Die Herzratenvariabilität (HRV) stellt ein etabliertes Verfahren zur Beurteilung der autonomen Regulation und des Stresszustands im Leistungssport dar. Ziel der vorliegenden Studie war es, die physiologische Beanspruchung eines Skeletonathleten unter realen Trainingsbedingungen anhand mehrtägiger HRV-Messungen zu analysieren und bahnspezifische Unterschiede zu untersuchen. Hierzu wurde ein männlicher Topathlet (28 Jahre, 1,80 m, 84 kg) mithilfe eines tragbaren EKG-Sensors kontinuierlich über mehrere Tage hinweg auf zwei international etablierten Bobbahnen (Winterberg und St. Moritz) untersucht.

Die physiologische Belastung im Leistungssport ist ein zentraler Indikator für sportliche Leistungsfähigkeit, Trainingssteuerung und Regenerationsprozesse [1-7]. Im Skeleton-Schlittensport, einer Disziplin mit extrem kurzen, hochintensiven Belastungsphasen und großen psychophysiologischen Anforderungen, stellt die objektive Charakterisierung von Stressreaktionen eine besondere Herausforderung dar. Vor diesem Hintergrund wurden in der vorliegenden Studie ein mobiles,forschungsgeeignetes Sensorsystem eingesetzt, um mehrtägige Messungen an einem männlichen Topathleten durchzuführen. Konkret kam ein medizinisch präziser, tragbarer EKG- und Aktivitätssensor zum Einsatz, der kontinuierlich Herzaktivität und körperliche Bewegung erfasst und damit eine detaillierte Analyse der Herzfrequenzvariabilität und weiterer Stressparameter ermöglicht (movisens GmbH). Die mehrtägigen Messungen erlaubten es, deutliche Unterschiede im EKG-Signal vor, während und nach einzelnen Läufen zu identifizieren und diese systematisch in Beziehung zu Wettkampfsituationen und Erholungsphasenzu setzen. Weiterhin zeigten sich klare Unterschiede, die auf den Schwierigkeitsgrad der Bahn zurückzuführen waren. Auf dieser Grundlage wurde der Stresszustand des Athleten im Kontext der Wettkampfgestaltung bewertet und Aussagen über Belastungs- und Erholungsprozesse getroffen, die über konventionelle punktuelle Messungen hinausgehen.

Medizinische Grundlagen

Die Herzratenvariabilität (HRV) umfasst verschiedene Parameter, die unterschiedliche Aspekte der autonomen Regulation desHerz-Kreislauf-Systems widerspiegeln und somit Rückschlüsse auf den Stress-und Erholungszustand eines Athleten erlauben. Die Herzfrequenz (HR) beschreibt die Anzahl der Herzschläge pro Minute und stellt einen grundlegenden Indikator für die aktuellekardiovaskuläre Belastung dar.

Der Parameter SDNN (Standard Deviation of NN intervals) erfasst die Gesamtvariabilität der Herzschlagabstände und beschreibt die Anpassungsfähigkeit des Herzens an physische und psychische Belastungen. Er wird verwendet, um die allgemeine Regulationsfähigkeit des Organismus zu beurteilen. Der Wert hängt von der Messdauer ab und wird vor allem für Lanzeitmessungen eingesetzt. Der RMSSD (Root Mean Square of Successive Differences) spiegelt kurzfristige Schwankungen der Herzfrequenz wider und ist ein spezifischer Marker für die parasympathische (vagale) Aktivität. Er wird insbesondere zur Einschätzung der Regenerationsfähigkeit und Erholung herangezogen. Der pNN50-Wert gibt den prozentualen Anteil aufeinanderfolgender Herzschläge an, die sich um mehr als 50 ms unterscheiden. Auch dieser Parameter ist ein Indikator für dieparasympathische Aktivität und wird genutzt, um vagale Einflüsse auf die Herzfrequenz zu quantifizieren.

Im Frequenzbereich beschreibt die LF-Komponente (Low Frequency) sowohl sympathische als auch parasympathische Einflüsse, wird jedoch häufig im Kontext der sympathischen Modulation interpretiert. Die HF-Komponente (High Frequency) hingegen gilt als Marker der parasympathischen Aktivität und steht in engem Zusammenhang mit der Atmung (respiratorische Sinusarrhythmie). Das Verhältnis von LF zu HF (LF/HF-Ratio) wird verwendet, um die Balance zwischen sympathischem und parasympathischem Nervensystem abzuschätzen. Eine erhöhte Ratio deutet auf eine Dominanz des Sympathikus hin und wird häufig als Zeichen für Stress interpretiert.Der Baevskii Stressindex (SI) ist ein integrativer Parameter, der auf der Verteilung der RR-Intervalle basiert und die Aktivität des sympathischen Nervensystems widerspiegelt. Er wird eingesetzt, umden Grad der Stressbelastung bzw. der vegetativen Anspannung quantitativ zu erfassen.

Design der Studie

Im Rahmen der vorliegenden Untersuchung wurde ein männlicher Skeletonathlet der obersten Leistungsklasse analysiert. DerAthlet war zum Zeitpunkt der Messungen 28 Jahre alt, 1,80 m groß und wog 84,0 kg, was einem Body-Mass-Index (BMI) von 25,9 kg/m² entspricht.

Die Datenerhebung erfolgte unter realen Trainingsbedingungen auf zwei international etablierten Bobbahnen, in Winterberg sowie in St. Moritz. Ziel war es, den Stresszustand und die autonome Regulation unter unterschiedlichen äußeren und streckenspezifischen Bedingungen vergleichend zu erfassen.

Die Messung in Winterberg begann am 13.01.2026 um 22:41 Uhr und erstreckte sich über einen Zeitraum von insgesamt 2Tagen, 15 Stunden und 57 Minuten. Die zweite Messung wurde in St. Moritz durchgeführt und startete am 19.01.2026 um 22:42Uhr bei einer Gesamtdauer von 2 Tagen, 2 Stunden und 46 Minuten. Wettertechnisch unterschieden sich die absolvierten Läufe.Während in Winterberg eine Lufttemperatur von plus 4°C herrschte, waren es in St. Moritz minus 9°C.

Die beiden Bobbahnen unterscheiden sich deutlich in ihren technischen Charakteristika, was sich unmittelbar auf die physiologische Beanspruchung und damit auch auf die Herzratenvariabilität (HRV) eines Skeletonathleten auswirken sollte. Die Bahn in Winterberg ist eine moderne Kunsteisbahn mit einer Länge von 1.330 m, 15 Kurven und einem Gefälle von 9,8%. Sie zeichnet sich durch eine relativ „rhythmische“ Streckenführung aus, bei der sich technisch anspruchsvolle Passagen mit besserkontrollierbaren Abschnitten abwechseln. Demgegenüber steht die Natureisbahn in St. Moritz mit einer Länge von 1.722 und 19 Kurven, 8% Gefälle, jedoch einer deutlich größeren Laufzeit und teilweise komplexeren Kurvenkombinationen. Obwohl das durchschnittliche Gefälle vergleichbar ist, führt die größere Streckenlänge zu einer verlängerten Expositionszeit gegenüber hohen Geschwindigkeiten und Fliehkräften. Zudem ist die Bahn aufgrund ihrer Natureisbeschaffenheit weniger standardisiert, was höhereAnforderungen an die permanente sensorische und motorische Anpassung stellt.

Der eingesetzte EKG- und Aktivitätssensor (EcgMove 4, movisens GmbH) ist ein tragbarer Sensor zur mobilen Erfassung von Herzaktivität und körperlicher Bewegung im Alltag. Er wurde speziell für wissenschaftliche Anwendungen im Bereich der ambulanten Diagnostik und des Belastungsmonitorings entwickelt. Das Gerät misst ein einkanaliges Elektrokardiogramm (EKG) mit hoher zeitlicher Auflösung (Samplingrate 1.024 Hz) und ermöglicht dadurch eine präzise Bestimmung von Herzfrequenz und Herzratenvariabilität. Ergänzend erfasst der Sensor über integrierte Beschleunigungs-, Gyroskop-, Druck- und Temperatursensoren verschiedene Aktivitäts- und Umgebungsparameter. Ein zentraler Vorteil des EcgMove 4 ist die Möglichkeit des Langzeitmonitorings unter Alltagsbedingungen. Mit einer Batterielaufzeit von mehreren Tagen und interner Datenspeicherung können kontinuierliche Messungen von bis zu zwei Wochen durchgeführt werden, was insbesondere für die Analyse von Stress- und Belastungszuständen relevant ist.

Darüber hinaus erlaubt der Sensor sowohl eine Offline-Auswertung der Rohdaten als auch eine Echtzeitanalyse, bei der Parameterwie Herzfrequenz und HRV (z. B. RMSSD) direkt via Bluetooth übertragen werden können. Dadurch können die Sensoren sowohl im praxisnahen Monitoring von Athleten als auch in Studien eingesetzt werden, bei denen die physiologischen Parameter als Trigger zur Erfassung subjektiver Daten mittels Smartphone verwendet werden.

Ergebnisse und Interpretationen

Die Analyse der Herzratenvariabilität des Skeletonathleten zeigte deutliche Unterschiede zwischen den Läufen in Winterberg und St. Moritz. Die mittlere Herzfrequenz liegt in St. Moritz mit 79,14 bpm höher als in Winterberg (75,67 bpm), was bereits auf einegesteigerte kardiovaskuläre Beanspruchung während des Laufs hindeutet. Gleichzeitig sind alle zentralen Zeitbereichsparameterder HRV (SDNN, RMSSD und pNN50) in St. Moritz reduziert. Dies spricht für eine insgesamt geringere Variabilität der Herzfrequenz und insbesondere für eine verminderte parasympathische Aktivität, die typischerweise mit Erholung undRegeneration assoziiert ist.

Auch die Frequenzbereichsanalyse bestätigt dieses Bild: Sowohl die LF- als auch die HF-Komponenten sind in St. Moritz niedriger als in Winterberg, was auf eine insgesamt reduzierte autonome Modulationsfähigkeit hinweist. Die LF/HF-Ratio ist in beiden Fällenerhöht und zeigt eine deutliche sympathische Dominanz an, fällt jedoch in St. Moritz etwas geringer aus. Trotz dieser leichten Verschiebung bleibt das autonome Nervensystem klar in einem aktivierten, leistungsorientierten Zustand.

Der deutlich erhöhte Baevskii-Stressindex in St. Moritz (213,81 zu 181,4 in Winterberg) unterstreicht zusätzlich die stärkere vegetative Belastung und weist auf eine höhere Stressbeanspruchung des Organismus hin. Insgesamt ergibt sich somit das Bild, dass der Lauf in St. Moritz mit einer höheren physiologischen Beanspruchung, einer reduzierten HRV undeiner verstärkten sympathischen Aktivierung einhergeht.

Aus sportwissenschaftlicher Perspektive deutet dieses Muster auf eine höhere Gesamtbelastung in St. Moritz hin, die sowohl durch externe Faktoren wie die größere Höhenlage (ca. 1.800 m mit reduzierter Sauerstoffverfügbarkeit), als auch durch streckenspezifische Anforderungen oder erhöhte psychische Beanspruchung erklärt werden kann. Höchstwahrscheinlich spielt auch die Differenz von ca. 13 K in der Lufttemperatur eine Rolle.

Die reduzierte parasympathische Aktivität und die geringere HRV sprechen dafür, dass die Regulationsfähigkeit des autonomen Nervensystems eingeschränkt ist, was kurzfristig leistungsfördernd sein kann (im Sinne einer Aktivierung), langfristig jedoch einerhöhtes Risiko für unzureichende Regeneration oder Überlastung signalisiert. Für die Trainingssteuerung bedeutet dies, dass nach Belastungen in St. Moritz gezielt regenerative Maßnahmen eingeplant werden sollten, um eine vollständige Wiederherstellung der autonomen Balance zu gewährleisten.

Aus sensortechnischer Sicht weisen die Befunde auf eine deutlich erhöhte Stressreaktion des kardiovaskulären Systems in St.Moritz hin. Die Kombination aus erhöhter Herzfrequenz, reduzierter HRV und erhöhtem Stressindex kann als Zeichen einer akuten sympathikotonen Dominanz interpretiert werden.

Insbesondere unter Höhenbedingungen ist dies als physiologische Anpassungsreaktion zu werten, kann jedoch beiunzureichender Anpassung oder wiederholter Belastung ohne ausreichende Regeneration zu einer chronischen vegetativen Dysbalance führen. Dies könnte sich in erhöhter Ermüdung, reduzierter Leistungsfähigkeit oder einem erhöhten Risiko für funktionelle Überlastungssyndrome äußern. Daher ist eine kontinuierliche Überwachung der HRV sowie eine individualisierte Belastungssteuerung sinnvoll, um frühzeitig Anzeichen von Überbeanspruchung zu erkennen und präventiv gegenzusteuern.

Fazit (Traininggswissenschaftliche Perspektive)

Die vorliegenden Ergebnisse verdeutlichen, dass die Herzratenvariabilität ein sensibles und praxisrelevantes Instrument zurBewertung der trainingsbedingten Beanspruchung im Skeletonsport darstellt. Insbesondere die Kombination aus erhöhter Herzfrequenz, reduzierten HRV-Parametern und erhöhtem Stressindex in St. Moritz weist auf eine deutlich gesteigerte Gesamtbelastung hin, die über die reine Laufleistung hinausgeht und sowohl externe (Höhe, Temperatur, Bahncharakteristik) als auch interne Belastungsfaktoren widerspiegelt.

Aus trainingswissenschaftlicher Sicht ergibt sich daraus die Notwendigkeit einer differenzierten Belastungssteuerung in Abhängigkeit vom Wettkampfort. Während Belastungen wie in Winterberg offenbar besser toleriert werden und eine schnellere Wiederherstellung der autonomen Balance ermöglichen, erfordern die Bedingungen in St. Moritz gezielt eingeplante Regenerationsmaßnahmen. Dazu zählen insbesondere eine Anpassung der Trainingsumfänge, aktive Erholungsstrategien sowie gegebenenfalls eine Akklimatisationsphase zur Höhenanpassung.

Die reduzierte parasympathische Aktivität nach den Läufen in St. Moritz deutet zudem darauf hin, dass die Fähigkeit zur kurzfristigen Regeneration eingeschränkt ist. Dies kann bei unzureichender Steuerung zu kumulativer Ermüdung und Leistungseinbußen führen. Daher sollte die HRV im Trainingsprozess kontinuierlich überwacht werden, um individuelle Belastungsreaktionen frühzeitig zu erkennen und Trainingsinhalte dynamisch anzupassen.

Literatur

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