Auswirkungen des hyperoxischen Trainings auf die menschliche Leistungsfähigkeit
Zusammenfassung eines wissenschaftlichen Beitrags (Review) aus der Deutschen Zeitschrift für Sportmedizin (DZSM) mit Link zum englischsprachigen Originalartikel und Downloadmöglichkeit als PDF.
Design der Arbeit
Akute Reaktionen und chronische Anpassung auf Sauerstoffmangel (induziert bspw. durch verschiedene Formen des Höhentrainings) sind mittlerweile gut evaluiert. Im Gegensatz dazu sind die akuten Reaktionen und vor allem aber die mittel- und längerfristigen Anpassungen durch Einatmung erhöhter Sauerstoffkonzentration (Hyperoxie) recht unerforscht. Akute Sauerstoffatmung erlaubt höhere Belastungsintensitäten im Vergleich zu Training in Normoxie. Sauerstoffatmung während körperlicher Arbeit verbessert u. a. die Sauerstoffaufnahme und reduziert gleichzeitig den Blutlaktatspiegel und das subjektives Belastungsempfinden. Bei der Atmung eines erhöhten Sauerstoffgehalts (FinO2: >0.21-1.00) kann von einer erhöhten maximalen und submaximalen Leistungsfähigkeit von 2-17% ausgegangen werden.
Es wird vermutet, dass der damit verbundene höhere hyperoxiebedingte Trainingsreiz durch die höhere Leistung im Training im Vergleich zum Training in Normoxie, mittel- und langfristig höhere Anpassungen, z. B. höhere Leistungsfähigkeit in Normoxie bewirkt.
Eingeschlossene Literatur
In diesem systematischen Übersichtsartikel (n=7 Studien aus den Jahren 1996-2016) wurden die mittelfristigen, leistungssteigernden Eigenschaften von Training mit Sauerstoffatmung im Vergleich zu Training in Normoxie analysiert.
Ergebnisse und Diskussion
Auf Grundlage der vorhandenen Daten für Laufen und Radfahren (Trainingsstudien über 3-6 Wochen mit 2-5 Einheiten pro Woche) scheint Hyperoxietraining (fraktioneller O2-Anteil: 0.60-1.00) im Vergleich zu Normoxietraining die Leistungsfähigkeit (Cohen’s d=1.79) und die maximale Sauerstoffaufnahme (d=0.57) mit großen bzw. mittelgroßen Effekten zu verbessern. Diese Ergebnisse beziehen sich auf die Belastungsformen Radfahren und Laufen. Die Leistung in diesen beiden Belastungsformen ist stark durch die Sauerstoffaufnahme, -transport und -verwertung limitiert.
Abb1.: Akute Reaktionen durch Einatmung erhöhter Sauerstoffkonzentration (Hyperoxie) im Vergleich zu Normoxie. paO2=Sauerstoffpartialdruck; SaO2=Sauerstoffsättigung; a-vDO2=arterio-venöse Sauerstoffdifferenz; VO2max=maximale Sauerstoffaufnahme; HF=Herzfrequenz; VE=Ventilation; [HCO3-]=Bikarbonatkonzentration; [H+]=Wasserstoffionenkonzentration; [La-]=Blutlaktatkonzentration; RER=Respiratorischer Quotient; PCr=Phosphokreatin; RPE=subjektives Belastungsempfinden. © DZSM 2019
Fazit für die Praxis
Die in Abbildung 1 dargestellten nachgewiesenen zirkulatorischen und metabolischen Effekte von Hyperoxie erklären die möglichen längeren und intensiveren Belastungen durch die akute Atmung eines erhöhten FinO2. Die wichtigsten, wenn auch nicht einzigen, physiologischen Mechanismen die zu Leistungssteigerung während Hyperoxie im Vergleich zu Normoxie führen sind: (i) erhöhte arterielle Sauerstoffsättigung, (ii) gesteigerte arterio-venöse Sauerstoffdifferenz, (iii) erhöhtes Schlagvolumen sowie (iv) eine erniedrigte Blutlaktatkonzentration während submaximaler Belastung. Zukünftige Studien sollten die längerfristigen Effekte von Hyperoxietraining im Hinblick auf die körperliche Leistungsfähigkeit und Gesundheit von Athleten/innen unterschiedlicher Sportarten untersuchen.
■ Zinner C, Sperlich B
