Fakultät 5 - Philosophische Fakultät III. SWI - Sportwissenschaftliches Institut
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Abstract
Bislang liegen kaum wissenschaftlich gesicherte Informationen darüber vor, welches Ausmaß, welche Variabilität und welchen Zeitverlauf Anpassungserscheinungen innerhalb des ersten Jahres nach Beginn eines gesundheitssportlichen Ausdauertrainings aufweisen. Die meisten Studien dauerten nur wenige Monate oder untersuchten für Einsteiger ungeeignet intensive Trainingsprogramme. Kenntnisse der genannten Parameter erscheinen notwendig, um Gesundheitssportler zu betreuen und Studien adäquat zu planen. Daher sollten das Ausmaß, die Variabilität und der Zeitverlauf von verschiedenen Adaptationen an ein gesundheitssportliches Ausdauertraining über ein Jahr untersucht werden.
Achtzehn initial untrainierte Probanden (7 Männer/11 Frauen; 42±5 Jahre; Body-Mass-Index: 24,3±2,5 kg/m2; maximale Sauerstoffaufnahme (VO2max): 37,7±4,6 ml/min/kg) schlossen ein 50-wöchiges Trainingsprogramm, bestehend aus dreimal wöchentlich 45 min Laufen oder Walking mit konstanter Herzfrequenz (HF)-Vorgabe von 60% HF-Reserve, ab. Laufbandtests zur Bestimmung von HF, Blutlaktatkonzentration und Atemgasparametern sowie venöse Blutentnahmen wurden im Rahmen eines Eignungs- und Gewöhnungstests, eines Eingangstests sowie nach drei, sechs, neun und zwölf Monaten Training durchgeführt. Zusätzlich erfolgten Fahrradergometrien vor Trainingsbeginn und nach Abschluss des Trainings sowie spirometrische Messungen des Ruheumsatzes vor Trainingsbeginn, nach sechs und nach zwölf Monaten Training. Submaximale Feldstufentests zur Bestimmung der HF-Leistungskurve fanden ergänzend innerhalb der ersten drei Trainingsmonate 14-täglich und im weiteren Studienverlauf vierwöchentlich statt.
Durch das Ausdauertraining veränderte sich das Körpergewicht nicht signifikant (p=0,17; n=18), während sich der Körperfettanteil signifikant um insgesamt im Mittel -3,7±2,3% (-7,8 bis +1,8%) veränderte (p<0,001; n=18). Die VO2max veränderte sich im Trainingsverlauf signifikant um insgesamt durchschnittlich +5,7±4,1 ml/min/kg (-1,1 bis +13,8 ml/min/kg; p<0,001; n=17). Nach drei, sechs bzw. neun Monaten Training waren durchschnittlich 58, 75 bzw. 84 % der Ein-Jahres-Gesamtveränderung erreicht. Bei vier der 17 Probanden stieg die VO2max im Trainingsverlauf nicht an. Die Ruheherzfrequenz der Probanden veränderte sich insgesamt um durchschnittlich -9±6 /min (-24 bis +1 /min; p<0,001; n=18) und 47 bzw. 102 % der Ein-Jahres-Gesamtveränderung waren nach drei bzw. sechs Monaten Training erreicht. Vier der 18 Studienteilnehmer zeigten keine Abnahme der Ruheherzfrequenz. Die HF-Leistungskurve beim Laufbandtest verschob sich durch das Ausdauertraining insgesamt um im Mittel -11±7 /min (-22 bis +1 /min; p<0,001; n=18). Nach drei bzw. sechs Monaten Training waren 93 bzw. 101 % der Ein-Jahres-Gesamtveränderung erreicht. Bei drei der 18 Probanden verschob sich die HF-Leistungskurve nicht. Die submaximalen Feldstufentests ergaben nach der neunten Trainingswoche keine weitere Verschiebung der HF-Leistungskurve (p>0,59; n=18). Die Leistung an der individuellen anaeroben Schwelle (IAS) im fahrradergometrischen Stufentest veränderte sich im Trainingsverlauf signifikant um durchschnittlich +16±9 W (-1 bis +35 W; p<0,001; n=15). Der Ruheumsatz der Probanden stieg im Studienverlauf weder absolut noch körpergewichtsbezogen signifikant an (p=0,43 bzw. p=0,27; n=17). Auch Gesamtcholesterin, HDL- und LDL-Cholesterin veränderten sich nicht signifikant (p=0,21 bzw. p=0,22 bzw. p=0,16; n=18). Unter den Studienteilnehmern gab es insgesamt keine "Nonresponder" in dem Sinne, dass alle Deskriptoren der Ausdauerleistungsfähigkeit ohne Effekt blieben.
Alle untersuchten Indikatoren der Ausdauerleistungsfähigkeit hatten nach sechs Monaten Training mindestens 75% ihrer Ein-Jahres-Gesamtveränderung erreicht. Es erscheint für Sporteinsteiger daher empfehlenswert, ihre Trainingsvorgabe nach etwa diesem Zeitraum zu erhöhen, um weiterhin Leistungsverbesserungen zu erzielen. Da die HF-Leistungskurve bereits nach drei Monaten Training über 90% ihrer Ein-Jahres-Gesamtveränderung erreicht hatte, scheint sie bei längeren Studien mit konstanter Trainingsvorgabe keinen geeigneten Parameter zur Dokumentation von Adaptationen darzustellen. Bei etwa 70% der Studienteilnehmer blieb mindestens ein untersuchter Parameter unverändert. Zur kompletten Dokumentation und Charakterisierung individueller Leistungsverbesserungen sollten daher Parameter unterschiedlicher Adaptations- und Messebenen erfasst werden. Die vorliegende Untersuchung wirft Zweifel an der Existenz von globalen Nonrespondern bei gesundheitssportlichem Ausdauertraining auf. Untersuchungen an größeren Stichproben sind notwendig, um dem nachzugehen. Bei konstanter Trainingsvorgabe von 60 % HF-Reserve sind nach einem Jahr dreimal wöchentlich 45 min Ausdauertraining im Mittel Anstiege der VO2max um etwa 6 ml/min/kg sowie Absenkungen der Ruheherzfrequenz und der HF-Leistungskurve um etwa 10 /min zu erwarten.So far, there is only little information available about the magnitude, the variability, and the time course of adaptive responses during the first year of a recreational endurance training program. Most studies were conducted over short periods of time only and surveyed endurance training programs that are not suitable for recreational athletes. Knowledge about the characteristics of endurance training responses seems useful to supervise recreational athletes and to adequately plan future studies. Therefore, the magnitude, the variability, and the time course of adaptations to one year of recreational endurance training should be investigated.
Eighteen initially untrained subjects (7 males/ 11 females, 42 ± 5 yr, body mass index: 24.3 ± 2.5 kg/m2, maximal oxygen uptake (VO2max): 37.7 ± 4.6 ml/min/kg) completed a 50 wk jogging/walking program on 3 days/week 45 min/session with a constant heart rate (HR) prescription of 60 % HR reserve. Exhaustive treadmill tests to determine HR, blood lactate concentration, and gas exchange parameters were conducted to habituate the subjects to the testing procedure and then prior to the training program and after 3, 6, 9, and 12 months of training. Furthermore, cycle ergometer tests were performed prior to the training program and after 12 months of training and resting metabolic rate (RMR) was measured in the beginning and after 6 and 12 months of training. Submaximal indoor track tests took place every two weeks during the first three months and every four weeks thereafter.
The body weight of the subjects remained unchanged (p = 0.17, n = 18) whereas the body fat content changed significantly by -3.7 ± 2.3 % (-7.8 to +1.8 %) on average (p < 0.001, n = 18). VO2max changed significantly by +5.7 ± 4.1 ml/min/kg (-1.1 to +13.8 ml/min/kg, p < 0.001, n = 17). After 3, 6, and 9 months of training 58, 75 and 84 % of the total one-year-change were reached, respectively. Four of 17 subjects showed no increase in VO2max. Resting HR changed by a total of -9 ± 6 /min (-24 to +1 /min, p < 0.001, n = 18) and 47 and 102 % of the total one-year-change were reached after 3 and 6 months, respectively. In 4 of 18 subjects resting HR did not change. Submaximal exercise HR during the treadmill tests changed by -11 ± 7 /min (-22 to +1 /min) on average (p < 0.001, n = 18). After 3 and 6 months of training, 93 and 101 % of the total one-year-change had occurred, respectively. Three of 18 subjects showed no decrease in submaximal exercise HR. The indoor track tests revealed no further changes in submaximal exercise HR after the 9th wk of training (p > 0.59, n = 18). The individual anaerobic threshold (IAT) during the cycle ergometer tests changed significantly by +16 ± 9 W (-1 to +35 W, p < 0.001, n = 15). Neither RMR expressed in absolute terms nor RMR expressed per kg body weight changed significantly (p = 0.43 and p = 0.27, respectively, n = 17). Also, total cholesterol, HDL und LDL cholesterol did not change significantly (p = 0.21, p = 0.22, and p = 0.16, respectively, n = 18). Each individual showed changes in at least two of the surveyed parameters and, therefore, no complete "nonresponder\u27; to endurance exercise was identified.
All indicators for endurance capacity had reached at least 75 % of their total one-year-change after 6 months of training. Beginners in endurance training should therefore be advised to increase their training stimulus after that point of time to reach further improvements. As submaximal exercise HR had reached more than 90 % of its total one-year-change after 3 months of training, it does not seem to be an appropriate indicator for endurance changes in longer training studies with a constant training stimulus. In about 70 % of the subjects at least one parameter did not change. It therefore seems necessary to assess different indicators of aerobic fitness if endurance changes are to be described completely. The present data question the existence of complete nonresponders to recreational endurance training. Further studies with larger sample sizes are needed to examine this. After one year of endurance training on 3 days/week for 45 min/session with a constant training stimulus of 60 % HR reserve, an increase in VO2max by 6 ml/min/kg and decreases in resting and submaximal exercise HR by about 10 /min can be expected
