Schlafqualität und kardialer autonomer Tonus bei Leistungssporttreibenden und in einer Referenzgruppe Gesunder

Im Leistungssport sind für das Erbringen von Höchstleistungen neben optimalen Trainingsmodalitäten auch die gezielte und individuelle Gestaltung von Erholungs- und Ruhezeiten notwendig. Den größten Anteil dieser Regenerationsphase hat der nächtliche Schlaf, weshalb eine gute Schlafqualität maßgebend für das Erreichen der sportlichen Ziele ist [1, 2]. Es gibt Hinweise, dass Leistungssportlerinnen und Leistungssportler gehäuft eine Insomniesymptomatik aufweisen [3] und an Schlafproblemen leiden [1]. Die dadurch entstehenden Beschwerden, wie Erschöpfung und Müdigkeit, wirken sich negativ auf die Leistungsfähigkeit aus. Dies ist insbesondere vor wichtigen Wettkämpfen, während intensiver Trainingsphasen sowie nach langen Reisen und unter Jetlag-Bedingungen der Fall [3]. Eine Untersuchung konnte auch bei subjektiv gleichbleibender Schlafqualität eine objektive Verschlechterung der Schlafqualität vor einem wichtigen Leistungsabruf nachweisen [4]. Ähnliche Befunde erhoben Fietze et al. [4] im Rahmen einer Studie bei Balletttänzerinnen und -tänzern im Zeitraum von zwei Monaten vor der Premiere einer Aufführung.

Auch das Verletzungsrisiko steht im Zusammenhang mit einer verringerten Schlafdauer [5]. Eine besonders hohe Wahrscheinlichkeit einer Verletzung wurde in Fällen verringerter Schlafdauer plus erhöhtem Trainingspensum beobachtet [6]. Im Gegensatz dazu kann die Optimierung von Schlafzeiten und der Schlafqualität zu einer Verbesserung der Ausdauer, der Präzision und Reaktionsfähigkeit [7] sowie zu einer allgemeinen Leistungssteigerung führen [8].

Eine besondere Bedeutung für die Erholungsfunktion bei Leistungssporttreibenden könnte auch die kardiale autonome Regulation im Schlaf haben, welche bei Schlafgesunden neben einer zirkadianen Modulation mit zunehmender Schlaftiefe durch eine Abnahme der Sympathikusaktivität und gleichzeitig erhöhter Vagusaktivität gekennzeichnet ist. Ein nichtinvasives Messverfahren dafür im Schlaf ist die Analyse der Herzfrequenz und der Herzfrequenzvariabilität (HRV). Generell wird vermutet, dass eine verringerte HRV im Schlaf zu einem erhöhten Mortalitätsrisiko beiträgt [9], mindestens jedoch scheint das Risiko für das Auftreten von kardiovaskulären Ereignissen dabei erhöht zu sein [10]. Eine erhöhte sympathische Aktivität, objektiviert durch eine erniedrigte HRV, wird auch als Prädiktor für die Entwicklung eines metabolischen Syndroms vermutet [11]. Im Gegensatz dazu konnten bei einer erhöhten HRV positive Effekte auf die Regulation von Glukose, Stresshormonen sowie inflammatorischen Enzymen nachgewiesen werden [9].

Sportliche Aktivität kann die HRV verbessern, nicht nur bei Gesunden, sondern auch bei Patienten. So wiesen Caruso et al. bei Betroffenen mit koronarer Herzkrankheit (KHK) nach, dass acht Wochen zusätzliches Training eine Steigerung der HRV bewirkten [12]. Ein Review von Routledge et al. schlussfolgerte, dass verschiedene Trainingsmodelle, trotz bestehender Unterschiede in Form, Betreuung und Dauer, zu einer Erhöhung der HRV bei Patientinnen und Patienten mit KHK führten. Auch wenn die genauen Mechanismen des Einflusses von sportlicher Betätigung auf die HRV nicht abschließend geklärt sind, so bestätigte sich der positive Effekt von Sport auf das mit einer niedrigen HRV assoziierte erhöhte Morbiditäts- und Mortalitätsrisiko [13] sowie auf die Stressreduktion [14].

Auch im Leistungssportbereich spielt die Analyse der HRV zum besseren Verständnis der Regulation der autonomen Balance eine wichtige Rolle [15]. Leistungssporttreibende weisen eine erhöhte HRV aufgrund stärkerer parasympathischer und niedrigerer sympathischer Modulation auf, wobei dieser Effekt stärker in den Ausdauer- als bei den Kraftsportarten ausgeprägt scheint [16]. Ein HRV-Monitoring erweist sich als hilfreich bei der Bewertung des langfristigen Trainingserfolgs und der Leistungsentwicklung [17, 18]. Dadurch wird deutlich, dass die HRV im Leistungssport nicht nur bei der Kontrolle des Langzeittrainingserfolgs, sondern auch zur optimalen und vor allem individuellen Anpassung des Trainingspensums geeignet zu sein scheint [19, 20]. Obwohl Leistungssporttreibende auch häufig an Schlafproblemen leiden, scheint physisches Training an sich einen positiven Effekt auf bereits bestehende Schlafprobleme zu haben [21].

In der vorliegenden Studie wurde bei Leistungssporttreibenden und in einer Referenzgruppe im Rahmen einer vereinfachten häuslicher Schlafmessung die Schlafqualität inklusive Bestimmung von Parametern des kardialen autonomen Tonus objektiviert und die erhobenen Daten verglichen.

Es wurden in einer Pilotstudie parallel die Schlafqualität, Schlafstruktur und der kardiale autonome Tonus bei professionellen Leistungssporttreibenden in Ausdauer- und Kraftsportarten und in einer Referenzgruppe Gesunder – jeweils beiden Geschlechts – untersucht. In einem ambulanten Setting wurde dazu neben der Selbstbeurteilung mittels Fragebögen eine vereinfachte Schlafmessung einschließlich SpO₂- und EKG-Aufzeichnung durchgeführt.

In der Gruppe der Leistungssporttreibenden, welche regelmäßig sportmedizinisch von der Charité-Universitätsmedizin Berlin betreut werden, wurden in der Selbstbeurteilung der Tagesmüdigkeit im Mittel subklinische Werte in der ESS festgestellt, es wiesen allerdings 25 % der Untersuchten eine ESS von ≥ 10 auf, was Hinweise auf eine eingeschränkte Vigilanz bei einigen Sportlerinnen und Sportlern gibt. Ursache dafür können ein stressinduzierter Schlafmangel vor der Messnacht, ein chronisches Schlafdefizit, eine Hypersomnie oder sonstige Schläfrigkeit verursachende Umstände sein, welche jedoch im Rahmen der Studie nicht erhoben werden konnten. Die Selbstbeurteilung der Insomniesymptomatik mittels ISI war in der Gruppe LS sogar signifikant gegenüber der untersuchten Referenzgruppe erhöht; bei 25 % der Untersuchten traten Werte > 7 auf, jedoch wiesen diese nur eine milde Ausprägung (Werte bis max. 14) auf. Dennoch ist dieses Ergebnis bemerkenswert. Eine milde Insomnie gibt Hinweise auf einen nicht – mehr – erholsamen Schlaf, der durch Trainingsstress, Wettkampfstress oder mangelnden Schlafkomfort in fremder Umgebung zusätzlich getriggert sein könnte. Keiner der in der Studie untersuchten Sportlerinnen und Sportler hatte im Vorfeld schlafmedizinische Beratung in Anspruch genommen oder war in einer speziellen Betreuung. Das Ergebnis unterstreicht die Bedeutung der Aufklärung über Schlaf und Schlafstörungen bei Sportlerinnen und Sportlern, insbesondere aus dem Leistungs‑/Kaderbereich.

Die aus einer vereinfachten häuslichen Messung mittels 1‑Kanal-EEG und 2‑Kanal-EOG bestimmte Schlafstruktur wies keine Unterschiede in der Schlafmenge (jeweils im Mittel 6,8 h) zwischen beiden untersuchten Gruppen auf. Auch wenn dieser Befund keinen expliziten negativen Effekt der Ausübung von Leistungssport auf die Schlafmenge vermuten lässt, so spiegelt dieses Ergebnis doch eine unzureichende Schlafmenge sowohl bei der gesunden Vergleichsgruppe als auch bei den Leistungssporttreibenden wider. Die von den Fachgesellschaften American Academy of Sleep Medicine (AASM), Sleep Research Society (SRS) und National Sleep Foundation (NSF) empfohlene gesunde Normalschlafmenge sollte bei jungen Erwachsenen zwischen mindestens 7 und bis 9 h betragen [23]. Ob die in der Studie erhobenen Befunde einer Schlafzeit von weniger als 7 h Folge mangelnder Aufklärung oder aber von extern verursachten Limitationen von Bett- und somit Schlafenszeit sind, konnte im Rahmen dieser Studie jedoch nicht untersucht werden. Sie sind jedoch in jedem Fall ein Argument dafür, die Aufklärung zu den Themenkomplexen Schlafhygiene und Schlafgesundheit – insbesondere in der Gruppe junger Erwachsener – fortzusetzten bzw. noch zu verstärken.

Die Schlafeffizienz unterschied sich ebenfalls nicht signifikant zwischen den Gruppen, wenngleich in der Gruppe LS diese im Mittel um 9 % niedriger war. Die Ursache dafür könnte die signifikant längere Bettzeit der Leistungssporttreibenden sein. Sie könnte ein Beleg dafür sein, dass diese bereits Anstrengungen unternehmen, eine ausreichende Schlafmenge zu erlangen, und dafür eine adäquate Bettzeit (im Mittel 8,4 h) einhalten. Ebenfalls ohne Unterschiede waren die Anteile von Leicht‑, Tief- und REM-Schlaf bezogen auf die TST. Zusammenfassend kann geschlussfolgert werden, dass die untersuchte Gruppe von Leistungssporttreibenden objektiv eine Schlafstruktur aufweist, die der untersuchten Gruppe von altersentsprechenden Gesunden, welche keinen Leistungssport betreiben, entspricht, jedoch eine größere Schlafmenge wünschenswert wäre.

Die Parameter des kardialen autonomen Tonus basierend auf der Aufzeichnung und Auswertung des EKG konnten Unterschiede in der nächtlichen kardiovaskulären Regulation zwischen den untersuchten Leistungssportlern und den Gesunden nachweisen. So waren in der Gruppe LS die nächtlichen Herzfrequenzen verringert; der Mittelwert um 7,6 Schläge/Minute, das Maximum um 12,3 Schläge/Minute und das Minimum um 4,0 Schläge/Minute.

Des Weiteren war die HRV in der Gruppe LS erhöht, was auf eine insgesamt bessere kardiovaskuläre Regulation schließen lässt, was sich insbesondere in den signifikant erhöhten Werten von RR-SD und RR-SD2 ausdrückt. Darüber hinaus deutet selektiv der ebenfalls signifikant erhöhte Parameter RR-SD1 auf eine höhere vagale Modulation bei den Leistungssportlern hin.

Unsere Ergebnisse aus der Messung der HRV im Schlaf sind übereinstimmend mit Befunden aus 24-Stunden-Holter-EKG-Messungen, welche ebenfalls eine erhöhte HRV bei Leistungssportlerinnen und Leistungssportlern im Vergleich zu einer Gruppe von Nicht-Sportlern als Ergebnis hatte [24]. Dies unterstreicht die Machbarkeit und Reliabilität der Messung von Parametern des kardialen autonomen Tonus im Schlaf.

Aus den Ergebnissen der in dieser Studie untersuchten Kollektive kann geschlussfolgert werden, dass bei Leistungssportlerinnen und Leistungssportlern insomnische Symptome auftreten können, die Schlafmenge im Vergleich zu empfohlenen Referenzwerten häufig zu kurz ist, jedoch die nächtliche kardiale autonome Regulation im Vergleich zu altersentsprechenden, gesunden Nicht-Leistungssporttreibenden besser ist.

Die weitere Entwicklung mobiler und belastungsarmer Messverfahren wird zukünftig die objektive Messung der Schlafstruktur und charakteristischer vegetativer Parameter in unterschiedlichen ambulanten Settings vereinfachen, was einen wichtigen Beitrag für ein personalisiertes Gesundheits- und Leistungsmanagement bei Leistungssporttreibenden sein kann.