Maximale Sauerstoffaufnahme

DIE MAXIMALE SAUERSTOFFAUFNAHME

Auf Grund einer maschinellen Konvertierung kann diese Darstellung (noch) vom Original abweichen

moo 09/94
DIE MAXIMALE SAUERSTOFFAUFNAHME (VO2max)
als Bruttokriterium für die Ausdauerleistungsfähigkeit
Erinnern wir uns an das Sportherz 
[siehe DAS SPORTHERZ]
, welches durch ein großes 
Herzminutenvolumen (HMV) eine hohe Sauerstoffaufnahme (VO2) und damit eine große 
aerobe Kapazität, sprich Ausdauerleistungsfähigkeit, ermöglicht. 
Wie die Erfahrung zeigt, haben viele Sportler und Trainer Schwierigkeiten, sich unter dem 
Begriff der maximalen Sauerstoffaufnahme (VO2max) etwas Konkretes vorstellen zu können 
– kein Wunder, findet man doch nur selten eine klare und leicht verständliche Definition in der 
(sport)medizinischen bzw. sportwissenschaftlichen Literatur, und nur zu oft erhalten Trainer 
und Aktive ungenügende Information von Seiten der Sportärzte. Leider gibt es auch unter 
Medizinern falsche Vorstellungen über die Sauerstoffaufnahme (Vielfach wird darunter nur 
die O2
-Aufnahme in der Lunge verstanden, gemeint ist aber die O2 
-Aufnahme der inneren 
Organe, bei körperlicher Belastung in erster Linie der Muskulatur). 
Um es vereinfacht und verständlich auszudrücken: 
• Die maximale Sauerstoffaufnahme (VO2 max) repräsentiert das maximale 
Transportvermögen von Sauerstoff aus der Atemluft in die Arbeitsmuskulatur. 
Sie ist das Maß für 1. die Sauerstoff-Zufuhr (Atmung), 
2. den Sauerstoff-Transport (Herz-Kreislauf-System) sowie 
3. die Sauerstoff-Verwertung (Muskelzelle) 
im Ausbelastungszustand des Organismus. 
Entscheidend ist, wieviel Sauerstoff im Muskelstoffwechsel für die aerobe Energiegewinnung 
zur Verfügung gestellt wird: Denn je höher die VO2
max, desto höher kann die Intensität einer 
Ausdauerbelastung bzw. Dauerleistung sein, ohne eine “Sauerstoffschuld“ eingehen zu 
müssen (d.h. ohne “sauer“ bzw. “blau“ zu werden, 
siehe 
DIE MUSKULÄRE 
ENERGIEBEREITSTELLUNG IM SPORT)

bzw. umso länger kann eine submaximale Leistung 
erbracht werden – mit einem Wort, desto größer ist die Ausdauerleistungsfähigkeit, die sog. 
aerobe Kapazität. 
Was versteht man eigentlich unter dem Begriff “Ausdauer“ ? 
Diese kann vereinfacht als Ermüdungs-Widerstandsfähigkeit definiert werden. 
Genauer gesagt, versteht man darunter die Fähigkeit, möglichst lange einer Belastung zu 
widerstehen, deren Dauer und Intensität letztlich zur Ermüdung und damit zur 
Leistungseinbuße führt. 
Die allgemeine Ausdauer kommt zum Tragen, wenn mindestens ein Sechstel der gesamten
Skeletmuskulatur mindestens 3 Minuten lang zyklisch-dynamisch beansprucht wird. Bei 
einem geringeren Muskeleinsatz ist die lokale Muskelausdauer entscheidend und nicht die 
VO
2
max. 
• Die VO2max ist somit das Bruttokriterium für die allgemeine Ausdauerleistungsfähigkeit. Gehen wir nun genauer auf die drei Faktoren

• Sauerstoff-Zufuhr 
• Sauerstoff-Transport 
• Sauerstoff-Verwertung ein

1. Die Sauerstoff-Zufuhr : 
In der Lunge erfolgt der Übertritt von Sauerstoff (O2) aus der eingeatmeten Luft ins arterielle 
Blut und gleichzeitig der Übertritt von Kohlendioxid (CO2) vom venösen Blut in die 
Ausatemluft (sog. Gasaustausch). Dabei wird dem Blutkreislauf in der Lunge immer ein 
Mehrfaches an O2
angeboten, als er ausschöpfen kann. Daraus folgt, dass ein großes 
Lungenvolumen nicht automatisch eine hohe VO2
max bewirkt – wenn also jemand glaubt, dass ihn seine große Lungenkapazität (Vitalkapazität) von vornherein zum besseren 
Ausdauersportler macht, dann irrt er! Entscheidend ist nämlich, wieviel des 
Sauerstoffangebotes in der Lunge vom Blutkreislauf aufgenommen und zu den arbeitenden 
Muskeln transportiert werden kann (siehe unten). 
Es kommt also primär nicht auf eine “Pferdelunge“ an, weshalb die Atmung (eine normale 
Lungenfunktion vorausgesetzt) nicht der leistungslimitierende Faktor für die 
Ausdauerleistungsfähigkeit ist. 
Wohl aber führt Ausdauertraining unter anderem auch zu einer größeren Vitalkapazität und 
erhöht so das Sauerstoffangebot für den Blutkreislauf. 
2. Der Sauerstoff-Transport :
Im Anschluss an den Gasaustausch bewerkstelligt der Blutkreislauf den O2
-Transport zu allen Organen, somit auch zur Muskulatur (“Arbeitsmuskulatur“), wobei die roten Blutkörperchen (Erythrocyten) als “Sauerstoffträger“ fungieren. Aufrechterhalten wird der Blutkreislauf vom Herz als “Pumpe“, weshalb man diese funktionelle Einheit als Herz-
Kreislauf-System bezeichnet. Dieses hat – im Gegensatz zur Atmung – eine entscheidende Bedeutung für die VO2
max und 
damit für die aerobe Kapazität : Je mehr Blut pro Minute vom Herz gefördert wird und durch 
den Kreislauf fließt, desto mehr O2
wird aus der Atemluft mittels Gasaustausch ins Blut 
aufgenommen und zur Arbeitsmuskulatur befördert. Diese Größe wird Herzminutenvolumen 
(HMV) genannt 
[siehe DAS SPORTHERZ]
und ist der limitierende Faktor für die VO2
max. Um bei bereits trainingsbedingt individuell optimalem HMV die Transportkapazität für 
Sauerstoff weiter zu erhöhen, war früher im Hochleistungssport – und seit wenigen Jahren 
wieder – “Blutdoping“ gang und gäbe. Dabei führt man in der Vorbereitungsperiode eine 
Blutspende und vor dem Wettkampf die Eigenbluttransfusion (in der Regel nur die roten 
Blutkörperchen als Erythrocytenkonzentrat) durch 
[siehe DOPING – EIN ÜBERBLICK…].
Seit Ende der 80er Jahre wird dieses “blutige“ Verfahren durch Doping mit Erythropoietin 
(“EPO“) ersetzt – die heutige, “elegante“ Form des “Blutdoping“, spätestens seit der Tour de 
France 1998 jedem ein Begriff (Buchtipp: “Gedopt“ von Willy Voet, Sport Verlag Berlin). 
[siehe DOPING – EIN ÜBERBLICK…]
Erythropoietin ist ein menschliches Peptidhormon, das die Bildung der roten Blutkörperchen 
(Erythrocyten) im Knochenmark anregt. Es wird gentechnologisch hergestellt und dient in der 
modernen Medizin als wirksames Mittel bei verschiedenen Formen der Anämie (Blutarmut). 
Als körpereigene Substanz konnte sie lange Zeit bei Dopingkontrollen nicht direkt 
nachgewiesen werden, erst seit 2002 ist der Nachweis im Harn möglich. Einen indirekten 
Hinweis auf EPO-Doping gibt ein “dickes Blut“ (erhöhter Hämatokrit durch vermehrte 
Erythrocyten). Dieses birgt große Gefahren: Ein Zuviel an roten Blutkörperchen wirkt sich 
nicht nur negativ auf die Fließeigenschaften des Blutes und damit auch auf den 
Sauerstofftransport aus, sondern kann in Extremfällen zu Gerinnselbildung oder 
Herzüberlastung mit akuter Todesfolge führen. Mehrere, nicht publik gemachte akute 
Todesfälle im Profi-Radrennsport Ende der 80er und Anfang der 90er-Jahre sind auf 
übertriebenes, schlecht kontrolliertes (Hämatokrit!) Erythropoietindoping zurückzuführen. 
Man muss nämlich auch bedenken, dass aufgrund des durch Schweiß bedingten 
Flüssigkeitsverlustes bei ungenügender Flüssigkeitszufuhr das Blut weiter “eindickt“ 
[siehe 
TRINKEN IM SPORT]. 

Auch Anabolika bewirken – neben ihrer Haupt“aufgabe“ des Muskelaufbaus sowie der 
Beschleunigung der muskulären Regeneration – eine gewisse Vermehrung der roten 
Blutkörperchen. 
Soweit ein kurzer Ausflug in die Dopingszene im Ausdauersport. 
Höhentraining kann ebenfalls die VO2
max verbessern, wobei die kompensatorische 
Vermehrung der roten Blutkörperchen als Sauerstoffträger durch die “dünnere“ Luft 
(abnehmende Sauerstoffspannung mit zunehmender Höhe) meist nicht sehr ausgeprägt ist 
und nicht den entscheidenden Trainingseffekt darstellt. Vielmehr bewirkt Höhentraining 
neben komplexen Effekten auf den Organismus vor allem eine leichtere Abspaltung des 
Sauerstoffs vom Erythrocyten und damit eine erleichterte O2
-Abgabe an die Muskelzelle. 
Weiters stimuliert es die körpereigene Erythropoietinbildung. 
Es muss jedoch gesagt werden, dass nicht jeder Ausdauersportler von einem Höhentraining 
profitiert – am ehesten bringt es Vorteile, wenn auch der Wettkampf in der Höhe ausgetragen 
wird. Auf diesem Gebiet bedarf es noch weiterer Forschungsarbeit. 
Nachtrag Oktober 2007: Grundsätzlich gibt es drei Möglichkeiten des Nutzens der Hypoxie 
zum Zwecke der Steigerung der Ausdauerleistungsfähigeit: 
1) Training in der Höhe – Schlafen in der Höhe 
2) Training in der Höhe – Schlafen in Tallage 
3) Training in Tallage – Schlafen in der Höhe 
Nach heutigem Erkenntnisstand ist nur die dritte Variation zur Steigerung der 
Ausdauerleistung geeignet, weil erstens in der Höhe keine so hohe Belastungsintensitäten 
wie in Tallagen möglich sind und allein schon damit der Trainingsreiz zur Erhaltung des 
Leistungsniveaus nicht gegeben ist (vor allem bei bereits hochausdauertrainiertem Niveau), 
und zweitens bei längerem Aufenthalt in der Höhe ein gewisser Muskelabbau erfolgt, der – 
auch wenn er subjektiv nicht als solcher wahrgenommen wird – doch gegeben ist und 
ebenfalls einer Leistungssteigerung entgegenwirkt. 
3. Die Sauerstoff-Verwertung :
Der letzte und für die maximale Sauerstoffaufnahme mitentscheidende Schritt ist die 
Aufnahme des vom Erythrocyten freigegebenen O
2
aus dem Blut in die arbeitende 
Muskulatur, die den Sauerstoff zur aeroben Energiegewinnung benötigt 
[siehe DIE MUSKULÄRE 
ENERGIEBEREITSTELLUNG IM SPORT]
. Der Übertritt von Sauerstoff erfolgt über direkten Kontakt 
der Kapillaren (die dünnsten, nur mikroskopisch sichtbaren Blutgefäße, “Haargefäße“) mit 
den Muskelzellen. 
Ausdauertraining bewirkt über die belastungsbedingte Blutdruckerhöhung als funktionellen 
Reiz eine verbesserte Durchblutung der Muskulatur, indem es die bereits vorhandenen 
Kapillaren erweitert, “Ruhekapillaren“ öffnet und sogar neue Kapillaren bildet. Diese 
Vorgänge, die letztlich das “Gefäßbett“ vergrößern, werden unter dem Begriff der 
Kapillarisierung zusammengefaßt. 
Ausdauertrainierte haben somit eine bessere Sauerstoffausschöpfung in der Muskulatur. 
Gleichzeitig wird die Kapazität des aeroben Muskelstoffwechsels erhöht, indem es in den 
Muskelzellen zur Vermehrung der Mitochondrien (“Kraftwerke der Zelle“) mit entsprechender 
Erhöhung des Enzymgehalts für die aerobe Energiegewinnung kommt (Verbrennung von 
Glukose=Traubenzucker 
und freier Fettsäuren) 
[siehe DIE MUSKULÄRE ENERGIEBEREITSTELLUNG IM SPORT] Die VO2 max wird absolut in Milliliter Sauerstoff pro Minute (ml O2/min) angegeben. Zur 
Beurteilung der aeroben Kapazität (der allgemeinen Ausdauerleistungsfähigkeit) eignet sich 
jedoch die relative VO2
max besser. Das ist die auf das Körpergewicht bezogene Größe und 
wird somit in Milliliter Sauerstoff pro kg Körpergewicht und Minute (ml O2/kg und min) 
angegeben. Damit sind die Werte verschiedener Personen untereinander vergleichbar. 

Die Aussagekraft der VO2
max bezüglich der spezifischen Ausdauerleistungsfähigkeit in den 
einzelnen Disziplinen ist unterschiedlich. In Sportarten, in denen das Körpergewicht nicht voll 
zu tragen ist (z.B. Rudern, Schwimmen, Radfahren in der Ebene), ist die Größe der 
absoluten VO2
max für die Leistungsfähigkeit aussagekräftiger als die relative VO2
max. Wenn 
jedoch Arbeit gegen die Schwerkraft zu leisten ist, wie z.B. in den Laufdisziplinen, verhält es 
sich umgekehrt. Deshalb streben Mittelstrecken-, Langstrecken- und BergläuferInnen immer 
ein möglichst geringes Körpergewicht an. 
Die VO2
wird mittels Spiroergometrie gemessen. Sie kann aber auch rechnerisch ziemlich 
genau ermittelt werden. Wenn man z.B. die Wattleistung kennt, ist folgende einfache Formel 
zweckmäßig: 
VO2(ml/min) = 3.5 x kg Körpergewicht plus 12 x Watt (Watt maxVO2max) 
[Stichwort MET, siehe DER ENERGIEUMSATZ… ] 
Abschließend noch eine wichtige Botschaft an diejenigen Aktiven und Trainer, die glauben, 
durch Training alles erreichen zu können: 
Du kannst trainieren wie ein Besessener – ob Du im Ausdauersport Weltklasseniveau 
erreichst, entscheidet die Höhe der maximalen Sauerstoffaufnahme, die Dir bereits in die 
Wiege gelegt wurde. Die VO2
max ist nämlich zum Großteil genetisch determiniert und ihre 
Trainierbarkeit begrenzt, sie beträgt 20 bis 50%. Die seltenen Einzelbeobachtungen, die 
einen größeren trainingsbedingten Anstieg der VO2
max zeigen, bestätigen als Ausnahmen 
die Regel. Voraussetzung für eine Spitzen-Ausdauerleistungsfähigkeit