Training: VO2max-Training

Mandsager und Kollegen analysierten 122,007 Patienten, die zwischen 1991 und 2014 in einem einzigen US-Gesundheitssystem einen symptomlimitierten Laufband-Belastungstest absolvierten, mit einem Durchschnittsalter von 53 Jahren und einer medianen Nachbeobachtung von 8.4 Jahren. Die Fitness wurde nach alters- und geschlechtsspezifischer Leistung eingeteilt: niedrig (unter dem 25. Perzentil), unterdurchschnittlich, überdurchschnittlich, hoch und Elite (über dem 97.5. Perzentil). Gegenüber der niedrigen Gruppe betrugen die adjustierten Hazard Ratios für Gesamtmortalität 0.59 (unterdurchschnittlich), 0.41 (überdurchschnittlich), 0.29 (hoch) und 0.20 (Elite). Der Gradient setzte sich bis in das Elite-Band fort, sodass in diesem Bereich keine Obergrenze des Nutzens zu erkennen war. Das adjustierte Risiko der Gruppe mit niedriger Fitness übertraf im selben Modell das mit koronarer Herzkrankheit (HR 1.29), Diabetes und Rauchen assoziierte Risiko.

Imboden und Kollegen verfolgten Teilnehmer der Ball State Adult Fitness Longitudinal Study, deren VO2max durch direkte Gasaustauschanalyse während eines maximalen Laufbandtests bestimmt wurde, der Referenzmethode, nicht einer submaximalen Schätzung. Im Verlauf der Nachbeobachtung war eine höhere gemessene Fitness abgestuft über das gesamte Fitnessspektrum mit niedrigerer Gesamtmortalität assoziiert, wobei der Zusammenhang sowohl bei Männern als auch bei Frauen bestand. Die direkte Messung ist wichtig, weil eine aus der Laufbandzeit geschätzte Fitness einen Fehler enthält, der den wahren Zusammenhang verzerren oder verwischen kann, und diese Kohorte beseitigt diese Fehlerquelle.

Kodama und Kollegen fassten 33 prospektive Kohortenstudien zusammen (Gesamtmortalität: 102,980 Teilnehmer, 6,910 Todesfälle; KHK/CVD-Ereignisse: 84,323 Teilnehmer, 4,485 Ereignisse), die die maximale aerobe Kapazität in METs berichteten. Ein Anstieg um 1 MET trug ein zusammenfassendes relatives Risiko von 0.87 für Gesamtmortalität und 0.85 für KHK/CVD. Kategorisch hatten Teilnehmer mit niedriger Fitness (unter etwa 7.9 METs) ein relatives Risiko von 1.70 für Gesamtmortalität und 1.56 für KHK/CVD im Vergleich zu hoher Fitness (etwa 10.9 METs oder mehr). Ein MET entspricht etwa dem Unterschied, den einige Wochen bis Monate aeroben Trainings bewirken können, was den Gradienten umsetzbar macht, nicht nur beschreibend.

Bacon und Kollegen führten eine Metaanalyse kontrollierter Studien zu hochintensivem Intervalltraining durch und fanden eine durchschnittliche VO2max-Verbesserung von etwa 0.5 l/min. Die größten und konsistentesten Zuwächse ergaben sich bei Programmen mit längeren Intervallen nahe der maximalen aeroben Anstrengung, jeweils etwa drei bis fünf Minuten. Die Übersichtsarbeit betont zudem, dass der Durchschnitt eine Streuung verdeckt: Manche Menschen profitieren von demselben Programm weit mehr, andere weit weniger, was die Literatur zur Trainingsantwort direkt untersucht.

Milanovic und Kollegen führten eine Metaanalyse kontrollierter Studien durch, die hochintensives Intervalltraining gegen moderates Dauer-Ausdauertraining hinsichtlich des VO2max bei Erwachsenen verglichen. Beide Trainingsformen führten zu signifikanten Verbesserungen; der gepoolte Unterschied begünstigte leicht das Intervalltraining, mit einem größeren Effekt bei weniger fitten Teilnehmern und wenn das Intervallprotokoll längere, härtere Belastungen verwendete. Da die Intervalle den aeroben Reiz auf kurze harte Belastungen konzentrieren, ist die Gesamttrainingszeit, um einen bestimmten VO2max-Zuwachs zu erreichen, tendenziell ähnlich oder kürzer als bei Dauertraining, was das praktische Argument für Intervalle ist, nicht die Behauptung, dass gleichmäßiges Ausdauertraining nicht wirkt.

Weston und Kollegen führten eine Metaanalyse zu niedrigvolumigem hochintensivem Intervalltraining durch und definierten es als kurze Vollgas-Belastungen von 30 bis 60 Sekunden; das typische Protokoll waren vier bis sechs 30-Sekunden-Sprints, etwa zwei bis drei Minuten harte Arbeit pro Einheit. Das VO2max stieg um einen moderaten Betrag, etwa 6 % bei aktiven, nicht sportlich trainierten Männern und etwa 10 % bei sitzenden Männern, mit geringeren Zuwächsen bei Frauen. Der Befund ist bedeutsam, weil Zeitmangel der häufigste Grund ist, den Menschen gegen Ausdauertraining anführen: Er zeigt, dass der aerobe Reiz und nicht die Gesamtminuten die Anpassung antreibt, sodass kurze, auf harte Belastungen aufgebaute Einheiten eine legitime Dosis sind, kein Kompromiss.

Diese Metaanalyse randomisierter kontrollierter Studien an Senioren ab 65 Jahren verglich hochintensives Intervalltraining und Dauer-Ausdauertraining hinsichtlich der maximalen Sauerstoffaufnahme. Beide verbesserten das VO2peak signifikant, und das Intervalltraining erzielte den größeren Zuwachs, was dem bei jüngeren Erwachsenen beobachteten Muster entspricht. Die klinische Bedeutung ist unmittelbar: Das VO2max sinkt mit dem Alter, und ein niedriger Wert sagt den Verlust von Selbstständigkeit voraus, sodass der Nachweis, dass strukturiertes Training einen Teil dieses Rückgangs bei über 65-Jährigen umkehrt, es zu einem Hebel macht, nicht zu einer Unvermeidlichkeit.

Die Generation-100-Studie teilte 1,567 norwegische Erwachsene, geboren zwischen 1936 und 1942, randomisiert fünf Jahre lang entweder überwachtem hochintensivem Intervalltraining (zwei 4x4-Einheiten pro Woche), moderatem Dauertraining oder einer Kontrollgruppe mit nationalen Bewegungsempfehlungen zu (denen viele folgten). Das VO2max stieg am stärksten in der Intervallgruppe. Der primäre Endpunkt, die Gesamtmortalität nach fünf Jahren, lag bei 4.7 % in der Kontrollgruppe, 5.9 % in der moderaten Gruppe und 3.0 % in der Intervallgruppe; der Unterschied erreichte keine statistische Signifikanz, teils weil auch die Kontrollgruppe trainierte und die Gesamtmortalität niedriger war als erwartet. Genau gelesen zeigt die Studie, dass strukturiertes Training die Fitness im achten Lebensjahrzehnt zuverlässig steigert und im großen Maßstab sicher ist, während sie nicht groß oder lang genug war, um einen Mortalitätsvorteil für sich allein zu belegen.

Wisloff und Kollegen randomisierten 27 Patienten mit Herzinsuffizienz nach Infarkt zu zwölf Wochen aerobem Intervalltraining (4x4 Minuten bei 90 bis 95 % der maximalen Herzfrequenz) oder isokalorischem moderatem Dauertraining. Das VO2peak stieg mit Intervalltraining um etwa 46 % gegenüber etwa 14 % beim Dauertraining, und die Intervallgruppe zeigte ein rückläufiges linksventrikuläres Remodeling und eine verbesserte Endothelfunktion. Die Studie ist klein und betrifft eine spezifische Patientengruppe, aber sie ist ein klarer Nachweis, dass der 4x4-Reiz selbst bei stark eingeschränkter Kapazität große aerobe und kardiale Anpassungen bewirkt, weshalb das Protokoll auch in die allgemeine Fitnessanwendung übernommen wurde.

In der HERITAGE Family Study absolvierten gesunde, inaktive Familien dasselbe vollständig standardisierte, überwachte 20-wöchige Ausdauertrainingsprogramm. Der Anstieg des VO2max betrug im Durchschnitt etwa 0.4 l/min, reichte jedoch von nahezu null bis über 1 l/min. Die Reaktion gruppierte sich innerhalb der Familien: Die maximale Erblichkeit der VO2max-Trainingsreaktion betrug etwa 47 %, und die Varianz zwischen Familien war etwa 2.5-mal so groß wie die Varianz innerhalb der Familien. Dies ist das Gegengewicht zu den Durchschnittswerten: Training steigert die Fitness der Gruppe, aber eine einzelne Person kann aus Gründen, die größtenteils schon vor Trainingsbeginn feststehen, ein starker oder schwacher Responder sein - ein Grund, ein Programm am eigenen Retest zu beurteilen, nicht am Studienmittelwert.

Fleg und Kollegen verfolgten die maximale VO2 durch wiederholte maximale Laufbandtests bei 810 in der Gemeinde lebenden Erwachsenen (435 Männer, 375 Frauen) im Alter von 21 bis 87 Jahren in der Baltimore Longitudinal Study of Aging, über einen Median von 7.9 Jahren. Die longitudinale Abnahmerate war nicht konstant: Sie beschleunigte sich von etwa 3 bis 6 % pro 10 Jahre im dritten und vierten Lebensjahrzehnt auf mehr als 20 % pro 10 Jahre im siebten Lebensjahrzehnt und darüber hinaus. Ab den Vierzigern war die Abnahme pro Jahrzehnt bei Männern größer als bei Frauen. Ähnliche relative Abnahmeraten hielten sich über alle Quartile der selbstberichteten Freizeit-körperlichen Aktivität, sodass ein aktives Leben mit einer höheren absoluten maximalen VO2 verbunden war, nicht mit einer sanfteren Kurve. Das rahmt das praktische Ziel des Trainings im späteren Leben neu: nicht den altersbedingten Rückgang zu stoppen, sondern auf einer höheren Linie zu bleiben, sodass ein bestimmtes Leistungsniveau erst Jahre später erreicht wird.

Das FRIEND-Register (Fitness Registry and the Importance of Exercise National Database) fasste direkt gemessene maximale kardiopulmonale Belastungstests zusammen, um alters- und geschlechtsspezifische Referenzperzentile für das VO2max zu erstellen. Die Standards zeigen den erwarteten Rückgang der maximalen Kapazität über die Jahrzehnte sowie den durchschnittlichen Unterschied zwischen Männern und Frauen, sodass ein gemessener oder gut geschätzter Wert als Perzentil und nicht als bloße Zahl ausgedrückt werden kann. Für Leser ist dies die fehlende Hälfte einer Messung: Die Zahl zählt nur im Verhältnis zu Gleichaltrigen, und das Aufsteigen in höhere Perzentilbänder ist ein sinnvolleres Ziel als das Erreichen eines einzelnen absoluten Werts.