Ergometrie

Qualitätssicherung von Dr. med. Nonnenmacher am 20. September 2017
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Bei der Ergometrie wird ein Leistungsprofil für das Herz- und Gefäßsystem eines Patienten erstellt. Ergometrien finden so im Rahmen von Eignungstests und sportmedizinischen Untersuchungen oder zur Prognostizierung von Herz-Lungen-Leiden statt. Kontraindikationen zum Belastungstest sind akute Herzinfarkte, schwere Herzschwächen oder zu hohe Werte des Ruheblutdrucks.

Inhaltsverzeichnis

Was ist die Ergometrie?

Die Ergometrie misst unter gezielter Belastung des Organismus Leistungsparameter des Herz- und Gefäßsystems. Wörtlich übersetzt bedeutet der altgriechische Begriff "Arbeitsmessung". Meist entsprechen ergometrische Tests stufenförmigen Belastungstests. So soll objektiv die körperliche Leistungsfähigkeit eines Patienten eingeschätzt werden. Die Bedingungen jedes ergometrischen Tests sind exakt reproduzierbar. Das heißt, ergometrische Prüfungen lassen sich gezielt wiederholen und miteinander vergleichen. Das Messgerät einer Ergometrie heißt auch Ergometer und erfasst umfangreiche Daten des kardiovaskulären Systems.

Vorläufer der Ergometer gibt es schon gegen Ende des 18. Jahrhunderts. In Deutschland werden im 19. Jahrhundert die ersten Ergometer gebaut. Der Arzt C. Speck wird zu einem Pionier auf diesem Gebiet. Sowohl Fahrrad-, als auch Laufbandergometer werden zwischen dem 19. und 20. Jahrhundert produziert. Heute gibt es auch Ruderergometer, Schwimmkanalergometer oder Paddelergometer. Neben den Stufentests wird die Leistungsmessung mittlerweile auch als Dauertest durchgeführt. Sowohl die Dokumentation von Querschnitts-, als auch Längsschnittuntersuchungen ist mit modernen Ergometern möglich.

Funktion, Wirkung & Ziele

Meist findet die Ergometrie im Rahmen der Sport- oder Arbeitsmedizin statt. Das Verfahren dient insbesondere diagnostischen oder prognostischen Zwecken. Speziell bei der Einschätzung von Herz- und Lungenerkrankungen finden ergometrische Tests im medizinischen Bereich statt. Im Rahmen eines Eignungstests wird über Ergometrie aber auch oft eine Leistungsdiagnostik für Sportler oder Patienten aus bestimmten Berufssparten erstellt.

Beispiele für solche Berufssparten sind die Feuerwehr, die Polizei oder die NASA. Über das Ergometer lässt sich der Leistungsstand eines Patienten exakt erfassen. Für Sportler wird auf Basis ergometrischer Tests so zum Beispiel oft ein Trainingsplan erstellt, der genau auf ihren persönlichen Leistungsstand zugeschnitten ist. In Rehabilitationseinrichtungen finden Ergometer außerdem oft als Trainingsgeräte Verwendung. Die Leistungsfähigkeit der Patienten lässt sich wegen der Reproduzierbarkeit ergometrischer Bedingungen über einen bestimmten Zeitraum hinweg erfassen und zuverlässig mit den Ausgangswerten vergleichen. Rehabilitationserfolge lassen sich auf diese Weise dokumentieren und aussagekräftig analysieren.

Unter Umständen kann das Ergometer auch als Dokumentationsinstrument für Krankheitsverläufe Verwendung finden. Der genaue Ablauf einer Ergometrie unterscheidet sich mit dem Einsatzbereich und dem Ergometer. Bei Leistungsdiagnostiken setzen die jeweiligen Arbeitsverbände oder Sportverbände in der Regel den Rahmen der Prüfung fest. Die Standardergometrie ist nach Abschluss der vorgegebenen Stufen beendet. Die Stufenergometrie steigert sich dagegen so lange in vorgegebenen Abständen, bis der Patient nicht mehr kann. Auf einem Fahrradergometer lässt sich die Leistung so alle drei Minuten zum Beispiel um 50 Watt steigern. Auf einem Laufband wird dagegen die Laufbandgeschwindigkeit in vorgegebenen Zeitabständen um 0,5 m/s erhöht. Während dieser gezielten Belastungen wird der Blutdruck des Patienten gemessen.

Bei der Ergometrie wird ein Leistungsprofil für das Herz- und Gefäßsystem eines Patienten erstellt.

In der medizinisch diagnostischen Ergometrie wird an das Ergometer in der Regel ein zusätzliches Gerät zur Protokollierung der Lungenfunktion angeschlossen. Ein Beispiel für ein solches Gerät ist das Ergospirometer. Im medizinischen Bereich entspricht die Ergometrie in der Regel einem Stufentest, der nach den Kriterien der WHO durchgeführt wird. Der Belastungszeitraum liegt zwischen neun und zwölf Minuten. Begonnen wird nach einem Ruhe-EKG im Normalfall mit 25 oder 40 Watt Belastung. Nach je zwei Minuten steigert der durchführende Arzt die Belastung beispielsweise um 25 Watt.

Die maximal zu erreichende Pulsfrequenz berechnet sich über die Formel 220 minus Alter des Patienten. Das Bruce-Protokoll dient bei der Durchführung auf dem Laufband meist als Standard-Protokoll. Bei Herzpatienten erlaubt die Ergometrie prognostische Rückschlüsse über die Lebenserwartung. Auch die Risiken einer Operation lassen sich auf diese Weise ermitteln. Die Leistungsfähigkeit eines Patienten wird abschließend meist als absoluter, aber auch relativer Wert zur Soll-Leistung angegeben.

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Risiken, Nebenwirkungen & Gefahren

Für den Patienten ist die Ergometrie mit Risiken verbunden. Tödliche Zwischenfälle treten nur selten auf. Die Medizin geht für tödliche Konsequenzen von einer Prävalenz zwischen eins zu 50 000 und eins zu 600 000 aus. Trotz der geringen Todesrate tritt gerade bei Herzpatienten manchmal Kammerflimmern während der Ergometrie auf.

Dieses Szenario kann unter Umständen den Einsatz eines Defibrillators erfordern. Teilweise erleiden Patienten während der Belastung auch einen Kreislaufkollaps. Trotz dieser möglichen Risiken spricht die Medizin von einer relativ sicheren Methode. Zu ernsthaften Zwischenfällen kommt es bei Belastungstests also vergleichsweise selten. Nichtsdestotrotz müssen die Kontraindikationen zur Ergometrie vorab genaustens in Erwägung gezogen werden. Eine instabile Angina pectoris erbietet Belastungstests genauso, wie ein akuter Herzinfarkt.

Auch Aortenaneurysmen, schwere Herzklappenfehler und Karditis sowie schwere Hypertonie oder Herzinsuffizienz gelten als Kontraindikationen. Wenn der Regelblutdruck des Patienten über 200/120 mmHg liegt oder Herzmuskelentzündungen vorliegen, sollten Ergometrien ebenso wenig Anwendung finden. Bestimmte Medikamente müssen Patienten vor einer Ergometrie gegebenenfalls absetzen. Anders als für viele andere Diagnostika sollte der Patient für die Ergometrie nicht nüchtern erscheinen, sondern zumindest ein Frühstück zu sich genommen haben. Nebenwirkungen der Ergometrie sind manchmal muskelkaterähnliche Symptome am Folgetag. Auch Schmerzen der Gelenke können vorkommen. Dasselbe gilt für vorübergehende Atemnot.

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Quellen

  • Greten, H., Rinninger, F., Greten, T. (Hrsg.): Innere Medizin. Thieme, Stuttgart 2010
  • Herold, G.: Innere Medizin. Selbstverlag, Köln 2016
  • Piper, W.: Innere Medizin. Springer, Berlin 2013

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