Einblicke in dynamische Stoffwechseltests bei Spitzensportlern und taktische Leistung: Höhepunkte des APS-Webinars

Die Experten für angewandte Sportwissenschaft, Dr. Eva Piatrikova und der Doktorand Mark Edward Jones, nahmen an einem APS-Webinar teil, in dem es um dynamische Stoffwechseltests und fortgeschrittene Anwendungen der Trainingsphysiologie ging.

Dynamische Stoffwechseltests verändern die Art und Weise, wie Spitzensportler und taktische Fachkräfte bewertet, trainiert und unterstützt werden. Erkenntnisse aus dem APS-Webinar „
“ zeigen, dass die Messung physiologischer Parameter während der tatsächlichen Leistung – und nicht nur im Labor – zu genaueren und umsetzbaren Trainingsentscheidungen führt.

Warum dynamische Stoffwechseltests wichtig sind

Seit Jahrzehnten steht bei Stoffwechseluntersuchungen die Präzision unter streng kontrollierten Laborbedingungen im Vordergrund. Zwar werden laborbasierte Stoffwechselmessgeräte häufig zur Validierung und klinischen Diagnostik eingesetzt, doch mangelt es ihnen oft anökologischer Validität, insbesondere bei Spitzensportlern und taktisch aktiven Personengruppen, deren Leistungsumgebungen auf bestimmte Aufgaben ausgerichtet sind und hohen Belastungen ausgesetzt sind.

Während des APS-Webinars hobenDr. Eva PiatrikováundDr. Mark Edward Jones( c) einen entscheidenden Punkt hervor: Physiologische Daten sind nur dann von Wert, wenn sie direkt in Entscheidungen bezüglich Rekrutierung, Training, Regeneration und Einsatzbereitschaft einfließen.

Dynamische Stoffwechseltests – ermöglicht durch tragbare Systeme – ermöglichen es Ärzten, den Sauerstoffverbrauch, die Ventilation und den Energieverbrauchwährend tatsächlicher Bewegung zu messen und so die Lücke zwischen Wissenschaft und Praxis zu schließen.

Elite-Schwimmer wurden anhand von Daten aus Stoffwechseltests analysiert, um den Energieverbrauch, die Sauerstoffaufnahme und die Leistungsschwellen zu ermitteln.
Analyse der Schwimmleistung unter Einbeziehung von Daten aus Stoffwechseluntersuchungen zur Bewertung des Energiebedarfs, der Effizienz und der physiologischen Schwellenwerte im Spitzensport.

VO2 als integriertes Leistungssystem

Die VO₂max wird häufig als eigenständiger Leistungsindikator betrachtet, doch die Referenten des Webinars haben sie neu definiert alsintegrierte Systemkennzahl, die die kombinierte Leistungsfähigkeit folgender Faktoren widerspiegelt:

  • Lungenventilation
  • Sauerstoffversorgung des Herz-Kreislauf-Systems
  • Sauerstoffverwertung in den Muskeln

Im Leistungs- und Taktikbereich bestimmt diese Integration, wie schnell sich Ermüdung aufbaut und wie nachhaltig Leistungen wiederholt werden können. Zwei Personen können identische Ergebnisse bei Feldtests erzielen, obwohl sie mit sehr unterschiedlichen relativen Intensitäten trainieren – ein Unterschied, den dynamische Stoffwechseltests sichtbar machen.

VO2 Master ich die tatsächliche physiologische Leistung in realen Umgebungen messen, ohne die Technik zu beeinträchtigen – und schließe damit endlich die Lücke zwischen wissenschaftlichen Tests und praktischen Trainingsentscheidungen.“

Dr. Eva Piatriková, PhD

Sportphysiologe und Leistungswissenschaftler (Angewandte Sportwissenschaft und Schwimmen)


Sportler absolvieren Rampen- und Stufentests, während ein tragbares Stoffwechselmessgerät in Echtzeit Daten zu VO₂max, Herzfrequenz und Trainingsbelastung erfasst.
Protokolle für Stoffwechseltests auf Laufbändern und mit Stufen, die eine Echtzeit-Analyse der VO₂-Max und der physiologischen Reaktionen in Hochleistungssportumgebungen ermöglichen, unter der Leitung von Dr. Eva Piatrikova am Liptov-Sportinstitut.

Regenerationskinetik unter wiederholter Belastung

Warum feste Erholungsintervalle für Sportler nicht funktionieren

Beim Training in Gruppen wird oft von einheitlichen Erholungsbedürfnissen ausgegangen. Tragbare Stoffwechselmessgeräte zeigen jedoch immer wieder, dass dies nicht zutrifft.

Sportler mit einer langsameren VO2-Erholung:

  • Ermüdung früher aufbauen
  • In unbeabsichtigte aerobe Zonen abrutschen
  • Den beabsichtigten Reiz der „Geschwindigkeits“- oder „Kraft“-Einheiten verpassen

Durch die Anpassung der Ruhepausen an die tatsächliche Erholungskinetik können Physiologen das Trainingsziel beibehalten und die Trainingsqualität verbessern.

Warum die Erholung ausschlaggebend für die Leistung ist

Sowohl im sportlichen als auch im taktischen Kontext hängt der Erfolg von der Wiederholbarkeit bei unvollständiger Erholung ab. Dynamische Stoffwechseltests ermöglichen die Beurteilung folgender Aspekte:

  • VO₂-On-Kinetik (Rate des Anstiegs der Sauerstoffaufnahme)
  • VO₂-Off-Kinetik (Geschwindigkeit der Rückkehr zum Ausgangswert)

Eva Piatriková stellte Anwendungsbeispiele aus dem Schwimmsport und den Mannschaftssportarten vor, bei denen die Erholungskinetik genutzt wurde, um die Ruhephasen individuell anzupassen und so eine unbeabsichtigte Verlagerung in den aeroben Bereich während geschwindigkeitsorientierter Trainingseinheiten zu verhindern.

Dieser Ansatz verbessert die Trainingsqualität und verringert gleichzeitig die unnötige Ermüdung – insbesondere in Trainingsgruppen mit unterschiedlichen Leistungsniveaus.

„Dank tragbarer Stoffwechselmessgeräte können wir Regeneration, Technik und Energiezufuhr individuell auf die tatsächlichen Reaktionen eines Athleten abstimmen – und nicht auf Annahmen oder festgelegte Ruheintervalle.“

Dr. Eva Piatriková, PhD

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Bewegungsökonomie deckt verborgene Leistungshebel auf

Sport- und bewegungsspezifische Wirtschaftlichkeitsuntersuchungen

Eine der aussagekräftigsten Anwendungen mobiler Stoffwechselmessungen istdie Analyse der Bewegungsökonomie– also der Frage, wie viel Sauerstoff bei einem bestimmten Tempo oder einer bestimmten Belastung benötigt wird.

Hervorgehobene Beispiele:

  • Schwimmökonomie pro 100 m
  • Shuttle-Tests im Mannschaftssport 
  • Lasttransport in taktischen Einheiten
  • Vergleiche von Schuhen und Ausrüstung

Diese Erkenntnisse ermöglichen es Trainern, Physiologen und Taktikverantwortlichen, technische Anpassungen präzise zu überprüfen.

Atemmechanik und Sauerstoffverbrauch

Entgegen der landläufigen Meinung weisen viele Spitzensportlerineffiziente Atemmuster auf, selbst in Sportarten wie dem Schwimmen.

Mobile Stoffwechseluntersuchungen ermöglichen:

  • Analyse jedes einzelnen Atemzugs
  • Überwachung der Atemfrequenz und des Atemvolumens
  • Integration mit Sensoren zur Messung der Muskeloxygenierung (SmO₂)

Schon allein durch die Korrektur der Atemtechnik lassen sich der Sauerstoffverbrauch senken und die Effizienz steigern – ohne dass sich die körperliche Fitness verändert.

Militärische Einsatzbereitschaft

Mark Jones, PhD (c), betonte, dass die VO₂-Max nicht als isolierter Leistungswert betrachtet werden sollte, sondern als integrierter Indikator für die kardiovaskuläre, pulmonale und muskuläre Leistungsfähigkeit, die die taktische Einsatzbereitschaft und die operative Durchhaltefähigkeit untermauert. 

Im militärischen und taktischen Bereich fungiert die aerobe Kapazität als grundlegender begrenzender oder fördernder Faktor für anhaltende Bewegung unter Belastung, wiederholte hochintensive Anstrengungen, die Erholung zwischen den Aufgaben sowie die Belastbarkeit unter Stressfaktoren wie Schlafentzug und Kalorienrestriktion. Er hob hervor, dass traditionelle Feldtests und laborbasierte Stoffwechselmesswagen zwar jeweils ihren Wert haben, jedoch beide hinsichtlich ökologischer Validität oder Skalierbarkeit Defizite aufweisen, was zu einer Lücke zwischen physiologischer Messung und angewandter Entscheidungsfindung führt. 

Tragbare Stoffwechselmessgeräte tragen dazu bei, diese Lücke zu schließen, indem sie eine direkte, auf bestimmte Aufgaben zugeschnittene Beurteilung von VO₂, Schwellenwerten und Stoffwechselaufwand unter realen Bedingungen ermöglichen und so aussagekräftige Einblicke in die Leistungsbereitschaft, das Ermüdungsrisiko und die Regenerationsfähigkeit liefern. 

Letztendlich stellte Jones die tragbare Stoffwechseltechnologie als ein Instrument zur Entscheidungsunterstützung dar, das die Profilerstellung, das Screening und die Langzeitüberwachung verbessert, um Forschung, Praxis und Einsatzbereitschaft in taktischen Situationen besser aufeinander abzustimmen.

„Die mobile VO₂-Messung ersetzt keine Leistungsstandards – sie erklärt sie vielmehr und zeigt auf, über wie viel physiologische Reserve ein Soldat unter wiederholter Belastung tatsächlich verfügt.“

Mark Edward Jones, Doktorand

Spezialist für taktische Leistung & Sportphysiologe

Ein Student der Bewegungsphysiologie unterzieht sich Ruheumsatz (RMR) mit einem tragbaren Stoffwechselmessgerät, das den Sauerstoffverbrauch und den Energieverbrauch misst.
Ruheumsatz (RMR) mithilfe eines tragbaren Stoffwechselsystems zur Erfassung des Grundumsatzes und der Atemdaten unter realen Leistungsbedingungen.

Ruheumsatz (RMR) Indikator für die Einsatzbereitschaft

Über die Leistungsmessung hinaus wurde in dem Webinar die wachsende Bedeutung derBestimmungRuheumsatz (RMR) RMRRuheumsatz (RMR) mittels indirekter Kalorimetrie hervorgehoben.

Gesundheit von Sportlerinnen

Wiederholte RMR zeigten signifikante Stoffwechselschwankungen über die verschiedenen Phasen des Menstruationszyklus hinweg, mit einem Anstieg von etwa100–200 kcal/Tagwährend der Lutealphase. Wurden diese Schwankungen bei der Ernährungsplanung berücksichtigt, berichteten die Sportlerinnen von einer verbesserten Trainingstoleranz und einer gleichbleibenderen Leistungsfähigkeit.

Übertraining und Genesung nach einer Erkrankung

Dynamische Stoffwechseltests werden zudem eingesetzt, um Stoffwechselstörungen und -abweichungen im Zusammenhang mit Übertraining, Erholungsphasen nach Viruserkrankungen und chronischem Stress zu erkennen – so können Fachleute eingreifen, bevor es zu Leistungseinbußen kommt.

„Der Wert von VO2 Master nicht nur VO2 Master der Messung der Leistungsfähigkeit, sondern auch im Verständnis der Ausdauer – also darin, wer unter unvorhersehbaren Bedingungen Leistung erbringen, sich erholen und diese Leistung wiederholen kann.“

Mark Edward Jones, Doktorand

Laboruntersuchungen im Vergleich zu dynamischen Stoffwechseluntersuchungen: Die wichtigsten Unterschiede

FunktionStatische (laborbasierte) PrüfungenDynamische Stoffwechseluntersuchung
UmweltKontrolliertes LaborDrinnen/draußen, aufgabenspezifisch
Ökologische ValiditätGering bis mäßigHoch
EinrichtungszeitHochNiedrig
HauptverwendungszweckDiagnose und ValidierungEntscheidungen zu Ausbildung und Einsatzbereitschaft
Einblicke in den GenesungsprozessbegrenztHoch
Kommunikation mit dem TrainerZusammenfassungEinsatz im Team
Einsatz im TeambegrenztSkalierbar
Angewandte EntscheidungsfindungVerzögertSofort

Informieren Sie sich über kürzlich veröffentlichte Forschungsstudien, die den Einsatz des VO2 Master präzise dynamische Stoffwechseltests im angewandten Sport, im klinischen Bereich und in taktischen Umgebungen belegen.

Die wichtigsten Erkenntnisse aus dem APS-Webinar

Dynamische, mobile Stoffwechseluntersuchungen liefern neue Erkenntnisse über die menschliche Leistungsfähigkeit. Für Fachleute, die mit Spitzensportlern und Personen aus taktischen Bereichen arbeiten, bieten sie folgende Vorteile:

  • Höhere ökologische Validität
  • Bessere Einblicke in die Rückgewinnung und Wiederholbarkeit
  • Deutlichere Zusammenhänge zwischen Physiologie und Leistungsergebnissen

Letztendlich dienen dynamische Stoffwechseltests alsEntscheidungshilfe und ermöglichen präzisere Tests der körperlichen Fitness und der taktischen Einsatzbereitschaft, ein optimiertes Training, ein verbessertes Regenerationsmanagement sowie eine nachhaltigere Leistungsentfaltung.

Sehen Sie sich das vollständige Webinar der American Physiological Society (APS) an:

YouTube video

Hinweis zu den Produktspezifikationen: Der VO2 Master für den Einsatz bei Temperaturen zwischen 17 und 45 Grad Celsius empfohlen.

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Häufig gestellte Fragen

Sind dynamische Stoffwechseltests genau?

Validierungsstudien zeigen, dass moderne tragbare Systeme bei übereinstimmenden Protokollen sehr gut mit laborbasierten Stoffwechselmessgeräten übereinstimmen. Referenzen zu veröffentlichten Studien sind verfügbar.

Ersetzt dies den Laktattest?

Es ergänzt die Laktatmessung bzw. verringert die Abhängigkeit davon, indem es Schwellenwerte, Kinetik und Stoffwechselaufwand ohne wiederholte Blutentnahmen aufzeigt.

Wer profitiert am meisten von dynamischen Stoffwechseltests?

Trainer und Sportler, Einsatzkräfte sowie Menschen, die Wert auf ihre Gesundheit legen.

Wie oft sollte RMR gemessen RMR ?

Alle 4–8 Wochen oder während wichtiger Trainings-, Erholungs- oder Ernährungsmaßnahmen.

Ist die VO₂-Max noch relevant?

Ja, wenn man es im Zusammenhang mit Schwellenwerten, Kinetik und den Anforderungen der jeweiligen Aufgabe betrachtet. Es ist zudem ein wichtiger Indikator für die Langlebigkeit und nicht nur für das sportliche Leistungspotenzial.

Maßgebliche Quellen

  • ACSM-Leitlinien für Belastungstests und Trainingsempfehlungen
  • Montoye et al., Validierung tragbarer Stoffwechselsysteme
  • APS-Webinar: Piatriková & Jones
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