Hitzetraining für bessere Sauerstoffverwertung

Zusammenfassung: Im Jahr 2019 kursierte ein Artikel von NRK, der vermutete, dass Hitzetraining ähnliche Vorteile wie Höhentraining bieten könnte. Die zentrale Frage ist, ob leichtes Radfahren in einem warmen Raum, mehrmals pro Woche, tatsächlich den Sauerstofftransport in einer Weise verbessern kann, die in Tests nachweisbar ist. In diesem Text untersuchen wir die Hypothese, den Aufbau und die Ergebnisse der Studie, die später umfassender veröffentlicht wurde. Die Schlussfolgerung ist, dass Hitzetraining als praktisches Werkzeug vielversprechend erscheint, die Effekte jedoch mit Vorsicht interpretiert werden sollten und weitere Forschung nötig ist, bevor man die Methode mit klassischen Höhenlagern gleichsetzt.

Die Studie

Im Jahr 2019 begann ein aufregender Artikel von NRK, sich auf verschiedenen Ausdauersport-Websites und Foren zu verbreiten, "Einzigartige Forschung: Training in Wärme verbessert die Ausdauer".

Unter der Leitung des renommierten Sportforschers Bernt Rønnestad zeigte die Forschung zu den Effekten von Hitzetraining Ergebnisse, die denen des Höhentrainings ähneln. Wir haben dann diesen Artikel geschrieben. Die vollständige Studie war jedoch nicht veröffentlicht, als wir diese Episode aufnahmen, sodass wir nicht tiefer in die Studie eintauchen konnten. Jetzt können wir ein umfassenderes Bild der Ergebnisse präsentieren und ob du das in dein Training einbinden solltest.

5 Mal/Woche für 4 Wochen, dann 4 Mal in der letzten Woche

Die Hypothese der Studie ist, dass leichtes Training bei 38–40 Grad für 1 Stunde am Tag (5 Mal/Woche, siehe oben) über 5 Wochen ähnliche Ergebnisse wie Höhentraining erzielen kann, indem es den Hämoglobinspiegel erhöht (verbesserter Sauerstofftransport). Wenn du mehr über die Vor- und Nachteile von Höhentraining erfahren möchtest, kannst du es hier lesen.

Warum Hämoglobin interessant ist

Für ein gut funktionierendes und leistungsfähiges System für die Sauerstoffaufnahme ist ein hoher Hämoglobinwert (Hb-Wert) erforderlich. Hämoglobin ist das Protein, das Sauerstoffmoleküle zu unseren arbeitenden Muskeln transportiert. Ein erhöhter Hb-Wert bedeutet mehr rote Blutkörperchen, was zu einer verbesserten maximalen Sauerstoffaufnahme führt.

Der Hb-Wert ist etwas individuell, aber Männer haben einen Referenzbereich von 138–180 g/L, während Frauen um 121–151 g/L liegen sollten. Während des Trainings in großen Höhen steigt der Hb-Wert als Reaktion auf den niedrigeren Sauerstoffpartialdruck, und dies ist grundsätzlich positiv. Langfristige Höhenaufenthalte haben jedoch gezeigt, dass das Gesamtplasmavolumen abnimmt, was aus Leistungssicht nicht vorteilhaft ist. Athleten versuchen verschiedene Wege, um dem entgegenzuwirken – und hier wird Hitzetraining interessanter.

Doping: 1–1,3 Liter Blut ergaben eine 4–9%ige Erhöhung der Sauerstoffaufnahme. 150 g HB gegenüber 42 g.

Beim Hitzetraining wurde beobachtet, dass das Plasmavolumen nach nur wenigen Tagen um bis zu 20 Prozent ansteigen kann, um sich dann bei einem Anstieg von etwa 10 Prozent zu stabilisieren. Forscher vermuteten, dass Hitzetraining über 5 Wochen zu einem erhöhten Plasmavolumen führen könnte, was zu erhöhter EPO-Produktion und somit einem höheren Hb-Wert führen würde. Erythropoietin (EPO) ist das Hormon, das dem Körper signalisiert, neues Hämoglobin und neue Blutkörperchen zu bilden. Der Körper produziert EPO als Reaktion auf Bedingungen wie Sauerstoffmangel im Blut und in den Nieren. Dies wurde sowohl als Medizin als auch als Doping in synthetisch hergestellten Präparaten verwendet.

"Die Mechanismen für die Verminderung des Plasmavolumens während der Höhenanpassung bleiben ungelöst. Dehydration durch unzureichenden Flüssigkeitskonsum, um die Verluste über Urin, Atemwege und Haut auszugleichen, die alle mit Hypoxie zunehmen, könnte dazu beitragen (75). Allerdings verhindert das Verhindern von Dehydration nicht die Verringerung des Plasmavolumens bei Menschen aus tieferen Lagen in großer Höhe (146). Kürzlich wurde gezeigt, dass das Ausmaß der Verringerung des Plasmavolumens bei der Akklimatisierung von Menschen aus tieferen Lagen eng mit der Menge des gleichzeitig aus dem Plasma verlorenen zirkulierenden Proteins zusammenhängt (146). Dies deutet auf eine onkotisch vermittelte Hämokonzentration hin, aber wie die Proteine den Gefäßraum verlassen, ist unklar" – https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/10694114/

Zusammenfassung: Das Training in großen Höhen erhöht die Menge an Hämoglobin, das Sauerstoff transportiert, verringert aber das gesamte Blutvolumen (Plasma). Erhöhst du das Hb von 100 auf 150 g pro Liter Blut und senkst gleichzeitig das Plasmavolumen, kann der insgesamt effektive Wert niedriger sein, als wenn das Plasmavolumen nicht gesunken wäre.

Training in der Hitze vergrößert das Plasmavolumen, was ein Signal für mehr Hämoglobin ist (der Körper will eine bestimmte Hb-Konzentration pro Liter Blut aufrechterhalten). Daher steigt das Hormon EPO, das die Hämoglobinproduktion fördert. In diesem Fall kann das erhöhte Plasmavolumen eine Steigerung der Hämoglobinproduktion auslösen. In großen Höhen ist es der Sauerstoffmangel, der dies bewirkt. Beide Methoden könnten letztendlich denselben Effekt haben, und dies ist die Hypothese, die die Forscher testen wollten.

Methode und Versuchsaufbau

Um ihre Hypothese zu testen, ließen die Forscher 23 Eliteradfahrer (VO2max = 76,2 ± 7,6 mL·min‑1·kg‑1) fünf Wochen lang täglich 50 Minuten bei etwa 38 Grad Celsius leicht trainieren.

Die Teilnehmer wurden basierend auf VO2max in zwei gleichwertige Gruppen eingeteilt. Die Hitzetrainingsgruppe (Heat; n = 11, Alter = 19 ± 2 Jahre, Größe = 178 ± 8 cm, Gewicht = 68,6 ± 6,9 kg) und eine Kontrollgruppe (CON; n = 12, Alter = 19 ± 3 Jahre, Größe = 179 ± 5 cm, Gewicht = 70,8 ± 5,6 kg). Die Teilnehmer absolvierten vor und nach dem 5-Wochen-Zeitraum mehrere Tests, darunter inkrementelle Radtests zur Untersuchung der Fahrradeffizienz, Leistung, Sauerstoffaufnahme und Blutlaktat. Auch der VO2max wurde getestet, und ein Maximierungstest wurde durchgeführt, der mit 30 Minuten Radfahren bei 2 mmol Laktat (Schwelle für Konversationsgeschwindigkeit) begann, gefolgt von einem 15-minütigen Leistungstest, bei dem die Teilnehmer den Widerstand anpassen konnten, um die maximale Durchschnittsleistung zu erreichen. Die gesamte Testperiode fand während der Grundlagenausbildung der Radfahrer statt.

Das eigentliche Hitzetraining wurde auf einem Trainer in einem Raum mit 37,5–38,5 Grad Celsius bei 64–66 Prozent Luftfeuchtigkeit durchgeführt. Die Sitzungen fanden nachmittags statt und dauerten 50 Minuten. Die Intensität betrug 45 Prozent von OBLA (4 mmol·L‑1). Der Widerstand wurde für die nächste Sitzung angepasst, wenn die subjektive Anstrengung nicht zwischen 11 und 15 auf der BORG-Skala lag. Die Kontrollgruppe folgte demselben Setup ohne den Hitzeaspekt.

Während der Testperiode unterschieden sich weder Trainingsvolumen noch Intensität zwischen Heat und Control:

• Zone 1, < 55% von FTP: 6,52 ± 1,75 vs. 7,90 ± 2,52 Stunden
• Zone 2, 55–75% von FTP: 1,22 ± 1,05 vs. 1,47 ± 1,07 Stunden
• Zone 3, 76–105% von FTP: 1,70 ± 0,18 vs. 1,88 ± 1,55 Stunden
• HIT (Zone 4, 106–120% von FTP): 0,23 ± 0,27 vs. 0,10 ± 0,10 Stunden

Die Anzahl der Krafteinheiten unterschied sich ebenfalls nicht (0,7 ± 0,9 vs. 0,8 ± 0,8 Einheiten). Es gab jedoch signifikante Unterschiede sogar innerhalb der Gruppen.

Das Hb-Volumen und das Blutvolumen wurden an vier Zeitpunkten gemessen: zwei vor der Testperiode und zwei danach. Messungen nach der Testperiode wurden 1–2 Tage und 3–4 Tage später durchgeführt.

Ergebnisse

Der bedeutendste Befund nach der 5-wöchigen Testperiode war, dass das Hb-Volumen in der Hitzetrainingsgruppe um 4,6% gestiegen ist, während es in der Kontrollgruppe unverändert blieb. Rote Blutkörperchen und das gesamte Blutvolumen blieben in beiden Gruppen während der gesamten Testperiode unverändert.

Aus den physiologischen Tests wurde beobachtet, dass beide Gruppen ihre VO2max erhöhten: die Hitzetrainingsgruppe um 4,6 ± 5,6 % und die Kontrollgruppe um 3,2 ± 3,9 % (p = 0,002).

Wmax zeigte in keiner der Gruppen eine Veränderung. Die Hitzetrainingsgruppe erhöhte jedoch ihre Leistung bei 4 mmol·L‑1 [La‑] (p = 0,035), während die Kontrollgruppe keine Steigerung zeigte (9,1 ± 12,4 % vs. -0,4 ± 5,1 %).

Beide Gruppen erhöhten ihre durchschnittliche Leistung während des 15-minütigen Zeitfahrtests, wobei in der Hitzetrainingsgruppe eine größere Steigerung zu verzeichnen war, allerdings nicht statistisch signifikant (Hitzetrainingsgruppe 6,9 ± 8,4 % vs. Kontrollgruppe 3,4 ± 5,1 %). In anderen Leistungsparametern waren die Ergebnisse zwischen den Gruppen ähnlich.

Diskussion

Es wurde lange untersucht, dass sich das Hb-Volumen mit Höhentraining erhöht, aber ähnliche Ergebnisse durch Hitzetraining sind relativ neu. Neben dieser Studie wurden ähnliche Ergebnisse in einer dänischen Studie von 2015 beobachtet, in der dänische Radfahrer, die nicht hitzeakklimatisiert waren, draußen bei 36 Grad in Katar trainierten und sich in klimatisierten Hotels aufhielten. Nach nur 2 Wochen wurde beobachtet, dass das Plasmavolumen um 13,5 % und das Hb-Volumen um 60 g zunahm. In der norwegischen Studie betrug der Anstieg zum Vergleich 42 g.

Ein Anstieg von 42 g entspricht 4,6 %, was im Einklang mit ähnlichen Studien steht, die in großer Höhe durchgeführt wurden (train low – live high), jedoch mit dem Unterschied, dass es untrainierte Personen betraf. Das macht das Ergebnis noch interessanter, da diese Studie an gut trainierten Radfahrern durchgeführt wurde – und es ist deutlich schwieriger, Leistungssteigerungen bei gut trainierten Athleten zu erzielen als bei Amateuren.

In Bezug auf die Ergebnisse der physiologischen Tests ist der Anstieg der Leistungsausgabe bei 4 mmol·L‑1 wahrscheinlich auf das erhöhte Hb-Volumen zurückzuführen, das die Verfügbarkeit von Sauerstoff für die arbeitenden Muskeln verbessert. Frühere Studien haben auch gezeigt, dass regelmäßige Hitzebelastung zu einer verbesserten mitochondrialen Funktion in Skelettmuskeln führt. Das erhöhte Hb-Volumen bietet ebenfalls eine plausible Erklärung für die Verbesserung, die im 15-minütigen Zeitfahrtest beobachtet wurde. Die durchschnittliche Leistungsabgabe erhöhte sich in beiden Gruppen, jedoch deutlich mehr in der Hitzetrainingsgruppe, wenngleich es nicht statistisch signifikant war. Ein Anstieg um 7 % gegenüber einem Anstieg um 3 % ist dennoch ein bemerkenswerter Unterschied bei bereits gut trainierten Elite-Radfahrern.

Zusammenfassung

Dies ist die erste Studie, die zeigt, dass sich das Hb-Volumen durch Hitzetraining in einem Innenlabor-Umfeld erhöht. Dies hat viele Trainer und Athleten dazu veranlasst, es zu testen und in ihr Training zu integrieren. Die Forscher sind jedoch vorsichtig und weisen darauf hin, dass weitere Forschung erforderlich ist, um die Effekte zu bestätigen, und falls man dies als Vorbereitung vor wichtigen Wettkämpfen nutzen möchte, es im Voraus getestet werden sollte.

Es wird sicherlich mehr Forschung in diesem Bereich geben, und es wäre interessant, Hitzetraining gegen Höhentraining in einer spezifischen Studie zu vergleichen, um die Vor- und Nachteile jeder Option zu evaluieren.

Lies den vollständigen Artikel hier.