Info Ergospirometrie - Erkan Arslan
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Beispiel soll den Unterschied verdeutlichen.<br />
Ein Hypertoniker, der auf dem Fahrradergometer<br />
eine maximale Belastung von 300 Watt<br />
und eine normale maximale Sauerstoffaufnahme<br />
erreicht, besitzt eine gute körperliche Leistungsfähigkeit.<br />
Bei Blutdruckwerten von<br />
250/130 mmHg auf der höchsten Belastungsstufe<br />
ist die Belastbarkeit jedoch wesentlich<br />
niedriger einzustufen. Leistungsfähigkeit und<br />
Belastbarkeit stimmen in diesem Fall nicht<br />
überein. Die Begriffe werden im umgangssprachlichen<br />
Gebrauch leider häufig synonym<br />
verwendet. Eine Differenzierung ist gerade in<br />
der gutachterlichen Tätigkeit notwendig [16].<br />
Nach arbeitsmedizinischen Gesichtspunkten<br />
wird die Dauerleistungsgrenze anders als in<br />
der Sportmedizin folgendermaßen definiert:<br />
”Die Arbeitsintensität, die ohne größere Ermüdung<br />
und zwischenzeitliche Pausen täglich<br />
kontinuierlich über 8 h (normale Schichtdauer)<br />
durchgeführt werden kann.”<br />
Physiologische Grundlagen der<br />
Leistungsbeurteilung<br />
Methodische Aspekte<br />
Für die Durchführung der Belastungsuntersuchung<br />
stehen verschiedene Ergometriesysteme<br />
zur Verfügung. Während in den Vereinigten<br />
Staaten überwiegend das Laufband eingesetzt<br />
wird, erfolgt im deutschsprachigen<br />
Raum die Belastung in den meisten Fällen auf<br />
dem Fahrradergometer. Das Handkurbelergometer<br />
wird nur selten eingesetzt, und dann für<br />
spezielle Fragestellungen oder bei Behinderungen,<br />
die eine Belastung auf dem Fahrrad<br />
oder Laufband nicht zulassen. Voraussetzung<br />
für die Funktionsbeurteilung des kardiopulmonalen<br />
Systems ist eine Beanspruchung von<br />
mindestens 1/6 der Körpermuskelmasse. Bei<br />
Beanspruchungen mit einem geringeren Anteil<br />
kommt es zum Abbruch der Untersuchung<br />
durch Ermüdung der beteiligten Muskelgruppen,<br />
ohne daß das Herzkreislaufsystem ausreichend<br />
belastet wurde. In der Regel wird<br />
eine ausreichend große Muskelgruppe beansprucht,<br />
wenn die Belastung mit beiden Beinen<br />
erfolgt. Bei der Fahrrad- und Laufbandergometrie<br />
ist diese Voraussetzung im allgemeinen<br />
erfüllt, bei der Handkurbelergometrie<br />
dagegen nicht, da die Arm- und Brustmuskulatur<br />
weniger als ein 1/6 der Gesamtmuskelmasse<br />
ausmacht.<br />
Die maximal erreichte Sauerstoffaufnahme ist<br />
abhängig von der eingesetzten Muskelmasse.<br />
Sie differiert deshalb bei der gleichen Person<br />
zwischen Handkurbel, Fahrrad- und Laufbandergometrie.<br />
Die höchsten Sauerstoffaufnahmewerte<br />
werden bei der Laufbandergometrie<br />
bestimmt. Die in der Fahrradergometrie<br />
(sitzend) bestimmten Werte sind etwa 10 - 20<br />
% niedriger, die in der Handkurbelergometrie<br />
gemessenen Werte liegen etwa 30 % unter<br />
den Laufbandwerten. Dies ist bei der Aus-<br />
wahl der Normwerte für die Einordnung der<br />
eigenen Untersuchungsergebnisse unbedingt<br />
zu berücksichtigen [16].<br />
Die <strong>Ergospirometrie</strong> ist ein ”kardiopulmonaler<br />
Globaltest”, der prüft, ob die Leistungsfähigkeit<br />
einer bestimmten Person den energetischen<br />
Anforderungen des Arbeitsplatzes entspricht.<br />
Neben diesem Kriterium stellen die<br />
verschiedenen Arbeitsplätze jedoch weitere<br />
Anforderungen an statische oder dynamische<br />
Muskelkraft, Koordination und intellektuelle<br />
Fähigkeiten, die durch die spiroergometrische<br />
Untersuchung nicht beurteilt werden können.<br />
Bei den Berufen mit vorwiegender Halte-/<br />
Hebearbeit wird die Belastung und Beanspruchung<br />
durch die Ergometrie deutlich unterschätzt.<br />
Isometrische Kontraktion behindert<br />
den lokalen Blutfluß, während dynamische<br />
Arbeit die Zirkulation begünstigt. Statische<br />
Arbeit kann somit eine laktatazidotische Belastung<br />
im Muskel bereits bei 20 % der maximalen<br />
VO2 erzeugen und eine hohe Herz-<br />
Kreislaufbelastung mit Herzfrequenz- und<br />
Blutdruckanstieg bewirken. In Abhängigkeit<br />
von der gutachterlichen Fragestellung sollte<br />
deshalb eine möglichst tätigkeitsspezifische<br />
Belastungsform gewählt werden.<br />
Für die Beurteilung der Berufsfähigkeit insbesondere<br />
bei bestimmten Aufgabenprofilen<br />
stellt die Spiroergometrie somit nur einen<br />
Baustein in der Gesamteinschätzung dar.<br />
Unter Berücksichtigung dieser Aspekte empfehlen<br />
wir zur Standardisierung eine Belastungsuntersuchung<br />
auf dem Fahrradergometer<br />
in sitzender oder halbliegender Position.<br />
Bei Verlaufsuntersuchungen ist darauf zu achten,<br />
daß die Belastungsform identisch gewählt<br />
wird. Für verschiedene Personengruppen ist<br />
die Fahrradergometerbelastung dennoch ungeeignet,<br />
da sie keine alltagstypische Belastungsform<br />
darstellt oder die Personen nicht<br />
Fahrrad fahren können und die Leistungsfähigkeit<br />
dann durch Koordinationsprobleme<br />
limitiert wird. Von Vorteil sind die standardisierten<br />
Laststufen mit hoher Reproduzierbarkeit.<br />
Im Vergleich zur Laufbandbelastung sind<br />
die EKG-Aufzeichnung und die Blutdruckmessung<br />
qualitativ besser. Die Laufbandbelastung<br />
stellt dagegen eine alltagstypische<br />
Belastungsform dar, ist aber apparativ deutlich<br />
aufwendiger. Speziell bei übergewichtigen<br />
Personen kann diese Belastungsform jedoch<br />
aussagekräftigere Ergebnisse zeigen als<br />
die Fahrradergometrie. Typischerweise findet<br />
man bei stark übergewichtigen Personen eine<br />
normale oder sogar überdurchschnittlich gute<br />
Leistungsfähigkeit in der Fahrradergometrie.<br />
Die vergleichende Untersuchung auf dem<br />
Laufband offenbart dann eine normale maximale<br />
Sauerstoffaufnahme, die aufgrund des<br />
Übergewichtes jedoch schon bei niedriger<br />
Laufbandgeschwindigkeit und geringem<br />
Laufbandwinkel erreicht wird. Die eigentlich<br />
Bericht<br />
geringe ”externe” Belastung stellt aufgrund<br />
des hohen Körpergewichtes eine wesentlich<br />
höhere ”interne” Belastung dar. Diese Personen<br />
sind in der Fahrradergometrie formal normal<br />
leistungsfähig, erreichen aber unter Alltagsbedingungen<br />
sehr früh ihre Leistungsgrenze.<br />
Der Einfluß des Körpergewichtes wird<br />
bei der Fahrradergometrie gar nicht oder nur<br />
zu einem geringen Anteil mitberücksichtigt.<br />
Belastungsprogramm<br />
In der spiroergometrischen Belastungsdiagnostik<br />
wird die Komplexität der Anforderungen<br />
am besten durch sogenannte Rampenprogramme<br />
erfüllt. Bei dieser Form der Belastungssteigerung<br />
wird die Lasthöhe im Idealfall kontinuierlich<br />
um kleine Beträge gesteigert. Da<br />
die meisten Fahrradergometer Belastungsänderungen<br />
unter 5 Watt nicht umsetzen können,<br />
ist dies in der Regel die kleinste Stufenhöhe.<br />
Anstelle von Belastungssprüngen von<br />
25 oder 50 Watt alle 2 Minuten erfolgt dann<br />
die Belastungssteigerung um beispielsweise<br />
5 Watt alle 12 bzw. 6 Sekunden. Hierdurch<br />
wird eine ”Glättung” der ventilatorischen<br />
Meßkurven erreicht. Die Belastungsdauer<br />
sollte zwischen 8 und 12 Minuten liegen. Bei<br />
wesentlich kürzerer Belastungsdauer wird die<br />
Beurteilung der Gasaustauschparameter, insbesondere<br />
die Bestimmung der anaeroben<br />
Schwelle, deutlich erschwert und ungenauer.<br />
Neben dem höheren Zeitaufwand kommt es<br />
bei längeren Belastungszeiten zum vorzeitigen<br />
Abbruch durch muskuläre Erschöpfung.<br />
Da bei Laufbanduntersuchungen Rampenprogramme<br />
schlecht realisierbar sind, sollte zumindest<br />
eine kurze Stufendauer mit jeweils<br />
nur geringen Steigerungen gewählt werden.<br />
Wir verwenden ein modifiziertes Naughton-<br />
Programm [41]. In Abwandlung von der Originalbeschreibung<br />
arbeiten wir mit einer variablen<br />
Stufendauer. In Abhängigkeit von der<br />
erwarteten Leistungsfähigkeit wird die Stufendauer<br />
von normalerweise 2 Minuten auf<br />
bis zu 45 Sekunden verkürzt, so daß eine Gesamtbelastungsdauer<br />
von 6 bis 12 Minuten<br />
erreicht wird. Bei leistungsfähigen Personen<br />
werden bei normalem Ablauf des Naughton-<br />
Programmes ansonsten schnell Belastungszeiten<br />
von 20 bis 30 Minuten erreicht. Eine Veränderung<br />
der Gasaustauschparameter erfolgt<br />
durch diese Abwandlung nicht [41].<br />
Insbesondere in der pneumologischen Diagnostik<br />
sind Belastungsprogramme mit 2 bis<br />
3-minütiger Stufendauer noch sehr verbreitet.<br />
Grund ist die Anstrebung eines Steadystate<br />
der Blutgaswerte auf jeder Belastungsstufe.<br />
Da oberhalb der anaeroben Schwelle ein<br />
Steady-state ohnehin nicht mehr erreicht wird,<br />
einigte sich die Arbeitsgruppe Spiroergometrie,<br />
ebenfalls aus Standardisierungsgründen,<br />
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