Leistungsdiagnostik im Ausdauerbereich

Die Leistungsdiagnostik im Ausdauerbereich dient der standardisierten Erfassung der kardiorespiratorischen (Herz-Kreislauf- und Atmungs-) und metabolischen (Stoffwechsel-) Belastungsreaktion unter körperlicher Belastung. Ziel ist die Beurteilung der aktuellen Leistungsfähigkeit, der Belastbarkeit und der individuellen Trainingsbereiche. Die höchste methodische Aussagekraft besitzt hierbei die spiroergometrische Untersuchung (Untersuchung von Atmung und Sauerstoffaufnahme unter Belastung) mit Bestimmung der Atemgase; ergänzend kann eine Lactatdiagnostik erfolgen. Die reine Verwendung des Begriffs „maximale körperliche Leistungsfähigkeit“ greift fachlich zu kurz, da die Leistungsdiagnostik nicht nur Spitzenleistung, sondern auch submaximale Schwellen, Ökonomie, ventilatorische Antwortmuster und gegebenenfalls pathologische (krankhafte) Belastungsreaktionen erfasst [1-4].

Die in der deutschsprachigen Sportmedizin häufig verwendeten Begriffe individuelle aerobe Schwelle (IAS) und individuelle anaerobe Schwelle (IANS) sind historisch etabliert, international werden jedoch häufiger ventilatorische Schwellen beziehungsweise Lactatschwellen/Lactatturnpoints verwendet. Diese Schwellen sind methodenabhängig und nicht zwischen allen Testprotokollen, Auswertealgorithmen und Messsystemen ohne Weiteres austauschbar. Für die Trainingssteuerung ist daher entscheidend, dass bei Verlaufskontrollen stets dasselbe Testverfahren, dasselbe Protokoll und möglichst dieselbe Auswertemethodik verwendet werden [3, 5, 6].

Verfahren der Leistungsdiagnostik

• Belastungs-Elektrokardiogramm (Belastungs-EKG)
  • Erfasst unter Belastung insbesondere Herzfrequenz, Rhythmus, Erregungsrückbildung und Blutdruckverhalten.
  • Ist für die rein trainingsphysiologische (den Einfluss von Training auf den Körper betreffend) Ausdauerdiagnostik allein nicht ausreichend, bleibt jedoch wichtig zur kardiovaskulären (das Herz-Kreislauf-System betreffend) Sicherheit, insbesondere bei älteren Sportlern, bei Vorerkrankungen oder bei Beschwerden unter Belastung [1, 2].
• Lactatdiagnostik
  • Bestimmung der Blutlactatkonzentration in stufenförmigen Belastungstests, gegebenenfalls zusätzlich in Ruhe und in der Erholung.
  • Eignet sich zur Abschätzung metabolischer Schwellen und zur Ableitung von Trainingsbereichen.
  • Die Aussagekraft ist jedoch präanalytisch (durch Einflüsse vor der eigentlichen Messung) und methodisch störanfällig; Unterschiede zwischen Handgeräten können klinisch und sportpraktisch relevant sein [5].
• Spiroergometrie
  • Misst unter Belastung unter anderem Sauerstoffaufnahme, Kohlendioxidabgabe, Ventilation (Atmung) und ventilatorische Schwellen.
  • Gilt als Goldstandard zur integrativen Beurteilung der kardiorespiratorischen Fitness und zur individualisierten Trainingssteuerung, sowohl im Leistungs- und Gesundheitssport als auch in der klinischen Rehabilitation (medizinischen Wiederherstellung) [1, 2, 4].
• Feldtests
  • Können sportartspezifisch sinnvoll sein, insbesondere im Leistungs- und Hochleistungssport.
  • Sie ersetzen jedoch die ärztlich überwachte Spiroergometrie nicht, wenn zusätzlich eine medizinische Sicherheitsbeurteilung oder differenzierte physiologische Ursachenanalyse erforderlich ist [2, 4].

Welche Parameter sind heute besonders relevant

• Maximale Sauerstoffaufnahme
  • Die maximale oder spitzennahe Sauerstoffaufnahme ist ein zentraler Marker der kardiorespiratorischen Fitness.
  • Für die Trainingsplanung allein ist sie jedoch nicht ausreichend, da submaximale Schwellen und die Belastungsökonomie die Ausdauerleistung wesentlich mitbestimmen [1, 4, 6].
• Ventilatorische Schwellen beziehungsweise Lactatschwellen
  • Sie sind für die Festlegung individualisierter Trainingsintensitäten in der Praxis meist bedeutsamer als Prozentwerte der maximalen Herzfrequenz oder der maximalen Sauerstoffaufnahme allein [4, 6].
• Herzfrequenz an den Schwellen
  • Erlaubt die Übertragung der Testergebnisse in alltagstaugliche Trainingsbereiche.
  • Die Herzfrequenz ist jedoch durch Temperatur, Hydratation (Flüssigkeitsversorgung), Ermüdung, Medikamente und Tagesform beeinflussbar und sollte deshalb immer im Kontext der Schwellen- und Leistungsdaten interpretiert werden [1, 4].
• Leistung beziehungsweise Geschwindigkeit an den Schwellen
  • Für Radfahrer ist die Leistung in Watt, für Läufer die Geschwindigkeit oder Pace an den Schwellen besonders praxisrelevant.
• Belastungsökonomie
  • Die Sauerstoffkosten bei definierter submaximaler Leistung sind ein wesentlicher Determinant (bestimmender Faktor) der Ausdauerleistung und sollten insbesondere bei trainierten Sportlern mitbeurteilt werden [4, 6].

Nutzen der Leistungsdiagnostik

• Trainingssteuerung
  • Die größte praktische Relevanz liegt in der Ableitung individualisierter Trainingsbereiche auf Basis objektiver Messgrößen anstatt allein aus Faustformeln.
  • Aktuelle Übersichtsarbeiten sprechen dafür, dass schwellenbasierte Intensitätsvorgaben physiologisch präziser sind als standardisierte Prozentmodelle und zu einer konsistenteren Belastungssteuerung führen können [4].
• Verlaufsbeurteilung
  • Wiederholte Untersuchungen unter identischen Bedingungen erlauben die Objektivierung von Trainingseffekten, Dekonditionierung (Abbau der körperlichen Leistungsfähigkeit) oder Überlastung.
• Medizinische Einordnung von Beschwerden
  • Bei Leistungsknick, Dyspnoe (Atemnot), inadäquater Tachykardie (unangemessen schneller Herzschlag) oder auffälligem Blutdruckverhalten kann die Spiroergometrie differenzialdiagnostisch (zur Unterscheidung verschiedener möglicher Ursachen) wertvolle Hinweise liefern [1, 2].
• Risikostratifikation
  • Insbesondere bei Personen mit kardiopulmonalen (Herz und Lunge betreffenden) Vorerkrankungen, höherem Lebensalter oder geplanter intensiver Trainingsaufnahme ist die ärztlich geleitete Leistungsdiagnostik auch unter Sicherheitsaspekten relevant [1, 2].

Für wen ist Leistungsdiagnostik sinnvoll

• Leistungs- und ambitionierte Freizeitsportler
  • Zur individualisierten Trainingsplanung, Wettkampfvorbereitung und Verlaufsbeurteilung.
• Gesundheits- und Präventionssportler
  • Zur sicheren und zielgerichteten Dosierung des Ausdauertrainings.
• Patienten mit kardiometabolischen oder pulmonalen Vorerkrankungen
  • Zur belastungsbezogenen Funktionsbeurteilung und zur medizinisch überwachten Trainingsverordnung, sofern eine Indikation besteht [1, 2, 4].
• Ältere Personen vor Beginn eines intensiveren Trainingsprogramms
  • Insbesondere bei Risikofaktoren, Beschwerden oder unklarer Belastbarkeit.

Praktische Einordnung

• Die Spiroergometrie ist das Referenzverfahren
  • Sie ist der isolierten Lactatdiagnostik überlegen, wenn eine integrative Beurteilung von Kreislauf, Atmung und Stoffwechsel erforderlich ist [1, 2].
• Die Lactatdiagnostik bleibt sinnvoll
  • Vor allem dann, wenn sie standardisiert durchgeführt und in ein konsistentes sportmedizinisches Gesamtkonzept eingebettet wird [3, 5].
• Schwellenwerte sind keine absoluten Naturkonstanten
  • Sie hängen von Protokoll, Stufendauer, Probennahme, Auswertealgorithmus und Gerätetechnik ab. Daher sind Trendbeurteilungen im Verlauf meist aussagekräftiger als isolierte Einzelwerte [3, 5-7].

Fazit

Die moderne Leistungsdiagnostik im Ausdauerbereich ist mehr als die Bestimmung einer maximalen Leistungsfähigkeit. Evidenzbasiert steht heute die standardisierte, möglichst spiroergometrisch gestützte Erfassung von kardiorespiratorischer Fitness, ventilatorischen beziehungsweise lactatbezogenen Schwellen, Belastungsökonomie und sicherheitsrelevanten Belastungsreaktionen im Vordergrund. Für die Trainingssteuerung sind individualisierte, schwellenorientierte Konzepte präziser als starre Prozentvorgaben. Die Lactatdiagnostik bleibt klinisch und sportpraktisch nützlich, ist jedoch methodenabhängig und sollte nur standardisiert und verlaufsorientiert interpretiert werden [1-7].

Literatur

1. Dores H, Mendes M, Abreu A, Durazzo A, Rodrigues C, Vilela E, Cunha G, Gomes Pereira J, Bento L, Moreno L, Dinis P, Amorim S, Clemente S, Santos M. Cardiopulmonary exercise testing in clinical practice: Principles, applications, and basic interpretation. Rev Port Cardiol. 2024;43(9):525-536. https://doi.org/10.1016/j.repc.2024.01.005
2. Husaini M, Emery MS. Cardiopulmonary Exercise Testing Interpretation in Athletes: What the Cardiologist Should Know. Card Electrophysiol Clin. 2024;16(1):71-80. https://doi.org/10.1016/j.ccep.2023.09.008
3. Binder RK, Wonisch M, Corra U, Cohen-Solal A, Vanhees L, Saner H, Schmid JP. Methodological approach to the first and second lactate threshold in incremental cardiopulmonary exercise testing. Eur J Cardiovasc Prev Rehabil. 2008;15(6):726-734. https://doi.org/10.1097/HJR.0b013e328304fed4
4. Hansen D, Cipriano Júnior G, Milani JGPO, Milani M, Laukkanen JA, Arena R, Guazzi M. Advancing Aerobic Exercise Training Intensity Prescription in Health and Disease Beyond Standard Recommendations: A Call to Action. Sports Med. 2025;55(9):2111-2135. https://doi.org/10.1007/s40279-025-02272-9
5. Mentzoni F, Skaugen M, Eythorsdottir I, Roterud S, Johansen ES, Losnegard T. Precision and accuracy of four handheld blood lactate analyzers across low to high exercise intensities. Eur J Appl Physiol. 2024;124(12):3781-3788. https://doi.org/10.1007/s00421-024-05572-6
6. Squeo MR, Ferrera A, Monosilio S, Spinelli A, Maestrini V, Mango F, Serdoz A, Zampaglione D, Fiore R, Pelliccia A, D’Ascenzi F. Cardiopulmonary Exercise Testing in Elite Athletes: Rethinking Sports Classification. J Clin Med. 2025;14(13):4655. https://doi.org/10.3390/jcm14134655
7. Petek BJ, Tso JV, Churchill TW, Guseh JS, Loomer G, Di Carli M, Lewis GD, Weiner RB, Kim JH, Wasfy MM, Baggish AL. Normative cardiopulmonary exercise data for endurance athletes: the Cardiopulmonary Health and Endurance Exercise Registry (CHEER). Eur J Prev Cardiol. 2022;29(3):536-544. https://doi.org/10.1093/eurjpc/zwab150