Unterschiede in akuten physiologischen Belastungsreaktionen und adaptiven Trainingseffekten in Abhängigkeit von der Art der Intensitätsvorgabe

Während längerer Trainingseinheiten verschiebt sich das Verhältnis zwischen der erbrachten Leistung (z.B. der Laufgeschwindigkeit) und der Beanspruchung des Organismus (z.B. der Herzfrequenz). Das bedeutet z.B., dass bei Vorgabe einer bestimmten Laufgeschwindigkeit die Herzfrequenz kontinuierlich ansteigt, bei Vorgabe einer konstanten Herzfrequenz dagegen die Laufgeschwindigkeit absinkt. Durch diese Zeitabhängigkeit des Verhältnisses von Leistung und Beanspruchung könnte es zu unterschiedlichen Trainingseffekten in Abhängigkeit von der Art der Intensitätsvorgabe kommen - auch wenn die Referenzwerte zu Beginn der Trainingseinheit übereinstimmen. Diese Hypothese soll in der aktuellen Studie untersucht werden.

An der Untersuchung teilnehmen können gesunde, untrainierte Erwachsene (maximal 1 Stunde geplante körperliche Aktivität pro Woche, sitzende Tätigkeit im Beruf, kein Leistungssport in der Vorgeschichte). Teilnehmer müssen zum Zeitpunkt des Einschlusses in die Studie seit mindestens einem Jahr Nichtraucher sein. Ausschlusskriterien sind Erkrankungen oder Verletzungen, die die körperliche Belastbarkeit einschränken sowie eine Dauermedikation mit potentiellem Einfluss auf Herzkreislaufsystem und Energiestoffwechsel (Ausnahme: Schilddrüsenhormone). 

Studienleitung: Dr. Raffaele Mazzolari (Institut für Sportwissenschaft der Universität Innsbruck)

Leitung der Arbeitsgruppe: Univ.-Prof. Dr. med. Anne Hecksteden (Institut für Sportwissenschaft der Universität Innsbruck & Institut für Physiologie der Medizinischen Universität Innsbruck)

Insgesamt dauert die Studie für den einzelnen Teilnehmer ca. 10 Wochen und beinhaltet 7 Belastungsuntersuchungen auf dem Laufband. Die Dauer der Trainingsphase beträgt 8 Wochen. Die folgende Abbildung verdeutlicht das Studiendesign:

Belastungsuntersuchungen auf dem Laufband

Ihre körperliche Leistungsfähigkeit wird vor und nach der Trainingszeit in einem Stufentest überprüft. Gleichzeitig werden Ihre individuellen Trainingsvorgaben ermittelt und ein Belastungs-EKG durchgeführt. Zusätzlich werden während der Studie 5 betreute Trainingseinheiten durchgeführt: Während Sie mit Ihrer persönlichen Intensitätsvorgabe trainieren werden dabei verschiedene Beanspruchungsmarker erfasst. Während allen Belastungstests   werden die Atemgase gemessen (Spiroergometrie) und ein EKG abgeleitet. Für die Atemgasmessung tragen Sie eine Maske, die die Atmung nicht merklich behindert.

Das Trainingsprogram

Das Trainingsprogram beinhaltet drei Trainingseinheiten pro Woche (jeweils 30 min laufen bzw. walken bei einer Leistung exakt zwischen 1. und 2. Laktatschwelle (v∆50LT). Diese Trianingsvorgabe entspricht aktuellen Empfehlungen für den Gesundheitssport.

Randomisierung und Art der Intensitätsvorgabe

Nach dem Eingangtest erfolgt die zufällige Zuteilung der Teilnehmer zu einer der beiden Arten der Intensitätsvorgabe (geschwindigkeitsbasiert oder herzfrequenzbasiert). Sie erhalten für die Dauer Ihrer Studienteilnahme eine Sportuhr, die auf Ihre persönliche Trainingsvorgabe programmiert ist und Ihr Training aufzeichenen kann.

1. Körperliche Leistungsfähigkeit und individuelle Trainingsvorgabe:

Im Rahmen der beiden Tests vor und nach der Trainingsphase wird Ihre körperliche Leistungsfähigkeit umfassend beurteilt. Der Vergleich der beiden Untersuchungen ermöglicht die Beurteilung des Trainingsfortschritts. Gemessen werden neben der maximal erreichten Geschwindigkeit, Sauerstoffaufnahme und Kohlendioxidabgabe, die Herzfrequenz (mittels EKG), der Blutdruck sowie Ihr subjektives Beanspruchungsempfinden. Zudem wird die Laktatkonzentration im Kapillarblut bestimmt. Aus diesen Messwerten werden submaximale Indikatoren der Leistungsfähigkeit und Ihre individuelle Trainingsvorgabe abgeleitet. Bei jeder Belastungsuntersuchung kann es zu Verletzungen und kardialen Zwischenfällen kommen. Allerdings ist dieses Risko sehr gering. Zudem wird durch die EKG-Überwachung das kardiale Risiko minimiert. Bei kapillären Blutentnahmen am Ohrläppchen kann es zu einem Hämatom („blauer Fleck“) sowie zu einer leichten Schwellung kommen.

2. Entwicklung submaximaler Parameter über die Trainingsphase:

Im Rahmen der vier überwachten Trainingeinheiten auf dem Laufband wird die Entwicklung der submaximalen Leistung und der entsprechenden Beanspruchungsmarker (Herzfrequenz, Laktat, Sauerstoffaufnahme) ermittelt. Die Risiken entsprechen den Belastungsuntersuchungen unter Punkt 1.  

3. Kardiovaskuläre Risikofaktoren (aus Kapillarblut):

Bei den einzelnen Untersuchungsterminen wird vor und nach der Belastungsuntersuchung eine zusätzliche kapilläre Blutentnahme aus dem Ohrläppchen durchgeführt, um kardiovaskuläre Risikofaktoren zu bestimmen. Diese Parameter dienen der Beurteilung des gesundheitsbezogenen Trainingsfortschritts. Bei kapillären Blutentnahmen am Ohrläppchen kann es zu einem Hämatom („blauer Fleck“) sowie zu einer leichten Schwellung kommen.

Die Teilnahme an dieser Studie erfolgt freiwillig. Alle Teilnehmer*innen können jederzeit und ohne Angabe von Gründen Ihre Teilnahme beenden. Die Ablehnung der Teilnahme oder ein Abbrechen aus dieser Studie hat keine nachteiligen Folgen.

Für die vorgesehenen Testungen sind lediglich die oben erwähnten geringfügigen Risiken bekannt. Die Trainingsvorgabe entspricht aktuellen Empfehlungen für den Gesundheitssport, so dass von einem günsigen Nutzen-Risikoverhältnis auszugehen ist. Um das Restrisiiko abzudecken wird für alle Teilnehmer eine Probandenversicherung abgeschlossen.

Die Daten unterliegen grundsätzlich der Vertraulichkeit. Eine wissenschaftliche Veröffentlichung der Ergebnisse ist geplant. Eine Erkennbarkeit einzelner Teilnehmer bzw. eine Rückverfolgbarkeit einzelner Datenpunkte ist dabei ausgeschlossen.

Ihre Daten werden unter Berücksichtigung der Europäischen Datenschutzgrundverordnung (DSGVO) gespeichert und verarbeitet. Sie können jederzeit die Löschung Ihrer Daten verlangen. Hierzu bitten wir Sie, sich an die Studienleitung zu wenden. Der Datenschutzbeauftragte der Universität Innsbruck ist unter folgender eMail-Adresse erreichbar: datenschutzbeauftragter@uibk.ac.at .