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Die maximale Sauerstoffaufnahme

Verhält sich die VO2max proportional zum Gewicht?

Mit der VO2max lassen sich Aussagen zur Ausdauerleistungsfähigkeit machen. Wichtig ist, dass der Fett- und Knochenanteil vom Gewicht abgezogen werden.

Was ist die VO2max?

Die VO2max gibt an, wie schnell und wie viel Sauerstoff unter Belastung vom Körper aufgenommen und in die Zellen transportiert werden kann. Gemessen wird sie in den Grundeinheiten Volumen (d. h. Liter Sauerstoff) pro Zeiteinheit (d. h. pro Minute), wobei zur Vergleichbarkeit noch die Körpermasse des jeweiligen Sportlern in Betracht gezogen werden sollte. Die VO2max ist das direkte Maß für den aeroben Energieumsatz: Je höher, desto besser die Ausdauerleistung.

Wie misst man den VO2max-Wert?

Die maximale Sauerstoffaufnahme wird während der Belastung gemessen. In der Regel findet der Test auf dem Laufband oder Fahrradergometer statt. Für leistungsorientierte Läufer empfiehlt sich das Laufband, da anhand von den Messwerten aussagekräftige Trainingsverlaufsanalysen erstellen werden können. Um die VO2max zu messen ist eine Atemgasanalyse erforderlich. Hierfür bekommt der Sportler eine Atemgasmaske aufgesetzt, die das Atemvolumen misst. Um die maximale Sauerstoffaufnahmekapazität zu erreichen wird die Intensität – auf dem Laufband die Geschwindigkeit – stufenweise bis zur vollen Ausbelastung erhöht. Mit der zusätzlichen Laktatmessung kann dann die anaerobe Schwelle ermittelt werden.

Mittlerweile sind jedoch auch GPS- und Pulsuhren in der Lage, die VO2max zu berechnen. So zeigt zum Beispiel die Forerunner von Garmin nach einer Ausdauereinheit die aktuelle VO2max an.

Warum sollte man die VO2max steigern?

Ziel der Steigerung der VO2max ist es, intensiven Belastungen möglichst lange standhalten zu können. Durch effektives Training lässt sich das Herzminutenvolumen – das Blutvolumen, das pro Minute in den Blutkreislauf gepumpt wird – verbessern. Der Gasaustausch an den Blutzellen ist hingegen nicht trainierbar. Zudem sorgt eine hohe VO2max in Ihrem Alltag dafür, dass...

  • … Sie sich besser fühlen und weniger gestresst sind,
  • … Sie die täglichen Herausforderungen, wie Treppensteigen, einfacher meistern,
  • … Sie schneller, weiter und länger laufen können,
  • … Sie Ihrer Gesundheit ein Level-Up geben (das Risiko für koronare und kardiovaskuläre Herzkrankheiten sinkt),
  • … Sie die Uhr zurück stellen (die äußerliche und geistige Älterwerden verzögert sich).

Wie lässt sich die VO2max verbessern?

Die Trainierbarkeit der VO2max liegt bei 20-50%. Die zwei gängigsten Methoden, die VO2max zu erhöhen ist entweder durch kurzes und intensives Intervalltraining oder anhand von langen Läufen mit einer hohen Herzfrequenz. Ambitionierte Läufer, die schon einige Trainingskilometer zurückgelegt haben sollten hier mit etwa 90% der maximalen Herzfrequenz laufen um langfristig eine Verbesserung der maximalen Sauerstoffaufnahme zu erreichen. Für Laufeinsteiger empfiehlt es sich, die Intensität und Dauer der Belastung nur langsam steigern. Weitere Möglichkeiten sind Bergläufe oder intermittierende Belastungen. Für die Trainingsläufe am Berg sollten Sie mit einer Steigung zwischen 3 und 10% trainieren. Zudem sollte die Belastung nicht unter vier Minuten liegen.

Was beeinflusst die VO2max?

Die bedeutsamsten Einflussfaktoren sind das Alter, das Geschlecht, die Körpermasse und der Trainingszustand. Allerdings ist die VO2max größtenteils genetisch bestimmt, weshalb wir maximal 50% davon durch Training verbessern können. In der Regel liegt die maximale Sauerstoffaufnahmekapazität von Frauen etwa 10-15% unter der der Männer.

Ist die VO2max abhängig vom Körpergewicht?

Die VO2max-Werte, die wir in der Regel diskutieren, werden nicht nur durch die aufgenommene Sauerstoffmenge in einer bestimmten Zeit bestimmt, sondern ist auch von unserem Körpergewicht (durch Millilitereinheiten von Sauerstoff pro Minute pro Kilogramm des Körpergewichts) abhängig. Grob gesagt, jemand der 200 Pfund wiegt, müsste eigentlich doppelt so viel Sauerstoff transportieren wie jemand, der nur 100 Pfund wiegt, selbst wenn beide den gleichen Fitnessgrad haben.

Das Einbeziehen des Gewichts bei der Berechnung der VO2max ermöglicht uns, die Werte von Menschen mit unterschiedlicher Größe zu vergleichen. Zumindest ist dies die Theorie. Denn das Problem ist, dass jemand, der 200 Pfund wiegt, nicht einfach eine größere Version von jemandem ist, der nur 100 Pfund wiegt. Normalerweise unterscheiden sie sich auch in ihren Körperfett- und Muskelanteilen, sowie Knochenaufbau etc. Der Grund dafür, dass größere Leute mehr Sauerstoff verbrauchen, besteht darin, dass sie eben auch mehr Muskeln haben – und schließlich sind es die Muskeln, die den Sauerstoff brauchen, um den aeroben Stoffwechsel zu unterstützen –die Einbeziehung von Fettanteilen ist hier also eher weniger sinnvoll.

Ich habe von Ruderern gehört, dass diese standardisierte Berechnung der VO2max gegenüber großen, muskulösen Athleten wie Ruderern „unfair“ sei, da sie effektiv bestraft würden (d. h. sie haben anscheinend niedrige VO2max-Werte), weil sie so viel Muskelmasse haben. Die höchsten VO2max-Werte in der Welt (wenn sie durch das Gesamtgewicht geteilt werden) haben eigentlich elfengleiche Läufer, Radfahrer und Ski-Langläufer, wohingegen Ruderer die höchsten absoluten VO2max-Werte (ohne Berücksichtigung des Gewichts) haben. Eine Studie von finnischen Forschern, die in der Zeitschrift Clinical Physiology and Functional Imaging veröffentlicht wurde, legt nahe, dass es mehr Sinn macht, nur durch die Körpermagermasse (d. h. Fett- und Knochenanteile nicht mitgezählt) als durch das Gesamtgewicht zu teilen, da es ja nur das Muskelgewebe ist, das den Sauerstoff tatsächlich verbraucht. Sie überprüften diesen Ansatz in einer Untersuchung von 38 kleinen Kindern.

Zusammenhang der VO2max und dem Körpergewicht, der Körpergröße und der Körpermasse
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Die obere Graphik zeigt die Beziehung zwischen Gesamtkörpergewicht und absolutem VO2max. Die zweite Graphik zeigt das Verhältnis von der Größe zur VO2max. Die dritte Graphik zeigt eine klare lineare Beziehung zwischen der Körpermasse ohne Fett- und Knochenanteile und der VO2max. Mädchen sind jeweils durch Kreise und Jungen durch Dreiecke dargestellt.

Die obere Graphik der drei nebenstehenden Zeichnungen zeigt die Beziehung zwischen Gesamtkörpergewicht und absolutem VO2max. Wäre die VO2max zum Gewicht wirklich proportional, müsste man eine gerade Linie erkennen, aber stattdessen sind die Werte überall auf der Karte verteilt. Deutlich zu sehen ist, dass die Mädchen (Kreise) und Jungen (Dreiecke) jeweils zusammen eine Traube bilden - das ist nicht überraschend, da Mädchen und Jungen verschiedene Körperfettanteile haben. Aber auch innerhalb eines Geschlechts ist definitiv keine Gerade erkennbar.

Die Körpermasse ist die beste Berechnungsgrundlage zum Vergleich der VO2max

Die zweite Graphik zeigt das Verhältnis von der Größe zur VO2max. Auch hier sind die Werte weit entfernt davon, eine gerade Linie zu bilden. Doch die dritte Graphik zeigt eine klare lineare Beziehung zwischen der Körpermasse ohne Fett- und Knochenanteile (gemessen mit der Dual-Energy X-ray Absorption, besser bekannt als DEXA) und der VO2max, was bedeutet, dass sie relativ proportional zueinander stehen. Mit anderen Worten: Wenn Sie die Herz-Kreislauf-Funktionen innerhalb einer Gruppe vergleichen wollen, ist wohl die Körpermagermasse die beste Berechnungsgrundlage, um Auskunft über die tatsächliche Sauerstoffaufnahmefähigkeit der Gruppenmitglieder zu erhalten. Natürlich ist die Durchführung von DEXA-Scans relativ aufwändig, aber die Forscher fanden heraus, dass dieses Verhältnis auch noch gilt, wenn man Körperwiderstandsmessungen, die viel leichter zugänglich sind, verwendet, um die fettfreie Muskelmasse zu schätzen.

Also bedeutet dies, dass die herkömmliche standardisierte Berechnung der relativen VO2max (ml O2/min/kg Körpermasse) nutzlos ist? Nicht unbedingt. Eine weitere Analyse der Forscher zeigte, dass die relative VO2max umgekehrt proportional zur Fettmasse steht - d. h. je mehr Körperfett Sie haben, umso geringer ist Ihre relative VO2max. Tatsächlich ist der Fettanteil ein besserer Indikator für die relative VO2max als die Trainingsleistung (also Dauer und Tempo im VO2max-Test)! Das bedeutet, dass die traditionelle relative VO2max eigentlich die Kombination zweier unterschiedlicher Ansätze ist: Wie fit (d. h. VO2max geteilt durch Körpermagermasse) und wie dick (d. h. Körperfettanteile) sind Sie? Deshalb ist die relative VO2max solch ein guter Indikator für zukünftige Gesundheit, vermuten die Forscher - weil sie eben die beiden wichtigsten Gesundheitsfaktoren miteinander verbindet. Dies hat auch Auswirkungen auf die Fett-versus-Fit-Debatte.

Es gibt eine Reihe von Studien (deren wichtigster Vertreter Steven Blair ist), die darauf hinweisen, dass selbst ein hoher Körperfettanteil keinen wesentlichen Einfluss auf die zukünftige Gesundheit hat, wenn man nur sein Herz-Kreislaufsystem fit hält. Mit anderen Worten, müssten auf zwei Menschen mit einem BMI von 25 und 35 dieselben gesundheitlichen Prognosen zutreffen, wenn sie nur die gleiche relative VO2max haben. Aber ist diese Annahme noch zu halten, wenn man weiß, dass die relative VO2max tatsächlich von Übergewicht/Körperfett beeinflusst wird? Irgendwie hat sich dies zu einem ewigen Diskurs entwickelt. Der Punkt ist, dass die relative VO2max (geteilt durch das Gewicht) als Maßstab nicht so perfekt ist wie der Fitnessgrad. Das habe ich an den Ergebnissen meiner eigenen Tests gesehen. Als ich 20 Jahre alt war, wurde ich zu Beginn meiner Cross-Saison auf 75 ml/min/kg, bei einem Gewicht von 142 Pfund getestet. Mit 28 Jahren machte ich den Test als ich ziemlich gut in Form war, und es ergaben sich Werte von 82 ml/min/kg, wobei ich 134 Pfund wog. Der Sprung von 75 bis 82 scheint ziemlich groß, aber wenn Sie mal genau hinschauen, werden Sie feststellen, dass sich dies größtenteils durch die Gewichtsunterschiede und nicht durch eine Veränderung in meinem Sauerstofftransport bzw. –-verbrauch ergibt. Ich habe keine genaue Analyse meiner Körperzusammensetzung machen lassen, aber ich bin mir ziemlich sicher, dass den größten Teil des Gewichtsunterschieds meine Fett- und nicht Muskelmasse ausmachte. Natürlich sind Testergebnisse eben nur Testergebnisse - die echten Resultate stehen am Ende der Wettkämpfe. Und tatsächlich waren meine Zeiten in diesen beiden Jahren ziemlich ähnlich.

Fazit

Die maximale Sauerstoffaufnahme, kurz VO2max, zeigt wie schnell und wie viel Sauerstoff wir an unsere Muskeln weitergeben können. Sie wird in den Grundeinheiten Volumen (d. h. Liter Sauerstoff) pro Zeiteinheit (d. h. pro Minute) gemessen. Gemessen wird sie anhand von einer Atemgasanalyse bei einer Leistungsdiagnostik. Manche der neuen GPs- und Pulsuhrensind allerdings auch in der Lage, die VO2max zu berechnen. Steigern lässt sich die VO2max vor allem durch intensives und kurzes Intervalltraining oder mit langen Läufen in einem hohen Pulsbereich. Ziel des Trainings ist es, dass man möglichst lange aerob Energie gewinnt und dadurch Belastungen länger standhalten kann.

Beeinflusst wir die VO2max durch Alter, Geschlecht, Körpermasse und Trainingszustand. Um die VO2max individuell zu vergleichen muss das Körpergewicht mit einbezogen werden. Da aber ein Mensch mit vielen Muskeln deutlich schwerer ist, als einer mit viel Fett, können allein mit dem Körpergewicht keine interpersonellen Vergleiche stattfinden. Wenn Sie die Herz-Kreislauf-Funktionen innerhalb einer Gruppe vergleichen wollen, ist die Körpermagermasse (Gewicht ohne Fett- und Knochenanteile) die beste Berechnungsgrundlage, um Auskunft über die tatsächliche Sauerstoffaufnahmefähigkeit der Gruppenmitglieder zu erhalten.

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