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Was bedeutet eigentlich Herzfrequenzvariabilität?

Wenn es um Trainingssteuerung geht, taucht immer wieder auch der Begriff Herzfrequenzvariabilität auf. Was verbirgt sich eigentlich dahinter? Und wie kann man die Herzfrequenzvariabilität für sein Training nutzen?

Anders als man annehmen könnte, schlägt das Herz eines gesunden Menschen im Ruhezustand nicht im gleichen Takt. Das hat nichts mit Herzrhythmusstörungen zu tun, sondern ist die Antwort unseres Körpers auf die inneren und äußeren Reize, denen er rund um die Uhr ausgesetzt ist. Dieses Variationsspektrum, das mit steigender körperlicher Belastung wieder abnimmt, nennt man Herzfrequenzvariabilität.

Herzfrequenzvariabilität: Wie anpassungsfähig ist dein Körper?

Eine hohe Herzfrequenzvariabilität (kurz: HRV, von Heart Rate Variability) lässt auf eine hohe Anpassungsfähigkeit deines Organismus schließen. Das bedeutet nicht automatisch, dass jemand mit einer hohen HRV besonders gut trainiert ist. Es gibt allerdings immer mehr Anzeichen, wonach das Gegenteil – also eine geringe Herzfrequenzvariabilität im Ruhezustand – auf eine Erkrankung oder ein Übertraining hindeutet.

Theoretisch kann die Herzfrequenzvariabilität dabei helfen, ein drohendes Übertraining zu verhindern und Regenerationszeiten optimal zu gestalten. Das ist für Hobbysportler, die keine medizinische und leistungsdiagnostische Rundumversorgung haben, nicht uninteressant. Denn wer hat schon das nötige Kleingeld, regelmäßig Blutbilder anfertigen zu lassen oder leistungsdiagnostische Untersuchungen zu machen?

Wie misst man die Herzfrequenzvariabilität?

Nicht jeder besitzt ein Elektrokardiogrammgerät (EKG). Doch mittlerweile gibt es Alternativen, zum Beispiel myithlete, eine App für das iPhone, den iPod touch und das iPad. Dadurch soll man nicht nur seinen Ruhepuls am Morgen, sondern auch seine HRV zuverlässig ermitteln können. Neben einem der genannten Geräte aus dem Hause Apple und der besagten App benötigt man noch einen handelsüblichen Brustgurt mit Sensor sowie einen so genannten ECG-Receiver, den man mit iPhone & Co. verbindet. Nach einer Minute soll die Messung abgeschlossen sein. Die Ergebnisse sollen sich über Tage, Wochen und Monate miteinander vergleichen lassen – wohlgemerkt sollen. Denn ich persönlich habe das System in Ermangelung eines Gerätes aus dem Hause noch nicht getestet.

Aber es arbeiten ja auch viele Pulsuhrhersteller mit einer ähnlichen Technologie, wenn auch eher indirekt. Bei der OwnZone-Technologie von Polar etwa erfährt der Träger seinen optimalen Trainingspuls für die nächste Sporteinheit, ohne über seine HRV direkt informiert zu werden.

Die Hottenrott-Formel – Trainingssteuerung to go

Bildquelle: Marco HeibelViele Faustformeln zur Ermittlung der Trainingsherzfrequenz haben sich als unzuverlässig erwiesen. Der Hallenser Sportwissenschaftler Prof. Dr. Kuno Hottenrott hat jedoch im Jahr 2008 anhand der Ergebnisse einer aufwändigen Studie eine Formel entwickelt, die für jeden Läufer passen soll.

Faustformeln zur Ermittlung der optimalen Trainingsherzfrequenz gibt es fast wie Sand am Meer. Die meisten sind sehr einfach gehalten, was zunächst positiv erscheint: 220 minus Lebensalter = Hf max oder 180 – Lebensalter = Optimaler Trainingspuls kann man sich einfach gut merken. Doch diese vermeintliche Stärke ist die große Schwäche dieser Formeln.

Ihr „Problem“: Sie lassen Faktoren wie Trainingszustand, Trainingsziel oder Geschlecht außen vor. All diese Faktoren haben jedoch einen immensen Einfluss darauf, ob man richtig oder falsch trainiert. Der Hallenser Sportwissenschaftler Prof. Dr. Kuno Hottenrott hat im Jahr 2008 eine Formel konzipiert, die zahlreiche Variablen berücksichtigt und entsprechend verlässlichere Werte liefert.

Warum Variablen entscheidend sind

Frauenherzen sind gemeinhin kleiner als Männerherzen. Aus diesem Grund müssen sie häufiger schlagen. Das bedeutet, dass der Puls einer Frau bei gleicher Belastung höher ist als der eines gleich gut trainierten Mannes. Was das Ganze zusätzlich erschwert, ist, dass sich dieser Abstand mit wachsender Trainingsintensität verringert. Zu diesem Ergebnis kam Hottenrott im Rahmen einer Studie, die er in den Jahren 2007 und 2008 an 38 Frauen und 53 Männern durchführte, die sich gerade auf einen Marathonlauf vorbereiteten.

Er bat alle Probanden im Abstand von 12 Wochen zu jeweils einem Stufentest auf dem Laufband (inkl. Laktatmessung). Auf diese Weise stellte er fest, dass Frauenherzen zwar durchweg schneller schlagen, dass sich die Differenz der Herzfrequenzen zwischen den Geschlechtern mit steigender Belastungsintensität immer mehr verringert: Waren es im Grundlagenausdauerbereich (Laktatwert 2mmol/l) noch durchschnittlich 10 bis 15 Schläge/min, schrumpfte die Differenz bei einem Laktatwert von 5mmol/l (also jenseits der aerob-anaeroben Schwelle) auf durchschnittlich 2,9 Schläge/min zusammen.

Doch nicht nur zwischen den Geschlechtern gibt es Unterschiede. So ist etwa die Herzfrequenz eines Radrennfahrers am Limit niedriger als die eines Läufers an seiner persönlichen Leistungsgrenze. Der Grund: Zum einen werden beim Radfahren vergleichsweise weniger Muskelgruppen eingesetzt, zum anderen muss ein Radfahrer auch nicht sein ganzes Körpergewicht tragen. Das Herz eines Läufers muss daher mehr Arbeit verrichten (sprich: häufiger schlagen), um alle benötigten Muskelgruppen zu versorgen. Ebenso wichtig für die Ermittlung des richtigen Trainingspulses sind natürlich das Alter, der Fitnesszustand und das Trainingsziel. Diese Faktoren hat Hottenrott versucht zu berücksichtigen und in seiner Formel zusammengefasst.

Die Hottenrott-Formel

Wie bereits angekündigt, unterscheidet sich die Hottenrott-Formel von den meisten anderen durch die vielen Variablen, die sie enthält. Aus diesem Grund mag sie auf den ersten Blick verwirrend erscheinen. Dafür ist sie umso präziser, wie ich aus eigener Erfahrung weiß: Ich habe im April dieses Jahres eine Laktatmessung gemacht und nun die Ergebnisse mit denen verglichen, die ich mittels der Hottenrott-Formel für mich errechnet habe – mit dem Ergebnis: die Werte pro Trainingsbereich weichen nur um maximal zwei Schläge pro Minute ab.

Hier nun die vollständige Herzfrequenzformel nach Hottenrott (die bislang jedoch nur für Ausdauerläufer entwickelt wurde, da repräsentative wissenschaftliche Ergebnisse für Radfahrer oder Langläufer noch nicht vorliegen):


Trainings-Herzfrequenz = Maximale Herzfrequenz (HFmax) x 0,7 x Fitnesslevel (LFi) x Ziel (Tzi) x Geschlecht (GFi) x Sportartfaktor (SPi)

Index:

HFmax = maximale Herzfrequenz. Hottenrott weißt darauf hin, dass seine Formel nur dann präzise funktionieren kann, wenn einem die individuelle aktuelle HFmax bekannt ist. Ist dies nicht der Fall, sollte man sich als Erwachsener mit der Formel 208 – 0,7 x Lebensalter behelfen, als Kind und Jugendlicher mit 220 – Lebensalter.

LFi = Leistungsfaktoren. Ein Einsteiger setzt hier den Wert 1,0 ein, ein Fitnesssportler 1,03 und ein Leistungssportler 1,06.

TZi = Trainingsziel. Für Fettstoffwechseltraining setzt man hier eine 1,0 ein, für Herzkreislauf-Training eine 1,1 und für intensives Ausdauertraining eine 1,2.

GFi = Geschlechtsfaktoren. Diese Variable ist nur für Frauen interessant, Männer setzen hier immer die 1,0 ein. Bei Frauen richtet sich der Wert nach der Intensität des Trainings: 1,10 für eine niedrige, 1,06 für eine mittlere und 1,03 für eine hohe Intensität. Ein Beispiel: Eine Frau, die ein Fettstoffwechseltraining absolvieren möchte, setzt bei TZi (s.o.) eine 1,0 ein. Und hier unter GFi setzt sie dann eine 1,10 ein.

SPi = Sportartfaktor. Da, wie bereits erwähnt, die Hottenrott-Formel bislang nur für Läufer konzipiert wurde, setzt man hier immer eine 1,0 ein. Sobald es sichere Werte für Radfahrer, Inlineskater oder Skilangläufer gibt, wird es noch andere Werte geben.

Zum Abschluss zur Verdeutlichung noch ein Beispiel, wie eine komplette Rechnung aussehen könnte. Nehmen wir an, unsere Testperson ist weiblich, 25 Jahre alt, kennt ihre HFmax nicht, ist Fitnessläuferin und möchte ein intensives Ausdauertraining absolvieren. Ihre Trainingsherzfrequenz für dieses Vorhaben sähe dann wie folgt aus:

(208 – (0,7 x 25)) x 0,7 x 1,03 x 1,2 x 1,03 x 1 = 170 Schläge/min