VO₂max
VO₂max ist die maximale Sauerstoffaufnahme bei hoher bis maximaler Belastung. Die Fick-Beziehung verbindet maximales Herzzeitvolumen und arterio-venöse Sauerstoffdifferenz, ohne die individuelle Begrenzung festzulegen. CPET-Referenzwerte und scheinbare Trainingsantworten hängen von Testbedingungen und Messfehlern ab. Bei trainierten Ausdauerathleten zeigte eine Metaanalyse keinen allgemeinen Vorte
Auch bekannt als: maximale Sauerstoffaufnahme, VO2max
Was VO₂max misst
VO₂max bezeichnet die maximale Sauerstoffaufnahme, die ein Mensch bei hoher bis maximaler Belastung erreicht. In der Belastungsphysiologie ist der Wert eine integrierte Größe: Er hängt davon ab, wie viel Sauerstoff das Herz-Kreislauf-System zuführt und wie viel das Gewebe aus dem Blut entnimmt.
Die Fick-Beziehung fasst diese beiden Seiten zusammen:
VO₂max = Qmax × (CaO₂ − CvO₂)
Qmax steht für das maximale Herzzeitvolumen. CaO₂ − CvO₂ ist die arterio-venöse Sauerstoffdifferenz, also die Sauerstoffmenge, die zwischen arteriellem und venösem Blut entnommen wird. Die Gleichung benennt die Teilgrößen, entscheidet aber nicht, welche davon bei einer einzelnen Person oder nach einer Trainingsänderung die Begrenzung darstellt.
Wie der Wert physiologisch begrenzt wird
Zentrale Sauerstoffzufuhr
Die mechanistische Übersicht ordnet die VO₂max innerhalb der Fick-Gleichung ein. Auf der zentralen Seite steht das maximale Herzzeitvolumen. Welche Komponente den Wert einer einzelnen Person begrenzt, bleibt jedoch offen. Die Übersicht diskutiert dafür unter anderem kardiale Anpassungsfähigkeit, Genetik, Trainingsart, Intensität, Trainingsdauer und das Alter beim Trainingsbeginn als mögliche Einflussfaktoren. Das sind diskutierte Moderatoren, keine universelle Vorhersage für die individuelle Trainingsantwort.
Periphere Sauerstoffnutzung
Die arterio-venöse Sauerstoffdifferenz beschreibt die periphere Seite der Gleichung. Eine größere Sauerstoffentnahme im Gewebe kann damit zu einer höheren maximalen Sauerstoffaufnahme beitragen. Aus der Fick-Zerlegung folgt aber nicht, dass eine einzelne Änderung der Sauerstoffextraktion oder des Herzzeitvolumens allein eine langfristige VO₂max-Entwicklung bestimmt. Dafür fehlen laut Übersicht eine universelle Trainingsdosis und ein Beleg für eine isolierte Komponente als alleinige Ursache.
Warum der Messwert vom Test abhängt
Referenzwerte sind nicht global übertragbar
Der ERS-Standard bündelte CPET-Daten von 5956 gesunden Personen an 17 Standorten. Die Teilnehmenden waren 6 bis 83 Jahre alt und kamen aus Europa, Nord- und Südamerika sowie Asien. Region, Stoffwechselmessgerät, Testprotokoll und Mittelungsmethode unterschieden sich. Zwischen Zentren und Personen bestand erhebliche Heterogenität. Auch wenn die Modelle diese Faktoren berücksichtigten, ließen sich daraus keine verlässlichen globalen Referenzbereiche ableiten.
Wichtig ist die Endpunktgrenze: Diese Analyse beschreibt Referenzwerte für VO₂peak im kardiopulmonalen Belastungstest. Sie belegt daher, dass sich unter heterogenen CPET-Bedingungen keine verlässlichen globalen Referenzgleichungen für CPET-VO₂peak ableiten lassen. Das ist keine Gleichsetzung von VO₂peak und VO₂max. Alter, Geschlecht, Körpergröße, Körpergewicht, Region, Gerät, Protokoll und Mittelungsfenster sind bei der Einordnung eines solchen CPET-Werts relevante Kontextfaktoren.
Messfehler und scheinbare Trainingsantworten
Eine Messwiederholungs- und Validierungsstudie mit 742 gesunden Erwachsenen untersuchte, wie stark Test-Retest-Fehler die scheinbare Individualität von VO₂max-Trainingsantworten beeinflussen. Der Variationskoeffizient lag zunächst bei 5,0 % und nach dem Training bei 4,1 %. Geschätzte Messfehler erklärten 5,5 bis 6,1 % der Streuung scheinbarer Trainingsantworten. Nach der Fehlerkorrektur blieben Unterschiede zwischen Personen bestehen.
Der Befund hat zwei Seiten. Ein Teil einer individuellen Veränderung kann aus Mess- und Wiederholungsvariabilität stammen, die Unterschiede werden dadurch aber nicht vollständig erklärt. Eine Vorher-nachher-Differenz ist daher nicht automatisch eine reine physiologische Anpassung. Für Verlaufsvergleiche ist es als methodische Ableitung sinnvoll, Protokoll, Gerät und Auswertung möglichst ähnlich zu halten. Ein direkter Vergleich verschiedener standardisierter Testbedingungen ist damit nicht belegt.
Was Trainingsvergleiche zeigen
Eine Netzwerkmetaanalyse mit individuellen Teilnehmerdaten schloss 13 Studien und 348 trainierte Ausdauerathleten ein, davon 150 Freizeitsportler und 198 Wettkampfathleten. Die Gruppe umfasste 296 Männer und 52 Frauen; die studienübergreifenden VO₂max-Werte lagen bei 46,6 bis 68,3 mL/kg/min.
Im direkten Vergleich von polarisiertem und pyramidalem Ausdauertraining gab es keinen statistisch signifikanten Unterschied für VO₂max (standardisierte Mittelwertdifferenz −0,06; p = 0,68). Auch die Zeitfahrleistung unterschied sich nicht signifikant (−0,05; p = 0,34). Eine Subgruppenanalyse deutete auf eine mögliche Moderation durch das Leistungsniveau hin (standardisierte Mittelwertdifferenz −0,63; p < 0,05). Wegen der kleinen Zahl von Studien ist das kein allgemeiner Beleg für eine beste Intensitätsverteilung.
Die Ergebnisse gelten für trainierte Ausdauerathleten und beantworten keine spezifische Frage zu Bodybuildern oder stark Widerstandstrainierten. Sie belegen weder eine optimale Dosis, Frequenz oder Dauer für diese Population noch einen direkten Zusammenhang von VO₂max mit Muskelhypertrophie oder Maximalkraft. Das ist eine offene Anwendungsfrage, kein nachgewiesener Nullbefund.
Was der Wert über Gesundheit aussagt
Prognostische Bedeutung
Ein wissenschaftliches Statement der American Heart Association bewertet kardiorespiratorische Fitness als prognostisch relevanten Marker. In der zusammengefassten epidemiologischen und klinischen Evidenz war niedrige Fitness mit höherem Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Gesamtmortalität und die Sterblichkeit an bestimmten Krebserkrankungen verbunden. Die Ergänzung traditioneller Risikofaktoren wie Rauchen, Hypertonie, Cholesterin und Typ-2-Diabetes um Fitnessdaten verbesserte laut Statement die Risikoreklassifikation.
Kardiorespiratorische Fitness wurde in diesen Daten nicht in jeder Studie identisch mit direkt gemessener VO₂max erfasst. Die Prognoseaussage ist daher breiter als der einzelne Laborwert. Ein niedriger Wert ist ein relevanter Hinweis für die Risikoeinordnung, aber keine individuelle Ursachenanalyse.
Warum daraus kein isolierter Kausaleffekt folgt
Eine Post-hoc-Nachbeobachtung einer randomisierten Studie untersuchte 606 körperlich inaktive Menschen mit Typ-2-Diabetes. Nach einem Jahr mit zweimal wöchentlichem progressivem aerobem und Krafttraining plus Aktivitätsberatung oder Beratung allein lag die mittlere Nachbeobachtung bei 16,2 Jahren. Es starben 88 gegenüber 95 Personen. Die Hazard Ratio betrug 0,888 (95-%-KI 0,664 bis 1,187; p = 0,442); auch der Unterschied in den Todesfallzahlen war nicht signifikant (p = 0,536). Ausgangs-VO₂max war mit Mortalität verbunden, Veränderungen der VO₂max jedoch nicht.
Dieser Befund ist kein Gegenbeweis gegen jede gesundheitsrelevante Wirkung von Training. Er zeigt aber, warum Prognose und Kausalität getrennt werden müssen: Die Analyse war post hoc, betraf eine Typ-2-Diabetespopulation, kombinierte Ausdauer-, Krafttraining und Beratung und hatte Mortalität nicht als ursprünglichen Interventionsendpunkt. Eine isolierte Erhöhung der direkt gemessenen VO₂max lässt sich daraus nicht als Ursache einer niedrigeren Mortalität ableiten.
Was sich praktisch ableiten lässt
- Bei CPET-Verläufen sollte der Wert zusammen mit Endpunkt, Testprotokoll, Gerät, Mittelungsmethode und Population dokumentiert werden. Dass die Bedingungen möglichst vergleichbar bleiben, ist eine methodische Ableitung aus der beobachteten Heterogenität und dem Messfehler, keine separat getestete Dosisregel.
- Für trainierte Ausdauerathleten lässt sich aus dem direkten Vergleich keine allgemeine Überlegenheit polarisierten gegenüber pyramidalem Training für VO₂max oder Zeitfahrleistung ableiten.
- Die zitierte Metaanalyse untersucht trainierte Ausdauerathleten. Für Bodybuilder oder stark Widerstandstrainierte liefert sie daher keine direkte Evidenz zur Dosis von Ausdauertraining oder zum Verhältnis von Ausdauertraining zu Hypertrophie und Maximalkraft. Eine spezifische Dosis für diese Population lässt sich aus diesem Befund nicht ableiten.
- Für Gesundheitsfragen ist kardiorespiratorische Fitness ein prognostisch relevanter Marker, aber weder ein Ersatz für die übrige klinische Risikoeinordnung noch ein randomisierter Beleg für einen isolierten Mortalitätseffekt der VO₂max.
VO₂max verbindet maximale Sauerstoffzufuhr und periphere Sauerstoffnutzung in einer physiologischen Kennzahl. Der Messwert ist aber nur zusammen mit Testkontext und Messunsicherheit interpretierbar. Trainingsvergleiche zeigen keinen allgemeinen Vorteil einer Intensitätsverteilung bei trainierten Ausdauerathleten, und Gesundheitsassoziationen belegen keinen isolierten kausalen Mortalitätseffekt.
Quellen
- Levine BD. .VO2max: what do we know, and what do we still need to know?. J Physiol. 2008. PubMed
- Radtke T et al. ERS technical standard on reference values for cardiopulmonary exercise testing: summary report and a call for action. Eur Respir J. 2026. PubMed
- Shephard RJ et al. Test-retest errors and the apparent heterogeneity of training response. Eur J Appl Physiol. 2004. PubMed
- Rosenblat MA et al. Which Training Intensity Distribution Intervention will Produce the Greatest Improvements in Maximal Oxygen Uptake and Time-Trial Performance in Endurance Athletes? A Systematic Review and Network Meta-analysis of Individual Participant Data. Sports Med. 2025. PubMed
- Ross R et al. Importance of Assessing Cardiorespiratory Fitness in Clinical Practice: A Case for Fitness as a Clinical Vital Sign: A Scientific Statement From the American Heart Association. Circulation. 2016. PubMed
- Balducci S et al. Effect of a 1-year supervised exercise intervention on long-term mortality in people with type 2 diabetes. Acta Diabetol. 2026. PubMed
Dieser Artikel wurde unter Einsatz von KI-Systemen erstellt. Mehr dazu