HIIT-Training - Weshalb das Intensitätsempfinden nicht entscheidend ist

17. Februar 2020

Schwindende Zeitressourcen, ein ausgepowertes Gefühl, das Empfinden, wirklich hart trainiert zu haben sowie immer mehr wissenschaftliche Belege dazu – die Gründe, weshalb sich das high intensity interval training (HIIT) wachsender Beliebtheit erfreut, sind divers. Neu ist diese von kurzen aber hochintensiven Belastungen gezeichnete Trainingsform aber nicht. Bereits der finnische Langstreckenläufer und mehrfache Olympiasieger, Hannes Kolehmainen, setzte Anfang des 20. Jahrhunderts zur Steigerung seiner Leistungsfähigkeit auf intensive Belastungsreize. Was aber macht ein HIIT-Training aus, welche Sportarten eignen sich dafür und wodurch kann es optimal ergänzt werden?

Von: Marc Streitenbürger, ASVZ-Trainingsleiter sowie Leiter Athletik Training bei Turicum Athletics

Das hochintensive Intervall Training (HIIT) beschreibt zeitlich begrenzte, hochintensive Belastungsphasen, denen ebenfalls zeitlich begrenzte Erholungsphasen folgen. Die Kombination der beiden Phasen wird mehrere Male wiederholt, d. h. Belastung und Erholung alternieren eine definierte Anzahl Male, je nach Trainingsprotokoll. Daneben gibt das Trainingsprotokoll auch die Dauer der Phasen vor. Die Vorgaben beinhalten in der Regel 15 Sekunden bis 8 Minuten intensiver Belastung, gefolgt von 15 Sekunden bis 3 Minuten aktiv oder passiv gestalteter Erholung. Ein in der Praxis äusserst beliebtes und auch in Studien gerne verwendetes HIIT-Trainingsprotokoll ist das 4x4-Minuten-Protokoll. Den vierminütigen Belastungsphasen folgen dabei jeweils dreiminütige aktive Erholungsphasen. Dieses «Paket» wird insgesamt viermal wiederholt, was der Kombination den Namen 4x4-Minuten-Protokoll gibt. Unabhängig davon, wie viele Wiederholungen das HIIT-Trainingsprotokoll vorsieht, besteht zwischen Belastung und Erholung idealerweise ein Verhältnis von 2:1 oder 1:1. In Anbetracht dieser Empfehlung entstehen dann konkrete und gängige Verhältnisse von Belastung:Erholung von beispielsweise 2min:1min, 3min:90s oder 30s:30s. Die genannten Verhältnisse zeigen auf: Die Erholungsphase eines HIIT-Trainings dauert nie länger als die vorangegangene Belastung.

Worin aber besteht der Nutzen vom Kratzen am Belastungsmaximum mit anschliessender Erholung? Aufgrund des Wechsels zwischen den beiden Phasen können hohe Intensitäten (= hohe Sauerstoffauslastungen) mit zeitgleich relativ geringer Ermüdung erreicht werden. Der Körper erholt sich gerade wieder soweit, dass er die gleiche Belastungsintensität wiederholt zu leisten vermag. In diesen Erholungsphasen gehen im Körper verschiedene Vorgänge vor sich. Durch den aeroben Energiestoffwechsel (Beteiligung von Sauerstoff) wird das Kreatinphosphat wieder aufgefüllt, das gebildete Laktat verstoffwechselt und allgemein das Zell-Milieu wiederhergestellt. Dies ist ausschlaggebend dafür, dass der Körper im darauffolgenden Intervall wieder dieselbe Belastungsintensität durchsteht wie in den vorausgegangenen. Mittels eines geeigneten HIIT-Trainingsprotokoll verbringen Trainierende effektiv mehr Zeit in jenen physiologischen Bereichen, in denen ihre Sauerstoffauslastung annähernd maximal bis maximal ist (Christensen, Hedman, & Saltin, 1960). Es kann dadurch also viel mehr Trainingszeit bei hoher Sauerstoffauslastung kumuliert werden, als dies bei alternativen Trainingsformen möglich ist.

Ab wann ein intensives Training ein HIIT-Training ist
Die maximale Sauerstoffauslastung (VO2max) ist denn auch einer der physiologischen Hauptindikatoren für die Ausdauerleistungsfähigkeit eines Individuums. Sie beschreibt die Menge an Sauerstoff, den ein Mensch während einer Belastung maximal aufnehmen, zu den Zellen transportieren und anschliessend verwerten kann. Demzufolge ist es auch der VO2max, der darüber bestimmt, ob es sich beim entsprechenden Training um ein HIIT handelt oder nicht. In der Forschung hat sich herauskristallisiert, dass es bezüglich der Trainingsanpassungen effektiv ist, eine möglichst lange Zeit möglichst nahe am VO2max zu trainieren. Während dieser Zeit (T@VO2max) muss der Körper maximal arbeiten und provoziert so die Optimierung der Sauerstoffnutzung. So wird die Pumpleistung des Herzens verbessert und dadurch die Ausdauerleistungsfähigkeit erhöht. Ein HIIT-Training muss gewährleisten, dass die Sauerstoffauslastung für mindestens einige Minuten über 90 % des VO2max steigt. Andernfalls handelt es sich nicht um ein HIIT-Training.

Welche Sportarten eignen sich für HIIT-Trainings?
Beinahe alle Studien im Bereich des HIIT-Trainings wurden in traditionellen Ausdauersportarten wie Laufen, Radfahren, Schwimmen oder Rudern durchgeführt. Dabei konnte festgestellt werden, dass die Herzfrequenz (HF) und die Sauerstoffauslastung (VO2 oder % von VO2max) mehr oder weniger linear korrelieren. Die HF und die VO2 steigen also in ziemlich ähnlichem Masse an. Dadurch kann mithilfe der HF relativ gut auf die % der VO2max geschlossen werden. Die lineare Korrelation sowie die einfache Messbarkeit (der VO2max kann nur mittels Spiroergometrie exakt bestimmt werden) machen die Herzfrequenz in der Praxis zu einem stellvertretenden Indikator für die Sauerstoffauslastung. Es ist daher absolut praktikabel, ein HIIT-Training in Ausdauersportarten mit Bezug auf die HF aufzubauen. Konkret bedeutet dies: Während der Belastung sollten sich Trainierende im Bereich von 90-95 % der maximalen Herzfrequenz (HFmax) befinden, während der Erholung im Bereich von 60-70 %.

Auch die noch nicht so traditionsreichen funktionellen Zirkeltrainings mit Fokus auf die Kraftausdauer, zu denen beispielsweise CrossFit gehört, werden vielerorts als HIIT-Trainings eingestuft. Ein Grossteil dieser Trainings erfüllt die Kriterien eines HIIT-Trainings per Definition jedoch nicht. Natürlich fühlt sich diese Art von Training anstrengend an – keine Frage. Für ein HIIT-Training ist aber, wie oben ausgeführt, die VO2 entscheidend, nicht das Empfinden der Intensität.

Eine Untersuchung eines 12-Minuten Kettlebell-Workouts von Farrar, Mayhew, & Koch (2010) zeigte auf, dass dabei zwar eine Herzfrequenz von 62-75 % der HFmax erreicht wurde, die VO2-Auslastung gleichzeitig jedoch nur 30-47 % der VO2max ausmachte. Eine weitere Untersuchung zu den aeroben physiologischen Reaktionen eines «HIIT Crossfit Work Outs» wurde von Kliszczewicz, Snarr, & Esco (2014) durchgeführt. Dabei wurde beobachtet, dass die Untersuchten während dem Workout «Cindy» (während 20 Minuten so viele Durchgänge an 5 Klimmzügen, 10 Liegestützen, 15 Kniebeugen) eine VO2-Auslastung von nur 46-64 % des VO2max aufwiesen. Was dies in Bezug auf ein HIIT-Training bedeutet? Bei beiden untersuchten Workouts handelt es sich nicht um HIIT-Trainings. Denn: Trainierende sollten während eines Workouts mindestens einige Minuten zwischen 90-100 % der maximalen Sauerstoffaufnahme (= T@VO2max) verbringen, damit die Effekte eines HIIT-Trainings zum Tragen kommen. Ist dies nicht der Fall, kann nicht von einem HIIT-Training gesprochen werden.

Wenn sich zwei Trainingsformen perfekt ergänzen
Dass es sich bei diesen Trainingsformen nicht um HIIT-Trainings per Definition handelt, macht sie keinesfalls zu «schlechteren» Trainings. Im Gegensatz zu den klassischen Ausdauersportarten mit ihrer Trainingsform des HIIT-Trainings wird der Körper in funktionellen Zirkeltrainings in enorm vielen verschiedenen Bewegungsmustern trainiert. Diese wiederum können auf unzählige Arten kombiniert und mit ganz unterschiedlichen Lasten ausgeführt werden. Der Effekt auf die Ausdauerleistungsfähigkeit ist zwar nicht derselbe wie bei HIIT-Trainings. Sobald ein gewisser Grad an Ausdauerleistungsfähigkeit erreicht ist, können Trainierende diese kardiovaskuläre Leistungsfähigkeit mit funktionellen Zirkeltrainings wie beispielsweise CrossFit kaum mehr verbessern. Ab dieser Schwelle können sie diese Art der Leistungsfähigkeit nur noch steigern, indem sie zusätzlich zum Zirkeltraining Ausdauerübungen zur Verbesserung der Pumpleistung des Herzens in Sportarten wie Laufen, Fahrradfahren, Schwimmen oder Rudern trainieren. Dafür werden andere Systeme stärker und anders beansprucht, mit denen die Kraft- und Kraftausdauerfähigkeiten des ganzen Körpers stärker beansprucht werden als in den klassischen Ausdauersportarten.

Das Resumée daraus ist: Auf die Ausdauerleistungsfähigkeit abzielende Trainings wie HIIT-Trainings lassen sich sehr gut mit Zirkeltrainings wie CrossFit kombinieren. Beide Trainingsformen fokussieren unterschiedliche physiologische Veränderungen und ergänzen sich dadurch ideal.

Take-Home-Messages

  • HIIT-Trainings bestehen aus wiederholt hochintensiven Belastungsphasen (zwischen 5 Sekunden und 8 Minuten), denen aktiv oder passiv gestaltete Erholungsphasen (zwischen 10 Sekunden und 3 Minuten) folgen.
  • Gängige HIIT-Trainings-Protokolle haben ein Verhältnis von Belastung:Erholung von 2:1 oder 1:1.
  • Aufgrund des Wechsels zwischen Belastung und Erholung können in einem HIIT-Training hohe Intensitäten (= hohe Sauerstoffauslastungen) mit zeitgleich relativ geringer Ermüdung erreicht werden. Dies verbessert die Ausdauerleistungsfähigkeit.
  • Nicht die wahrgenommene Anstrengung oder die Herzfrequenz bestimmen, ob es sich um ein HIIT-Training handelt, sondern die Sauerstoffauslastung (VO2).
  • Ein HIIT-Training zeichnet sich dadurch aus, dass sich Trainierende über mehrere Minuten im Bereich von 90-100% ihres VO2max befinden.
  • «Klassische» Ausdauersportarten wie Laufen, Radfahren, Schwimmen oder Rudern sind prädestiniert für HIIT-Trainings.
  • Zirkeltrainings wie CrossFit sind trotz ihrer Intensität per Definition keine HIIT-Trainings. Sie trainieren dafür andere wichtige Aspekte wie Kraft, Kraftausdauer und eine verstärkte periphere Ausdauerleistungsfähigkeit. Zusätzlich beinhalten sie oftmals eine höhere Bewegungsvielfalt.
  • HIIT-Trainings und Zirkeltrainings ergänzen sich aufgrund der unterschiedlich angestrebten physiologischen Veränderungen ideal.

 

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Literatur zum Text

ACSM. The recommended quantity and quality of exercise fordeveloping and maintaining cardiorespiratory and muscular fitness, and flexibility in healthy adults. Med Sci Sports Exerc 30: 975–991,1998.

Buchheit, M., & Laursen, P. B. (2013). High-intensity interval training, solutions to the programming puzzle. Sports medicine, 43(5), 313-338.

Farrar, R. E., Mayhew, J. L., & Koch, A. J. (2010). Oxygen cost of kettlebell swings. The Journal of Strength & Conditioning Research, 24(4), 1034-1036.

Kliszczewicz, B., Snarr, R. L., & Esco, M. (2014). METABOLIC AND CARDIOVASCULAR RESPONSE TO THE CROSSFIT WORKOUT ‘CINDY’: A PILOT STUDY.

Bassett, D. R., & Howley, E. T. (2000). Limiting factors for maximum oxygen uptake and determinants of endurance performance. Medicine and science in sports and exercise, 32(1), 70-84.

Christensen, E. H., Hedman, R., & Saltin, B. (1960). Intermittent and continuous running (A further contribution to the physiology of intermittent work.). Acta Physiologica Scandinavica, 50(34), 269-286.

 

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