VO₂max erklärt: Warum die maximale Sauerstoffaufnahme der Schlüssel zur Ausdauerleistung ist

Die VO₂max steht für die maximale Sauerstoffaufnahme, also die größte Menge an Sauerstoff, die der Körper während intensiver Belastung pro Minute aufnehmen, transportieren und verwerten kann. Sie gilt als der wichtigste Indikator für Ausdauerleistung und Herz-Kreislauf-Fitness.

Eine hohe VO₂max zeigt, dass Herz, Lunge und Muskulatur optimal zusammenarbeiten, um Sauerstoff effizient für die Energiegewinnung bereitzustellen [1]. Trainingsbedingte Anpassungen – etwa eine höhere Kapillardichte, vermehrte Mitochondrien ("Kraftwerke" der Zellen) in den Muskeln und eine verbesserte Sauerstoffnutzung – führen zu einer Steigerung der VO₂max [2].

Warum ist VO₂max so wichtig?

Auch medizinisch ist der Wert relevant: Eine niedrige VO₂max gilt als unabhängiger Risikofaktor für Herz-Kreislauf-Erkrankungen und eine erhöhte Mortalität (Sterblichkeit) [4]. Schon kleine Verbesserungen durch regelmäßige Bewegung senken das Risiko für Hypertonie (Bluthochdruck), Diabetes mellitus oder koronare Herzkrankheit (KHK; Erkrankung der Herzkranzgefäße) deutlich.

Einflussfaktoren auf die VO₂max

Mehrere Faktoren bestimmen die individuelle VO₂max:

• Trainingszustand: Regelmäßiges aerobes Training kann die VO₂max um bis zu 20-30 % erhöhen [3].
• Alter: Ab etwa dem 30. Lebensjahr sinkt der Wert durchschnittlich um 1 % pro Jahr, sofern kein gezieltes Training erfolgt.
• Geschlecht: Männer haben durch höhere Hämoglobinwerte (Blutfarbstoffwerte) und Muskelmasse meist höhere VO₂max-Werte.
• Körperzusammensetzung: Ein niedriger Körperfettanteil verbessert die relative Sauerstoffaufnahme (ml/kg/min).
• Genetik: Etwa 40-50 % der VO₂max sind genetisch bedingt, der Rest lässt sich durch Training beeinflussen [5].

VO₂max im Training – praktische Tipps

1. Aerobes Ausdauertraining:
Regelmäßige Bewegung bei moderater Intensität (z. B. 60-75 % der maximalen Herzfrequenz) stärkt das Herz-Kreislauf-System und verbessert die Grundlagenausdauer.

2. Hochintensives Intervalltraining (HIIT):
Kurze, intensive Belastungen (z. B. 3-5 Minuten bei 90-95 % der maximalen Herzfrequenz) mit anschließenden Erholungsphasen steigern die VO₂max besonders effektiv [3].

3. Periodisierung:
Ein Wechsel zwischen Basis- und Intensivphasen fördert nachhaltige Anpassungen, ohne Überlastung zu riskieren.

4. Regeneration:
Ausreichende Pausen sind entscheidend, damit sich Herz und Muskulatur anpassen können – chronische Ermüdung reduziert langfristig die VO₂max.

Exakte Messung mittels Spiroergometrie

Die Spiroergometrie gilt als Goldstandard zur Bestimmung der VO₂max [2]. Dabei wird während einer stufenweise steigenden Belastung (z. B. auf dem Laufband oder Fahrradergometer) über eine Atemmaske der Sauerstoff- und Kohlendioxidgehalt der Ein- und Ausatemluft gemessen.

So kann exakt bestimmt werden:

• wie viel Sauerstoff aufgenommen,
• wie viel Kohlendioxid abgegeben wird,
• und wie das Herz-Lungen-System darauf reagiert.

Diese Methode liefert den präzisesten Wert und wird häufig in Sportkliniken, Leistungsdiagnostikzentren oder kardiologischen Praxen angeboten. Sie ist sinnvoll für:

• ambitionierte Ausdauersportler,
• Patientinnen und Patienten mit Herz-, Lungen- oder Stoffwechselerkrankungen,
• Reha-Programme oder Trainingssteuerung nach Erkrankungen.

Wer keinen Zugang zu einer sportmedizinischen Untersuchung hat, kann die VO₂max auch indirekt schätzen. Einige bewährte Verfahren:

• Cooper-Test:
  In 12 Minuten wird so schnell und weit wie möglich gelaufen (allerdings kontrolliert und gleichmäßig, nicht als Sprint). Die zurückgelegte Strecke (in Metern) wird in folgende Formel eingesetzt: VO₂max = (Distanz (in m) minus 504,9) geteilt durch 44,73 (gültig für gesunde Erwachsene).
  Beispiel: Jemand läuft 2.400 m in 12 Minuten: VO₂max = (2.400 - 504,9) / 44,73 ≈ 42,4 ml/kg/min
• Rockport-Test (1-Meilen-Test):
  Eine Meile (1,6 km) wird so schnell wie möglich zügig gegangen. Danach wird Puls gemessen und in eine Formel integriert – geeignet auch für Einsteiger, ältere Personen oder Reha-Patienten.
• Submaximale Ergometertests:
  Dabei wird die Herzfrequenz bei steigender Belastung beobachtet. Die VO₂max kann aus der Herzfrequenz-Leistungskurve abgeleitet werden.

Schätzung über Smartwatches oder Fitnessgeräte

Moderne Sportuhren (z. B. von Garmin, Polar, Apple oder Fitbit) berechnen eine geschätzte VO₂max anhand von Herzfrequenz, Geschwindigkeit und Bewegungsdaten. Diese Werte beruhen auf Algorithmen, die aus realen Messdaten trainiert wurden. Sie sind nicht exakt, aber bei regelmäßiger Nutzung gut vergleichbar, um Trainingsfortschritte zu erkennen.

VO₂max-Richtwerte nach Alter und Geschlecht

Nachfolgend eine Tabelle mit VO₂max-Richtwerten nach Alter und Geschlecht, wie sie u. a. von der American College of Sports Medicine (ACSM) publiziert wurden [6]. Die Werte geben an, wie die aerobe Fitness typischerweise eingestuft wird – gemessen in ml O₂ pro kg Körpergewicht pro Minute (ml/kg/min).

Fazit

Die VO₂max ist der zentrale Parameter für Ausdauer und Gesundheit. Sie beschreibt die Fähigkeit des Körpers, Sauerstoff effizient zu nutzen, und lässt sich durch gezieltes Training deutlich verbessern. Regelmäßiges aerobes oder Intervalltraining wirkt dabei nicht nur leistungssteigernd, sondern auch präventiv gegen zahlreiche chronische Erkrankungen. Auch im höheren Alter lässt sich die VO₂max durch Training verbessern – was Mobilität, Lebensqualität und kognitive Leistungsfähigkeit erhält [2].

Literatur

1. Bassett DR Jr, Howley ET: Limiting factors for maximum oxygen uptake and determinants of endurance performance. Med Sci Sports Exerc. 2000;32(1):70-84. doi: 10.1097/00005768-200001000-00012.
2. Poole DC, Jones AM: Measurement of the maximum oxygen uptake V̇O₂max: V̇O₂peak is no longer acceptable. J Appl Physiol. 2017;122(4):997-1002. doi: 10.1152/japplphysiol.01063.2016.
3. Midgley AW, McNaughton LR, Wilkinson M: Is there an optimal training intensity for enhancing the maximal oxygen uptake of distance runners? empirical research findings, current opinions, physiological rationale and practical recommendations. Sports Med. 2006;36(2):117-132. doi: 10.2165/00007256-200636020-00003.
4. Kodama S, Saito K, Tanaka S et al.: Cardiorespiratory fitness as a quantitative predictor of all-cause mortality and cardiovascular events in healthy men and women: a meta-analysis. JAMA. 2009;301(19):2024-2035. doi: 10.1001/jama.2009.681.
5. Edvardsen E, Hem E, Anderssen SA: End criteria for reaching maximal oxygen uptake must be strict and adjusted to sex and age: a cross-sectional study. PLoS ONE. 2014;9(1):e85276. doi: 10.1371/journal.pone.0085276.
6. American College of Sports Medicine (ACSM). Guidelines for Exercise Testing and Prescription. 11th ed., Philadelphia: Wolters Kluwer; 2021.