Als Ausdauersportler hast du wahrscheinlich schon von der VO2 max gehört. Einfach gesagt, ist es die Fähigkeit deines Körpers, Sauerstoff zu nutzen.
Wenn du deine VO2 max steigern möchtest, brauchst du zwei Dinge:
In diesem Blog erfährst du, was VO2 max ist und wie du sie berechnest, misst und testest.
Was ist VO2 max?
VO2 max ist deine maximale aerobe Kapazität. Es ist die maximale Menge an Sauerstoff, die du aus der Luft aufnehmen kannst, deine maximale Fähigkeit, Sauerstoff zu deinen Muskelzellen zu transportieren, und dessen maximale Nutzung in deinen Zellen.
Deine VO2 max bestimmt die obere Grenze der Energieerzeugung im Ausdauersport und ist ein Gamechanger im Radsport, Triathlon, Schwimmen, Laufen, Trailrunning und anderen schnellen Sportarten wie Fußball, Basketball und Hockey.
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Was bedeutet VO2 max?
VO2 max ist einer der Hauptparameter, um deinen Fortschritt zu messen, weshalb Sportler hart daran arbeiten, sie zu steigern. Leider erfordert das viel Arbeit.
VO2 max hängt von der optimalen Umwandlung von ATP in den Mitochondrien ab. Das ist ein grundlegender Prozess, der Energie über den aeroben Weg liefert. Adenosin-5'-triphosphat (ATP) ist das Molekül, das du als Energiequelle für die Prozesse in deinem Körper nutzt.
Dein Körper speichert etwa 250 Gramm ATP, und um Energie zu gewinnen, zerlegt er ATP in kleinere Teile, die dann von deinen Stoffwechselenzymen zur Energiegewinnung genutzt werden.
VO2-Max-Test läuft!
VO2 max: Berechnung und Formel
VO2 wird als Verhältnis zwischen Litern Sauerstoff pro Minute (L/min) oder Millilitern pro Kilogramm Körpergewicht pro Minute (ml/kg/min) ausgedrückt.
VO2 max wird nach Ficks Gleichung berechnet, die besagt, dass VO2 max deinem Herzzeitvolumen multipliziert mit der Sauerstoffmenge in deinen Blutgefäßen (Arterien minus Venen) entspricht:
VO2 max = Q x (CaO2 - CvO2)
Was bestimmt die VO2 max?
Die VO2 max wird von mehreren Faktoren bestimmt.
- Lungenkapazität (deine Lungen sättigen über Kapillaren das arterielle Blut mit Sauerstoff).
- Herzkapazität (deine Herzfrequenz, dein Schlagvolumen).
- Oxidative Kapazität deines Blutes (Blutmenge, Hämoglobin, Hämatokritwerte),
- Fähigkeit deiner Muskeln, Sauerstoff aufzunehmen (Mitochondrien, Kapillaren, oxidative Enzyme).
Lungenkapazität
Die Lungenkapazität ist der erste Schritt beim Transport von Sauerstoff in deine Muskeln. Du kannst deine Lungenkapazität mit einem Spirometrietest bestimmen.
Deine Lungenkapazität hängt auch von deiner Atemtechnik ab, daher solltest du Atemübungen in Betracht ziehen.
Herzkapazität
Die Pumpleistung deines Herzens ist eine Kombination aus Schlagvolumen und Herzfrequenz. Das Schlagvolumen ist das Blutvolumen, das dein Ventrikel in einem Systole pumpt (vom linken Ventrikel in die Aorta). Das erhöht das enddiastolische Volumen und die Menge des aus dem Ventrikel gepumpten Blutes während der Systole.
Blut- und Oxidationskapazität
Deine aerobe Kapazität wird stark von Blutmenge und Oxidationskapazität beeinflusst.
Training erhöht die Blutmenge in deinem Körper, und mit den richtigen Trainingsmethoden, ausreichend Erholung und einer ausgewogenen Ernährung wird dein Blut eine hohe oxidative Kapazität haben.
Pulmonale Kapillaren übertragen Sauerstoff und CO2 über Erythrozyten zu den Mitochondrien. Auf Erythrozytenebene interessiert uns vor allem der Hämoglobinwert (Sauerstoff bindet an Hämoglobin). Sekundär wichtig sind Hämatokritwerte (Prozentsatz der Erythrozyten im gesamten Blutvolumen), Messung der Größe der roten Blutkörperchen (MCV), mittlere Hämoglobinmenge in einem roten Blutkörperchen (MCH), mittlere Hämoglobinkonzentration in einem roten Blutkörperchen (MCHC) und Eisenwerte.
Eisen befindet sich hauptsächlich in Hämoglobin. Bei Eisenmangel und vor Rennen, aber nur kurzzeitig und ohne ärztliche Aufsicht, kannst du es mit einem Eisenpräparat mit hoher Bioverfügbarkeit ergänzen.
Muskelleistung
Hohe obere Grenzen reichen nicht aus, wenn deine Muskeln den Sauerstoff nicht aufnehmen können. Das nennt man Muskel-Oxidationskapazität. Sie hängt von der Dichte des Kapillarnetzwerks in den Muskeln, der Anzahl der Mitochondrien und der Aktivität oxidativer Enzyme ab.
Wenn ein Test Probleme in diesem Bereich zeigt, musst du diese in deinem Trainingsplan angehen.
Wie misst man die VO2 max zu Hause?
Die VO2 max kann präzise mit stufenweisen Belastungstests gemessen werden, bei denen die pulmonale Gasaustauschmessung (VO2 / VCO2) genutzt wird. Da wir dieses Equipment zu Hause meist nicht haben, kannst du verschiedene Tests verwenden, um deine VO2 max zu berechnen.
Keine Sorge, diese Gleichungen sind nicht so kompliziert, wie sie scheinen.
Stufenbelastungstest
Ein oft genutzter Test ist der Stufenbelastungstest. Der Hauptfokus liegt auf der Leistung (W) in der Endstufe (PPO – Peak Power Output).
Verwende diese Gleichung, um deine VO2 max zu berechnen:
VO2 max [ ml/kg/min ] = (10,8 x P/m) +7
wobei P die Leistung (Watt) und m dein Körpergewicht (kg) ist.
Je nach deiner Effizienz können die berechneten Werte zwischen –5 % und +5 % variieren.
VO2 max kann auch absolut in Litern Sauerstoffaufnahme pro Minute (L/min) angegeben werden. So kann jeder berechnen, wie viel Energie er erzeugen kann: 1 Liter Sauerstoffaufnahme erzeugt etwa 5 kcal bzw. 21 kJ Energie.
Balke-15-Minuten-Test für Läufer
Eine der nützlichsten Methoden für Läufer ist der Balke-15-Minuten-Test. Beim Balke-Test läufst du 15 Minuten so schnell wie möglich und notierst die zurückgelegte Distanz (auf 25 Meter genau).
Verwende diese Gleichung, um deine VO2 max zu berechnen:
VO2 max [ ml/kg/min ] = ((m/15–133) x 0,172)) + 33,3
Dabei steht m für die zurückgelegten Meter.
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VO2-Max-Werte
Es gibt unterschiedliche Meinungen über die VO2 max. Einige Athleten glauben, dass alles genetisch bestimmt ist, andere glauben, dass man sie durch Training verbessern kann.
Da deine VO2-Max-Werte von mehreren Faktoren abhängen, können sie definitiv verbessert werden, aber aus unserer Erfahrung müssen manche Athleten härter arbeiten, um die empfohlenen Werte zu erreichen.
Für Radfahrer gilt eine VO2 max von 70 ml/kg/min allgemein als zu niedrig für das professionelle Niveau. In Sportarten, die mehr Muskeln einbeziehen, sind die VO2-Max-Werte noch höher. Auf der anderen Seite liegen die VO2-Max-Werte weiblicher Athleten meist 20 bis 30 % niedriger.
Deine VO2-Max-Werte werden auch stark von deiner anaeroben Schwelle beeinflusst. Die anaerobe Schwelle ist der Punkt, an dem aufgrund von Sauerstoffmangel bei der ATP-Produktion Nebenprodukte entstehen (Wasserstoffionen und Laktat), die schnell zu Ermüdung führen.
Liegt deine anaerobe Schwelle bei einem niedrigen Prozentsatz deiner VO2 max, kann deine Leistung geringer sein als bei Athleten mit weniger Ausdauer, aber einer anaeroben Schwelle bei einem höheren Prozentsatz ihrer VO2 max, selbst wenn deren VO2 max niedriger ist als deine.
Die anaerobe Schwelle von Profi- und Spitzensportlern liegt bei 85 bis 90 % der VO2 max, bei weniger trainierten Athleten bei 70 bis 80 %.
VO2 max erzählt nicht die ganze Geschichte. Du musst deine VO2 max auch mit VLamax (maximale Laktatproduktionsrate) vergleichen und herausfinden, ob dein anaerober oder aerober Stoffwechsel (glykolytische Lücke) stärker entwickelt ist. Ohne beide Aspekte zu testen, die deine Ausdauer beeinflussen, ist es schwer zu beurteilen, welcher Bereich verbessert werden muss.
All diese Infos helfen dir, deine Leistung an der anaeroben Schwelle zu berechnen. Dann kannst du verschiedene Werte anpassen, um herauszufinden, was du ändern und verbessern musst, um dein gewünschtes Ziel zu erreichen.
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Wie berechnet man die Leistung an der anaeroben Schwelle
Stell dir einen Radfahrer mit 65 kg Körpergewicht, VO2 max von 75 ml/kg/min, anaerober Schwelle bei 90 % VO2 max und 23 % Effizienz vor. Aus der folgenden Gleichung siehst du, was "Effizienz" bedeutet.
75 ml/kg/min x 65 kg = 4,88 L/min (absolute VO2 max)
4,88 L/min x 90 % = 4,39 L/min (absolute VO2 max an der anaeroben Schwelle)
Hier kommt die Effizienz ins Spiel. Sie zeigt, wie viel Leistung ein Radfahrer aus 1 Liter Sauerstoff erzeugen kann bzw. welchen Prozentsatz der verfügbaren Energie du nutzen kannst.
Ein durchschnittlicher Radfahrer kann 21 bis 23 % der Energie nutzen, was bedeutet, dass er 75 bis 85 W mit 1 Liter Sauerstoff erzeugen kann. Der Rest der Energie wird vom Körper für Funktionen und die Umwandlung von Energie in ATP verwendet, und ein Teil geht als überschüssige Wärme verloren.
Am Ende multiplizierst du deine absolute VO2 max mit dem Energieverbrauch pro Liter, um die bekannte Einheit W/kg zu erhalten.
4,88 L/min x 85W = 415W / 6,38 W/kg
Diese Berechnungen zeigen, dass für Spitzenleistungen Folgendes notwendig ist:
- hohe VO2 max,
- anaerobe Schwelle bei einem hohen Prozentsatz der VO2 max,
- hohe Effizienz bei der Energieumwandlung.
VO2-Max-Diagramm – Normwerte
Die folgenden zwei Diagramme zeigen die VO2-Max-Werte in ml/kg/min.
Die Zahlen in der ersten Zeile repräsentieren dein Fitnesslevel.
1 – sehr schlecht
2 – schlecht
3 – zufriedenstellend
4 – gut
5 – sehr gut
6 – ausgezeichnet
VO2-Max-Werte für Männer:
| Alter | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 13–19 | < 35,0 | 35,0–38,3 | 38,4–45,1 | 45,2–50,9 | 51,0–55,9 | > 55,9 |
| 20–29 | < 33,0 | 33,0–36,4 | 36,5–42,4 | 42,5–46,4 | 46,5–52,4 | > 52,4 |
| 30–39 | < 31,5 | 31,5–35,4 | 35,5–40,9 | 41,0–44,9 | 45,0–49,4 | > 49,4 |
| 40–49 | < 30,2 | 30,2–33,5 | 33,6–38,9 | 39,0–43,7 | 43,8–48,0 | > 48,0 |
| 50–59 | < 26,1 | 26,1–30,9 | 31,0–35,7 | 35,8–40,9 | 41,0–45,3 | > 45,3 |
| 60+ | < 20,5 | 20,5–26,0 | 26,1–32,2 | 32,3–36,4 | 36,5–44,2 | > 44,2 |
VO2-Max-Werte für Frauen:
| Alter | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 13–19 | < 25,0 | 25,0–30,9 | 31,0–34,9 | 35,0–38,9 | 39,0–41,9 | > 41,9 |
| 20–29 | < 23,6 | 23,6–28,9 | 29,0–32,9 | 33,0–36,9 | 37,0–41,0 | > 41,0 |
| 30–39 | < 22,8 | 22,8–26,9 | 27,0–31,4 | 31,5–35,6 | 35,7–40,0 | > 40,0 |
| 40–49 | < 21,0 | 21,0–24,4 | 24,5–28,9 | 29,0–32,8 | 32,9–36,9 | > 36,9 |
| 50–59 | < 20,2 | 20,2–22,7 | 22,8–26,9 | 27,0–31,4 | 31,5–35,7 | > 35,7 |
| 60+ | < 17,5 | 17,5–20,1 | 20,2–24,4 | 24,5–30,2 | 30,3–31,4 | > 31,4 |
VO2-max-Diagramme entnommen aus: Heyward HV, The Physical Fitness Specialist Certification Manual, 3. Aufl., The Cooper Institute for Aerobics Research, Dallas TX, 1998; S. 48.
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