Die Karvonen-Formel zur Berechnung der Herzfrequenz beim Radfahren

Für Radfahrer ist es wichtig, die richtige Trainingsintensität zu wählen, um ihre Leistung zu verbessern und Überlastung zu vermeiden. Die Karvonen-Formel ist eine nützliche Methode, um den optimalen Trainingspuls zu bestimmen und die Trainingsbereiche festzulegen.

Warum ist der Trainingspuls wichtig?

Der Trainingspuls, auch bekannt als Herzfrequenz, gibt Auskunft über die Leistungsfähigkeit des Sportlers und ermöglicht es, die sportliche Belastung zu optimieren. Er ist ein entscheidender Messwert für die Trainingsintensität und erlaubt es, zielgerichtet und effektiv zu trainieren.

Sowohl Leistungssportler als auch Anfänger gestalten heute ihre Trainingspläne vorrangig nach den gemessenen Pulswerten. Neben der Herzfrequenz sollte natürlich auch das Alter, der allgemeine Gesundheitszustand und der Trainingsumfang beachtet werden, um das eigene Training zu optimieren.

Wie wird der Trainingspuls ermittelt?

Die Trainingspulsfrequenz ist jedoch deutlich höher als der Ruhepuls. In den vergangenen Jahren wurde mehrfach bestätigt, dass in bestimmten Puls-, resp. Herzfrequenzbereichen ein besonders hoher Trainingserfolg verzeichnet werden kann. Deshalb sollte diese Pulszone weder zu stark unter- noch überschritten werden. Für die exakte Bestimmung des optimalen Pulsbereichs ist jedoch eine Leistungsdiagnostik erforderlich.

Grundsätzlich ist die Pulsfrequenz auch vom Alter, dem Gewicht und der Größe einer Person abhängig. Darüber hinaus spielt natürlich auch der aktuelle Trainingsstatus eine große Rolle. Obwohl sich viele Menschen vor allem als Individuen betrachten, gibt es Formeln, mit der für jeden Menschen der Trainingspuls näherungsweise ermittelt werden kann. Für eine exakte Bestimmung sind jedoch medizinische Untersuchungen notwendig.

Die Karvonen-Formel

Die Karvonen-Formel berücksichtigt die Differenz zwischen der maximalen Herzfrequenz und dem Ruhepuls. Besser ist die Karvonen-Formel, bei der die Differenz zwischen der maximalen Herzfrequenz und dem Ruhepuls gebildet wird. Die Formel: Angestrebte HF=[(HFmax - HFruhe) x % der Belastungsintensität] + HFruhe.

Die optimale Herzfrequenz wird nach dem Erfinder der Karvonen-Formel, Martti J. Karvonen, wie folgt berechnet: Neben dem Lebensalter wird zusätzlich der Ruhepuls zur Bestimmung der Trainings-Herzfrequenz zugrunde gelegt, das heißt, es wird der Unterschied von maximaler Herzfrequenz und Ruhe-Herzfrequenz bestimmt, die so genannte Herzfrequenzreserve. Diese Formel, die Karvonen im Jahr 1957 veröffentlicht hat, ist nach wie vor eine gute Methode zur Festlegung individueller Trainingsherzfrequenzen insbesondere für Herzpatienten mit eingeschränkter Belastbarkeit.

Wichtig bei der Anwendung dieser Formel ist, dass die maximale Herzfrequenz nicht aus der Formel 220-Lebensalter (LA) bestimmt, sondern durch einen Belastungstest ermittelt wird. Aber auch diese Formel unterscheidet nicht zwischen Frauen und Männern und zwischen Trainierten und Untrainierten, wie es beispielsweise das American College of Sportmedizin (ACSM) vorschlägt.

Die Sally-Edwards-Formel

Für die Berechnung der maximalen Herzfrequenz wurde vor einigen Jahren die Sally-Edwards-Formel entwickelt. Diese ermöglicht eine Schätzung des eigenen Maximalpulswertes. Sie bezieht sowohl das Geschlecht als auch das Lebensalter und das Körpergewicht mit ein und ermittelt so einen geringfügig anderen Wert als die Faustformel.

Für die Berechnung des Maximalpulswertes eines Mannes muss von dem Grundwert 214 sowohl die Hälfte des Lebensalters in Jahren als auch das 0,11-fache des Körpergewichts in Kilogramm abgezogen werden. Frauen nutzen die gleiche Formel mit dem Grundwert 210. Daraus ergibt sich, dass eine 30-jährige Frau mit einem Gewicht von 65 Kilogramm höchstens eine Pulsfrequenz von ~ 188 Schlägen pro Minute erreichen kann. Ein Mann im gleichen Alter kann mit 65 Kilogramm hingegen von maximal ~ 192 Schlägen ausgehen.

Ebenso wie bei der groben Faustregel handelt es sich auch bei dieser Formel lediglich um eine Näherung. Sie geht von einem in jeder Hinsicht gesunden und bestens trainierten Menschen aus. Bei hohem Übergewicht, akuten Kreislauferkrankungen oder chronischem Bluthochdruck ist die maximale Pulsfrequenz deutlich vermindert. Auch besonders kleine oder große Menschen müssen von einem abweichenden Wert ausgehen.

Sportmedizinische Leistungsdiagnostik

Der maximale Trainingspuls kann mit diesen Methoden jedoch nicht eindeutig bestimmt werden. Selbst bei gesunden und trainierten Menschen mit durchschnittlicher Statur ergeben sie nur eine grobe Orientierungshilfe. Wenn Sie Ihre Trainingspläne optimieren wollen, sollten Sie hingegen eine sportmedizinische Leistungsdiagnostik nutzen. Diese wird lediglich von erfahrenen Fachärzten angeboten. Sie ist jedoch dringend erforderlich, um die eigenen Trainingserfolge optimal zu steigern.

Trainingsbereiche und ihre Bedeutung

Die maximale Pulsfrequenz wird als Ausgangswert verwendet, um einen optimalen Trainingspuls zu ermitteln. Es existieren verschiedene Zonenmodelle. Es wird z.B. zwischen einem Fünf-Zonen und einem Drei-Zonen Modell unterschieden, in denen Sportler von zahlreichen Vorteilen profitieren können. Diese sind geschlechtsunabhängig und berechnen sich anhand der ermittelten Maximalpulsfrequenz, genauer durch eine Ergospirometrie auf dem Laufband oder Ergometeter. Jeder Bereich wird dabei sowohl durch einen Minimal- und einen Maximalwert definiert. Aus diesem Grund werden die jeweiligen Zonen meist als Herzfrequenzzielbereiche bezeichnet. Sportler sollten daher während ihres Trainings stets den eigenen Puls im Auge behalten.

• Gesundheitszone: 50 bis 60 Prozent der maximalen Pulsfrequenz. Geeignet für Rehabilitationen und ein Regenerationstraining.
• Fettverbrennungszone: 60 bis 70 Prozent der maximalen Pulsfrequenz. Der Körper nutzt vorrangig Fettsäuren für die Bereitstellung der benötigten Energie.
• Aerobe Zone: Über 70 Prozent der maximalen Pulsfrequenz. Führt zu einer deutlichen Steigerung der Ausdauer und stärkt Herz und Atmungssystem.
• Anaerobe Zone: Über 80 Prozent der maximalen Pulsfrequenz. Verbessert den Milchsäureabbau und verschiebt die anaerobe Schwelle nach oben.
• Warnzone: Ab 90 Prozent der maximalen Pulsfrequenz. Eine maximale Belastung am äußersten Leistungslimit, nur für professionelle Hochleistungssportler geeignet.

Geschlechtsunterschiede beim Puls

Zwischen Männern und Frauen bestehen eine Vielzahl Unterschiede, sowohl was die Körperstruktur angeht als auch die biochemischen Vorgänge innerhalb des Stoffwechsels. Frauen haben meist eine höhere Ruhe-Herzfrequenz als Männer. Dies erklärt sich durch das von vorneherein kleinere Herz der Frau. Das bedingt nämlich auch ein geringeres Schlagvolumen des Herzmuskels als beim Mann. Um das gleiche Herzminutenvolumen zu erreichen muss folglich das Herz der Frau schneller schlagen, ähnlich wie das kleinere Kinderherz im Vergleich zum größeren Herz des Erwachsenen.

Bisherige Herzfrequenzformeln berücksichtigten die geschlechtsspezifischen Unterschiede im Pulsverhalten von Frauen und Männern nicht. Gemeinsam ist fast allen Pulsformeln, dass das Lebensalter die bestimmende Einflussgröße zur Berechnung der Trainingsherzfrequenz ist.

Tabelle: Durchschnittliche Ruheherzfrequenz und Herzgröße bei Männern und Frauen

Quelle: Neumann, Pützner & Hottenrott, 2000

Weitere Aspekte des Trainings mit Herzfrequenz

Es geht also nicht um „lang und locker” oder „kurz und intensiv”, sondern um das intelligente Kombinieren der verschiedenen Trainingsformen. Ganz kann keiner auf lange lockere Runden im Grundlagenbereich verzichten. Wer würde das auch wollen? Sie sind es, die das Radfahren ausmachen.

Auch diese Intervalle lassen sich sehr gut an einem längeren Berg fahren: 20 Sekunden volle Belastung wechseln sich mit 40 Sekunden lockerem Treten ab. Vier Mal vier Minuten (später fünf Mal fünf) leicht oberhalb der anaeroben Schwelle bei 90 bis 95 Prozent der maximalen Herzfrequenz. Wichtig: Vor und nach Intervallen empfiehlt sich dringend ein mindestens 20- bis 30-minütiges Warm- und Ausfahren.

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