Die Einsatzgebiete der Spiroergometrie…
…reichen von der Trainingswissenschaft über eine weite Spanne medizinischer und psychologischer Fragestellungen.
Eine Spiroergometrie kann bei folgenden Krankheiten, Symptomen und Beschwerden hilfreich und Grundlage für konkrete Handlungsanweisungen sein, Spiroergometrie bei:
- Depressionen
- Übergewicht und Adipositas
- Herzproblemen (Hypertonie)
- Insulinresistenz und Diabetes
- chronischen Schmerzen
- allen Fragen zu körperlicher Leistungsfähigkeit und Training
- etc.
Lesen Sie unten weiter über sämtliche Einsatzgebiete der Spiroergometrie.
Spiroergometrie bei Depressionen:
Untersuchungen haben gezeigt, dass ein tägliches Training der Ausdauer die Symptome einer Depression senken kann. Das Universitätsklinikum FU Berlin hat in einer Studie von 2001 gezeigt, dass sich ein 30 minütiges Ausdauertraining in Form eines Intervalltrainings positiv auf die Symptome einer endogenen Depression auswirkt. Hierbei absolvierten 12 Teilnehmer dieses Intervallprogramm und wurden anschließend mit einer Kontrollgruppe verglichen. Es waren signifikante Unterschiede zu erkennen (vgl. DIMEO/BAUER/VARAH-RAM/PROEST/HALTER, 2001, S. 114 ff.).
- Mit Hilfe der Spiroergometrie lassen sich die ventilatorischen Schwellen für das Intervalltraining der Patienten bestimmen. Ohne eine spiroergometrische Messung hängt die Wahl der Trainingsintensität vom Zufall ab.
- Es besteht die Gefahr, die Patienten entweder über- oder unterzubelasten.
Einsatzgebiete der Spiroergometrie: Übergewicht und Adipositas
Die DAG, DDG, DGE und DGEM geben in einer gemeinsamen Richtlinie Therapieansätze für Adipositas. Diese beziehen sich auf Bewegungstherapie, Ernährungsumstellung und Verhaltenstherapie. Sie geben an, dass die körperliche Aktivität bei der Gewichtsabnahme und Gewichtserhaltung hilft. In der Bewegungstherapie werden folgende Empfehlungen genannt (vgl. HAUNER, 2007, S. 13 f.).
- zusätzlicher Energieverbrauch von 2.500 kcal pro Woche
- mindestens fünf Stunden körperliche Aktivität pro Woche
- Erhöhung der Alltagsaktivität
- Belastung über ein Herz-Kreislauf- und Krafttraining
Unterhalb der VT1 ist Fettstoffwechsel optimal
In der Adipositastherapie ist der Trainingsbereich unterhalb von VT1 von höchstem Interesse, da hier die Fettoxidation maximal ist. Regelmäßiges Ausdauertraining (lang und langsam) in dem Bereich unterhalb von VT1 fördert die Fähigkeit vermehrt die Fette in der Muskulatur zu oxidieren (vgl. KNECHTE, 2002, S. 169 ff.). Daher ist es in der Adipositastherapie empfehlenswert, die ventilatorischen Schwellen VT1 und VT2 mit Hilfe der Spiroergometrie zu ermitteln.
- Die übergewichtigen Menschen bekommen exakte Vorgaben wie lange sie in welchem Bereich (Wattleistung/Geschwindigkeit/Herzfrequenz) trainieren sollen,
- damit die maximale Fettoxidation des Patienten ausgenutzt werden kann.
So wird Fettstoffwechsel dargestellt
Die Visualisierung des Fettstoffwechsels (gelbe Linie in der folgenden Abbildung) motiviert den Patienten sich an die Vorgaben zu halten und diszipliniert im optimalen Belastungsbereich zu trainieren.
Grafik 01: Energiebereitstellung während der Belastung
Die Abbildung zeigt die Energiebereitstellung eines Menschen unter Belastung. Die gelbe Kurve spiegelt den Fettstoffwechsel im Körper wider. Die blaue Kurve zeigt die Metabolisierungsrate der Kohlenhydrate. Die rote Linie bildet die Laufgeschwindigkeit ab. Die hellgrüne vertikale Linie visualisiert den Punkt der ersten ventilatorischen Schwelle VT1. Der Punkt, an welchem die hellgrüne Linie die rote kreuzt, gibt die Laufgeschwindigkeit als auch die Herzfrequenz an VT1 an.
Ein Beispiel für Sie
In diesem Beispiel liegt das „Fettmax“ weit links von VT1. Bei 4,5km/h kann die Person ca. 30 Gramm Fett pro Stunde verstoffwechseln. Rechts von VT1, oder oberhalb von 10,5km/h, „bricht der Fettstoffwechsel zusammen“. Rechts von VT1 wird der Läufer trotz Ausdauertraining sein Körperfett nicht zu Energiegewinnung einsetzten können, da der Stoffwechsel im Übergangsbereich von VT1 und VT2 schon zu mehr als 90 Prozent anaerob geworden ist. Bei Läufen oberhalb von VT1 werden vermehrt Kohlenhydrate in den Zellen metabolisiert – daher kann die Person beim Sport trotz subjektiver Anstrengung nicht abnehmen.
Kein anderes Messverfahren liefert diese wertvollen Informationen über den Energiestoffwechsel unter Belastung. Das macht die Spiroergometrie in der Beratung von übergewichtigen und adipösen Patienten unverzichtbar.
Einsatzgebiete der Spiroergometrie: Hypertonie
Die arterielle Hypertonie (Bluthochdruck) ist eine Diagnose die weltweit in den „Hitlisten“ der chronischen Erkrankungen geführt wird. Diese Herz- und Gefäßerkrankung wird oft von Übergewicht und körperlicher Inaktivität begleitet. Übergewicht und körperliche Inaktivität sind die größten Risikofaktoren für die arterielle Hypertonie (vgl. PREDEL, 2007, S. 328 ff.).
Bluthochdruck
90 Prozent aller Bluthochdruckerscheinungen sind essenzieller Natur. Die genaue Ursache für eine essenzielle Hypertonie ist leider oft nicht klar ersichtlich. Die restlichen 10 Prozent der Bluthochdruckerkrankungen treten als Nebenwirkung anderer Krankheiten auf. Beispielsweise können Nierenprobleme oder Hormonstörungen zu einem erhöhten Blutdruck führen.
- Die essenzielle Hypertonie kommt meist schleichend und ist für die Betroffenen im Anfangsstadium nicht spürbar.
- Das macht die Hypertonie so gefährlich.
- Sie stellt neben Hypercholerinämie und Rauchen eine der Hauptursachen für Herzinfarkt und Schlaganfall dar.
- Steigt eine Hypertonie auf einen diastolischen Wert von über 120 mmHg an, können schlagartig Schädigungen von Nieren, Herz, Augen und dem Zentralen-Nerven-System auftreten. Dies führt ohne Behandlung zum Tod (vgl. GUZEK, 1995, S. 282).
Klassifikation der Blutdruckwerte (vgl. DEUTSCHE HOCHDRUCKLIGA, 2008, S. 10)
Klassifikation | systolisch/diastolisch mmHg |
optimal | bis 120/ bis 80 mmHg |
normal | bis 130/ bis 85 mmHg |
hoch-normal | 130-139/85-89 mmHg |
Hypertonie Grad 1 | 140-159/90-99 mmHg |
Hypertonie Grad 2 | 160-179/100-109 mmHg |
Hypertonie Grad 3 | ab 180/110 mmHg |
Das „American College of Sports Medicine“, die Deutsche Hochdruckliga und auch die „European Society of Hypertension Guidelines Committee“ sprechen sich bei diesem Krankheitsbild für eine bewegungstherapeutische Intervention aus. Die richtige sportliche Aktivität wirkt sich langfristig gesehen blutdrucksenkend auf den Menschen aus (vgl. PREDEL, 2007, S. 328 ff.).
Sport bei Bluthochdruck – aber richtig
Menschen, die unter Bluthochdruck leiden, sollten nach den ausgesprochenen Empfehlungen 3-4 Mal pro Woche für mindestens 45 Minuten Wandern, Laufen, Rad fahren oder Schwimmen gehen (vgl. DEUTSCHE HOCHDRUCKLIGA, 2008, S. 28). Das Training sollte im aeroben Bereich unterhalb von VT1 stattfinden (vgl. PESCATELLO, 2004).
Eine weitere Empfehlung der Sporthochschule Köln schlägt vor, dass Menschen mit Hypertonie 2–3 Mal pro Woche für jeweils 60-90 Minuten Ausdauertraining absolvieren sollten. Ein solches Training senkt nachweislich sowohl den systolischen als auch den diastolischen Blutdruck. Diese Effekte sind unabhängig vom Alter zu erreichen (vgl. PREDEL, 2007, S. 328 ff.).
Sport senkt den Blutdruck
Hagberg und Brown von der University of Pittsburgh konnten nachweisen, dass Personen die ein Training im aeroben Energiestoffwechsel (40-70% der VO2max) absolvierten, eine Senkung des systolischen und des diastolischen Blutdruckwertes um 10mmHg erreichen konnten. Diese Effekte waren bei einer höheren Trainingsintensität nicht zu erreichen (vgl. HAGBERG/BROWN, 1995, S. 296 ff.).
Weitere Studien mit annähernd gleichem Studiendesign erzielten ähnliche Ergebnisse. Die Verbesserungen der systolischen/diastolischen Blutdruckwerte lagen um 25/15 mmHg-Punkte. Schon nach wenigen Wochen stellte sich bei vielen Probanden eine subjektive Verbesserung der Lebensqualität ein. Die durch das korrekt koordinierte Ausdauertraining erreichte Senkung des Blutdrucks, ist mit einer medikamentösen Therapie vergleichbar.
Sport so effektiv wie Medikamente
Dabei sorgt das Ausdauertraining noch zu Verbesserungen der Begleiterkrankungen wie dem metabolischen Syndrom (Übergewicht und Adipositas). Die internationalen Fachgesellschaften für Hypertonie erklären sportliche Aktivierung bei Hypertonie als etablierte und zentrale Behandlungsmethode. Ein solches Trainingsprogramm sollte ein Arzt in Zusammenarbeit mit Bewegungstherapeuten und Analysespezialisten veranlassen. Alle Patienten die einen Blutdruck unter 180/110 mmHg aufweisen, können vom ersten Tag der Diagnose mit einem individuellen Ausdauertraining beginnen.
Eine Spiroergometrie ist zur Bestimmung der ventilatorischen Schwellen und damit zur Trainingssteuerung und zur erfolgreichen Senkung des Blutdrucks unerlässlich (vgl. PREDEL, 2007, S. 330).
Einsatzgebiete der Spiroergometrie: Diabetes Mellitus Typ 2
Das Krankheitsbild Diabetes Mellitus Typ 2 ist die mit am häufigsten vorkommende Stoffwechselkrankheit in Deutschland.
Die betroffenen Personen leiden meist an mittlerem bis schwerem Übergewicht. Die Grundlagen für die Therapie des Typ-2-Diabetes bilden eine Ernährungsumstellung und eine Steigerung der regelmäßigen körperlichen Aktivität. Kann der Patient seine Verhaltensänderung dauerhaft etablieren, können damit sowohl die Insulinresistenz als auch die erhöhten Zuckerwerte im Blut in vielen Fällen behoben werden. Sollte die Ernährungsumstellung und das Training keine Besserung bringen, ist eine medikamentöse Behandlung in Betracht zu ziehen.
Leitlinien der Deutschen Diabetes Gesellschaft
Die Deutsche-Diabetes-Gesellschaft gibt in ihren Leitlinien zur Therapie des Typ-2-Diabetes als Basis die nicht pharmakologische antihyperglykämische Therapie vor. Darin enthalten sind
- Gewichtsreduktion,
- Ernährungsumstellungen sowie
- körperliche Aktivierung (vgl. KELLERER/MATTHAEI, 2012, S. 125).
Als wirkungsvollste „Waffe“ gegen den Typ-2-Diabetes kann die Prävention gesehen werden. In einer großen Studie der George Washington University konnte gezeigt werden, dass eine Änderung der Ernährungs- und Bewegungsgewohnheiten die Risikofaktoren für Typ-2-Diabetes der betroffenen Patienten um 58 Prozent senkt (vgl. KNOWLER, 2002, S. 346, 393 ff.)
Sport zur Prävention
Auf Grund solcher und ähnlicher Studien entwickelten Arbeitsgruppen und Abteilungen der Deutschen Diabetes-Gesellschaft, des Nationalen Aktionsforum Diabetes Mellitus und die Deutsche Diabetes-Stiftung eine Konzeption für ein Präventionsprogramm in Deutschland. Im Kern soll das Programm die Betroffenen über die richtige Form des sportlichen Trainings und der Ernährung informieren und die Motivation zur Diabetesprävention forcieren (vgl. SCHWARZ, 2006, S. 730 ff.).
Das sportliche Training sollte zur Diabetesprävention
- an drei Tagen pro Woche stattfinden und
- in Summe ca. 150 Minuten dauern.
300 Minuten Sport für bereits Erkrankte
Patienten, die bereits an einem Typ-2-Diabetes erkrankt sind, sollten ein Ausdauertraining von mindestens 300 Minuten (!) pro Woche absolvieren. Dies setzt ein tägliches körperliches Training voraus.
Vor der Aufnahme der sportlichen Aktivität sollte jeder Patient eine umfassende sportmedizinisch-diabetologische Untersuchung absolvieren. Dabei ist abzuklären, ob eine koronare Herzerkrankung und/oder eine diabetische Retino- oder Neuropathie vorliegt. Ebenfalls ist auf bereits vorhandene Fußprobleme zu achten. Im Zuge dieser Untersuchungen könnte ebenfalls die korrekte Belastungsintensität ermittelt werden, welche laut der Deutschen-Diabetes-Gesellschaft bei 60-70 Prozent der VO2max liegen soll. Dies entspricht der in der Spiroergometrie ermittelten ersten ventilatorischen Schwelle VT1.
Spiroergometrie unerlässlich
Der Wert der VO2max soll mit Hilfe der Spiroergometrie auf einem Fahrrad oder Laufband ermittelt werden (vgl. EVIDENZBASIERTE LEITLINIE DER DDG, 2008, S. 23 ff.).
- Die richtige Trainingsintensität wurde in vielen Studien als das entscheidende Erfolgskriterium zur Bekämpfung der Symptome für Typ 2 Diabetiker herausgearbeitet.
In einer Metaanalyse von 14 Studien konnte festgestellt werden, dass mit Hilfe eines Bewegungsprogramms von 3×50 Minuten körperlicher Bewegung im aeroben Stoffwechselbereich über 15 bis 18 Wochen eine signifikante Reduktion des Langzeit-Blutzuckers und ein signifikanter Gewichtsverlust erreicht werden kann (vgl. BOULÉ, 2001, S. 1218 ff.). In einer Studie mit herzkranken Diabetikern wurde das aerobe gegen das anaerobe Training aufgewogen.
Zuckerstoffwechsel verbessert
Mit einem anaeroben Training konnten keine signifikanten Verbesserungen der Glucosewerte erreicht werden. Im Gegenzug dazu konnte mit einem Training unterhalb von VT1 – also im aeroben Stoffwechselbereich – eine deutliche Reduzierung der Glucosewerte erreicht werden (vgl. SCHÜTT/KAF-SACK/MARKMANN/SCHWAAB, 2009).
- Die Spiroergometrie ist in der Beratung und Behandlung von Menschen mit Typ-2-Diabetes ein absolutes Muss.
- Man kann mit einer Spiroergometrie die korrekte Trainingszone ermitteln, bei der die Patienten mit höchster Wahrscheinlichkeit zu einer Verbesserung ihrer gesundheitlichen Situation beitragen können.
- Für viele Betroffene ist die Beratung, die sich im Anschluss an eine Spiroergometrie ergibt, stark motivierend, da sie oft zum ersten Mal konkrete Handlungsanweisungen erhalten.
Einsatzgebiete der Spiroergometrie: körperliche Beschwerden und (chronische) Schmerzen:
Unter körperlichen Beschwerden versteht man alle Arten von schmerzhaftem Empfinden in Sehnen, Muskeln, Bändern, Gelenken und Knochen, die die Lebensqualität einschränken.
Rückenschmerzen
Die wohl am häufigsten auftretenden körperlichen Beschwerden sind die Rückenschmerzen. Rund 56 % der Männer und 62 % der Frauen waren laut einer Studie des Bundesgesundheits-Survey im Jahre 1998 von Rückenschmerzen betroffen. Ärzte sind zudem oft mit Menschen konfrontiert, die sie wegen chronischer Kopf- und Nackenschmerzen aufsuchen (vgl. DIEMER/BURCHERT, 1999). Im Fall der Rückenschmerzen sollte nach Abklärung der Ursache die körperliche Aktivierung der Patienten umgehend erfolgen und das Herzstück der Behandlung darstellen (vgl. DIEMER/BURCHERT, 1999). Durch eine gesteigerte körperliche Aktivierung kann das Schmerzempfinden im Lendenwirbel- und Nackenbereich herabgesetzt werden. Dabei ist die Aufrechterhaltung bzw. die Steigerung der körperlichen Fitness meist wirkungsvoller als eine medikamentöse Behandlung (vgl. DIEMER/BURCHERT, 1999).
Sport senkt Schmerzempfinden
Patienten mit bandscheibenbedingten chronischen Rückenschmerzen konnten innerhalb von vier Wochen ihr subjektives Schmerzempfinden deutlich verändern, indem sie ein Lauftraining im aeroben Bereich dreimal pro Woche über 20-30 Minuten durchführten (vgl. EGER-MATZE/TITZE). Unter dem Namen „Göttinger Rücken Intensiv Programm“ wurde 1996 mit 90 arbeitsunfähigen Patienten eine Studie durchgeführt. Diese Probanden litten hauptsächlich unter chronischen Rückenschmerzen. Das Ziel bestand darin, die Rückenschmerzen durch die Steigerung der körperlichen Fitness zu lindern, um die Personen aus der Arbeitsunfähigkeit zu führen.
Ergebnisse nach acht Wochen
Nachdem die Probanden acht Wochen lang trainiert hatten, konnte eine signifikante Verbesserung der Rückenbeschwerden sogar zwei, sechs und zwölf Monate nach Studienende nachgewiesen werden. Es verbesserte sich die körperliche Fitness in den Bereichen Beweglichkeit, Kraft, Ausdauer und Hebekraft. Parallel dazu sank das subjektive Schmerzempfinden und die Medikamenteneinnahme. Des Weiteren verringerten sich die Depressionen und das Beeinträchtigungserleben. Nach diesen acht Wochen konnten bereits 63 % der Probanden ins Arbeitsleben zurückkehren (vgl. HILDEBRANDT, 1996, S 190 f.).
- Die Spiroergometrie ist bei der Behandlung von chronischen Schmerzen von unschätzbarem Wert.
- Wenn es gelingt, die Fitness (max. Sauerstoffaufnahme) der Betroffenen zu erhöhen, dann reduziert sich das subjektive Schmerzempfinden
Für alle, die bis hierher gelesen haben, gibt es noch einen (fast) vollständigen Überblick über die möglichen Einsatzgebiete der Spiroergometrie im klinischen und sportwissenschaftlichen Alltag:
Einsatzgebiete der Spiroergometrie: Pneumologie
Weiterlesen:- restriktiver und obstruktiver Ventilationsstörung
- pulmunaler Hypertonie
- interstitieller Störung
- Diffusions- und Verteilungsstörung
- Strömungslimitierung
- Belastungsnot nicht geklärter Ursachen
- vermuteter eingeschränkter Belastbarkeit durch Kreislauf oder Lunge
- Verdacht auf Anstrengungsasthma
- Verlaufskontrollen bei chron. Atemwegs- und Lungenkrankheiten
- Risikoabschätzungen für Lungentransplantationspatienten
Spiroergometrie in der Kardiologie:
- koronarer Herzerkrankung
- Kardiomyopathie
- Herzklappenerkrankung
- angeborenen Herzfehlern
- Herzinsuffizienz
- Risikoabschätzungen für Herztransplantationspatienten
Spiroergometrie in der Sportmedizin
- Messungen zur Leistungsfähigkeit für eine effektive Trainingsgestaltung
- Quantifizierungen einer Leistungssteigerung
Spiroergometrie in der Arbeitsmedizin
- Zur Bestimmung der Ursache einer berufsspezifischen Belastungsintoleranz
- Begutachtungsfragen zur Ermittlung eines Behinderungsgrades bzw. einer Berufs- oder Erwerbsunfähigkeit
- Eignungsprüfungen (Höhenverträglichkeit, Tropen-, Flugtauglichkeit etc.)
Spiroergometrie in der Intensivmedizin
- Risikoabschätzungen auf Grund großer operativer Eingriffe
- Nutritionsmessungen zur Einstellung der optimalen Nahrungszufuhr bei Intensivpatienten
Spiroergometrie in der Rehabilitation
- zur Vermeidung von Überbelastungen eines noch geschwächten Patienten
- und zur Erfolgskontrolle der Rehabilitationsmaßnahme
Spiroergometrie in der Allgemeinmedizin
- Übergewicht und Adipositas
- Diabetes Mellitus Typ 2
- Hypertonie
- chronische Schmerzen
- Osteoporose
- Immunschwäche
- Präventionsuntersuchungen
- Sporttauglichkeitstest
- Schlafstörung
Spiroergometrie im Coaching und in der Therapie
- Depressionen
- Burnout
- Erschöpfung
- Überforderung
Spiroergometrie in der Trainingswissenschaft
- Festlegung der genauen Trainingszonen
- und der Leistungsgrenzen
- Visualisierung des aktuellen Leistungsstandes
- Sporttauglichkeitstest
- Kontrolle der Trainingsmaßnahmen und –abschnitte