3 Messung von Leistungsfähigkeit und Belastbarkeit

Unter körperlicher Leistungsfähigkeit wird die Summe der individuell möglichen stütz- und zielmotorischen Aktionen verstanden. Nach Hollmann ? [13] gibt es fünf qualitative Aspekte der Leistung - Koordination, Flexibilität, Kraft, Ausdauer und Schnelligkeit - sowie drei quantitative Aspekte - Intensität, Dauer und Häufigkeit.

Gemessen wird die Leistungsfähigkeit klassischerweise mittels eines Ergometers. Der Standard ist dabei das Belastungs-EKG auf dem Fahrradergometer. In der sportmedizinischen Praxis sollte aber noch mindestens ein Laufbandergometer als Alternative zu Verfügung stehen, um möglichst eine sportartspezifische Messung der Leistungsfähigkeit durchführen zu können. Großen sportmedizinischen Zentren stehen oftmals auch Ruderergometer und spezielle Radergometer zur Verfügung, bei denen Radsportler ihre eigenen Pedale oder sogar ihr eigenes Rad anbringen können.

Die Leistung bzw. die Leistungsfähigkeit werden üblicherweise in Watt gemessen. In der Physik bedeutet Leistung die Arbeit, die pro Zeiteinheit verrichtet wird (1 Watt = 1 J/s).

Die Soll-Leistung des Probanden kann orientierend vor der Untersuchung berechnet werden und beträgt für Männer 3 Watt/kg Körpergewicht minus 10% für jede Lebensdekade jenseits des 30. Lebensjahres. Die Soll-Leistung bei Frauen beträgt 2,5 Watt/kg Körpergewicht minus 8% für jede Lebensdekade jenseits des 30. Lebensjahres. Die Erfahrung zeigt, dass Menschen mit einer Leistung >3 Watt/kg gut trainiert und solche mit einer Leistung <2 Watt/kg nicht trainiert sind, bei <1 Watt/kg liegt ein massiver Fitnessmangel vor.

Soll-Leistung (in Watt) für Männer und Frauen

Männer (älter als 30 Jahre):

Frauen (älter als 30 Jahre):

Die Leistungsfähigkeit kann im Rahmen der Ergometrie nur dann adäquat beurteilt werden, wenn der Proband tatsächlich kardiopulmonal ausbelastet wurde. Dazu wurden einige Kriterien als Anhaltswerte für eine Ausbelastung definiert ( ? Tab. 3.1 ) ? [16].

Tab. 3.1 Ausbelastungskriterien.

Parameter

Ausbelastungswert

Allgemeine Kriterien

Leistung (Watt)

>75% der Sollleistung

Herzfrequenz (/min)

>208 - 0,7 × Alter (Fahrradergometrie) ? [18], ? [20]

>209,3 - 0,72 × Alter (Laufbandergometrie) ? [10]

RPE (Borg-Skala)

>17

Blutgase/Laktat

pH

<7,25

Laktat

>9mmol/l (Normalperson)

>5mmol/l (Patient)

Spiroergometrie

VO2max

Plateau der VO2-Kurve ("levelling off")

RQ

>1,10

Atemäquivalent

>35

RPE = Received Perception of Exertion, VO2max = maximale Sauerstoffaufnahme, RQ = respiratorischer Quotient.

Viele Jahre hat man als einfaches Ausbelastungskriterium die maximale Herzfrequenz mit der Formel 220/min minus Lebensalter in Jahren bzw. die submaximale Herzfrequenz mit 200/min minus Lebensalter berechnet. Dies allerdings sind nur Annäherungswerte, die im Alltag kritisch betrachtet werden müssen.

Mittlerweile wird eine adaptierte Formel für die Fahrradergometrie empfohlen (208-0,7 × Alter; ? Tab. 3.1 ) ? [20].

Als weiteres, sehr gutes Kriterium lässt sich das Anstrengungsempfinden mithilfe der Borg-Skala ermitteln. Dabei wird das subjektive Anstrengungsempfinden (RPE, Received Perception of Exertion) auf einer Skala von 6 (geringste Intensität) bis 20 (höchste Intensität) auf jeder Belastungsstufe abgefragt und angegeben ( ? Abb. 3.1, s. auch Kap. ? 10.2). Bei einem Wert über 17 kann von einer Ausbelastung ausgegangen werden.

Abb. 3.1 Borg-Skala: RPE (Received Perception of Exertion). .

Praxistipp

Bei Belastungsuntersuchungen im Rahmen sportkardiologischer Untersuchungen sollte immer pro Belastungsstufe das subjektive Anstrengungsempfinden nach Borg-Skala abgefragt werden. Bei Werten über 17 kann von einer Ausbelastung ausgegangen werden.

Für die Beurteilung der Ausdauerfähigkeit ist nicht nur die maximale Belastbarkeit von Bedeutung, sondern auch die sog. Erholungsfähigkeit. Das Puls- und Blutdruckverhalten sollte deshalb mindestens nach 1, 3 und 5min nach Belastungsende kontrolliert werden. Idealerweise sollte 5min nach Belastung die Herzfrequenz wieder unter 130/min liegen bzw. 40-50 Schläge/min unterhalb der maximal erreichten Herzfrequenz.

Wichtig ist in diesem Zusammenhang noch die Differenzierung der maximal erreichten Leistung und Leistungsfähigkeit von der Belastbarkeit. Belastbarkeit wird definiert als die Leistung, die gerade noch ohne krankhafte Veränderungen (ST-Senkungen, Rhythmusstörungen, Angina pectoris etc.) maximal erreicht werden kann ? [16].

Ein weiteres wichtiges Kriterium der Leistungsfähigkeit ist die spiroergometrisch ermittelte maximale Sauerstoffaufnahme (VO2max bzw. VO2peak).

Die VO2max repräsentiert das maximale Transportvermögen von Sauerstoff aus der Atemluft in die Arbeitsmuskulatur. In diesen Prozess sind im Wesentlichen drei wichtige Systeme involviert: die Atmung (Sauerstoffzufuhr), das Herz-Kreislauf-System (Sauerstoff-Transport) sowie der Skelettmuskel (Sauerstoffverwertung).

Während gesunde untrainierte Probanden Werte zwischen 30 und 45ml/min/kg erreichen, können Ausdauerathleten (Skilangläufer, Marathonläufer, Ruderer) durchaus Werte von 80ml/min/kg und mehr erreichen.

Die Messung der Atemgase während der Spiroergometrie gilt in der Literatur als Goldstandard der Leistungsfähigkeit. Die im Rahmen dieser Untersuchung erhobenen und daraus auch errechneten Parameter erlauben eine Fülle von Aussagen zur Leistungsfähigkeit und Differenzialdiagnostik unterschiedlicher Erkrankungen.

In ? Tab. 3.2  sind die wesentlichen spiroergometrischen Parameter und Messwerte tabellarisch aufgeführt. Für ein tiefergründiges Studium dieser Technik sei auf die ausführliche und einschlägige Literatur wie das "Kursbuch Spiroergometrie" ? [15] sowie auch die Empfehlungen der Europäischen Gesellschaft für Kardiologie (ESC) ? [12] verwiesen.

Tab. 3.2 Übersicht spiroergometrischer Kennzahlen und Messwerte.

Spiroergometrischer Parameter

Bedeutung

Werte/Klassifikationen

VO2peak [ml/min/kg]

Maximale Sauerstoffaufnahme unter Belastung ...