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-Ausdauerleistungsfähigk

eit ist sozusagen das
Talent für eine große aerobe Kapazität, sprich eine hohe VO2
max bereits in untrainiertem
Zustand: Ein Ausgangswert von mindestens 60ml/kg u. min ist notwendig, damit durch
jahrelanges, aufbauendes Training die erforderliche Größe der relativen VO2
max erreicht
werden kann, um mit der Weltklasse mithalten zu können - nämlich 85 bis 90ml/kg u. min.
Zum Vergleich: Ein untrainierter “Normalsterblicher“ hat eine relative VO2 max von
durchschnittlich 40 bis maximal 50ml/kg u. min.
Die trainierbare Steigerung der VO2
max erfolgt zentral über das Herz-Kreislauf-System durch
Vergrößerung des maximalen Herzminutenvolumens[siehe DAS SPORTHERZ],
Ausnahmeerscheinung Miguel Indurain mit 50l/min!) sowie peripher über die bessere
Sauerstoffausschöpfung und -verwertung der Muskulatur durch Kapillarisierung und
Verbesserung des aeroben Muskelstoffwechsels.
Für die Beurteilung der Ausdauerleistungsfähigkeit ist jedoch nicht nur die Größe der
absoluten oder relativen VO2
max ausschlaggebend, sondern vor allem der Anteil der
individuellen VO2
max, der über einen längeren Zeitraum verfügbar bzw. einsetzbar ist
(Klassisches Beispiel: Einzelzeitfahren im Radrennsport). Dies entspricht der VO2max an der
Dauerleistungsgrenze, der sog. aerob-anaeroben Schwelle (kurz “anaerobe Schwelle“).
Diese Fähigkeit ist viel besser trainierbar als die VO2
max selbst, es besteht eine 50 bis
70%ige Verbesserungsmöglichkeit.


Fazit: Auch wenn die genetische Veranlagung im Ausdauersport letztendlich entscheidend
ist, und, statistisch gesehen, nur eine(r) unter Tausenden zum (zur) potentiellen
Weltrekordler(in) prädestiniert ist, sollte diese Erkenntnis nicht zur Frustration führen,
sondern nur so manch überehrgeizigen Sportler und Trainer, der unrealistischen Erfolg
verspricht, auf den Boden der Realität zurückholen.
Die Freude am Sport, nicht der Erfolgszwang und das “Siegen müssen“, sollte auch für den
leistungsorientierten Athleten immer die stärkste Motivation sein.
Das Wichtigste
Ausdauer ist, kurz gesagt, “Ermüdungs-Widerstandsfähigkeit“.
Das entscheidende Bruttokriterium für die allgemeine Ausdauerleistungsfähigkeit
(aerobe Kapazität) ist die maximale Sauerstoffaufnahme (VO2
max). Sie repräsentiert
das maximale Transportvermögen von Sauerstoff aus der Luft in die Muskulatur: 1.
O2 -Zufuhr (Atmung),
2. O
2-Transport (Herz-Kreislaufsystem),
3. O2-Verwertung
(aerobe Energiebereitstellung in der Muskelzelle).
Die VO2 max ist zum Großteil genetisch festgelegt. Besser trainierbar ist die
Fähigkeit, den Anteil der VO2 max zu erhöhen, der längere Zeit eingesetzt werden
kann, sprich die VO2
max an der sog. anaeroben Schwelle (Dauerleistungsgrenze).
Diese Verbesserung der “Schwellenleistung“ ist gleichbedeutend mit einer
Steigerung der aeroben Kapazität.
Dr. Kurt A. Moosburger
www.dr-moosburger.at
Innsbruck, im September 1994 (veröffentlicht im SPORTMAGAZIN Nov. 1994)
(überarbeitet im Oktober 2007)

 

Autor: Dr. Kurt A. Moosburger
Kurt A. Moosburger
Facharzt für Innere Medizin
Sportmedizin - Ernährungsmedizin
6060 Hall i.T., Thurnfeldgasse 14
http://www.dr-moosburger.at

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

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-Ausdauerleistungsfähigk

eit ist sozusagen das
Talent für eine große aerobe Kapazität, sprich eine hohe VO2
max bereits in untrainiertem
Zustand: Ein Ausgangswert von mindestens 60ml/kg u. min ist notwendig, damit durch
jahrelanges, aufbauendes Training die erforderliche Größe der relativen VO2
max erreicht
werden kann, um mit der Weltklasse mithalten zu können - nämlich 85 bis 90ml/kg u. min.
Zum Vergleich: Ein untrainierter “Normalsterblicher“ hat eine relative VO2 max von
durchschnittlich 40 bis maximal 50ml/kg u. min.
Die trainierbare Steigerung der VO2
max erfolgt zentral über das Herz-Kreislauf-System durch
Vergrößerung des maximalen Herzminutenvolumens[siehe DAS SPORTHERZ],
Ausnahmeerscheinung Miguel Indurain mit 50l/min!) sowie peripher über die bessere
Sauerstoffausschöpfung und -verwertung der Muskulatur durch Kapillarisierung und
Verbesserung des aeroben Muskelstoffwechsels.
Für die Beurteilung der Ausdauerleistungsfähigkeit ist jedoch nicht nur die Größe der
absoluten oder relativen VO2
max ausschlaggebend, sondern vor allem der Anteil der
individuellen VO2
max, der über einen längeren Zeitraum verfügbar bzw. einsetzbar ist
(Klassisches Beispiel: Einzelzeitfahren im Radrennsport). Dies entspricht der VO2max an der
Dauerleistungsgrenze, der sog. aerob-anaeroben Schwelle (kurz “anaerobe Schwelle“).
Diese Fähigkeit ist viel besser trainierbar als die VO2
max selbst, es besteht eine 50 bis
70%ige Verbesserungsmöglichkeit.


Fazit: Auch wenn die genetische Veranlagung im Ausdauersport letztendlich entscheidend
ist, und, statistisch gesehen, nur eine(r) unter Tausenden zum (zur) potentiellen
Weltrekordler(in) prädestiniert ist, sollte diese Erkenntnis nicht zur Frustration führen,
sondern nur so manch überehrgeizigen Sportler und Trainer, der unrealistischen Erfolg
verspricht, auf den Boden der Realität zurückholen.
Die Freude am Sport, nicht der Erfolgszwang und das “Siegen müssen“, sollte auch für den
leistungsorientierten Athleten immer die stärkste Motivation sein.
Das Wichtigste
Ausdauer ist, kurz gesagt, “Ermüdungs-Widerstandsfähigkeit“.
Das entscheidende Bruttokriterium für die allgemeine Ausdauerleistungsfähigkeit
(aerobe Kapazität) ist die maximale Sauerstoffaufnahme (VO2
max). Sie repräsentiert
das maximale Transportvermögen von Sauerstoff aus der Luft in die Muskulatur: 1.
O2 -Zufuhr (Atmung),
2. O
2-Transport (Herz-Kreislaufsystem),
3. O2-Verwertung
(aerobe Energiebereitstellung in der Muskelzelle).
Die VO2 max ist zum Großteil genetisch festgelegt. Besser trainierbar ist die
Fähigkeit, den Anteil der VO2 max zu erhöhen, der längere Zeit eingesetzt werden
kann, sprich die VO2
max an der sog. anaeroben Schwelle (Dauerleistungsgrenze).
Diese Verbesserung der “Schwellenleistung“ ist gleichbedeutend mit einer
Steigerung der aeroben Kapazität.
Dr. Kurt A. Moosburger
www.dr-moosburger.at
Innsbruck, im September 1994 (veröffentlicht im SPORTMAGAZIN Nov. 1994)
(überarbeitet im Oktober 2007)

 

Autor: Dr. Kurt A. Moosburger
Kurt A. Moosburger
Facharzt für Innere Medizin
Sportmedizin - Ernährungsmedizin
6060 Hall i.T., Thurnfeldgasse 14
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