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Training bei Herzinsuffizienz: Intervall oder Ausdauer?

Dr. Axel Preßler Lehrstuhl und Poliklinik für Präventive und Rehabilitative Sportmedizin Klinikum rechts der Isar Technische Universität München

Zusammenfassung

Einleitung

Positive Effekte eines körperlichen Trainings bei Herzinsuffizienz auf Belastbarkeit, Lebensqualität und teilweise auch Morbidität und Mortalität sind umfassend belegt. Aufgrund des bisher überwiegend eingesetzten Trainings moderater, kontinuierlicher Intensität gilt diese Trainingsform als leitliniengestützter Therapiestandard. Aktuell deuten kleinere Studien allerdings noch günstigere Effekte durch ein hochintensives Intervalltraining an, was zu einer Diskussion über dessen klinischen Einsatz in der kardialen Rehabilitation geführt hat. Intervalltraining scheint demnach nicht nur zu einer effektiveren Zunahme der körperlichen Belastbarkeit, sondern auch zu günstigen funktionellen und strukturellen kardialen Adaptationen zu führen. Hier würde es sich um einen bemerkenswerten Paradigmenwechsel handeln, der aktuell allerdings noch deutlich umfassenderer Evidenz bedarf. Zum gegenwärtigen Zeitpunkt ist ein Einsatz im klinischen Alltag allenfalls punktuell nach individueller Abwägung zu rechtfertigen; die fast abgeschlossene SMARTEX-HF-Studie wird allerdings demnächst eine erste umfassende Evidenz zum Einsatz eines Intervalltrainings bei Herzinsuffizienz liefern. Der vorliegende Artikel stellt Prinzipien und Effekte eines Intervalltrainings anhand der Studienlage vor und spricht Empfehlungen für zukünftige Studien und klinischen Alltag aus.

Seit dem ersten Nachweis positiver Effekte eines körperlichen Trainings bei Patienten mit Herzinsuffizienz vor mehr als 30 Jahren [1] haben zahlreiche Studien den Stellenwert einer Trainingsintervention in diesem chronisch kranken Kollektiv untermauert [2-5]. Belegt sind Verbesserungen von körperlicher Belastbarkeit, Lebensqualität, neurohumoraler Aktivierung sowie diverser physiologischer Parameter des Muskel- und Gefäßsystems. Zudem wurden zumindest für Teilkollektive in der HF-ACTION-Studie [4] positive Auswirkungen auf Morbidität und Mortalität beschrieben. Auf Basis der umfangreichen Literatur haben führende Fachgesellschaften körperliches Training in die Leitlinien zur Therapie der chronischen Herzinsuffizienz aufgenommen [6, 7]. Die überwiegende Mehrheit bisheriger Originalstudien hat dabei Protokolle mit moderater, kontinuierlicher Trainingsintensität bei 50-80 % eines zuvor ergometrisch bestimmten individuellen Maximalparameters verwendet, sodass diese Trainingsform momentan als klinischer Standard gilt. Seit einigen Jahren ist durch eine Reihe von Studien (vorwiegend norwegischer Arbeitsgruppen) allerdings der Eindruck entstanden, dass auch ein hochintensives Intervalltraining oberhalb dieser Intensitäten ebenso sicher und mit vergleichbaren bis sogar besseren Ergebnissen ausgeübt werden kann. In einer vielzitierten „Meilenstein“-Studie von Wisloff et al 2007 [8] wurden darüber hinaus günstige Effekte auf kardiale Funktions- und Strukturparameter im Sinne eines reversen kardialen Remodelings

Schlüsselwörter: Intervalltraining, Trainingsintensität, Herzinsuffizienz, kardiale Rehabilitation, körperliche Belastbarkeit 24

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gezeigt, was für ein moderates Training bisher nie ausreichend belegt werden konnte. Diese Arbeiten haben eine laufende Diskussion über den langjährigen klinischen Trainingsstandard angeregt und die Frage aufgeworfen, ob ein hochintensives Intervalltraining bereits regelhaft in kardiale Rehabilitationsprogramme integriert werden sollte. Grundsätzlich handelt es sich hier um einen durchaus kontroversen Paradigmenwechsel, nicht zuletzt angesichts eines potenziellen Anstiegs unerwünschter Ereignisse durch ein Training höherer Intensität [9]. Die vorliegende Arbeit stellt die aktuelle Studienlage vor, diskutiert Prinzipien und Effekte eines hochintensiven Intervalltrainings und spricht Empfehlungen für zukünftige Studien und die aktuelle klinische Praxis aus.

Definitionen Der Begriff „Intervalltraining“ wird in der Literatur für sehr unterschiedliche Trainingsintensitäten verwandt. Manche Studien führen „Intervalle“ in Intensitätsbereichen durch, die in anderen Studien noch als moderates Training gelten und kommen daher zu mitunter negativen Vergleichsergebnissen; diese Arbeiten sind in ihrer Aussagekraft kaum verwertbar. Das seit einigen Jahren auch im Bereich der kardialen Sekundärprävention eingesetzte Intervalltraining ist dagegen in der Tat „hochintensiv“ und liegt bei mindestens 80-90 % der maximal erreichten Sauerstoffaufnahme (VO2peak) oder der maximalen Herzfrequenz. Begrifflich wird meist von „Hochintensivem Intervalltraining“ (HIT, auch HIIT) oder „Aerobem Intervalltraining“ (AIT) gesprochen, wobei mit „HIT“ oft ein Training mit sehr kurzen Intervallen assoziiert wird, während der Begriff „AIT“ durch die Studien aus Norwegen geprägt wurde und deutlich längere Intervalle umfasst (s. u.). Letztlich sind diese Abkürzungen zwar nicht derart protoherzmedizin 2/2013

kollbezogen, werden aber in der vorliegenden Arbeit zum besseren Verständnis entsprechend verwandt bzw. bei allgemeinen Aussagen gemeinsam aufgeführt. Das davon abzugrenzende und bisher führende moderate, kontinuierliche Ausdauertraining wird entsprechend der internationalen Literatur mit MCT abgekürzt („moderate continuous training“). Intervalltrainingsstudien im Bereich Herzinsuffizienz beziehen sich bisher ausschließlich auf Patienten mit eingeschränkter systolischer LV-Funktion (LVEF). In der vorliegenden Arbeit wird daher nur von Patienten mit systolischer Herzinsuffizienz gesprochen und diese wiederum entsprechend der internationalen Literatur mit HF abgekürzt („heart failure“). Wenngleich ein moderates Kraft-Ausdauertraining sich als bisher effektivste Maßnahme zur Verbesserung der diastolischen Funktion bei „Herzinsuffizienz mit erhaltener Pumpfunktion“ erwiesen hat [10], liegen für diese Patientengruppe noch keine Daten zu Intervalltraining vor.

Grundprinzip des Intervalltrainings Ziel eines jeglichen Trainings ist eine Optimierung der sportartspezifischen Leistungsfähigkeit. Diesbezüglich handelt es sich bei HIT/AIT um ein lange etabliertes Trainingsprinzip mit Ursprung im leistungsorientierten Sport, welches nach früherer Meinung aufgrund der hohen Intensität auch nur bei gesunden, ausreichend belastbaren Sportlern wirkungsvoll eingesetzt werden kann. Idee ist, durch Einstreuen kurzer Trainingsintervalle an oder jenseits der anaeroben Schwelle einerseits einen Trainingsaufbau über ein reines Grundlagentraining hinaus, andererseits eine effektivere Verbesserung der Maximalbelastbarkeit in ggf. sogar kürzerer Zeit zu erzielen. Dazu werden abwechselnd hochintensive Trainingsabschnitte („Intervalle“) und Perio-

den niedriger Intensität eingesetzt, die dem Trainierenden gerade ausreichend Erholung erlauben, um eine nachfolgende erneut hochintensive Episode durchführen zu können. Die Annahme, dass HIT/AIT auch bei Patienten mit fortgeschrittener HF möglich ist, war in gewisser Weise revolutionär, da Betroffenen selbst heute oft noch zu überwiegender körperlicher Schonung geraten wird. Umsetzbar ist HIT/AIT grundsätzlich bei allen ausdauerorientierten Sportarten wie (Nordic) Walking, Radfahren, Rudern oder Schwimmen; wie bei jeder Trainingssteuerung kann die Belastung individuell angepasst werden und liegt naturgemäß mitunter deutlich unter den Empfehlungen für gesunde Personen. Unklar ist allerdings noch, ob eher die absolute Anzahl an Intervallen oder die in Intervallen akkumulierte Gesamt-Trainingszeit die physiologischen Effekte determiniert [11]. Durch HIT/AIT wird der Energiestoffwechsel kurzzeitig in Bereiche angehoben, die die überwiegend aerobe Intensität eines MCT relevant übersteigen, ohne dabei allerdings zu einer übermäßigen, belastungslimitierenden Akkumulation anaerober Stoffwechselprodukte wie Laktat zu führen. Ziel ist, eine längere Trainingszeit bei höheren prozentualen Anteilen der VO2peak zu ermöglichen, was gegenüber MCT in vergleichbaren Zeiträumen meist zu einem effektiveren Anstieg derselben führt. Eine positive Assoziation zwischen Höhe der VO2peak, Morbidität und Mortalität ist epidemiologisch allgemein umfassend belegt [12]; die speziell bei systolischer HF prognostische Wertigkeit im Hinblick auf den Krankheitsprogress ist ebenfalls hinlänglich bekannt [13]. Ob es allerdings auch, wie von einigen Autoren diskutiert [14], gegenüber MCT zu einer verbesserten Laktatutilisation mit Anhebung der anaeroben Schwelle kommt, erscheint dem Verfasser zweifelhaft. Dieses grundsätzlich durchaus wünschenswerte Ziel einer 25

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30 s 100 Intensität, % HFmax

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4 min 4 min 4 min 4 min

75 10 min

3

3

3

3

50

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MCT

HIT

Moderate Intensität

AIT

Hoch-intensives Intervalltraining

Abb. 1: Protokolle eines hochintensiven Intervalltrainings Die Abbildung zeigt schematisch die zwei gängigsten Formen eines hochintensiven Intervalltrainings und die damit nach aktueller Studienlage häufig verbundenen Bezeichnungen im Gegensatz zu moderat-kontinuierlichem Training. Abkürzungen: AIT = Aerobes Intervalltraining; HFmax = maximale Herzfrequenz; HIT = hochintensives Intervalltraining; MCT = Moderat-kontinuierliches („continuous“) Training;

Trainingsintervention wird eigenen klinischen Beobachtungen zufolge durch ein AIT bei HF-Patienten gegenüber MCT nicht auffallend übertroffen.

Trainingsprotokolle Die in bisherigen Studien eingesetzten HIT/AIT-Protokolle bei HF-Patienten unterscheiden sich zum Teil deutlich; allen gemeinsam ist allerdings die Grundannahme, dass eingestreute Intervalle jeder Art (Intensität > 80 % des jeweils erhobenen Maximalparameters) in einer überlegenen Reaktion auf Trainingsreize gegenüber MCT resultieren. Wie oben angedeutet, können aktuell grundsätzlich zwei Extremformen der Protokollgestaltung unterschieden werden (Abb. 1). Das klassische „HIT“ verwendet sehr kurze Intervalle von meist 30 sec. mit nachfolgend in der Regel doppelt langen Phasen einer vollständigen Pause (passive Erholung) oder einer zumindest äußerst niedrigen Intensität; die Gesamtdauer einer Einheit liegt meist bei 15-20 min. Das in den norwegischen Studien eingesetzte AIT umfasst Intervalle von vier min., unterbrochen von dreiminütigen Erholungsphasen bei 5026

60 % VO2peak (aktive Erholung); hier wurden zudem Aufwärm- und Abkühlphasen um das eigentliche Intervalltraining herum eingeschlossen über 5-10 min. bei 50-60 % VO2peak, und die resultierende Gesamt-Trainingszeit ist mit ca. 40 min. ungleich länger. Direkte Vergleichsstudien beider Protokolle liegen nicht vor. Kürzlich wurden allerdings vier Protokolle mit jeweils 30 oder 90 sec. Intervalldauer und jeweils aktiver (50 % Maximalleistung) und passiver Erholung bei 20 männlichen HF-Patienten verglichen [15]. Keines der Protokolle führte zu unerwünschten Ereignissen, während sich im Hinblick auf Gesamt-Trainingsdauer und Patiententoleranz Vorteile für das Protokoll mit 30 sec. Intervallen und passiver Erholung ergaben. Rückschlüsse auf bessere klinische Effekte lassen sich daraus allerdings noch nicht ziehen. Es ist ohnehin anzunehmen, dass es kein für alle HF-Patienten gleichermaßen geeignetes HIT/AIT-Protokoll gibt, da die eingesetzten Intensitäten nicht unbedingt problemlos toleriert werden sowie individuelle Ko-Morbiditäten und Stand der Rehabilitation bedacht werden müssen. Im Gegensatz zur Verbesserung der Leistungsfähigkeit beim Athleten steht beim

HF-Patienten primär die Verbesserung der körperlichen Belastbarkeit mit konsekutiv optimierter Alltagsbewältigung im Vordergrund. Gerade für Patienten mit ausgeprägter Dekonditionierung oder Rhythmusinstabilität könnte HIT/AIT daher überfordernd wirken, sodass ggf. zunächst moderate Programme zu bevorzugen sind mit erst späterer Aufnahme eines HIT/AIT. Auch die Anzahl der Intervalle oder die Relation zwischen Dauer des hochintensiven Intervalls und zwischenzeitiger Erholung können je nach Trainingsfortschritt variiert werden. Aktuell muss dennoch das in den norwegischen Studien und damit auch in der zentralen Arbeit von Wisloff et al [8] eingesetzte AIT-Protokoll als adäquatester Ansatz für laufende Trainingsprogramme und weitere Studien angesehen werden (Tab. 1). Unter mehreren Ansätzen in überwiegend kleinen Kollektiven liegt für dieses Protokoll die momentan günstigste Evidenz vor, nicht zuletzt durch die positiven Effekte auf kardiale Struktur und Funktion (s. u.). Dieses Protokoll wird auch nach eigener, mittlerweile umfangreicher klinischer Erfahrung weitgehend problemlos selbst von HF-Patienten mit hochgradiger Reduktion der LVEF toleriert und kann sowohl auf dem Fahrrad als auch auf dem Laufband umgesetzt werden; eine einschleichende Vorphase ist allerdings gelegentlich notwendig.

Einfluss auf Belastbarkeit und Lebensqualität Das Prinzip eines Intervalltrainings bei HF-Patienten ist grundsätzlich nicht so neu wie derzeit vielerorts suggeriert. Bereits in den 1990er Jahren führten Meyer et al im Herzzentrum Bad Krozingen Studien an mit den heutigen Publikationen vergleichbaren Kollektiven durch [16]. Das Trainingsprinzip bestand in sehr kurzen Belastungsphasen mit Erhoherzmedizin 2/2013

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lungsphasen sehr niedriger Intensität im Sinne des oben erwähnten HIT. In einer Studie wurde bei 18 männlichen HF-Patienten mittleren Alters und einer LVEF von 21 ± 1 anfangs und wöchentlich im Trainingsverlauf ein steiler Rampentest mit einem Anstieg von 25 Watt alle zehn sec. durchgeführt bis zum Unvermögen, eine Trittfrequenz von 60/min. einzuhalten. Trainiert wurde dann 5 x wöchentlich über drei Wochen auf dem Fahrradergometer bei 50 % der jeweils erreichten Maximalbelastung mit Intervallen von 30 sec., gefolgt von 60 sec. aktiver Erholung bei 15 Watt. Zusätzlich wurden pro Woche drei Laufbandeinheiten über je zehn min. absolviert mit abwechselnd 60 sec. Belastung bei 3,9 km/h und 1,5 km/h. Unerwünschte Ereignisse traten nicht auf. Nach Studienende hatte sich die von den Teilnehmern geleistete Trainingsintensität mehr als verdoppelt; in einem Standard-Rampenprotokoll war zudem die VO2peak signifikant um 20 % erhöht. In einem methodisch ähnlichen Ansatz verglichen Nechwatal et al 2002 [17] HIT mit MCT bei jeweils 20 HF-Patienten mit zum Teil höchstgradig reduzierter LVEF und VO2peak. Nach drei Wochen Training kam es bei vergleichbarer Besserung der Belastbarkeit lediglich in der Intervallgruppe zu Anstiegen des Cardiac-Index und des Schlagvolumens bei gleichzeitigem Rückgang des systemischen Gefäßwiderstands. In beiden Studien wurde eine Reihe von Transplantationskandidaten eingeschlossen, die sich zumindest anhand einiger Kriterien durch das Training in formal prognostisch günstigere Bereiche gebracht hatten. Zwei Studien haben HIT allein mit HIT plus Krafttraining verglichen. Tasoulis et al [18] randomisierten 46 überwiegend männliche HF-Patienten zu einerseits zwölf Wochen HIT allein (entsprechend dem Meyer-Protokoll) oder zu einer Kombination aus HIT und Krafttraining. Beide Gruppen trainierten dreimal pro Woche über herzmedizin 2/2013

Fahrradergometer oder Laufband: Aerobes Intervalltraining (AIT) • Aufwärmen 10 Minuten bei 50-60 % VO2peak bzw. 60-70 % HFmax •4  Minuten Intervall bei 90-95% HFmax

Moderat-kontinuierliches Training (MCT) • Durchgehend 70-75 % HFmax • Dauer Gesamteinheit: 47 Minuten

•3  Minuten aktive Erholung bei 50-70% HFmax •3  x Wiederholung der Intervalle und Erholungen • L etzte Erholung entspricht Abkühl-Phase •D  auer Gesamteinheit: 38 Minuten

Tab. 1: Aktuell meistverwendetes Protokoll in Studien zu Intervalltraining gegenüber moderatem Training entsprechend der Studie von Wisloff et al [8]; auch in der SMARTEX-HF-Studie eingesetzt (s. Abb. 2 auf Seite 29, [25]). Abkürzungen: HFmax = maximale Herzfrequenz; VO2peak = maximale Sauerstoffaufnahme;

insgesamt 36 Einheiten mit einer Gesamtlänge von 40 min. pro Einheit (40 min. HIT oder je 20 min. HIT/Krafttraining). Die Trainingsintensität wurde nach jeweils sechs Einheiten entsprechend einem Rampentest angepasst; das Krafttraining bestand aus Übungen für obere und untere Extremität zu jeweils zehn Wiederholungen. Nach Trainingsintervention war die VO2peak in der HIT-Gruppe signifikant erhöht um 8,5 %, in der kombinierten Gruppe dagegen um 18 %. Zu ähnlichen Ergebnissen kamen Anagnostakou et al [19] bei 28 männlichen HF-Patienten und nahezu gleichem Trainingsprotokoll. Hier erhöhte sich die VO2peak durch HIT allein signifikant um 9,5 %, durch kombiniertes Training sogar um 16,5 %. In beiden Interventionen traten keine unerwünschten Ereignisse auf. Beide Studien deuten an, dass eine Kombination aus HIT/AIT und Krafttraining möglicherweise synergistische Effekte im Hinblick auf die körperliche Belastbarkeit aufweisen. Freyssin et al [20] randomisierten 26 HF-Patienten zu acht Wochen HIT oder MCT als Teilkomponenten einer multidisziplinären kardialen Rehabilitation. Das Bewegungsprogramm umfasste 13 h pro Woche einschließlich Kräftigungs-, Dehn- und Entspannungsübungen. In der HIT-Gruppe wurde erneut ein steiler Rampentest [16] zur Festlegung von Trainingsintensitäten verwendet. Jede HIT-Ein-

heit bestand aus drei Belastungsphasen mit nachfolgend jeweils fünf min. Pause; erstere wiederum setzen sich zusammen aus zwölf 30 sec.-Intervallen bei 50-80 % der im Rampentest erreichten Maximalleistung. Die MCTGruppe trainierte über 45 min. auf Laufband oder Fahrradergometer im Bereich der ventilatorischen anaeroben Schwelle. Keine unerwünschten Ereignisse traten auf. Bei gleichen Ausgangswerten kam es gegenüber einer weitgehend unveränderten VO2peak nach MCT in der HIT-Gruppe zu einem höchst signifikanten Anstieg um 27 %. Nur drei qualitativ ausreichende Studien haben bisher einen direkten Vergleich zwischen HIT/AIT und MCT bei HF-Patienten ohne weitere Interventionskomponenten durchgeführt; eine davon ist die bereits erwähnte Arbeit von Wisloff et al [8, 21, 22]. Trainiert wurde vergleichbar über jeweils zwölf Wochen mit 36 Trainingseinheiten. Die Studienpopulationen bestanden überwiegend aus männlichen HF-Patienten mittleren bis höheren Alters und meist hochgradig reduzierter LVEF; nahezu alle waren mit Betablocker und ACE-Hemmer nach aktuellem klinischem Standard therapiert. Das MCT wurde in allen Studien vergleichbar durchgeführt, dagegen wurde bei Dimopoulos et al [21] ein klassisches HIT-Protokoll eingesetzt gegenüber dem AIT mit längeren Intervallen bei Wisloff et 27

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al [8] und Fu et al [22]. Die AIT-Einheiten waren isokalorisch gegenüber den MCT-Einheiten gestaltet mit entsprechend kürzerer Trainingszeit pro Einheit, um Effekte durch zusätzlichen Energieverbrauch auszuschließen. Wiederum berichtete keine der Studien über unerwünschte Ereignisse. Dimopoulos et al [21] fanden eine signifikante, aber in beiden Gruppen vergleichbare Zunahme der maximalen Belastbarkeit, während bei Wisloff et al [8] die grundsätzlich bei beiden Gruppen beobachtete Zunahme in der AIT-Gruppe signifikant stärker ausgeprägt war. Die mittels Fragebogen evaluierte Lebensqualität stieg in beiden Gruppen mit leichten Vorteilen für AIT. Fu et al [22] fanden signifikante Verbesserungen der Belastbarkeit lediglich in der AIT-Gruppe; die Ergebnisse für die Lebensqualität waren indifferent. Anhand der vorliegenden Datenlage kann gefolgert werden, dass die Effekte eines HIT/AIT im Hinblick auf Steigerung der körperlichen Belastbarkeit und Lebensqualität mindestens vergleichbar mit einem MCT und in einigen Parametern möglicherweise sogar überlegen sind.

Einfluss auf kardiovaskuläre Parameter Obwohl bei noch geringer Datenlage Analysen zu weiteren physiologischen Effekten eines HIT/AIT bei HF noch verfrüht erscheinen, sind vielversprechende und klinisch relevante Ergebnisse vor allem in Bezug auf die LV-Struktur und -Funktion beschrieben worden. Tomczak et al [23] untersuchten den akuten Effekt einer einzelnen AIT-Einheit auf die mittels Magnetresonanztomographie bestimmte LV-Funktion bei neun HF-Patienten mit milder Symptomatik (NYHA I-II, LVEF < 50 %). Unmittelbar nach dem Training war das endsystolische LV-Volumen signifikant reduziert (-6 %), während die systolische Mitralring-Geschwindigkeit signifi28

kant anstieg (+21 %); 30 Minuten nach Trainingsende zeigte sich auch die LVEF signifikant erhöht (+2,4 %). Als Parameter der diastolischen Funktion zeigte sich ein signifikant verbessertes LV-Untwisting. Die Autoren führten diese Effekte auf einen Rückgangs des systemischen Gefäßwiderstands und eine verstärkte myokardiale Kontraktilität zurück. Wisloff et al [8] evaluierten Effekte auf Parameter der LV-Funktion nach zwölf Wochen AIT und beobachteten eine signifikante Verbesserung der LVEF gegenüber MCT (relativer Anstieg +35 %; Schlagvolumen +17 %, kardialer Output +11 %). Fu et al [22] fanden ebenfalls einen signifikanten relativen Anstieg der systolischen LVFunktion nach AIT (+27 % LVEF; +31 % kardialer Output) bei unveränderten Werten nach MCT. In beiden Studien wurde zudem ein signifikanter Rückgang des BNP bis zu 50 % nach AIT beobachtet bei gleichbleibenden Werten für MCT. AIT scheint somit zu einem reversen kardialen Remodeling zu führen, ohne dass der physiologische Hintergrund bisher ausreichend verstanden ist. Tierstudien deuten aber an, dass die Adaptation der Kardiomyozyten im Hinblick auf Größe und Kontraktilität (fraktionelle Verkürzung und Kalziumutilisation) besser auf den Stimulus HIT/AIT als auf MCT anspricht [11]. Weiterhin fand sich bei Wisloff et al [8] in beiden Trainingsgruppen auch eine signifikante Verbesserung der mittels flussvermittelter Dilatation gemessenen Endothelfunktion mit allerdings deutlichen Vorteilen für AIT. Die Autoren erklären dies mit dem bei AIT wahrscheinlich höheren „ScherStress“ am Gefäß-Endothel mit verstärkter Freisetzung des dilatierenden Mediators Stickstoffmonoxid. Zudem zeigte sich die mitochondriale Funktion im M. vastus lateralis ausschließlich nach AIT verbessert. Diese Beobachtungen deuten an, dass möglicherweise erst durch ein HIT/AIT notwendige physiologische

Stimuli erreicht werden, die für trainingsinduzierte funktionelle und strukturelle kardiovaskuläre Adaptationen notwendig sind. Die Kombination zentraler und peripherer physiologischer Effekte durch HIT/AIT wäre demnach eine plausible Hypothese, wieso gerade dieser Trainingsansatz Vorteile gegenüber MCT haben könnte.

Sicherheit eines Intervalltrainings Entsprechend der dargestellten Studienlage ist es in keiner der bisherigen Arbeiten zu speziell mit HIT/AIT assoziierten unerwünschten Ereignissen gekommen bei allerdings durchweg kleinen Kollektiven ohne ausreichende Fallzahlkalkulation im Hinblick auf Trainingssicherheit. Die größte Erfahrung mit HIT/AIT bei Patienten mit kardiovaskulären Erkrankungen liegt sicherlich in Norwegen vor. Hier werden nach positiven Studienergebnissen für Patienten mit koronarer Herzerkrankung entsprechende Protokolle bereits regelhaft in der kardialen Rehabilitation eingesetzt. Bei mehr als 175.000 Trainingsstunden mit allerdings noch überwiegendem MCT-Anteil (64 %) traten insgesamt nur drei kardiovaskuläre Akutereignisse auf, davon ein fatales bei MCT und zwei nicht-fatale bei AIT [24]. Rechnerisch resultierte daraus eine kardiale Komplikationsrate von 1:129.456 Trainingsstunden während MCT und 1:23.182 während AIT. Die Autoren werteten die Zahlen als Beleg, dass die Ereignisrate insgesamt gering ist und AIT demnach als ähnlich sicher wie MCT zu betrachten ist; es darf allerdings nicht übersehen werden, dass die relative Rate für AIT doch um einiges höher liegt. In dieser Arbeit wurde zudem nicht explizit von HF-Patienten gesprochen, sodass gerade für dieses spezifische Kollektiv noch weitere systematische Erhebungen des Sicherheitsaspekts erforderlich sind. herzmedizin 2/2013

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SMARTEX-HF und zukünftige Studienansätze Die „Controlled study of myocardial recovery after interval training in heart failure“ (SMARTEX-HF; [25]) ist eine randomisierte, multizentrische und kontrollierte Trainingsstudie, die erstmals mit adäquater statistischer Power die Effekte eines AIT bei HF-Patienten untersucht. Sie greift das Protokoll der Studie von Wisloff et al [8] auf; primärer Endpunkt ist der enddiastolische LV-Diameter (Abb. 2). Sekundäre Endpunkte umfassen u. a. LVEF, spiroergometrische und weitere echokardiographische Parameter, BNP, Lebensqualität und Trainingssicherheit. Vorgesehen war der Einschluss von 201 Patienten „on treatment“, d. h. mit vollständig abgeschlossener dreimonatiger Trainingsphase; dieses Ziel ist bei Verfassen dieses Artikels fast erreicht, sodass der Studienabschluss unmittelbar bevorsteht. Erste Ergebnisse werden gegen Jahresende verfügbar sein und mit Spannung erwartet, da viele der aktuell noch offenen Fragestellungen erste definitive Antworten finden. Diese Studie wird auch für einen tatsächlichen klinischen Einsatz des AIT bei HF-Patienten entscheidend sein. Grundsätzlich sind über SMARTEXHF hinaus sicher aber weitere Studien zum Thema HIT/AIT bei HF sinnvoll. Studien zum Intervalltraining bei HFPatienten mit erhaltener Pumpfunktion sind bereits in unmittelbarer Planung. Von Bedeutung ist, Basischarakteristika wie Ätiologie oder Schweregrad der Erkrankung im Hinblick auf das Ansprechen auf unterschiedliche Trainingsprotokolle zu untersuchen, um einen möglichst repräsentativen Querschnitt über das heterogene HF-Patientenkollektiv zu erhalten. Angesichts der beim HIT/AIT geforderten höheren Trainingsanstrengung sollte zudem die LangzeitCompliance beachtet werden, die wichtig für einen erfolgreichen Transfer in die klinische Praxis ist und z. B. in herzmedizin 2/2013

SMARTEX-HF n = 201, systolische Herzinsuffizienz NYHA II-III, LVEF ≤ 35 % n = 67 MCT 70 % HFmax 47 min. pro Einheit

n = 67 AIT 95 % HFmax 38 min. pro Einheit

n = 67 Kontrollgruppe Allg. Trainingsempfehlungen + 1 x alle 3 Wochen MCT

36 Einheiten über 3 Monate Primärer Endpunkt: enddiastolischer LV-Diameter Sekundäre Endpunkte: u. a. VO2peak, BNP, Lebensqualität, Trainingssicherheit Follow-up 9 Monate (keine Trainingsintervention) Erneute Endpunkt-Evaluation (Langzeiteffekte und Compliance)

Abb. 2: Design der SMARTEX-HF-Studie [25]. Die multizentrische, randomisierte „Controlled study of myocardial recovery after interval training in heart failure“ evaluiert erstmals systematisch die Effekte eines hoch-intensiven Intervalltrainings bei Patienten mit systolischer Herzinsuffizienz. Erste Ergebnisse sind gegen Jahresende zu erwarten. Abkürzungen: AIT = Aerobes Intervalltraining; BNP = B-type natriuretic peptide; HFmax = maximale Herzfrequenz; LVEF = linksventrikuläre Ejektionsfraktion; MCT = Moderat-kontinuierliches („continuous“) Training; NYHA = New York Heart Association; VO2peak = maximale Sauerstoffaufnahme;

der HF-ACTION-Studie [4] für das dort eingesetzte moderate Training eher unbefriedigend war. Verschiedene HIT/AIT-Protokolle sollten hinsichtlich des optimalen Verhältnisses von Intervall- und Erholungsphasen (Anzahl, Dauer, Intensität) im Hinblick auf klinische Endpunkte verglichen werden; auch die Kombination eines HIT/AIT mit Krafttraining erscheint vielversprechend. Ziel ist letztlich die Definition von Krankheitsmustern, die in besonderer Weise von spezifischen Trainingsprotokollen profitieren, sodass eine individualisierte Trainingsintervention mit optimalem Ergebnis angestrebt werden kann. Mit zunehmender Studienzahl steigt auch die Information über die Rate unerwünschter Ereignisse und die allgemeine Sicherheit des Trainings. Unter Umständen erfordern intensivere Trainingsprotokolle zumindest anfangs eine erweiterte professionelle Supervision, was im Hinblick auf Kostenaspekte beachtenswert ist. Schließlich wäre für HIT/AIT auch der Nachweis einer Morbiditäts- und vor allem Mortalitätssenkung wünschenswert; dies wurde für ein moderates Training in der HF-ACTION-Studie zumindest für Patienten mit hohem Ausgangsrisiko immerhin bereits gezeigt.

Schlussfolgerung: Intervall oder Ausdauer im klinischen Alltag? Trotz einer gewissen Euphorie um sekundärpräventives Intervalltraining darf nicht vergessen werden, dass für moderate Trainingsformen immer noch weitaus umfassendere wissenschaftliche und klinische Erfahrungen vorliegen, sodass diese Trainingsform zu Recht den aktuellen klinischen Therapiestandard darstellt. Die momentane Studienlage lässt zwar hoffen, dass durch ein HIT/AIT gleiche oder gar bessere Effekte im Hinblick auf Belastbarkeit, Lebensqualität und möglicherweise auch kardiale Struktur und Funktion zu erzielen sind. Nichtsdestotrotz ist die Evidenz aber noch sehr gering, und die Zahl der in qualitativ adäquate HIT/AIT-Studien eingeschlossenen HF-Patienten liegt kaum über 100. Ein vollständiger Ersatz eines MCT durch HIT/AIT ist demnach im klinischen Alltag sicher noch kritisch zu werten, wenngleich die auch im Hinblick auf Trainingssicherheit positiven Eindrücke bisheriger Studien einen punktuellen Einsatz unter individueller ärztlicher Abwägung durchaus rechtfertigen. Praktisch empfiehlt sich aktuell am ehes29

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ten das in der Tabelle 1 (Seite 27) dargestellte Protokoll, welches in den meisten Studien zu Intervalltraining und auch in der fast abgeschlossenen SMARTEX-HF-Studie eingesetzt wurde. Eine erste eindeutig evidenzbasierte Empfehlung für den klinischen Einsatz eines Intervalltrainings bei Herzinsuffizienz ist nach Auswertung dieser Studie für das kommende Jahr zu erwarten.

Summary Beneficial effects of regular exercise in patients with heart failure on aerobic capacity, quality of life and at least partly on morbidity and mortality are supported by a wealth of literature. As the majority of studies employed moderate, continuous training intensities, this type of exercise represents a well-accepted clinical standard. However, recent reports on potentially superior effects of high-intensity interval training in this population have resulted in a discussion whether this approach should perhaps replace the current clinical practice of exercisebased cardiac rehabilitation. Interval training appears to be highly effective in increasing aerobic capacity, while favourable functional and structural cardiac adaptations have also been reported. This potentially significant paradigm shift still needs further scientific evidence and should currently at best be applied to single patients after individual consideration. The ongoing SMARTEX-HF-trial will, however, soon present initial definitive evidence on the effects of high-intensity interval training in heart failure patients. The present review addresses principles and effects of interval training based on recent studies and provides recommendations for future research and clinical practice. Keywords: Interval training, training intensity, heart failure, cardiac rehabilitation, exercise capacity 30

Dr. med. Axel Preßler Lehrstuhl und Poliklinik für Präventive und Rehabilitative Sportmedizin Klinikum rechts der Isar Technische Universität München Georg-Brauchle-Ring 56 (Campus C) 80992 München

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herzmedizin 2/2013