VO2max – Die maximale Sauerstoffaufnahme

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Was ist VO2Max?

In diesem Blogbeitrag erfahren Sie, was VO2max ist und warum es für Sportler so wichtig ist.

Der VO2max ist ein Mass für die maximale Sauerstoffaufnahme und -verwertung des Körpers während einer körperlichen Belastung. Es wird in Milliliter pro Minute und Kilogramm Körpergewicht (ml/min/kg) gemessen und kann als Indikator für die kardiovaskuläre Fitness und die Leistungsfähigkeit des Körpers dienen.

In anderen Worten: VO2 max ist die maximale Menge an Sauerstoff, die ein Mensch „verbrauchen“ kann.

VO2max ist ein sehr wichtiger Indikator für die körperliche Leistungsfähigkeit und wird häufig bei Athleten getestet, um ihre Trainingsfortschritte zu verfolgen. Ein hoher VO2max bedeutet in der Regel, dass Du in der Lage bist, längere Zeiten mit höherer Intensität zu trainieren, ohne Dich zu überanstrengen.

„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)

Der Wert wird in ml/min/kg angegeben und somit zeigt er, welches Volumen (V) in Milliliter (ml) Sauerstoff (O₂) der Körper pro Minute (min) pro Kilogramm (kg) Körpergewicht bei maximaler (max) Belastung aufnehmen und verstoffwechseln kann. Daher wäre die korrekte Schreibweise: VO₂max.

Tabelle für normale Werte für den VO2-max

Eine höhere VO2 max wird typischerweise mit einer besseren kardiovaskulären Fitness und einer höheren Leistungsfähigkeit in Sportarten verbunden, die hohe Ausdauer erfordern.

Tabelle mit VO2max-Werten bei Männern nach Alter und Fitnesslevel:

AlterSehr gutGutDurchschnittlichSchlechtSehr schlecht
20-29> 6051-6041-5031-40< 30
30-39> 5647-5637-4627-36< 26
40-49> 5243-5233-4223-32< 22
50-59> 4839-4829-3819-28< 18
60-69> 4536-4526-3516-25< 15
Tabelle VO2max-Werte Männer

Beachte, dass Spitzensportler weitaus höhere Werte aufweisen können.

Und hier eine Tabelle mit VO2max-Werten bei Frauen nach Alter und Fitnesslevel:

AlterSehr gutGutDurchschnittlichSchlechtSehr schlecht
20-29> 5041-5031-4021-30< 20
30-39> 4637-4627-3617-26< 16
40-49> 4233-4223-3213-22< 12
50-59> 3929-3819-289-18< 8
60-69> 3626-3516-256-15< 5
Tabelle VO2max-Werte Frauen

Bitte beachte, dass diese Tabellen nur als Anhaltspunkt dient und individuelle Unterschiede berücksichtigen sollte.

Wie kann man den VO2max messen?

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 VO2 max aus der Leistung ausgerechnet hat. Meine Huawei GT2 kann den VO2Max nur ausrechnen, wenn ich Outdoor (GPS-Signal) rund 30 Minuten laufen gehe. 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.

Professionelle Methoden zur Messung des VO2Max werden in einem Labor durchgeführt und sind daher sehr aufwendig und teuer. Trotzdem kann man mit einer Pulsuhr oder Smartwatch eine gute Schätzung des VO2Max erhalten.

Kann man den VO2Max berechnen?

Um den VO2max zu berechnen, kannst Du eine spezielle Berechnungsformel verwenden. Die genaue Formel variiert je nach Geschlecht, Alter und körperlicher Verfassung, aber eine allgemeine Formel lautet:

VO2 max = (maximale Herzfrequenz – Ruheherzfrequenz) x Körpergewicht / Zeit zur Erschöpfung in Minuten

Um den VO2max zu berechnen, benötigst Du die maximale Herzfrequenz, die Ruheherzfrequenz, das Körpergewicht und die Zeit, die Du für eine bestimmte körperliche Belastung benötigst, bis Du erschöpft bist. Diese Werte können entweder durch einen Arzt oder durch eine spezielle Testmethode gemessen werden.

Der Ablauf eines Leistungstests, um den VO2max zu berechnen: Du musst also mehrere Variablen berücksichtigen. Zunächst musst Du Dein Alter, Dein Geschlecht, Deine Grösse, Dein Gewicht und Deinen Ruhepuls ermitteln. Dann musst Du einen abgestuften Belastungstest durchführen, bei dem Du mit einer bestimmten Geschwindigkeit einen Hügel hinaufgehst, bis Du Deine maximale Herzfrequenz erreichst. Danach musst Du Dich 5 Minuten lang ausruhen, bevor Du eine weitere Messung vornimmst. Schliesslich kannst Du Deine Ruhepulsfrequenz von Deiner Spitzenpulsfrequenz abziehen, um Ihren VO2 Max-Wert zu ermitteln.

Die Messung mit einer Jogging-Uhr ist also viel einfacher und erfordert nicht, dass Du Dich zur vollständigen Erschöpfung bringst.

Es ist wichtig zu beachten, dass die Berechnung des VO2 max nicht immer genau ist und dass es viele Faktoren gibt, die die genaue Messung beeinflussen können, wie z.B. die körperliche Verfassung, die Belastungsintensität und die Art der körperlichen Aktivität. Die Berechnung des VO2max sollte daher nicht als Ersatz für professionelle medizinische Untersuchungen und Tests dienen.

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 VO2 max) – 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 VO2 max 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 VO2 max 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:

vo2max.huawei.health 1024x766 - VO2max - Die maximale Sauerstoffaufnahme
VO2Max-Messungen vom 9.5.2021 bis zum 6.6.2021

Ich konnte also mit Jogging-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 VO2 max-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 VO2 max 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.

Messung der VO2Max mit einem Cooper test

Die günstige Alternative ist der Cooper-Test. 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.

Worterklärungen

Milliliter Sauerstoff (ml O2) bezieht sich auf die Menge an Sauerstoff, die von einem Individuum während einer bestimmten Aktivität verbraucht wird.

Ein niedriger VO2max bedeutet, dass das Individuum eine geringere maximale Sauerstoffaufnahme hat, was bedeutet, dass es weniger Sauerstoff während einer körperlichen Anstrengung verbrauchen kann. Umgangssprachlich nennt man das auch „schlechte Ausdauer“.

Relative VO2max bezieht sich auf den VO2max einer Person im Vergleich zu anderen Personen in Bezug auf Alter, Geschlecht und Körpergewicht.

Sauerstoff pro Kilogramm Körpergewicht bezieht sich auf die Menge an Sauerstoff, die eine Person während einer bestimmten Aktivität pro Kilogramm Körpergewicht verbraucht.

Fazit

Nachdem Du Deinen VO2 max gemessen hast, kannst Du anfangen, an Deiner Ausdauer zu arbeiten. Je höher Dein VO2max ist, desto mehr Sauerstoff kannst Du transportieren und verbrennen und somit auch desto länger und schneller kannst Du laufen. Um Deine Ausdauer zu trainieren, kannst Du unter anderem Intervall- oder Tempotraining machen. Beim Intervalltraining wechselst Du immer wieder zwischen schnellem und langsamem Laufen oder Radfahren, wobei Du beim schnellen Laufen oder Radfahren an Deine Leistungsgrenze gehst. Beim Tempotraining läufst oder fährst Du eine Distanz in einem möglichst schnellen, aber konstanten Tempo. Beide Trainingsarten sind sehr effektiv und können Dir helfen, Deine Ausdauer und Dein Lauftempo zu erhöhen.

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