Teil 1: Eine Einführung in Stoffwechseluntersuchungen

Willkommen zum ersten Artikel unserer Einführungsreihe. Wenn Sie sich noch nicht mit Stoffwechselanalysen auskennen oder eine Auffrischung zu diesem Thema benötigen, ist diese Reihe genau das Richtige für Sie. Sind Sie hingegen bereits ein Experte auf dem Gebiet der_{VO₂-Analyse}, empfehlen wir Ihnen, sich auf unsere Artikelserie für Fortgeschrittene zu freuen.

Wenn Sie professioneller Trainer, Leistungssportler oder Sportwissenschaftler sind, beschäftigen Sie sich wahrscheinlich damit, wie man schneller und weiter laufen, intensiver trainieren und sportliche Grenzen verschieben kann.

Ihre Untersuchung kann die Erfassung von Parametern wie Herzfrequenz, Kalorienverbrauch und Höchstgeschwindigkeit umfassen; es gibt jedoch wichtige Fitnessindikatoren, die Ihre Fitnessuhr nicht genau anzeigen kann: Ihre_VO2max und Ihre ventilatorischen Schwellenwerte (VT1 und VT2). Diese Parameter sind nützliche physiologische Messgrößen im Bereich der Stoffwechseluntersuchungen.

Ihre_VO₂-Max und Ihre ventilatorischen Schwellenwerte können Ihnen wichtige Erkenntnisse über Ihre kardiorespiratorische Fitness liefern, beispielsweise darüber, wie lange Sie eine bestimmte Trainingsintensität aufrechterhalten können – was wiederum beispielsweise in direktem Zusammenhang mit Ihrer Zeit beim Meilenlauf steht.

Was ist_VO2max?

Beginnen wir mit_{der VO₂max}und gehen wir anschließend auf die ventilatorischen Schwellen ein.

_VO2maxist die Abkürzung für „maximale Sauerstoffaufnahme“ und bezeichnet die maximale Sauerstoffmenge, die eine Person bei intensiver oder maximaler körperlicher Belastung verwerten kann.

Sie wird in Millilitern Sauerstoff pro Kilogramm Körpergewicht pro Minute (ml/kg/min) gemessen, wobei im Wesentlichen zwei Faktoren ausschlaggebend sind:

• Wie viel Blut Ihr Herz bei jedem Schlag zu den Muskeln pumpen kann (Herzzeitvolumen).
• Wie effizient Ihre Muskeln den Sauerstoff aus dem Blut aufnehmen und verwerten können.

Dieser Messwert gilt allgemein als bester Indikator für die kardiovaskuläre Fitness und die aerobe Ausdauer. Je mehr Sauerstoff eine Person bei intensiver körperlicher Belastung verwerten kann, desto mehr Energie kann sie produzieren.

Daher gilt dieser Test als Goldstandard zur Bestimmung der kardiorespiratorischen Fitness, da die Muskeln bei länger andauernder aerobischer Belastung Sauerstoff benötigen und das Herz ausreichend Blut durch den Kreislauf pumpen muss, um den Anforderungen der aeroben Belastung gerecht zu werden.

Unter dem Strich gilt: Je höher Ihr_VO2max-Wertist, desto größer ist Ihr aerobes Potenzial.

Mit dem richtigen Training kannst du jedoch deine_VO2maxsteigern. Und was vielleicht noch wichtiger ist: Du wirst in der Lage sein, deine Effizienz bei höheren Geschwindigkeiten und Leistungswerten zu steigern.

Wie misst man_{die VO2max}?

Indem man der getesteten Person (dem Probanden) eine Gesichtsmaske aufsetzt, lassen sich das Volumen und die Gaskonzentrationen der eingeatmeten und ausgeatmeten Luft direkt messen. Diese Messung von Atemzug zu Atemzug gilt unter Forschern als die genaueste Methode zur Durchführung_{einer VO₂-Analyse}.

Bei diesem Test wird eine körperliche Belastung (häufig Laufen oder Radfahren) mit einer Intensität ausgeübt, die alle paar Minuten bis zur Erschöpfung gesteigert wird, um eine maximale Anstrengung zu erreichen.

Im Rahmen dieses Tests wird auch die maximale Herzfrequenz der Person ermittelt, die zusammen mit der Ruheherzfrequenz zur Ermittlung präziserer Zielherzfrequenzbereiche herangezogen werden kann. Dies ist genauer als die anhand des Alters berechneten Formeln.

Im Rahmen dieses Verfahrens wird ein klarer Einblick in den aktuellen Fitnesszustand der Testperson gewonnen, zusammen mit Informationen darüber, wie sich dieser am effizientesten verbessern lässt.

Bis vor kurzem war es nicht einfach, den genauen_VO2max-Wertzu ermitteln – man musste ihn in einem Labor mit teuren medizinischen Geräten messen. Glücklicherweise hat sich das nun mit der Einführung des innovativen VO2 Master Analyzer.

Trainingsintensitäten

Bevor wir uns mit den ventilatorischen Schwellenwerten befassen, müssen wir zunächst auf die Trainingsintensitäten eingehen.

Atmung und Herzfrequenz sind gute Anhaltspunkte für die Bestimmung der Trainingsintensität und zeigen – anders als Leistung oder Geschwindigkeit – auf, wie stark der Körper beansprucht wird. Je höher die jeweiligen Werte sind, desto stärker wird der Körper belastet.

Trainingszonen

VO2 Master fünf Trainingszonen definiert, die anhand der Atemfrequenz und der Herzfrequenz festgelegt werden und die Intensitätsstufen einteilen.

• Zone 1: Ruhe
Zone 1 ist die niedrigste Intensitätsstufe, bei der sich eine Person in Ruhe befindet. Auf dieser Stufe ist die Herzfrequenz niedrig, und die Atemfrequenz kann aufgrund von Körperbewegungen, Gähnen und leichten Bewegungen etwas unregelmäßig sein.

• Zone 2: Leichte
In dieser Zone ist man in Bewegung und geht, joggt oder radelt möglicherweise in gemächlichem Tempo. Hier beginnt die Herzfrequenz anzusteigen und die Atemfrequenz wird sehr gleichmäßig. In dieser Phase kann man sich problemlos mit anderen unterhalten.

• Zone 3: Mäßige
Diese Zone ist durch einen höheren Kraftaufwand gekennzeichnet und kann Laufen oder Radfahren in einem relativ angenehmen Tempo umfassen. Die Herzfrequenz steigt weiterhin linear an, und die Atemfrequenz bleibt regelmäßig; das Atemvolumen (die pro Atemzug ein- und ausgeatmete Luftmenge) hat sich jedoch erhöht.

• Zone 4: Starkes „
“ In dieser Zone trainiert eine Person mit einer Intensität, bei der sie schwer atmet und nur begrenzt in der Lage ist, die Bewegung auf diesem Niveau aufrechtzuerhalten. Der Laktatspiegel beginnt zu steigen, und der Sportler verliert allmählich die Kontrolle über seine Atmung, da sich seine Atemfrequenz nun deutlich erhöht – eine Abweichung von den regelmäßigen Intervallen der Zonen 2 und 3. Die Herzfrequenz steigt weiterhin gleichmäßig an, entsprechend der aufgewendeten Trainingsanstrengung.

• Zone 5: Maximal
In der obersten Zone verliert die trainierende Person jegliche Kontrolle über ihre Atmung, und die Atemfrequenz schießt in die Höhe. Sie kann sich nur für kurze Zeit – bis zu 2 Minuten – in dieser Phase aufhalten. Die Herzfrequenz erreicht ihren Höchstwert, während die Person versucht, durchzuhalten, bevor sie unweigerlich aus dieser Intensitätsstufe herausfällt.

Untersuchung der ventilatorischen Schwelle

Nachdem wir nun die fünf Trainingsintensitätszonen definiert haben, können wir uns zwei wichtige Aspekte ansehen, um die herum die Trainingszonen für eine einzelne Person strukturiert sind – die ventilatorischen Schwellenwerte.

Die Untersuchung der ventilatorischen Schwelle basiert auf dem physiologischen Prinzip der Ventilation. In den unteren Stufen der Trainingsintensität (Zonen 2 und 3) steigt die Ventilation linear mit dem Sauerstoffverbrauch und der Kohlendioxidproduktion an. Dies geschieht in erster Linie durch eine Erhöhung des Atemvolumens.

Bei höheren Belastungsstufen (Zonen 4 und 5) beschleunigt sich die Atemfrequenz, und die Minutenventilation (gemessen als das pro Minute eingeatmete Luftvolumen) steigt überproportional zum Anstieg des Sauerstoffverbrauchs an. Das bedeutet, dass Personen auf diesen höheren Belastungsstufen beginnen, schneller zu atmen, wobei sie pro Atemzug weniger Sauerstoff aufnehmen.

Mit steigender Trainingsintensität nimmt die Atmung in etwa linear zu. Bei bestimmten Intensitäten treten nun zwei Wendepunkte auf, die mit den im Körper stattfindenden Stoffwechselveränderungen zusammenhängen.

Der erste Punkt – die ventilatorische Schwelle 1 (oder VT1) – wird als „Übergangspunkt“ bezeichnet und liegt zwischen Zone 3 und Zone 4.

An diesem Punkt sammelt sich Laktat im Blut schneller an, als es abgebaut werden kann, was dazu führt, dass man schneller atmet, um das zusätzliche_CO₂ auszustoßen, das bei der Pufferung der sauren Stoffwechselprodukte entsteht. Vor Erreichen dieser Intensität dienen Fette als Hauptenergiequelle, und es werden nur geringe Mengen an Laktat gebildet.

Der zusätzliche Sauerstoffbedarf wird hier in erster Linie durch eine Erhöhung des Atemvolumens gedeckt und nicht durch schnelleres Atmen. Mit anderen Worten: Die Atemfrequenz bleibt zu diesem Zeitpunkt konstant – man nimmt lediglich pro Atemzug mehr Sauerstoff auf.

Nach Überschreiten des Übergangspunkts (VT1) steigen die Beatmungsraten exponentiell an, da der Sauerstoffbedarf das Sauerstoffversorgungssystem übersteigt und sich Laktat im Blut anzusammeln beginnt.

Schließlich nähert sich die Person dem zweiten überproportionalen Anstieg der Atmung – der zweiten ventilatorischen Schwelle 2 (VT2) –, der zwischen den Zonen 4 und 5 an dem Punkt auftritt, an dem der Laktatspiegel mit zunehmender Intensität ansteigt, was eine Hyperventilation darstellt. Dies ist der Punkt, an dem das Ausatmen von_CO₂ nicht mehr_ausreicht , um den Anstieg des Säuregehalts auszugleichen, der bei zunehmend intensiver körperlicher Belastung auftritt.

Die Entfernung zwischen VT1 und VT2

Je länger sich eine Person im Bereich zwischen VT1 und VT2 aufhalten kann, desto mehr Energie und aerobes Potenzial verfügt sie.

Die gute Nachricht ist, dass es möglich ist, den Abstand zwischen VT1 und VT2 so zu vergrößern, dass man mit höherer Intensität trainieren kann, bevor die zweite ventilatorische Schwelle erreicht wird. Diese Fähigkeit lässt sich durch eine optimale Kombination aus Training mit niedriger und hoher Intensität aufbauen. Aber wie lässt sich feststellen, wie diese Kombination für einen bestimmten Sportler idealerweise aussehen sollte?

Warum Stoffwechseltests wichtig sind

Wie oben bereits erwähnt, handelt es sich bei den_VO2max-, VT1- und VT2-Werten um physiologische Messgrößen, die Teil der Stoffwechseluntersuchung sind, die mit dem VO2 Master Analyzer durchgeführt werden kann.

Das Wissen um diese Werte kann Ihnen dabei helfen, die Gestaltung, Intensität und Effektivität Ihrer Trainingseinheiten zu optimieren.

Ohne diese Erkenntnis trainieren viele Sportler zu lange mit hoher Intensität, was zu einer Beeinträchtigung des Ausdauertrainingserfolgs und einer erhöhten Verletzungsanfälligkeit führt.

Mit_einer präzisen_{VO₂-Analyse} können Spieler und ihre Trainer jedoch strategisch Trainingsprogramme zusammenstellen, die darauf ausgelegt sind, optimale Fortschritte bei der kardiovaskulären Fitness zu erzielen. Diese Trainingspläne legen – individuell auf jeden einzelnen Sportler zugeschnitten – die idealen Trainingsarten und -intensitäten fest, die ein Athlet absolvieren sollte, um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen. Mit anderen Worten: Sie wissen genau, in welchen Trainingszonen sie sich zu jedem Zeitpunkt aufhalten müssen.

Wenn Sportler erfahren, wie sie idealerweise trainieren sollten, sind viele zunächst schockiert darüber, wie viel langsamer sie laufen oder Rad fahren müssen, um ihre optimalen Trainingszonen einzuhalten.

Mit intelligenteren Trainingsmethoden lässt sich der erhebliche Nutzen einer regelmäßigen_VO2-Analyse schon nach kurzer Zeit erkennen: mehr Energie im Wettkampf sowie eine schnellere und effektivere Regeneration, was sich in einer verbesserten Gesamtleistung niederschlägt.

Beispielsweise hat eine Olympionikin, die weiß, wie sie effektiver trainieren kann als ihre Konkurrentinnen, einen deutlichen Vorteil, wenn es darum geht, um Gold zu kämpfen.

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In unserem nächsten Artikel der VO2 Master werden wir uns damit befassen, wie der Körper Sauerstoff verwertet, und uns eingehender mit der Anwendung_derVT1-, VT2- und_VO2max-Wertebei der Erstellung optimaler Fitnesstrainingsprogramme beschäftigen.