Neues vom Schlaumeier: Ein nützlicher Parameter zur Trainingssteuerung – die Herzfrequenzvariabilität

Die Technologie wird immer besser und es gibt mittlerweile auch im Bereich Sport und Training unzählige „Gadgets“ auf dem Markt. Sinnvoll und gezielt eingesetzt, können diese zur Leistungsverbesserung beitragen. Wir setzten diese Saison auf die Messung der Herzfrequenzvariabilität, die uns bei der Trainingssteuerung unterstützen soll.

Was ist die Herzfrequenzvariabilität?

Der Herzschlag bzw. die einzelnen Herzschläge folgen nicht nach einer konstanten Dauer aufeinander, vielmehr variiert die Dauer zwischen den einzelnen Schlägen. Der zeitliche Abstand wird vom Organismus autonom an die jeweiligen Bedürfnisse angepasst. Diese Variation wird als Herzfrequenzvariabilität (HRV) bezeichnet.

Ein kleines Beispiel hierzu: Bei einer Herzfrequenz von 60 Schlägen pro Minuten beträgt der Abstand zwischen den einzelnen Herzschlägen im Mittel eine Sekunde. Wenn tatsächlich immer eine Sekunde zwischen den Schlägen liegen würde, wäre die HRV gleich null. In der Realität variiert die Dauer jedoch, z. B. 1,4 s, 0,7 s, 1,0 s, 0,9 s,… Der Mittelwert ist hierbei zwar auch eine Sekunde, aber die Varianz, und demnach auch die HRV, deutlich höher.

Die Erklärung für diese zeitliche Varianz ergibt sich aus der Physiologie. Dazu ein kleiner Einblick:

Das Autonome Nervensystem (ANS)

Das Autonome Nervensystem (ANS) steuert unwillentlich einige Funktionen des Körpers, wie beispielsweise die Atmung, die Verdauung, den Stoffwechsel und das Herz-Kreislauf-System. Die Kontraktion des Herzens über den Sinusknoten erfolgt also unbewusst.

Das ANS wird wiederum in zwei Bereiche unterteilt:

Das sympathische System (Sympathikus)

Dieser Anteil wird auch als „fight or flight“ bezeichnet und sorgt dafür, dass der Körper in entsprechenden Situationen maximal leistungsfähig ist. Durch erhöhte Aktivität des Sympathikus erfolgt eine Erhöhung der Herzfrequenz, des Blutzuckerspiegels und des Blutdrucks. Alles Parameter, die im Wettkampf oder Training zur Erhöhung der Leistungsfähigkeit benötigt werden. Gleichzeitig wird die Verdauung, die Nierentätigkeit oder die Insulinsekretion gehemmt.

Das parasymphatische System (Parasymphatikus)

Dieser Anteil sorgt für Erholung, Entspannung und Regeneration nach starker Belastung. Eine Erhöhung des Parasymphatikus sorgt für eine Verringerung der Herzfrequenz, regt die Verdauung an und verbessert die Immunreaktivität.

Was bringt uns die HRV als Sportler oder Triathleten?

Beim gesunden Menschen sollte ein Gleichgewicht zwischen sympathischer und parasymphatischer Aktivität vorherrschen. D. h., dass wir in Belastungssituationen (Training oder Wettkampf) in der Lage sein sollten, das sympathische System zu aktivieren, um eine höchstmögliche Leistungsfähigkeit zu erreichen, aber es gleichzeitig danach auch wieder „abschalten“ zu können, um die Regeneration durch Erhöhung des Parasymphatikus zu beschleunigen.

Problematisch für den Sportler wird es, wenn das Autonome Nervensystem aus dem Gleichgewicht kommt und ein Anteil dominiert.

Dominanz des Sympathikus

Durch zu hohe Trainingsbelastungen, Schlafmangel oder weitere Alltags-Stressfaktoren kann ein Sportler zu viel Zeit im sympathischen Teil verbringen. Dadurch wird die wichtige Regeneration gestört, was im schlimmsten Fall zu „chronischem Stress“ führen kann. Gerade bei Altersklassenathleten sollten „Stressoren“ des Alltags durch Job oder soziale Verpflichtungen nicht vernachlässigt werden. Hier liegt oftmals der größte Unterschied zum Profisportler, der zwischen den einzelnen Einheiten optimal regenerieren kann und somit ausgeruht in die nächste Einheit startet.

Dominanz des Parasympathikus

Neben der Dominanz des Sympathikus kann auch eine Dominanz des Parasympathikus vorliegen. Dies ist der Fall, wenn ein Sportler sich über einen längeren Zeitraum in einem Übertrainingszustand befindet. Der Körper schaltet dann den Sympathikus „ab“, um größere Lädierung zu vermeiden. Ein weiterer Grund für eine höhere parasympathische Aktivität ist ein sich anbahnender Infekt oder, wenn eine Krankheit noch nicht ganz ausgesessen ist.

Sind Sympathikus und Parasympathikus etwas aus der Balance geraten ist das ein Zeichen dafür, etwas Ruhe einkehren zu lassen und das Training in Umfang und Intensität etwas zurückzuschrauben.

HRV Parameter

Man unterscheidet zwischen zeitbezogenen und frequenzbezogenen HRV Parametern. Alle Parameter werden aus der Sequenz der RR-Intervalle berechnet. Als RR-Intervall wird die Dauer zwischen den einzelnen Herzschlägen bezeichnet (siehe Foto). Die Berechnung der Parameter wird von einer entsprechenden Software durchgeführt. Die Parameter müssen jeweils individuell betrachtet werden und um eine valide Aussage zu erhalten, sollte man tägliche Messungen durchführen und diese über einen Langzeitverlauf betrachten, um daraus Rückschlüsse ziehen zu können. Die Messungen sollten im möglichst entspannten Zustand in liegender Position durchgeführt werden. Dazu bietet sich eine Messung am Morgen im Bett an.

Zeitbezogene HRV Parameter

  • SDNN (ms) = Standardabweichung der RR-Intervalle. Beschreibung, wie stark die einzelnen RR-Intervalle um deren Mittelwert streuen. D.h., wenn alle Messwerte gleich wären, wäre die Standardabweichung gleich null.

Der SDNN gilt als Maß für die gesamte Aktivierung des autonomen Nervensystems (sympathische und parasympathische Aktivierung)

  • RMSDD (ms) (Root Mean Sum of Squared Distance) = Quadratwurzel des Mittelwerts über alle Quadrate der Differenzen aufeinanderfolgender RR-Intervalle.

Der RMSDD gilt als Maß für die parasympathische Aktivierung. Ein hoher Wert gilt als Indikator für Erholungsfähigkeit, Fitness und Gesundheit interpretiert. Ein niedriger Wert weist auf physische Belastung (intensives Training), psychische Belastung (Stress) oder Krankheit hin.

  • pNN50 = Anteil der Paare aufeinanderfolgender RR-Intervalle mit einer Differenz größer als 50 ms.

Der pNN50 korreliert sehr stark mit der RMSDD und kann als Maß für die parasympathische Aktivierung eingesetzt werden.

Frequenzbezogene Parameter

Die frequenzbezogenen Parameter werden in drei Bereiche unterteilt:

  • VLF (Very Low Frequency) = 0 – 0,04 Hz = Maß für sympathische Aktivierung
  • LF (Low Frequency) = 0,04 – 0,15 Hz = Maß für sympathische und parasympathische Aktivität.
  • HF (High Frequency) = 0,15 – 0,4 Hz = Maß für die parasympathische Aktivierung. Indikator für Erholungsfähigkeit

Was brauche ich, um meine HRV zu messen?

Um die HRV zu messen und auswerten zu können benötigt man zunächst einen entsprechenden Herzfrequenzgurt und eine Auswertungs- bzw. Analysesoftware.

Herzfrequenzgurt

Folgende Brustgurte sind zur Messung der HRV geeignet:

Analyse Software

  • Elite HRV
    • kostenlose, sehr benutzerfreundliche App, die wir zur Zeit auch benutzen.
  • Firstbeat
    • einer der marktführenden Anbieter in Sachen HRV. Firstbeat bietet neben individuellen Angeboten für Individualsportler auch Lösungen für Mannschaften an. Außerdem resultieren die VO2max Angaben und Erholungsratgeber der Garmin Uhren aus der Firstbeat Technologie.
  • Kubios
    • kostenlose Analyse Software (HRV Standard), mit der sich umfangreiche Auswertungen der HRV machen lassen. Es gibt auch eine kostenpflichtige Variante (HRV Premium), die zusätzliche Funktionen bietet, aber für den „Normalo“ nicht notwendig sind.
  • Spikee
    • neben HRV Parametern können bei Spikee auch alle Trainingseinheiten aufgezeichnet und mit in die Analyse eingebunden werden. Die Software bietet somit einen umfangreichen Überblick über den Belastungszustand.

Wie sieht das in der Praxis aus?

Wir nutzen seit einigen Wochen die kostenlose App Elite HRV und den Brustgurt Wahoo TICKR. Jeden Morgen führen wir die sogenannte „Morning Readiness“ Messung der App aus. Diese dauert 2:30 min und wird im Liegen durchgeführt. Danach liefert die App automatisch alle relevanten Parameter.

Des Weiteren wird die Balance zwischen Sympathikus und Parasympathikus dargestellt. Dazu müssen jedoch erst einige Messungen gemacht werden, das die App zunächst eine individuelle „Baseline“ berechnet, an der sich die tägliche Balance dann orientiert. Das Stichwort heißt hier (wie so oft im Sport) Kontinuität. Nur wenn regelmäßig unter den gleichen Bedingungen Messungen durchgeführt werden können Rückschlüsse auf den Erholungs- bzw. Belastungszustand gezogen werden.

Wurden mehrere Messungen absolviert erhält man außerdem eine grafische Darstellung des Trends der HRV.

HRV_Readiness_Trends

Neben der „Morning Readiness“ Messung bietet die App zusätzlich die Möglichkeit einen „1 min HRV Snapshot“ zu erstellen oder eine Art „Meditationsprogramm“ durchzuführen. Bei der Meditation geht es darum durch einen vorgegeben Atemrhythmus das parasympathische System zu stimulieren. Des Weiteren können auch Schlaf- und Trainingsdaten hochgeladen werden und somit Zusammenhänge zwischen der HRV, Schlaf und/ oder Training gezogen werden.

Was fange ich mit den Werten an?

Zeigt die App morgens nach der Messung an, dass sich das ANS im Ungleichgewicht befindet und man sich sehr stark im sympathischen oder parasympathischen Anteil befindet, sollte man das anstehende Training für den Tag dementsprechend anpassen. Die harte Intervalleinheit sollte dann besser in eine regenerative Einheit abgeändert werden, um den Organismus wieder ins Gleichgewicht zu bringen.

Fazit

Wir halten die Messung der Herzfrequenzvariabilität für ein sehr nützliches Tool zur Trainings- und Belastungssteuerung. Die morgendliche Messung wird nach ein paar Tagen zur Routine und nimmt kaum Zeit in Anspruch. Neben der subjektiven Wahrnehmung des eigenen Erholungsstatus erhält man damit einen weiteren objektiven Parameter, der bei der richtigen Wahl der Trainingsinhalte hilft.

 

Quellen

  • tritime Magazin (2017) Herzfrequenzvariabilität als Parameter zur Trainingssteuerung. https://www.tritime-magazin.de/2017/07/herzfrequenzvariabilitaet-als-parameter-zur-trainingssteuerung/
  • sisu-training (2016) Regeneration und Stress objektiv messen mit der HRV-Methode. http://sisu-training.de/allgemein/regeneration-und-stress-objektiv-messen-mit-der-hrv-methode/
  • Für Interessierte: Podcast von Pushing-Limits und Trainer Mario Schmidt-Wendling , in dem es unter anderem auch um die HRV Messung geht: Pushing Limits Podcast #1

 

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