Was die VO₂max misst
Die VO₂max, also die maximale Sauerstoffaufnahme, ist die höchste Rate, mit der der Körper eines Menschen während intensiver Belastung Sauerstoff verbrauchen kann, üblicherweise bezogen auf das Körpergewicht in Millilitern Sauerstoff pro Kilogramm pro Minute (ml/kg/min) ausgedrückt. Sie spiegelt die kombinierte Leistungsfähigkeit mehrerer zusammenwirkender physiologischer Systeme wider: Die Lunge muss die Luft effizient bewegen, das Herz muss pro Minute ein großes Volumen sauerstoffreichen Blutes pumpen, und die Muskeln müssen diesen Sauerstoff aufnehmen und aerob zur Energiegewinnung nutzen.
Da die VO₂max von dieser Kette der Sauerstoffversorgung und -verwertung abhängt, wird sie in den ACSM's Guidelines for Exercise Testing and Prescription als der beste Einzelindex der kardiorespiratorischen Fitness beschrieben. Eine höhere VO₂max bedeutet, dass der Körper eine höhere Rate der aeroben Energiebereitstellung aufrechterhalten kann, bevor er auf den weniger effizienten anaeroben Stoffwechsel umschaltet. Deshalb steht dieses Maß im Zentrum der Ausdauersportphysiologie ebenso wie der allgemeinen Gesundheitsbeurteilung.
Der Cooper-12-Minuten-Lauftest
Die direkte Messung der VO₂max erfordert einen stufenförmigen Belastungstest bis zur Erschöpfung mit Atemgasanalyse im Labor, was für die meisten Menschen nicht praktikabel ist. Feldtests schätzen sie stattdessen. Der Cooper-12-Minuten-Lauftest, 1968 von Kenneth H. Cooper im JAMA anhand von Daten von Angehörigen der US-Luftwaffe veröffentlicht, wandelt die in 12 Minuten Laufen zurückgelegte Strecke mit einer linearen Gleichung in eine VO₂max-Schätzung um: VO₂max (ml/kg/min) = (Strecke in Metern minus 504,9) geteilt durch 44,73. Cooper berichtete in seiner Untersuchungsgruppe eine starke Korrelation zwischen dieser Feldstrecke und der im Labor gemessenen Sauerstoffaufnahme.
Zur Durchführung des Tests wärmt sich eine Person gründlich auf und läuft oder geht dann auf einer flachen, genau vermessenen Strecke exakt 12 Minuten lang mit gleichmäßig eingeteiltem, maximalem Einsatz so weit wie möglich. Rechenbeispiel: Eine läufende Person, die in 12 Minuten 2.400 Meter zurücklegt, hat eine geschätzte VO₂max von (2.400 minus 504,9) geteilt durch 44,73, also etwa 42,4 ml/kg/min. Eine Person, die in derselben Zeit nur 2.000 Meter schafft, hat eine geschätzte VO₂max von (2.000 minus 504,9) geteilt durch 44,73, also etwa 33,4 ml/kg/min.
Wie jeder regressionsbasierte Feldtest sagt die Cooper-Gleichung Gruppenmittelwerte besser voraus als den wahren Wert einer einzelnen Person, und sie wurde an jungen, fitten Militärangehörigen validiert, sodass ihre Genauigkeit bei Menschen, die sich deutlich von dieser Gruppe unterscheiden, geringer ausfällt. Fehler bei der Tempoeinteilung, Wind, Steigungen und die Beschaffenheit des Laufuntergrunds verringern allesamt die Genauigkeit eines einzelnen Tests.
Das Ergebnis mit den Perzentilklassen der ACSM lesen
Sobald ein VO2max-Schätzwert vorliegt, muss er im Vergleich zu Menschen gleichen Alters und Geschlechts gelesen werden, denn dieselbe Zahl bedeutet mit 25 etwas anderes als mit 75. Die folgende Tabelle enthält die Klassen, die der Rechner auf dieser Seite anwendet, in ml/kg/min.
Die folgenden Klassen sind die Klassifikation der kardiorespiratorischen Fitness aus den ACSM's Guidelines for Exercise Testing and Prescription (12. Auflage, 2024), die die aktualisierten Referenzwerte des FRIEND-Registers für direkt auf dem Laufband gemessene VO2max verwenden (Kaminsky et al., 2022), in ml/kg/min. Jede Klasse ist ein Perzentilbereich innerhalb Ihres eigenen Alters und Geschlechts: Sehr schwach liegt unter dem 40. Perzentil, Schwach beim 40. bis 59., Befriedigend beim 60. bis 79., Gut beim 80. bis 89., Ausgezeichnet beim 90. bis 94. und Herausragend ab dem 95. Da die Klassen Perzentile einer Referenzpopulation sind, fällt ein Ergebnis genau im Median dieser Population in die Klasse Schwach: Die Bezeichnung beschreibt die Lage des Werts in der Verteilung, keine klinische Beurteilung.
| Alter | Geschlecht | Sehr schwach | Schwach | Befriedigend | Gut | Ausgezeichnet | Herausragend |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 20-29 | Männlich | Unter 43,6 | 43,6-48,9 | 49,0-54,4 | 54,5-58,5 | 58,6-63,4 | 63,5 und mehr |
| 20-29 | Weiblich | Unter 34,0 | 34,0-38,9 | 39,0-44,7 | 44,8-48,9 | 49,0-52,0 | 52,1 und mehr |
| 30-39 | Männlich | Unter 37,0 | 37,0-43,3 | 43,4-49,9 | 50,0-55,4 | 55,5-58,7 | 58,8 und mehr |
| 30-39 | Weiblich | Unter 26,4 | 26,4-30,9 | 31,0-36,9 | 37,0-42,0 | 42,1-45,8 | 45,9 und mehr |
| 40-49 | Männlich | Unter 32,4 | 32,4-37,8 | 37,9-45,1 | 45,2-50,7 | 50,8-54,5 | 54,6 und mehr |
| 40-49 | Weiblich | Unter 23,9 | 23,9-27,6 | 27,7-32,9 | 33,0-37,7 | 37,8-41,0 | 41,1 und mehr |
| 50-59 | Männlich | Unter 26,9 | 26,9-31,7 | 31,8-38,2 | 38,3-43,3 | 43,4-47,5 | 47,6 und mehr |
| 50-59 | Weiblich | Unter 21,5 | 21,5-24,5 | 24,6-28,3 | 28,4-32,3 | 32,4-35,9 | 36,0 und mehr |
| 60-69 | Männlich | Unter 22,8 | 22,8-26,4 | 26,5-31,9 | 32,0-37,0 | 37,1-40,5 | 40,6 und mehr |
| 60-69 | Weiblich | Unter 18,3 | 18,3-20,8 | 20,9-24,2 | 24,3-27,2 | 27,3-29,9 | 30,0 und mehr |
| 70-79 | Männlich | Unter 19,1 | 19,1-22,1 | 22,2-25,8 | 25,9-29,3 | 29,4-33,9 | 34,0 und mehr |
| 70-79 | Weiblich | Unter 16,2 | 16,2-18,2 | 18,3-20,7 | 20,8-22,7 | 22,8-24,2 | 24,3 und mehr |
| 80-89 | Männlich | Unter 16,6 | 16,6-18,3 | 18,4-21,3 | 21,4-22,7 | 22,8-24,0 | 24,1 und mehr |
| 80-89 | Weiblich | Unter 14,7 | 14,7-15,9 | 16,0-18,3 | 18,4-20,7 | 20,8-22,6 | 22,7 und mehr |
Weitere Verfahren zur Schätzung der VO₂max
Der stufenförmige Belastungstest mit Atemgasanalyse, auf einem Laufband oder Fahrradergometer im Labor durchgeführt, bleibt der Referenzstandard, weil er den Sauerstoffverbrauch direkt misst, statt ihn aus der Leistung abzuleiten. Die ACSM's Guidelines for Exercise Testing and Prescription beschreiben außerdem submaximale Protokolle wie Stufentests und Fahrradergometertests, welche die VO₂max aus der Herzfrequenzreaktion auf eine bekannte, submaximale Belastung schätzen statt aus einem maximalen Laufeinsatz.
Diese submaximalen Ansätze tauschen etwas Genauigkeit gegen eine geringere körperliche Beanspruchung und ein vermindertes Risiko ein, da die Person nicht bis zur Erschöpfung belastet werden muss. Alle Schätzverfahren, ob auf der gelaufenen Strecke, der Herzfrequenzreaktion oder einem anderen Leistungsmerkmal beruhend, teilen dieselbe grundlegende Einschränkung: Sie leiten eine physiologische Kapazität aus einem indirekten Signal ab, sodass jede einzelne Schätzung als Näherungswert und nicht als präzise Messung zu betrachten ist.
Warum die VO₂max für die Gesundheit wichtig ist
Die kardiorespiratorische Fitness ist ein gut belegter Gesundheitsindikator. Eine wissenschaftliche Stellungnahme der American Heart Association aus dem Jahr 2016 fasste umfangreiche Evidenz aus großen Kohortenstudien zusammen, die eine höhere, an der VO₂max gemessene kardiorespiratorische Fitness mit einer geringeren Gesamt- und kardiovaskulären Sterblichkeit in Verbindung bringt, und empfahl, dass Behandelnde die Fitness neben Maßen wie dem Blutdruck als Vitalzeichen betrachten. Von Hawkins und Wiswell ausgewertete Forschung zeigt zudem, dass die VO₂max bei Erwachsenen nach Mitte zwanzig im Durchschnitt um rund 10 % pro Jahrzehnt abnimmt, wobei regelmäßiges Ausdauertraining den Rückgang verlangsamt.
Wegen dieses Zusammenhangs zwischen Fitness und langfristigen Gesundheitsergebnissen sind VO₂max-Schätzungen aus Feldtests als lehrreicher Indikator für Fitnesstrends im Zeitverlauf nützlich. Ein Feldtestergebnis ist keine klinische Messung, und jede Deutung der Fitness im Zusammenhang mit der individuellen Gesundheit sollte eine qualifizierte medizinische Fachkraft einbeziehen.
Häufig gestellte Fragen
Wie berechnet man die VO₂max aus einem Lauftest?
Der Cooper-12-Minuten-Lauftest schätzt die VO₂max aus der während eines maximalen 12-minütigen Laufs zurückgelegten Strecke mit der Gleichung VO₂max (ml/kg/min) = (Strecke in Metern minus 504,9) geteilt durch 44,73. Werden zum Beispiel 2.400 Meter zurückgelegt, ergibt sich eine Schätzung von etwa 42,4 ml/kg/min. Die Gleichung wurde 1968 von Kenneth Cooper im JAMA veröffentlicht, gestützt auf eine starke Korrelation, die er zwischen der 12-Minuten-Laufstrecke und der im Labor gemessenen Sauerstoffaufnahme fand.
Was ist eine gute VO₂max?
Das hängt von Alter und Geschlecht ab und davon, welche Skala verwendet wird. In der Perzentil-Klassifikation der ACSM erreicht ein Mann in den Zwanzigern die Klasse Gut bei 54,5 ml/kg/min (80. Perzentil) und Herausragend bei 63,5 (95. Perzentil); bei einer gleichaltrigen Frau liegen diese Punkte bei 44,8 und 52,1. Die Schwellen sinken mit dem Alter: Bei einem Mann in den Siebzigern beginnt Gut bereits bei 25,9. Da die Klassen Perzentile sind, wird ein Wert im Median der Referenzpopulation als Schwach und nicht als durchschnittlich eingestuft; vergleichen Sie deshalb nur gleiche Skalen.
Was misst die VO₂max eigentlich?
Die VO₂max misst die maximale Rate, mit der der Körper während intensiver Belastung Sauerstoff aufnehmen und verwerten kann, ausgedrückt in Millilitern Sauerstoff pro Kilogramm Körpergewicht pro Minute. Sie spiegelt wider, wie effizient Lunge, Herz, Blut und Muskeln zusammenarbeiten, um Sauerstoff bereitzustellen und zu nutzen, und sie gilt beim American College of Sports Medicine als der Standardlaborindex der kardiorespiratorischen Fitness.
Lässt sich die VO₂max auch ohne Laufen schätzen?
Ja. Sportphysiologische Leitlinien beschreiben submaximale Stufentests und Fahrradergometerprotokolle, welche die VO₂max aus der Herzfrequenzreaktion auf eine bekannte Belastung schätzen statt aus einem maximalen Laufeinsatz. Diese Verfahren sind in der Regel körperlich weniger fordernd als ein maximaler Feldtest, liefern aber wie alle Schätzansätze einen Näherungswert statt einer direkten Messung.
Wie genau ist eine VO₂max-Schätzung aus einem Feldtest?
Feldtests sagen Gruppenmittelwerte gut voraus, doch einzelne Schätzungen können von einer Labormessung um mehrere ml/kg/min abweichen. Die Genauigkeit hängt von gleichmäßiger Tempoeinteilung, einem wirklich maximalen Einsatz, einer flachen und genau vermessenen Strecke sowie ruhigen Bedingungen ab. Die Cooper-Gleichung wurde an jungen, fitten Militärangehörigen validiert und ist daher bei Menschen, die sich deutlich von dieser Gruppe unterscheiden, am wenigsten präzise.
Nimmt die VO₂max mit dem Alter ab?
Ja. Eine Übersichtsarbeit von Hawkins und Wiswell fand, dass die VO₂max bei Erwachsenen nach Mitte zwanzig im Durchschnitt um rund 10 % pro Jahrzehnt abnimmt, wobei regelmäßiges Ausdauertraining den Rückgang verlangsamt. Deshalb sind Fitnessnormtabellen, einschließlich der Klassifikationen im Stil des Cooper Institute, nach Alter und Geschlecht gegliedert.
Quellenangaben
- Cooper KH. A means of assessing maximal oxygen intake: correlation between field and treadmill testing. JAMA 1968; 203(3): 201-204.
- Kaminsky LA, Arena R, Myers J, et al. Updated reference standards for cardiorespiratory fitness measured with cardiopulmonary exercise testing: data from the Fitness Registry and the Importance of Exercise National Database (FRIEND). Mayo Clinic Proceedings 2022; 97(2): 285–293.
- American College of Sports Medicine. ACSM's Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition. Wolters Kluwer, 2024 — Table 4.7, cardiorespiratory fitness percentiles from the Cooper Institute Aerobics Center Longitudinal Study.
- American College of Sports Medicine. ACSM's Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition. Wolters Kluwer, 2024.
- 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; 134(24): e653-e699.
- Hawkins S, Wiswell R. Rate and mechanism of maximal oxygen consumption decline with aging: implications for exercise training. Sports Medicine 2003; 33(12): 877-888.