Info Ergospirometrie - Erkan Arslan

Spiroergometrie
Indikationen, Methodik, Relevanz
Privatdozent H.-W. Breuer
Chefarzt St. Carolus-Krankenhaus Görlitz
Abteilung für Innere Medizin
Nach der Entwicklung computerisierter Analysesysteme und ihrer
“Wiedergeburt” als “cardiopulmonary exercise test” (CPX) in den
USA erlebte die Spiroergometrie auch bei uns eine Renaissance in
zahlreichen Kliniken und Fachpraxen. Einen maßgeblichen Einfluß
auf die Wiederentdeckung des Verfahrens, das bereits 1929 in Deutschland
erstmals angewandt wurde [7], hatten Wasserman und Mitarbeiter
[18]. Das von ihnen vorgeschlagene Konzept der “anaeroben
Schwelle” findet seine Vorläufer in den von Hollmann und Mitarbeitern
bereits Ende der fünfziger Jahre definierten Kriterien des aerob-anaeroben
Übergangs: “Punkt des optimalen Wirkungsgrades
der Atmung” und “Sauerstoffdauerleistungsgrenze” [7].
Die Spiroergometrie ist ein diagnostisches
Verfahren, mit dem sich qualitativ und quantitativ
Reaktionen von Herz, Kreislauf, Atmung
und Stoffwechsel
während muskulärer
Arbeit sowie die
kardiopulmonale Belastbarkeit
beurteilen
lassen [7, 9, 20]. Sie
ermöglicht eine genaue
Analyse der kardiopulmonalenRegulation
und trägt somit
H.-W. Breuer
zur Differentialdiagnose
der eingeschränktenBelastbar-
keit bei. Des weiteren erlaubt sie die Analyse
von Trainings- oder Rehabilitationsauswirkungen,
von medikamentösen Interventionen
und technischen Applikationen (Einstellung
von kardialen Schrittmachersystemen).
Es können bei der Spiroergometrie zwei Verfahren
der physikalischen Belastung unterschieden
werden. Während im angloamerikanischen
Raum überwiegend die Laufbandergometrie
zur Belastung verwendet
wird, wird im deutschsprachigen Raum die
Fahrradergometrie bevorzugt [4]. Bei der
Fahrradergometrie sind verschiedene Körperpositionen
möglich: liegend, halb-liegend und
sitzend. Die Belastung in halb-liegender Position
[5] bietet die Vorteile der Liegendbelastung
(weniger Artefakte, Erleichterung zusätzlicher
Untersuchungen wie Einschwemmkatheter,
bessere Behandlungsmöglichkeit bei
Notfällen) und die Vorteile der sitzenden Position
(leichteres Treten ohne frühzeitige muskuläre
Erschöpfung, gewohnte Körperpositi-
on beim Fahrradfahren). Ein direkter Vergleich
der Ergebnisse und der Normalbereiche
für die erhobenen Meßwerte ist wegen
des Einflusses der Körperposition auf Hämodynamik
und Ventilation nicht möglich [19].
Weder Körperposition noch Belastungsprotokoll
der Spiroergometrie sind bisher standardisiert
[3]. Es werden sowohl Steady-state-
Belastungen als auch minütliche Steigerung
(Rampenprotokolle) eingesetzt [2]. Die Rampenbelastung
mit minütlicher Steigerung der
Belastung um jeweils den gleichen Wert führt
zu einer rascheren Erfassung der maximalen
Leistungsfähigkeit als die Steady-state-Belastung
[10]. Die Steady-state-Belastung mit
Belastungsstufen von 5 Minuten Dauer erlaubt
dagegen eine bessere Analyse des respiratorischen
Gasaustausches [2].
In unserer Klinik wird eine Belastung mit
zweiminütlicher Steigerung entsprechend den
meisten Fahrradergometrie-Protokollen
durchgeführt. Bei gleichzeitiger EKG-Ableitung
während der Spiroergometrie kann somit
auf ein zusätzliches Belastungs-EKG verzichtet
werden. Ein
Vergleich der EKG-
Befunde mit Ergometrie-Befunden,
die
unabhängig von der
Spiroergometrie erhoben
wurden, ist
dann leichter möglich.
Für die Analyse
der während der
Spiroergometrie bestimmten
Meßwerte
und ihrer Änderungen
ist die Wahl des
Bericht
jeweiligen Bezugssystems (Einteilung der
Abszisse) entscheidend. Die Einteilung der
Abszisse nach dem Leistungs-Zeitdauer-Produkt
stellt insbesondere bei Verlaufsuntersuchungen
eine sinnvolle Alternative zu den
konventionellen Bezugssystemen Zeit, Leistung,
Sauerstoffaufnahme und Herzfrequenz
dar [3].
Während der Spiroergometrie wird kontinuierlich
über ein Mundstück oder über eine
Mund-Nasen-Maske die Ein- und Ausatemluft
des Patienten analysiert.
Vier Meßsignale sind die Grundlagen jeder
Spiroergometrie:
Atemstromstärke
Sauerstoffaufnahme
Kohlendioxidabgabe
Herzfrequenz [18].
Die Daten werden von den meisten Geräten
Atemzug für Atemzug erfaßt und können je
nach Wunsch und Fragestellung in unterschiedlicher
Weise gemittelt werden. Für die
Vergleichbarkeit von Untersuchungen ist die
Beachtung des Mittelungsintervalls von entscheidender
Bedeutung. Je kleiner das Mittelungsintervall
ist, desto größer ist der Einfluß
von Artefakten auf die Meßwerte [11].
Die wichtigste Meßgröße während der Spiroergometrie
ist die Sauerstoffaufnahme.
VO ist definiert als die Sauerstoffaufnah-
2max
me, bei der die Leistung ansteigt, die Sauerstoffaufnahme
aber weitgehend konstant
bleibt und ein Plateau bildet. Aufgrund von
belastungsabhängigen Symptomen wird bei
Patienten meist nur die maximale symptomlimitierte
Sauerstoffaufnahme (VO ) er-
2peak
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