrfnisse der sportartspezifischen Leistungsdiagnostik und Trainingssteuerung sind sie zumeist nicht besonders geeignet. z Hier bieten sich sog. sportartspezifische Labortests (Simulation realer Wettkampfbedingungen), Feldtests sowie Wettkampftests an. z Die Tests werden sehr håufig als Stufentests mit mehreren Belastungsstufen durchgefçhrt. z Fçr Fitness- und Gesundheitssportler reichen die sog. sportpraktischen Tests.

155

6 Beispiele fçr einen neuen Alltag:

Wie sich Training integrieren låsst

Wenn Sie es sich zum Ziel gesetzt haben, ausreichend Zeit mit kærperlicher Aktivitåt oder Ausdauertraining zu verbringen, dann stellt sich die Frage, wie diese Zeit ohne græûere Probleme in Ihren Alltag zu integrieren ist. Ståndig zu hetzen wird auf Dauer nicht dazu beitragen, durch Ausdauertraining zusåtzlich Stress abzubauen oder langfristig den Spaû an Ihren Aktivitåten zu bewahren. Der Erfolg Ihrer Bemçhungen wird also gefåhrdet sein. ± Deshalb gilt es, solide Læsungen zu finden. Sinnvoll ist mindestens ein fester Termin in der Woche, an dem man mit Gleichgesinnten seinem neuen Hobby nachgehen kann. Die ¹Weight Watchersª haben es uns nåmlich vorgemacht ± in der Gruppe geht manches besser. Sie bietet Kommunikation, Motivation, ¹Wårme und Schutzª, aber auch soziale Kontrolle (die durchaus Ehrgeiz und Trainingszuverlåssigkeit wecken kann). Wenn Sie also beginnen wollen, sich mehr zu bewegen, dann sollten Sie dies mæglichst in einer Gruppe Gleichgesinnter tun. Falls sich in Ihrem Freundeskreis niemand findet oder Sie zusåtzlich professionelle Betreuung wçnschen, dann bieten sich verschiedene Institutionen an, die Ihnen helfen kænnen. Neben Vereinen oder Fitnessstudios mæchten wir Ihnen hier besonders die Volkshochschulen empfehlen. Sie weisen ± aus unserer Sicht ± viele Vorteile auf, die Sie bei der Erreichung Ihrer Bewegungsziele kråftig unterstçtzen kænnen:

z!

z Volkshochschulen bieten ein umfangreiches Pråventionsangebot, das neben dem Bereich Bewegung auch die Bereiche Entspannung und Ernåhrung umfasst. z Die Qualitåtsbemçhungen der Volkshochschulen sind weit fortgeschritten. So wird seit Jahren ein internes Fortbildungsangebot fçr Kursleiter durchgefçhrt und eine eigene Gesundheitsbuchreihe bei einem renommierten Schulbuchverlag veræffentlicht. Qualitåtsmanagement ist Pflicht. z Volkshochschulen verbinden Gesundheit und Bildung. Gesundheitsbildung aus Sicht der Volkshochschulen bedeutet, Schlçsselqualifikationen zu vermitteln, die den eigenverantwortlichen Umgang mit Gesundheit ermæglichen, relevante Zusammenhånge aufzuzeigen und bei den Pråventionspotenzialen des Einzelnen, nicht bei den Defiziten ansetzen.

Beispiele fçr einen neuen Alltag: Wie sich Training integrieren låsst

z

z Volkshochschulen bieten flåchendeckend ein umfangreiches Angebot zu sozialen Preisen. z In Volkshochschulen brauchen Sie nicht zu befçrchten, in einen Wettbewerb um das neueste, spektakulårste Outfit verwickelt zu werden. Einen kleinen Ausschnitt der Mæglichkeiten, die es gibt, sein Training sinnvoll in den Alltag zu integrieren, mæchten wir Ihnen nachstehend pråsentieren 36: Tabelle 33. Verschiedene alltagsrelevante Trainingsaktivitåten und Kalorienverbrauch Heimtrainer. Tåglich 2 ´ 10±50 min, z. B. vor dem Frçhstçck. z Tåglicher Kalorienverbrauch bei: 50 Watt und insg. 25 min 100 Watt und insg. 25 min

ca. 110 kcal ca. 190 kcal

z Wæchentlicher Kalorienverbrauch bei:

ca. 770 kcal

50 Watt und insg. ca. 2 h, 55 min 100 Watt und insg. ca. 2 h, 55 min

ca. 1360 kcal

Spaziergånge. 2 groûe, schnelle pro Woche im 6 km/h-Tempo mit jeweils 45 min Dauer, z. B. wåhrend der Mittagspause, abends oder am Wochenende. z Wæchentlicher Kalorienverbrauch bei: 2 ´ 45 min, 6 km/h ca. 450 kcal Radtouren. 2 pro Woche mit jeweils 1 h Dauer, abends oder am Wochenende. z Wæchentlicher Kalorienverbrauch bei: 2 ´ 1 h, 15 km/h ca. 850 kcal 2 ´ 1 h, 25 km/h ca. 1550 kcal Radfahrt zur Arbeit. Das Auto bleibt zu Hause. z Wæchentlicher Kalorienverbrauch bei: 5 ´ (2 ´ 15 min) = 1 h, 15 min, ca. 530 kcal 15 km/h 5 ´ (2 ´ 15 min) = 1 h, 15 min, ca. 970 kcal 25 km/h Joggen. 2´ pro Woche (vor dem Frçhstçck, in der Mittagspause, abends, am Wochenende). z Wæchentlicher Kalorienverbrauch bei: 2 ´ 45 min, 8 km/h ca. 900 kcal 2 ´ 45 min, 10 km/h ca. 1100 kcal 2 ´ 45 min, 12 km/h ca. 1275 kcal Fitnesskurs. 1 ´ wæchentlich (abends, vormittags). Walking, Nordic Walking, Aerobic etc. z Wæchentlicher Kalorienverbrauch bei: 1h ca. 400 kcal 1 h, 30 min ca. 600 kcal 36

Die Kalorienangaben wurden berechnet nach Kindermann et al. [231]. Sie beziehen sich auf eine 70 kg schwere Person.

157

158

z

6 Beispiele fçr einen neuen Alltag: Wie sich Training integrieren låsst

Tabelle 33 (Fortsetzung) Bergwandern. 1 ´ wæchentlich z Wæchentlicher Kalorienverbrauch bei:

3h 5h

ca. 1750 kcal ca. 2920 kcal

Daneben gibt es eine Fçlle weiterer sportlicher Aktivitåten wie Schwimmen, Inline-Skating, Tanzen, Ballspiele, die einen bewegungsreichen Alltag ermæglichen oder ergånzen kænnen.

z! Allgemeine Empfehlung

So viel Alltagsbewegung als mæglich durchfçhren (Gartenarbeit, Weglassen des Fahrstuhls ± stattdessen Treppe benutzen, an der Arbeit: weniger intern telefonieren, statt dessen Kollegen persænlich aufsuchen, kçrzere Wege zu Fuû oder mit dem Fahrrad erledigen).

6.1 Kombinationsbeispiele

z

6.1 Kombinationsbeispiele Im Folgenden sind verschiedene Kombinationsbeispiele von kærperlichen Aktivitåten aufgefçhrt, mit deren Hilfe Sie sich selbst ein Bild machen kænnen, welche Aktivitåten çber die Woche gesehen zu welchem Energieverbrauch fçhren. Tabelle 34. Verschiedene Beispiele fçr Trainingskombinationen mit einem Kalorienverbrauch zwischen 1600 und 4000 kcal pro Woche Aktivitåt

Gelegenheit Zeit, Intensitåt

Energieverbrauch

Ziel: 1600 kcal Energieverbrauch pro Woche morgens, 75 min, ca. 375 kcal z VHS6 km/h Walking- abends Kurs z 1 Radtour Wochenende 1 h, 20 km/h ca. 600 kcal 1 h, 30 min, ca. 680 kcal z 3±4 ´ Tagesschau, 100 Watt Heimtrainer Frçhstçcksfernsehen Ziel: 2200 kcal Energieverbrauch pro Woche morgens, 60 min ca. 400 kcal z VHSabends AerobicKurs z 2 schnelle Mittagspause, 2 ´ 45 min, ca. 450 kcal SpazierWochenende 6 km/h gånge z 4 ´ Heim- Tagesschau, 1 h, 40 min, ca. 760 kcal trainer Frçhstçcks100 Watt fernsehen z 1 Joggen abends, 55 min, ca. 550 kcal Wochenende 8 km/h Ziel: 3000±4000 kcal Energieverbrauch pro Woche z BergWochenende 3 h ca. 1750 kcal wandern z 1 Radtour Wochenende 1 h, 20 km/h ca. 600 kcal z 2 ´Joggen morgens, 2 ´ 45 min, ca. 900 kcal abends, 8 km/h in Mittagspause, Wochenende 1 h, 40 min, ca. 760 kcal z 4 ´Heim- Tagesschau, 100 Watt trainer Frçhstçcksfernsehen

Zu erwartender Effekt

u. a. Stopp weiterer atherosklerotischer Verengungen in den Gefåûen [165]

u. a. Rçckbildung bestehender atherosklerotischer Verengungen

u. a. Rçckbildung bestehender atherosklerotischer Verengungen plus weiterer positiver Auswirkungen, insbesondere auf das Lipidprofil (z. B. HDL-Anstieg)

159

160

z

6 Beispiele fçr einen neuen Alltag: Wie sich Training integrieren låsst

Neben dem Einbau von ¹Ausdaueraktivitåtenª in den persænlichen Alltag, bieten sich zur Realisierung der jeweiligen Zielsetzungen besonders Gruppenaktivitåten an. Dass Volkshochschulen in der Lage sind, sinnvolle und gesundheitsfærderliche Konzepte zu erstellen (sowie ¹Betreuungs-Netzeª aufzubauen, von denen spåter noch die Rede sein wird), zeigt ansatzweise ein neu etablierter ¹Modell-Laufkursª an der VHS-Erding. Er erstreckt sich çber ca. Ý Jahr und wird von 2 professionellen Kursleitern durchgefçhrt. Maximal 15 Teilnehmer und ± in der Mehrzahl ± Teilnehmerinnen werden durch ein Programm gefçhrt, das neben den gemeinsamen Laufterminen ein zwingend vorgeschriebenes Belastungs-EKG zu Beginn des Kurses sowie 4 Theorietermine beinhaltet. Vortråge, die z. T. von externen Referenten gehalten werden, bieten Informationen zu gesundheitlichen Wirkungen, Fragen der Sporternåhrung, Fragen zur Materialauswahl sowie zur Fuû- bzw. Gelenkgesundheit. Die Wissensvermittlung zu Trainingsprinzipien und ergånzenden Maûnahmen wie Stretching und Krafttraining ist fester Bestandteil des Kurses. Erkenntnisse aus dem Bereich der Gesundheitspsychologie, die die Teilnehmer zum Durchhalten animieren sollen, werden aufgearbeitet. Trainingsplåne und Vordrucke zu Trainingstagebçchern werden zur Verfçgung gestellt. Im Praxisteil kommen Trainingseinheiten hinzu, die der Technikverbesserung dienen und z. T. mit Video aufgenommen und spåter gemeinsam anaTabelle 35. Testergebnisse von Laufanfångern zu Beginn des Trainings und nach 8 Wochen WalkingIndex

GesamtHerzschlåge

TN

Alter

Geschl. Kg

Test 1 Test 2

Abweichung Test 1 Test 2

A B* C D E F G H I J K L M N O

44 46 42 41 43 55 54 62 49 51 51 35 38 34

w w w w w w w w m w w w w w m

96 107 97 103 87 84 101 112 91 103 109 79 78 94

1 ±5 0 2

62 62 76 60 64 104 78 63 96 74 65 78 68 62 64

* Tag vorher: extreme psychische Belastung

97 102 97 105 91 103 125 93 106

86 99 106

7 2 13 2 3

8 5

2445 2180

2833

Prozent 115,86

2635 2864 2669 2531 2071 2490 2568 3120

2428

90,96

2173

2951

94,59

6.1 Kombinationsbeispiele

z

Tabelle 36. Fitnessindex und zugehærige Beurteilungen Beurteilung

Fitnessindex

z sehr gut z gut z mittel z schwach z sehr schwach

> 130 111±130 90±110 70±89 < 70

lysiert werden. Auûerdem stellt die Volkshochschule Erding den Teilnehmern gegen Kaution Pulsuhren ± auch fçr den Gebrauch beim eigenen Training. Von entscheidender Bedeutung fçr den bisherigen Erfolg des ModellKurses aber sind ± neben den gewachsenen persænlichen Beziehungen zwischen Kursleitern und Teilnehmern bzw. den Teilnehmern untereinander ± 2 Faktoren: z der systematische, langsame Aufbau des Kurses mit nur allmåhlich steigenden Belastungen (Wechsel von Geh- und Laufphasen), z die zu Beginn, im Mittelteil und am Ende durchgefçhrten Leistungstests. Die sportpraktischen Tests (2-km-Walking-Test nach Oja et al. [355] sowie in dessen Rahmen die Ermittlung der Herzschlaggesamtzahl aus Gehzeit und durchschnittlicher Herzfrequenz) bieten den Teilnehmern gute Mæglichkeiten, ihre Leistungsentwicklung zu çberprçfen und daraus im Normalfall weitere Motivation zu schæpfen (s. Tab. 35; Tab. 36). Im Zusammenhang mit den oben vorgeschlagenen ¹Betreuungsnetzenª wåren diese Testergebnisse von groûem Vorteil fçr Krankenkassen und Patienten. Die bei regelmåûiger Beteiligung zu erwartenden besseren Ergebnisse kænnten zum Anlass fçr Pråmiensenkungen genommen werden. Dass schon nach ca. 8 Wochen z. T. deutliche Verbesserungen festzustellen sind, soll Tabelle 35 aus dem Erdinger ¹Modell-Laufkursª beispielhaft zeigen. Aufgrund von organisatorischen Fehlern liegen allerdings nur 3 Vergleichsquotientenwerte bei der Gesamtherzschlagzahl vor. Eine der Teilnehmerinnen konnte ihren Walking-Index nach insgesamt 6 Monaten (Test 3) sogar um 17 Punkte steigern. Eine andere bewåltigte zum selben Zeitpunkt die 2-km-Teststrecke mit nur noch 86% der ursprçnglich benætigten Herzschlåge (bei leicht verbesserter Gehzeit).

161

7 Was Training bewirken kann

Epidemiologische Studien belegen eindeutig den Zusammenhang zwischen mangelhaftem Fitnesszustand und erhæhten Risiken bezçglich Mortalitåt und Herz-Kreislauf-Erkrankungen (s. Teil I, Kap. 1). Die Steigerung der Ausdauerfitness kann daher als vorrangiges Ziel angesehen werden, um die besprochenen Risiken zu senken. Dies gilt sowohl fçr die Primår- als auch fçr die Sekundårpråvention [221, 438]. Allerdings ist nur zu verståndlich, dass ± besonders nach schweren Erkrankungen des Herz-Kreislauf-Systems ± viele Patienten Angst vor Anstrengung und Bewegung haben (s. u.). Da bei genauer Einhaltung von Belastungsobergrenzen die positiven Effekte die Gefahren aber bei Weitem çberwiegen, sollte nicht gezægert werden, ein systematisches Training unter Kontrolle zu beginnen. Was ohne besonders groûen Trainingsaufwand (2±4 h pro Woche) an Verbesserungen ± und damit Risikominderungen ± mæglich ist, soll nachstehendes Fallbeispiel verdeutlichen. Es zeigt einzelne, durch Ausdauertraining zu beeinflussende medizinische Parameter eines 45-jåhrigen Patienten, der nach leichtem Herzinfarkt eine Ballodilatation erhielt (inkl. Einsetzen von Stents) sowie die Entwicklung dieser Parameter. Die Bestleistungen wurden zu verschiedenen Zeiten (d. h. in einem Abstand zum Infarkt von mehreren Monaten bis zu 3Ý Jahren) erzielt:

7 Was Training bewirken kann

z

Tabelle 37. Fallbeispiel Verbesserung durch Ausdauertraining Parameter

Ausgangsleistung 37

Bestleistung

z Belastungs-EKG

200 Watt

300 Watt

z HDL-Cholesterin

61,5 mg/dl

74 mg/dl

unter annåhernd vergleichbaren Bedingungen

z Thrombozytenzahl

408 000

329 000

Durchschnitt aus 8 vorangegangenen Werten (vor Infarkt), verglichen mit Bestwert nach intensiver Trainingsphase

Anmerkungen

z POLAR-Fitness-Wert 43

55

Schåtz-Øquivalent zu VO2max rel.

z Heimtrainertest mit Betablocker

2,45

2,61

Gleiche Widerstånde: Relativ åhnliche Kalorienzahl, dividiert durch durchschnittliche Herzfrequenz. S. Kapitel 5

z Heimtrainertest ohne Betablocker

2,05

2,62

= Rçckgang der durchschnittlichen Herzfrequenz bei z. B. verbrauchten 200 kcal (in 20 min) um nahezu 20 Schlåge

z Benætigte HerzfrequenzGesamtzahl

5799

5436

bei fester Laufstrecke (ca. 7,25 km). S. Kapitel 5

37

Mit Ausnahme der Thrombozyten-Zahl wurden alle Ausgangsmesswerte bei Trainingsbeginn nach dem Infarkt erhoben.

163

8 Warum auch Ernåhrung

und Entspannung wichtig sind

Auf dem Weg zu mehr Gesundheit haben wir die Bedeutung des Ausdauertrainings bzw. der kærperlichen Aktivitåt besonders herausgestellt. Nicht zuletzt die Nurses Health Study zeigte aber, dass die weitaus græûten gesundheitlichen Effekte mit einer Kombination aller drei Bereiche ± Bewegung, Entspannung und Ernåhrung ± zu erzielen sind. Wissenschaftliche Belege fçr die Wirksamkeit einer bestimmten Art von Ernåhrung liegen in groûem Umfang vor. So zeigte die Diet Heart Study von Lorgeril et al. (1994), dass mit einer speziellen Ernåhrungsweise, wie sie frçher auf Kreta praktiziert wurde, betråchtliche Risikominderungen bei Patienten mæglich sind, die erstmals einen Herzinfarkt erlitten hatten. Im Vergleich zur herkæmmlich ernåhrten Kontrollgruppe ergab sich eine Risikoverringerung der Experimentalgruppe um 70%, und dies, obwohl hinsichtlich der Cholesterinwerte keine groûen Unterschiede zwischen den beiden Gruppen bestanden. Typisch fçr diese Art der mediterranen Kost sind: z kaum Butter, Sahne, Wurst, z deutlich weniger Fleisch, z dafçr viel Obst und Gemçse (insbesondere viele Hçlsenfrçchte), z viel Brot und Getreide sowie z in Maûen Wein. Ausfçhrliche Informationen finden sich bei Hildebrandt [186] sowie Gasser [142]. Beide Bçcher enthalten umfangreiche Rezeptsammlungen. Im Bereich der Entspannung liegen ebenfalls Befunde vor, welche die Wirksamkeit Stress reduzierender Verfahren belegen (vgl. z. B. CastilloRichmond et al. [80]: signifikante Reduktion atherosklerotischer Ablagerungen in der Halsschlagader. Die Untersuchungsergebnisse im Bereich der Entspannung hingegen scheinen nicht immer eindeutig zu sein und sind, wie Carter [78] anmerkt, in vielen Fållen mit methodischen Schwåchen versehen.

9 Ausdauersport nach Herzinfarkt:

Fragen, Øngste, Hoffnungen

An dieser Stelle wollen wir die Ebene der wissenschaftlichen Darstellung medizinischer Sachverhalte kurz verlassen; denn nicht nur die Sammlung und strukturierte Wiedergabe von Studienergebnissen schien uns wichtig, auch die Hoffnung, dass mæglichst viele Leser den Schritt zu mehr kærperlicher Aktivitåt wagen, trieb uns um. In diesem Zusammenhang liegt uns eine besondere Gruppe der potenziellen Ausdauersportler besonders am Herzen: die Opfer von Herzinfarkten oder anderen schweren Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Eine Entscheidung zu systematischem Ausdauertraining oder zu kærperlichen Aktivitåten in græûerem zeitlichen Umfang fållt ihnen ungleich schwerer als gesunden Personen. Viele Øngste und Emotionen durch das oft traumatische Krankheitserlebnis schwingen mit und lassen kærperliche Belastungen als geradezu bedrohlich erscheinen. Leichter fållt diese Entscheidung zwar Sportlern, die nach Erkrankungen wieder mit dem Training beginnen wollen; begleitet wird aber auch deren Erleben von vielfåltigen Øngsten und Zweifeln. Da einen der beiden Autoren unglçcklicherweise auch das Schicksal eines (leichteren) Herzinfarktes ereilte, wollen wir an dieser Stelle versuchen, dem eventuell selbst involvierten Leser einen kurzen Einblick in das Innenleben eines Betroffenen zu vermitteln. Vielleicht kann dies helfen, mit mehr Mut, Zuversicht und Spaû an das neue, gesunde Hobby ¹Ausdauersportª heranzutreten. Als ich u. a. wegen vermeintlicher Magenprobleme den Untersuchungstermin bei meinem Hausarzt wahrnahm, fçhlte ich mich weitgehend gesund. Schlieûlich stand ich voll im Arbeitsprozess und litt ± seit ich Magensåure bindende Mittel aus meinem eigenen ¹Arzneimittel-Altbestandª einnahm ± die letzten Tage nicht mehr unter Sodbrennen. Noch wåhrend ich im Sprechzimmer meines Arztes saû, wurde mir dank seiner umsichtigen Untersuchung (EKG) dann allerdings schnell klar, dass ich mich fundamental geirrt hatte. Nach dem anschlieûenden 2. EKG im nahe liegenden Krankenhaus und einer Blutuntersuchung erklårte mir der diensthabende Arzt, dass es keinen Zweifel mehr gebe: Ich hatte einen Herzinfarkt! Noch am selben Tag wurden mir im Mçnchener Herzzentrum nach einer Ballondilatation 3 Stents eingesetzt. War es Zufall, dass genau zu dieser Zeit die berufliche Belastung besonders stark war? ± Dies wird nie zu klåren sein, auch wenn das vællige Fehlen von Risikofaktoren alle Ørzte etwas ratlos erscheinen lieû. Kurzum: innerhalb weniger Stunden war aus einem

166

z

9 Ausdauersport nach Herzinfarkt: Fragen, Øngste, Hoffnungen

vermeintlich gesunden, leidlich ambitionierten Sportler ein ångstliches ¹Weicheiª geworden, das plætzlich bemerkte, dass die Uhr seines Lebens genauso gut håtte abgelaufen sein kænnen. Das war eine auûerordentlich beångstigende Erkenntnis, die bald aber auch eine groûe Dankbarkeit in mir aufkommen lieû. Schlieûlich hatte meine Lebensuhr sich entschieden, weiterzulaufen und mir die Chance auf hoffentlich noch viele schæne Lebensjahre gegeben 38. Zunåchst aber stellten sich vællig neue Fragen: Ist es erlaubt, 1 oder 2 Tage nach der Dilatation schon Treppen zu steigen? Kann das langsame Erklimmen der Stufen im Morgenmantel eventuell gefåhrlich sein? ± Gefahren lauerten plætzlich çberall. Besonders am Abend vor dem Einschlafen çberkam mich regelrechte Panik. Wçrde ich am nåchsten Morgen wieder aufwachen? Der Tod, den wir alle so gern verdrången, war plætzlich jeden Abend allgegenwårtig. Seit ich als Kind mitbekommen hatte, dass wir nicht unsterblich sind und unter dieser Erkenntnis ziemlich gelitten hatte, war dies das erste Mal, dass ich um mich selbst bangte. Dieses abendliche Gefçhl sollte mich nun fçr mehrere Monate begleiten. Als eigentlich rational denkender Mensch nahm ich den von meiner Tochter gefundenen und von ihr und meiner Lebensgefåhrtin bemalten Stein in Form eines Herzens dankend entgegen; er begleitet mich quasi als Talisman noch heute. Apropos Glaube: Plætzlich ergaben sich auch fçr mich als weitgehend unreligiæsen Menschen ¹neue Kontakteª. Zu beten war nicht mehr kindisch oder einfach ein Akt aus ferner Kindheit ± es half, zumindest ansatzweise, ein wenig Ruhe und Ausgeglichenheit zu erlangen. Soziale Kontakte wurden nun extrem wichtig und die tåglichen Telefongespråche mit meinen Eltern bedeuteten mir sehr viel. Gut war natçrlich auch, dass ich einen Arzt und eine Ørztin in meinem Bekanntenkreis bzw. meiner Verwandtschaft hatte. Ich hoffe, dass ich mit meinen vielen Telefonaten und den zugrunde liegenden Fragen ihre Nerven nicht zu sehr strapazierte. Dank gebçhrt ihnen jedenfalls fçr die viele Geduld. Wie wichtig die freundlichen, Wårme ausstrahlenden Ørzte, Ørztinnen und Krankenschwestern waren, denen ich begegnete, wurde mir um so klarer, als ich auf (allerdings eher wenige) Vertreter dieser Berufstånde stieû, die solche Fåhigkeiten nicht besaûen. Die Emotionen bestimmten also die ersten Tage nach meiner Diagnose mein Leben auûerordentlich stark. Das merkte ich besonders, als ich nach einer Woche meine kleine Tochter wiedersah und ich ungehemmt zu weinen begann. Andererseits setzte ich mich kognitiv intensiv mit dem Ereignis ¹Herzinfarktª auseinander ± so sehr allerdings, dass ich es mit der Umstellung meiner Ernåhrungsweise deutlich çbertrieb und dank Fett- und Kalorienreduktion einige kg Muskulatur ± neben ein wenig Fett ± verlor. Das war nicht gerade gçnstig, aber eben auch das Ergebnis meiner intensiven, leider auch çberzogenen Auseinandersetzung mit dem Ereignis. 38

Die Tatsache, dass ich zur Zeit des Infarktes relativ viel Sport getrieben hatte, dçrfte çbrigens mit ein Grund fçr die gute Kollateralenbildung gewesen sein. Ihr habe ich meine nur geringfçgige Herzschådigung zu verdanken.

9 Ausdauersport nach Herzinfarkt: Fragen, Øngste, Hoffnungen

z

Kurz und gut: Ich war deutlich ¹durch den Windª und geradezu hypernervæs. Das zeigte sich auch, als ich abends im Krankenhaus im Bett lag, nicht einschlafen konnte und ein beångstigendes ¹Kribbelnª auf der Brust spçrte, das erst dann abebbte, als die nette Krankenschwester ein EKG durchfçhrte. Ich war ¹reif fçr die Inselª, und diese kam in Form der 3-wæchigen Reha-Maûnahme, die mir viel Ruhe und auch wieder erste Kontakte mit dem Thema ¹Bewegungª verschaffte. Zunåchst fçhlte ich mich dabei allerdings eher als Greis oder Schwerbehinderter. Hockergymnastik war nicht unbedingt das, was mich ¹vom Stuhl rissª. Aber jedes leichte Zwicken oder jede kleine Wahrnehmung lieû mich vorsichtig und ångstlich agieren. Und hatte ich nicht auch nach meinem ersten 30-minçtigen Spaziergang so ein seltsames Gefçhl auf der Brust? Dagegen waren die ersten Versuche auf dem Fahrrad-Ergometer schon wieder eine kleine Offenbarung ± auch wenn ich vorsichtig blieb und fast zu mehr Einsatz ermuntert werden musste. Ein 2-stçndiger Spaziergang ± jetzt schon recht flott ± machte mir kurze Zeit spåter weiteren Mut. Erstaunlich niedrig war mein Belastungspuls am Ende der Strecke, selbst wenn man die Wirkung der Betablocker mit einberechnete. Wenige Tage zuvor war ich noch nachts in Panik verfallen. Ich konnte nicht einschlafen, spçrte wieder dieses seltsame Gefçhl auf der Brust und suchte die Nachtschwester. Alles in allem aber halfen mir die 3 Wochen in der Reha-Klinik doch, wieder Kontakt zur Wirklichkeit zu finden. Und der Kauf einer vom Oberarzt empfohlenen Pulsuhr mit neuartigen Funktionen richtete mich weiter auf. Schlieûlich hatte ich verdammt viel Glçck gehabt. Mein Herz war fast unbeschådigt geblieben ± es konnte also losgehen mit einem sportlichen Pråventionsprogramm, das helfen sollte ± und soll ± einen weiteren Herzinfarkt zu verhindern. Zugute kam mir dabei meine eigene, mittelpråchtig sportliche Vergangenheit, mein Vorwissen aus dem Sportstudium und ein gewisser Ehrgeiz ± nicht zu vergessen auch eine Lust am Planen, Dokumentieren und Testen. Unser bislang selten benutzter Heimtrainer wurde reaktiviert und kaum eine Tagesschau verging, ohne dass ich gleichzeitig ¹strampelnderweiseª den Kreislauf trainierte. Ich entschied mich, såmtliche Trainingsbemçhungen ± waren es schnelle Spaziergånge, Gymnastik oder Ergometertraining ± genau in einem Kalender zu dokumentieren. Dabei notierte ich z. B. beim Walken neben der Trainingsdauer die Schrittzahl pro min mit dazugehæriger Pulszahl. Fçr das Fahrradergometer entwickelte ich einen einfachen Test, der dokumentieren sollte, ob sich unter jeweils gleichen Bedingungen die Trainingsbemçhungen schon ausgezahlt hatten (s. Kap. 5). Als dann aber bei sommerlichen Temperaturen das 1. Mal ein langsamer Dauerlauf auf meinem Programm stand, war die Enttåuschung groû. Trotz Betablocker war meine Pulsobergrenze von ca. 115 Schlågen schon nach kurzer Zeit erreicht, egal wie langsam ich auch durch die Gegend schlich. Sollte ich etwa nie mehr einen halbwegs akzeptablen Dauerlauf absolvieren kænnen?

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9 Ausdauersport nach Herzinfarkt: Fragen, Øngste, Hoffnungen

Einige Monate spåter sah die Welt schon wieder besser aus: Bis zum Sommerurlaub auf der Nordseeinsel Spiekeroog hatte ich langsam aber sicher meine Belastungsintensitåt auf dem Heimtrainer gesteigert und drauûen regelmåûig langsame Dauerlåufe durchgefçhrt. Das Tempo lieû sich dabei nach und nach erhæhen, denn mein Herz-Kreislauf-System passte sich merklich an. Und so kam es, dass meine Ausdauerlåufe zusammen mit dem Seeklima von Spiekeroog 2 Dinge bewirkten: Manchmal wurde mir leicht schwindelig und mein Ruhepuls senkte sich in immer tiefere Gefilde. Meine sowieso schon niedrig dosierten Betablocker waren hinderlich und nachteilig geworden. So konnte und sollte ich, auf årztlichen Ratschlag hin, diese Tabletten vollståndig absetzen 39. Insgesamt hatte ich mich nach und nach in einen ¹fast normalen Menschenª zurçckverwandelt, dessen wiedererlangte Leistungsfåhigkeit viel zur Alltagssicherheit beitrug. Noch immer (nach Jahren) ging ich aber nur åuûerst selten allein durch einen Wald, denn ein erneuter Infarkt håtte wohl bedeutet, unentdeckt und ohne Hilfe dem Schicksal ausgeliefert zu sein. Meine Leistungsentwicklung ± und damit verbunden ± mein Selbstvertrauen stiegen aber kontinuierlich an. Durch einen einfachen submaximalen Test auf dem Fahrradergometer wurde mir klar, dass ich die Ausdauerleistungsfåhigkeit der meisten gesunden Personen gleichen Alters schon wieder erreicht und sogar z. T. schon çbertroffen hatte. Ich traute mich ± es waren mittlerweile ca. 2 Jahre vergangen ± schon wieder mit dem Fahrrad an die steilsten Berge unserer Gegend, wobei meine Pulsuhr immer als Warninstrument zugegen war. Jåhrliche Belastungs-EKGs gaben mir zusåtzlich Sicherheit, und so steigerte ich auch die Långe meiner Trainingseinheiten. Wichtige Erfolgsmomente stellten sich ein: Das erste Mal . . . z mit dem Rennrad långer als 1 h unterwegs, z eine ganze Stunde Joggen, z wieder Skilanglauf ± z. T. in menschenleerer Umgebung, z mit dem Rennrad långer als 2 h durch bergiges Gelånde, z allein Joggen durch einen Wald (nach fast 4 Jahren), z 2 h am Stçck, die Långe eines Halbmarathons bewåltigt (spåter auch mit Skilanglaufskiern). So sind mittlerweile fast alle Øngste gewichen, und ich fçhle mich ± meinem Alter von 50 Jahren gemåû ± ziemlich fit. Fitter jedenfalls als die meisten Gesunden. Der Aufwand dafçr ist nicht çbermåûig groû: 2±4 h Ausdauertraining, ob auf dem Heimtrainer vor dem Fernseher, beim Joggen, Fahrradfahren oder beim Skilanglauf, manchmal auch beim Schwimmen, lohnen sich immer. Schwindende Øngste, Selbstsicherheit fçr die Zukunft, mehr Entspannung und einfach bessere Gesundheit sind der Lohn fçr ein wenig Kærpereinsatz. 39

Noch heute habe ich dank des Trainings einen morgendlichen Ruhepuls zwischen 40 und 50 Schlågen.

10 Patient und Arzt:

ein ¹Verhåltnisª in Bewegung

Nach Untersuchungen von Wee [496] und nach eigenen Erfahrungen wird in der årztlichen Sprechstunde eher selten eine Bewegungsanamnese erhoben. Im Lichte der dargelegten Studien ist unzureichende kærperliche Aktivitåt jedoch ein Risikofaktor, vergleichbar dem Rauchen oder Hypertonus. Andererseits besitzen wir mit der Bewegung ein Therapeutikum, das in seinen Effekten vielen Medikamenten çberlegen ist, auch wenn es genauso Nebenwirkungen haben kann. Es muss also mit Bedacht auf den individuellen Patienten mit seinen spezifischen Gefåhrdungen und seiner speziellen Gefçhls- und Motivationslage angewendet werden. Der Hausarzt oder Facharzt ist damit am besten vertraut und als Berater unabdingbar. An einem Mehr an Bewegung im Alltag oder bei zusåtzlichen Freizeitaktivitåten kommen wir nicht vorbei. Fçr viele wåre die Teilnahme an Bewegungsgruppen (s. Teil II, Kapitel 6) entsprechend ihrer Leistungsfåhigkeit eine groûe Hilfe und kænnte ergånzend zu vielen neuen sozialen Kontakten fçhren. Die gemeinsame Erfahrung neuer Lebensqualitåten kann stark verbinden und nachhaltig motivieren. Dennoch wird auch hier der Arzt nicht ¹çberflçssigª ± auch in der Gruppenstruktur spielt sein Engagement als Berater oder Teilnehmer eine bedeutende Rolle. Andere Patienten wiederum kann es motivieren, Leistungsparameter im Vergleich aufzuzeigen und als Erfolgskontrolle zu verwenden. Durch Bewegung positiv zu beeinflussen sind z. B. folgende Werte: Erreichte Wattzahl beim Belastungs-EKG, PWC 130 und 150 Watt/kg, Schåtzwert VO2max nach Astrand-Nomogramm ± inkl. Vergleich mit altersgemåûem und geschlechtsspezifischem Durchschnitt, max. Herzfrequenz, Prozentwert der Herzfrequenzerholung, maximaler Belastungsblutdruck, Prozentwert der Blutdruckerholung, HDL-Cholesterin, LDL-Cholesterin, Verhåltnis: HDL/LDL, Triglyzeride, Håmatokrit etc. Die Ausgabe der ¹bewegungsorientiertenª medizinischen Parameter an interessierte Patienten und ihre jeweilige Ergånzung kænnte bei vielen Patienten ein Bewusstsein fçr die eigene Verantwortung, aber auch die ihnen innewohnenden Mæglichkeiten schaffen. Beispielsweise kænnte eine Kopie und Ausgabe der Leistungsdaten des Belastungs-EKG so aussehen:

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10 Patient und Arzt: ein ¹Verhåltnisª in Bewegung

Tabelle 38. Ergometrie: Vergleich von Leistungsdaten ± Leistungsparameter

Watt max % Hfmax v. Ziel-HF ´ 3 40 PWC 150 ´ 100 41 RPP b. z. B. 225 W

3/1999 v. Inf.

12/2001

12/2002

01/2004

8/2004

250 296 280 330

275 300 287 319

225 330 287 331

250 327 319 296

300 339 340 302

Abb. 32. Leistungsindices bei Belastungs-EGK's

Tabelle 39. Ergometrie: Vergleich von Leistungsdaten ± Erholungsparameter

% HF 3 min. n. B. % Syst. 5 min. n. B. % RPP 5 min. n.B.

40 41

3/1999 v. Inf.

12/2001

12/2002

01/2004

8/2004

74,85 68,58 43,69

77,78 84,96 52,71

71,53 73,54 50,62

68,97 72,37 47,66

63,29 64,04 35,63

Korrekturfaktor zur besseren Darstellung innerhalb der Skala. Siehe Fuûnote 40.

10 Patient und Arzt: ein ¹Verhåltnisª in Bewegung

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Abb. 33. Erholung bei Belastungs-EKG's

Die Eingliederung eines wenig aufwåndigen, submaximalen Belastungstests in die ¹Igel-Listeª (z. B. Astrand-Rhyming-Test) bæte interessierten Patienten eine einfache und kostengçnstige Mæglichkeit, ihre Fitness zu testen und dem durchfçhrenden Arzt einen Imagegewinn. Ørzte sollten letztlich auch mit den Mæglichkeiten der Aktions- und Bewåltigungsplanung vertraut sein (s. Kap. 4.1), um den Patienten ¹bei der Stangeª zu halten. Eine der wirksamsten Mæglichkeiten des Arztes, auf seine Patienten im Sinne von mehr Bewegung einzuwirken, ist aber zweifelsohne das eigene Vorbild. Der Mediziner, der çber sportliche Erfahrungen verfçgt und diese auch vermittelt, kann am ehesten auf Nachahmung hoffen.

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11 Patient und Gesundheitswesen:

neue Wege

Die Ergebnisse der Studie von Willich et al. [511] brachten es auf den Punkt (siehe oben): Schon ein Jahr nach einem Rehabilitationsaufenthalt hielten nur noch 25% einer speziell unterwiesenen Patientengruppe mit Koronarer Herzkrankheit den empfohlenen Umfang an anstrengenderem kærperlichen Training aufrecht (3 ´ pro Woche, mind. 30 min). Damit steht fest: Wir leisten uns hervorragende Rehabilitationsprogramme und -kliniken, bereiten die Patienten sorgfåltig auf einen dringend nætigen, verånderten Alltag vor und mçssen doch mit ansehen, dass die weitaus meisten von ihnen nach relativ kurzer Zeit wieder in alte, gefåhrliche Verhaltensmuster zurçckfallen. Nach den Forschungsergebnissen der Gesundheitspsychologie sind diese unglçcklichen Ergebnisse teilweise erklårlich. Die beste Mæglichkeit, Handlungskontrolle langfristig auszuçben, bietet die Gruppe. Diese fehlt aber plætzlich ± neben den nicht mehr tåglich pråsenten Ørzten, Ernåhrungsberatern, Sporttherapeuten, Psychologen und der entspannten Atmosphåre in der Reha-Klinik. Auch in den Herzsportgruppen, die gewæhnlich nur einmal in der Woche stattfinden, kann dieses Defizit so nicht ausgeglichen werden. Die Art der kærperlichen Belastung sowie die Trainingshåufigkeit in der Herzsportgruppe reichen im Normalfall nicht aus, um die nætigen gesundheitlichen Effekte in Gang zu setzen. Unseres Erachtens erscheint folgendes Szenario wçnschenswert: Nach dem Aufenthalt in der Rehabilitationsklinik hat der Patient die Mæglichkeit, im Rahmen einer Gruppe (z. B. Herzsport-, Selbsthilfe-, Volkshochschulgruppen u. a.) strukturiert ein Bewegungsprogramm durchzufçhren. Die Gruppenmitglieder werden dabei durch ein Netz von Hausårzten, Kardiologen, Sporttherapeuten und Psychologen betreut. Das Ausmaû der Betreuung kann unterschiedlich intensiv sein. Ziel ist es, dem Patienten schlieûlich die Eigenverantwortung wieder ganz zu çbergeben. Im Mittelpunkt steht die gemeinsame Bewegungsausçbung in unterschiedlich intensiv trainierenden Gruppen (auf jeden Fall gemeinsames mehrmaliges Sporttreiben pro Woche). Kleinere Walking-, Nordic-Walking-, Radfahr- oder Laufgruppen 42 (maximal 15 Personen) kænnten so entstehen. Optimal wåre eine ± zumindest 42

Sinvoll ist natçrlich auch hier eine Einbeziehung verschiedener Ausdauersportarten, z. B. im Winter Skilanglauf.

11 Patient und Gesundheitswesen: neue Wege

z

zeitweise ± Teilnahme von interessierten Ørzten an solchen Lauf- oder Walkingtreffs. Fçr die Aufgabe einer Kursleitung in diesen ¹Ausdauer-Trainingsgruppenª ± mit darçber hinausgehender Betreuung ± sollten speziell geschulte Sportfachleute eingesetzt werden. Volkshochschulen kænnten hier z. B. neben anderen Institutionen einspringen und Pionierarbeit leisten, denn nicht zuletzt das weit gefåcherte Gesundheitsprogramm mit ergånzenden Entspannungs- und Ernåhrungsangeboten liefert einen passenden Rahmen fçr eine Ønderung und Beibehaltung des gesamten Lebensstils. In Kapitel 6 haben wir ein Modell einer von der VHS betreuten Laufgruppe dargestellt. Daneben kænnte ein solches Angebot z. B. auch von Herzsportgruppen, ambulanten Rehabilitationsgruppen, Ørztenetzen oder medizinschen Versorgungszentren kommen. Voraussetzung fçr das Gelingen solcher kleinen Betreuungsnetze sind unseres Erachtens: z ein nachweisbar ausreichender Trainingsumfang mit entsprechend hohem Energieumsatz, z das Wachsen persænlicher Beziehungen unter den Kursteilnehmern und zu den Kursleitern. Dadurch persænlichere Betreuung, z die gezielte Trainingssteuerung und Dokumentation. Hierfçr ist u. a. der Einsatz von Pulsuhren sinnvoll, z entsprechende Fachkenntnisse bei den beteiligten Kursleiterinnen und -leitern, z die enge Zusammenarbeit zwischen Ørzten, Patienten, Sporttherapeuten etc., z regelmåûige Leistungstests (submaximale Tests sowie Belastungs-EKG in græûeren Abstånden). Die Kosten solcher pråventiver Programme kænnten zwischen Teilnehmern und Krankenkassen geteilt werden. Bei den Teilnehmern wçrde dies Kosten- und Gesundheitsbewusstsein færdern, die Kassen kænnten auf Kostenersparnisse durch eine geringere Morbiditåt bauen.

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11 Patient und Gesundheitswesen: neue Wege

z! Ein Plådoyer an Sie und Ihre Patienten Betreiben Sie regelmåûiges Ausdauertraining z mittlerer Intensitåt (wenn Sie gesund und getestet sind, darf es auch mal schneller sein), z von 30±60 min Dauer (långer schadet auch nicht ± aber hæren Sie auf Ihren Kærper!), z an 5 (±7) Tagen in der Woche (auch 10 min sind wirksam). Gestalten Sie das Training z abwechslungsreich (verschiedene Strecken, verschiedene Ausdauersportarten). Wappnen Sie sich vor Rçckfållen. z Erstellen Sie Ausfçhrungs- und Bewåltigungsplåne, um sicher vor ¹Anfechtungenª zu sein. z Trainieren Sie håufig zusammen mit anderen. Kontrollieren und testen Sie sich selbst. z mit einem Trainingstagebuch, z einer Pulsuhr, z einfachen Leistungstests (wenn Sie wollen). Achten Sie auf gutes Schuhwerk, begleitendes Krafttraining sowie Stretching. Nehmen Sie sich Zeit fçr Entspannung und gutes (gesundes!) Essen. Bleiben Sie Mensch!

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Sachverzeichnis

A A. femoralis superficialis 41 A. carotis 43 Adenosindiphosphat (ADP) 17 Adenosintriphosphat (ATP) 17, 20, 23, 26, 122 ± Resynthese 17 ± ± aerobe 17, 19 ± ± anaerobe 17 Adipokine 69 Adiponektin 69 Adipositas 37, 53, 54, 68, 71 ± abdominelle Fettverteilung 68 Adrenalin 50 Aerob siehe unter Ausdauer 11 Afrikanische Låufer 22 Aktinfilamente 18 Aktionsplanung 171 Akute-Phase-Reaktion 48 Aldosteron 36 Aldosteronerschæpfung 36 Alkoholkonsum 53, 54, 93 Alzheimer Krankheit 102, 103 anaerob siehe Ausdauer Angina pectoris 76 Angiogenese 25, 39, 44, 45 Anstrengungsasthma 48 Arteria poplitea 41 Arteriogenese 44 Arteriosklerose 38, 40, 42, 43, 44 Asthma bronchiale 47 Astrand-Nomogramm 148, 149 Atemwegsinfektion 50 Atemzugvolumen 46 Atherosklerose 38, 76 Ausdauer 11, 96 ± aerobe 9, 10, 11, 122 ± ± aerober Resyntheseweg 19

± ± ± ± ± ±

allgemeine 9, 10, 12, 123 anaerobe 11, 15, 26, 47, 96, 122 dynamische 9,10, 12, 123 Grundlagen 12, 123 Grundlagenausdauer 127, 146 Grundlagenausdauerbereich 125, 126, 133 ± kardiorespiratorische 9 ± Kraftausdauer 9 ± Kurzzeit 11, 122 ± Langzeit 11 ± lokale 12, 123 ± Mittelzeit 11, 14 ± Schnelligkeit 128 ± skelettal-muskulåre 9 ± spezielle 12, 123 ± statische 12, 123 ± wettkampfspezifischer Bereich 126 Ausdauerleistungsfåhigkeit, Faktoren 14 Ausdauersportarten 135 ± Bergwandern 135 ± Eisschnelllaufen 11 ± Fuûball 11 ± Gehen 11 ± Handball 11 ± Inlineskating 11, 135 ± Laufen 11, 135 ± Nordic-Walking 135 ± Rad fahren 11, 135 ± Rudern 11, 135 ± Schwimmen 11, 135 ± Skilanglauf 11, 135 ± Triathlon 135 ± Walking 135 Ausdauertraining 9, 57, 60, 66, 70, 72, 73, 77, 78, 84, 93, 99, 122 ± aerobes 56, 65, 66, 77, 104

202

z

Sachverzeichnis

± allgemeines aerobes dynamisches 11 ± Dauer 84 ± dynamisches 47, 101, 103 ± Fahrradergometertraining 82, 89, 90 ± Håufigkeit 84 ± Intensitåt 84, siehe auch ¹Intensitåtª ± moderates 68 ± Walking-Training 102 Ausfçhrungsplanung 137, 138, 140, 141 B Ballondilatation 76 Baroreflexsensitivitåt 33, 34 Bauch-Hçft-Quotient 68 Beinvenenthrombose 41 Belastungsblutdruck 67 Belastungs-EKG 28, 163, 168, 169 Bewåltigungsplanung 138, 140, 141, 171 Bewegung 4, 6, 7, 43, 61, 107, 120 ± Anamnese 169 ± Færderung 104 ± Lernen 105 ± mathematische Fåhigkeiten 107, 108 ± Motive 120 ± Rhythmus 108 Blutdruck 26, 28, 29, 35, 59, 75, 83, 86, 91, 110 ± in Ruhe 35 ± unter Belastung 35 Blutdrucksenkung 66, 67, 68 Bluthochdruck 6, 38, 65, 66 Blutstræmung 39, 42 Blutvolumen 34, 35 Body-Mass-Index 68 Borg-Skala 84, 91 Bypass-Operation, aortokoronare 76 C Claudicatio intermittens Conconi-Test 154 Cooper-Test 151, 152

97

D Demenz 65, 102, 103 Depression 103, 104 Diabetes mellitus 6, 53, 54, 59, 60, 68 Dysfunktion ± endotheliale 78 ± erektile 42 Dysplasie, rechtsventrikulåre 31 E Einflçsse, genetische 71 Einklemmungssyndrom 41 Ejektionsfraktion 87 Elektrokardiographie (EKG) 30 Endometriumkarzinom 98 Endothel 38, 39, 42, 97 ± endotheliale Dysfunktion 39 ± ± der Koronargefåûe 42 Endspurtphase 21 Energiebereitstellung 17 Entspannung 164 Entzçndungsmarker 43 Ergometrie 13, 153, 170 Erholungspuls siehe Nachbelastungspuls 147 Ernåhrung 53, 164 Evolution 6 F Fåhigkeiten ± kognitive ± ± Musik 110 ± koordinative 8, 105, 106, 107, 110 ± ± råumliche Orientierung 9, 107 Fahrradergometrie 83, 86 Faktoren, genetische 69 Fettgewebe ± abdominelles 72 ± viszerales 69, 71, 99 Fettsåuren, freie 19, 23, 59, 69 Fettsåureoxidation 17, 19, 22, 23, 71, 144 Fettstoffwechsel 58, 127 Fibrinogenspiegel 36, 38 Fischkonsum 93 Fitness 3, 5, 9, 13, 22, 25, 66, 96, 102, 119, 130, 131, 153, 170

Sachverzeichnis Fitnesstest siehe Leistungstest Flçssigkeitsaufnahme 37 Frank-Starling-Mechanismus 26 Frçhfærderung 109 Frçhpråvention 109 G Gallensåuresekretion 100 Gedåchtnis 101 ± Kurzzeitgedåchtnis 101, 102 Gehirn 101 ± Aktivierung von Gehirnabschnitten 102 ± alterndes 102 ± Durchblutung 101 ± Entwicklung 104, 107 ± Funktion 101 ± Gehirngesundheit 104 ± Gehirnleistungsfåhigkeit 101, 104 ± Gehirnplastizitåt 101, 104 ± Gehirnvaskularisierung 101 ± Gesundheit 101 ± Neurogenese 104 ± Plastizitåt 101 ± Struktur 101 Gehirnblutungen 94 Gehtraining 97 Gehzeit, schmerzfreie 97 Gemçse 54 Gesamtmortalitåt 5, 29, 98 ± kardiale 93 Gesundheitspsychologie 137, 160, 172 Gewichtsreduktion 60, 65, 72, 130 Glukoseabbau 17 Glukoseintoleranz 61 Glukoseoxidation 19 Glukosestoffwechsel, gestærter 69 Glukosetoleranz, gestærte 60 GLUT4-Transporter 59, 60 Glykogen 23 Glykogen-Synthase 60 Glykolyse 22, 46 ± aerobe 17 Grundumsatz 69

z

H Haltearbeit, isometrische 85 Håmatokrit-Wert 36, 38 Handlungskontrolle 137, 139, 142, 172 HBA1C-Wert 62 HDL-Cholesterin 53, 55, 56, 57, 59, 75, 163, 169 Heart Rate Turbulence 34 Herzarbeit, Úkonomisierung 28 Herzfrequenz 13, 26, 27, 32, 34, 35, 42, 52, 63, 79, 83, 84, 86, 91, 124, 125, 128 131, 143, 144, 147, 163, 169 Herzfrequenzerholung 28 Herzfrequenzsenkung 29 Herzfrequenzvariabilitåt (HFV) 33, 143 Herzinfarkt 7, 32, 43, 57, 59, 65, 68, 73, 74, 76, 96, 165 ± Gesamtmortalitåt 76 ± kardiale Mortalitåt 76 ± Sterblichkeit 97 Herzinsuffizienz 10, 27, 68, 77, 128, 154 ± chronische 78 ± ± Fahrradergometertraining 79, 81 ± ± Gehtraining 79 ± ± Joggen 79 ± ± Schwimmen 80, 81 ± Interventionsstudien zum Krafttraining 88 ± Kontraindikationen fçr ein kærperliches Training 91 Herzkrankheit, koronare (KHK) 36, 42, 45, 58, 74, 94, 137, 172 Herzkranzgefåûe 92 Herzminutenvolumen 25, 26, 27 Herzmuskelentzçndung 50 Herzrhythmusstærungen 15, 30, 32, 35, 65, 77, 91, 96, 144 ± Belastungsextrasystolie 31 ± ventrikulåre 30 Herzsportgruppen 172 Herztod, plætzlicher 7, 31, 88, 92, 93, 94 Hippokampus 104, 107 Homozystein 38, 73 Hypertonus 53, 54, 59, 65, 67, 93 Hyponatriåmie 36, 37, 38

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Sachverzeichnis

I IgA-Sekretionsstærungen 50 Immersion 80 Immunabwehr 51, 99 Infektanfålligkeit 51 Insulin 64 Insulinresistenz 58, 71, 72 Insulinsensitivitåt 69 Intelligenz 108, 109 Intensitåt 4, 6, 9, 17, 22, 32, 46, 51, 55, 57, 60, 63, 64, 73, 75, 82, 119, 174 Interferone 48 Interleukin-6 69 Intervalltraining 10, 70, 79, 81±83 J Joggen

75

K Kalorien 15, 16 Kalorienverbrauch 157, 158 Kammerflimmern 93 Kapazitåt ± aerobe siehe Sauerstoffaufnahmefåhigkeit, maximale (VO2max) 128 ± anaerob-laktazide 21 Kapillarisierung 127 Karvonen-Formel 125 Karzinogene, Transitzeit 100 Katecholaminausschçttung 36 Katecholamine 83 Killerzellen 48, 49, 51, 99 Kollateralbildung 76, 166 Kollaterale 44, 45 Kolonkarzinom 98 Komplementsystem 48 Kontrolle 119, 174 ± kærperliche 169 Koronarstenosen 43, 76 Kortisol 36, 50 Kraft 10, 12, 96, 122 ± Kraftausdauer 122, 127, 128 ± Krafttraining 67, 85, 129, 135, 136 Kraftbelastung 87 ± dynamische 85, 87 ± statische 87

Krafttraining 70, 72, 74, 78, 85, 88 ± exzentrisches Training 90 Kreatinphosphat (KP) 20, 21 Kreatinshuttle 17, 20, 21 Krebs, Brustkrebsoperation 103 Krebserkrankung 68 ± Inzidenz 98 L Laktat 19, 23, 81, 83, 124 Laktatanfall 26 Laktatspiegel 15 Langzeitblutdruckmessungen 67 Laufdistanz 75 Lauf-Tempo 75 LDL-Cholesterin 53, 55, 56, 57 Leistungsfåhigkeit 102 ± kognitive 102, 103 Leistungstest 132, 146, 161, 173 ± sportwissenschaftlicher Test 153 ± sportpraktische Testverfahren 146 Lernen 101, 105 ± Musikinstrumente 108 Linksherzhypertrophie 67 Lipidstoffwechsel 53, 56 Lungenkarzinom 98 M Makrophagen 99 Mammakarzinom 98 Mediasklerose 41 Messmethoden 13 Metabolisches Syndrom 13, 14, 16, 55, 57, 61, 65 Mitochondrien 23, 25, 26 Mortalitåt: siehe Sterblichkeit 4 Motorik ± Entwicklung 107, 110 ± Fåhigkeit 110 Muskel 89 ± exzentrische Kontraktion 89 ± konzentrische Kontraktion 89 Muskelaufbautraining 78 Muskelglykogen 19 Muskelkontraktion 18 ± isotone 79

Sachverzeichnis Muskelmasse 70, 85 Muskelpumpe 26 Muskulatur 24, 78 ± FT-Muskelfaser 24 ± Kapillardichte 24 ± Kapillarisierung 24, 25 ± ± Angioneogenese 25 ± ST-Muskelfaser 24 Myoglobin 25 Myokardinfarkt 44, 53, 80 Myokarditis 93 N Nachbelastungspuls 146 Nervensystem ± autonomes 24, 29, 32, 47, 63 ± ± parasympathische Aktivitåt 33 ± ± parasympathische Nervenfasern 32 ± ± sympathische Nervenfasern 32 ± parasympathisches 93 ± sympathisches 93 Neuronen 101 ± Neurogenese 101, 104 ± Widerstandsfåhigkeit 101 Neuropathie ± autonome 64 ± periphere 64 Nierenbeteiligung 64 Noradrenalin 50 NYHA-Klasse 82 O Obst 54 Ústrogenspiegel 99 Oxidationssystem, mitochondriales 22 P Pankreaskarzinom 99 Peak-Sauerstoffaufnahme 78 Phagozytose 48, 49 Phosphokreatinabbau 19 Plaque 40, 41, 95 ± Plaqueruptur 93 ± vulnerable 43

z

Pråhypertonus 66 Progenitorzellen, endotheliale 45 Prostatakarzinom 98, 99 Prozesse, antioxidative 99 Psyche 101 ± Angstzustånde 103 ± Depression 103, 104 ± Stress 103 Pulsuhr 70, 142, 143, 147, 161, 167, 173 Q Quotient, respiratorischer

83

R Rampentest, steiler 84, 154 Rauchen 38, 53, 54, 57 Regeneration 52, 119, 126, 127, 131, 133 Regenerationszeit 52 Rektumkarzinom 99 Remodeling 39, 41, 44 Retinopathie, diabetische 64 Risikofaktoren 53 Ruderkasten 21 S Sauerstoffaufnahmefåhigkeit, maximale (VO2max) 8, 13, 14, 21, 25, 47, 57, 60, 84, 96, 124, 130, 148, 149, 150, 151, 152 Sauerstoffverbrauch 96 Scherkråfte 42, 45 Schlaganfall 7, 58, 65, 68, 73, 94, 95, 97 Schlagarbeit-Index 87 Schlagvolumen 27, 29, 35, 66 Schwelle ± aerobe 15, 22, 153 ± anaerobe 124, 125, 127, 131, 153 ± ventilatorische 46 Schwimmen 80 Sekundårpråvention 162 Selbstvertrauen 109 Serotonin 104 Sex 121

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Sachverzeichnis

Somatotropin 36 Spiroergometrie 13, 79 Sport, Motive 120 Sportdrink 37 Sportlerherz 28 Stammzellforschung 45 Startphase 21 Stenosen 45, 131 ± atherosklerotische Verengungen 159 Sterblichkeit 3, 4, 28, 29, 33, 60, 62, 68, 72, 75, 76, 96, 99, 162 ± Fitness 3 ± Frauen 4 ± Jogger 4 ± Karzinommortalitåt 98 ± Månner 3 ± regelmåûige kærperliche Aktivitåt 3 ± Verånderung des Lebensstil 4 ± Zwillingsstudie 4 Stickstoffmonoxid (NO) 39, 42 ± Bildung 78 Stickstoffmonoxidfreisetzung 66 Stoffwechsel ± aerober 129 ± anaerober 129 ± Fettstoffwechsel 127 Streckenphase 21 Stress 54 ± psychosozialer 53, 54 Stresshormone 130 Stræmungen 39 Subgruppen-Lipide 57 Sympathikotonus 78 Synapsen 66, 101, 109 ± Abbau 105 ± sensible Phase 105, 109 ± Synapsenbildung 101, 104 ± Synapsençberangebot 105 T Tåtigkeiten ± kognitive 102 ± ± Brettspiele 102 ± ± Lesen 102 ± ± Musikinstrumente 102 ± ± Spielen 102 ± ± Tanzen 8, 102

Thrombozytenaggregation 36, 38, 39 Thrombozytenaktivitåt 36 Thrombozytenzahl 36, 163 Thyroxinumsatz 36 Titin 18 Todesfålle, kardiovaskulåre 74 Training 9, 95, 119, 125, 143, 162, 174 ± Bereiche 124 ± exzentrisches 89 ± Formel 124 ± Gesundheitstraining 130 ± Grundlagen 131 ± Grundlagentraining 130 ± Intensitåt 27, 119, 124, 126, 128, 130, 131, 132, 133 ± koordinatives Training 104, 106 ± Krafttraining 129, 174 ± Methoden 127, 132 ± Prinzipien 132 ± Trainingsumfang 74 ± Vergleich mit Medikamenteneinsatz 61, 62, 67, 68, 104 ± Ziele 130 Training-Energieaufwand 78 Trainingsintensitåt 66, 98, 99, 100, 125 ± Umfang 100 Trainingsmethoden ± Anfångertraining 128, 129 ± Dauermethode 81, 127 ± Fahrradergometer 79, 82 ± Gehtraining 79 ± Intervallmethode 10, 70, 83, 92, 127±129 ± Joggen 79 ± Kontrollmethoden 127, 129 ± Wettkampfmethode 127, 129 ± Wiederholungsmethoden 127, 128 Triglyzeride (TG) 24, 25, 55, 56, 59 Triple-Ultra-Triathlon 56 Tumornekrosefaktor-alpha (TNF-alpha) 69 Typ-II-Diabetes 58, 60, 61, 62, 63, 65 Typ-I-Muskelfasern 71 U Ûbergangszone, aerob-anaerobe Ûbergewichtige 22

15

Sachverzeichnis V Vasodilatation 42 Vasodilatationsfåhigkeit 110 Venenthrombosen 73 Verschlusskrankheit, periphere arterielle (AVK) 96 Viskositåt 34, 36, 38 VO2max siehe Sauerstoffaufnahmekapazitåt, maximale Volkshochschule (VHS) 156, 157, 158, 160, 173 Vorhofflimmern 31, 88

W Walken 75 Wassereinlagerung 88 Watt 13, 16, 153, 169 Widerstand, peripherer

z

25, 26, 27, 29

Z Zwillingsstudie 69 Zyklen, anovulatorische 99 Zytokine 44, 49, 99

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