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22 | 04 | 2022

Spiroergometrie in Köln – Kosten, Ablauf & Befund

Die Spiroergometrie (Ergospirometrie) ist ein diagnostisches Verfahren mit dem die Belastbarkeit des Herzkreislaufsystems und der Lunge überprüft wird. Während der Patient auf einem Ergometer sitzt und sich körperlich belastet, wird ein Elektrokardiogramm (EKG) geschrieben. Zusätzlich misst der Arzt die Atemtätigkeit sowie die Kohlendioxid- und Sauerstoffkonzentration in der Atemluft (Atemgase) des Patienten.

Physiologische Grundlagen der Ergospirometrie

Während einer körperlichen Belastung gelangt der Sauerstoff von der Lunge aus über das Blut in die Muskeln, wo er zur Energiegewinnung beiträgt. Der Zucker (Glukose) wird mithilfe des Sauerstoffs abgebaut und als Abfallprodukt entsteht Kohlendioxid, das vom Blut zurück in die Lunge transportiert und letztendlich ausgeatmet wird.

Bei nur mäßiger körperlicher Anstrengung erfolgt eine aerobe Energiegewinnung (d.h. Energiegewinnung mit Sauerstoff). In diesem Fall ist ausreichend Sauerstoff für den vollständigen Abbau des Zuckers vorhanden. Wenn jedoch die Belastung stark zunimmt, entsteht ein Sauerstoffmangel sowie eine sauerstofflose (anaerobe) Energiegewinnung. Infolge dessen wird der nicht vollständig abgebaute Zucker zu Laktat (Milchsäure) und der Körper übersäuert. Damit ist dann die Grenze der Belastung erreicht.

 

Wann ist eine Spiroergometrie notwendig?

Ein wichtiger Anwendungsbereich der Spiroergometrie ist die Sportmedizin. Sportler können mithilfe der Ausdauerleistungsdiagnostik, den Energieumsatz, die Ausdauerleistung sowie die individuelle Grenze ihrer Leistungsfähigkeit bestimmen lassen.

Neben dem Einsatz in der Sportmedizin ist die Spiroergometrie vor allem bei dem Verdacht auf verschiedene Krankheiten, wie zum Beispiel bei einer Herz-Krankheit, Belastungsasthma oder einer Atemwegs- und Lungenerkrankung, notwendig. Hier dient die Spiroergometrie-Untersuchung zur Informationsgewinnung über die Leistungsfähigkeit der Lunge und des Herz-Kreislauf-Systems oder um den Erfolg von Therapien zu beurteilen. Die Spiroergometrie kann somit zusätzliche Hinweise liefern, ob Kurzatmigkeit eher durch eine Lungen- oder eine Herzerkrankung verursacht wird.  

Die Spiroergometrie-Auswertung und die Beurteilung der Ergebnisse reichen zwar für eine Diagnose nicht aus. Jedoch können bei einer auffälligen Spiroergometrie weitere notwendige Untersuchungen, wie zum Beispiel bildgebende Verfahren, in die Wege geleitet werden.

 

Welche Behandlungen beinhaltet eine Spiroergometrie – das erwartet Sie

Um die Atemfunktion und Atemgase zu messen, trägt der Patient eine Maske über Mund und Nase. Diese ist mit einem Flowmeter (Durchflussmesser) sowie einer Gasanalyseapparatur verbunden. Hierüber ist Bestimmung der Sauerstoffaufnahme, der Atemtätigkeit sowie der Kohlendioxidabgabe möglich.Gleichzeitig zeichnet ein EKG die Herztätigkeit auf und der Blutdruck wird gemessen. 

Der Patient begibt sich während der Untersuchung auf ein Ergometer (stationäres Fahrrad) oder ein Laufband. Die körperliche Belastung erfolgt dann entweder stufenweise (Stufentest) oder kontinuierlich (Rampentest). Sobald die Messwerte die Belastungsgrenze anzeigen oder aber der Patient die geplante Belastungsintensität erreicht hat, wird die Untersuchung beendet.

In der Regel dauert die Durchführung der Spiroergometrie zehn bis zwanzig Minuten. Sollten jedoch während der körperlichen Anstrengung auf dem Fahrrad oder dem Laufband Symptome, wie zum Beispiel Schwindelgefühle, Luftnot oder Brustschmerzen auftreten, bricht der Arzt die Untersuchung sofort ab.

 

Ergospirometrie: Normwerte & Befunde

Während der Untersuchungen geht es hauptsächlich um die Messung der Atemgase bzw. deren Bestimmung. Direkt gemessen werden die Sauerstoffaufnahme (VO2), die Kohlendioxidabgabe (VCO2), die Atemfrequenz (AF) sowie das Atemminutenvolumen (AMV). Hieraus werden dann bei der Spiroergometrie die maximale Sauerstoffaufnahme (VO2max) und der respiratorische Quotient (RQ) berechnet.

Spiroergometrie Normwerte: Atemfähigkeit, Sauerstoff & Kohlendioxid

Bei der Spiroergometrie-Auswertung werden folgende Normwerte zugrunde gelegt:

  • AMV: Das Atemminutenvolumen eines Erwachsenen liegt bei einem Atemvolumen von ca. 600 ml pro Atemzug sowie einer durchschnittlichen Atemfrequenz von 12 bis 14/min bei etwa 8000 ml. Dies entspricht dem Atemvolumen bei körperlicher Ruhe. Unter Belastung kann das Atemminutenvolumen jedoch um ein Vielfaches ansteigen. Volumina bis 120 Liter und mehr pro Minute können erreicht werden (MVV= maximal mögliche Ventilation)
  • VO2max: Dieser Messwert hängt von der körperlichen Konstitution ab. Für einen jungen Menschen beträgt der Normwert 44 bis 50 ml/kg Körpergewicht. Hingegen erreicht ein top Athlet einen Wert von bis zu 95 ml/kg Körpergewicht.
  • RQ: Der respiratorische Quotient gibt Auskunft über den Anteil der Fett- und Kohlenhydratverbrennung. Bei einer reinen Kohlenhydratverbrennung beträgt der RQ 1 und bei reiner Fettverbrennung 0,7. Bei hoher körperlicher Belastung kann der RQ auf 1,1 ansteigen. Damit ist dann die maximal mögliche körperliche Leistungsfähigkeit erreicht.

Darüber hinaus kann mit der Spiroergometrie-Untersuchung die aerob-anaerobe Schwelle (d.h. Punkt des optimalen Wirkungsgrad der Atmung) sowie die anaerobe Schwelle (metabolische Übersäuerung durch Erschöpfung der Puffersysteme mit folgender Hyperventilation)  anhand der Atemparameter ventilatorisch abgeschätzt werden. Die Bestimmung der Schwellen ist auch über eine Blutprobe aus dem Ohrläppchen durch Messung der Laktatkonzentration möglich. Hierbei spricht man dann von Laktatschwellen. 

 

Spiroergometrie: Dauer der Untersuchung

Für die Spiroergometrie in der Kardiologie in Köln sollten Patienten etwa eine Stunde einplanen. Vor der Belastungsuntersuchung erfolgt noch die Durchführung einer Lungenfunktionsprüfung. Während die Spiroergometrie Dauer etwa zehn bis zwanzig Minuten beträgt, schließt hieran noch eine fünf- bis zehnminütige Nachbeobachtung sowie die Besprechung der Auswertung bzw. der Ergebnisse an.

 

Risiken bei der Spiroergometrie

Die Spiroergometrie ist eine risikoarme Untersuchung, die die Gesundheit nicht gefährdet. Patienten zeigen unter der körperlichen Belastung eine normale Reaktion, wie zum Beispiel eine beschleunigte Atmung.

Schwere Komplikationen wie Herzrhythmusstörungen, ein Herzinfarkt oder ein Atemstillstand treten extrem selten auf.

 

FAQ

Was ist eine Spirometrie?

In der Pneumologie ist die Spirometrie (Lungenfunktionstest) ein häufig eingesetztes Verfahren zur Messung der Lungenfunktion. Patienten atmen bei einer Spirometrie über ein Mundstück und einen Schlauch in das Spirometer, wobei die Nase mit einer Klammer verschlossen wird. Die Untersuchung gibt dann Aufschluss über mögliche Veränderungen von Lungenvolumina oder einer Atemflussbehinderung.

Was macht man bei einem Belastungs-EKG?

Bei einem Belastungs-EKG (Ergometrie) zeichnet der Arzt ein EKG (Elektrokardiogramm) unter körperlicher Belastung auf. Mit dieser Untersuchungsmethode lassen sich bestimmte Herzkreislauf-Krankheiten (z. B. koronare Herzkrankheit oder Durchblutungsstörungen an den Herzkranzgefäßen) feststellen.

Was ist VCO2?

Bei der Spiroergometrie-Untersuchung wird die stufenweise gesteigerte körperliche Leistung mit der Messung der Atemgase verbunden. Gemessen werden hier die Kohlendioxidabgabe (VCO2), die Sauerstoffaufnahme (VO2) sowie die Frequenz des Atems und des Herzens. Hierdurch ergeben sich zahlreiche Messwerte, die computergestützt ausgewertet werden.

Wie lange dauert eine Spiroergometrie?

Bei der Spiroergometrie wird die Belastbarkeit des Herzkreislaufsystems sowie der Lunge unter körperlicher Anstrengung überprüft. Das Verfahren besteht aus der Vorbereitungsphase, der Untersuchung selbst, das Auswerten der Ergebnisse sowie der Besprechung des Befundes. Patienten können demnach etwa eine Stunde einplanen.