Regelmäßiges körperliches Training induziert beim Pferd strukturelle und funktionelle kardiale Adaptationen, deren Ausprägung vom Belastungstyp abhängt: Dynamisches Ausdauertraining begünstigt eine exzentrische kardiale Hypertrophie durch Volumenbelastung, isometrisches Krafttraining dagegen eine konzentrische Hypertrophie durch Druckbelastung. Aquatrainer wurden ursprünglich zur Rehabilitation muskuloskelettaler Verletzungen entwickelt und finden zunehmend Einsatz im Training von Sportpferden. Das Training im Aquatrainer gilt als Belastung niedriger bis mittlerer Intensität, wobei die Wassertiefe einen entscheidenden zusätzlichen Widerstandsfaktor darstellt. Ziel dieser Pilotstudie war es, die kardialen Umbauprozesse zu untersuchen, die durch die Integration von Aquatrainer-Einheiten in das Routinetraining von Springpferden über 10 Wochen ausgelöst werden.
In die Studie wurden sechs Springpferde verschiedener Rassen (Anglo-Araber, Französisches Reitpferd, Lusitano, Belgisches Warmblut, zwei Deutsche Warmblüter) mit einem mittleren Alter von 16,7 ± 2,0 Jahren und einem mittleren Körpergewicht von 578,3 ± 17,1 kg eingeschlossen. Die Tiere gehörten demselben Trainingszentrum an und befanden sich im aktiven Springtraining bzw. Wettkampfeinsatz. Das Studiendesign war longitudinal, wobei jedes Pferd als seine eigene Kontrolle diente. Die einzige Änderung der bestehenden Trainingsroutine bestand in der Einführung von Aquatrainer-Einheiten (Activo-Med Aqualine, Polen) an zwei Tagen pro Woche. In den ersten fünf Wochen trainierten die Pferde bei 60 % ihrer zuvor bestimmten maximalen Herzfrequenz (HRpeak), in den folgenden fünf Wochen bei 80 % HRpeak. Die Wassertiefe betrug konstant 35–40 cm (Höhe des Karpalgelenks), die aktive Trainingszeit pro Einheit 16–17 Minuten.
Echokardiographische Untersuchungen wurden eine Woche vor Trainingsbeginn (PRETR) und fünf Tage nach dem letzten Trainingstag (TR) durch denselben Untersucher mit einem 1,9–4-MHz-Phased-Array-Schallkopf durchgeführt. Mittels M-Mode wurden die Dicke des Interventrikularseptums (IVS), der linksventrikuläre Innendurchmesser (LVID) sowie die Dicke der linksventrikulären Hinterwand (LVPW) jeweils in Diastole und Systole bestimmt, ferner die Herzfrequenz (HF). Fractional shortening (FS%), Ejektionsfraktion (EF%), Schlagvolumen (SV) und Herzzeitvolumen (CO) wurden rechnerisch ermittelt. Zusätzlich absolvierten die Pferde einen Feldtest über einen Springparcours von 300 m Länge mit 10 Hindernissen à 1 m, während dessen Energieverbrauch (EE), Energiekosten der Fortbewegung (COT) und metabolische Leistung (Pmet) mittels Herzfrequenzmonitor berechnet wurden. Blutproben für die Bestimmung von kardialem Troponin I (cTnI) wurden vor und 240 Minuten nach dem Feldtest entnommen. Die statistische Auswertung erfolgte mittels gepaarter t-Tests (p ≤ 0,05).
Nach dem 10-wöchigen Aquatraining zeigten sich folgende signifikante Veränderungen: Die IVS-Dicke in der Diastole stieg von 2,56 ± 0,15 auf 2,79 ± 0,17 cm, die LVPW-Dicke in der Systole von 4,21 ± 0,30 auf 4,48 ± 0,46 cm und die mittlere Wanddicke (MWT) von 2,58 ± 0,07 auf 2,73 ± 0,16 cm. Gleichzeitig verringerte sich der LVID in der Systole signifikant von 5,99 ± 1,35 auf 5,68 ± 0,99 cm. Die EF% stieg von 74,95 ± 7,64 auf 78,56 ± 4,80 %, die FS% von 46,84 ± 7,64 auf 50,16 ± 4,81 % und das Herzzeitvolumen von 16,70 ± 3,71 auf 21,34 ± 6,13 l/min. Die bei der Echokardiographie gemessene Ruhe-HF nahm signifikant zu (31,22 ± 4,13 vs. 36,33 ± 7,06 bpm), blieb jedoch innerhalb des Normalbereichs. Die relative Wanddicke (RWT) veränderte sich nicht signifikant, was auf ein eher exzentrisches Muster der Herzmuskelhypertrophie hindeutet. Die Autoren betonen jedoch, dass sich anhand der Gesamtergebnisse der Typ des kardialen Remodelings nicht eindeutig bestimmen ließ.
Die cTnI-Werte stiegen beim Feldtest vor dem Training signifikant an (T0: 0,009 ± 0,008 vs. T3: 0,023 ± 0,008 ng/ml), wohingegen nach dem Training kein signifikanter Anstieg mehr verzeichnet wurde (T0: 0,007 ± 0,007 vs. T3: 0,007 ± 0,006 ng/ml). Zudem waren die Troponin-Ruhewerte nach dem Training signifikant niedriger als vor dem Training. Alle Werte lagen unterhalb des oberen Referenzwertes von 0,2 ng/ml für gesunde Pferde. Im Feldtest nach dem Training erzielten die Pferde eine signifikant höhere mittlere Geschwindigkeit (12,9 ± 0,4 vs. 17,0 ± 1,8 km/h) bei gleichzeitig signifikant reduziertem Energieverbrauch (1000,3 ± 523,0 vs. 573,5 ± 292,9 J/kg/min) und reduzierten COT (0,43 ± 0,18 vs. 0,24 ± 0,09 Schläge/kg/m × 10³). Pmet veränderte sich nicht signifikant.
Die Zunahme der IVS- und LVPW-Dicke sowie von MWT, EF%, FS% und CO bei gleichzeitiger Abnahme des LVID in der Systole wird von den Autoren als Ausdruck einer physiologischen myokardialen Hypertrophie als Reaktion auf den erhöhten Muskelwiderstand im Wasser interpretiert, vergleichbar dem „Athlete's Heart"-Phänomen. Das Ausbleiben eines cTnI-Anstiegs nach dem Training sowie die signifikant niedrigeren Troponin-Ruhewerte sprechen nach Ansicht der Autoren ebenfalls für eine günstige kardiale Adaptation. Als Limitationen werden die geringe Stichprobengröße von sechs Tieren und das Fehlen einer separaten Kontrollgruppe genannt; durch das intraindividuelle Studiendesign wurde die statistische Präzision jedoch erhöht. Die Autoren sehen weiteren Forschungsbedarf mit größeren Kohorten, verschiedenen Disziplinen und längeren Beobachtungszeiträumen.