Was ist Spiroergometrie?

Die Spiroergometrie ist ein hochmodernes Diagnoseverfahren, das die Funktion von Herz, Lunge und Muskulatur unter Belastung misst. Sie liefert detaillierte Erkenntnisse über die körperliche Leistungsfähigkeit und ist sowohl im Gesundheits- als auch im Sportbereich unverzichtbar.
Die Spiroergometrie ist eine Belastungsuntersuchung, bei der Atemgase (Sauerstoffaufnahme und Kohlendioxidabgabe) sowie Herz-Kreislauf-Parameter während einer körperlichen Belastung gemessen werden.
Mittels indirekter Kalorimetrie erfolgt die präzise Bestimmung des Ruheenergieumsatzes zur Optimierung von Ernährungs- und Trainingsstrategien.

Ziele der Untersuchung:

– Bestimmung der maximalen Sauerstoffaufnahme (VO2max)
– Analyse der Herz- und Lungenfunktion
– Ermittlung der ventilatorischen Schwellen
– Bewertung der muskulären Sauerstoffverwertung

Wie läuft die Untersuchung ab?

Vorbereitung: Die Untersuchung bei uns erfolgt auf einem Fahrradergometer. Sie tragen eine Atemmaske, um die Atemgase zu messen. Überwacht werden die Herzaktivität mittels EKG, sowie der Blutdruck.

Belastungsstufen: Die Intensität wird schrittweise gesteigert, bis eine maximale Belastung erreicht ist. Die Untersuchung wird kontinuierlich überwacht, um Ihre Sicherheit zu gewährleisten.

Auswertung: Analyse der Atemgase, Herzfrequenz und Blutdruck. Bestimmung der individuellen ventilatorischen Schwellen.

Indikationen für die Spiroergometrie

Gesundheitsüberprüfung:
– Erkennung von Herz-Kreislauf- und Lungenfunktionsstörungen.
– Bewertung der allgemeinen Fitness.

Sportmedizin:
– Optimierung der Trainingssteuerung.
– Kontrolle der Leistungsentwicklung.

Medizinische Anwendungen:
– Abklärung von Atemnot oder Erschöpfungssymptomen.
– Verlaufskontrolle bei Herz-Kreislauf- und Lungenerkrankungen.
– Management von Long/Post-COVID und chronischen Erschöpfungssyndromen.

Messung auf dem Fahrradergometer

Hier wird im Rampen- oder Stufentest die Belastung zunehmend gesteigert.
Gerade ältere, sehr erschöpfte sowie polymorbide Patienten fühlen sich hier sicherer als auf einem Laufband.

 

Wir nutzen das Spiroergometriesystem Metalyzer 3B von Cortex.
Um valide Werte der Atemgase zu erhalten, muss die Maske dicht aufsitzen.
Über eine Einwegturbine und feine Messfühler werden die Werte an die Software übermittelt.

Ventilatorische Schwellen – was bedeuten sie?

Die ventilatorischen Schwellen sind zentrale Parameter der Spiroergometrie. Sie beschreiben, bei welchen Belastungsintensitäten der Stoffwechsel von einer überwiegend aeroben (sauerstoffabhängigen) Energiegewinnung zu einer zunehmenden anaeroben (sauerstoffunabhängigen) Energiegewinnung wechselt.

Aerobe Schwelle (Ventilatorische Schwelle 1, VT1)

Die aerobe Schwelle markiert den Punkt, an dem der Körper beginnt, zunehmend Milchsäure (Laktat) aus Kohlenhydraten zu bilden und diese als Energiequelle heranzieht.

Bedeutung: Optimale Belastungsintensität für langandauernde Ausdaueraktivitäten. Relevanter Bereich für gesundheitsorientiertes Training und Rehabilitation.

Physiologische Zeichen: Leichte Steigerung der Atemfrequenz. Geringer Anstieg der Laktatkonzentration im Blut.

Anaerobe Schwelle (Ventilatorische Schwelle 2, VT2)

Die anaerobe Schwelle ist der Punkt, an dem die Laktatproduktion die Kapazität des Körpers zur Laktatelimination übersteigt. Dies führt zu einem rapiden Anstieg der Laktatkonzentration im Blut und einer verstärkten Atemaktivierung.

Bedeutung: Höchste Intensität, Grundlage für intensive Trainingseinheiten zur Verbesserung der Leistungsfähigkeit.

Physiologische Zeichen: Deutlich spürbarer Anstieg der Atemfrequenz. Belastungsgefühl wird intensiver bzw. massiv.

HIIT und polarisiertes Training

High-Intensity Interval Training (HIIT):

HIIT ist eine Trainingsmethode, bei der kurze, intensive Belastungsphasen mit Erholungsphasen kombiniert werden. Die Spiroergometrie hilft dabei, die optimalen Intensitäten für die Belastungs- und Erholungsphasen zu definieren.
Vorteile: Steigerung der VO2max und Verbesserung der anaeroben Kapazität. Effektives Training bei begrenztem Zeitaufwand. Positive Effekte auf Herz-Kreislauf-Gesundheit und Stoffwechsel.

Polarisiertes Training:

Beim polarisierten Training werden etwa 80 % des Trainings in niedriger Intensität (unterhalb VT1) und 20 % in hoher Intensität (nahe oder über VT2) absolviert.
Vorteile: Verbesserte aerobe Kapazität und Effizienz. Reduktion des Verletzungsrisikos durch geringere mittlere Intensität. Optimale Anpassung für Ausdauersportler.

Wissenschaftliche Grundlage:

Studien zeigen, dass polarisiertes Training besonders effektiv zur Steigerung der Ausdauerleistungsfähigkeit ist (z. B. Seiler, 2010). HIIT wird ebenfalls vielfach als effektive Methode zur Leistungssteigerung und metabolischen Anpassung bestätigt (z. B. Gibala & Little, 2012).

Mitochondrien

Welche Rolle spielt die Muskulatur?

Die Spiroergometrie erlaubt auch eine Einschätzung der muskulären Sauerstoffverwertung. Dies ist besonders wichtig für:

  • Trainingsplanung: Verbesserung der muskulären Effizienz durch gezielte Übungen.
  • Diagnostik: Erkennung von muskulären Schwächen oder Ermüdungszuständen.
  • Therapie: Maßnahmen zur Förderung der muskulären Regeneration und Leistungsfähigkeit.
 

Referenzen

Seiler, S. (2010). What is Best Practice for Training Intensity and Duration Distribution in Endurance Athletes? International Journal of Sports Physiology and Performance, 5(3), 276-291.
Gibala, M. J., & Little, J. P. (2012). Just HIT It! A Practical Guide to High-Intensity Interval Training. Physiology, 27(3), 117-125.
Meyer, T., et al. (2005). Ventilatory Thresholds: Methodological Considerations and Clinical Relevance. Medicine & Science in Sports & Exercise, 37(7), 1013-1019.
Stöggl, T., & Sperlich, B. (2014). Polarized Training Has Greater Impact on Key Endurance Variables than Threshold, High-Intensity, or High-Volume Training. Frontiers in Physiology, 5, 33.
MacInnis, D. J., & Gibala, M. J. (2017). Physiological Adaptations to Interval Training and the Role of Exercise Intensity. Journal of Physiology, 595(9), 2915-2930.
Jones, A. M., et al. (2010). The Slow Component of Oxygen Uptake Kinetics: Mechanistic Basis and Practical Applications. Medicine & Science in Sports & Exercise, 42(11), 2164-2170.