Fick´sche Gleichung  

Einleitung

Die Fick´sche Gleichung ist ein von Adolf Fick entwickeltes Prinzip zur Bestimmung der maximalen Sauerstoffaufnahme (VO2max).
Die Bestimmung der VO2max beruht auf dem Konzept, dass es eine endliche Menge an Sauerstoff gibt, die aus der Umgebung bis in die Mitochondrien transportiert werden kann.[1]

 

Komponenten der Gleichung

Die Fick´sche Gleichung setzt sich aus folgenden Komponenten zusammen:

Das Schlagvolumen beschreibt das Volumen an Blut, welches pro Herzschlag aus dem linken Ventrikel ausgeworfen wird.

Die Herzfrequenz beschreibt die Anzahl der Herzschläge pro Minuten.
Sie bildet zusammen mit dem Schlagvolumen das Herzminutenvolumen (HMV): SV x HF.

  • Arterio-venöse Sauerstoffdifferenz (a-vDO2)

Berechnet sich aus der Differenz des Sauerstoffgehalts der Arterien und der Venen. Sie beschreibt somit die periphere Sauerstoffausnutzung.
a-vDO2= OGehalt in den Arterien – O2-Gehalt in den Venen.

Gleichung nach Fick:

(Maximale Sauerstoffaufnahme) VO2max = Schlagvolumen (SV) x Herzfrequenz (HF) x arterio-venöse Sauerstoffdifferenz (a-vDO2)

Anwendungsbereiche

Die VO2max ist ein wichtiger begrenzender Faktor der Ausdauerleistung.
Anhand der Fick´sche Gleichung können die wesentlich limitierenden Faktoren des Herzkreislaufsystems einer Person bestimmt werden.
Für sehr gut trainierte Ausdauerathleten ist ein großes, starkes Herz mit einem hohen Schlagvolumen und hoher Sauerstoffextraktion (a-vDO2) von entscheidender Bedeutung für die körperliche Leistungsfähigkeit.
Wenn man von einer größtmöglichen a-vDO2 (200 ml/l) und dem höchsten gemessenen Herzminutenvolumen (HMV; 42,3 l/min) ausgeht, liegt die Höchstgrenze der VO2max ungefähr bei 8 l/min. [1].

Einen guten Überblick über Normwerte der maximalen Sauertoffaufnahme liefert eine größere Querschnittsuntersuchung von Kaderathleten. [2].

 

 

 

Einzelnachweise

  1. Levine, B. D. (2008). "VO2max: what do we know, and what do we still need to know?" J Physiol 586.1: 25-34.→ https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18006574
  2. Zinner C, Sperlich B, Wahl P, Mester J. Classification of selected cardiopulmonary variables of elite athletes of different age, gender, and disciplines during incremental exercise testing. Springerplus. 2015;4:544. PMID: 26413450. doi: 10.1186/s40064-015-1341-8.→ https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26413450