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Es gibt zahlreiche Erkrankungen der Atemwege, die bis zu einem bestimmten Zeitpunkt ohne Anzeichen oder Beschwerden ablaufen und daher unerkannt bleiben.

Ein Beispiel hierfür ist das Lungenemphysem, eine Erweiterung der Atemwege. Häufig spielen genetische Faktoren und eine Belastung z.B. durch Rauchen eine Rolle bei seiner Entstehung. Die meisten Patienten bemerken die Erkrankung jedoch nicht sofort, sondern erst im höheren Alter durch Asthma-ähnliche Beschwerden. Die Behandlung kann dann nur noch die Symptome bekämpfen, die Veränderungen im Lungengewebe selbst sind nicht mehr rückgängig zu machen.

Durch eine vorsorgliche Lungenfunktionsprüfung als individuelle Gesundheitsleistung können Veränderungen der Atemwege bereits in einem frühen Stadium bemerkt werden und man kann eventuell persönliche Konsequenzen ziehen, z.B. das Rauchen einschränken oder eine vorbeugende Therapie beginnen.

Die Spiroergometrie ist ein diagnostisches Verfahren, mit dem qualitativ und quantitativ die Reaktionen und das Zusammenspiel von Herz, Kreislauf, Atmung und Stoffwechsel während einer kontinuierlich ansteigenden Belastung analysiert werden. Über eine Atemmaske werden drei Messsignale aufgezeichnet: die Sauerstofffraktion der ausgeatmeten Luft, die Kohlendioxidfraktion der ausgeatmeten Luft und das Volumen der ausgeatmeten Luft. Gemeinsam mit der gemessenen Herzfrequenz können aus diesen drei Variablen weitere aussagekräftige Parameter berechnet werden.

Zur begleitenden Messung der Atemgase wird dem Patienten / der Patientin eine luftdicht abschließende Maske auf Mund und Nase gesetzt, die über eine Messsonde mit der Raumluft verbunden ist. Als Sicherheitsmaßnahme werden zudem EKG, Herzfrequenz (Puls) und Blutdruck des Patienten ununterbrochen kontrolliert.

Die Dauer der Untersuchung beträgt meist nur acht bis zehn Minuten, woran sich eine fünf- bis zehn-minütige Nachbeobachtung anschließt. Nach Abschluss der Untersuchung werden alle Daten in einem Computer zusammengeführt und ausgewertet. Die wichtigsten Ergebnisse über die Leistungsfähigkeit von Herz und Lunge werden später – zum Teil in graphischer Form – wiedergegeben.

Eine wichtige Größe in der Sportmedizin, die im Rahmen der Spiroergometrie erhoben wird, ist die maximale Sauerstoffaufnahme (VO2max).

Die VO2max wird häufig als das „Bruttokriterium“ der Ausdauerleistungsfähigkeit bezeichnet und kann definiert werden als:

„ die größte Menge Sauerstoff die vom Organismus aufgenommen und verwertet werden kann…“. (Bassett, Howley 2000)

Daraus folgt, dass die Organsysteme

  • Lunge, wo der Sauerstoff aus der Atemluft ins Blut gelangt
  • Blut, als Transportmedium des Sauerstoffs im Körper
  • Herz, welches das Blut durch die Blutgefäße „pumpt“
  • und schließlich die Muskulatur, die den Sauerstoff aus dem Blut zur Energiegewinnung verwerten muss

maßgeblichen Einfluss auf die VO2max und damit auf die Ausdauerleistungsfähigkeit haben. Je mehr Sauerstoff vom Organismus aufgenommen und verwertet werden kann, umso besser ist die Ausdauerleistungsfähigkeit.

Die VO2max eines gesunden, untrainierten 30jährigen Mannes beträgt etwa 40 – 45 ml/min/kg, in Sportspielen wie Fußball oder Handball werden etwa 55 - 60 ml/min/kg erreicht und um in Ausdauersportarten auf nationalem Niveau erfolgreich zu sein, sind 60 – 70 ml/min/kg nötig. Weltklasse Ausdauerathleten erreichen Werte die um und über 85 ml/min/kg liegen. Die VO2max von Frauen liegt etwa 10 – 15% niedriger als die der Männer.

In zahlreichen Untersuchungen konnte gezeigt werden, dass die VO2max einen hohen Zusammenhang zu Ausdauerbelastungen aufweist. Ein durchaus ambitionierter und erfolgreicher Marathonläufer mit einer Bestzeit von 3:15 h und einer VO2max von 60 ml/min/kg kann natürlich mit einem Weltklasseathleten mit einer VO2max von 80 ml/min/kg und einer Bestzeit von 2:10 nicht mithalten.

In sehr homogenen Gruppen von Sportlern, wie z.B. Radrennfahrern mit einer VO2max zwischen 70 und 80 ml/min/kg, entscheidet aber nicht nur die Höhe der VO2max, sondern auch der Anteil welcher unter intensiver Ausdauerbelastung ausgeschöpft werden kann, über den Ausgang eines Wettkampfes. So kann ein Athlet mit einer niedrigeren VO2max der aber 90% davon über einen längeren Zeitraum ausschöpfen kann durchaus imstande sein seinen Kontrahenten mit höherer VO2max zu besiegen.

Denn schließlich wird immer noch im Wettkampf und nicht im Labor entschieden wer der „bessere“ Sportler ist...

Genaueste Bestimmung der Anaeroben Schwelle: Das Atemminutenvolumen (VE) und die Kohlendioxid Abgabe (VCO2)  steigen zunächst linear mit zunehmender Belastung an.  Steigt die VC02/Blutlaktat-konzentration zu ersten Mal an, versucht der Organismus dieser „Übersäuerung“ durch die so genannte „Bikarbonat-Pufferung“ entgegen zu wirken. Dabei entsteht vermehrt CO2, welches abgeatmet wird (leichte Steigerung der „Atmung“) und zu einem Anstieg in der VCO2 Kurve führt (Aerobe Schwelle). Als weitere Reaktion darauf steigt das Atemminutenvolumen proportional zur VCO2 an um den arteriellen Partialdruck des CO2 zu regulieren. Konsequenterweise steigt dadurch das Atemäquivalent für Sauerstoff (VE/VO2) an.

Steigt die Belastung weiter und somit auch die VC02/Blutlaktat-Konzentration an, kann die „Übersäuerung“ nicht mehr durch die Atmung (maximal gesteigerte Atmung) kompensiert werden (RCP = „Respiratory Compensation Point“) und das Atemminutenvolumen steigt überproportional an. Kennzeichnend dafür kommt es auch zu einem Anstieg des Atemäquivalentes für CO2 (VE/VCO2) "Anaerobic Threshold” oder Anaerobe Schwelle (AT) verbunden mit deutlich spürbarer Steigerung der Atmung. Das Atemäquivalentes für CO2  ist bei der AT normalerweise ca. 25- 30  = 30L Luft sind notwendig um 1L C02 abzuatmen.


Vorbereitung:

Zur Spiroergometrie kommen Sie bitte mit bequemer Kleidung und Handtuch. Vor der Untersuchung bitte 2 Stunden nichts essen!