Leistungsdiagnostik für Läufer

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Leistungstests sind längst nicht nur für Profis. Auch Anfängern und Sportlern mit wenig Freizeit bringen sie oft wichtige Erkenntnisse.

Autor: Raphael Huber, MSc. Bewegungs- und Sportwissenschaften, MAS in Nutrition & Health, Medbase Winterthur WIN4
Wo stehe ich im Training? Wie gut ist meine allgemeine Fitness? Wie trainiere ich – trotz wenig Freizeit – am effizientesten? Und wie erreiche ich das angestrebte Ziel, zum Beispiel den Halbmarathon, am besten? Wer sich solche Fragen stellt, ist ein Kandidat für die Leistungsdiagnostik. Denn sie liefert die genauesten Antworten.
Leistungsdiagnostik umfasst zwei Kategorien: Die Ausdauer- und die Kraftdiagnostik. Kernelement ist ein Laktatstufentest. Die meisten Sportler absolvieren ihn auf dem Laufband- oder Fahrradergometer, eher selten auf dem Ruderergometer oder beim Schwimmen. Alle drei oder fünf Minuten steigt dabei das Tempo oder der Widerstand – und zwar so lange, bis der Sportler nicht mehr kann oder nicht mehr will.

Im Idealfall misst der Leistungsstufentest drei Komponenten

  • die Fitness des Herz-Kreislaufsystems
  • das subjektive Belastungsempfinden
  • die Stoffwechsellage

Wie trainiert das Herz ist, zeigt die kontinuierliche Messung der Herzfrequenz während des Leistungstests. Zugleich soll der Sportler am Ende jeder Leistungsstufe angeben, wie belastbar er sich noch fühlt.
Als Mass für das Belastungsempfinden dient die nach dem schwedischen Physiologen Gunnar Borg benannte «Borg-Skala». Der tiefste Wert von sechs entspricht einer leichten Belastung, der höchste von zwanzig ist die Anstrengung, bei welcher der Sportler nicht mehr kann.
Am aussagekräftigsten ist der Leistungstest, wenn zusätzlich die Laktatkonzentration im Blut analysiert wird. Laktat (Milchsäure) entsteht, sobald die Sauerstoffversorgung durch die Atmung nicht mehr ausreicht für die Energiegewinnung im Muskel. Das führt dazu, dass die Muskelzellen mehr und mehr von der sogenannten aeroben auf anaerobe Energiegewinnung umstellen, was sich im starken Anstieg der Laktatkonzentration zeigt. Um diese zu bestimmen, wird am besten pro Leistungsstufe ein Tropfen Blut aus dem Ohrläppchen gewonnen. Eine solche Leistungsdiagnostik dauert (inklusive Trainingsberatung) circa 1,5 Stunden und kostet rund 250 Franken.

Individuelle Trainingsbereiche

Anhand der Messwerte – Herzfrequenz, subjektives Empfinden und Laktat – lässt sich ermitteln, wann der Läufer noch im Bereich seiner Grundlagenausdauer (GA) trainiert, wann er seine aeroben (erster Laktatanstieg) und anaeroben Schwellenwerte erreicht und ab wann er im Intervallbereich läuft. Das ist individuell verschieden.
Sind Herzfrequenz und Laktatwerte beispielsweise schon hoch, das subjektive Belastungsempfinden aber noch im Mittelbereich, kann dies dafür sprechen, dass der Sportler dazu neigt, sich «durchzubeissen». Solche Läufer sind mental stark, überfordern aber häufig ihren Körper.
Wer seine Leistungswerte, Stärken und Schwächen kennt, kann gezielt das trainieren, was für seine Sportart wichtig ist: Marathonläufer etwa brauchen vor allem eine gute Grundlagenausdauer, 800-Meter-Läufer dagegen müssen hohe Laktatwerte aushalten.
Gute Langstreckenläufer haben im Test über mehrere Leistungsstufen hinweg tiefe Laktatwerte (etwa ein Millimol pro Liter Blut, mmol/l). Das liegt einerseits an der Fähigkeit ihrer Muskeln, bei gegebener Leistung weniger Laktat zu produzieren und andererseits daran, dass ihr Körper das Laktat besser recyceln kann.
Bei guten Kurzstreckenläufern dagegen steigen die Laktatwerte schneller an. Ihr Organismus ist jedoch in der Lage, trotz hoher Werte von über zehn mmol/l weiter Höchstleistungen zu vollbringen. Im Fachjargon heisst dies «gutes Stehvermögen».
Ohne Kenntnis der individuellen Schwellen läuft man – im wahrsten Sinn – Gefahr, falsch zu trainieren. Das ist umso gravierender, wenn das Zeitbudget knapp ist. Wer neben Arbeit, Familie und Verpflichtungen für einen Marathonlauf trainiert, muss seine Zeit sehr gut einteilen. Hier kann der Leistungstest helfen, das Training effizient und zielorientiert zu gestalten. Der running.COACH Trainingsplan wird auf deine individuelle Schwelle angepasst und man trainiert in den richtigen Trainingsbereichen.

Testresultate und Ernährung

Zudem hilft er, die Ernährung abzustimmen. Solange sich das Training im Bereich der Grundlagenausdauer bewegt, dienen dem Körper vor allem Fettreserven als Energiequelle. Dann braucht es auch keine Extra-Portion Pasta, die Kohlenhydrate liefert. Im hochintensiven Trainingsbereich dagegen kann der Organismus fast keine Fettreserven mehr verbrennen. Eine «low carb»-Diät macht es in dieser Situation schwierig, die geforderte Leistung zu erbringen.

Auch für Amateure und Einsteiger ist ein Leistungstest sinnvoll

Zu wissen, wo die eigenen Schwellen liegen, ist also aus mehreren Gründen sinnvoll – nicht nur für Leistungssportler, sondern auch für Amateure, insbesondere Anfänger. Gerade sie machen oft den Fehler, dass sie sich zuviel zumuten, nach dem Motto «Nur ein hartes Training ist ein gutes Training». Geschieht dies zu häufig, wird die «Basis» vernachlässigt und auch das Verletzungsrisiko steigt.
Das richtige Training ist eines, das dem individuellen Organismus angepasst ist. Und das lässt sich mit dem Leistungstest am besten ermitteln.

FAUSTREGEL

Eine Faustregel kann helfen, die Leistungsbereiche zu ermitteln:

  • Grundlagenausdauer (GA) 1: Der Sportler kann sich noch normal unterhalten, ohne ausser Atem zu geraten
  • Grundlagenausdauer 2: Es sind nur noch kurze Sätze möglich
  • Schwellenbereich: Nur noch «Ja/Nein»
  • Intervallbereich: Sprechen ist nicht mehr möglich

 

VO2max – die maximale Sauerstoffaufnahme

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Kennst du deinen eigenen VO2max Wert? Dieser Wert ist eine wichtige Grösse, wenn es es um die Einordnung deiner Ausdauerleistung geht. Im running.COACH Trainingsplan kannst du deine VO2max aufgrund von gelaufenen Wettkampfszeiten berechnen lassen und somit deine Leistung auch über einen längeren Zeitraum verfolgen.
In diesem Beitrag erfährst du, was der VO2max Wert aussagt, wie du ihn ermitteln kannst und was es braucht, um deinen VO2max Wert zu verbessern. 

Was ist VO2max?

Die VO2max ist die maximale Sauerstoffaufnahme, welche ein Mensch während der Belastung aufnehmen, zu den Zellen transportieren und schlussendlich verwerten kann. Sie wird in ml/min/kg angegeben und zeigt, wie viel Milliliter Sauerstoff der Körper pro Minute pro kg Körpergewicht bei maximaler Belastung aufnehmen und in den Zellen verwerten (metabolisieren) kann. Der Wert zeigt somit, wie die Ausdauerleistung einer Person ist. Je höher der VO2max Wert ist, desto besser ist in der Regel die Ausdauerleistung.
Die Maximale Sauerstoffaufnahme (VO2max) ist also das Mass für:

  • Sauerstoff-Zufuhr
  • Sauerstoff-Transport
  • Sauerstoff-Verwertung

Was steckt hinter dieser Formel?

V ist das Volumen, O2 ist die chemische Formel für Sauerstoff, und max ist das Maximum. Damit ist klar: Wir messen das maximale Volumen an Sauerstoff. Da es sich hierbei um ein Mass handelt, das sich hauptsächlich auf Volumen und Zeit bezieht, kann dieses in Liter (Sauerstoff) pro Minute ausgedrückt werden. Um es jedoch mit der sportlichen Leistung zu verbinden, ist es notwendig, die Gewichtsvariable einzuführen. Aus diesem Grund wird VO2max in der Regel in Millilitern Sauerstoff ausgedrückt, die ein Sportler pro Kilo und Minute verarbeitet.

Was bringt mir das Wissen meines VO2max Wertes?

Kennt man seinen VO2max Wert, kann man seine Ausdauerleistung einordnen und sehen, wie der allgemeine Fitnesszustand überhaupt ist. Die Tabelle hier gibt eine Übersicht über den Fitnesszustand nach VO2max. Der VO2max Wert ist auch alters- und geschlechtsabhängig.

Der Wert zeigt jedem Sportler seine Limiten auf und erleichtert die Planung des eigenen Trainings und kann eingesetzt werden, um zukünftige Wettkämpfe optimal zu planen und anzugehen.

Wie wird VO2max berechnet?

Die genaueste Methode ist ein die Bestimmung mit einem Spiroergometrie-Test (Atemgasanalyse). Dieser Test ist inkrementell, d.h. der Widerstand wird schrittweise erhöht, bis die maximale Anstrengung erreicht ist. Es kann auf einem Laufband oder auf einem Ergobike durchgeführt werden. Mit einer Maske über Nase und Mund wird während dem Test der Sauerstoffverbrauch gemessen und so der maximale Wert ermittelt.
Je intensiver die Aktivität, desto mehr Sauerstoff benötigt der Körper. Die Messung des VO2max ermöglicht dem Athleten, zu wissen, wo sein Limit liegt.
Es gibt auch indirekte, und ein wenig ungenauere Methoden, die indikative Ergebnisse liefern.

  • Cooper-Test: 12 Minuten bei maximaler Intensität und die folgende Formel anwenden, um den VO2max Wert zu bestimmen: (Distanz in Metern-504.9):44.73*
  • Rockport Test (oder Mile-Test): Komplizierte Formel, die oft im Internet auftaucht. Sie ist aber nicht sehr genau.
  • Verschiedene GPS-Sportuhren geben für jedes Training einen VO2max Wert an. Die Uhren-Hersteller brauchen Algorithmen von firstbeat.com, welche die persönlichen Daten (Geschlecht, Alter, Gewicht, Trainingserfahrung) und effektive Daten aus dem Training (Geschwindigkeit im Verhältnis zur Herzfrequenz) benutzen. Diese Berechnung sind oft ziemlich gut, können jedoch in hügeligem Gelände und bei anspruchsvoller Unterlage (z.B. Trail) und in Trainings mit Unterbrüchen relativ ungenau sein.
  • Wettkampf-Resultate: Im running.COACH Trainingsplan und in der statistischen Auswertung nehmen wir deine Wettkampfresultate und analysieren diese.

VO2max Berechnung mit running.COACH

In die Berechnung von running.COACH fliessen einige Parameter aus deinem Rennen mit ein. Wenn wir vom Wettkampf ein GPS-File als Grundlage haben, wird das Resultat noch genauer. Mit in die Berechnung kommen:
Distanz, Uphill, Downhill, Steilheit, Höhe über Meer (ob ein Wettkampf auf 2000müM oder auf Meeresniveau stattfindet, ist auch sehr entscheidend)
Natürlich ist auch diese Berechnung eine Annährung an Laborresultate. Eine sehr genaue, wie sich gezeigt hat. Ungenauigkeiten bestehen bislang noch bei technischen Trails, Ultramarathons und Messfehlern der Uhr (z.B. Messungenauigkeiten).
Die Berechnung und die statistischen Auswertungen sind übrigens auch in der Freemium-Version von runing.COACH verfügbar. Die Werte werden auch gebraucht für die Planung des eigenen individuellen Trainings im running.COACH Trainingsprogramm.

So lässt du den Wert ganz einfach berechnen:

  1. Logge dich bei running.COACH ein (falls du noch kein Konto hast, kannst du dich kostenlos registrieren).
  2. Trage verschiedene Wettkampfresultate aus der Vergangenheit ein. Du kannst auch frühere Wettkampf-Resultate erfassen, indem du das gestoppte GPX-File von deiner Uhrenplattform exportierst und manuell in running.COACH importierst -> ändere die Trainingsform auf Wettkampf und gib dem Eintrag einen Namen (z.B. Berlin Marathon).
  3. Gehe zur Statistik und scrolle ganz nach unten zu den Wettkämpfen. Dort hast du nebst der ANS (anaeroben Schwelle, grüne Linie) eine Spalte für die VO2max (gelbe Linie). Die beiden Werte korrelieren übrigens miteinander. Beides sind Annäherungen. Die Statistik zeigt dir auch die Entwicklung deiner Form über die Jahre und Monate auf.

Weiteres zu VO2max

Der VO2max Wert ist ein gutes Mass für den aeroben Energieumsatz. Der Wert direkt beweist noch keine gute Ausdauerleistung, ist jedoch die Basis dafür. Entscheidend ist auch die Technik, die Sportart und natürlich auch die mentale Komponente.
VO2 im Alltag

Welche Aktivitäten im Alltag oder beim Sport wie viel Sauerstoff brauchen, ist in der Tabelle unten ersichtlich. Je grösser die Anstrengung, desto höher ist der VO2-Wert. Und um eine gewisse Geschwindigkeit über längere Zeit zu laufen, ist eine gewisser VO2max Wert eine Voraussetzung.

Aktivität erforderlicher VO2 (ml/kg/min)
Schlafen 3
Büroarbeit 6
Auto fahren 7
leichte Hausarbeit (Abwasch) 7
Spazieren 5km/h 11
anstrengende Hausarbeit (Boden aufnehmen) 12
Gartenarbeit 15
Fischen 16
Zügig Spazieren/Walking 7km/h 19
Radfahren 20km/h 25
Laufen 9km/h 31
Radfahren 30km/h 34
Eishockey (Spiel) 36
Laufen 15km/h 51
Laufen 19.3km/h 67
Laufen 22.5km/h 81

 
 

VO2max beim Laufen

Um einen Marathon in Weltrekord-Pace zu laufen, ist eine VO2max von rund 84 ml/kg/min eine Voraussetzung. Welche Marathonendzeit könntest du aufgrund deines VO2max Wertes laufen?
Weiter kann man seinen VO2max Wert über einen längeren Zeitraum beobachten und so seine eigene Leistungskurve analysieren und weiss, ob das Training passt. Aufgrund des VO2max Wertes können Wettkampfprognosen für eine bestimmte Distanz erstellt werden. Bei der nachfolgenden Tabelle werden jedoch Höhenprofile nicht berücksichtigt.

Willst du eine Prognose für einen bestimmten Lauf mit Berücksichtigung von Höhenmetern, Steigung und Meereshöhe, kannst du auch unseren Laufrechner. Falls dein Zielwettkampf noch nicht in der Datenbank ist, kannst du uns schreiben (support@runningcoach.me).
Höherer VO2max Wert=schneller?
Ein höherer VO2max Wert heisst nicht per se, dass man schneller und besser ist als eine andere Person mit einem niedrigeren VO2max Wert. Entscheidend ist auch die Technik, die Sportart und ebenso die mentale Komponente.
Auch bei Leistungssportlern ist der VO2max Wert ein wichtiger Parameter. Hier gibt es eine Übersicht (Werte ohne Gewähr, basieren auf einer Internet Recherche) über die höchst gemessenen VO2max Werte unter Leistungssportlern. Langläufer haben tendenziell sehr hohe VO2max-Werte, da sie auch den ganzen Körper in vollem Umfang brauchen.

Frauen

Score VO2max Person Sportart Bemerkung
71.2 Ingrid Kristiansen Running ex-Marathon World Record Holder, 71.2
72 Emma Pooley Cycling Weltmeisterin / beste Bergfahrerin
72 Marit Björgen Langlauf Lauglauf Star
73 Grete Waitz Running Norwegian Marathon/10K runner
75 Paula Radcliffe Running Weltrekord Halterin Marathon
78.6 Joan Benoit Running 1984 Olympic Marathon Champion

 

Männer

Score VO2max Person Sportart Bemerkung
83 Peter Sagan Cycling Am Anfang seiner Karriere
85 Lance Armstrong Cycling ex professional Cyclist
88 Miguel Indurain Cycling
92.5 Greg Lemond Cycling
90 Björn Dählie Langlauf
69.7 Derek Clayton Running ex-Marathon World Record holder
71.3 Frank Shorter Running US Olympic Marathon winner
76 Alberto Salazar Running  2:08:51 US Marathoner
77 Sebastian Coe Running Middle Distance runner
82.4 Haile Gebrselassie Running
83 Tadese Zerisenay Running Weltrekord Halter Halbmarathon
84.4 Steve Prefontaine Running US runner
90 Kilian Jornet Running / Ultra / Vertical KM

Wie kann ich meinen VO2 max Wert verbessern?

Je weniger trainiert man ist, desto einfacher ist es, den VO2max Wert zu verbessern. Bei sehr gut trainierten Läufern wird es immer schwieriger, Fortschritte zu machen, resp. den VO2max Wert zu verbessern. Irgendwann limitieren genetische und physiologische Faktoren, die Grenze weiter nach oben zu verschieben.

Um Fortschritte zu machen, empfehlen wir dir, strukturiert und differenziert zu laufen. Ein guter Mix im Training bringt den Fortschritt und fordert deinen Körper auf ganz unterschiedlichen Ebenen. Die Folge davon: Du wirst schneller! Längere und kürzere lockere Einheiten, zügige Long Jogs und intensive Trainings in verschiedenen Belastungsebenen sollten sich abwechseln.

Für die Steigerung des VO2max Wertes gibt es einige typische intensive Trainings. Beispielsweise ein Hügellauftraining mit 5x4min oder intermittierende Belastungen von 15 Sekunden schnell, 15 Sekunden locker über 10 Minuten.

VO2max Intervalle

Der running.COACH Trainingsplan bringt dir die Struktur in deinen Trainingsalltag und gibt dir zugleich auch an, wie schnell du die Belastungen laufen sollst. Teste hier den individuellen und dynamischen Plan kostenlos!

Verfasser Blogbeitrag: Stefanie Meyer und Gabriel Lombriser

Quellenangabe:

 https://www.topendsports.com/testing/records/vo2max.htm

 https://assets.firstbeat.com/firstbeat/uploads/2017/06/white_paper_VO2max_30.6.2017.pdf

*https://www.brianmac.co.uk/gentest.htm
 

Wettkampf-Statistik bei running.COACH

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Läufst du regelmäßig Wettkämpfe und willst deine Leistungsentwicklung festhalten? Mit running.COACH hast du die grafische Übersicht.
Grafik einer Leistungsentwicklung bei verschiedenen Wettkämpfen
Wenn du dich bei running.COACH einloggst, kannst du unter Statistik deine Wettkämpfe der Vergangenheit analysieren und so deine persönliche Leistungsentwicklung verfolgen.
Egal ob du eine 5km-Strecke oder einen Marathon läufst, running.COACH berechnet daraus deine Leistungsfähigkeit, indem wir den Wert für die Geschwindigkeit deiner anaeroben Schwelle (ANS) verwenden. Die anerobe Schwelle ist der Punkt, an welchem sich die Laktatbildung und der -abbau im Körper im Gleichgewicht halten. Als Annäherung sowie allgemeingültige Formel wird diese auf die 10km Wettkampf-Zeit heruntergebrochen.
Mit einer mathematischen Formel berechnet running.COACH diesen ANS-Wert aus jedem beliebigen Rennen, egal ob flach oder im Gelände, inklusive Höhenmeter mit ein. Wenn also deine Form aufwärts zeigt, wird sich der ANS-Wert auch von Rennen zu Rennen verbessern. In der statistischen Grafik kannst du deine Formkurve über die verschiedenen Wettkämpfe beobachten. Weiter kannst du auch die Laufzeit des Wettkampfes in die Grafik einfliessen lassen.
Laufzeiten bei verschiedenen Wettkämpfen
Damit du deine Daten auch über eine längere Zeit analysieren kannst, kannst du auch Wettkampfdaten aus deiner Vergangenheit, bevor du mit running.COACH trainiert hast, zusätzlich verwenden. Dazu kannst du entweder ein GPS-File manuell importieren und dann den Trainingstyp auf Wettkampf stellen oder ganz einfach manuell einen Wettkampf erfassen. Der Event fliesst dann automatisch in die Statistik mit ein. Aber Achtung: Bei der manuellen Erfassung unbedingt auch Höhenmeter mit erfassen, damit der ANS-Wert korrekt berechnet wird!
Diese Funktion ist übrigens auch in der Freemium-Version von running.COACH verfügbar.