Die akuten Antwortreaktionen auf Belastung und die langfristigen Anpassungen von Training sind leistungsphysiologisch teilweise gut beschrieben, jedoch noch nicht vollständig verstanden. Aktuell eingesetzte Messverfahren der Leistungsdiagnostik erfassen hauptsächlich die maximale Sauerstoffaufnahme als Bruttokriterium der Ausdauerleistungsfähigkeit und die Laktatkinetik während der Belastungs-untersuchungen zur Ermittlung von Trainingsbereichen. Das Herzzeitvolumen als bedeutende Größe der aeroben Kapazität und die Hämoglobinmasse als Sauerstoffträger werden aktuell nur bei leistungsphysiologischen oder klinischen Forschungsfragen erfasst. Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Darstellung, Weiterentwicklung und beispielhafte Anwendung moderner Messverfahren zur Ermittlung der Herzleistung und des Blutvolumens in der Leistungsphysiologie. Aktuelle leistungsphysiologische, klinische und eigene Studienergebnisse werden dazu vorgestellt. Der Schwerpunkt liegt in der Anwendung der Impedanz-kardiographie unter verschiedenen Belastungsbedingungen und der Einsatz der Kohlenstoffmonoxid-Methode (CO-Methode) zur Messung der Hämoglobinmasse. Systematisches körperliches Training erhöht die maximale aerobe Kapazität. Je nach Trainingsmethode konnten Verbesserungen der Herzleistung, Erhöhungen der Hämoglobinmasse bzw. des Blutvolumens und Anpassungen im Muskelgewebe nachgewiesen werden. Unsere Untersuchungsbefunde zeigen trotz ähnlicher metabolischer Reaktion verschiedene akute kardiopulmonale Antwortreaktionen bei verschiedenen Trainingsformen. Die vorgelegten hämatologischen Perzentilkurven und die modifizierte Dosiertechnik der CO-Methode zeigen das Potenzial für die Anwendung im sportwissenschaftlichen Bereich und bei krankheitsspezifischen Pathologien im Zusammenhang mit Veränderungen der Hämoglobinmasse. Schlussfolgernd sollte die Überführung der bisher bei Forschungsfragestellungen eingesetzten Messverfahren für das Belastungsherzzeitvolumen und der Hämoglobinmasse in die sportmedizinische Praxis erfolgen. In der Sportwissenschaft könnten hämatologische und hämodynamische Referenzwerte die Identifizierung von zentralen oder peripheren Leistungspotentialen ermöglichen und so wesentlich zur weiteren Leistungsentwicklung beitragen. Im Kontext von bewegungstherapeutischen Maßnahmen bei inneren Erkrankungen könnte das Wissen über Veränderungen der Herzleistung, der Hb-Masse und des BVs zudem die Diagnosestellung unterstützen und neue Therapieableitungen anregen.