Die maximale Sauerstoffaufnahme (VO2max) beschreibt die maximale Menge an Sauerstoff die aufgenommen, an die Muskulatur verteilt und dort pro Zeiteinheit, üblicherweise pro Minute verbraucht wird.

Gemessen wird Sie entweder absolut in l/Min, oder, da sie stark von Körpergröße und Gewicht abhängt, auch in ml/kg Körpergewicht/Min. Um Leistungsfähigkeit darzustellen wird meistens ml/kg/Min verwendet, möchte man jedoch die Effektivität einer Trainingsmaßnahme oder einer Trainingsphase darstellen so bietet sich die Darstellung in l/Min an. Ansonsten würde ein möglicher Gewichtsverlust von einigen kg fälschlicherweise der Maßnahme einen positiven Effekt zuschreiben, obwohl die VO2max absolut gleichgeblieben ist.

Die VO2max ist das primäre Kriterium zur Beurteilung der Ausdauerleistungsfähigkeit. Eine hohe VO2max bestimmt zwar noch nicht den Sieger, aber gerade bei Ausdauerbewerben bestimmt sie darüber wer überhaupt für den Sieg in Frage kommen könnte. Sie stellt sozusagen das Eintrittsticket zu einem bestimmten Leistungsbereich dar. Bestimmte Werte für Leistungsschwellen wie z.B. einer FTP (functional threshold power), lassen sich nur mit bestimmten Werten einer VO2max realisieren. Wenn man also einen Schwellenwert von 4,5W/kg (ca. 315W bei 70kg Körpergewicht) erreichen möchte, das entspricht ungefähr der Größenordnung für ein 40km Zeitfahren unter einer Stunde (am Aerobike), dann wird man dies nur sehr schwer mit Werten für eine VO2max von kleiner als 70ml/kg/Min erreichen können (Vgl. Lamberts, 2017). Das heißt natürlich nicht, dass es gar nicht geht, aber anders ausgedrückt, eine VO2max von 60ml/kg/Min wird so ein Ergebnis eher nicht ermöglichen.

Man kann also sagen, Schwellwerte wie die FTP steigen, wenn die VO2max steigt. (Vgl. Denham et al., 2020)

Welche Systeme im Körper tragen zu einer Erhöhung der VO2max bei?

Da muskuläre Ausdauer spezifisch für individuelle Muskelgruppen gilt, so ist kardiorespiratorische Ausdauer für Ausdauerleistung des gesamten Körpers relevant. Diese Ausdauer bezieht sich dabei meist auf zyklische, also ständig wiederholende Bewegung, welche dauerhaft aufrechterhalten werden soll z.B. Rad fahren, Laufen, Schwimmen usw.. Die Faktoren welche diese Ausdauerkapazität beschreiben, sind demnach nicht nur auf Energiebereitstellungsprozesse im jeweiligen Muskel beschränkt, sondern auch auf die Fähigkeit die für den Stoffwechsel notwendigen Energieträger wie z.B. Fette und Kohlenhydrate, aber auch dafür notwendigen Sauerstoff bereitzustellen. Es werden daher an der Ausdauer notwendige, zentrale und periphere, Komponenten unterschieden.

Zentrale Komponenten

Als zentrale Eigenschaft wird beschrieben, dass ausreichend Blut und damit verbunden Sauerstoff pro Zeiteinheit an die beanspruchte Muskulatur geliefert wird. Das bedeutet, das Herz muss als Pumpe in der Lage sein entsprechend viel Blut im Körper zirkulieren zu lassen. Die maximale Herzfrequenz verändert sich mit Training nur kaum, oder zumindest lässt sie sich nicht steigern. Wo hingegen die Fähigkeit pro Schlag eine höhere Blutmenge auszuwerfen, also das Schlagvolumen, durch Training sehr wohl gesteigert werden kann. Dies erfolgt zum einen durch die Vergrößerung des Herzmuskels, zum anderen wird der Muskel auch kräftiger. Wenn es darum geht die Herzleistung zu verbessern, so ist zum einen ein gewisser Trainingsumfang notwendig, auf der anderen Seite aber auch Trainingsanteile mit erhöhter Intensität. Dadurch wird das Herz verstärkt befüllt und die elastischen Elemente gedehnt. Gleichzeitig muss das Herz fester schlagen um die entsprechende Blutmenge in kürzerer Zeit, es muss ja häufiger schlagen, auszuwerfen.

Periphere Komponenten

Wird der Sauerstoff mittels Blut an die Peripherie, also zum Muskel gefördert, muss dieser dort aufgenommen und verstoffwechselt werden. Je verzweigter das Netz an Arterien den Muskel durchzieht desto mehr Sauerstoff kann gleichzeitig vom Muskel aufgenommen werden, man spricht dabei von Kapillarisation. Damit der Muskel arbeiten kann werden in den Mitochondrien, Zellen bzw. korrekterweise Organellen, Kohlenhydrate und Fette chemisch verarbeitet. Mehr Mitochondrien, größere Mitochondrien und mehr darin enthaltenen Enzyme können mit Sauerstoff pro Zeiteinheit mehr Energie aerob liefern.

Das Blut

Nachdem das Herz Blut befördern muss, um Sauerstoff zur Muskulatur zu bringen ist die Zusammensetzung des Blutes für eine maximale Kapazität ebenso mit entscheidend. Je mehr rote Blutkörperchen also Erythrozyten bzw. Hämoglobin im Blut vorhanden ist, desto mehr Sauerstoff kann transportiert werden. Auch das Blut bzw. die Zusammensetzung verändert sich mit Training, aber das wird in einem anderen Blog-Eintrag genauer betrachtet.

Erkenntnisse für das Training

Für eine Steigerung der VO2max, also der primären, maximalen Ausdauerleistungskapazität, ist daher sowohl hochintensives Training, als auch „langes“, extensives Ausdauertraining notwendig. Studien die eine hohe Steigerungsrate mit jeweils einer Trainingskomponente dargestellt haben, hatten zumeist ein Kollektiv mit gering Ausdauertrainierten TeilnehmerInnen.

Für das Wintertraining und damit die Erhöhung der allgemeinen Kapazitäten, sollten daher sowohl lange, extensive Trainingseinheiten, als auch hoch intensive Trainingsinhalte eingesetzt werden. Das Eine kann die andere Komponente nicht ersetzen.

Komponenten für das intensive Training

Für das intensive Training, welches eingesetzt wird um die VO2max zu erhöhen, ist es daher notwendig das Training nicht nur anstrengend zu gestalten, sondern eine entsprechend hohe Herzfrequenz zu gewährleisten. In dieser Trainingsform ist daher nicht nur Leistung oder entsprechendes Lauftempo notwendig, sondern eben eine hohe Herzfrequenz. Diese hohe Herzfrequenz muss auch für mehrere Minuten eingehalten werden können und hier limitiert sich das System oft von selbst, das heißt die Intensitäten die notwendig sind um die Herzfrequenz in die Höhe zu bekommen, können nicht lange genug aufrechterhalten werden um einen entsprechenden Stimulus für die Herzmuskulatur auszulösen. Weiters macht häufiges, hochintensives Training entsprechend müde. Einige Wissenschafter haben daher versucht mit Veränderungen der Trainingsintensität innerhalb von Trainingseinheiten und der Variation der Häufigkeit an intensiven Trainings, entsprechend positive Effekte darzustellen (Vgl. Billat, Bossi et al. 2020).

Da es nicht nur entscheidend ist eine entsprechende Geschwindigkeit oder Leistung zu erreichen, sondern eine hohe Herzfrequenz, so kann in einem Belastungsintervall beispielsweise kurzzeitig die Intensität sehr hoch sein, damit die Herzfrequenz ansteigt, aber nach z.B. 30sec nur geringfügig verringert, damit die Intensität länger gehalten werden kann. Durch die verringerte Intensität ist die Erholung aber zu gering, damit die Herzfrequenz stark sinken würde. Bei diesem Wechselspiel sind der Kreativität kaum Grenzen gesetzt.

Eine andere Variante sind sogenannte Microburst-Intervalle wo z.B. 30-45sec lange, fast maximale Intensitäten getreten oder gelaufen werden, gefolgt von 15-30sec aktiver Pause mit sehr geringer Intensität. Typische Belastungs-Pausen-Verhältnisse sind dabei 2:1. In den kurzen Pausen sinkt die Herzfrequenz aufgrund der verzögerten Reaktion kaum ab und die hohen Herzfrequenzen können durch die kurzen Pausen länger gehalten werden, beispielsweise pro Block bis zu 15Min oder länger.

Diverse Studien konnten aber keinen eindeutigen Favoriten in den Variationen darstellen, es dürfte hier auch stark auf die individuellen Bedürfnisse ankommen. Manchen AthletInnen liegen dauerhafte Belastungen, anderen schwankende Belastungen und dritten eher Microburst-Intervalle. Hier gilt es für den Trainer eine entsprechende Feinabstimmung zu finden um das Optimale herausholen zu können.

Beispiele für Trainingseinheiten