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Die Ergometrie aus sportwissenschaftlicher Sicht

Ergometrie und erfolgreiches Training gehen Hand in Hand

Geliebt, verschmäht, ausschlaggebend! Die Ergometrie ist viel mehr als ein To-do-Tool. Um die Bewegung als Medizin individuell und adäquat umsetzen zu können, braucht es die Ergometrie. Die wesentlichen Punkte, warum dies der Fall ist, soll dieser Beitrag etwas näherbringen.

Keypoints

  • Wichtig ist die Ausbelastung bei einer Ergometrie, wenn keine pathologischen Veränderungen auftreten.

  • Durch die Ausbelastung ergeben sich die richtigen Vorgaben, die die individuellen Intensitätsschwellen für einen positiven Belastungsreiz der körperlichen Aktivität ermöglichen.

  • Bei Patienten sollte eine entsprechende Intensität überschritten werden, um eine Unterforderung bei der körperlichen Aktivität in einen positiven Effekt der Bewegung umzukehren.

  • Intensitäten können verringert werden, um etwaige Rhythmusereignisse zu vermeiden.

Betrachten wir die Entwicklungen der letzten Jahre, so entstehen innerhalb der unterschiedlichen internationalen Fachgesellschaften (z.B. in der Europäischen Kardiologischen Gesellschaft oder der European Association of Preventive Cardiology) immer mehr Guidelines, in denen körperliches Training in der Prävention und Rehabilitation einen zentralen Stellenwert erlangen.1,2

Viele dieser Guidelines legen einen Fokus auf multidisziplinäre Teams, in denen den jeweiligen Fachpersonen eine zentrale Aufgabe innerhalb deren Kompetenzen zukommt. Sicherlich auch aufgrund der sich verändernden Anforderungen an das Gesundheitssystem wird der Bereich des „shared decision making“ immer relevanter, um die bestmögliche Betreuung zu gewährleisten. Gerade wenn es um den Aspekt der Bewegung und des Trainings in einer speziellen Gruppe wie z.B. Herzpatienten geht, sind physiologische Grundkenntnisse ausschlaggebend für den Erfolg dieser aktiven Therapie.

Ziel: effizientes (Reha-)Training

Körperliches Training, ja, aber die ständige Frage bleibt jene der richtigen Intensität, um eine Anpassung im Körper zu erzielen. Häufig wird hier das FITT-Prinzip als Trainingsgrundlage verwendet, welches für Frequenz, Intensität, Zeit und Typ der Übung steht. Hier befindet sich die wichtige Schnittstelle, wo u.a. Sportwissenschafter als Trainingstherapeuten im Rehabilitationsbetrieb die Therapien entsprechend der aktuellen körperlichen Verfassung und den physiologischen Voraussetzungen der Patienten umsetzen. Die Vorgaben, beruhend auf den aktuellen Guidelines, sind Ausgangspunkt und zentraler Baustein für ein effizientes (Reha-)-Training. An dieser Stelle kommt die Ergometrie ins Spiel, eine der wichtigsten Grundlagen für eine individuell adaptierbare Trainingsgestaltung.

Rolle der Erogmetrie

Die Ergometrie wird in der kardiologischen Abklärung klassisch in Form eines Belastungs-EKGs durchgeführt (Abb. 1). Analog zur Leistungsdiagnostik bei Hobby- oder Freizeitsportlern, wo anhand einer Laktat- oder Spiroergometrie die Trainingsbereiche definiert werden, dient im Rehaprozess oder in der (Sport-)Kardiologie ein Belastungs-EKG als physiologische und leistungsdiagnostische Grundlage. Sie erlaubt es, in Kombination mit einer Laktat- oder spiroergometrischen Messung, für jeden Einzelnen die Intensitäten entsprechend den körperlichen Belastungsgrenzen zu wählen.

Wagen wir den Blick auf die entsprechenden Guidelines und Empfehlungen fürs Training, dann geben diese Belastungsintensitäten anhand von Schwellen in der Spiroergometrie, mittels Herzfrequenzbereichen (z.B. %HRR; diverse Herzfrequenzformeln) oder der Borg-Skala (RPE), vor. Den angestrebten Trainingseffekt erzielt man aber nur dann, wenn die zugrunde liegenden Daten auch dementsprechend erhoben wurden.

Voraussetzung für das Training ist, dass im Belastungs-EKG keine pathologischen Veränderungen auftreten (z.B. ST-Elevation, syst. Blutdruckabfall >10mmHg, Angina Pectoris, anhaltende ventrikuläre Tachykardie), welche zu einem Abbruch der Ergometrie führen. Für eine optimale Trainingsintensität wird die Ergometrie dann bis zur maximalen Belastung durchgeführt.3 Nur so können die für eine erfolgreiche Trainingsempfehlung benötigten individuellen Intensitätsschwellen richtig definiert und gesetzt werden. Und nur dann sind die physiologischen und metabolischen Prozesse in Hinblick auf die Trainingsintensität und die Erholung entsprechend abschätzbar und gemäß einer sinnvollen Trainingsplanung umsetzbar. Ein Erreichen oder Überschreiten einer berechneten Sollleistung oder maximalen Herzfrequenz stellt grundsätzlich keinen Abbruchgrund dar.4

Wozu eine Ausbelastung?

Die Ausbelastung ist erstens wichtig, um das Herz kardiologisch abzuklären, und zweitens, um die Intensitätsschwellen zu definieren. Dadurch kann man Unterforderungund Überforderung vermeiden. Im Körper gibt es unterschiedliche Formen der Energiebereitstellung. Je nach Art bzw. Intensität des Trainings, in Abhängigkeit der Dauer, läuft die Energiebereitstellung differenziert nach Energieträger (ATP, Kreatinphosphat, Kohlenhydrate, Fette oder Eiweiße) und Stoffwechsel (aerob oder anaerob [a]laktazid) ab. An diesen Parametern orientiert sich nicht nur die Art des Trainings, sondern auch die Regeneration, die z.B. bei einer stationären Rehabilitation eine nicht unwesentliche Rolle spielt.

Sport und Bewegung werden häufig als Ergänzung zu einer Pharmakotherapie ausgeübt. Gerade beim Ausdauertraining hat sich in letzter Zeit einiges verändert, sodass sich neben dem konstanten Ausdauertraining auch das intensivere „High intensity“-Intervalltraining (HIIT) immer größerer Beliebtheit erfreut und auch durchaus in der Kardiologie Anwendung findet.

Die Motivation ist ein entscheidender Faktor, wenn wir im Training die Compliance und Adhärenz betrachten. Diese kann durch abwechslungsreiches, effektives Training nur davon profitieren. Die unterschiedlichen Anwendungsformen des HIIT erfordern ein entsprechendes Wissen der individuellen Schwellen, um die Intensitäten der HIIT-Intervalle individuell setzen zu können bzw. bei manchen Erkrankungen (z.B. der hypertrophen Kardiomyopathie) ein zu intensives Training aufgrund einer vermehrten Katecholaminausschüttung zu vermeiden.

Spiroergometrie – Goldstandard, aber schwierig umsetzbar

Die Spiroergometrie, der Golden Standard, wäre für die Festlegung der Trainingsintensitäten über viele Patientengruppen hinweg ideal, ist aber in manchen Bereichen nicht umsetzbar. Hier wären Intensitätsbestimmungen anhand von Laktatwerten eine einfache und verbreitet anwendbare Alternative. Zusätzlich sollte bei jeder Ergometrie das Belastungsempfinden (RPE) anhand der Borg-Skala erhoben werden, welches im Anschluss routinemäßig in den Trainingseinheiten erfragt wird. Dass die vielverbreiteten Vorgaben anhand fixer Prozentwerte wie z.B. bei der Herzfrequenz nicht den trainingswirksamen Reiz erzielen, konnte in einem sehr aktuellen Paper deutlich gezeigt werden.5 So ergab sich bei Blutdruckpatienten, von denen ein Großteil medikamentös behandelt wird, dass 58% der Patienten den Intensitätsbereich, der für einen positiven Effekt des Trainings Voraussetzung ist, nicht erreichen, da die Empfehlungen anhand der %-HRR-Formeln nicht adäquate Empfehlungen ergaben.

Trainingsbegleitung erforderlich

Egal ob Hobbysportler oder Rehapatient, die Grundlagen, auf denen die optimale Trainingssteuerung basiert, ist bei allen gleich: aus der Ergometrie die individualisierten Bewegungs- und Trainingsvorgaben abzuleiten. Für das Outcome und vor allem auch für den längerfristigen Erfolg ist die Steuerung der Intensität während des Trainings essenziell und muss regelmäßig „nachkorrigiert“ werden.2 Somit ist neben der richtigen Trainingsintensität am Anfang (auch hinsichtlich Compliance) das Monitoring des Therapieverlaufs entscheidend, um in die Patientenentwicklung und physiologischen Veränderungen bei chronischen Erkrankungen adäquat eingreifen zu können. Um Trainingsvorgaben optimal umsetzen zu können, aber sie auch entsprechend der individuellen Voraussetzungen und der physischen und psychischen Rahmenbedingungen zu gewährleisten, ist ein Fachwissen im Bereich der Trainings- und Bewegungswissenschaft erstrebenswert (z.B. Bewegungsphysiologie, Biomechanik, Bewegungswissenschaft, Psychologie).6

Fazit

Aufbauend auf den Grundlagen der Energiebereitstellung, der individuellen körperlichen Fitness bzw. möglicher kardiologischer Erkrankungen ist und bleibt die Ergometrie der bevorzugte Baustein, der körperliches Training in der Prävention und Rehabilitation als perfekte Ergänzung zur pharmakologischen Therapie erscheinen lässt.3 So könnten unterschiedliche Formen des Trainings effektiv umgesetzt werden, sodass die Bewegung ihren Teil zur Behandlung beitragen kann.

1 Wilhelm et al.: EAPC core curriculum for preventive cardiology. Eur J Prev Cardiol 2021; zwab017. doi: 10.1093/eurjpc/zwab017. Online ahead of print. PMID: 33791783 2 Halle & Hambrecht: Körperliches Training in der Kardiologie – die Intensität ist entscheidend. Kardiologe 2016; 10: 170-175 3 Sirico et al.: Exercise stress test in apparently healthy individuals - where to place the finish line? The Ferrari corporate wellness programme experience. Eur J Prev Cardiol 2019; 26(7): 731-8 4 Wonisch et al.: Praxisleitlinien Ergometrie. J Kardiol 2008; 15 (Supplementum A – Praxisleitlinien Ergometrie): 3-17 5 Anselmi et al.: The importance of ventilatory thresholds to define aerobic exercise intensity in cardiac patients and healthy subjects. Scand J Med Sci Sports 2021; 31: 1796-1808 10.1111/sms.14007 6 Jones et al.: Charter to establish clinical exercise physiology as a recognised allied health profession in the UK: a call to action. BMJ Open Sport & Exercise Medicine 2021; 7: e001158

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