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Eine Spiroergometrie ist ein Ausdauerleistungstest, welcher vorzugsweise auf einem Ergometer oder Laufband durchgeführt wird. Hierbei trägt der Proband eine Atemmaske, durch welche seine Ausatemgase analysiert werden.

Die Spiroergometrie vom Ursprung bis heute

Den kompletten Artikel “Geschichte der Ergometrie” mit historischen Fotografien können Sie auf der der Webseite der Spiroergometrie Arbeitsgruppe als PDF- Datei herunterladen.

Anwendung der Spiroergometrie im Sport

Anwendungsschwerpunkte sind die:

  • Kardiologie
  • Pneumologie
  • Leistungsdiagnostik

Entsprechend besitzt diese Methode einen breiten Anwendungsbereich, der vom herzinsuffizienten oder lungenkranken Patienten bis hin zum Hochleistungssportler reicht. Denn neben der Feststellung der Leistungsfähigkeit können auch Trainingspläne für sportliche Aktivitäten erstellt und der Fortschritt von körperlichem Training überprüft und beurteilt werden.

Ablauf einer Spiroergometrie

Der Test für einen Sportler sollte sportartspezifisch erfolgen: Ein Läufer sollte mit einem Laufband, ein Radfahrer mit dem Ergometer getestet werden.

Je nach Fragestellung wird als ergometrische Belastungsform ein stufen- oder rampenförmiges Protokoll auf dem Laufband (Geh- oder Laufbelastung) oder Fahrradergometer gewählt. Anfangsleistung und Steigerungsschritte werden unter individuellen Gesichtspunkten festgelegt.

Die Testperson trägt während des Tests eine dicht sitzende Atemmaske, die mit einem sogenannten Flowmeter versehen ist. Über diese werden in einem Atemgasmessgerät (Spiroergometriegerät) die Atemvolumina bestimmt und Gasproben zur Messung der O2– und CO2– Konzentration entnommen.

Gleichzeitig erfolgt die Registrierung der Herzfrequenz über ein Belastungs-EKG. Bei Bedarf die Messung des Blutdrucks sowie die Bestimmung der Blutlaktatwerte und Blutgaswerte aus dem auf jeder Stufe am Ohrläppchen (oder Finger) entnommenen kleinen kapillaren Blutproben.

Die Dauer der Untersuchung selbst beträgt je nach Fragestellung und Ausdauer der Testperson ca. 15 Minuten. Nach Beendigung des Tests werden alle Daten in einem Computer zusammengeführt und ausgewertet.

Bei dem Test werden sehr viele Daten erhoben, die die Aussagekraft eines herkömmlichen Laktatstufentests weit übersteigt. Aufgrund der Menge und Komplexität der erhobenen Daten bei einer Spiroergometrie ist solch ein Test für einen Hobbysportler übertrieben, da dieser die Daten des Tests nicht signifikant umsetzen kann. Hier reicht ein Laktatstufentest (welcher auch viele relevante Daten liefert und auch von Profisportlern in Anspruch genommen wird) völlig aus.

Was bei einer Spiroergometrie untersucht wird

Bei der Spiroergometrie werden Kreislauf und Atmung (Ventilation) in Ruhe und unter Belastung ermittelt und bewertet.

Kreislauf

  • Blutdruck
  • Puls
  • EKG (u. a. Herzfrequenz)
  • Kreislaufanpassung
  • Blutgase
  • Blutlaktat

Atmung (Ventilation):

  • Atemminutenvolumen (VE)
  • Sauerstoffaufnahme (VO2)
  • Kohlendioxidabgabe (VCO2)
  • Atemfrequenz (AF)
  • Atemtiefe (VT)

Daraus errechnen sich weitere Parameter:

  • Respiratorischer Quotient (RQ = VCO2 / VO2)
  • Atemäquivalent für O2 (AÄO2 = VE / VO2)
  • Atemäquivalent für CO2 (AÄCO2 = VE / VCO2)
  • Atemzugvolumen (AZV = VE / AF)

Damit lassen sich Aussagen über die tatsächliche Leistungsfähigkeit von Herz, Lunge und Kreislauf gewinnen. Zudem kann recht zuverlässig unterschieden werden, ob eine Einschränkung der Leistungsfähigkeit durch das Herz oder die Lunge verursacht wird. Daneben wird die Spiroergometrie zur Überprüfung des Atemgasaustauschs (Aufnahme von O2, Abgabe von CO2) eingesetzt.

Auswertung einer Spiroergometrie

Heute stehen Gasanalysatoren mit einer Analysezeit von 90 Millisekunden zur Verfügung. Diese versorgen den Tester unermüdlich, genau und reproduzierbar in quasi Echtzeit mit Messwerten. Damit ist eine Erfassung physiologischer Daten Atemzug für Atemzug (breath by breath) möglich.

Zusammen mit den Daten aus dem Kreislauf (Puls, EKG, Blutdruck), der Ventilation (Atemminutenvolumen [AMV], Atemtiefe [VT] und Atemfrequenz [AF]) kommt über 12 – 15 Minuten eine sehr große Datenmenge zusammen.

Diese ist ohne eine sinnvolle und grafische Aufbereitung nicht fassbar und beurteilbar. Dies wird erst durch die Verfügbarkeit schneller Computer mit schnellen Farbdruckern ermöglicht.

Die 9-FG  (ein Blatt mit einer 9-Felder-Grafik) ist ein international akzeptierter Standard zur Dokumentation und Analyse der Vielzahl über eine Belastungsdauer von ca. 15 Minuten erhobenen physiologischen Werte. Atemzug für Atemzug erhobene Parameter zur Kreislauf- und zur Atemregulation werden hier – heutzutage mit schnellen Rechnern und Farbdruckern – nicht nur tabellarisch, sondern vor allem grafisch aufgezeichnet, ähnlich wie wir dies vom EKG her kennen.

Dieser Beitrag wurde zuletzt am 7. Jun 2018 @ 22:23 überarbeitet.

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