HIIT vs. Dauermethode

HIIT vs. Dauermethode – Veränderung der Herzfrequenz

Empirische Studienarbeit
Studienbereich Physiotherapie

an der
Fachhochschule des Mittelstands
Bamberg

Verfasser:  Aileen Stock, Jonas Moser, Benedikt Winter

Kurs: PT 39

Ausbildungsstätte:      gemeinnützige Physiotherapieschule Bad Säckingen

Abgabedatum: 31.05.2021

Inhaltsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis. IV

1      Einleitung. – 1 –

2      Theoretische Grundlagen. – 1 –

2.1       Ausdauer. – 1 –

2.1.1    Allgemeine und lokale Ausdauer. – 2 –

2.1.2    Aerobe und Anaerobe Ausdauer. – 2 –

2.1.3    Dynamische und Statische Arbeitsweisen.. – 3 –

2.2       „Steady-State“ und Schwellenwerte. – 3 –

2.3       Energiestoffwechsel – 3 –

2.3.1    anaerobe Energiegewinnung.. – 4 –

2.3.2    aerobe Energiegewinnung.. – 5 –

2.4       Ruheherzfrequenz. – 5 –

2.5       Parameter Borg-Skala. – 5 –

2.6       Trainingsmethoden im Ausdauersport. – 6 –

2.6.1    Trainingsmethode HIIT.. – 6 –

2.6.2    Trainingsmethode Dauermethode.. – 7 –

3      Stand der Forschung. – 7 –

3.1       Anpassungen durch HIIT. – 8 –

3.2       Anpassungen durch die Dauermethode. – 9 –

4      Forschungsfrage. – 10 –

5      Methode der Literaturrecherche. – 10 –

6      Durchführung der empirischen Studie. – 11 –

6.1       Probanden.. – 11 –

6.2       Trainingsplan.. – 11 –

6.3       Datenerhebungsinstrument. – 11 –

7      Datenauswertung. – 12 –

7.1       Analyse der Ergebnisse. – 12 –

7.2       Diskussion der Ergebnisse. – 15 –

8      Fazit. – 16 –

Anhangsverzeichnis. – 18 –

Literaturverzeichnis. – 19 –

1. Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: Ausdauer und Ausdauerformen (Hollmann & Strüder 2009: S. 268) – 2 –

Abbildung 2: Borg-Skala (Health Care Bayern e.V.: Kueng, o. J.) – 6 –

Abbildung 3: Vergleich physiologischer Anpassungen von kontinuierlicher Dauermethode und HIIT (Langan & Grosicki 2021) – 10 –

Abbildung 4: Ruhepulse der Probanden innerhalb 28 Tage. – 13 –

Abbildung 5: Verlauf des Ruhepulses im Vergleich HIIT vs. Dauermethode. – 13 –

Abbildung 6: Wochendurchschnitte des Ruhepuls im Vergleich HIIT vs. Dauermethode. – 14 –

Abbildung 7: wöchentliche Trainingsaufwand des HIIT im Vergleich zur Dauermethode in Minuten  – 15 –

1. Einleitung

Das Training des Herz-Kreislauf Systems durch Ausdauersport ist ein alt bekanntes Thema. Hier ist das Stichwort „Dauermethode“ vielen geläufig, da sie viele Jahre fast ausschließlich als typisches Ausdauertraining gedient hat. Doch gibt es mittlerweile immer mehr Literatur und Studien zum „HIIT“, das sogenannte „high intensive intervall training“ (vgl. Kunz und Karanikas 2016: S.194). Es soll die Ausdauer und das Herz-Kreislauf System mittels hoher Intensitäten in einem Intervalltraining trainieren und trotz geringerem Trainingsaufwand und -umfang den gleichen Trainingseffekt erzielen (vgl. Nieß 2014). Für viele Menschen ist das HIIT eine attraktive Alternative, da es im Vergleich zur Dauermethode zeitsparender ist.

• Theoretische Grundlagen

Um einen Überblick über das Thema „Ausdauer“ zu geben, werden im Folgenden einige Begriffe definiert und genauer beschrieben.

• Ausdauer

Der Begriff „Ausdauer“ ist als Ermüdungswiderstandsfähigkeit definiert. Ausdauer im Allgemeinen ist die Fähigkeit, eine vorgegebene Belastungsintensität zu erbringen bzw. aufrechtzuerhalten. Abhängig von der Belastungsdauer lässt sich die Ausdauer in drei Arten unterteilen (vgl. Kunz & Karanikas 2016: S. 180):

• Kurzzeitausdauer (Belastungsdauer 3-10min)
• Mittelzeitausdauer (Belastungsdauer 10-30min)
• Langzeitausdauer (Belastungsdauer >30min)

Bei Belastungen bis drei Minuten befindet man sich hauptsächlich im Bereich der anaeroben Energiebereitstellung. Diese benötigt energiereiche Phosphate und reicht nur für einen kleinen Belastungszeitraum. Bei einer längeren Belastungsdauer kommt es zu einem fließenden Übergang in die aerobe Energiebereitstellung. Bei anhaltender Belastung kommt es zu einer zunehmenden Verstoffwechselung von Glukose und Fetten (vgl. Kunz & Karanikas 2016: S. 180).  Die verschiedenen Energiegewinnungswege werden in Punkt 2.3 genauer erläutert.

In Abbildung 1 werden die verschieden acht Ausdauerarten dargestellt und in 2.1.1 bis 2.1.3 die verschiedenen Ebenen beschrieben.  

Abbildung 1: Ausdauer und Ausdauerformen (Hollmann & Strüder 2009: S. 268)

1. Allgemeine und lokale Ausdauer

Bei der allgemeinen Ausdauer ist mehr als ein Sechstel bis ein Siebtel der Skelettmuskulatur an einer Bewegung beteiligt. Die lokale Ausdauer dagegen beansprucht nur ein Siebtel der gesamten Skelettmuskulatur. Im Begriff der Allgemeinen Ausdauer ist somit eine Widerstandsfähigkeit gegen langanhaltende Belastungsintensitäten, mit überwiegend aerober Energiebereitstellung beschrieben. Sie wird auch als spezifische Ausdauer beschrieben (vgl. Zalpour 2016: S. 610).

1. Aerobe und Anaerobe Ausdauer

Bei der aeroben Ausdauer wird die Energie für die Muskelaktivität überwiegend aus sauerstoffverbrauchenden Stoffwechselprozessen gewonnen. Sie befindet sich mindestens im Gleichgewicht zwischen Sauerstoffverbrauch und Sauerstoffaufnahme (Steady State). Für die aerobe Ausdauer ist die maximale Sauerstoffaufnahmekapazität unter Belastung, VO_2max, maßgebend. Das VO_2max umfasst verschiedenste Prozesse, die an der Aufnahme, dem Transport und der Verwertung des Sauerstoffs beteiligt sind (vgl. Zalpour 2016: S. 610).

Das VO_2max ist im sportmedizinischen Bereich ein wichtiger Messparameter (vgl. Kunz & Karanikas 2016: S. 182). Im Vergleich zu der aeroben Ausdauer zeichnet sich die anaerobe Ausdauer dadurch aus, dass bei einer Belastung die Energiebereitstellung ohne Verwertung von Sauerstoff stattfindet. Es gibt zwei Möglichkeiten der Energiebereitstellung, zum einen die anaerobe alaktische und zum anderen die anaerobe laktische, bei der als Nebenprodukt, aufgrund des Sauerstoffmangels, Milchsäure, auch Laktat genannt, ensteht (vgl. Zalpour 2016: S.610)

1. Dynamische und Statische Arbeitsweisen

Bei der dynamischen Muskelarbeitsweise findet eine Längenveränderung der arbeitenden Muskulatur statt und damit einhergehend eine sichtbare Bewegung der Gelenke. (vgl. Kunz & Karanikas; S. 182). Die Aufgewendete Kraft ist entweder größer (konzentrische Anspannung) oder kleiner (exzentrische Anspannung) als die einwirkende Kraft. Im Vergleich hierzu findet bei der statischen Arbeitsweise keine sichtbare Bewegung der Gelenke statt obwohl der Muskel arbeitet. Die Muskelarbeit ist gleich der einwirkenden Kraft (isometrische Anspannung) (vgl. Zalpour 2016: S. 604).  

1. „Steady-State“ und Schwellenwerte

Der sogenannte „Lactat Steady State“ beschreibt die Schwelle zwischen aerober und anaerober Energiebereitstellung während eines Trainings. Dies bedeutet, dass der benötigte Sauerstoff für die aerobe Energiegewinnung und der vorhandene Sauerstoff im Gleichgewicht stehen. Wird der Steady State überschritten kommt es zur vermehrten anaeroben Energiegewinnung mit Laktatproduktion und zunehmender Übersäuerung. Diese Schwelle liegt bei ungefähr 4mmol/l Laktat im Blut oder wird als individuelle anaerobe Schwelle eigenständig definiert (vgl. Kunz & Karanikas 2016: S. 184, S.193).

1. Energiestoffwechsel

Um einen Längenunterschied der Muskelzelle zu bewirken, benötigt die Muskelzelle Energie. Diese wird durch die Spaltung von ATP (Adenosintriphosphat) in ADP (Adenosindiphosphat) und Phosphat gewonnen. Der ATP Speicher innerhalb einer Muskelzelle reicht nur für eine Dauerbelastung von bis zu vier Sekunden, anschließend wird mithilfe verschiedener Prozesse ATP zurückgewonnen (vgl. Zalpour 2016: S. 64). Diese Stoffwechselprozesse benötigen ungleich viel Zeit, und finden mit und ohne Beteiligung von Sauerstoff statt. Unterschieden wird zwischen anaeroben und aeroben Energiestoffwechsel. Die Gewinnung von ATP, lässt sich unter Rücksichtnahme dieser Einteilung wie folgt darstellen:

1. anaerobe Energiegewinnung

In den ersten Sekunden der Belastung erhält die Muskelzelle das ATP durch den im Muskel vorhandenen Kreatinphosphat-Speicher. Wird ein ATP gespalten, um Energie zu gewinnen, kann das Phosphatteilchen des Kreatinphosphats abgespalten werden, um zusammen mit dem übrig gebliebenen ADP wieder zu einem ATP zu synthetisieren. Diesen Vorgang nennt man Kreatinphosphatreaktion (vgl. Zalpour 2016: S. 64). Die Energiegewinnung aus der Kreatinphosphatreaktion kann nur bis zu 12 Sekunden aufrechterhalten werden, anschließend ist der Vorrat an Kreatinphosphat im Muskel erschöpft, und der Körper muss Glukose als Energiestoffträger verstoffwechseln. Die Glukose wird in den Skelettmuskeln in ihrer Speicherform, Glykagon, gelagert. Die Gewinnung von Energie aus der Glukose kann zum einem unter Ausschluss von Sauerstoff anaerob, zum anderem aber auch mithilfe von Sauerstoff aerob ablaufen. Den Abbau von Glukose zur Energiegewinnung nennt man Glykolyse. Der erste Abschnitt der Glykolyse findet anaerob statt, und dauert bis zu 45 Sekunden, hier werden aus einem Glukosemolekül zwei Moleküle Pyruvat. Bei diesem Prozess kommt es zur Regenerierung von 2 ATP Molekülen, welche dem Muskel wieder als direkte Energieversorgung dienen. Da unter Sauerstoffmangel das Pyruvat nicht weiter zur Energiegewinnung genutzt werden kann, entsteht das Nebenprodukt Laktat. Dieser Vorgang wird als anaerob laktazide Energiegewinnung beschrieben. (vgl. Zalpour 2016: S. 64).

1. aerobe Energiegewinnung

Unter der Bereitstellung von Sauerstoff kann das bei der Glykolyse angefallene Pyruvat Molekül in den sogenannten Zitratzyklus eintreten und vollständig zu Kohlenstoffdioxid und Wasser zerlegt werden, hierbei werden pro mol Glukose bis zu 38mol ATP produziert, was eine wesentlich größere Bereitstellung an Energie, im Vergleich zur anaeroben Glykolyse, darstellt (vgl. Brandes, Lang & Schmidt 2019: S. 146). Jedoch läuft dieser Prozess bei andauernder Muskeltätigkeit verzögert an und ist zwei bis dreimal langsamer (ebenda). Ab einer Dauerbelastung von mehr als 20 Minuten setzt zunehmend, neben dem aeroben Glykogenabbau, auch der Abbau von Fetten zur Energiegewinnung ein. Alle genannten Prozesse laufen von Beginn der Muskelaktivität ab, es dauert jedoch eine gewisse Zeit bis die Voraussetzungen, für die chemischen Reaktionen insbesondere für die aerobe Energiebereitstellung ideal sind.

1. Ruheherzfrequenz
   1. Parameter Borg-Skala

Die Borg-Skala ist im Gesundheitssektor als subjektiver Parameter immer wieder vorzufinden. Sie gibt auf einer Skala von sechs bis zwanzig das subjektive Belastungsempfinden eines Patienten bzw. Probanden an (vgl. Stefan-Schick o. J.). „Die optimale Trainingsbelastung liegt je nach Fitness-Status und Trainingsziel zwischen neun und 15.“ (Stefan-Schick o. J.)

In Abbildung zwei wird die Borg-Skala dargestellt.

1. Trainingsmethoden im Ausdauersport

Im Ausdauersport gibt es verschiedene Trainingsmethoden, um die Ausdauerfähigkeit zu verbessern. Im Folgenden werden die zwei zu untersuchenden Trainingsmethoden vorgestellt.

1. Trainingsmethode HIIT

Die Trainingsmethode des HIIT charakterisiert sich durch kurze intensive Belastungen  in einem Zeitraum von einer bis acht Minuten. Für die Intensität gilt eine VO_2max von 90 bis 100 Prozent. Abgegrenzt werden die einzelnen Belastungsphasen von aktiven Pausen, die eine bis fünf Minuten dauern (vgl. Nieß 2014). Die Energiegewinnung während eines HIIT Trainings liegt vor allem im anaeroben Bereich.

1. Trainingsmethode Dauermethode

Bei der Dauermethode wird im aeroben Bereich trainiert. Es gibt keine Pausen, somit gibt es eine kontinuierliche Dauerbelastung. Unterschieden wird in die kontinuierliche Methode und in die Wechselmethode (vgl. Kunz & Karanikas 2016: S. 194). Bei der kontinuierlichen Methode bleibt die Intensität die gesamte Trainingszeit über gleich und die Trainingszeit sollte mindestens 30 Minuten betragen. Die Intensität ist so gewählt, dass der Trainierende dauerhaft im Steady-state bleibt. Bei der Wechselmethode kommt es zu geplanten Intensitätsschwankungen, um den Steady-state kurzzeitig zu überschreiten. Die Trainingszeit beträgt mindestens 10 bis 30 Minuten (vgl. Kunz & Karanikas 2016: S. 194).  

• Stand der Forschung

Durch Ausdauertraining werden im Körper leistungssteigernde Adaptionsprozesse ausgelöst. Diese finden in verschiedensten Organen statt, z.B. in der beanspruchten Muskelzelle, im Blut, im Gefäßsystem (Arterien und Venen), im Immunsystem (Lymphozyten), im Gehirn, dem Herz und der Lunge. Unterscheidet man das anaerobe bzw. aerobe Ausdauertraining, so lässt sich beobachten, dass die Anpassungsprozesse sich teilweise überschneiden. Einige Faktoren sind jedoch grundlegend verschieden.

Durch Ausdauertraining nimmt der Tonus des N. vagus auf das Herz zu, wodurch es zu einer verminderten Herzfrequenz in Ruhe kommt. Diesen, durch Training veränderten Zustand, nennt man Trainingsbradykardie. Die im Ruhezustand gemessene Herzfrequenz kann Werte von unter 40 Schlägen pro Minute annehmen. Bei submaximalen Belastungen bewegt sich die Herzfrequenz ebenfalls in einem niedrigeren Bereich, als bei Untrainierten Personen (vgl. Oberrauner 2011)

Die VO_2max bezeichnet die maximale Sauerstoffaufnahme während maximaler Belastung und wird in Liter/Minute (l/min.) angegeben. Je höher die maximale Sauerstoffaufnahme, desto besser die allgemeine Ausdauerfähigkeit. Durch eine erhöhte Sauerstoffaufnahme steigt die aerobe Verbrennungskapazität und es kann länger aerob Energie bereitgestellt werden. Die Muskeln übersäuern später, was bedeutet, dass die Belastung länger aufrecht erhalten bleiben kann. Messen kann man die VO_2max am besten mittels Spirometrie (z.B. Fahrradergometer). Über eine Maske, die man aufsetzen muss, werden Gaskonzentrationen und Atemvolumina während maximaler Belastung gemessen. Die Werte von nicht ausdauertrainierten 20-30 Jährigen liegen in etwa bei 35-40 ml/min/kg (Frauen) und bei 40-45 ml/min/kg (Männer). Die Messung der VO_2max und die Laktatmessung gehören zu den bedeutendsten Verfahren um die Leistung zu messen.  

• Anpassungen durch HIIT

Aktuelle Erkenntnisse aus wissenschaftlichen Studien zu HIIT zeigen auf, dass das Ausdauertraining im anaeroben Bereich gesundheitlich relevante Auswirkungen auf das Herz-Kreislaufsystem hat (vgl. Nebel & Bjarnason-Wehrens 2014).

Das anaerobe Ausdauertraining sorgt für eine vergrößerte Anzahl der energiereichen Phosphate in der Muskelzelle. Es kommt ebenfalls zu einer Vergrößerung des Glykogenspeichers und der Verbesserung der Glykogenspeicherfähigkeit.

Des Weiteren kommt es beim anaeroben Ausdauertraining,  zu einem größeren Myoglobinbesatz der Muskelzelle. Myoglobin ist der rote Muskelfarbstoff, welcher Sauerstoff reversibel binden kann und als Sauerstoffspeicher der Muskelzelle dient. Es kommt zu einer Verbesserung bzw. Erhalt von den Fast-twitch-Fasern (vgl. Kunz & Karanikas 2016: S. 191).

Aufgrund der höheren Intensität im Vergleich zum aeroben Ausdauertraining, ist bei HIIT der mentale Aspekt nicht zu Vergessen. So fördert das Training im anaeroben Bereich die mentale Stärke, die Willenskraft sorgt für eine höhere Belastungsmotivation (vgl. Kunz & Karanikas 2016: S. 191).

 HIIT führt also zu Stoffwechsel- und Leistungsanpassungen der Skelettmuskulatur und anderen organischen Strukturen, die trotz eines geringen Gesamtübungsvolumens dem traditionellen Ausdauertraining ähneln (vgl. Little et al 2010).

HIIT führt sowohl bei den nicht bis mäßig Ausdauertrainierten, als auch bei Hochtrainierten zu einer Trainingsanpassung mit Leistungssteigerung (vgl. Sperlich, Hoppe & Haegele 2013: S. 15).

Während sich die metabolischen Anpassungen, die beim Training mit hohem zeitlichen Volumen und beim Training mit hoher Intensität auftreten, erheblich überschneiden, können die molekularen Ereignisse, die für diese Anpassungen verantwortlich sind, unterschiedlich sein. Als optimale Verteilung der Trainingsintensität für Spitzensportler, die intensive Trainingsereignisse durchführen, wurde ein polarisierter Trainingsansatz vorgeschlagen, bei dem 75 Prozent des gesamten Trainingsvolumens bei niedrigen Intensitäten und zehn bis 15 Prozent bei sehr hohen Intensitäten durchgeführt werden (vgl. Laursen 2010).

• Anpassungen durch die Dauermethode

Bei der kontinuierlichen Dauermethode wird im aeroben Bereich trainiert. In der beanspruchten Muskelzelle kommt es dabei zu einer Zunahme der ATP-Konzentration und zu einer Vermehrung und Vergrößerung der Mitochondrien, des Kreatinphosphatspeichers und der intramuskulären Glykogenmenge. Sowohl in der Muskelzelle als auch im Blut, kommt es zu einer Mehrbesetzung des Sauerstoffträgers Myo- bzw. Hämoglobin. Im Herz kommt es zu einer Vergrößerung des Herzmuskels, durch Erweiterung der Herzhöhlen und größere Volumenarbeit. Das Schlagvolumens nimmt zu, in facto das Herzzeitvolumen (vgl. Kunz & Karanikas 2016: S.187f).

Studien zeigen auf, dass niedrigintensives Ausdauertraining vor allem bei wenig bis mäßig Ausdauertrainierten zu den morphologischen Veränderungen bzw. Anpassungen führt.

Training mit der Dauermethode führt bei Untrainierten zu einer Zunahme des Schlag- und Plasmavolumens sowie des muskulären Blutflusses. Diese Anpassungen erfolgen relativ schnell (ca. nach 3 Tagen Training), allerdings scheint ein größerer Trainingsaufwand (ca. 3-5 Wochen bei 3-5 Trainingseinheiten pro Woche) nötig zu sein, um weitere Anpassungen, wie einen Anstieg der VO_2max und der Kapillar- und Mitochondriendichte in der Arbeitsmuskulatur hervorzurufen.

Im Gegensatz zum untrainierten weist der trainierte Muskel bereits eine dreifach höhere Kapillardichte, eine drei- bis vierfach höhere Aktivität von aeroben Enzymen sowie eine höhere Anzahl an Typ I Muskelfasern auf. Nach bestehender Auffassung gehen Experten davon aus, dass bei Ausdauertrainierten bereits alle kardiorespiratorischen Anpassungen, die durch Dauermethodentraining zu erzielen sind, erfolgt sind. Aus diesem Grund scheint eine weitere Steigerung des Trainingsumfangs wenig bis keinen weiteren leistungssteigernden Effekt zu haben (vgl. Sperlich, Hoppe & Haegele 2013).

Durch Ausdauertraining, egal ob Dauermethode oder HIIT, nimmt das Schlagvolumen des Herzens zu. Bei untrainierten Menschen beträgt dieses ca. 70ml pro Schlag. Eine Belastung in Form eines Trainingsreizes geht mit einer Erhöhung der Herzfrequenz einher.

Bei Sportlern arbeitet das Herz bei gleicher Belastung langsamer, da das Schlagvolumen des Körpers erhöht ist, und somit mehr Blut pro Schlag in den Körper ausgeworfen werden kann. Dies spiegelt sich auch in Ruhe wider.

Abbildung 3: Vergleich physiologischer Anpassungen von kontinuierlicher Dauermethode und HIIT (Langan & Grosicki 2021)

1. Forschungsfrage

Die aufgestellte Hypothese lautet:

Ein HIIT löst ähnliche leistungssteigernde Adaptationsprozesse wie ein Dauermethodentraining aus und hat somit den gleichen Effekt auf die Ruheherzfrequenz.

Die zu untersuchende Forschungsfrage lautet:

Hat ein HIIT im Vergleich zur Dauermethode die gleichen Auswirkungen auf die Ruheherzfrequenz?

• Methode der Literaturrecherche

Die Recherche erfolgte unter Berücksichtigung folgender Punkte. Die herangezogene Literatur ist nicht älter als aus dem Jahr 2010. Die Key Wörter der Recherche waren z.B. „heart rate“, „high intensity training“, „Dauermethode“, „endurance training”, ,,high intensity interval training”, ,,interval training”. Die verwendeten Datenbanken begrenzten sich auf „Google Scholar“, „PubMed“ und „Cochrane Library“.

• Durchführung der empirischen Studie

Die Probanden trainieren nach dem, in 6.2 aufgelistetem, Trainingsplan. Zur Datenerhebung wird täglich morgens nach dem Erwachen der Ruhepuls mittels eines Pulsoximeters gemessen und notiert.

• Probanden

Jede Trainingsmethode wird von jeweils einem Probanden durchgeführt. Die Probanden sind zum Zeitpunkt des Trainings 20 bzw. 22 Jahre alt und haben bisher kein leistungsorientiertes Ausdauertraining betrieben.

• Trainingsplan

Das HIIT wird als intensive Intervallmethode durchgeführt. Die Probanden trainieren drei Mal die Woche. Der Proband erwärmt sich fünf Minuten durch leichtes Joggen bei niedriger Intensität, ungefähr einem Wert von zwölf auf der Borg-Skala. Das Ausdauertraining besteht aus Belastungs- und Erholungsphasen. Die Belastung erfolgt eine Minute mit maximaler Intensität, darauf folgt eine aktive Erholungsphase die mit schnellem Gehen ausgefüllt wird und circa drei bis fünf Minuten dauert (vgl. Oberrauner 2011: S.16). Dabei soll es zur fast vollständigen Erholung kommen, dementsprechend sollte der subjektive Borg Wert nicht mehr als über acht oder neun sein. Insgesamt erfolgen vier Wiederholungen.

Beim Training mit der kontinuierlichen Dauermethode trainieren die Probanden drei Mal wöchentlich. Die Belastungsdauer entspricht 45 Minuten und die Intensität sollte so gewählt werden, dass die Belastung im aeroben Bereich bzw. im „Steady State“ liegt, circa 60 Prozent. Individuell werden zwischen sechs bis zehn Kilometer zurückgelegt. Nach der Belastung erfolgt ein Cool Down durch zügiges Gehen.

• Datenerhebungsinstrument

Um die gemessenen Ruhepulse zu dokumentieren, wird den Probanden eine Tabelle zu Verfügung gestellt. Diese ist im Anhang dieser Arbeit vermerkt. Die Auswertung der erhobenen Daten erfolgt mittels Linien- und Säulendiagramm, welche mit dem Programm „Microsoft PowerPoint“ erstellt werden.

• Datenauswertung

Die ermittelten Daten werden in diesem Kapitel vorgestellt und genauer analysiert.

• Analyse der Ergebnisse

Abbildung 4: Ruhepulse der Probanden innerhalb 28 Tage

In Abbildung vier ist der Ruhepuls, in absoluten Zahlen, des jeweiligen Tages und Probanden tabellarisch aufgelistet.

Abbildung 5: Verlauf des Ruhepulses im Vergleich HIIT vs. Dauermethode

Abbildung fünf zeigt den Verlauf des Ruhepulses der Probanden im Vergleich von HIIT und Dauermethode. Die Kurve verläuft bei beiden Trainingsmethoden innerhalb der vorgegeben 28 Tage nach unten, die Start- und Endpositionen sind allerdings unterschiedlich. Die Kurven sinken nicht linear, sondern zeigen Schwankungen nach oben oder unten.

Abbildung 6: Wochendurchschnitte des Ruhepuls im Vergleich HIIT vs. Dauermethode

In Abbildung sechs wird der durchschnittliche Ruhepuls jeder Woche der Trainierenden in einem Säulendiagramm dargestellt. Die HIIT Methode zeigt in Woche eins einen durchschnittlichen Ruhepuls von circa 76 pro Minute, in Woche zwei von circa 72 pro Minute, in Woche drei von 68 pro Minute und in der letzten, vierten Woche von circa 67 pro Minute. Der Vergleich von Woche eins und Woche vier zeigt somit eine Differenz von circa 12 %. Die Dauermethode startet in Woche eins bei einem durchschnittlichem Ruhepuls von 72/min, in Woche zwei liegt er bei 61/min, in Woche drei bei ebenfalls 61/min und in der vierten Woche bei circa 59/min. Die Differenz von Woche eins und vier beträgt circa minus 19%.

Abbildung 7: wöchentliche Trainingsaufwand des HIIT im Vergleich zur Dauermethode in Minuten

Der Zeitaufwand pro Woche des HIIT liegt bei 60 Minuten plus einer Aufwärmzeit von 15 Minuten. Die Dauermethode wird 135 Minuten pro Woche ausgeübt. Das gesamte HIIT ist somit circa 44% weniger zeitintensiv als der aufgestellte Trainingsplan der Dauermethode.

1. Diskussion der Ergebnisse

Zur Vereinfachung und Übersichtlichkeit wird der Proband der HIIT betreibt, als „Proband 1“ bezeichnet und der Proband der mit der Dauermethode trainiert, „Proband 2“.

Das Training hat bei beiden Probanden die entweder nach HIIT (Proband 1) oder nach der Dauermethode (Proband 2) trainiert haben, im Verlauf einen senkenden Effekt auf den Ruhepuls (Abbildung 5). Proband 1 (blau) startet im Wochendurchschnitts-Vergleich mit einem höheren Ruhepuls als Proband 2 (orange). Nach 28 Tagen Training ist der Ruhepuls von Proband 1 (blau) immer noch höher als der von Proband 2 (orange). Dies lässt darauf schließen, dass Proband 1 generell einen höheren Ruhepuls als Proband 2 hat.

Die Differenz der Wochendurchschnitte in Woche eins und Woche vier, bei Proband 1 minus 12 Prozent und bei Proband 2 minus 19 Prozent, widerlegt die aufgestellte Hypothese, dass ein HIIT die gleichen Auswirkungen auf den Ruhepuls wie ein Dauermethodentraining hat. Es gibt allerdings einige Faktoren, die hierbei beachtet werden müssen:

Der Vergleich der Probanden wird erschwert durch die individuellen Konstitutionen, sowie unterschiedlichem Ruhepuls vor dem Versuch. Durch die Subjektivität der Borg-Skala, die zur Intensitätsbemessung genutzt wird, ist eine Objektivierung der Intensität während des Trainings nicht gegeben. Zudem ist das Training individuell tagesformabhängigen, sowie umweltbezogenen Faktoren unterlegen, wie z.B. Tageszeit, Temperatur und Krankheit. Ebenfalls hängt der morgens gemessene Ruhepuls von individuellen Faktoren ab, wie z.B. Schlafqualität, Zeitpunkt des Erwachens etc., dies ist durch die Unregelmäßigkeit des Ruhepulses in Abbildung fünf zu erkennen. Die Qualität des Ruhepulses als Messparameter für die Ausdauerfähigkeit ist im Vergleich zu anderen Parametern wie z.B. die VO2max gering. Jedoch war aufgrund knapper Ressourcen die Bemessung eines anderer Verlaufparameters nicht möglich.

Der zeitliche Aufwand des Trainings darf ebenfalls nicht außer Acht genommen werden. Währenddessen Proband 2 (orange) circa 135 Minuten pro Woche trainiert. Proband 1 (blau) hat mit 75 Minuten pro Woche einen deutlich geringeren Trainingsaufwand. Das HIIT ist somit eine gute Alternative für Menschen, die trotz wenig Zeit, Ausdauersport betreiben wollen. Trotzdem ist ein Nachteil des HIIT, dass es durch die hohen Intensitäten zu einem Übertraining kommen kann und somit keine leistungssteigernden Adaptionen stattfinden (Langan & Grosicki 2021).

• Fazit

Wie in 3.2 angesprochen lässt sich, laut wissenschaftlichen Erkenntnissen, der Vorteil eines HIIT vor allem bei bereits trainierten Ausdauersportlern erkennen. Da in dieser empirischen Studie lediglich „Untrainierte“ Probanden teilnehmen, ist im Ausblick eine Betrachtung von trainierten Ausdauersportlern, die dieselben Trainingspläne ausüben, sehr interessant. Außerdem stellt sich die Frage wie sich ein HIIT bzw. ein Dauermethodentraining in einem Langzeitprojekt auswirkt.

Um bestmögliche Trainingseffekte zu erzielen, sollte das Training, Inhalte aus beiden Trainingsmethoden enthalten. So sollten vor allem im gesundheitlichen Bereich, die Trainingsarten kombiniert werden. Wie groß der Anteil der jeweiligen Trainingsmethoden am gesamten Training ausmacht, hängt von der jeweiligen Zielsetzung des Sportlers bzw. Patienten ab: z.B. konzentriert sich ein Marathonläufer im Training mehr auf die kontinuierliche Dauermethode als ein Mittelstreckenläufer, trotzdem profitiert er von einem Intensitätswechsel im Training, z.B. in Form eines HIIT (Langan & Grosicki 2021).

Um einen weiteren Ausblick in das Thema zu erhalten, gilt es festzustellen, dass der Ruhepuls als ein Parameter genutzt wird, um weitere vermeintliche Verbesserungen des Herz-Kreislauf-Systems durch Ausdauertraining festzustellen. Wie Kunz und Karanikas (2016) beschreiben: „Im Mittelpunkt eines therapeutischen oder leistungsorientiertem Ausdauertraining steht daher in erster Linie nicht die Verbesserung der Pumpfunktion des Herzens, sondern vielmehr die Beeinflussung begleitender, peripherer Phänomene (…).“  (S. 187)

Anhangsverzeichnis

EINFÜGEN: Tabelle zum notieren der gemessenen Ruhepulse

Literaturverzeichnis

Brandes, Lang & Schmidt 2019: Physiologie des Menschen mit Pathophysiologie. 32. Auflage Berlin Heidelberg: Springer-Verlag Berlin Heidelberg

Health Care Bayern e.V.: Kueng, o. J.: Ausruhen war gestern!: URL: https://healthcare-bayern.de/en/2-uncategorised/109-ausruhen-war-gestern.html (Abruf: 27.03.21)

Hollmann und Strüder 2009: Sportmedizin. 5. Auflage Stuttgart: Schattauer Verlag

Kunz und Karanikas 2016: medizinisches Aufbautraining. München: Urban & Fischer Verlag/Elsevier GmbH

Langan & Grosicki 2021: Exercise Is Medicin… and the Dose Matters: URL: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fphys.2021.660818/full (Abruf: 17.05.21)

Laursen 2010: Training for intense exercise performance: high-intensity or high-volume training?: URL: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20840557/ (Abruf: 06.02.21)

Little et al. 2010: A practical model of low-volume high-intensity interval training induces mitochondrial biogenesis in human skeletal muscle: potential mechanism: URL: https://physoc.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1113/jphysiol.2009.181743 (Abruf 06.02.21)

Nebel & Bjarnason-Wehrens 2014: neue Horizonte der Bewegungstherapie in der kardiologischen rehabilitation – HIIT: URL: https://cme.mgo-fachverlage.de/uploads/exam/exam_15.pdf (Abruf 06.02.21)

Nieß 2014: High Intensity Training (HIT) – funktioniert das wirklich?: URL: https://www.radsport-news.com/freizeit/freizeitnews_90370.htm (Abruf: 03.02.21)

Oberrauner 2011: Auswirkungen von unterschiedlichen Intervallzeiten auf kardiozirkulatorische metabolische Reaktionen beim Intervalltraining: URL: https://online.medunigraz.at/mug_online/wbAbs.getDocument?pThesisNr=37739&pAutorNr=&pOrgNr=1 (Abruf: 03.03.21)

Sperlich, Hoppe & Haegele 2013: Ausdauertraining – Dauermethode versus intensive Intervallmethode  im Fußball: URL: https://www.germanjournalsportsmedicine.com/fileadmin/content/archiv2013/Heft_1/12_%C3%9Cbersicht_sperlich_neu.pdf (Abruf: 03.02.21)

Stefan-Schick o. J.: Borg-Skala: URL: https://www.rheuma-liga.de/angebote/weitere-bewegungsangebote/aktiv-hoch-r-lexikon/borg-skala (Abruf: 27.03.21)

Zalpour 2016: Anatomie Physiologie für die Physiotherapie. 4. Auflage München: Urban & Fischer Verlag/Elsevier GmbH