Die Hochtontherapie ist eine spezielle Form der Elektrotherapie, bei der die Amplitude (Stromintensität) und die Frequenz (zwischen 4.096 und 32.768 Hertz) gleichzeitig moduliert werden. Je höher die Frequenz, desto mehr Energie kann entsprechend der individuellen Schwellenkurve der Stromempfindung des Patienten eingeschleust werden. Sie ist seit Jahren im klinischen Kontext etabliert und zeigt nachweislich positive Effekte, insbesondere bei degenerativen Erkrankungen wie Polyneuropathien [6, 7]. Weitere Wirksamkeitsnachweise liegen u. a. für das Tarsaltunnelsyndrom [2], zirkulatorische Enzephalopathien [8] sowie posttraumatische Belastungsstörungen und traumatische Hirnverletzungen vor [1]. Im sportwissenschaftlichen Kontext deuten erste Studien darauf hin, dass eine mehrwöchige Anwendung der Hochtontherapie nach intensiven Kraftbelastungen zu signifikanten Verbesserungen der Maximalkraft und Kraftausdauer führt [4, 5]. Ob sich diese Effekte auch auf die Ausdauerleistungsfähigkeit übertragen lassen, ist Gegenstand der vorliegenden Untersuchung.

Studiendesign und Probandenkollektiv

Es wurde ein randomisiertes Prä-Post-Design mit intraindividuellem Vergleich (Within-Subject-Design; Armseite: therapiert vs. nicht therapiert) durchgeführt. An der achtwöchigen Interventionsstudie nahmen drei Frauen (Alter: 30,7 ± 16,0 Jahre; BMI: 22,4 ± 0,8 kg / m²) und sieben Männer (Alter: 31,3 ± 8,2 Jahre; BMI: 22,0 ± 2,8 kg/m²) der deutschen Rollstuhlrugby-Nationalmannschaft teil. Die Ausdauerleistungsfähigkeit wurde unilateral auf einem Handkurbelergometer mittels eines standardisierten Stufentests ermittelt (Startleistung: 10 W; Steigerung um 10 W alle 2 Minuten bis zur Ausbelastung). Vor und nach jeder Belastungsstufe wurden die Laktat- und Glukosekonzentration aus kapillarem Ohrblut mittels ampero­metrischer Analyse sowie der Blutdruck bestimmt; die Herzfrequenz wurde kontinuierlich mittels Brustgurt und EKG aufgezeichnet (Abb. 1). Die Reihenfolge der Testung von rechtem und linkem Arm wurde randomisiert, sodass jeweils fünf Probanden zunächst mit dem rechten beziehungsweise linken Arm getestet wurden. Zwischen den beiden Prätestungen wurde eine einstündige passive Pause eingehalten. Nach acht Wochen wurden die Untersuchungen unter identischen Bedingungen wiederholt; die Testungen erfolgten zur gleichen Tageszeit und in der gleichen Reihenfolge wie im Prätest.

Intervention

Die Hochtonbehandlung erfolgte mit dem HiToP® 1touch Therapiegerät unter Verwendung von Frequenzen im Bereich von 4.096 bis 32.768 Hz und wurde über das Programm SimulFAMi gesteuert. Unmittelbar nach dem Prätest wurden die Teilnehmenden durch geschultes Fachpersonal in die Durchführung der Behandlung sowie in das Anlegen der Kontaktpads mittels elastischer Bandagen eingewiesen (Abb. 2). Die zu behandelnde obere Extremität wurde randomisiert zugewiesen, wobei jeweils fünf Probanden den rechten und fünf den linken Arm behandelten. Die Anwendung erfolgte eigenständig und sollte möglichst täglich für 60 Minuten durchgeführt werden. Jedem Probanden wurde für die gesamte Dauer des Interventionszeitraums ein Therapiegerät zur Verfügung gestellt. Die einzelnen Therapiezeiten wurden im Gerät gespeichert.

Datenauswertung und statistische Analyse

Die statistische Auswertung erfolgte mit IBM SPSS Statistics (Version 24). Als primärer Endpunkt wurden die maximal erreichten Wattminuten definiert. Herzfrequenz-, Laktat-, Glukose- und Blutdruckwerte wurden als sekundäre Endpunkte analysiert. Zur Überprüfung von Veränderungen wurde eine zweifaktorielle Varianzanalyse mit Messwiederholung (2 × 2) durchgeführt, mit den beiden Within-Subject-Faktoren Zeit (Prä vs. Post) und Armseite (therapiert vs. nicht therapiert). Die Normalverteilung der Differenzwerte wurde mittels Shapiro-Wilk-Test überprüft. Aufgrund von jeweils zwei Ausprägungen pro Faktor war die Voraussetzung der Sphärizität erfüllt. Bei signifikanten Interaktionseffekten wurden Post-hoc-Analysen mittels gepaarter t-Tests durchgeführt. Ergänzend wurde zur Robustheitsprüfung ein Wilcoxon-Vorzeichen-Rangtest für die Prä-Post-Vergleiche innerhalb der Armseiten herangezogen. Das Signifikanzniveau wurde auf p < 0,05 festgelegt. Effektstärken wurden als partielles Eta-Quadrat (η²_p) für die Varianzanalyse sowie als Cohen’s d für abhängige Stichproben für paarweise Vergleiche berechnet.

Ergebnisse

Ein Teilnehmer musste aufgrund einer Verletzung die Intervention abbrechen; zudem konnte eine Spielerin im Posttest nur submaximal belastet werden. Damit wurden acht Personen, sechs Spieler und zwei Spielerinnen, für die Auswertung erfasst. Die Auswertung der im Programm SimulFAMi gespeicherten Nutzungsdaten ergab eine mittlere tägliche unilaterale Anwendungszeit von 36,5 ± 16,3 Minuten. Die im Stufentest erreichte Arbeit in Wattminuten nahm nach der trainingsbegleitenden Hochtontherapie auf der therapierten Armseite im Mittel um 77,2 W·min und auf der nicht therapierten Armseite um 21,1 W·min zu (siehe Abb. 3).

Varianzanalyse und Effektstärkenberechnung ergaben eine signifikante Interaktion zwischen Zeit und Armseite F(1,7) = 7,78, p = 0,014, η²_p = 0,36. Dies weist darauf hin, dass sich die Veränderung über die Zeit zwischen Interventions- und Kontrollarmseite bei einem großen Interaktionseffekt signifikant unterscheidet. Post-hoc-Analysen ergaben, dass die Leistungssteigerung auf der therapierten Armseite signifikant war (p = 0,01, 95 %-Konfidenzintervall 22,4 bis 131,8 W·min). Auch unter nichtparametrischen Annahmen ist das Ergebnis signifikant (Wilcoxon-Vorzeichen-Rangtest: p = 0,008). Im Kontrollarm gab es keinen statistisch signifikanten Unterschied zwischen Prä- und Postmessung (p = 0,25). Für Herzfrequenz-, Laktat-, Glukose- und Blutdruckwerte zeigten sich keine statistisch signifikanten Unterschiede zwischen dem therapierten und dem nicht therapierten Arm.

Diskussion

Die vorliegenden Ergebnisse zeigen, dass eine trainingsbegleitende Anwendung der Hochtontherapie zu einer signifikant größeren Verbesserung der Ausdauerleistungs-fähigkeit auf der therapierten im Vergleich zur nicht therapierten Armseite führte. Der beobachtete Interaktionseffekt war groß (η²_p = 0,36), was auf eine substanzielle praktische Relevanz hinweist. Dies spricht für die Unterstützung regenerativer Prozesse durch die Hochtontherapie mit schnellerer Adaptation. Dies kann u. a. auf eine verbesserte Mikrozirkulation, eine beschleunigte metabolische Clearance oder neuromuskuläre Effekte zurückzuführen sein, wie sie auch aus Studien im Kraftbereich beschrieben werden. Im Gegensatz zur Leistungssteigerung zeigten sich keine signifikanten Veränderungen in den physiologischen Parametern Herzfrequenz, Laktat, Glukose oder Blutdruck. Dies deutet darauf hin, dass die beobachteten Leistungssteigerungen nicht primär durch Veränderungen kardiovaskulärer oder metabolischer Adaptationen erklärbar sind, sondern möglicherweise auf periphere oder neuromuskuläre Anpassungen zurückzuführen sind. Die Ergebnisse stehen im Einklang mit Untersuchungen im Krafttraining [3 – 5], erweitern diese jedoch erstmals auf den Bereich der Ausdauerleistungsfähigkeit.

Fazit

Zusammenfassend deutet die vorliegende Studie darauf hin, dass die trainingsbegleitende Anwendung der Hochtontherapie die Ausdauerleistungs­fähig-
keit signifikant verbessern kann. Der große Interaktionseffekt spricht für eine relevante unterstützende Wirkung auf trainingsinduzierte Anpassungsprozesse. Weitere Studien mit größeren Stichproben sind erforderlich, um die Wirksamkeit und die zugrunde liegenden Mechanismen für die Leistungseffekte weiter zu klären.

Literatur

1. Babov, K. D., Zabolotna, I. B., Plakida, A., Volyanska, V. S., Babova, I. K., Gushcha, S., & Kolker, I. A. (2022). The effectiveness of high-tone therapy in the complex rehabilitation of servicemen with post-traumatic stress disorder complicated by traumatic brain injury. Neurological Sciences, 44(3), 1039–1048.
2. Dawah RM, Seddik F, & Grase MO. The effect of high tone external muscle stimulation on polyneuropathy: a systematic review and meta-analysis. Health, Sport, Rehabilitation. 2023;10(2).
3. Hauger A, Reiman M, Bjordal J, Sheets C, Ledbetter L, & Goode A. (2018. Neuromuscular electrical stimulation is effective in strengthening the quadriceps muscle after anterior cruciate ligament surgery. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 26, 399–410.
4. Engelmann, M. (2025). Einfluss der Hochtontherapie auf die Muskelkraft und Kraftausdauer im Rahmen eines Trizeps-Trainingsprogramms. Unveröffentlichte Masterarbeit. Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg.
5. Hottenrott, K. Schmetzer, F., & Möhle, M. (2024). Validierung der Hochtontherapie zur Steigerung von Maximalkraft und Kraftausdauer. Leistungssport 54 (2), 28-32.
6. Humpert, P. M., Rudofsky, G., Morcos, M., Bierhaus, A., & Nawroth, P. P. (2006). Hochfrequente Muskelstimulation zur Behandlung schmerzhafter Neuropathie bei Typ 2 Diabetikern verbessert die mikrovaskuläre Endothelzellfunktion. Diabetologie und Stoffwechsel, 1(S 1), A128.
7. Reichstein, L. (2005). Effektive Behandlung der symptomatischen diabetischen Polyneuropathie durch hochfrequente externe Muskelstimulation.
8. Shmakova IP & Afanasyeva Ya S (2004) Application of high-tone therapy in rehabilitation of patients with dyscirculatory encephalopathies of the I – II stage. Int J Immunorehabil 6(1):178–179

Dass dies im Leistungs- und Hochleistungssport nicht trivial ist, liegt darin begründet, dass Trainingsreize mit zunehmender Leistungsfähigkeit des Sportlers immer dichter aufeinanderfolgend gesetzt werden und auch intensiver und umfangreicher sein müssen, um wirksam zu werden. Dies führt dazu, dass der durch eine Trainingseinheit ausgelöste akute Ermüdungszustand meist noch bis zur nächsten Trainingseinheit anhält, was im Leistungssport vielfach auch gewollt ist. Der Sportler befindet sich bereits vor Beginn der neuen Trainingseinheit im Zustand der Untererholung oder in einem funktionalen Overreaching (FOR). Die sportliche Leistungsfähigkeit kann in dieser Phase noch durchaus auf hohem Niveau sein, ist aber in der Regel leicht herabgesetzt. Wird das Training ohne Regenerationsphase fortgesetzt, kann es zum nicht funktionalen Overreaching (NFOR) und schließlich zum Übertrainingszustand mit zum Teil erheblichem Leistungsverlust kommen [1]. 

Aufgrund der Vielzahl stimmungs- und leistungsbeeinträchtigender Symptome beim Übertraining und dem damit einhergehenden schlechten Leistungszustand, sucht die Trainingsforschung nach Frühindikatoren bzw. Risikoprädiktoren des Übertrainingssyndroms. Studien und eigene Erfahrungen mit Hochleistungssportlern deuten darauf hin, dass die zeitlich engmaschige Bestimmung der efferenten Vagusaktivität während eines Lagewechseltests in dieser Hinsicht vielversprechend ist. 

Efferente Vagusaktivität 

Das autonome Nervensystem (ANS) kann als Hauptintegrationssystem für die Vielzahl von afferenten Signalen aufgefasst werden, die in Ruhe und während sportlicher Aktivität entstehen. Insofern erscheint es sinnhaft, die ANS-Aktivität im Sinne eines Effektparameters während der verschiedenen Trainingsphasen zu erfassen und zum Regenerationsmanagement zu nutzen. Bisherige Studien belegen, dass sich ein guter Erholungszustand in hohen vagalen HRV-Parametern zeigt [2–4] und als Voraussetzung für intensives Training anzusehen ist. Anhand prospektiv randomisiert-kontrollierter Trainingsstudien konnte gezeigt werden, dass mit einem HRV-Monitoring die Leistungsentwicklung in Ausdauersportarten positiv beeinflusst werden kann [5,6]. Retrospektive Trainings- und HRV-Analysen belegen, dass vagale HRV-Parameter geeignet sind, ein funktionales oder nichtfunktionales Overreaching (NFOR) zu detektieren [7]. In mehreren Studien konnte gezeigt werden, dass sich die efferente Vagusaktivität in Abhängigkeit vom körperlichen Aktivitäts- bzw. Trainingsstatus eines Individuums in charakteristischer Weise verändert. Dabei ist das Ausmaß der körperlichen Aktivität invers positiv mit der efferenten Vagusaktivität [8] und negativ mit der efferenten Sympathikusaktivität [9] korreliert. Bereits nach einem mehrwöchigen moderaten Ausdauertraining steigt sowohl bei Freizeit- als auch bei Leistungssportlern die Vagusregulation signifikant an. Auch in einer Overloadphase von bis zu drei Wochen kann die vagale Aktivität bei gleichzeitiger vorübergehender Abnahme der Leistungsfähigkeit ansteigen. Man würde dies dann als FOR bezeichnen, sofern die Leistungsfähigkeit nach einer kurzen Regenerationsphase von bis zu einer Woche wieder hergestellt ist oder sogar das Ausgangsniveau übersteigt. Ein FOR würde auch dann vorliegen, wenn in der Overloadphase die vagale Aktivität vorübergehend sinkt und in der Entlastungsphase sofort wieder ansteigt. Dies beobachten wir meist bei sehr gut trainierten Ausdauerathleten, bei denen bereits eine hohe efferente Vagusaktivität vorliegt. Kritisch wird es allerdings, wenn es in der mehrtägigen Entlastungsphase nicht wieder zum Anstieg der efferenten Vagusaktivität kommt und ein NFOR vorliegt. Eine optimale Wettkampfleistung ist dann nicht zu erwarten [7]. 

Prospektives Regenerationsmanagement 

Für ein prospektives Regenerationsmanagement empfiehlt es sich im ersten Schritt, über mehrere Tage die Auslenkung vagaler HRV-Parameter (siehe Tabelle) bei weitgehend regenerativen Trainingsbelastungen zu bestimmen. Nach dieser sogenannten individuellen Baselinebestimmung kann im zweiten Schritt das geplante Trainingsprogramm starten. Entscheidend für den Trainingsfortschritt wird es jetzt sein, den Verlauf der HRV in Bezug zum Training richtig zu analysieren und notwendigen Abweichungen vom erstellten Trainingsplan auf Basis der HRV-Veränderungen vorzunehmen. Korrekturen sollten erst aus einem mehrtägigen Trend oder einem 7-Tage-Durchschnittswert erfolgen. Geringfügige Auslenkungen oder einzelnen Ausreißer über oder unter dem Baselinebereich bzw. dem individuellen Referenzwert (Durchschnittswert aller vorangegangenen Messungen) rechtfertigen keine Trainingsplankorrektur [10]. 

Ein guter Erholungszustand zeigt sich in einer hohen efferenten Vagusaktivität im Liegen und einer niedrigen im Stehen bezogen auf die individuellen Referenzwerte [11]. Typische trainingsinduzierte Veränderungen lassen sich aus Herzfrequenz-Tachogrammen der Liegend-­Stehend-Messung (je 3 min) mit Bestimmung vagaler HRV-Parameter ableiten (Abb. 2). Die obere Grafik (2A) zeigt den Verlauf der Herzfrequenz (Hf) im Liegen und Stehen bei gesunden, ausdauertrainierten und leistungsfähigen Athleten. Die Hf ist niedrig in liegender Position und steigt rasch während des aktiven Aufstehens an. Anschließend erfolgt eine Gegenregulation. Bei guter Kreislaufstabilität bleibt die Hf in stehender Position höher als die HF im Liegen. Im Stehen zeigt sich eine drei- bis vierfache Abnahme der Vagus-HRV-Indizes von den individuellen Referenzwerten im Liegen. Hoch intensives Training über mehrere Tage kann eine verstärkte sympathische Regulation auslösen, was zu einem Anstieg der Hf (Verringerung der Vagus-Aktivität) im Liegen und im Stehen führt (2B). Ein hohes Volumentraining kombiniert mit hoch intensiven Trainingseinheiten über mehrere Tage äußerst sich meist in einem Anstieg der Hf im Stehen. Der Unterschied zwischen der Hf im Liegen und Stehen vergrößert sich (2C). Eine starke Erhöhung des aeroben Volumentrainings über 1 bis 2 Wochen (z. B. Trainingslager) kann starke Veränderungen im Hf-Tachogramm auslösen (2D), was sich in niedrigen Hf-Werten in liegender und stehender Position sowie weitgehend fehlender Gegenregulation während des aktiven Aufstehens äußert. Aufgrund der hohen vagalen Aktivität im Stehen zeigen sich fast keine Hf-Unterschiede zwischen der Liegend- und Stehendmessung. Des Weiteren verändert sich auch die Steilheit des HF-Anstieges nach dem Aufstehen in Abhängigkeit des Erholtheitszustandes [12]. Im Zustand des „Vagusovershoots“ (2D) steigt die Hf langsamer an als im Zustand der „Vagusdepression“ (2B). Festgestellt werden konnte, dass die Hf-Werte und vagalen HRV-­Parameter im Stehen eine viel höhere Variabilität zeigen als die Werte im Liegen, das heißt, der Organismus reagiert sensibler bei der Stehendmessung auf Trainingseinflüsse [10].

Fazit

Ein individuelles Regenerationsmanagement auf der Basis objektiver Messdaten ist im Leistungssport empfehlenswert, um optimale Trainingsanpassungen auslösen und Überforderungen vermeiden zu können. HRV-Analysen, die auf standardisierten morgendlichen Ruhe- und Stehendmessungen (Lagewechseltest) basieren sind für ein prospektives Regenerationsmanagement geeignet. In intensiven und umfangreichen Trainingsphasen, klimatischen Extremsituationen, bei Wettkampf- und / oder Reisestress ist eine tägliche EKG-genaue RR-Messung der Herzfrequenz unabdingbar, um aus dem Verlauf der analysierten Werte begründete Entscheidungen für das weitere Trainingsprogramm treffen zu können. In moderaten Trainingsphasen kann eine wöchentliche RR-Messung bereits hinreichende Informationen zum Regenerationszustand des Sportlers liefern. Im Leistungssport sollte die HRV-Analyse ganzjährig genutzt werden, um ein individuelles Profil des Sportlers im Kontext unterschiedlicher Trainingsreizsetzungen erstellen und dessen Verlauf im langfristigen Trainingsprozess verfolgen zu können. 

Literatur