Die Maximale Sauerstoffaufnahme: VO2max

Die maximale Sauerstoffaufnahme, allgemein bekannt als VO2max, ist ein wichtiger Indikator zur Bewertung der Ausdauerleistungsfähigkeit einer Person. Sie gibt Aufschluss darüber, wie viel Sauerstoff der Körper maximal bei voller Auslastung nutzen kann. Aber wie genau funktioniert die VO2max und welche Faktoren beeinflussen sie?

Definition und Berechnung der VO2max

VO2max repräsentiert die Menge an Millilitern Sauerstoff, die der Körper pro Minute bei maximaler Anstrengung aufnehmen und verwerten kann. Sie wird in Millilitern Sauerstoff pro Minute (ml O2/min) angegeben.

VO2max als Kennzahl für Ausdauerleistung

Die VO2max dient als allgemeiner Parameter zur Beurteilung der Ausdauerleistungsfähigkeit. Sie repräsentiert allerdings nur die obere Grenze der Ausdauerleistung und wird daher oft als Bruttokriterium der Ausdauerleistung bezeichnet.

Ein höherer VO2max-Wert bedeutet aber nicht zwangsläufig, dass ein Individuum in einer bestimmten Sportart oder Übung besser abschneidet, da andere Faktoren wie Technik und mentale Stärke ebenfalls eine wichtige Rolle spielen.

Während Training und Lebensstil einen großen Einfluss auf die VO2max haben, spielen auch genetische Faktoren eine Rolle. Unterschiede in der Genetik können dazu führen, dass manche Menschen natürlicherweise eine höhere VO2max haben als andere. Dies kann ihre Leistungsfähigkeit in Ausdauersportarten beeinflussen.

VO2max und die darin involvierten Prozesse

Die VO2max beschreibt nicht nur die Menge des verarbeiteten Sauerstoffs, sondern spiegelt auch verschiedene Prozesse wider, die bei der Sauerstoffaufnahme und -verwertung beteiligt sind. Dazu gehören:

• Die Sauerstoffzufuhr aus der Luft über die Atmungsorgane
• Der Sauerstofftransport im Blut durch das Herz-Kreislauf-System
• Die Sauerstoffverwertung in den Zellen der Arbeitsmuskulatur, der Skelettmuskulatur, des Herzmuskels, der glatten Muskulatur und aller Organe, die Sauerstoff benötigen und verwerten

Absolute und relative VO2max

Die maximale Sauerstoffaufnahme kann in absolute und relative VO2max unterschieden werden. Die absolute VO2max berücksichtigt nicht das Körpergewicht, daher haben Menschen mit höherem Gewicht tendenziell höhere Werte.

Die relative VO2max hingegen bezieht das Körpergewicht ein und ist besonders für die Bewertung von Ausdauersportarten relevant, bei denen das Körpergewicht eine Rolle spielt. Dabei wird das Körpergewicht standardisiert und die Angabe erfolgt in (ml O2/min)/kg.

VO2max bei Männern und Frauen

Die VO2max variiert zwischen Individuen und wird durch verschiedene Faktoren beeinflusst, darunter Genetik, Geschlecht, Trainingszustand, Gewicht und Alter.

Es gibt allerdings allgemeine Richtwerte für die maximale Sauerstoffaufnahme bei Männern und Frauen:

Für Männer:

• 13-19 Jahre: 35-55 mL/kg/min
• 20-29 Jahre: 33-52 mL/kg/min
• 30-39 Jahre: 31-49 mL/kg/min
• 40-49 Jahre: 30-48 mL/kg/min
• 50-59 Jahre: 26-45 mL/kg/min
• 60+ Jahre: 20-44 mL/kg/min

Der durchschnittliche Mann erreicht einen VO2max von etwa 35 bis 40 mL/kg/min.

Für Frauen:

• 13-19 Jahre: 25-41 mL/kg/min
• 20-29 Jahre: 23-41 mL/kg/min
• 30-39 Jahre: 22-40 mL/kg/min
• 40-49 Jahre: 21-36 mL/kg/min
• 50-59 Jahre: 20-35 mL/kg/min
• 60+ Jahre: 17-31 mL/kg/min

Die durchschnittliche Frau erreicht einen VO2max von etwa 27 bis 30 mL/kg/min​​ (nach Quinn, 2022).

Es gibt mehrere Gründe, warum Männer im Allgemeinen höhere VO2max-Werte haben als Frauen:

1. Körperzusammensetzung: Männer haben im Allgemeinen einen höheren Muskelanteil und einen geringeren Fettanteil als Frauen. Muskeln benötigen mehr Sauerstoff für die Energieerzeugung, was zu höheren VO2max-Werten führt.
2. Hämoglobingehalt: Männer haben im Durchschnitt einen höheren Hämoglobingehalt im Blut als Frauen. Hämoglobin ist das Protein in roten Blutkörperchen, das für den Sauerstofftransport verantwortlich ist. Ein höherer Hämoglobingehalt ermöglicht einen effizienteren Sauerstofftransport und damit eine höhere VO2max.
3. Herzgröße: Das Herz eines Mannes ist im Durchschnitt größer als das einer Frau. Ein größeres Herz kann mehr Blut mit jedem Schlag pumpen (größeres Schlagvolumen), was zu einer größeren Menge an mit Sauerstoff angereichertem Blut führt, das zu den Muskeln transportiert werden kann.
4. Lungenvolumen: Männer haben im Durchschnitt ein größeres Lungenvolumen als Frauen, was bedeutet, dass sie mehr Sauerstoff aufnehmen und Kohlendioxid effizienter entfernen können.

Bestimmung der VO2max

Die VO2max wird durch körperliche Ausbelastung auf einem Laufband oder Ergometer ermittelt. Die Berechnung erfolgt auf Basis der folgenden Parameter:

• Sauerstoffgehalt der eingeatmeten Luft
• Sauerstoffgehalt der ausgeatmeten Luft
• Volumen der ausgeatmeten Luft
• Benötigte Zeit
• Körpergewicht (bei relativer VO2max)

Trainierbarkeit der VO2max

Die Trainierbarkeit der VO2max, also die Fähigkeit, den maximalen Sauerstoffverbrauch zu verbessern, variiert von Person zu Person. Grundsätzlich ist die VO2max trainierbar und kann durch regelmäßiges aerobes Training gesteigert werden.

Die maximale Sauerstoffaufnahme ist durch Training verbesserbar, wobei der Trainingseffekt zwischen 20 und 50% variieren kann.

Aerobes Training, das eine kontinuierliche körperliche Aktivität mit moderater Intensität über einen längeren Zeitraum beinhaltet, wie z. B. Laufen, Radfahren, Schwimmen oder Rudern, ist besonders effektiv, um die VO2max zu verbessern. Durch regelmäßiges Training wird der Körper dazu angeregt, Anpassungen vorzunehmen, um eine effizientere Sauerstoffaufnahme und -verwertung zu ermöglichen.

Es ist wichtig zu beachten, dass die Trainierbarkeit der VO2max ihre Grenzen hat. Einmal erreichter genetischer Höchstwert und individuelle biologische Einschränkungen können die maximale Steigerung begrenzen.

VO2max und Höhentraining

Einige Sportler nutzen Höhentraining, um ihre VO2max zu verbessern. Aufgrund des geringeren Sauerstoffgehalts in höheren Höhen muss der Körper effizienter arbeiten, um den Sauerstoffbedarf zu decken. Dies kann zu einer verbesserten Sauerstoffaufnahme und damit zu einer erhöhten VO2max führen, wenn der Sportler wieder auf Meereshöhe zurückkehrt.

Bedeutung der VO2max für Sportler und Nicht-Sportler

Die VO2max ist ein wichtiger Indikator für die Leistungsfähigkeit von Ausdauersportlern. Sie ermöglicht eine individuelle Einschätzung der eigenen aeroben Kapazität und kann bei der Planung von Trainingseinheiten helfen. Aber auch für Nicht-Sportler kann die VO2max relevant sein, da sie einen Hinweis auf die allgemeine körperliche Fitness und das Risiko für bestimmte Krankheiten, wie zum Beispiel Herzerkrankungen, geben kann.

VO2max im Vergleich zu anderen Leistungskennzahlen

Obwohl die VO2max ein wichtiger Indikator für die aerobe Leistungsfähigkeit ist, sollte sie nicht isoliert betrachtet werden. Weitere Kennzahlen, wie zum Beispiel die anaerobe Schwelle (der Punkt, an dem der Körper beginnt, Laktat zu produzieren) oder die Laufökonomie (die Menge an Energie, die zum Laufen einer bestimmten Distanz benötigt wird), können ebenfalls wichtige Informationen über die Leistungsfähigkeit eines Sportlers liefern.

Einschränkungen der VO2max

Die VO2max ist zwar ein nützlicher Indikator für die aerobe Kapazität, sie ist jedoch nicht das Maß aller Dinge. Die VO2max wird von vielen Faktoren beeinflusst und kann daher Schwankungen unterliegen. Zudem sagt die VO2max nichts über die Fähigkeit aus, diese maximale Kapazität über einen längeren Zeitraum aufrechtzuerhalten. Daher sollte die VO2max immer im Kontext der gesamten sportlichen Leistungsfähigkeit betrachtet werden.

Änderungen der VO2max mit dem Alter

Die VO2max tendiert dazu, mit dem Alter zu sinken, was zum Teil auf Veränderungen in der Muskelmasse und im Herzkreislaufsystem zurückzuführen ist. Es ist jedoch möglich, diesen Rückgang durch regelmäßige körperliche Aktivität und Ausdauertraining zu verlangsamen.

VO2max und Gesundheit

Neben ihrer Bedeutung für sportliche Leistung ist die VO2max auch ein Indikator für das allgemeine Gesundheitsrisiko. Studien haben gezeigt, dass eine höhere VO2max mit einem geringeren Risiko für chronische Krankheiten wie Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Diabetes und bestimmte Arten von Krebs in Verbindung gebracht wird. Daher kann ein Ziel zur Verbesserung der VO2max auch einen positiven Einfluss auf die allgemeine Gesundheit haben.