Neue Herzfrequenzformel

Ausdauertraining unter besonderer Berücksichtigung des Frauenherzens

von Prof. Dr. Kuno Hottenrott

Zwischen Männern und Frauen bestehen eine Vielzahl morphologischer und physiologischer Unterschiede, die Einfluss auf die Leistungsfähigkeit nehmen.

Frauen haben eine kleinere Muskelmasse, geringere anthropometrische Maße, verminderte Sauerstofftransportkapazität, ein geringeres Blutvolumen und eine geringere Testosteronproduktion als der Mann. Das kleinere Herz der Frau führt zu einem geringeren Schlagvolumen und einer höheren Ruhe- sowie submaximalen Herzfrequenz (HF) [4]. Die geschlechtsspezifischen Unterschiede fanden in allen bisher entwickelten Herzfrequenz-Formeln (z.?B. ACSM [4], HOLLMANN/BAUM/ [1], IPN [3], KARVONEN [2]) keine Berücksichtigung. Insofern wurde geprüft, ob geschlechtsabhängige Intensitätsempfehlungen für das Ausdauertraining von Männer und Frauen beim Laufen erforderlich sind.

Methodisches Vorgehen

38 Frauen und 53 Männer wurden während der Vorbereitung auf den 1. E.ON Kassel Marathon zweimal im Abstand von 12 Wochen mit einem Lauffeld-Stufentest (3–6 Stufen über 1.200 m bei 1,5 km/h Steigerung) untersucht. Mit dem Programm WinLactat 2.5 (mesics GmbH) wurde bei Laktat 2, 3, 4, 5 mmol/l die Herzfrequenz und Laufgeschwindigkeit bestimmt. Anschließend wurden die ermittelten ­Herzfrequenzwerte der Männer und Frauen bei jeweils ­vergleichbarer Stoffwechselbeanspruchung (Laktatkonzen­tration) miteinander verglichen.

Ergebnisse

Während der 3-monatigen Marathonvorbereitung verbesserte sich die Leistungsfähigkeit der Frauen und Männer hochsignifikant. Dieses Ergebnis war nicht überraschend, denn die Teilnehmer hatten keine hohe Ausgangsleistung und wurden in kleinen Trainingsgruppen intensiv betreut. Analysiert man jedoch das Verhalten der Herzfrequenz (HF) der Frauen und Männer, so konnten bezogen auf die Stoff­wechselbeanspruchung signifikante Unterschiede festgestellt ­werden. Die HF der Frauen bei 2, 3, 4 und 5 mmol/l Laktat war signifikant höher als die der Männer gleichen Alters (Tab. 3). Mit zunehmender Belastungsintensität nahm die HF-Differenz zwischen den Geschlechtern ab. Im Test 1 ­betrug die Differenz bei 2 mmol/l Laktat 10,2 Schläge/min (bzw. 7?%) und bei 5 mmol/l Laktat 2,9 Schläge/min (bzw. 2?%). Die maximale HF war im Vergleich zwischen Männern und Frauen in beiden Tests vergleichbar. Im Test 2 kam es zu einer Rechtsverschiebung der Laktat-Geschwindigkeits-­Kurve und einer signifikanten ­Erhöhung der HF bei Männern und Frauen im unteren ­Intensitätsbereich (Laktat 2–3 mmol/l).

Entwicklung einer neuen Herzfrequenzformel

Die im unteren Intensitätsbereich signifikant höheren HF-Werte der Frauen im Vergleich zu den Männern bei vergleichbarer Stoffwechselbeanspruchung lassen sich aus den morphologischen und physiologischen Geschlechtsunterschieden erklären. Der flachere Anstieg der Herzfrequenz-Laktat-­Kurve der Frauen im Vergleich zu den Männern bzw. die ­höheren HF-Werte der Frauen bei gleicher Laktatkonzentration erfordern eine Korrektur für die prozentuale Berechnung der von der HFmax abgeleiteten Trainingsherzfrequenzen. In den bisherigen HF-Formeln [1,2,3,4] wurde diese nicht berücksichtigt. Aus den vorliegenden Ergebnissen und vorausgegangener Untersuchungen wurde eine neue HF-­Formel für das Ausdauertraining hergeleitet:

Herzfrequenzformel nach Hottenrott
THF = HFmax x?0,70 ?x LFi x TZi x GFi x SPi ©

THF: Trainings-Herzfrequenz;
HFmax: =208?–?0,7 x Lebensalter für Erwachsene bzw.
HFmax: = 220?–?Lebensalter für Kinder und Jugendliche. Die Formeln sollten nur zur Anwendung kommen, wenn die ­maximale Herzfrequenz durch einen sportartspezifischen Test nicht bestimmt werden kann.
LFi: Leistungsfaktoren (i1=1,0 Einsteiger; i2=1,03 Fitnesssportler; i3=1,06 Leistungssportler)
TZi: Trainingszielfaktoren (i1=1,0 Grundlagenausdauer­training 1;
i2= 1,1 GA 1-2-Training, i3= 1,2 GA 2-Training)
GFi: Geschlechtsfaktoren (Frauen: i1=1,10 niedrige; i2=1,06 mittlere; i3=1,03 hohe Intensität; Männer: i4=1,0)
SPi: Sportartfaktoren (i1=1 Laufen).

Nach der Formel ergibt sich die Trainings-Herzfrequenz (THF) aus dem Produkt mehrerer Faktoren. Dabei wird die maximale HF mit einem konstanten Faktor 0,7 und vier weiteren variablen Faktoren multipliziert. Da die maximale HF nicht immer mit einem sportartspezifischen Test bestimmt werden kann, können Erwachsene die HFmax nach der Formel „HFmax= 208?–?0,7 x Lebensalter“ und Heranwachsende nach der Formel „HFmax=220-Lebensalter“ ermitteln. Der HFmax-Wert wird mit 0,7 multipliziert. Das Ergebnis wird dann nacheinander multipliziert mit den Leistungs-, Trainingsziel-, Geschlechts- und Sportartenfaktoren. Die Leistungsfaktoren (LF) berücksichtigen die Veränderung der Herzfrequenz in Abhängigkeit der Ausdauerleistungsfähigkeit. Einsteiger nehmen den Faktor 1,0, Fitnesssportler den Faktor 1,03 und Leistungssportler den Faktor 1,06. Die Trainingszielfaktoren (TZ) bestimmen die Herzfrequenz für drei typische Belastungsbereiche nämlich für das Fettstoffwechsel- bzw. Grundlagenausdauertraining 1 (LF1 = 1,0), für das Herzkreislauf- bzw. Grundlagenausdauertraining 1–2 (LF2 = 1,1) und für das Grundlagenausdauertraining 2 bzw. intensive Ausdauertraining (LF3= 1,2). Die Geschlechtsfaktoren(GF) tragen intensitätsabhängig zu einer geschlechtsspezifischen HF-Korrektur bei. Frauen geben bei niedriger Intensität (Fettstoffwechseltraining) den Faktor 1,10 ein, bei mittlerer Intensität den Faktor 1,06 und bei hoher Intensität den Faktor 1,03. Für Männer beträgt der Faktor 1,0, d. h. den Geschlechtsfaktor müssen Männer bei der Berechnung der Trainingsherzfrequenz nicht berücksichtigen. Der Sportfaktor (SP) passt die Trainings-Herzfrequenz an die unterschiedlichen sportartspezifischen Anforderungen bezüglich des Herz-Kreislauf- und Stoffwechsel-Systems an. Faktor 1 gilt für die Sportart Laufen. Die Sportartenfaktoren für Rad fahren, Inline ­Skating, Skilanglauf, Nordic Walking werden derzeit durch aktuelle Untersuchungen ermittelt.

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