Verfasst von Dr. Daniel Higuera, PhD.
Dr. Daniel Higuera, PhD, has spent the past decade conducting portable VO2 testing for firefighters in the USA, evaluating thousands across departments of all sizes. In this brief blog, he shares field-tested insights on VO2 max, ventilatory thresholds, and operational readiness, grounded in NFPA-informed practices
“Over the past decade, I’ve assessed the VO2 max of thousands of firefighters across departments of varying sizes and workloads .
Diese Untersuchungen wurden genutzt, um die Ergebnisse im Bereich des Wohlbefindens zu verfolgen und aussagekräftige Schlussfolgerungen hinsichtlich Fitness, Erholung und Belastbarkeit in einem der körperlich und psychisch anspruchsvollsten Berufe zu ziehen.
What the data continues to show is that VO2 max is a critical biomarker of operational readiness and long-term health.
In diesem Artikel stelle ich vier der wertvollsten Erkenntnisse vor, die ich im Rahmen dieser Arbeit gewonnen habe.
Irrespective of how VO2 max data is collected, what matters is how we use these insights to improve firefighter health, training, and survivability.
1. VO2 Max Reflects Resilience
VO2 max refers to the maximum volume of oxygen the body can utilize during intense exercise.
Einfach ausgedrückt ist dies ein Maß dafür, wie effizient das Herz-Kreislauf- und das Muskelsystem Sauerstoff aufnehmen, transportieren und verwerten können. Bei der Brandbekämpfung, wo der Spielraum für Fehler gering und die körperlichen Anforderungen hoch sind, kommt dieser Effizienz eine große Bedeutung zu.
Die Forschungsergebnisse stimmen überein.
A VO2 max above 40 to 43 ml/kg/min is typically considered the minimum required for safe and effective performance on the fireground. (iv)
Unterhalb dieses Schwellenwerts sind Feuerwehrleute eher dazu geneigt, frühzeitig zu ermüden (i), bei der Verwendung von Atemschutzgeräten schneller Luft zu verbrauchen und sich nach anstrengenden Tätigkeiten langsamer zu erholen (ii).
Diejenigen, die über dem Schwellenwert liegen, zeigen in der Regel eine bessere körperliche Leistungsfähigkeit, eine höhere Hitze- und Belastungsresistenz sowie eine schnellere Rückkehr in den physiologischen Ruhezustand.
But VO2 max also serves as an indicator of resilience.
Zahlreiche Studien belegen mittlerweile, dass Menschen mit einer höheren aeroben Kapazität geringere physiologische Reaktionen auf psychischen Stress zeigen. Sie weisen eine verbesserte Herzfrequenzerholung, eine höhere Herzfrequenzvariabilität (HRV) und niedrigere systemische Marker für stressbedingte Abnutzungserscheinungen auf (v).
In der Brandbekämpfung bedeutet dies, dass eine körperlich fittere Person nicht nur während eines Einsatzes leistungsfähiger ist, sondern sich auch in den folgenden Stunden und Tagen besser anpassen kann.
2. Echtzeit-Schwellenwertdaten verändern die Art und Weise, wie wir das Training gestalten
Das hier ist etwas für echte Liebhaber.
Eine der wichtigsten Anwendungsmöglichkeiten tragbarer Stoffwechselmessgeräte ist die Erfassung der ventilatorischen Schwellenwerte während der körperlichen Belastung. Diese Schwellenwerte, die üblicherweise als VT1 und VT2 bezeichnet werden, geben an, wann der Körper von vorwiegend aeroben Energiesystemen auf eher anaerobe umschaltet (vi).
In der Praxis bedeutet dies, dass wir nun Trainingszonen auf Basis der Herzfrequenz mit weitaus größerer Präzision festlegen können. Anstatt uns auf grobe Schätzungen wie „220 minus Alter“ zu verlassen, können wir das Training einer Person an ihren tatsächlichen physiologischen Grenzen ausrichten.
Für Feuerwehrleute hat dies unmittelbare Vorteile:
- Das Training unterhalb von VT1 (Zone 2) baut die aerobe Kapazität auf, verbessert die Effizienz der Mitochondrien und fördert die Erholung zwischen den Trainingseinheiten.
- Das Training im Bereich VT2 (Zonen 3 bis 4) fördert die Fähigkeit, Laktat zu puffern, hochintensive Belastungen zu verkraften und die Leistung auch unter Belastung aufrechtzuerhalten.
Durch diese Genauigkeit werden Unsicherheiten vermieden. Außerdem steigert sie die Motivation.
Wenn Feuerwehrleute genau verstehen, warum sie mit einer bestimmten Intensität trainieren, die ihrer eigenen Physiologie entspricht, sind sie in der Regel konsequenter, engagierter und neigen eher dazu, ihre Fortschritte im Laufe der Zeit zu verfolgen.
3. Daten schaffen Verantwortlichkeit
Diskussionen zum Thema Fitness bei der Feuerwehr können leicht subjektiv oder emotional aufgeladen werden. Begriffe wie „in Form“ oder „nicht in Form“ sind unklar und entmutigen oft gerade diejenigen, die am meisten Unterstützung benötigen. Daten ändern diese Dynamik.
When firefighters are shown their actual VO2 max, ventilatory thresholds, and caloric expenditure in real time, the conversation becomes more objective and therefore grounded.
The message shifts from “you should work out more” to “your VO2 max is currently below the NFPA-recommended range for operational safety.”
Diese Informationen sollen nicht dazu dienen, jemanden bloßzustellen, sondern als Orientierungshilfe. Sie ermöglichen es uns, einen strukturierten Plan zu entwickeln, die Fortschritte im Laufe der Zeit zu verfolgen und zu bewerten, wie effektiv die Maßnahmen sind.
Wiederholte Tests im Laufe der Zeit stärken diese Verantwortlichkeit. Außerdem tragen sie dazu bei, verbreitete Missverständnisse auszuräumen.
Many firefighters assume that strength training alone is enough to maintain job readiness. However, when confronted with suboptimal VO2 max values or early thresholds during testing, it becomes clear that cardiovascular conditioning must also be prioritized.
4. Die kardiorespiratorische Fitness beeinflusst die psychische und emotionale Erholung
Feuerwehrleute sind vielen verschiedenen Arten von Stress ausgesetzt: körperlichem, psychischem und chronischem physiologischem Stress.
Schlafstörungen, kritische Vorfälle, Schichtarbeit und kumulatives Trauma gehören zum Berufsalltag dazu.
Die kardiorespiratorische Fitness könnte eine entscheidende Rolle dabei spielen, Feuerwehrleuten zu helfen, diese Belastungen zu bewältigen und sich davon zu erholen.
Studies have shown that firefighters with higher VO2 max levels exhibit less autonomic reactivity to acute stress (iii). They return to physiological baseline more quickly, show less exaggerated blood pressure responses, and recover heart rate more efficiently.
Diese verbesserte Erholungsreaktion könnte zu einer besseren Stimmungsregulierung, zu einer besseren exekutiven Funktion und zu einer besseren emotionalen Kontrolle unter Druck beitragen (vii).
Meine eigenen Felddaten zeigen, dass Feuerwehrleute mit einer höheren aeroben Fitness auch nach dem Einsatz eine höhere Herzfrequenzvariabilität (HRV) und eine bessere psychische Stabilität aufweisen, selbst bei schlechtem Schlaf oder erhöhtem Einsatzvolumen.
Zwar ist die kardiorespiratorische Fitness kein Ersatz für die psychische Gesundheitsversorgung, doch scheint sie einen grundlegenden Schutz vor beruflichem Stress und traumatischen Erlebnissen zu bieten.
Früher wurde über die aerobe Leistungsfähigkeit außerhalb des Spitzensports oder akademischer Forschungslabore kaum gesprochen.
Das ändert sich gerade.
Die Feuerwehr beginnt zu erkennen, dass ein starkes, leistungsfähiges Herz-Lungen-System für eine lange berufliche Laufbahn von entscheidender Bedeutung ist.
However, we don’t want to add VO2 max testing as just another chore firefighters need to check off their list during their annual physical. We want them to know it’s a valuable part of their wellness.
Ein datengestützter Ansatz sorgt für präzisere Schulungen und gezieltere Gesundheitsmaßnahmen. Feuerwehrleute verdienen objektives, umsetzbares Feedback, das den Anforderungen ihres Berufs gerecht wird.
VO2 max, ventilatory thresholds, and energy efficiency metrics offer exactly that.”
Quellenangaben:
(i) Dennison KJ, Mullineaux DR, Yates JW, Abel MG. Der Einfluss von Ermüdung und Trainingszustand auf die Leistungsfähigkeit von Feuerwehrleuten. J Strength Cond Res 26: 1101–1109, 2012.
(ii) Ebersole KT, Cornell DJ, Flees RJ, Shemelya CM, Noel SE. Der Beitrag des autonomen Nervensystems zur Erholung bei Feuerwehrleuten. J Athl Train 55: 1001–1008, 2020.
(iii) Forcier K, Stroud LR, Papandonatos GD et al. Zusammenhänge zwischen körperlicher Fitness, kardiovaskulärer Reaktivität und der Erholung von psychischen Stressoren: Eine Metaanalyse. Health Psychol 25: 723–739, 2006.
(iv) Perroni F, Tessitore A, Cortis C u. a. Energieverbrauch und Energiequellen während einer simulierten Feuerwehreinsatzsituation. J Strength Cond Res 24: 3457–3463, 2010.
(v) Tomes C, Schram B, Orr R. Zusammenhänge zwischen Herzfrequenzvariabilität, beruflicher Leistungsfähigkeit und körperlicher Fitness bei taktischem Personal: Eine systematische Übersicht. Front Public Health 8: 583336, 2020.
(vi) Wasserman K. Die anaerobe Schwelle: Definition, physiologische Bedeutung und Bestimmung. Advances in Cardiology 35: 1–23, 1986.
(vii) Whitworth JW, Ciccolo JT. Bewegung und posttraumatische Belastungsstörung bei Militärveteranen: Eine systematische Übersichtsarbeit. Mili Med 181: 953–960, 2016.
