Verfasst von Dr. Daniel Higuera, PhD.
Dr. Daniel Higuera, PhD, hat in den letzten zehn Jahren tragbare VO₂-Tests bei Feuerwehrleuten in den USA durchgeführt und dabei Tausende von Feuerwehrleuten aus Feuerwehren aller Größenordnungen untersucht. In diesem kurzen Blogbeitrag teilt er praxisbewährte Erkenntnisse zu VO₂-Max, ventilatorischen Schwellenwerten und Einsatzbereitschaft, die auf NFPA-konformen Verfahren basieren.
„In den letzten zehn Jahren habe ich die VO₂-Max von Tausenden von Feuerwehrleuten in Feuerwehren unterschiedlicher Größe und mit unterschiedlicher Arbeitsbelastung gemessen.
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.
Die Daten belegen weiterhin, dass die VO₂max ein entscheidender Biomarker für die Einsatzbereitschaft und die langfristige Gesundheit ist.
In diesem Artikel stelle ich vier der wertvollsten Erkenntnisse vor, die ich im Rahmen dieser Arbeit gewonnen habe.
Unabhängig davon, wie die VO₂-max-Daten erhoben werden, kommt es darauf an, wie wir diese Erkenntnisse nutzen , um die Gesundheit, das Training und die Überlebenschancen von Feuerwehrleuten zu verbessern.
1. Die VO₂-Max spiegelt die Belastbarkeit wider
Die VO₂-Max bezeichnet die maximale Sauerstoffmenge, die der Körper bei intensiver körperlicher Belastung verwerten kann.
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.
Ein VO₂-Max-Wert von über 40 bis 43 ml/kg/min gilt in der Regel als Mindestvoraussetzung für einen sicheren und effektiven Einsatz am Brandort. (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.
Die VO₂max dient jedoch auch als Indikator für die Belastbarkeit.
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.
Wenn Feuerwehrleuten ihre tatsächliche VO₂-Max, ihre ventilatorischen Schwellenwerte und ihr Kalorienverbrauch in Echtzeit angezeigt werden, wird das Gespräch objektiver und damit fundierter.
Die Botschaft lautet nun nicht mehr „Sie sollten mehr trainieren“, sondern „Ihre VO2max liegt derzeit unter dem von der NFPA empfohlenen Bereich für die Einsatzsicherheit“.
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.
Viele Feuerwehrleute gehen davon aus, dass Krafttraining allein ausreicht, um die Einsatzbereitschaft aufrechtzuerhalten. Wenn bei Tests jedoch suboptimale VO₂-Max-Werte oder frühe Schwellenwerte festgestellt werden, wird deutlich, dass auch die kardiovaskuläre Konditionierung Priorität haben muss.
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.
Studien haben gezeigt, dass Feuerwehrleute mit höheren VO₂-Max-Werten eine geringere autonome Reaktivität auf akuten Stress aufweisen (iii). Sie kehren schneller in den physiologischen Grundzustand zurück, zeigen weniger ausgeprägte Blutdruckreaktionen und erholen sich effizienter hinsichtlich ihrer Herzfrequenz.
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.
Wir möchten die VO₂-Max-Messung jedoch nicht einfach als eine weitere Pflichtübung hinzufügen, die Feuerwehrleute bei ihrer jährlichen ärztlichen Untersuchung abhaken müssen. Wir möchten, dass sie wissen, dass dies ein wertvoller Bestandteil ihrer Gesundheitsvorsorge ist.
Ein datengestützter Ansatz sorgt für präzisere Schulungen und gezieltere Gesundheitsmaßnahmen. Feuerwehrleute verdienen objektives, umsetzbares Feedback, das den Anforderungen ihres Berufs gerecht wird.
„VO₂-Max, ventilatorische Schwellenwerte und Kennzahlen zur Energieeffizienz bieten genau das.“
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.
