VO2max – Die maximale Sauerstoffaufnahme

„Die maximale Sauerstoffaufnahme bezieht sich auf die maximale Sauerstoffmenge, die der Körper während eines intensiven Trainings verwerten kann. Er ist ein wichtiger Indikator der aeroben Kapazität sowie der Herz- und Lungenfunktion und kann durch systematisches Langzeittraining verbessert werden.“

Huawei Health App (2021)

Hast Du Dir einen Fitness-Tracker eine Pulsuhr oder eine Smartwatch gekauft und Du hast damit auch schon mal eine Trainingseinheit aufgezeichnet, dann ist Dir vielleicht aufgefallen, dass das Gerät nun einen Wert namens VO2Max aus der Leistung ausgerechnet hat. Meine Huawei GT2 kann den VO2Max nur ausrechnen, wenn ich Outdoor (GPS-Signal) laufe. Bei anderen Sportarten wird der Wert nicht angezeigt. Meine alte Polar M400 hingegen, kann den Wert jederzeit berechnen. Das zeigt, dass unterschiedliche Hersteller unterschiedliche Berechnungsmethoden verwenden, die allesamt nur eine Annäherung an den echten VO2Max-Wert darstellen.

Was bedeutet denn dieser VO2Max-Wert?

Der VO2Max definiert die maximale Sauerstoffmenge welche während einer maximalen Leistung aufgenommen, transportiert und verarbeitet wird. Ein hoher VO2Max-Wert zeigt also, dass Du viel Sauerstoff aufzunehmen, transportieren und von den Muskeln verwerten lassen kannst.

Die Normalwerte beim VO2Max sind vom Alter, Geschlecht, genetischer Veranlagung und Fitness-Level abhängig und stehen in Relation zum Gesamtgewicht des Körpers (relative VO2Max) – daraus ergibt sich die Angabe in Milliliter pro Minute pro Kilogramm (ml/min/kg). Frauen haben einen etwas niedrigeren VO2Max-Wert als Männer und ausserdem sinkt der Wert mit zunehmendem Alter. Während untrainierte Personen einen Wert von 30 ml/min/kg haben können, haben die Profi-Läufer Werte bis zu 90 ml/min/kg. Er widerspiegelt auch Deine kardiovaskuläre Gesundheit, denn mit einem hohen VO2Max und der damit verbundenen höheren Fitness ist, zumindest statistisch gesehen, Dein Risiko an Herz-Kreislauf-Erkrankungen zu sterben geringer. Daher hat die WHO bereits 1968 die VO2Max als Standard zur Messung der Leistungsfähigkeit des kardiopulmonalen Systems anerkannt.

Der Sauerstofftransport zu den Muskeln

Um zu verstehen, was der Wert aussagt, müssen wir zuerst die eigentliche Formel zur Berechnung auseinandernehmen. Dabei werden wir auch feststellen, warum eine Pulsuhr, egal welcher Marke, die Werte nicht „an der Quelle“ ermitteln kann.

  • V = Volumen
  • O2 = Sauerstoff
  • Max = maximal

Wir starten zuerst bei der Sauerstoffaufnahme. Wie viel Sauerstoff wir zu den Muskeln transportieren können, hängt primär mal davon ab, wie viel Atemminutenvolumen wir haben und wie hoch die Diffusionskapazität (primär in den Kapillaren in den Lungen und dann wiederum am Ende der Transportkette in den Muskeln) ist.

Danach folgt der Sauerstofftransport. Je höher die Kapazität unseres Blutes Sauerstoff zu transportieren ist, desto mehr O2 kann in einem Liter Blut zu den Muskeln gebracht werden. Zudem kann der Transport auch schneller oder langsamer vonstattengehen, was uns direkt zum Herzminutenvolumen bringt.

Je höher Dein Herzminutenvolumen ist, desto mehr sauerstoffreiches Blut kann durch die Arterien zu den Muskeln transportiert und sauerstoffarmes Blut von den Muskeln durch die Venen zurücktransportiert werden. Das Herzminutenvolumen berechnet man aus Herzfrequenz HF mal Schlagvolumen SV.

Ist der Sauerstoff einmal im Muskel angekommen, ist die Aufnahme dort nochmal durch die Diffusionskapazität und die „Ausschöpfung“ durch die Muskelfasern beschränkt. Somit wird ein Teil des Sauerstoffs auch wieder zurück in den Lungenkreislauf befördert. Das Verhältnis zwischen dem „gelieferten“ und dem „zurückerhaltenen“ Sauerstoff nennt man die arteriell-venöse Sauerstoffdifferenz (art/ven O2 diff.)

Die Differenz zwischen dem Sauerstoff des Blutes welcher durch die Arterien zu den Zellen gebracht wird und dem Rest, welcher durch die Venen zurückkommt, nennt man die arteriell-venöse Sauerstoffdifferenz. Wenn man diese mit dem Herzminutenvolumen multipliziert, so erhält man die Menge an Sauerstoff, die wirklich verbraucht wurde. Diese stellt man dann im Verhältnis zum Gesamtkörpergewicht und erhält so den VO2Max.

Kann man die VO2Max verbessern?

Die Schulbücher sagen, dass man den VO2Max durch Training in relativ kurzer Zeit um 10 bis 20 % verbessern kann. Beim korrekten Training über Jahre hinweg liegen sogar bis zu 50 % Erhöhung drin. Ab dem 25.-30. Lebensjahr nimmt jedoch die VO2Max etwa um 10 % pro Lebensdekade ab.

Ich habe meine Baseline gemessen und über einen Monat trainiert, um zu sehen, wie hoch der Impact des Trainings ausfallen wird. Hier das Ergebnis:

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VO2Max-Messungen vom 9.5.2021 bis zum 6.6.2021

Ich konnte also mit Training meine VO2Max in weniger als einem Monat von 37 auf 40 erhöhen – was eine Verbesserung von rund 8 % bedeutet. Mein Training bestand nur aus Joggen und war alles andere als optimal. Es bestand aus zufälligen kurzen HIIT-Einheiten (unter 30 Minuten) und längeren LIT-Einheiten (zwischen 6 und 12 km).

Willst auch Du Deinen VO2Max-Wert verbessern? Dann zeige ich Dir hier die Möglichkeiten, die Du dazu hast. Angefangen bei den Klassikern und dann werde ich auf eine paar exotische respektive experimentelle Methoden eingehen.

VO2max verbessern mit HIIT

65 – 100 % der Maximalleistung (Anaerob), 10 – 30 Sekunden Sprint und zwischendurch locker Joggen.
Das HIIT ist sozusagen das Hypertrophietraining für den Herzmuskel – es macht in stärker und auch grösser.

VO2max verbessern mit LIT

50 – 70 % der Maximalleistung (Fettverbrennung / aerober Bereich), 60 – 300 Minuten Joggen.
Mit dem LIT kann man den Durchmesser des linken Ventrikels des Herzmuskels erhöhen, was den Transport einer höheren Blutmenge ermöglicht.

Wenn Du also Deine VO2Max erhöhen willst, dann solltest Du HIIT und LIT kombinieren!

Da wir nun wissen, welche physischen Prozesse beim Sauerstofftransport beteiligt sind, können wir uns auch Gedanken über weitere Methoden zur Steigerung des VO2Max machen. Insbesondere denke ich da an unsere Mitochondrien, also die Energiezentren unserer Zellen.

Was beschränkt unsere maximale Ausdauerleistung?

Was limitiert uns in unserer Leistung? Einerseits haben wir die oben besprochenen Punkte, wie das Herzminutenvolumen und die arteriell-venöse Sauerstoffdifferenz, auf der anderen Seite haben wir unsere Verbraucher, nämlich die Mitochondrien in unseren Zellen. Wir können den Transport des Blutes durch Training verbessern, indem wir den Herzmuskel durch Ausdauertraining stärken. Auf der anderen Seite können wir auch die Kapillarisierung (Bildung neuer Haargefässen (Blutkapillaren) zur besseren Versorgung eines Gewebes) mit dem richtigen Training vorantreiben – denn der Körper versucht sich an die fortlaufend steigende Belastung anzupassen.

Andere Methoden, um den VO2Max zu ermitteln

Bei meinen eigenen Messungen habe ich einen Unterschied von 4ml/min/kg von einem Gerät zum anderen festgestellt. Wenn auch Du das Gefühl hast, die Werte Deines Fitness-Trackers seien zu hoch oder zu niedrig, dann kannst Du den VO2Max-Wert auch auf andere eventuell präzisere Weise messen oder messen lassen.

Leistungsdiagnostik (Ergometer oder Laufband)

Dazu wird Dir von der betreuenden Person eine Maske aufgesetzt, welche Dein Atemvolumen, Deine Atemfrequenz und den Sauerstoff- sowie Kohlendioxidgehalt misst und somit ein genauer Wert für die Sauerstoffaufnahme errechnet wird. Mithilfe des Laufbandes oder Ergometer (präziser) wirst Du langsam in an Deine Leistungsgrenze gebracht, wobei der Sauerstoffverbrauch fortlaufend ansteigen wird, bis er ein Plateau erreicht und trotz steigernder Leistung nicht mehr ansteigt. Aus der Sauerstoffaufnahme an diesem Punkt lässt sich dann sehr genau Dein VO2max ermitteln. Da die ganze Sache meist nicht günstig ist, eignet sich die Methode eher für ambitionierte Amateursportler oder Profis.

Coopertest

Die günstige Alternative ist der Coopertest. Wir kennen den in der Schweiz von der Schulzeit noch als 12-Minuten-Lauf. Bei diesem Test versuchst Du in den gegebenen 12 Minuten eine möglichst hohe Distanz zu laufen.

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