VO2max berechnen: maximale Sauerstoffaufnahme schätzen

VO2max steht für die maximale Sauerstoffaufnahme: die größte Sauerstoffmenge, die der Körper bei voller Ausbelastung pro Minute aufnehmen und verwerten kann. Das V steht für das Volumen pro Zeit, O2 für Sauerstoff, max für maximal. Genau angegeben wird sie in Millilitern pro Minute und Kilogramm Körpergewicht (ml/min/kg). Die Schreibweisen VO2max, VO2 max und VO2-Max meinen dasselbe.

Die VO2max wird ohne Labor aus einer Formel berechnet, genauer gesagt geschätzt. Der Rechner kennt drei Wege. Cooper-Test: (Strecke in Metern − 504,9) / 44,73. Laufgeschwindigkeit: 3,5 × Geschwindigkeit in km/h bei VO2max. Herzfrequenz: 15,3 × maximale Herzfrequenz / Ruhepuls. Für 2.800 m im Cooper-Test ergibt das 51,3 ml/min/kg. Eine exakte Messung ist das nicht, sie bleibt dem Labor vorbehalten.

Genau messen lässt sich die VO2max nur im Labor, in der Spiroergometrie: Auf Laufband oder Fahrradergometer wird die Belastung bis zur Erschöpfung gesteigert, während eine Maske die Atemgase misst. Das bieten sportmedizinische Praxen und Zentren für Leistungsdiagnostik an. Für zu Hause bleiben Feldtests wie der Cooper-Test oder die Schätzung einer Sportuhr, die oft um mehrere ml/min/kg vom Laborwert abweichen.

Laufen Sie auf einer 400-m-Bahn oder einer flachen, abgemessenen Strecke 12 Minuten lang so weit wie möglich, in möglichst gleichmäßigem Tempo. Günstig sind 20 bis 25 °C und kein Atemwegsinfekt. Zählen Sie die Runden, messen Sie den Rest und tragen Sie die Strecke in Metern ein. Der Test verlangt volle Ausbelastung: Bei Herz-Kreislauf-Beschwerden sollten Sie ihn vorher ärztlich besprechen.

Mit der Pulsmethode, die Ruhepuls und maximale Herzfrequenz braucht: maximale Sauerstoffaufnahme = 15,3 × maximale Herzfrequenz / Ruhepuls (Uth et al., 2004). Der Ruhepuls allein reicht also nicht. Messen Sie ihn morgens im Liegen, vor dem Aufstehen. Die maximale Herzfrequenz sollten Sie nach Möglichkeit bei echter Ausbelastung gemessen haben, mit einem aus dem Alter geschätzten Wert wird das Ergebnis ungenauer.

Rund 48 ml/min/kg, mit einer Unsicherheit von mehreren Punkten. Die maximale Herzfrequenz muss hier aus dem Alter geschätzt werden: 220 minus 30 ergibt 190, nach Tanaka et al. (208 − 0,7 × Alter) sind es 187. Damit gilt 15,3 × 190 / 60 = 48,45 beziehungsweise 15,3 × 187 / 60 = 47,7 ml/min/kg. Bei geschätzter statt gemessener Herzfrequenz lag der Standardfehler der Schätzung in der Studie bei 4,7 statt 2,7 ml/min/kg.

Das hängt von Alter und Geschlecht ab. Untrainierte erreichen im Mittel etwa 40 (Männer) und 35 ml/min/kg (Frauen), Leistungssportler über 80. Laufband-Richtwerte für Männer (Median): 44,2 mit 20 bis 29, 42,6 mit 30 bis 39, 41,0 mit 40 bis 49, 37,8 mit 50 bis 59 und 34,6 ml/min/kg ab 60 Jahren. Bei Frauen von 30 bis 39 Jahren liegt der Median bei 35,2 ml/min/kg; zu den besten 20 % dieser Altersgruppe gehören Männer ab 50,6 und Frauen ab 41,0. Gut ist also ein Wert deutlich über dem Median der eigenen Altersgruppe.

Nehmen Sie eine Tabelle, die nach Geschlecht und Alter getrennt ist: Der Median liegt bei Frauen rund 7 ml/min/kg unter dem gleichaltriger Männer. Laufband-Richtwerte für Frauen (Median): 37,4 mit 20 bis 29, 35,2 mit 30 bis 39, 33,3 mit 40 bis 49, 30,2 mit 50 bis 59 und 27,5 ml/min/kg ab 60 Jahren. Im Cooper-Test gelten bei Frauen von 20 bis 29 Jahren mehr als 2.700 m als sehr gut, nach der Formel rund 49 ml/min/kg.

Sie bündelt die Leistung von Lunge, Herz-Kreislauf-System und Muskulatur in einer Zahl und zeigt die Obergrenze der Ausdauerleistung. Sie ist auch ein Gesundheitsindikator: In einer Metaanalyse von 33 Beobachtungsstudien war jedes zusätzliche MET (3,5 ml/min/kg) mit einem um 13 % geringeren Sterberisiko verbunden (Kodama et al., 2009). Das ist ein statistischer Zusammenhang, kein Versprechen für den Einzelfall.

Mit regelmäßigem Ausdauertraining, ergänzt durch Intervalle mit hoher Intensität. In einer Metaanalyse stieg die absolute VO2max gesunder, wenig bis mäßig aktiver Erwachsener unter 45 Jahren nach 6 bis 13 Wochen Intervalltraining im Mittel um 0,5 Liter pro Minute (Bacon et al., 2013). So lässt sich die maximale Sauerstoffaufnahme steigern, wie stark, ist individuell verschieden. Der Anreiz liegt in Leistung und Gesundheit.

Die Uhr schätzt den Wert selbst: Laut Herstellerhandbuch stammen die Berechnungen von Firstbeat Technologies, eine Formel nennt das Handbuch nicht. Dieser Rechner rechnet anders, die Zahlen weichen deshalb ab. Eine neue Schätzung gibt es nur nach passenden Aktivitäten, je nach Modell etwa nach einem Lauf oder zügigen Gehen im Freien von mindestens rund 15 Minuten mit Herzfrequenzdaten, beim Radfahren mit Leistungsmesser. Fehlt das, wird der Wert oft nicht neu berechnet. Genaueres steht im Handbuch Ihres Modells.

Das ist die Laufgeschwindigkeit, bei der die VO2max gerade erreicht wird, kurz vVO2max, auch maximale aerobe Geschwindigkeit genannt. Sie lässt sich aus einem Stufentest mit steigender Geschwindigkeit ermitteln. Im Mittel kostet Laufen 3,5 ml Sauerstoff pro Minute und Kilogramm je km/h (Léger und Mercier, 1984): 15 km/h entsprechen also 52,5 ml/min/kg, und umgekehrt teilt man die VO2max durch 3,5.

Das MET ist die Einheit für die Intensität einer Belastung im Verhältnis zur Ruhe, die per Konvention mit 3,5 ml Sauerstoff pro Minute und Kilogramm angesetzt wird. 52,5 ml/min/kg entsprechen also 15 MET. Der Rechner zeigt diese Umrechnung neben der VO2max an, weil Studien die Fitness oft in MET angeben.

Nein. Die drei Methoden liefern eine Schätzung mit einer Fehlerspanne von mehreren ml/min/kg. Bei der Pulsmethode lag der Standardfehler der Schätzung in der Studie bei gemessener Herzfrequenz bei 2,7, bei geschätzter bei 4,7 ml/min/kg. Bei Herz-Kreislauf-Erkrankungen oder nach langer Trainingspause besprechen Sie einen maximalen Belastungstest vorher mit Ihrer Ärztin oder Ihrem Arzt. Der Rechner gibt keine medizinische Beratung.