Schwimmen vs. Laufen: Neue Studie zeigt unterschiedliche Effekte auf das Herz

Menschen wählen ihr Ausdauertraining meist nach persönlicher Vorliebe. Die einen laufen, um Tempo und Strecke zu steigern, andere setzen auf Schwimmen als Ganzkörperbelastung. Neue Forschung deutet darauf hin, dass solche Entscheidungen das Herz auf unterschiedliche Weise verändern können.

Die Daten legen nahe, dass Schwimmen im Herzmuskel kräftigere und zugleich komplexere Umbauprozesse anstossen kann – selbst dann, wenn die Belastungsintensität vergleichbar ist.

„Schwimmen und Laufen sind zwei hervorragende Wege, die kardiorespiratorische Gesundheit zu verbessern und den Herzmuskel zu schützen, aber wir wollten wissen, ob eine der beiden Formen möglicherweise noch vorteilhafter ist“, sagte Andrey Jorge Serra, Professor an der Bundesuniversität von São Paulo und Studienkoordinator.

„Wir haben festgestellt, dass zwar beide die Atemkapazität erhöhen, Schwimmen jedoch noch einen Schritt weitergeht, weil es funktionelle und molekulare Anpassungen kombiniert, die das Herz stärker und effizienter machen.“

Die Cardio-Debatte geht weiter

Dass verschiedene Sportarten den Körper unterschiedlich prägen, ist kein neuer Gedanke. Bei Ausdauersportlerinnen und -sportlern lassen sich je nach Disziplin oft sichtbare Unterschiede in Herzgrösse und -struktur beobachten.

So entwickeln etwa Radfahrende, Rudernde und Skifahrende jeweils eigene Muster der kardialen Anpassung.

Trotzdem fehlten der Forschung bislang direkte Vergleiche einzelner Aktivitäten unter streng kontrollierten Bedingungen. Diese Lücke erschwerte es, die Ursachen der Unterschiede überzeugend zu erklären.

„Obwohl mehrere Studien bereits die Expression von microRNAs untersucht hatten, die durch aerobes Training allgemein reguliert werden, war über die Expressionsmuster beim Vergleich von Schwimmen und Laufen im selben experimentellen Setting wenig bekannt“, merkte Serra an.

„Daher zeigt diese Studie, dass es einen Unterschied in den kardiovaskulären Effekten zwischen diesen beiden Modalitäten gibt.“

Ein fairer Versuchsaufbau

Um die Frage zu klären, arbeiteten die Forschenden mit männlichen Wistar-Ratten. Die Tiere wurden in drei Gruppen eingeteilt: eine blieb ohne Training, die zweite trainierte auf dem Laufband, die dritte schwamm in einem kontrollierten Becken.

Beide Trainingsgruppen absolvierten über acht Wochen hinweg ein festes Programm. Die Einheiten dauerten 60 Minuten pro Tag, an fünf Tagen pro Woche.

Sowohl das Laufband- als auch das Schwimmtraining wurden auf rund 75 Prozent der maximalen Sauerstoffkapazität eingestellt. Dadurch war sichergestellt, dass die Intensität zwischen den Trainingsformen gleich blieb.

Das ist bedeutsam, weil frühere Untersuchungen häufig Trainingsumfänge miteinander verglichen, die nicht gleichwertig waren.

In beiden Gruppen stieg die Fitness

In beiden Trainingsgruppen zeigten sich deutliche Verbesserungen der Leistungsfähigkeit. Die Sauerstoffkapazität nahm zu, während sie bei den inaktiven Tieren zurückging. Zudem schnitten die trainierten Ratten in Ausdauertests besser ab.

Bis zu diesem Punkt wirkten Laufen und Schwimmen ähnlich: Beide verbesserten allgemeine Fitnessmarker. Eine detailliertere Analyse zeigte jedoch, dass sich die Anpassungen unterscheiden.

Schwimmen vergrösserte das Herz

Der auffälligste Unterschied zeigte sich in der Herzstruktur. Eine klare Zunahme der Herzgrösse trat nur in der Schwimmgruppe auf.

Im Verhältnis zur Körpermasse war das Herzgewicht höher. Der linke Ventrikel, der das Blut in den Körperkreislauf pumpt, wurde sowohl dicker als auch weiter.

Auch auf zellulärer Ebene waren Veränderungen erkennbar: Die Herzmuskelzellen waren grösser und wiesen stärker ausgeprägte innere Strukturen auf.

Bei den Laufbandtieren traten diese Effekte nicht auf. Ihre Herzen ähnelten weiterhin denen der inaktiven Kontrollgruppe.

Kräftigere Kontraktion bei Schwimmern

Allein die Grösse sagt noch nichts über die Leistungsfähigkeit aus. Deshalb prüften die Forschenden, wie gut sich die Herzmuskulatur zusammenziehen kann.

Gewebe aus den Herzen der Schwimmgruppe entwickelte eine höhere Kraft. Ausserdem verliefen Kontraktion und Erschlaffung schneller. Diese Kombination unterstützt eine effizientere Pumpfunktion.

Das Lauftraining führte lediglich zu kleinen Verbesserungen der Kontraktionsgeschwindigkeit, während Schwimmen deutlich stärkere Effekte auslöste.

Signale im Inneren des Herzens

Anschliessend untersuchte das Team, welche Mechanismen diese Umbauten antreiben könnten. Im Fokus stand ein bekannter Signalweg, der mit gesundem Herzwachstum in Verbindung gebracht wird. Zu diesem System gehören Proteine wie PI3K, AKT, PTEN, mTOR und S6K1.

Beide Trainingsformen aktivierten Teile dieses Netzwerks – Schwimmen jedoch in stärkerem Ausmass.

Bei den schwimmenden Tieren sank der PTEN-Spiegel deutlicher, was eine Wachstumsbremse lockert. Gleichzeitig nahm die AKT-Aktivität zu. Ein weiteres Schlüsselprotein, S6K1, wurde ausschliesslich in der Schwimmgruppe aktiviert.

„Obwohl wir noch nicht wissen, warum diese Veränderung auf molekularer Ebene, der microRNA, auftritt, konnten wir tief einsteigen und die molekularen Signalwege untersuchen, die die physiologische Hypertrophie steuern“, bemerkte Serra.

Die Rolle der microRNAs

Zusätzlich analysierten die Forschenden microRNAs – kleine Moleküle, die steuern, wie Gene in Zellen abgelesen und umgesetzt werden.

Fünf zentrale microRNAs nahmen in den Herzen der Schwimmgruppe stärker zu. Dazu gehörten miR-1, miR-21, miR-27a, miR-124 und miR-144.

Diese Moleküle beeinflussen unter anderem das Wachstum von Blutgefässen, Stressreaktionen und die Kontrolle von Entzündungen. Die höhere Aktivität deutet darauf hin, dass Schwimmen im Herzen breiter angelegte Anpassungen anstösst.

Warum Wasser einen Unterschied macht

Die Studie liefert keine einzelne eindeutige Ursache für die beobachteten Unterschiede. Dennoch ergeben sich mehrere plausible Hinweise.

Beim Schwimmen werden gleichzeitig mehr Muskelgruppen eingesetzt: Arme und Beine arbeiten gegen Widerstand. Zudem bleibt der Körper in einer horizontalen Lage, was den Rückfluss des Blutes zum Herzen verändert.

Diese Position erhöht das Blutvolumen, das mit jedem Schlag bewegt wird. Auch die Wassertemperatur könnte eine Rolle spielen, indem sie die kardiovaskuläre Belastung beeinflusst.

In der Summe könnten diese Faktoren dem Herzen stärkere Anpassungssignale geben.

Grenzen der Studie

Untersucht wurden Ratten und keine Menschen. Da Ratten auf vier Gliedmassen laufen, unterscheidet sich die Laufbewegung im Vergleich zum Menschen.

Auch das Schwimmverhalten weicht ab: Laborratten paddeln eher schlicht, während menschliches Schwimmen je nach Stil und Intensität stark variiert.

Zudem dauerte das Experiment acht Wochen. Längere Untersuchungen könnten über die Zeit andere Entwicklungen zeigen. Langfristige Gesundheitsfolgen wurden ausserdem nicht erfasst.

Bedeutung für die menschliche Gesundheit

Laufen bietet weiterhin klare Vorteile. Es steigert die Fitness und senkt das kardiovaskuläre Risiko – das stützen Jahrzehnte an Studien am Menschen.

Die neuen Ergebnisse bringen jedoch zusätzliche Differenzierung: Wenn jemand Herzstruktur und Herzfunktion gezielt in einer bestimmten Weise verbessern möchte, könnte Schwimmen im Vorteil sein.

„Die Wahl der Sportart hängt weitgehend von persönlichen Vorlieben, Eignung und Freude ab. Aber unsere Ergebnisse zeigen, dass Schwimmen in Situationen mit myokardialer Erholung, kardialer Rehabilitation und vor allem in der wissenschaftlichen Forschung einen besonderen Einfluss haben kann“, erklärte Serra.

„Das ist auch deshalb relevant, weil Studien zu aerobem Training Laufen und Schwimmen oft austauschbar einsetzen – und wir nun wissen, dass die Effekte nicht gleich sind.“

Schwimmen ist aufgrund der geringen Stossbelastung bereits für Menschen mit Gelenkproblemen attraktiv. Diese Untersuchung legt nahe, dass darüber hinaus auch tiefgreifendere Vorteile für das Herz möglich sind.