Wenn du dich für Fitness und Gesundheit interessierst, kommst du früher oder später nicht an dem Begriff VO₂max vorbei. Im heutigen Artikel dreht sich alles um die VO₂max und wie du sie verbessern kannst.
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Zunächst zur Definition: VO₂max (oft auch VO2max geschrieben) ist die maximale Sauerstoffmenge, die der Körper verarbeiten kann.
Dieser Wert hängt im Wesentlichen von drei Faktoren ab:
- Lungen- und Herzkapazität. Eine gesunde Lunge kann mehr Sauerstoff aufnehmen und an das Herz weiterleiten. Das Herz wiederum kann mehr sauerstoffreiches Blut pumpen, wenn es schneller schlägt und mit jedem Schlag mehr Blut auswirft.
- Die Sauerstofftransportkapazität. Sie hängt unter anderem von der Anzahl der roten Blutkörperchen ab.
- Die Leistungsfähigkeit der Muskeln. Sie hängt stark von der Anzahl und der Qualität der Mitochondrien in den Muskelfasern ab, in denen letztlich aus Sauerstoff Energie gewonnen wird.
Die Bestimmung des VO₂max ist kein neues Konzept. Es wurde bereits 1923 vorgeschlagen, als man feststellte, dass der Sauerstoffverbrauch mit zunehmender Belastung allmählich ansteigt, aber ein Maximum erreicht.
Auch wenn die Belastungsintensität danach weiter erhöht wurde, stieg der Sauerstoffverbrauch nicht weiter an.
Dieser Indikator hat sich als guter Gradmesser für die sportliche Leistungsfähigkeit erwiesen.
Man kann ihn mit der Leistung eines Autos vergleichen. Je höher dein VO₂max ist, desto besser kannst du laufen oder Rad fahren.
Das ist nicht der einzige Faktor, der eine Rolle spielt, aber du kannst kein guter Ausdauersportler sein, wenn deine VO₂max niedrig ist.
Aus diesem Grund ist VO₂max seit vielen Jahren eine weit verbreitete Messgröße in der Sportwelt und wird seit kurzem auch in der Medizin verwendet.
So empfiehlt beispielsweise die American Heart Association, VO₂max als Vitalparameter zu betrachten, der von Ärzten beurteilt werden sollte (mehr Details).
VO₂max und Langlebigkeit
Eine 2018 veröffentlichte Studie ermittelte die maximalen VO₂-Werte von mehr als 120.000 Personen, die zehn Jahre lang beobachtet wurden.
Nach der Bestimmung der VO₂-Werte wurden sie je nach Ergebnis in fünf Gruppen eingeteilt:
- Die Gruppe „niedriger VO₂max“ bestand aus Probanden, die unter dem 25. Perzentil lagen, also den 25 Prozent mit den schlechtesten Werten.
- Die Gruppe „unterdurchschnittlich“ bestand aus Personen, die zwischen dem 25. und 50 Perzentil.
- Die Gruppe der „Überdurchschnittlichen“ lag zwischen dem 50. und 75 Perzentil.
- Die Gruppe der „Hochleistenden“ lag zwischen dem 75. und 95 Perzentil.
- Die „Elite“ schließlich umfasste die 5 Prozent mit der höchsten maximalen VO₂-Leistung.
In den folgenden 10 Jahren zeigte sich ein deutlicher Zusammenhang zwischen VO₂max und der Überlebenswahrscheinlichkeit der Studienteilnehmer.
Betrachtet man die Ergebnisse im Detail, so lassen sich folgende Schlussfolgerungen ziehen:
- Die Unterschiede zwischen der Elite und den Hochleistenden sind sehr gering.
- Die größte Verbesserung der Überlebenswahrscheinlichkeit wird durch den Aufstieg aus der untersten in die nächsthöhere Gruppe erreicht. Ein Aufstieg von der schlechtesten Gruppe (bis 25. Perzentil) in die nächste Gruppe (25. – 50. Perzentil) bedeutet eine Reduktion des Sterberisikos in den nächsten 10 Jahren um fast 50 Prozent.
- Schafft man es noch eine Stufe höher (in die Gruppe „überdurchschnittlich“), sinkt die Sterblichkeit um weitere 10 %.
Der Unterschied scheint groß, aber 2022 wurde eine noch größere Studie veröffentlicht, die zu fast identischen Ergebnissen kam. Untersucht wurden mehr als 750.000 Menschen im Alter zwischen 30 und 90 Jahren.
Die 20 % mit der schlechtesten Fitness hatten ein viermal höheres Sterberisiko als die 2 % der Gleichaltrigen mit der besten Fitness.
Die Forscher kamen zu dem Schluss, dass eine geringe kardiorespiratorische Fitness ein viel höheres Risiko darstellt als andere klassische Faktoren wie Bluthochdruck, Rauchen oder hohe Cholesterinwerte.
Zum Vergleich: Rauchen erhöht das Sterberisiko um 41 %, die niedrigste VO₂-Max-Kategorie im Vergleich zur höchsten um 400 %.
Lebensqualität und VO₂max
VO₂max hat nicht nur Auswirkungen auf die Sterblichkeit, sondern bestimmt auch, wozu wir im Alter noch fähig sind und wie sehr wir das Leben genießen können.
VO₂max kann in absoluten Werten gemessen werden, d. h. in Millilitern Sauerstoff pro Minute (ml/min). Um jedoch Vergleiche zwischen Personen anstellen zu können, wird in der Regel die relative VO₂max verwendet, bei der auch das Gewicht der einzelnen Personen berücksichtigt wird.
Sie wird daher in Milliliter Sauerstoff pro Kilogramm pro Minute (ml/kg/min) angegeben. Die folgende Abbildung zeigt, welcher Wert ungefähr benötigt wird, um bestimmte Tätigkeiten ausführen zu können.
Wenn du im Gebirge mit 10 km/h laufen willst, brauchst du eine VO₂max von 45 bis 50 ml/kg/min. Im Flachland reichen 35 ml/kg/min aus.
Für leichtes Treppensteigen sind etwas mehr als 30 ml/kg/min erforderlich, aber wenn du zusätzlich etwas Schweres tragen willst, brauchst du bereits eine VO₂max von über 40 ml/kg/min.
Im Durchschnitt nimmt die VO₂max pro Lebensjahrzehnt um 10 % ab. Wenn du also in 20 Jahren noch diese oder eine vergleichbare Tätigkeit ausüben willst, solltest du eine um mindestens 20 % höhere VO₂max haben als heute gefordert. Bei einem aktiven und gesunden Lebensstil verläuft die Abnahme jedoch langsamer.
In einer Studie mit 80-Jährigen, die jahrzehntelang trainiert hatten, wurde berichtet, dass sie eine durchschnittliche VO₂max von 38 ml/kg/min hatten, verglichen mit 21 ml/kg/min bei untrainierten Gleichaltrigen.
Mit anderen Worten: Sie hatten eine kardiorespiratorische Kapazität, die dem Durchschnitt von Menschen entsprach, die vier Jahrzehnte jünger waren.
Wie kann ich meinen VO₂-Wert bestimmen?
Die genaueste Methode, deinen VO₂-Wert zu messen, ist ein Belastungstest. Dein Ziel sollte es sein, zu den besten 20 % deines Geschlechts und deines Alters zu gehören.
Wenn du keinen Belastungstest machen kannst oder willst, kannst du deine VO₂max auch mit dem Cooper-Test abschätzen.
Cooper-Test und VO₂ max.
Der Cooper-Test besteht darin, innerhalb von 12 Minuten die maximal mögliche Strecke zu laufen. Anhand der zurückgelegten Strecke kannst du mithilfe der folgenden Tabelle dein VO₂max-Niveau gut einschätzen (mehr Details).
Der Test sollte auf einer ebenen Fläche bei möglichst wenig Wind durchgeführt werden. Wird der Test auf einem Laufband durchgeführt, sollte eine Steigung von 1% eingestellt werden, um die Belastung im Vergleich zum Laufen im Freien adäquat zu simulieren.
Darüber hinaus weisen mehrere Studien darauf hin, dass auch die von Sportuhren angezeigten Werte eine Annäherung an die tatsächliche VO2max darstellen können (Studie I, Studie II).
Wie kannst du deine VO₂max verbessern?
Grundsätzlich gibt es zwei Möglichkeiten, die maximale Leistungsfähigkeit des VO₂ zu verbessern: Training in Zone 2 und Training mit hoher Intensität (HIIT). In der Praxis ergänzen sich beide Ansätze.
Zone 2 Training
In der aeroben Trainingsplanung wird üblicherweise eine Skala von 5 Trainingsstufen oder Zonen verwendet, wobei Zone 1 einer einfachen körperlichen Aktivität (z. B. Gehen) und Zone 5 einer Aktivität mit maximaler Intensität (z. B. Sprinten bei voller Geschwindigkeit) entspricht.
Das Training in Zone 2 besteht im Wesentlichen aus aerobem Training mit niedriger Intensität über mindestens 45 bis 60 Minuten am Stück.
Was genau bedeutet niedrige Intensität?
Ein Training, bei dem der Laktatspiegel im Blut nicht ansteigt, weil die Verwertung gleich der Produktion ist.
Obwohl dieser Punkt von Person zu Person variiert, liegt er normalerweise bei 65–75 % der maximalen Herzfrequenz (HFmax). Diese maximale Herzfrequenz kann entweder durch einen Belastungstest genau bestimmt oder anhand der folgenden Formel geschätzt werden:
HFmax = 220 – Alter.
Mit anderen Worten Wenn du 40 Jahre alt bist und diese Formel anwendest, beträgt deine HFmax ungefähr 180 Schläge pro Minute (220-40=180). Diese Schätzung ist zwar fehlerbehaftet, kann aber zumindest als Anhaltspunkt dienen.
Um bei diesem Beispiel zu bleiben, bedeutet aerobes Training in Zone 2, dass deine Herzfrequenz zwischen 117 und 135 liegen sollte (117 = 180 × 0,65 und 135 = 180 × 0,75).
Um von den Vorteilen dieses Trainings zu profitieren, ist es jedoch nicht notwendig, die Herzfrequenz immer genau zu messen. Vielmehr geht es darum, kontinuierlich mit einer Intensität zu trainieren, die es (theoretisch) erlaubt, parallel ein Gespräch zu führen, ohne zu sehr außer Atem zu geraten.
Wenn du ohne Anstrengung sprechen kannst, bist du zu langsam, also in Zone 1, wenn man dich kaum versteht, bist du zu schnell, also in Zone 3.
High Intensity Interval Training (HIIT)
Die Integration von Trainingseinheiten der Zone 2 in den wöchentlichen Trainingsplan ist ein effektiver Weg, um die aerobe Fitness zu verbessern und den VO₂-Wert zu erhöhen, ohne dass es zu großen Ermüdungs- und Verschleißerscheinungen kommt. Selbst die besten Ausdauersportler der Welt trainieren hauptsächlich in Zone 2.
Die perfekte Ergänzung dazu ist ein Training mit hoher Intensität.
Unter hoher Intensität versteht man ein Training, das in einem Bereich von über 90 % der maximalen Herzfrequenz stattfindet, also in Zone 5.
Da es unmöglich ist, diese Intensität über einen längeren Zeitraum aufrechtzuerhalten, werden hochintensive Trainingseinheiten in der Regel als Intervalltrainingseinheiten gestaltet. Dabei wechseln sich kurze Einheiten mit maximaler Belastung mit Pausen ab.
Daher auch die Bezeichnung hochintensives Intervalltraining (HIIT) oder Intervalltraining mit maximaler Intensität (über dieses Thema spreche ich auch in meinem Podcast Sportfamilie mit dem HIIT-Experten und Buchautor Mario Adelt).
Es konnte gezeigt werden, dass diese Art des Trainings die maximale VO₂-Kapazität ebenso verbessert wie deutlich längere aerobe Trainingseinheiten (Metaanalyse, Studie I, Studie II, Studie III).
Diese beiden Trainingsansätze stehen jedoch nicht in Konkurrenz zueinander, sondern ergänzen sich, da sie die VO₂max auf unterschiedliche Weise verbessern.
Sanftes Ausdauertraining hat einen stärkeren Effekt auf das Herz-Kreislauf-System, während HIIT einen stärkeren Effekt auf die Muskulatur und die Mitochondrien hat. Die Kombination beider Ansätze entspricht dem Konzept des polarisierten Trainings (mehr Details).
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