Tab. 1. Charakterisierung der Stichprobe (Mittelwerte und Standardabweichungen).

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1 KUNO HOTTENROTT/ANDREAS LAUENROTH/RENÉ SCHWESIG Der Einfluss eines achtwöchigen Walkingtrainings auf die Herzfrequenz und die Herzfrequenzvariabilität bei über 6jährigen 1 Fragestellung In einer kontrollierten Studie soll überprüft werden, inwieweit durch ein achtwöchiges Walkingtraining Effekte bei der Herzfrequenz, Herzfrequenzvariabilität und körperlichen Fitness bei über 6jährigen sportlich inaktiven Senioren nachweisen lassen. 2 Methodik 2.1 Untersuchungsstichprobe In die Untersuchung wurden 27 gesunde ältere Personen im Alter von 6 bis 76 Jahren eingeschlossen und randomisiert der Versuchs- und zugeteilt. Tab. 1. Charakterisierung der Stichprobe (Mittelwerte und Standardabweichungen). Gruppe Alter (in Jahren) Größe (in cm) Gewicht (in kg) BMI (in kg/m 2 ) MW SD MW SD MW SD MW SD (n = 19) 64,4 ± 4,3 168 ± 1,7 74,2 ± 9,2 26,3 ± 2,8 (n = 8) 61,9 ± 1,7 163 ± 3, 73, ± 11,7 27,5 ± 4,4 Signifikanz,121,83,792,426 Statistisch unterschieden sich die Probanden in den Merkmalen Alter, Größe, Geschlecht und Gewicht nicht voneinander. 3% (n = 8) der Untersuchungsteilnehmer waren Männer, 7% (n = 19) Frauen, wobei hinsichtlich der geschlechtlichen Verteilung keine signifikanten Unterschiede zwischen den Gruppen bestanden (Chi-Quadrat = 1,6 p =,26). Folgende Einschlusskriterien waren für die Studienteilnahme verbindlich: - 6 Jahre oder älter - keine aktuellen Erkrankungen bei Untersuchungsbeginn - keine Erfahrung im Walkingtraining - Einverständniserklärung des Hausarztes - freiwillige Teilnahme

2 2.2 Untersuchungsablauf und Methoden Das Forschungsprojekt wurde als kontrollierte, randomisierte Längsschnittuntersuchung durchgeführt. Die Probanden der absolvierten ein achtwöchiges, intensitätsgestuftes Walkingtrainingsprogramm mit zwei Trainingseinheiten á 6 min pro Woche. Die Steuerung der Belastungsintensität erfolgte über das Herzfrequenzmessgerät Polar Vantage (Polar Electro). Vier Intensitätsstufen wurden von der rechnerischen maximalen Herzfrequenz (Hfmax=22-Lebensalter) abgeleitet: I1 I2 I3 I4 unter 55% der maximalen Herzfrequenz 55-65% der maximalen Herzfrequenz 65-85% der maximalen Herzfrequenz 85% der maximalen Herzfrequenz Von einer individuellen Bestimmung der Hfmax wurde in dieser Altersgruppe abgesehen. Die ersten vier Trainingseinheiten wurden ausschließlich in den Intensitätsstufen I1 und I2 absolviert, in den Folgenden wurden sukzessiv höhere Intensitätsanteile integriert. Vor jedem Walkingtraining wurde eine Ruhemessung der Herzfrequenz (RR- Speicherung) über 6 min im Sitzen vorgenommen. Zur Bestimmung der Leistungsfähigkeit wurde der vom Urho Kekkonen Institute for Health Promotion Research in Tampere entwickelte UKK- Walkingtest verwendet (Bös, 1994). Hierbei wird eine 2 m Strecke in der Walkingtechnik absolviert und die Walkingzeit sowie die Belastungsherzfrequenz (15-s-Speicherintervall) ermittelt. Der Test wurde zu Beginn (Messzeitpunkt 1) und nach acht Wochen (MZP 2) durchgeführt. 2.3 Datenverarbeitung Die gespeicherten Daten wurden per Interface übertragen und mit der Software Polar Precision Performance 4.. analysiert. Die Beseitigung von Artefakten wurde manuell über Microsoft Excel durchgeführt. Analysiert wurden folgende HRV-Parameter: RLX: Modifizierter Kurzzeitvariabilitätsparameter (Polar Precision Performance) SD: Standardabweichung aller RR-Intervalle RMSSD: Quadratwurzel des quadrierten Mittelwertes der Summe aller Differenzen aufeinanderfolgender RR-Intervalle LF/HF: Verhältnis von Low Frequency (LF) zu High Frequency (HF) Der UKK-Walkingtest wurde mit der Software Polar Precision Performance 4. ausgewertet und ein Fitnessindex (Tab. 2) unter Verwendung folgender Parameter errechnet: - Geschlecht - Alter

3 - Walkingzeit - Belastungspuls unmittelbar am Testende - Körpergröße - Körpergewicht Auf der Basis der errechneten Werte konnten die Probanden einer Fitnesskategorie zugeordnet werden. Tab. 2. Fitnessindex. Fitnessindex Bewertung Über 13 Sehr gut Gut 9-11 Mittel 7-89 Schwach Unter 7 Sehr schwach 2.4 Statistik Zur Auswertung der Daten erfolgte mit dem Statistikprogramm SPSS Version 11.. Die metrischen Daten wurden zunächst mittels Histogrammanalyse, einschließlich Kolmogorov-Smirnov-Anpassungstest, auf Normalverteilung geprüft. Da es sich bei den erhobenen Daten um normalverteilte metrische Daten handelte, erfolgte die Signifikanzprüfung der Mittelwertsunterschiede zwischen den Gruppen mit Parametertests für unabhängige Stichproben. Bei unabhängigen Stichproben wurden diese zusätzlich auf Varianzgleichheit (Levene Test) getestet. Im Längsschnittvergleich wurde der t-test für abhängige Stichproben verwendet. Bei nominalskalierten Daten kam der Chi- Quadrat-Test oder, falls der Anteil an Zellen mit einer erwarteten Häufigkeit kleiner 5 über 2% betrug, der Test nach Fisher zur Anwendung. Zum deskriptiven Vergleich wurden Mittelwerte, Mediane und Standardabweichungen berechnet, um die Unterschiede zu quantifizieren. Zusammenhänge zwischen zwei Variablen wurden in Abhängigkeit vom Skalenniveau mit bivariaten Korrelationen (nach Pearson bzw. Spearman) geprüft. Für die statistische Prüfung wurde ein Signifikanzniveau von p<,5 (*) (signifikant) bzw. p<,1 (**) (hoch signifikant) festgelegt (Bortz & Döring, 22).

4 3 Ergebnisse Bei der aktiven Gruppe zeigte sich eine hoch signifikante Veränderung der Ausgangs- und Erholungsherzfrequenz vom MZP 1 zum MZP 2. Die Ausgangsherzfrequenz der (VG) reduzierte sich von 81,7 ± 1, auf 69,6 ± 6,6 Schläge pro Minute. Nach der Intervention (MZP 2) war eine Abnahme der Erholungsherzfrequenz von 98 ± 1,6 auf 84,7 ± 8,7 [min -1 ] zu verzeichnen. Bei der reduzierten sich die Ausgangsherzfrequenz von 88,6 ± 15,3 auf 85,9 ± 19,6 [min -1 ] und die Erholungsherzfrequenz von 12,7 ± 18,2 auf 96,4 ±16,3 [min -1 ] tendenziell (Abb. 1). Ausgangsherzfrequenz Erholungsherzfrequenz 12 1 p =, p =, p =, p =,72 Hf [min -1 ] ,7 69,6 88,6 85,9 Hf [min -1 ] ,7 12,7 96,4 2 2 Abb.1. Ausgangsherzfrequenz und Erholungsherzfrequenz der Gruppen vor (MZP 1) und nach der Intervention (MZP 2) Fitnessindex [in Punkten] p =, p =, Abb. 2. Fitnessindex der Gruppen vor (MZP 1) und nach der Intervention (MZP 2) Der Fitnessindex erhöhte sich in der vom MZP 1 zum MZP 2 hochsignifikant von 91, ± 11,8 Punkten auf 13, ± 1,3 Punkte. Hingegen

5 zeigte der Fitnessindex der nur marginale Veränderungen (93 versus 96 Punkte) (Abb. 2). In der zeigten sich in den HRV-Parametern RLX, SD und RMSSD signifikante Unterschiede im Vergleich der MZP 1 und 2. Die Veränderungen in der waren nicht signifikant (Abb. 3). RLX SD 3 7 RLX [ms] p =,2 p =,655 16,3 11 8,8 9,9 SD [ms] p =,1 p =,464 4,8 3,9 32,6 28,7 RMSSD LF/HF 4 35 RMSSD [ms] p =,1 p =,86 22,1 14,7 11,4 12,3 LF/HF [%] p =,46 p =, Abb. 3. Ausgewählte HRV-Parameter der Zeitbereichsanalyse (RLX, SD, RMSSD) und der Frequenzanalyse (LF/HF) der Gruppen vor (MZP 1) und nach der Intervention (MZP 2) 4 Diskussion Bei den Probanden der, die in einem achtwöchigen Interventionszeitraum 16 Walkingtrainingseinheiten absolvierten, nahm die Ausgangsherzfrequenz im Durchschnitt um 15% ab. Dies entspricht einer Differenz vom Messzeitpunkt 1 zum Messzeitpunkt 2 von 12,2 Schlägen/min. Bei der kam es im gleichen Zeitraum zu keinen signifikanten Veränderungen. Eine vergleichbare Senkung der Ausgangsherzfrequenz konnten Fromme et al. (22) bei 4jährigen Laufanfängern während eines zehnwöchiges Ausdauertrainings feststellen. Bezüglich der Erholungsherzfrequenz zeigten sich vergleichbare Veränderungen. Die Erholungsherzfrequenz der reduzierte sich im

6 Interventionszeitraum signifikant um 14%. Demgegenüber veränderte sich die Herzfrequenz in der im gleichen Zeitraum um 6%. Die Veränderungen in der könnte darauf zurückzuführen sein, dass während des Untersuchungszeitraumes die Bewegungsaktivität durch Spaziergänge, Rad fahren, Gartenarbeit, etc. aufgrund der guten klimatischen Bedingungen (Schönwetterperiode) erhöht wurde. Bemerkenswert ist der Aspekt, dass die Erholungsherzfrequenz der nach dem achtwöchigen Walkingtraining mit 85 Schlägen pro min unter der Ausgangsherzfrequenz (86 min -1 ) der lag. Hier wird besonders deutlich, welchen Einfluss ein Ausdauertraining auch im Seniorenalter auf organische Leistungsfähigkeit haben kann. Zu ähnlichen Ergebnissen gelangten Walter et al. (21), in deren Studie (n = 179) die Herzfrequenz unmittelbar vor und nach dem Walkingtraining aufgezeichnet wurde. Über einen Messzeitraum von zehn Wochen stellten sie eine signifikante Reduktion der Ausgangs- und Erholungsherzfrequenz fest. Darüber hinaus konnten Walter et al. (21) nachweisen, dass sich die positiven Effekte über mehr als 6 Monate aufrecht erhalten ließen. Die Herzfrequenzvariabilität (HRV) ist eine Kenngröße für die Anpassungsfähigkeit des menschlichen Organismus an exogene und endogene Belastungen. Bei den Zeitbereichsparametern der Herzfrequenzvariabilität (RLX, SD und RMSSD) und den Frequenzbereichsparametern (LF/HF) konnten, im Gegensatz zur, bei den Probanden der konsistent signifikante Veränderungen im Interventionszeitraum eruiert werden. Eine Erhöhung der HRV (wie bei der ) wird allgemein mit einem verbesserten gesundheitlichen Allgemeinzustand gesehen. Aus dem Verhältnis von hohen und niedrigen Frequenzanteilen (LF/HF-Ratio) des HRV-Befundes lässt sich der vagale und sympathische Einfluss auf die Herzaktivität abschätzen (Eckberg, 1997). Eine signifikante Abnahme des LF/HF-Quotienten deutet auf einen erhöhten vagalen bzw. einem reduzierten sympatischen Einfluss hin. Insgesamt kann dies als eine verbesserte bio-psychische Balance gedeutet werden (Mück-Weymann, 22). Die diesbezügliche Datenlage in der Literatur stellt sich allerdings heterogen dar. Beispielsweise fanden Boutcher & Stein (1995) in ihrer Studie an 19 untrainierten Probanden mittleren Alters heraus, dass es durch ein Ausdauertraining zu keinen Veränderungen der HRV kam. Zu ähnlichen Ergebnissen gelangten Seals & Case (1989), bei denen die elf untrainierten männlichen Probanden ein 3wöchiges Ausdauertraining absolvierten. Demgegenüber ermittelten Fromme et al. (22) und Schulz et al. (22) neben der Reduktion der Herzfrequenz auch einen Anstieg der HRV- Parameter. Es ist davon auszugehen, dass die positiven Effekte in den einzelnen Studien, einschließlich der hier vorgestellten, auf die Individualisierung des Trainingsprogramms und die konsequente Umsetzung trainingswissenschaftlicher Systematik zurückzuführen sind.

7 5 Schlussfolgerung Die Daten dieser Untersuchung deuten auf eine gute Trainierbarkeit der Ausdauer im späten Erwachsenenalter hin, denn bereits ein achtwöchiges Walkingtraining mit einer Häufigkeit von zwei Trainingseinheiten pro Woche führte zu signifikanten Veränderungen der Herzfrequenz, der Herzfrequenzvariabilität und der körperlichen Fitness bei über 6jährigen Senioren. Die absolute Veränderung der Messparameter unterscheidet sich nicht wesentlich von den Änderungsraten, die bei Personen jüngeren Alters aufgezeigt werden konnten. Dies spricht dafür, das quasi in der gesamten Lebensspanne die Ausdauer bei gesunden Menschen gut trainierbar ist. Diese Erkenntnis sollte vor allem Senioren ermutigen, sich auch im späten Erwachsenenalter noch sportlich zu betätigen. 6 Literatur Bortz, J. & Döring, N. (22). Forschungsmethoden und Evaluation. Berlin: Springer. Bös, K. (1994). Handbuch für Walking. Aachen: Meyer & Meyer. Boutcher, S. H. & Stein, P. (1995). Association between heart rate variability and training response in sedentary middle-aged men. Eur J Appl Physiol Occup Physiol, 7, Eckberg, D. L. (1997). Sympathovagal balance. A critical appraisal. Circulation, 96, Fromme, A., Geschwinde, C., Mooren, F.C., Thorwesten, L., Völkner, K. (22). Auswirkungen eines zehnwöchigen Ausdauertrainings auf die Herzfrequenzvariabilität bei Laufeinsteigern. In K. Hottenrott (Hrsg.), Herzfrequenzvariabilität im Sport (S.89-94). Hamburg: Czwalina. Mück-Weymann, M. (22): Die Herzratenvariabilität als globaler Adaptivitätsfaktor in psycho-neuro-kardialen Funktionskreisen. In: Mattke, D. (Hrsg.) Vom Allgemeinen zum Besonderen: Störungsspezifische Konzepte und Behandlung in der Psychosomatik (S ). Frankfurt/Main: Verlag für Akademische Schriften. Schulz, H., Horn, A., Linowsky, G., Plogmaker, A., Heck, H. (22). Einfluss eines Ausdauertrainings auf die Herzfrequenzvariabilität bei Untrainierten. In K. Hottenrott (Hrsg.). Herzfrequenzvariabilität im Sport (S.67-74). Hamburg: Czwalina. Seals, D. R. & Case, P. B. (1989). Influence of physical training on heart rate variability and baroreflex circulatory control. J Appl Physiol, 66, Walter, U., Schmidt, T., Lorenz, C., Weichemann, S., Schwartz; F. W. (22). Herzkreislauferkrankungen vorbeugen Bewegungsbezogene Effekte eines Walkingtrainings und Intensivprogramms. In Walter, U., Drupp, M., Schwartz, F. W. (Hrsg.). Prävention und Krankenkassen - Zielgruppen, Zugangswege, Wirksamkeit und Wirtschaftlichkeit (S ). München: Juventa.