Spiroergometrie

Was ist Spiroergometrie?

Die Spiroergometrie ist ein Verfahren zur Bestimmung der körperlichen Leistungsfähigkeit. Genauer gesagt wird hierbei untersucht, inwiefern sich das Herz und die Lunge in einer Belastungssituation anpassen können und welche maximale Leistung dabei möglich ist. Die Methode erlaubt eine Erhebung verschiedener Parameter, mit deren Hilfe die Leistungsfähigkeit objektiv beurteilt werden kann.

Die zu untersuchende Person sitzt während der Untersuchung auf einem Fahrrad und muss dabei gegen einen fest definierten, stetig zunehmenden Widerstand antreten. Alternativ kann auch ein Laufband verwendet werden. Währenddessen wird eine Maske getragen, über die sowohl die eingeatmete als auch die ausgeatmete Luft hinsichtlich verschiedener Parameter analysiert wird.

Was wird mit Hilfe der Spiroergometrie gemessen?

Die wichtigsten Parameter sind die Atemfrequenz, das Atemminutenvolumen, die Sauerstoffaufnahme und die Kohlendioxidabgabe. Um die Bedeutung dieser Parameter besser einordnen zu können, sollte man sich vor Augen führen, wie eine körperliche Leistung erbracht werden kann.

Grundlage dafür ist die Fähigkeit unseres Körpers, Energieträger zu verwerten. Dies geschieht auf unterschiedliche Art und Weise. Die Lunge muss Sauerstoff aufnehmen, um das Blut damit anzureichern. Im Gegenzug wird Kohlenstoffdioxid als Abbauprodukt ausgeatmet.

Die Skelettmuskulatur verbraucht für die Leistungsfähigkeit vor allem Glukose, nach längerer Zeit auch Fettsäuren. Diese Nährstoffe können entweder unter Verwendung von Sauerstoff, also aerob, oder auch anaerob ohne Sauerstoffverbrauch verwertet werden. Zu Beginn einer körperlichen Arbeit steht der aerobe Stoffwechsel im Vordergrund, später dann eher anaerobe Prozesse. Bei letzterem wird viel Milchsäure (Laktat) produziert, die zu einer Übersäuerung des Muskels und schließlich zur Limitierung der körperlichen Belastungsfähigkeit führt. Ausdauersport führt dazu, dass vor allem die aerobe Leistungsfähigkeit steigt. Diese kann in der Spiroergometrie beurteilt werden.

Eine große Bedeutung für die Beurteilung der körperlichen Leistungsfähigkeit hat dabei die Errechnung der maximalen Sauerstoffaufnahme. Diese korreliert sehr stark mit dem maximalen Herzzeitvolumen und besitzt somit eine hohe Aussagekraft. Sie ist abhängig von verschiedenen Parametern wie Alter, Körpergröße oder Trainingszustand. Bei Untrainierten liegt die absolute maximale Sauerstoffaufnahme bei ca. 3,5 Litern pro Minute, bei Ausdauersportlern können Werte von etwa 5 Litern pro Minute erreicht werden.

Das Herzzeitvolumen ist das Blutvolumen, das pro Minute von den Herzkammern in den Kreislauf ausgeworfen wird. Es errechnet sich aus der Herzfrequenz und aus dem Blutvolumen, da pro Schlag ausgeworfen wird. In der Ruhe liegt es bei etwa 4,5-5 Litern pro Minute. Bei gut trainierten Personen kann es in einer Belastungssituation bis auf ca. 35 Liter pro Minute gesteigert werden. Das maximale Herzzeitvolumen ist somit ein Maß für die Herzleistung unter Belastung.

Wann kommt die Spiroergometrie zum Einsatz?

Die Spiroergometrie kommt vor allem in der Diagnostik zum Einsatz, um die körperliche Leistungsfähigkeit objektiv bewerten zu können. Sie ist somit ein wichtiges Instrument in der Sportmedizin, findet aber auch in der Pneumologie (Lungenheilkunde) und Kardiologie Anwendung.

Die Sportmedizin nutzt die Spiroergometrie häufig, um die Leistung bzw. den Trainingseffekt von Sportlern bewerten zu können. Sie bemisst dabei vor allem die Ausdauerleistung und den Energieumsatz.

In der Pneumologie wird die Spiroergometrie zur Beurteilung der Lungenfunktion unter körperlicher Belastung eingesetzt. So kommt sie beispielsweise bei Erkrankungen wie der chronisch-obstruktiven Lungenerkrankung (COPD) oder Asthma bronchiale zur Anwednung.

Die Belastbarkeit und Funktionsweise des Herzens wird in der Kardiologie untersucht. Eine Spiroergometrie wird dabei unter anderem zur Beurteilung einer koronaren Herzkrankheit oder Herzinsuffizienz eingesetzt.

Zu beachten ist, dass die Spiroergometrie beim Vorliegen bestimmter Erkrankungen in keinem Fall durchgeführt werden sollte. Hierzu gehört ein kürzlich stattgehabter Herzinfarkt, bestimmte Herzrhythmusstörungen, entzündliche Erkrankungen des Herzens oder instabile chronische Lungenerkrankungen.

Wie ist der Ablauf der Spiroergometrie?

Im Vorwege einer Spiroergometrie sollten der allgemeine körperliche Zustand des Patienten und die Belastbarkeit beurteilt werden. Gibt es keine medizinischen Gründe, die gegen die Durchführung der Untersuchung sprechen, dann kann der Patient vorbereitet werden. In der Regel werden vor der Spiroergometrie noch einmal der Blutdruck und Puls in Ruhe gemessen. Auch ein Ruhe-EKG kann sinnvoll sein.

Der Patient befindet sich während der Untersuchung auf einem speziellen Fahrrad (Ergometer) oder auf einem Laufband. Dabei wird eine luftdichte Maske getragen, die über kleine Schläuche und Messinstrumente zur Beurteilung der Atemgase verfügt. Ebenso erfolgt die Anlage einer Blutdruckmanschette sowie EKG-Elektroden zur Kreislaufkontrolle.

Bei der Durchführung werden Vitalparameter in Abhängigkeit von einer bestimmten Leistung erhoben. Bei einigen Fragestellungen kann es zudem sinnvoll sein, während der Untersuchung eine kleine Menge Blut aus dem Ohrläppchen zu entnehmen und hinsichtlich verschiedener Werte zu untersuchen (Blutgasanalyse).

Die Leistung kann über die Einstellung des entsprechenden Ergometers vom durchführenden Arzt ausgewählt werden. Beim sogenannten Stufenprotokoll wird die Leistung in einem fest definierten Rhythmus jeweils um einen bestimmten Wert gesteigert. Im seltener angewendeten Rampenprotokoll wird die Leistung kontinuierlich gesteigert. Ebenso werden auch die Messwerte kontinuierlich erhoben.

Je nach Fragestellung wird die Spiroergometrie bei Erreichen einer bestimmten Leistungsstufe oder beim Vorliegen bestimmter Messwerte oder Symptome beendet. In der Regel dauert die Untersuchung etwa 15-30 Minuten.

Birgt eine Spiroergometrie auch Risiken?

Die bei einer Spiroergometrie notwendige körperliche Belastung sollte nicht unterschätzt werden. Daher wird sie bei Vorliegen bestimmter Erkrankungen auch nicht durchgeführt. Durch die Untersuchung der Patienten vor der Untersuchung wird die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten von Komplikationen ebenfalls minimiert.

Zur Überwachung des Patienten ist die gesamte Zeit über ein Arzt anwesend, der die Untersuchung jederzeit beenden kann. Mögliche Abbruchkriterien sind das Auftreten von sehr hohen Blutdruckwerten, Herzrhythmusstörungen oder bestimmten EKG-Veränderungen. Zudem darf eine unzureichende Steigerung des Blutdrucks nicht unterschätzt werden und kann eventuell zum Abbruch führen. Auch beim Auftreten bestimmter Symptome wird die Spiroergometrie beendet. Hierzu gehören beispielsweise Schwindel, Luftnot oder Brustschmerzen.

Was kostet die Spiroergometrie?

Wird die Spiroergometrie aufgrund einer medizinischen Fragestellung durchgeführt, dann werden die Kosten für die Untersuchung von der jeweiligen Krankenkasse übernommen. Hierfür muss kein gesonderter Antrag gestellt werden.

Im Rahmen einer Leistungsdiagnostik können hingegen Kosten für die Patienten anfallen. Diese liegen in der Regel in einem Bereich zwischen 150 und 200 Euro. Es empfiehlt sich, die Gesamtkosten im Vorwege der Untersuchung zu erfragen, da diese zwischen den verschiedenen durchführenden Praxen und Kliniken variieren können.

Welche Ärzte & Kliniken sind Spezialisten für Spiroergometrie?

Die Spiroergometrie sollte stets durch fachkundige Spezialisten durchgeführt und ausgewertet werden. Je nach Fragestellung sind dabei Sportmediziner, Kardiologen oder Pneumologen die kompetentesten Ansprechpartner.

Wir haben es uns zur Aufgabe gemacht, Patienten und Ärzte zusammenzubringen, um eine medizinische Behandlung auf höchstem Niveau zu ermöglichen. Daher haben wir sämtliche hier gelisteten Fachärzte sorgfältig überprüft und ausgewählt. Sie alle sind Experten ihres jeweiligen Fachgebietes und verfügen über weitreichende Erfahrung in der Durchführung und Auswertung einer Spiroergometrie. Vereinbaren Sie schnell und unkompliziert ein erstes Beratungsgespräch und überzeugen Sie sich persönlich von der Fachkompetenz unserer Spezialisten.

Quellen:

• Paul Haber: Lungenfunktion und Spiroergometrie – Interpretation und Befunderstellung unter Einschluss der arteriellen Blutgasanalyse. 3. Auflage. Springer-Verlag 2013.
• Christoph von Laßberg, Inga Krauß: Sportmedizin. UVK Verlag München. 2020.
• Amboss, Nachschlagewerk für Mediziner. next.amboss.com/de/article/Fl0gAT