Physical Working Capacity

Unter der englisch Physical Working Capacity (PWC) versteht man die in Watt angegebene mechanische Leistung eines Menschen bei einer definierten Herzfrequenz. Sie macht Aussagen über das Dauerleistungsvermögen der jeweiligen Person. Üblich ist die Angabe bei einer Herzfrequenz von 170 Schlägen pro Minute als sogenannte PWC₁₇₀. Gängig sind aber auch die PWC₁₃₀ und PWC₁₅₀. Der Wert wird im Rahmen eines stufenförmigen Belastungstests ermittelt. Üblich ist die Angabe der PWC pro Kilogramm Körpergewicht; die ermittelte PWC wird also durch die Masse des Probanden dividiert. Normwerte für die PWC₁₇₀ für untrainierte, normalgewichtige Personen sind 2,0 W/kg bei Frauen und 2,5 W/kg bei Männern.^[1] Typische Werte für Erwachsene liegen bei etwa 150 W bei Frauen und 200 W bei Männern. Hochtrainierte Ausdauersportler sind in der Lage, diese Leistung über Stunden hinweg zu erbringen.^[2] Personen mit Herzerkrankungen ist es teilweise nicht möglich, 50 Watt zu erreichen.

Ermittlung

Ähnlich wie bei einem Conconi-Test wird die Person auf einem Ergometer einer stufenweise ansteigenden Belastung ausgesetzt. Auf jeder Stufe der Belastung werden Leistung und Puls der Person gemessen.

Die Leistung, die bei linearer Extrapolation mehrerer im submaximalen Intensitätsbereich gemessener Wertpaare (Leistung und Puls) für eine Pulsfrequenz von 170/min errechnet wird, wird als PWC₁₇₀ bezeichnet.

Mittels eines Powermeters sind Messungen direkt am Fahrrad und sogar während eines Rennens möglich.

Interpretation und Aussagekraft

Da die Herzfrequenz eine sehr individuelle Größe ist, ist die Leistung bei einer bestimmten Herzfrequenz nicht einhundertprozentig aussagekräftig für das erreichbare Maximum. Die Ausdauerleistungsfähigkeit eines hoch pulsenden Menschen würde damit unterschätzt und ein sogenannter „Niedrigpulser“ sowie stark ausdauertrainierte Personen würden überschätzt werden. Man erreicht das Maximum der Herzleistung, das so genannte maximale Herzminutenvolumen, bei Untrainierten in der Regel bei etwa 170 Herzschlägen pro Minute, während es bei Leistungssportlern aufgrund des größeren Schlagvolumens des Herzens schon bei einer niedrigeren Herzfrequenz (typisch etwa bei 150 bis 160 Schlägen pro Minute) erreicht wird.

Dennoch lassen sich an der PWC₁₇₀ in etwa der aktuelle Trainingszustand ablesen und durch regelmäßige Wiederholungen des Tests Fortschritte im Trainingsprozess beobachten, weil die Herzfrequenz durch das Training sinkt. Trainierende Personen können ihren PWC-Wert in der Regel um über 50 % bis 70 % steigern.

Da die Leistung größerer Menschen in der Regel höher ist, wird oft auch ein Relativwert „Watt pro kg Körpergewicht“^[3] gebildet, welcher eine gute Aussage über die Leistungsfähigkeit in körpermasseabhängigen Sportarten macht: Hier haben wiederum kleinere Personen tendenziell bessere Maximalwerte, da sie unter anderem auch durch das Training selbst relativ leichter sind. Typische Werte für sehr leichtgewichtige, hochtrainierte Marathonläufer und Radrennfahrer sind 6 bis 7 W/kg. Typische Leistungswerte für leichte Spitzensportler liegen also bei über 400 Watt. Die Radsportler Jan Ullrich und Eddie Merckx wurden ebenfalls mit über 500 W gemessen.^[2]

Functional Threshold Power (FTP)

Als weitere Maßzahl hat sich die funktionale Schwellenleistung etabliert. Der Begriff wurde von Allen & Coggan geprägt^[4] und beschreibt die maximale Dauerleistung, die eine Stunde lang gehalten werden kann. Dieser FTP60 genannten Wert orientiert sich an der anaeroben Schwelle des Probanden und liegt somit bei einer individuell verschiedenen Herzfrequenz. Bei Untrainierten liegt sie bei etwa 90 % der PWC170. Trainierte Personen erreichen diesen Wert ebenfalls bei niedrigeren Herzraten. Die Ermittlung erfolgt oft über eine Abschätzung mittels Faktor 0,95 aus der Leistung eines 20min-Tests (FTP20),^[5] was aber zu einer Überschätzung der Dauerleistung führen kann.^[6] Trainierte Athleten weisen je nach Talent und persönlichen Stärken unterschiedliche Verhältnisse zwischen der 5min-, der 20min und der 60min-Leistung auf.^[4] Der Faktor 0,95 gilt überwiegend für gute Zeitfahrer. Radsportler mit höherer Dynamik werden mit 0,90 bis 0,93 eingeschätzt.^[7]

Die FTP60 liegt bei professionellen Radsportlern typisch zwischen 350 W und 500 W.^[8] Auch die FTP wird oft in W/kg Körpergewicht angegeben. Die Werte für die FTP60 relativieren sich damit gemäß des Körpergewichts zu 4,5 W/kg bis 6,5 W/kg.^[8] Die Werte für die FTP20 liegen 10…15 % höher, jene für die FTP5 sind bis zu 30 % höher, da während dieser kurzen Zeit stark anaerob geleistet und ein temporäres Übermaß an Laktat aufgebaut werden kann.^[9] Ben Healey gab an, an der Cote de la Redoute über 4,5 min lang eine Leistung von fast 500 W, bei 62 kg Körpergewicht – also fast 8 W/kg, gefahren zu sein.^[10] Tadej Pogcar erreichte am Plateau de Beille über 40min hinweg eine Leistung von fast 7W/Kg, was etwa 450W entsprach. Seine FTP60 wird mit 415W angegeben, über 5h hinweg trainiert er mit durchschnittlich 340W.^[11] Seine FTP20 liegt bei 460W, bzw. 7,1W/Kg.^[12]