D12 Ergospirometrie (VO₂ max)

Thema

Die kardiopulmonale Leistungsdiagnostik (CPET) ist ein Belastungstest, der Sauerstoffaufnahme, Kohlendioxidproduktion, Herzfrequenz und Belastung während eines stufenweise ansteigenden Belastungsprotokolls gleichzeitig misst. Dabei wird die Belastung schrittweise erhöht, bis die individuelle Belastungsgrenze erreicht ist.

Durch die gleichzeitige Messung dieser vier Variablen operationalisiert die CPET direkt die Energiebilanz und ermittelt drei Werte: die maximale Sauerstoffaufnahme (VO₂max), die anaerobe Schwelle und die mechanische Effizienz.

Der erste Wert ist die VO₂max: Mit steigender Belastung im stufenweise ansteigenden Belastungsprotokoll erhöht sich auch die Sauerstoffaufnahme, bis ein Punkt erreicht ist, an dem die Sauerstoffaufnahme selbst bei weiterer Belastungssteigerung nicht mehr zunimmt. Dieser Punkt ist die VO₂max und stellt die obere Grenze der Fähigkeit des Körpers dar, Energie aus Sauerstoff zu gewinnen.

Der zweite Wert ist die anaerobe Schwelle: Im selben stufenweise ansteigenden Belastungsprotokoll wird ein Punkt erreicht, an dem die Kohlendioxidproduktion schneller ansteigt als die Sauerstoffaufnahme, da der Körper auf einen Energiestoffwechselweg zurückgreift, der zur Aufrechterhaltung der Belastung keinen Sauerstoff mehr benötigt. Dieser Punkt markiert die anaerobe Schwelle.

Der dritte Wert ist die mechanische Effizienz: Die kardiopulmonale Leistungsdiagnostik (CPET) vergleicht, wie viel Arbeit der Körper pro verbrauchter Sauerstoffeinheit leistet. Je weniger Sauerstoff der Körper für dieselbe Arbeit benötigt, desto höher ist die gemessene mechanische Effizienz. Mit der Bestimmung der maximalen Sauerstoffaufnahme, der anaeroben Schwelle und der mechanischen Effizienz lassen sich mittels CPET zwei unterschiedliche Ursachen für Belastungsintoleranz unterscheiden: Tritt die anaerobe Schwelle frühzeitig auf und sinkt die mechanische Effizienz, liegt die Ursache in Ermüdung und einem metabolischen Ungleichgewicht – also in der Ansammlung von Stoffwechselprodukten, dem Verbrauch von Energiesubstraten oder einer verminderten mechanischen Effizienz des Muskels selbst. Wird hingegen die maximale Sauerstoffaufnahme erreicht, bevor der Muskel Ermüdungserscheinungen zeigt, liegt die Ursache in einer Durchblutungsstörung während der Belastung. Das bedeutet, dass die Gewebedurchblutung, der venöse Rückfluss oder der Lymphabfluss nicht ausreichen, um den Muskel mit genügend Sauerstoff zu versorgen, obwohl dieser theoretisch noch weiterarbeiten könnte.

Die Unterscheidung zwischen diesen beiden Ursachen ist wichtig, da sie nicht auf die gleiche Weise behandelt werden: Eine Intervention, die auf Müdigkeit und metabolisches Ungleichgewicht abzielt, behebt keine Kreislaufbeschränkung während des Trainings, und die kardiopulmonale Leistungsdiagnostik (CPET), bei der Sauerstoffverbrauch, Kohlendioxidproduktion, Herzfrequenz und Arbeitsbelastung innerhalb desselben stufenweise ansteigenden Belastungsprotokolls gemessen werden, ermöglicht es uns festzustellen, welche der beiden Ursachen den Einzelnen tatsächlich einschränkt.

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