Wieviel Sauerstoff und Kohlendioxid verarbeitet unsere Lunge beim Ein- und Ausatmen – und wie ist deren Verhältnis zur Umgebungsluft? Diese Faktoren werden nicht erst hinterfragt seit wir wegen der Coronakrise Masken tragen müssen. In der sportmedizinischen Leistungsdiagnostik ist dieses Messverfahren unter dem Namen Spiroergonometrie schon seit dem 19. Jahrhundert bekannt. Hier alle Infos über die Messung der Belastbarkeit der Lunge und des Herz-Kreislaufsystems.
Bei diesem Verfahren wird die Belastbarkeit der Lunge und des Herz-Kreislauf Systems überprüft. Unter körperlicher Belastung wird neben dem EKG und der Atemtätigkeit die Konzentration von Sauerstoff und Kohlenstoffdioxid in der Atemluft (Atemgase) gemessen. Hieraus zieht der Arzt Rückschlüsse auf die quantitative und qualitative Leistungsfähigkeit des Herz-Kreislaufsystems.
Die ersten Versuche zur Messung des Gasstoffwechsels bei körperlicher Aktivität fanden 1789 statt. Um 1815 brachten englische Forscher die Messung in Verbindung mit Fußmärschen, allerdings ohne verwendbare Ergebnisse. Französische Physiker führten zwischen 1855-1857 die Messung in geschlossenen Räumen durch und analysierte dabei die Exspirationsluft auf Kohlendioxid, Sauerstoff und Stickstoff. Als Begründer der heutigen Spiroergometrie gilt seit Mitte des 20. Jahrhunderts Hugo Wilhelm Knipping.
Während die Testperson auf einem Ergometer fährt analysiert ein Spirometriegerät die Expirationsluft (Ausatemluft). Diese wird durch eine Maske auf dem Gesicht der Testperson über einen Schlauch zu den Gassensoren des Geräts transportiert. Die Sensoren werten den prozentualen Gasgehalt der Ausatemluft aus und vergleichen ihn mit der Umgebungsluft. Die Differenz der Gaskonzentration wird mit dem ventilliertem Luftvolumen multipliziert.
Zu den erfassten Parametern einer Spiroergometrie gehören das Atemvolumen, die Sauerstoffaufnahme (VO2), die Kohlendioxidabgabe (VCO2) sowie die Atemfrequenz. Aus diesen Werten lassen sich weitere Parameter berechnen: der sogenannte respiratorische Quotient, das Atemäquivalent und das Atemzugvolumen.
Die gemessenen Werte geben wichtige Erkenntnisse über die Gesundheit der Testperson, weshalb die Spirometrie in unterschiedlichen Bereichen Anwendung findet. Allem voran unterstützt sie Sportler und Athleten bei der Leistungsdiagnostik. Weiter wird sie für Eignungstests und Gutachten eingesetzt sowie bei medizinischen Tests für die Diagnose von Krankheiten oder deren Verlaufsbeobachtung. Krankheiten bei denen die Spiroergometrie ein wichtiges Analyse- und Kontrollverfahren ist sind Angina Pectoris, Asthma, Hausstauballergien, koronare Herzerkrankungen oder Lungenemphysem.
Selbstverständlich gibt es auch Kontraindikationen, bei denen von einer Spiroergometrie abzusehen ist. Hierzu zählen ein frischer Herzinfarkt, unbehandelte oder neu aufgetretene Herzrhythmusstörungen, Entzündung des Herzmuskels, der Verschluss von Lungengefäßen oder nicht behandeltes Asthma.
Unter bestimmten Bedingungen kann die Spiroergometrie auch Fehlerquellen mit sich bringen. Eine während des Tests psychisch ausgelöste Hyperventilation sorgt für eine Verfälschung der Testergebnisse. In einer solchen Situation wird vermehrt CO2 abgeatmet. Dieses stammt aus dem Gewebe und dem Blut und nicht aus der Lunge. Hingegen wird die Sauerstoffaufnahme nicht gesteigert. Daraus resultieren Fehler bei der Bestimmung des Energieumsatzes und der Leistungsdiagnostik.
Diesen Artikel über „Spiroergometrie“ hat Sina Cordsen geschrieben – Personal Trainerin aus Bremen.
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Sina Cordsen ist Fitnessökonomin und hat an der Deutschen Hochschule für Prävention und Gesundheitsmanagement ihr Studium absolviert. Seit 2008 ist sie in der Fitnessbranche als Trainerin und Seminarleiterin tätig. Seit 2013 ist sie "Die Fitalistin" und arbeitet als Personal Trainerin und betreut Firmen bei Maßnahmen im betrieblichen Gesundheitsmanagement.... mehr über den Trainer
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