Atmung

Atmung ist weit mehr als eine lebenserhaltende Funktion – sie beeinflusst unser autonomes Nervensystem (ANS), die körperliche Leistungsfähigkeit und die Regeneration. Während Spitzensportler Atemtechniken gezielt zur Leistungssteigerung nutzen, gewinnt die bewusste Atmung auch in der klinischen Prähabilitation zunehmend an Bedeutung.

In den letzten Jahren rückt die Atmung zunehmend in den Fokus von Sportwissenschaft, Medizin und Psychologie. Atemtechniken erweisen sich nicht nur als leistungssteigerndes Tool im Spitzensport, sondern auch als therapeutisch wirksames Instrument zur Reduktion von Stress, Verbesserung der Regeneration und kardiovaskulären Prävention. In der Tat wissen wir mittlerweile, dass Angst und Stress Risikofaktoren sind, die mit einer erhöhten gesundheitlichen Komplikationsrate einhergehen. 

Stress inhibiert Heilung und fördert Komplikationen

Initial konnten Assoziationen zwischen dem Risiko von viralen Infekten der oberen Atemwege sowie einer verlangsamten Heilungsrate von Verletzungen der Haut nachgewiesen werden [1, 2]. Selbst nach invasiven Eingriffen konnte mittlerweile die Relevanz von psychologischem Stress für das operative Ergebnis nachgewiesen werden. Postoperative Wundheilungsstörungen oder entzündliche Exazerbationen wie bei der Arthrofibrose können die Folge sein [3, 4]. Ein Grund dafür scheint ein verändertes Immunsystem zu sein, das in Anwesenheit von psychologischem Stress in der Akutsituation entweder überaktiviert oder bei chronischer Belastung gehemmt sein kann [5, 6]. Was zunächst als Forschungszweig der Psychoneuroimmunologie begann, hat inzwischen Einzug in die klassische Schulmedizin gehalten. Insbesondere in der so genannten Prähabilitation, also der gezielten kör­per­lichen und mentalen Vorbereitung vor chirurgischen Eingriffen, gewinnen Methoden zur Stressregulation wie atembasierte Interventionen an Bedeutung. Studien belegen, dass kontrollierte Atemübungen präoperative Ängste reduzieren, postoperative Komplikationen mindern und die Rekonvaleszenz beschleunigen können [7, 8]. Die Atmung fungiert somit als integratives Bindeglied zwischen Körper und Geist – mit weitreichendem Potenzial für ­Gesundheit und Leistungsfähigkeit.

Atmung und das autonome Nervensystem (ANS)

Die Atmung ist direkt mit dem autonomen Nervensystem (ANS) verbunden, das grundlegend für die Steuerung lebenswichtiger Körperfunktionen ist. Im Gegensatz zu Herzschlag oder Verdauung lässt sich die Atmung jedoch bewusst kontrollieren – eine Eigenschaft, die therapeutisch genutzt werden kann. Das ANS unterteilt sich in den Sympathikus (aktivierend) und Parasympathikus (beruhigend). Besondere Relevanz kommt dem Vagusnerv zu, der als zentraler Akteur des Parasympathikus gilt. Seine Aktivität lässt sich über die Herzfrequenzvariabilität (HRV) messen, ein Marker für die Fähigkeit des Körpers, flexibel auf Belastungen zu reagieren. Studien zeigen: Ein hoher Vagustonus steht in engem Zusammenhang mit einer verbesserten Stressresilienz, erhöhter Erholungsfähigkeit und geringerer Morbidität [9]. Eine besonders effektive Methode zur Stimulation des Parasympathikus ist das slow-paced breathing, also eine verlangsamte Atmung mit etwa sechs Atemzügen pro Minute. Dieser Rhythmus führt nachweislich zu einer Synchronisierung von Atmung und Herzfrequenz (Respiratorische Sinusarrhythmie) und steigert die vagale Aktivität. Dadurch wird ein Zustand innerer Ruhe erreicht, der sowohl bei Hochleistungssportlern als auch in klinischen Settings wie der Prähabilitation therapeutische Wirkung entfalten kann.

Slow Paced Breathing beruhigt sofort das ANS

Die Atemübung wurde durch ein Video auf einem Computerbildschirm angeleitet, auf dem sich ein Wassertropfen kreisförmig auf und ab bewegte. Wenn der Tropfen nach oben wanderte, musste der Teilnehmer einatmen, wenn der Tropfen nach unten wanderte, musste der Teilnehmer ausatmen. Zunächst war die Dauer der Ein- und Ausatmung gleich (4 sec), dann wurde die Ausatmung nach und nach länger als die Einatmung (4 sec ein und 6 sec aus). Die gesamte Übung dauerte fünf Minuten (Abb.).

Body Oxygen Level Test (BOLT-Test): Ein Indikator für Fitness und Atemökonomie

Der Body Oxygen Level Test (BOLT-Test) ist ein einfaches, aber aussagekräftiges Verfahren zur Bestimmung der individuellen Sauerstoffverwertung und der Toleranz gegenüber Hypoxie und Hyperkapnie. Der Test misst die Dauer der Atemanhaltezeit nach einer entspannten Ausatmung bis zum ersten deutlichen Atemimpuls. Eine kurze BOLT-Zeit (< 10 Sekunden) weist auf eine schlechte Fitness und eine eingeschränkte Atemökonomie hin, während eine Zeit von über 40 Sekunden eine sehr gute Fitness signalisiert. Der BOLT-Test basiert auf den Arbeiten von Dr. Konstantin Buteyko, einem ukrainischen Arzt, der in den 1950er Jahren die Buteyko-Methode entwickelte, um Atemstörungen und deren Auswirkungen auf die Gesundheit zu behandeln. Aktuelle sportmedizinische Ansätze nutzen den BOLT-Test zunehmend, um die Effizienz der Sauerstoffnutzung, die Pufferkapazität des Körpers und die Leistungsfähigkeit von Sportlern objektiv zu bewerten und gezielt zu optimieren.

Testung der Hypoxie- bzw. Hyperkapnie-Toleranz

• O2 und CO2 Sollwert-Regelkreise
• Pufferkapazitäten
• Sauerstoffverwertung

BOLT-Test:

• Ruhig sitzen
• Entspannt Atmen
• Test beginnt mit einer entspannten Ausatmung
• Test endet mit erstem Atemimpuls

Ergebnis:

• <10 sec: sehr schlechte Fitness
• 10 – 20 sec: grenzwertig kompensierte Fitness
• 20 – 30 sec: mittelmäßige Fitness
• 30 – 40 sec: gute Fitness
• > 40 sec: sehr gute Fitness

Leistungssteigerung durch Atemtechniken

In der modernen Trainingswissenschaft und im Biohacking gelten Atemtechniken längst als leistungssteigerndes „tool“. Dabei geht es nicht nur um Sauerstoffaufnahme, sondern vor allem um die gezielte Regulation physiologischer und mentaler Zustände. Folgende Methoden haben sich besonders bewährt:

1. Resonanzfrequenzatmung

Jeder Mensch besitzt eine individuelle Atemfrequenz, bei der Herzschlag und Atmung optimal aufeinander abgestimmt sind – die sogenannte Resonanzfrequenz. Durch das Training dieser Atemfrequenz lässt sich die HRV nachhaltig verbessern. Die Effekte reichen von besserer mentaler Klarheit bis hin zu einer gesteigerten Ausdauerleistung.

2. CO₂-Toleranztraining

Moderne Lebensweisen mit viel Sitzen, flacher Atmung und Stress führen oft zu einer unbewussten Hyperventilation. Dadurch sinkt der CO₂-Spiegel im Blut, was die Sauerstoffabgabe an die Zellen reduziert. Durch gezieltes CO₂-Tole-
ranztraining wird die Fähigkeit des Körpers verbessert, mit erhöhten CO₂-Konzentrationen umzugehen – ein Prozess, der die Sauerstoffverwertung optimiert und Leistungsabfälle verhindert.

3. Box Breathing

Diese Methode, bekannt aus dem Mentaltraining von Spezialeinheiten, besteht aus vier gleich langen Atemphasen: Einatmen, Atemhalten, Ausatmen, Atemhalten – jeweils über vier Sekunden. Box Breathing fördert die mentale Fokussierung, senkt den Cortisolspiegel und ist ein effektives Mittel zur akuten Stressreduktion – sowohl im Wettkampf als auch im Alltag.

Diese Techniken zeigen eindrucksvoll, wie bewusstes Atmen weit über die physiologische Funktion hinaus wirkt. Sie eröffnen neue Perspektiven im Training, der Regeneration und der Prävention von kardiovaskulären Erkrankungen [10].

Atemregulation in der klinischen Prävention (Prähabilitation)

Die Prähabilitation verfolgt das Ziel, Patienten physisch und psychisch auf bevorstehende Operationen vorzubereiten. In Kombination mit Bewegung, Ernährung und mentaler Unterstützung können Atemtechniken dabei helfen, postoperative Risiken zu minimieren. Die Vorteile umfassen:

• Reduktion präoperativer Angst durch vagus stimulierende Atemübungen
• Steigerung der Lungenkapazität und Atemeffizienz
• Verbesserte Sauerstoffversorgung des Gewebes
• Reduktion von Entzündungs­markern und Stresshormonen

In einer randomisierten Studie von Rosenfeldt et al. (2011) zeigte sich, dass ein zweiwöchiges Atemtraining vor einer Herzoperation nicht nur die Komplikationsrate senken, sondern auch die Aufenthaltsdauer im Krankenhaus verkürzen kann [9]. Eine integrative Kombination aus Atemübungen, Bewegungstherapie und psychologischer Begleitung hat das Potenzial, die Standards der präoperativen Versorgung grundlegend zu verändern – hin zu einer ganzheitlichen und patientenzentrierten Medizin [8].

Entspannung und Regeneration durch Atmung

Chronischer Stress zählt zu den größten Gesundheitsrisiken unserer Zeit. Er verändert Atemmuster, fördert flache Brustatmung und Hyperventilation – mit negativen Folgen für Sauerstoffversorgung und Nervensystem. Atemtechniken können diesem Teufelskreis ent­-
gegenwirken. 

Tiefe Bauchatmung, 4-7-8-Atmung und kohärentes Atmen sind Techniken, die eine sofortige Aktivierung des Parasympathikus bewirken. Die Effekte sind beeindruckend:

• Reduktion von Herzfrequenz und Blutdruck
• Steigerung von Schlafqualität und Erholung
• Verbesserung der Emotionsregulation und kognitiven Leistungsfähigkeit

Diese Techniken sind nicht nur für Patienten oder Sportler geeignet – sie lassen sich auch unkompliziert in den (Berufs-)Alltag integrieren. Schon wenige Minuten bewusster Atmung täglich können langfristig zu mehr Gelassenheit, Gesundheit und Vitalität führen.

Kräftigung durch Atmung

Neben seiner beruhigenden können wir uns auch der kräftigenden Wirkungsweise der Atmung bedienen. Es sei in diesem Kontext zu erwähnen, dass die Prähabilitation das Individuum nicht nur vor perioperativen Komplikationen schützen, sondern auch ein möglichst rasches Wiedererlangen der alltäglichen Selbstständigkeit ermöglichen kann [7]. Bei einem Großteil chirurgischer Patienten treten nach Vollnarkose pulmonale Komplikationen auf, bei denen das Atemvolumen, -Antrieb und -Funktion (bspw. Atelektase, Bronchospasmen, Ödem) eingeschränkt sind [11]. Hier ist eine entsprechende Risikostratifizierung zur Identifikation der entsprechenden Personengruppe zu empfehlen. Dabei bietet gezieltes Atemtraining – aktiv oder assistiv – eine wichtige interventionelle Komponente, die bislang zu wenig Beachtung findet [12, 13]. Angeleitet oder durch Hilfsmittel gefördert, kann somit die Atemkapazität und körperliche Belastbarkeit gesteigert werden, was einen direkten positiven Einfluss auf das individuelle funktionelle Ergebnis hat, Komplikationen minimiert und die Heilung fördert. Sollte der gesundheitliche Status ein körperliches Training zum Aufbau oder Erhalt der physiologischen Fitness – kardiovaskulär, aerob und muskulär- nicht erlauben [8], so kann das Inspiratory Muscle Training (IMT) eine große Hilfe sein. 

Anders als Medikamente benötigen epigenetische Veränderungen eine entsprechende Zeit für eine relevante zelluläre Anpassung, die Tage bis Wochen benötigen kann. Zwar sind bereits nach einer ersten Trainingssitzung Adaptionen nachweisbar, diese gewinnen mit der Zeit jedoch zunehmend an Relevanz für den Organismus. Von daher sei an dieser Stelle betont, dass auch ein entsprechend prärehabilitatives Atemtraining möglichst rechtzeitig (2 – 4 Wochen) vor einer Intervention begonnen werden sollte.

Fazit & Ausblick

Die Atmung ist ein machtvolles, oft unterschätztes Instrument zur Leistungssteigerung, Stressbewältigung und kardiovaskulären Prävention. Sie bietet einen direkten Zugang zu unserem autonomen Nervensystem und eröffnet neue Perspektiven in Medizin, Psychologie und Sport. Atemtechniken sollten künftig systematisch in Sportprogramme, klinische Therapien und Gesundheitsvorsorge integriert werden. Der Trend zur Individualisierung – etwa durch HRV-Messung oder Atemanalysen – ermöglicht eine personalisierte Anwendung mit maximalem Nutzen. In einer zunehmend komplexen und belastenden Welt kann die Rückbesinnung auf den einfachsten, natürlichsten Rhythmus – den Atem – zu einem Schlüssel für ­Gesundheit, innere Ruhe und menschliches Potenzial werden.

Literatur

[1] Gouin, J. P., Kiecolt-Glaser, J. K., Malarkey, W. B., & Glaser, R. (2008). The influence of anger expression on wound healing. Brain, behavior, and immunity, 22(5), 699–708. https://doi.org/10.1016/j.bbi.2007.10.013

[2] Cohen, Sheldon, David AJ Tyrrell, and Andrew P. Smith.  1991

[3] Britteon, P., Cullum, N., & Sutton, M. (2017). Association between psychological health and wound complications after surgery. The British journal of surgery, 104(6), 769–776. https://doi.org/10.1002/bjs.10474

[4] Usher, Kayley M., et al. 2019

[5] Chan, Hung, et al. „Psychological stress increases skin infection through the action of TGFβ to suppress immune-acting fibroblasts.“ Science Immunology 10.106 (2025): eads0519. DOI: 10.1126/sciimmunol.ads0519

[6] Chen, Xuejie, et al. „HPA-axis and inflammatory reactivity to acute stress is related with basal HPA-axis activity.“ Psychoneuroendocrinology 78 (2017): 168-176.

[7] Gillis, C., Ljungqvist, O., & Carli, F. (2022). Prehabilitation, enhanced recovery after surgery, or both? A narrative review. British Journal of Anaesthesia, 128(3), 434–448. https://doi.org/10.1016/j.bja.2021.12.007

[8] Le Roy, B., Selvy, M., & Slim, K. (2016). The concept of prehabilitation: What the surgeon needs to know?Journal of Visceral Surgery, 153(2), 109–112. https://doi.org/10.1016/j.jviscsurg.2016.01.001

[9] Rosenfeldt, F., et al. (2011). Physical conditioning and mental stress reduction—a randomised trial in patients undergoing cardiac surgery. BMC Complementary and Alternative Medicine, 11, 20.https://doi.org/10.1186/1472-6882-11-20

[10] Abreu, A. (2018). Prehabilitation: Expanding the concept of cardiac rehabilitation. European Journal of Preventive Cardiology, 25(9), 970–973. https://doi.org/10.1177/2047487318763666

[11] Miskovic, A., and A. B. Lumb. „Postoperative pulmonary complications.“ BJA: British Journal of Anaesthesia 118.3 (2017): 317-334.

[12] Assouline, Benjamin, et al. „Preoperative exercise training to prevent postoperative pulmonary complications in adults undergoing major surgery. A systematic review and meta-analysis with trial sequential analysis.“ Annals of the American Thoracic Society 18.4 (2021): 678-688.

[13] Vetrugno, Luigi, et al. „Noninvasive respiratory support in the perioperative setting: a narrative review.“ Frontiers in Medicine 11 (2024): 1364475.

Weiterführende Literatur

Buteyko, K. P. (1957). „The Method of Voluntary Elimination of Deep Breathing.“ Moscow Medical Institute.

Buxton, J. D., Grose, H. M., DeLuca, J. D., Donofrio, T. P., LePre, V. R., Parrish, C. W., Gerhart, H. D., & Prins, P. J. (2024). The Effects of Slow Breathing during Inter-Set Recovery on Power Performance in the Barbell Back Squat. Journal of human kinetics, 93, 93–103. https://doi.org/10.5114/jhk/185935

Laborde, S., Allen, M. S., Borges, U., Dosseville, F., Hosang, T. J., Iskra, M., Mosley, E., Salvotti, C., Spolverato, L., Zammit, N., & Javelle, F. (2022). Effects of voluntary slow breathing on heart rate and heart rate variability: A systematic review and a meta-analysis. Neuroscience and biobehavioral reviews, 138, 104711. https://doi.org/10.1016/j.neubiorev.2022.104711

Pathan, F. K. M., Pandian, J. S., Shaikh, A. I., Ahsan, M., Nuhmani, S., Iqbal, A., & Alghadir, A. H. (2023). Effect of slow breathing exercise and progressive muscle relaxation technique in the individual with essential hypertension: A randomized controlled trial. Medicine, 102(47), e35792. https://doi.org/10.1097/MD.0000000000035792

Turankar, A. V., Jain, S., Patel, S. B., Sinha, S. R., Joshi, A. D., Vallish, B. N., Mane, P. R., & Turankar, S. A. (2013). Effects of slow breathing exercise on cardiovascular functions, pulmonary functions & galvanic skin resistance in healthy human volunteers – a pilot study. The Indian journal of medical research, 137(5), 916–921.

Zou, Y., Zhao, X., Hou, Y. Y., Liu, T., Wu, Q., Huang, Y. H., & Wang, X. H. (2017). Meta-Analysis of Effects of Voluntary Slow Breathing Exercises for Control of Heart Rate and Blood Pressure in Patients With Cardiovascular Diseases. The American journal of cardiology, 120(1), 148–153. https://doi.org/10.1016/j.amjcard.2017.03.247

Autoren

Felix Strobl

absolvierte sein Studium der Neurowissenschaften (MSc) am King’s College London. Er ist als Business Development Manager bei der Ayus Medical Group AG in Zug tätig. Zuvor war er als medizinisch-wissenschaftlicher Manager für die Forschungskommunikation bei Scanderra LLB AG in Basel tätig. Als Innovation Advisor für das Ageing Research at King’s (ARK) und wissenschaftlicher Mitarbeiter der European Society of Preventive Medicine (ESPM) verbindet er neurowissenschaftliche Erkenntnisse mit präventivmedizinischer Praxis. In der Vergangenheit war er als Rettungssanitäter in der Notfallmedizin beschäftigt. Er ist zudem ausgebildeter Tenor mit internationaler Bühnenerfahrung.

Dr. med. Robert Percy Marshall

ist Facharzt für Physikalische und Rehabilitative Medizin und seit 2018 Mannschaftsarzt von RB Leipzig. Zuvor war er als Gründungsmitglied des Athleticums am Universitätskrankenhaus Hamburg-Eppendorf seit 2012 für die medizinische Betreuung des HSV, zunächst für das komplette NLZ, von 2014 – 2017 auch stellvertretend für die Bundesligamannschaft zuständig. Spezialgebiete: konservative Orthopädie, alternative Heilmethoden, Mikronährstofftherapie. Außerdem ist er wiss. Beirat der sportärztezeitung.