Einleitung

Eines der Hauptziele eines Höhentrainingslagers ist es, die Hämoglobinmasse zu steigern, um dadurch eine verbesserte Sauerstofftransportkapazität zu erlangen. Dadurch sollen die VO₂max und Leistungsfähigkeit gesteigert werden [4, 12]. Mit einem 3 - 4 wöchigem Höhentrainingslager kann die Hämoglobinmasse oder das Volumen an Erythrozyten zwischen 4 – 10 % gesteigert werden [1, 4, 6, 12]. Im Durchschnitt kann pro 100 Stunden in Höhenexposition mit einer Steigerung von ~1 % an Hb-Masse gerechnet werden [2]. In physiologischen Zahlen ausgedrückt bedeutet jedes Gramm an zusätzlichem Hämoglobin (Hb) eine Steigerung der Sauerstoffaufnahme um ~4 mL/min [10]. Diese Steigerungen sind jedoch nicht chronisch zu betrachten, sondern reversibel. So beginnt die Hb-Masse nach der Rückkehr auf Meereshöhe schon nach 3 - 14 Tagen zu sinken und erreicht nach ca. 30 Tagen wieder das Normalniveau [7, 8]. Aus diesem Grund werden stetig Methoden gesucht, welche die positiven Effekte des Höhentrainings erhalten. Eine mögliche Methode wurde durch die Forschungsgruppe um Peltonen et al. 2024 in dieser Studie getestet, die einerseits lang und intensiv genug ist, um die Erythropoese für die Hb-Produktion zu stimulieren und andererseits das restliche Training nicht negativ beeinträchtigen soll. Denn neben den positiven Effekten einer Höhenexposition muss auch erwähnt werden, dass bei einer unzureichenden Planung oder zu langen/intensiven Aufenthalten die Erholung beeinträchtigt wird und somit die Qualität im täglichen Training sinkt [11]. Die Methode zur Erhaltung der Hb-Masse dieser Studie besteht aus einem kurzzeitigen, intermittierenden Aufenthalt in Hypoxie (short-duration intermittent hypoxic exposure; [IHE]) verbunden mit einem durchgehenden Training unter Hypoxie (continious hypoxic trainng; [CHT]) [3, 5]. Unter IHE versteht man sowohl das abwechselnde Atmen von hypoxischer und normoxischer Luft als auch kurzzeitige, aber durchgängige Aufenthalte in der Hypoxie (z.B. 1 Std am Tag). Unter CHT versteht man das Training unter Hypoxie für mehr als 30 Minuten bei leichter bis moderater Intensität. Das restliche Training wird auf Normalhöhe durchgeführt [5]. Mit dieser Studie wollten die Forscher*innen herausfinden, ob die Kombination aus IHE und CHT an jedem dritten Tag nach einem Höhentrainingslager die Hb-Masse für einen Monat aufrechterhalten kann verglichen mit einem Trainingsprogramm ohne Hypoxie.

Methoden

Insgesamt wurden 58 Sportler*innen (35 Männer, 23 Frauen) für diese Studie rekrutiert. Diese waren Athlet*innen auf mindestens nationalem Level aus den Ländern Finnland und den USA. Sie kamen aus den Sportarten Biathlon, Langlauf, Orienteering, Gehen, Rudern, Laufen, Skiorientieering und Schwimmen. Als weiteres Einschlusskriterium musste ihr Serum Ferritin Status über 30 µL^-1 liegen, damit vor und während der Studie kein Eisendefizit vorlag. Eingeteilt wurden die Athlet*innen in eine Höhentrainingsgruppe und eine Kontrollgruppe. Diese Zuteilung wurde basierend auf der Jahresplanung und den Trainingslagern (Höhentrainingslager: ja oder nein) der entsprechenden Sportarten durchgeführt. In der Höhentrainingsgruppe wurde zusätzlich Eisen ab zwei Wochen vor dem Camp bis 30 Tage nach dem Camp supplementiert.

In der Höhentrainingslagergruppe waren 44 Athlet*innen. Die durchschnittliche Dauer war 27 ±4 Tage auf einer Höhe von 2347 ±198 m. Die Höhenexposition wurde entweder durch hypobarische Hypoxie oder normobarische Hypoxie induziert. Beide Ansätze für die Hypoxie wurden als gleich angesehen, da sie Hb-Masse, VO2max und Leistungsfähigkeit gleichermaßen beeinflussen [9].  Während des Trainingslagers wurde entweder im Ansatz LHTH (live high train high) oder LHTHL (live high train high and low) trainiert. Die Höhentrainingsgruppe wurde zusätzlich im Anschluss in zwei weitere Gruppen aufgeteilt. Eine Gruppe (HYP_IHE+CHE) bestand aus Athlet*innen, die die Methode bestehend aus IHE + CHE testen wollten und die zweite Gruppe (HYP_SL) aus Athlet*innen, die auf diese verzichten wollten. Beide Gruppen waren mit jeweils 22 Athlet*innen gleichmäßig verteilt. HYP_IHE+CHE musste jeden dritten Tag die Kombination aus IHE und CHT für einen Monat durchführen. Insgesamt kamen im Interventionszeitraum somit 10 Einheiten zusammen und bestanden aus 2 Stunden Hypoxie in Ruhe (IHE) gefolgt von einer Stunde lockerer bis moderater Ausdauerbelastung (CHT). Die Kontrollgruppe (SL) bestand aus 14 Athlet*innen, welche durchgängig auf Meereshöhe (44 ±5 m) trainierten und lebten.

Vor dem ersten Trainingslager (PRE), nach dem ersten (Höhentrainings)block (POST1) und nach weiteren 30 Tagen (POST2) wurde Blut abgenommen, die Hb-Masse bestimmt und ein Leistungstest durchgeführt. An diesem Leistungstest nahmen jedoch nur Athlet*innen der Sportarten Biathlon, Skilanglauf, Orienteering und Laufen teil. Somit verblieben 35 Athlet*innen mit einem vollständigen Leistungstest (11 aus HYP_IHE+CHE, 15 aus HYP_SL und 9 aus SL).

Ergebnisse

Männer und Frauen zeigten gleiche Reaktionen bei der Veränderung der Hb-Masse, VO2max, TTE (time-to-exhaustion) zwischen der PRE und POST1 nach dem Höhentrainingslager. Außerdem wurden durch die hypobarische und normobarische Hypoxie gleiche Veränderungen in diesen Parametern induziert und wurden deswegen als gleich angesehen.

Die Hb-Masse konnte bis POST1 bei HYP_IHE+CHE und HYP_SL gleichermaßen gesteigert werden. In den folgenden 30 Tagen bis POST2 konnte jedoch in HYP_IHE+CHE die Hb-Masse aufrecht gehalten werden wohingegen diese in HYP_SL abgefallen ist. In SL konnten bei der Hb-Masse über den kompletten Interventionszeitraum keine Veränderung festgestellt werden. Bei einer individuellen Betrachtung zeigt sich, dass bis zum Zeitpunkt POST1 33 von 44 (≙75 %) Athlet*innen in den Höhentrainingsgruppen eine Steigerung der Hb-Masse erzielen konnten. Bis POST2 konnte in HYP_IHE+CHE die Hb-Masse sogar in 82 % aller Teilnehmer*innen gesteigert werden und in HYP_SL konnten immerhin 50 % aller Athlet*innen diese über diesen 30-tägigen Zeitraum aufrechterhalten.

Die relative VO₂max konnte in HYP_IHE+CHE und HYP_SL bis POST1 gleichermaßen gesteigert werden, jedoch konnte diese gesteigerte VO2max lediglich in HYP_IHE+CHE gehalten werden. Bei einer individuellen Betrachtung konnte die VO₂max um mindestens 2 % bis POST2 bei 82 % in HYP_IHE+CHE und immerhin bei 40 % durch HYP_SL gesteigert werden. In SL konnte bei keinem der Sportler*innen die VO₂max zwischen PRE und POST2 gesteigert werden.

Die Abbruchsleistung (TTE) im Leistungstest bis POST2 konnte um mindestens 1 % in 82 % der Athlet*innen in HYP_IHE+CHE und in 47 % der Athlet*innen in HYP_SL verbessert werden. Erneut gab es keine Effekte in der Kontrollgruppe.

Diskussion

Die Haupterkenntnis dieser innovativen Studie ist, dass mit der Methode der intermittierenden Hypoxie (HYP_IHE+CHE) an jedem dritten Tag der standardmäßige Abfall der Hb-Masse nach einem Höhentrainingslager verhindert werden kann. Zudem konnte durch diese Methode die TTE und VO₂max in 82 % aller Fälle gesteigert werden. Diese Steigerungen waren zudem bedeutend höher als in HYP_SL.

Grundsätzlich konnte durch den ersten Höhentrainingsblock (POST1) die Hb-Masse im Durchschnitt um 4.3 % gesteigert werden. Bei individueller Betrachtung lag eine Steigerung von mehr als 1.7 % bei 75 % der Teilnehmer*innen nach dem Höhentraining vor. Zudem konnte trotz der individualisierten Eisensupplementierung eine Reduktion bei S-Ferritin von 24 – 29 % in den Höhentrainingsgruppen festgestellt werden, was deutlich macht, dass während einem Höhenblock eine erhöhte blutbildende Aktivität samt hohem Eisenverbrauch vorherrscht. Im Durchschnitt konnte die maximale Sauerstoffaufnahme (5.8 %) und die TTE (5.4 %) durch HYP_IHE+CHE von PRE zu POST2 gesteigert werden. Lediglich Athlet*innen aus dieser Gruppe zeigten eine langfristige, über die 30 Tage hinweg bestehende, Steigerung. Es konnte ein positiver Zusammenhang zwischen der Veränderung der Hb-Masse, VO₂max und der TTE festgestellt werden. Dadurch wird deutlich, dass es sich bei IHE und CHT um eine innovative und durchführbare Methode handelt, diese physiologischen Prozesse zur Leistungsoptimierung auszulösen.

Die Inhalte basieren auf der Originalstudie "Combined intermittent hypoxic exposure at rest and continuous hypoxic training can maintain elevated hemoglobin mass after a hypoxic camp.", die 2024 im „Journal of applied physiology" veröffentlicht wurden.