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Die maximale Sauerstoffaufnahme – VO2max

Das Training des Ausdauersportlers sollte auf zwei limitierende Leistungsfaktoren ausgerichtet sein: die maximale Sauerstoffaufnahme zu erhöhen und die Laktatbildungsrate zu vermindern. Wie viel Sauerstoff kann der Sportler aufnehmen und wie viele Kohlenhydrate verbraucht er bei verschiedenen Intensitäten, sind die Grundfragen. Eine hohe Ausdauerleistungsfähigkeit hängt in erster Linie mit der maximalen Sauerstoffaufnahme (VO2maxzusammen. Um diese dann über einen längeren Zeitraum aufrecht zu erhalten ist die Laktatbildungsrate wichtig. Was diese beiden Faktoren genau sind und wie man sie trainieren kann beschreiben wir in den folgenden Artikeln.

Die maximale Sauerstoffaufnahme – VO2max

Die maximale Sauerstoffaufnahme (VO2max), wird oftmals als die wichtigste Variable im Ausdauersport bezeichnet. Die VO2max beschreibt das maximale Volumen an Sauerstoff, das ein Individuum während körperlicher Aktivität verwerten kann. Die VO2max wird in Milliliter Sauerstoff (ml), die der Körper pro kg Körpergewicht (kg) jede Minute ausnutzen kann (min) angegeben. Die Formel lautet: VO2max= ml/kg/min. „V“ steht für die Flussrate und „max“ für maximal.

Zusammensetzung der VO2max

Die maximale Sauerstoffaufnahme ist ein Produkt aus mehreren Faktoren, die miteinander multipliziert werden. Dies ist zum einen das Herzminutenvolumen, also das Produkt aus Schlagvolumen und Herzfrequenz. Die Herzfrequenz kann durch einen Brustgurt oder die Messung am Handgelenk bestimmt werden. Sie wird in Schlägen pro Minute angegeben. Das Schlagvolumen gibt an, wie viel Blut das Herz pro Herzschlag in den Körper pumpen kann. Aus dem Produkt der beiden Werten erhält man dann das Herzminutenvolumen. Je größer beide Werte, also je „schneller“ und „kräftiger“ das Herz schlägt, desto größer ist auch das Herzminutenvolumen.

Der zweite relevante Faktor zur Ermittlung der VO2max ist die arteriovenöse Sauerstoffdifferenz. Hört sich komplizierter an, als es ist. Ein kurzer Exkurs zur Erläuterung: Die Arterien bringen sauerstoffreiches Blut zu den Zellen, wo der Sauerstoff zur Energiegewinnung aufgenommen wird (u. a. zur Oxidation von Fetten). Die Venen transportieren das „verbrauchte“, sauerstoffärmere Blut wieder zurück zum Herzen und zu den Lungen. Wenn in diesem „verbrauchten“ Blut jetzt wenig Sauerstoff vorhanden ist, konnte viel in den Mitochondrien aufgenommen werden. Die arteriovenöse Sauerstoffdifferenz ist demnach groß. Für eine hohe VO2max sollte man also ein hohes Herzminutenvolumen und eine möglichst große arteriovenöse Sauerstoffdifferenz besitzen, da diese Faktoren zur Berechnung der VO2max multipliziert werden.

Eine hohe VO2max korrespondiert demnach mit einem guten aeroben Metabolismus, was eine gute Verwertung von Sauerstoff und Fett während körperlicher Aktivität bedeutet. Manchmal wird die VO2max deshalb auch als die „Größe des Motors“ eines Ausdauersportlers bezeichnet.

Messung der VO2max

Die maximale Sauerstoffaufnahme kann während eines Labor- oder Feldtests gemessen werden. Während dieser Tests trägt der Athlet eine Gesichtsmaske, wodurch der Gasaustausch gemessen werden kann. Die Testung der VO2max ist sehr anstrengend, da der Athlet sich maximal ausbelasten muss. Alle 30 oder 60 Sekunden wird die Intensität bzw. Geschwindigkeit erhöht, bis die Belastung abgebrochen werden muss.

Steigerung der VO2max durch das richtige Training

Durch richtiges, gut strukturiertes Training kommt es im Körper zu metabolischen, muskulären und kardiovaskulären Anpassungserscheinungen. Auf kardiovaskulärer Ebene soll es beispielsweise zu einer Vergrößerung des Herzvolumens kommen, damit mehr Sauerstoff zu den Muskeln transportiert werden kann. Außerdem sollen in den Muskeln neue Mitochondrien gebildet werden. Diesen Prozess nennt man „mitochondriale Genese“. Mitochondrien sind auch als „die Kraftwerke der Zelle“ bekannt. In ihnen laufen viele energieerzeugende Prozesse ab. Um hohe Leistungen zu erzeugen sind daher viele Mitochondrien notwendig. Eine optimale mitochondriale Genese kann über zwei Signalkaskaden erreicht werden. Die AMP-abhängige Kinase und die calmodulinabhängige Kinase (CAMK). Diese werden durch Training im HIT (High intensity training) und LIT (low intensity training) Bereich aktiviert. Ein Training im Schwellenbereich ist hier nicht zielführend.

HIT – Training

Die AMP-abhängige Kinase wird durch ein hochintensives Training (HIT – high intensity training) mit Belastungen oberhalb der anaeroben Schwelle (90 bis 100 % der VO2max) in Gang gesetzt. Die Trainingsmethode findet in Intervallform statt, wobei man hierbei noch einmal zwei Intervallmethoden unterscheiden kann: die IE – Intervalle (intermittend excercises) und die EB – Intervalle (Entwicklungsbereich). Die IE-Intervalle sind in der Dauer deutlich kürzer und werden zwischen 20 und 60 Sekunden absolviert. Die Pausenlänge beträgt die Hälfte der Belastungszeit, kann je nach Leistungsniveau jedoch auch länger sein. Bei den EB-Intervallen liegt die Belastungszeit zwischen drei und acht Minuten, mit einer Pausenlänge von ebenfalls der Hälfte der Belastungszeit des Intervalls.

LIT – Training

Der zweite Signalweg wird durch stetiges, lockeres, länger andauerndes Training im Grundlagenbereich unter der anaeroben Schwelle aktiviert. Dieses Training nennt man auch „low-intensity training“ (LIT-Training). Die Belastungsdauer liegt bei diesem Training zwischen einer und 5 Stunden beim Radfahren und zwischen 45 min und drei Stunden beim Laufen. Aufgrund der langen Dauer sollte die Intensität sehr niedrig sein, im Idealfall am Punkt der maximalen Fettoxidation. Um diesen Punkt möglichst genau zu treffen empfiehlt sich eine Ermittlung mittels Leistungsdiagnostik. Als Anhaltspunkt kann eine Intensität im Bereich von 55 bis 65 % der VO2max genommen werden.

Durch die sinnvolle Ergänzung der beiden Trainingsmethoden kann die VO2max optimal gesteigert werden.

Beispielhafte Trainingspläne zur Steigerung der maximalen Sauerstoffaufnahme könnt ihr für das Radfahren und das Laufen bei uns bekommen. Zu den Plänen geht´s hier

Quellen:

Triathlon Crew Cologne (2017). VO2max durch das richtige Training steigern: https://www.youtube.com/watch?v=-E74L6w266g 

Triathlon Crew Cologne (2017). Was ist die VO2max? Die VO2max verstehen und trainieren: https://www.youtube.com/watch?v=p4ea0O5PT1M 

Zeller S. (2018): Was ist die VO2max? Die maximale Sauerstoffaufnahme verständlich erklärt: https://tri-mag.de/training/was-ist-vo2max-144497

Zeller S. (2018): Die maximale Sauerstoffaufnahme trainieren VO2max durch HIT und LIT-Training steigern: https://tri-mag.de/training/vo2max-durch-hit-und-lit-training-steigern-144503

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