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Bericht Ergospirometrie in der Begutachtung Fritsch J., Klinik für Kardiologie und Angiologie, Elisabeth Krankenhaus, Essen Schwarz S., Lungenabteilung, Allgemeines Krankenhaus Hamburg Harburg Die Begutachtung körperlicher Leistungsfähigkeit findet im Rahmen verschiedener Fragestellungen statt. Zur Beurteilung der Berufsfähigkeit, des Grades der Behinderung oder im Auftrag der Berufsunfallversicherungen ist eine reproduzierbare Bestimmung der Leistungsfähigkeit sowie der Belastbarkeit gewünscht. Vorhandene Schäden, die zu einer Einschränkung der körperlichen Leistungsfähigkeit oder Belastbarkeit führen, müssen Krankheitsbildern zuzuordnen sein, um die Zuständigkeit von Versicherungsträgern zu bestimmen. Die Ergospirometrie als integrativer Belastungstest stellt eine sehr gute Methode zur Ermittlung der Bruttoleistungsfähigkeit dar und ermöglicht eine differentialdiagnostische Bewertung. Die Rolle der Ergospirometrie in der ärztlichen Begutachtung wird für kardiale und pulmonale Krankheitsbilder dargestellt. Spezielle methodische Anforderungen und anerkannte Klassifikationen werden aufgeführt. Für die Begutachtung pneumologischer und kardiologischer Patienten ist die Beurteilung der körperlichen Leistungsfähigkeit ein entscheidendes Kriterium. Gutachterliche Stellungnahmen sind im Rahmen verschiedener arbeits- und sozialmedizinischer Untersuchungen erforderlich. In Abhängigkeit vom Auftraggeber (Sozialgericht, Rentenversicherungsträger, Versorgungsamt, Berufsgenossenschaften und Unfallversicherungsträger) sind unterschiedliche Fragestellungen zu klären. Zentrale Themen der Begutachtung sind die Beurteilung der Berufs- und Erwerbsunfähigkeit, die Beurteilung von Berufskrankheiten und die Einstufung von Behinderungen. Patienten, die trotz hochgradiger Einschränkung der linksventrikulären Ejektionsfraktion oder ausgeprägter obstruktiver Ventilationsstörung eine nahezu normale körperliche Leistungsfähigkeit zeigen, sind jedem Arzt aus der praktischen Erfahrung bekannt [32]. Ruhemessungen können aus diesem Grund Belastungsuntersuchungen auf keinen Fall ersetzen. Die Begutachtung soll auch das gesundheitliche Risiko, eine Tätigkeit auszuüben, beurteilen. Es ist festzulegen, ob und wann eine Person ihre Arbeit nach Krankheit wieder aufnehmen kann und ob Einschränkungen im Tätigkeitsprofil notwendig sind. Für die Beurteilung dieser Faktoren ist neben der Bestimmung der Maximalleistung - wie bisher in der herkömmlichen Ergometrie - die Dauerbelastbarkeit von entscheidender Bedeutung. Die Dauerbelastbarkeit ist dabei die spezifische Belastungshöhe, die über einen längeren Zeitraum - beispielsweise eine Arbeitsschicht - ohne Auftreten von kurz- oder langfristigen pathologischen Veränderungen durchgeführt werden kann. Diese kann gravierend von der maximalen Leistungsfähigkeit abweichen. Die Abschätzung der Dauerleistungsgrenze ist durch die herkömmliche Ergometrie mit aus- 8 schließlicher Bestimmung der maximal erreichten Leistung nur abschätzend möglich. Dagegen ermöglicht die Ergospirometrie auf praktikable, nicht-invasive Weise durch Messung der Gasaustauschparameter die integrative Beurteilung des kardialen, pulmonalen und peripheren Systems auf den unterschiedlichsten Belastungsstufen. Begriffsbestimmungen in der Begutachtung Sozialmedizinische Begriffe Durch die vom Bundesministerium für Arbeit und Sozialordnung veröffentlichten ”Anhaltspunkte für die ärztliche Gutachtertätigkeit im sozialen Entschädigungsrecht und nach dem Schwerbehindertengesetz” [2] sind relevante sozialmedizinische Begriffe eindeutig festgelegt. ”Als Behinderung ist die Auswirkung einer nicht nur vorübergehenden Funktionsbeeinträchtigung anzusehen, die auf einem regelwidrigen körperlichen, geistigen oder seelischen Zustand beruht und einen Grad der Behinderung (GdB) von wenigstens 10 von Hundert bedingt.” Dabei ist zu berücksichtigen, daß als regelwidrig ein Zustand gilt, ”der von dem für das Lebensalter typischen abweicht.” Als nicht nur vorübergehend gilt ein Zeitraum von mehr als 6 Monaten. Die Minderung der Erwerbsfähigkeit (MdE [von Hundert]) und der Grad der Behinderung (GdB [von Hundert]) werden nach gleichen Grundsätzen bemessen. Beide Begriffe haben die Auswirkungen von Funktionsbeeinträchtigungen in allen Lebensbereichen und nicht nur Einschränkungen im allgemeinen Erwerbsleben zum Inhalt. MdE und GdB sind ein Maß für die körperlichen, geistigen, seelischen und sozialen Auswirkungen einer Funktionsbeeinträchtigung. Dabei bezieht sich die MdE ausschließlich kausal auf Schä- digungsfolgen und der GdB final auf alle Gesundheitsstörungen unabhängig von ihrer Ursache. Physiologische Veränderung im Alter sind bei der GdB/MdE-Beurteilung nicht zu bewerten. Natürliche Alterungserscheinungen sind somit in die Beurteilung einzubeziehen. Die Erwerbsunfähigkeit (EU) ist in verschiedenen Gesetzen inhaltlich unterschiedlich definiert. Im sozialen Entschädigungsrecht (SER) besteht in der Regel Erwerbsunfähigkeit bei einer MdE von mehr als 90 von Hundert. Im Rahmen der gesetzlichen Rentenversicherung wird die Erwerbsunfähigkeit nur auf die Erwerbstätigkeit bezogen. Erwerbsunfähigkeit besteht, wenn auf nicht absehbare Zeit eine Person außerstande ist, in gewisser Regelmäßigkeit eine Tätigkeit auszuüben oder Arbeitsentgelt oder Arbeitseinkommen zu erzielen, das 1/7 der monatlichen Bezugsgröße übersteigt. Im Einkommensteuergesetz ist die Erwerbsunfähigkeit gesondert in § 10 EStG geregelt. Berufunfähigkeit (BU) beschreibt den Tatbestand, daß bei einem Erwerbstätigen in seinem erlernten Beruf (oder in einer rechtlich gleich gestellten Tätigkeit) in Folge Krankheit die Erwerbsfähigkeit auf weniger als die Hälfte derjenigen eines körperlich und geistig gesunden Versicherten mit ähnlicher Ausbildung und gleichwertigen Kenntnissen herabgesunken ist. Arbeits- und sportmedizinische Begriffe Von arbeits- sowie sportmedizinischer Seite sind die Begriffe Leistungsfähigkeit und Belastbarkeit zu differenzieren. Die Leistungsfähigkeit beschreibt die Belastungshöhe, die eine Person maximal ausüben kann. Die Belastbarkeit bezeichnet die Laststufe, die ohne kurz- oder langfristige pathologische Veränderungen in Funktion oder Morphologie der Organsysteme durchgeführt werden kann. Ein
Beispiel soll den Unterschied verdeutlichen. Ein Hypertoniker, der auf dem Fahrradergometer eine maximale Belastung von 300 Watt und eine normale maximale Sauerstoffaufnahme erreicht, besitzt eine gute körperliche Leistungsfähigkeit. Bei Blutdruckwerten von 250/130 mmHg auf der höchsten Belastungsstufe ist die Belastbarkeit jedoch wesentlich niedriger einzustufen. Leistungsfähigkeit und Belastbarkeit stimmen in diesem Fall nicht überein. Die Begriffe werden im umgangssprachlichen Gebrauch leider häufig synonym verwendet. Eine Differenzierung ist gerade in der gutachterlichen Tätigkeit notwendig [16]. Nach arbeitsmedizinischen Gesichtspunkten wird die Dauerleistungsgrenze anders als in der Sportmedizin folgendermaßen definiert: ”Die Arbeitsintensität, die ohne größere Ermüdung und zwischenzeitliche Pausen täglich kontinuierlich über 8 h (normale Schichtdauer) durchgeführt werden kann.” Physiologische Grundlagen der Leistungsbeurteilung Methodische Aspekte Für die Durchführung der Belastungsuntersuchung stehen verschiedene Ergometriesysteme zur Verfügung. Während in den Vereinigten Staaten überwiegend das Laufband eingesetzt wird, erfolgt im deutschsprachigen Raum die Belastung in den meisten Fällen auf dem Fahrradergometer. Das Handkurbelergometer wird nur selten eingesetzt, und dann für spezielle Fragestellungen oder bei Behinderungen, die eine Belastung auf dem Fahrrad oder Laufband nicht zulassen. Voraussetzung für die Funktionsbeurteilung des kardiopulmonalen Systems ist eine Beanspruchung von mindestens 1/6 der Körpermuskelmasse. Bei Beanspruchungen mit einem geringeren Anteil kommt es zum Abbruch der Untersuchung durch Ermüdung der beteiligten Muskelgruppen, ohne daß das Herzkreislaufsystem ausreichend belastet wurde. In der Regel wird eine ausreichend große Muskelgruppe beansprucht, wenn die Belastung mit beiden Beinen erfolgt. Bei der Fahrrad- und Laufbandergometrie ist diese Voraussetzung im allgemeinen erfüllt, bei der Handkurbelergometrie dagegen nicht, da die Arm- und Brustmuskulatur weniger als ein 1/6 der Gesamtmuskelmasse ausmacht. Die maximal erreichte Sauerstoffaufnahme ist abhängig von der eingesetzten Muskelmasse. Sie differiert deshalb bei der gleichen Person zwischen Handkurbel, Fahrrad- und Laufbandergometrie. Die höchsten Sauerstoffaufnahmewerte werden bei der Laufbandergometrie bestimmt. Die in der Fahrradergometrie (sitzend) bestimmten Werte sind etwa 10 - 20 % niedriger, die in der Handkurbelergometrie gemessenen Werte liegen etwa 30 % unter den Laufbandwerten. Dies ist bei der Aus- wahl der Normwerte für die Einordnung der eigenen Untersuchungsergebnisse unbedingt zu berücksichtigen [16]. Die Ergospirometrie ist ein ”kardiopulmonaler Globaltest”, der prüft, ob die Leistungsfähigkeit einer bestimmten Person den energetischen Anforderungen des Arbeitsplatzes entspricht. Neben diesem Kriterium stellen die verschiedenen Arbeitsplätze jedoch weitere Anforderungen an statische oder dynamische Muskelkraft, Koordination und intellektuelle Fähigkeiten, die durch die spiroergometrische Untersuchung nicht beurteilt werden können. Bei den Berufen mit vorwiegender Halte-/ Hebearbeit wird die Belastung und Beanspruchung durch die Ergometrie deutlich unterschätzt. Isometrische Kontraktion behindert den lokalen Blutfluß, während dynamische Arbeit die Zirkulation begünstigt. Statische Arbeit kann somit eine laktatazidotische Belastung im Muskel bereits bei 20 % der maximalen VO2 erzeugen und eine hohe Herz- Kreislaufbelastung mit Herzfrequenz- und Blutdruckanstieg bewirken. In Abhängigkeit von der gutachterlichen Fragestellung sollte deshalb eine möglichst tätigkeitsspezifische Belastungsform gewählt werden. Für die Beurteilung der Berufsfähigkeit insbesondere bei bestimmten Aufgabenprofilen stellt die Spiroergometrie somit nur einen Baustein in der Gesamteinschätzung dar. Unter Berücksichtigung dieser Aspekte empfehlen wir zur Standardisierung eine Belastungsuntersuchung auf dem Fahrradergometer in sitzender oder halbliegender Position. Bei Verlaufsuntersuchungen ist darauf zu achten, daß die Belastungsform identisch gewählt wird. Für verschiedene Personengruppen ist die Fahrradergometerbelastung dennoch ungeeignet, da sie keine alltagstypische Belastungsform darstellt oder die Personen nicht Fahrrad fahren können und die Leistungsfähigkeit dann durch Koordinationsprobleme limitiert wird. Von Vorteil sind die standardisierten Laststufen mit hoher Reproduzierbarkeit. Im Vergleich zur Laufbandbelastung sind die EKG-Aufzeichnung und die Blutdruckmessung qualitativ besser. Die Laufbandbelastung stellt dagegen eine alltagstypische Belastungsform dar, ist aber apparativ deutlich aufwendiger. Speziell bei übergewichtigen Personen kann diese Belastungsform jedoch aussagekräftigere Ergebnisse zeigen als die Fahrradergometrie. Typischerweise findet man bei stark übergewichtigen Personen eine normale oder sogar überdurchschnittlich gute Leistungsfähigkeit in der Fahrradergometrie. Die vergleichende Untersuchung auf dem Laufband offenbart dann eine normale maximale Sauerstoffaufnahme, die aufgrund des Übergewichtes jedoch schon bei niedriger Laufbandgeschwindigkeit und geringem Laufbandwinkel erreicht wird. Die eigentlich Bericht geringe ”externe” Belastung stellt aufgrund des hohen Körpergewichtes eine wesentlich höhere ”interne” Belastung dar. Diese Personen sind in der Fahrradergometrie formal normal leistungsfähig, erreichen aber unter Alltagsbedingungen sehr früh ihre Leistungsgrenze. Der Einfluß des Körpergewichtes wird bei der Fahrradergometrie gar nicht oder nur zu einem geringen Anteil mitberücksichtigt. Belastungsprogramm In der spiroergometrischen Belastungsdiagnostik wird die Komplexität der Anforderungen am besten durch sogenannte Rampenprogramme erfüllt. Bei dieser Form der Belastungssteigerung wird die Lasthöhe im Idealfall kontinuierlich um kleine Beträge gesteigert. Da die meisten Fahrradergometer Belastungsänderungen unter 5 Watt nicht umsetzen können, ist dies in der Regel die kleinste Stufenhöhe. Anstelle von Belastungssprüngen von 25 oder 50 Watt alle 2 Minuten erfolgt dann die Belastungssteigerung um beispielsweise 5 Watt alle 12 bzw. 6 Sekunden. Hierdurch wird eine ”Glättung” der ventilatorischen Meßkurven erreicht. Die Belastungsdauer sollte zwischen 8 und 12 Minuten liegen. Bei wesentlich kürzerer Belastungsdauer wird die Beurteilung der Gasaustauschparameter, insbesondere die Bestimmung der anaeroben Schwelle, deutlich erschwert und ungenauer. Neben dem höheren Zeitaufwand kommt es bei längeren Belastungszeiten zum vorzeitigen Abbruch durch muskuläre Erschöpfung. Da bei Laufbanduntersuchungen Rampenprogramme schlecht realisierbar sind, sollte zumindest eine kurze Stufendauer mit jeweils nur geringen Steigerungen gewählt werden. Wir verwenden ein modifiziertes Naughton- Programm [41]. In Abwandlung von der Originalbeschreibung arbeiten wir mit einer variablen Stufendauer. In Abhängigkeit von der erwarteten Leistungsfähigkeit wird die Stufendauer von normalerweise 2 Minuten auf bis zu 45 Sekunden verkürzt, so daß eine Gesamtbelastungsdauer von 6 bis 12 Minuten erreicht wird. Bei leistungsfähigen Personen werden bei normalem Ablauf des Naughton- Programmes ansonsten schnell Belastungszeiten von 20 bis 30 Minuten erreicht. Eine Veränderung der Gasaustauschparameter erfolgt durch diese Abwandlung nicht [41]. Insbesondere in der pneumologischen Diagnostik sind Belastungsprogramme mit 2 bis 3-minütiger Stufendauer noch sehr verbreitet. Grund ist die Anstrebung eines Steadystate der Blutgaswerte auf jeder Belastungsstufe. Da oberhalb der anaeroben Schwelle ein Steady-state ohnehin nicht mehr erreicht wird, einigte sich die Arbeitsgruppe Spiroergometrie, ebenfalls aus Standardisierungsgründen, 9
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