Kursbuch Spiroergometrie E-Book

• Herausgeber: Thieme
• Kategorie: Fachliteratur
• Sprache: Deutsch

Seitenzahl: 1077

Veröffentlichungsjahr: 2014

Beschreibung

• Welche Informationen liefert die Spiroergometrie?
• Welche Indikationen und Einflussfaktoren gibt es?
• Wie komme ich von der Information zum Befund?
• Wie komme ich vom Befund zur korrekten Diagnose?
• Detaillierte Erläuterung der 9-Felder Graphiken von Wasserman
• Spezielle Anwendungsmöglichkeiten, z.B. bei Herzinsuffizienz, im Breiten- und Leistungssport, in der Rehabilitation und zur Begutachtung
• Mit vielen Beispielen aus der Praxis

Neu in der 3. Auflage:

• Inert Gas Rückatmung
• Präoperative Risikoabschätzung nach den aktuellen Leitlinien 2013
• Mobile Spiroergometrie

Leseprobe

Kursbuch Spiroergometrie

Technik und Befundung verständlich gemacht

Rolf F. Kroidl, Stefan Schwarz, Burghart Lehnigk, Jürgen Fritsch

Daniel Dumitrescu, Andreas Greiwing, Alfred Hager, Wildor Hollmann, Katharina Meyer, Katharina Meyer, Ralph Schomaker, Hubert N. Trötschler, Karlman Wasserman

3., vollständig überarbeitete und erweiterte Auflage

507 Abbildungen

Widmung

Die Herausgeber und Mitarbeiter des Kursbuch Spiroergometrie danken den Professoren

Karlman Wasserman und Wildor Hollmann

für Forschung und Lehre

The editors and contributors to the Kursbuch Spiroergometrie gratefully acknowledge research and teaching to professors

Karlman Wasserman and Wildor Hollmann

Vorwort und Dank zur 3. Auflage

Dürfen wir uns Illusionen hingeben, z.B. der, ein Kursbuch zur Spiroergometrie mit nahezu „Ewigkeitswert“ fehlerfrei zu erstellen? Nein! Und das ist gut so.

2007 erschien die 1. Auflage, 2010 die 2. Auflage des Kursbuchs Spiroergometrie. In den Jahren seither haben wir viel dazugelernt, und so wird und soll es (hoffentlich!) auch weiterhin bleiben.

Die Gruppe der drei Herausgeber (Rolf F. Kroidl, Stefan Schwarz, Burghart Lehnigk) ist zu einer Vierergruppe geworden. Jürgen Fritsch – niedergelassener Kardiologe aus Köln – ist uns seit den frühen 90er Jahren in der Spiroergometrie eng und freundschaftlich verbunden. Er hat eine gewisse vormalige „Lungen-Lastigkeit“ effektiv auf das gebotene physiologische Gleichgewicht korrigiert.

Wir – das sind zum einen die Autoren, zum anderen die Gruppe der an der Spiroergometrie Interessierten, mit denen wir in Diskussion und Austausch sind. In den Spiroergometrie-Seminaren wird durch scheinbar „einfache“ Fragen Grundsätzliches angesprochen. Dies fördert unser Verständnis und unsere didaktische Klarheit. Der Versuch, etwas zu erklären, ist entscheidend zum eigenen vertiefenden Durchblick. Auf diese Partnerschaft möchten wir nicht verzichten. Dank an Querdenker und Nachfrager.

Auf den Jahrestreffen der Spiroergometrie-Arbeitsgruppe (www.ag-spiroergometrie.de) wurden wir seit Erscheinen der 1. Auflage (2007) überreichlich mit sehr anregenden Themen konfrontiert, mit „neuen Parametern“ und unerwarteten Einwänden. Kurz, Spiroergometrie ist und bleibt spannend. Wir erleben eine den (künstlich-formalen) Facharztrahmen übergreifende Diskussion und die Offenheit, miteinander zu lernen. Dank an alle Beteiligten.

Bei dem Jahrestreffen 2014 (in Köln) hatten wir die Ehre, beide Väter der Spiroergometrie gemeinsam zu begrüßen. Mit Freude widmen wir dieses Kursbuch unseren Lehrern Prof. Karlman Wasserman und Prof. Wildor Hollmann.

Der Versuch, ein etwas umfängliches Manuskript über vielfaches Korrekturlesen fehlerfrei zu bekommen, wird scheitern. Offensichtlich korrigiert man eine ganze Menge „nur“ subkortikal und nicht auf dem Papier, abgesehen davon, dass aufkommende Betriebsblindheit manche Ungereimtheiten und Stolpersteine gar nicht erkennen lässt. Zwei Kollegen haben mit spitzem Bleistift die 2. Auflage genau durchgelesen und haben uns Unklarheiten aufgezeigt und viele Anregungen hinterlassen. Dank an unsere Fachkollegin, Frau Dr. Ellen Böhm in Hannover, und an Herrn Frieder Grävemeyer auf der Insel Borkum.

Wir konnten in Bezug auf die 2. Auflage weitere Koautoren gewinnen, die in speziellen Kapiteln ihre Fachkunde einbringen. Daniel Dumitrescu gibt eine präzise Übersicht zum Stellenwert der Spiroergometrie bei pulmonaler Hypertonie (Kapitel 5.7). Hubert Trötschler verfügt in seiner lungenärztlichen Praxis über große praktische Erfahrungen bei Patienten mit hohem BMI, oft in Kombination mit Hypoventilation und Schlafapnoe (Kapitel 5.8.1). Dies trifft auch für Katharina Meyer zu, die die spiroergometrischen Daten bei Adipositas mit der damit verbundenen (Patho-)Physiologie in Kapitel 5.8.3 präsentiert. Überdies hat Katharina Meyer profunde Erfahrungen mit einer für uns noch weitgehend neuen Messmethodik: Die Möglichkeiten der Inertgas-Rückatmungsmethode (IGR-Methode) werden in Kapitel 5.4 ausgiebig beschrieben und kritisch gewürdigt. Neue – besser gesagt „erweiterte“ – Parameter in der Kardiologie werden in Studien erarbeitet. Deren pathophysiologischer Hintergrund eröffnet sich in dem Beitrag von A. Hager in Kapitel 3.7 (Sauerstofftransport und Spiroergometrie-Würfel); dieses Thema wird ergänzend auch von K. Meyer aufgegriffen (Kapitel 5.5: Hydraulische Herzleistung [Cardiac Power] und Kreislaufleistung [Circulatory Power]). Der klinische Mehrwert dieser „neuen Parameter“ wird in dem Beitrag „Klinische Anwendung der Spiroergometrie bei kardialen Krankheitsbildern“ (Kapitel 5.3) kritisch beleuchtet. Bewährt ist der spezielle Beitrag zur Spiroergometrie im Kindesalter von A. Hager (Kapitel 4.5) sowie der Einsatz dieser Methode bei „Gesunden“ und solchen, die gesund bleiben wollen, nämlich Spiroergometrie in der Präventiv- und Sportmedizin (Kapitel 5.10 von Ralph Schomaker und Andreas Greiwing).

Herzlichen Dank an die Koautoren.

Inhaltlich nicht einem konkreten Kapitel zugeordnet, aber für Struktur und fachlichen Inhalt unverzichtbar ist der Eintrag (man sagt jetzt meist „Input“) vieler Kolleginnen und Kollegen, die uns mit Hinweisen, Diskussionen, Nachfragen bereichert haben. Besonders möchten wir Walter Schwittai (Giebelstadt), Nikolaus Selzer (Lampertheim) und Andreas Kappos (Frankfurt) danken. Im wichtigen „Hintergrund“ hilft uns Holger Bestmann (Adendorf). Der Offenheit und dem freundschaftlichen Wohlwollen seitens der drei Sprecher und dem Geschäftsführer der Arbeitsgruppe Spiroergometrie sei gleichfalls Dank gezollt.

Alles Tun wäre „umsonst“, würden nicht beim Thieme Verlag in Stuttgart Frau Dr. Elisabeth Bouché und Frau Susanne Ristea die Fäden spinnen, unterstützt von Frau Marion Holzer. Ihnen und unserer Fachredakteurin Frau Dr. Merz-Schönpflug unser herzliches Dankeschön.

Stade, Hamburg, Großhansdorf und Köln

Dezember 2014

Rolf F. Kroidl

Stefan Schwarz

Burghart Lehnigk

Jürgen Fritsch

Geleitwort von Prof. Klaus F. Rabe

Das Kursbuch Spiroergometrie, welches hiermit in seiner 3. Auflage vor Ihnen liegt, ist längst zu einem Standardwerk geworden. Ehemals in der Herausgeberschaft von Dr. Rolf F. Kroidl, Stade, Dr. Stefan Schwarz, Harburg, und Dr. Burghart Lehnigk, Großhansdorf, liegt dieses Kursbuch nun vollständig überarbeitet, aktualisiert und erweitert vor. Durch die Mitherausgeberschaft von Dr. Jürgen Fritsch aus Köln finden sich verstärkt kardiologische Aspekte berücksichtigt, welche den Leserkreis in den Bereichen der Kardiologie und der Sportmedizin sicherlich noch weiter vergrößern werden.

In bewährter Weise ist das komplette Werk gut bebildert und die Kapitel werden ausführlich und anschaulich dargestellt. Es gibt neue Abschnitte, z.B. zur Inertgas-Rückatmungsmethode von Frau Prof. Katharina Meyer aus Bern, zur nicht invasiven HZV-Bestimmung sowie zu Aspekten der mobilen Spiroergometrie als auch dem zunehmenden Problemkreis der Adipositas. Besonders erwähnenswert sind die Ausführungen zur Risikobewertung bei Patienten mit Herzinsuffizienz in der präoperativen Beurteilung wie auch die Beiträge von Prof. K. Wasserman aus Los Angeles und Prof. Hollmann aus Köln zu den Anfängen der Spiroergometrie. Besonders hervorzuheben ist die Berücksichtigung der technischen Mitarbeiter im Spiroergometrielabor im Beitrag „Im Funktionslabor“. Dieses unterstreicht noch einmal in deutlicher Weise den Praxisbezug dieses Kompendiums.

Ich bin mir sicher, dass auch die 3. Auflage viele neue Leser finden wird und dass diejenigen, die bereits über die 1. und 2. Auflage verfügen, sich gerne über die angebotenen Neuigkeiten informieren wollen. Ich beglückwünsche ausdrücklich die Herausgeber Schwarz, Fritsch, Kroidl und Lehnigk, dieses Großprojekt erneut geschultert zu haben, und ich wünsche uns allen viel Lesevergnügen.

Prof. Klaus F. Rabe, Großhansdorf

Geleitwort von Priv.-Doz. Dr. Gunter Wiest

Die Spiroergometrie hat sich in den zurückliegenden Jahrzehnten zu einer im klinischen Alltag vieler Fachdisziplinen unverzichtbaren Standarduntersuchungsmethode entwickelt. Pneumologen, Kardiologen, Thoraxchirurgen, Herzchirurgen, Arbeitsmediziner, Rehabilitations- und Sportmediziner können durch diese Untersuchungsmethode wichtige differenzialdiagnostische Schlüsse ziehen und das Operationsrisiko ihrer Patienten einschätzen. Darüber hinaus ergeben sich vielfältige Einsatzmöglichkeiten auf einem breiten Indikationsfeld vom Leistungssport über die Rehabilitation bis hin zu einer exakten funktionellen Einschätzung in der Begutachtung.

Da die Methodologie und insbesondere die Interpretation der erhobenen Daten intellektuell anspruchsvoll ist, bestand mit wachsender Verbreitung der Spiroergometrie im klinischen Alltag die dringende Notwendigkeit eines einschlägigen Standardlehrbuchs. Zu den drei Autoren Rolf F. Kroidl, Stefan Schwarz und Burghart Lehnigk ist in der vorliegenden 3. Auflage Jürgen Fritsch dazugestoßen. Die vier Autoren sind überregionale Experten auf dem Gebiet der Spiroergometrie. Stefan Schwarz und Burghart Lehnigk als Leiter der Lungenfunktionslabore in den beiden großen pneumologischen Kliniken in Hamburg Harburg und in Großhansdorf bringen das Know-how der stationären Medizin, Rolf. F. Kroidl und Jürgen Fritsch aus der Herz-Lungen-Praxis in Stade bzw. aus der Praxis für Herz- und Kreislauferkrankungen in Köln bringen das Know-how der ambulanten Medizin ein. Schon die 1. Auflage aus dem Jahr 2007, die wegen der großen Nachfrage mehrfach nachgedruckt werden musste, hatte sich zum Standardlehrbuch entwickelt. Mit großem persönlichem Einsatz haben die Autoren jetzt die bereits didaktisch hervorragende 2. Auflage aus dem Jahr 2010 überarbeitet.

Mit der 3. Auflage haben die vier Autoren jetzt ein durch neue Kapitel abgerundetes, aktualisiertes und insbesondere durch zahlreiche Fallbeispiele didaktisch optimiertes Standardwerk vorgelegt. Unter anderem wurden klinisch hochrelevante Aspekte, wie z.B. die Kardiologie und die Kinderkardiologie, durch neue eigene Kapitel klar dargestellt. Die präoperative Funktionseinschätzung wurde nach neuesten Leitlinien überarbeitet und die Kapitel über Rehabilitation und Training deutlich erweitert. Durch das Einarbeiten von exemplarischen Fallbeispielen ist das Werk noch anschaulicher geworden. Großen Dank haben die Autoren dafür verdient, dass sowohl Studierenden als auch in der Klinik Tätigen ein praxisnahes und umfassendes Lehrbuch der Spiroergometrie zur Verfügung steht. Mittels brillanter Didaktik verbindet die 3. Auflage beispielhaft Wissenschaft mit durch Kasuistiken repräsentiertem klinischem Alltag. Daher bin ich sicher, dass die vorgelegte 3. Auflage den großen Erfolg der ersten beiden Auflagen noch bei Weitem übertreffen wird.

Priv.-Doz. Dr. med. Gunter Wiest, Hamburg-Harburg

Geleitwort von Prof. Karlman Wasserman

This monograph presents Spiroergometrie (Cardiopul-monary exercise testing, CPET or CPX) as a tool to grade and diagnose cause(s) of exercise limitation. It provides a physiological basis to the diagnosis of clinical disorders of exercise intolerance.

The book is logically divided into sections, starting with questions being asked of spiroergometrie tests. This is followed by methods of measurement with insight given on the workings of some of the measuring devices. This is further followed by discussion of fundamental mechanisms in exercise physiology. Then the authors present clinical cases, selected from their large clinical experience, to illustrate the pathophysiological behavior of disorders that cause exercise intolerance. Toward the end of the book, clinical applications of spiroergometrie, including differential diagnosis, grading of impairment, establishing prognosis in patients with heart failure, preoperative evaluation for surgical risk and the role of exercise in rehabilitation are discussed.

A special quality of this book is its clear illustrations, which, remarkably, simplify difficult concepts. The normal ventilatory and circulatory responses to exercise have been shown to be quantitatively coupled to the metabolic responses. Thus abnormal spiroergometrie responses can be readily distinguished from normal responses.

To examine the diagnostic possibilities causing exercise intolerance, this book features the 9 panel graphical array that examines cardiovascular (including heart, peripheral and pulmonary circulatory), lung and muscle metabolic functions, simultaneously. The 9-panel plots quantify key gas exchange variables, that can define which organ(s) of the gas transport system are normal and which are abnormal. These graphs are clearly illustrated, in color, so that the linkage can be made between the defect in physiology and the disease state. In the process of interpreting the pathophysiological basis of exercise intolerance and the diseases causing exercise limitation, the authors point out that the diagnostician should review all aspects of the spiroergometrie test, including those that measure cardiovascular function, ventilatory function, ventilation-perfusion mismatching and metabolic function, simultaneously, before diagnosing the cause of exercise intolerance. By so doing, diagnoses that might otherwise remain mysterious or unknown to the physician might be revealed.

Spiroergometrie focuses the investigative microscope to the most likely diagnosis or category of diagnoses.

In this monograph, the authors have selected excellent case examples to illustrate the spectrum of common diseases that cause exercise intolerance and the cluster of physiological responses to exercise associated with each. Through the features of the 9-panel graphical display, the reader can visualize and interpret those components of the gas transport system that are normal and those that are abnormal, thereby providing evidence-based clinical diagnoses that could account for the patient’s symptoms.

In summary, this is a very practical monograph for physicians who wish to learn how to perform and interpret cardiopulmonary exercise tests. The excellent illustrations and the willingness of the authors to diagram difficult concepts make this monograph relatively easy and even entertaining to read for those fluent in German.

Karlman Wasserman, M.D., Ph.D.

Inhaltsverzeichnis

Widmung

Vorwort und Dank zur 3. Auflage

Geleitwort von Prof. Klaus F. Rabe

Geleitwort von Priv.-Doz. Dr. Gunter Wiest

Geleitwort von Prof. Karlman Wasserman

Teil I Grundkurs

1 Klinischer Einsatz und Nutzen der Spiroergometrie

1.1 Einst und jetzt: Empirie versus Messtechnik

1.2 Welche Informationen liefert die Spiroergometrie?

1.2.1 Information für den Laien

1.2.2 Information für den Kollegen

1.2.3 Information für einen (pneumologischen / kardiologischen) Fachkollegen

1.3 Indikation, Fragestellung, Einflussfaktoren, Risiken

1.4 Zuverlässigkeit der Messwerte

1.5 Spiroergometrie im Soll und Haben

1.5.1 Liquidation

1.6 Spiroergometrie liefert ein komplexes Bild

1.7 Literatur

2 Technische und formale Grundlagen

2.1 Gerätekunde

2.1.1 Originäre Werte – abgeleitete Werte

2.1.2 Atemgase – Sensorik von O₂ und CO₂

2.1.3 (Atem-)Fluss und (Atem-)Volumen

2.1.4 Probenschlauch (Sample Line) und andere „Kleinigkeiten“

2.1.5 Datenflut und Mittelung der Werte

2.1.6 Standardisierung der Aufzeichnung

2.1.7 Formale Aspekte der 9-Felder-Grafik (9-FG) – konventionelle und „neue“ Darstellung der 9 Felder

2.1.8 Kalibration und Eichung, Validierung und Qualitätskontrolle

2.1.9 Speicherung der Daten und Kommunikation mit Kollegen

2.2 Messparameter

2.2.1 Basisgrößen und abgeleitete Größen

2.2.2 Zusammengesetzte Größen

2.2.3 Luftdruck / Barometerdruck: „Historie“

2.2.4 Anhang „Zweierlei Maß“

2.2.5 Begriffe und Definitionen (Glossar)

2.2.6 Darstellung weiterer Messwerte und abgeleiteter Größen, die bei der Spiroergometrie Anwendung finden (eine Übersicht)

2.3 O₂-Aufnahme und Belastungsprotokolle

2.3.1 O₂-Aufnahme

2.3.2 Abschätzung der O₂-Aufnahme in Ruhe und unter Belastung

2.3.3 Wirkungsgrad bei ergometrischen Belastungen

2.3.4 Soll-Leistung bzw. Soll-V̇O₂ (in Watt und V̇O₂) bei Übergewicht

2.3.5 Belastungsprotokolle

2.4 Portable Spiroergometrie – Einsatz in der Sport- und Arbeitsmedizin

2.4.1 Technischer Entwicklungsstand

2.4.2 Anwendungsbereiche

2.4.3 Belastungsprotokolle für die mobile Spiroergometrie

2.4.4 Limitationen

2.4.5 Erfahrungsbericht: Mobile Spiroergometrie in der Arbeitsmedizin

2.5 Sollwerte

2.5.1 Allgemeines

2.5.2 Normwerte der Leistung in Watt

2.5.3 Normwerte der maximalen O₂-Aufnahme

2.5.4 Formeln zur Errechnung der Soll-Watt-Belastung

2.6 „Navigationshilfe“ und Systematik der Auswertung für die 9-Felder-Grafik

2.6.1 Aufbau der 9-Felder-Grafik und Übersicht

2.6.2 Systematik der Auswertung, Vorgehen und Reihenfolge

2.7 Praxis im Funktionslabor: Ratgeber für Ärzte und Assistenzpersonal

2.7.1 Vorbereitung des Geräts

2.7.2 Vorbereitung des Patienten

2.7.3 Zeitfenster und zeitlicher Ablauf

2.7.4 Klinische Beobachtung und Quantifizierung von Luftnot und Erschöpfung (Borg-Skala)

2.7.5 Spirometriekriterien einer akzeptablen Durchführung

2.7.6 Blutgasanalyse und Spiroergometrie

2.7.7 Überprüfung der vorliegenden Messung auf Qualität und Plausibilität

2.8 Literatur

3 Physiologische Grundlagen (Rekapitulation ausgewählter Themen)

3.1 Physiologie und Pathophysiologie der pulmonalen Adaptation

3.1.1 Weg des O₂ „von der Nase zum Mitochondrium“ – Modell der 3 Zahnräder

3.2 Exkurs in die Atemphysiologie und Lungenfunktionsdiagnostik

3.2.1 Ventilation und Atemmechanik

3.2.2 Diffusion

3.2.3 Mismatch, Ventilations-Perfusions-Verhältnis

3.2.4 O₂-Transport

3.2.5 Blutgasanalyse und Spiroergometrie

3.3 Physiologie und Pathophysiologie der muskulären Adaptation

3.3.1 Allgemeine Muskelphysiologie

3.3.2 Spiroergometrie und Muskulatur

3.3.3 Periphere Muskulatur

3.3.4 Muskelfasern

3.4 Physiologie und Pathophysiologie der kardiozirkulatorischen Adaptation

3.4.1 Physiologie und Pathophysiologie der Kardiozirkulation

3.4.2 Pathophysiologie der Herzinsuffizienz: Aspekte zur Spiroergometrie

3.5 Stoffwechsel – Energiebereitstellung

3.5.1 Begriffe: RER – R – RQ – innere und äußere Atmung

3.5.2 Energiegewinnung

3.5.3 RER unter Belastung

3.5.4 Ventilatorische Schwellen (VT1, VT2) (physiologische Basis)

3.6 Spiroergometrische Bestimmung der aerob-anaeroben Schwelle (VT1 und VT2)

3.6.1 Definitionen und Übersicht

3.6.2 Warum ist die Bestimmung der VT1 und VT2 wichtig?

3.6.3 Wie werden VT1 und VT2 bestimmt?

3.6.4 Theorie und Praxis

3.6.5 Zusammenfassung zur aerob-anaeroben Schwelle

3.7 Sauerstofftransport (V̇O₂) und Spiroergometrie-Würfel

3.7.1 Energie- und Sauerstoffspeicher

3.7.2 Sauerstoffaufnahme

3.7.3 Sauerstoffpuls

3.7.4 Herzarbeit, Herzleistung, Kreislaufarbeit, Kreislaufleistung

3.8 Pathophysiologie der Dyspnoe

3.8.1 Einleitung und Versuch einer Definition

3.8.2 Language of Breathlessness

3.8.3 Modell der Wahrnehmung und Verarbeitung von Dyspnoe

3.8.4 Dyspnoe im Kontext kardiopulmonaler Erkrankungen

3.8.5 Dyspnoe im Spiegel der Spiroergometrie

3.9 Literatur

Teil II Aufbaukurs

4 9-Felder-Grafiken nach Wasserman

4.1 9-Felder-Grafik (9-FG) nach Wasserman – klassische und „neue“ Version (2013)

4.2 Aufbau der 9-Felder-Grafik und Einführung

4.3 9-Felder-Grafik: Felder zur Zirkulation und Leistung

4.3.1 Kardiozirkulatorische Felder im Überblick

4.3.2 Feld 3: V̇O₂ – V̇CO₂ – Rampe – RER

4.3.3 Feld 2: Herzfrequenz – O₂-Puls – Herzfrequenzreserve

4.3.4 Feld 5: V̇CO₂/V̇O₂ – HR/V̇O₂ – V-Slope – HR-Korridor

4.3.5 Feld 8: Respiratory Exchange Rate (RER) – Atemreserve (BR) – Laktatkurve

4.4 9-Felder-Grafik: Felder zur Ventilation

4.4.1 Ventilatorische Felder im Überblick

4.4.2 Feld 1: V̇E – Rampe – (BR)

4.4.3 Feld 7: VT – V̇E – BF– Isoplethen – BR

4.5 9-Felder-Grafik: Felder zur Atemeffizienz (Atemökonomie) und zum Gasaustausch

4.5.1 Felder zur Atemeffizienz und zum Gasaustausch im Überblick

4.5.2 Atemeffizienz in Feld 4 und Feld 6: V̇E – V̇CO₂ – Slope – Intercept

4.5.3 Feld 4

4.5.4 Feld 6

4.5.5 Feld 9: Gasaustausch

4.6 Spiroergometrie bei Kindern

4.6.1 Belastungsformen: Laufband versus Fahrrad

4.6.2 Abbruchkriterien

4.6.3 Besonderheiten in der Auswertung

4.6.4 Normwerte Sauerstoffaufnahme

4.7 Befunddokumentation – Standardisierung und Befundmitteilung im Arztbrief

4.7.1 Spiroergometriebericht: Wie, an wen und warum?

4.7.2 Spiroergometriebericht: Was sollte er enthalten?

4.7.3 Beispiel eines Berichtes

4.8 Atemstrategien

4.8.1 Strömungsbegrenzung und Flussreserve

4.8.2 Normalbefund

4.8.3 Obstruktive Ventilationsstörungen

4.8.4 Restriktive Ventilationsstörungen

4.8.5 Sonderfälle

4.9 Schemata charakteristischer 9-Felder-Grafiken

4.9.1 Normalbefund

4.9.2 Lungenfibrose

4.9.3 COPD und dynamische Überblähung

4.9.4 Linksherzinsuffizienz (NYHA III–IV)

4.9.5 Pulmonale Hypertonie (PH) und chronische thromboembolische pulmonale Hypertonie (CTEPH)

4.9.6 Schwere Adipositas mit Hypoventilation

4.9.7 Charakteristika von Sonderfällen (ohne Grafiken)

4.10 Literatur

5 Spezielle Themen: „Gut zu wissen“

5.1 Wie schätze ich die vermutliche Leistungsfähigkeit des Probanden / Patienten ein?

5.1.1 Übersicht

5.1.2 Vorgehen in der Praxis

5.1.3 Literatur

5.2 Spiroergometrie und präoperative Risikoabschätzung

5.2.1 Bedeutung

5.2.2 Risikoeinschätzung vor nicht kardiochirurgischen Eingriffen

5.2.3 Operationsrisiken bei großer Abdominalchirurgie

5.2.4 Risiken bei lungenresezierenden Eingriffen

5.2.5 Literatur

5.2.6 Leitlinien

5.3 Klinische Anwendung der Spiroergometrie bei kardialen Krankheitsbildern

5.3.1 Übersicht

5.3.2 Herzinsuffizienz

5.3.3 Koronare Herzerkrankung

5.3.4 Erworbene Herzklappenvitien

5.3.5 Komplexe angeborene Herzfehler

5.3.6 Literatur

5.4 Methodik und klinische Anwendung der Inertgas-Rückatmungsmethode

5.4.1 Nicht invasive Methoden zur Bestimmung von pulmonalem Blutfluss, Schlagvolumen, Herzzeitvolumen und assoziierten Parametern im Rahmen der Spiroergometrie

5.4.2 Traditionelle Methoden zur Bestimmung von Herzzeitvolumen und arterio-venöser O₂-Ausschöpfung

5.4.3 Inertgas-Rückatmungsmethode

5.4.4 Spiroergometrische Differenzialdiagnostik – klinischer Informationsmehrwert der Inertgas-Rückatmungsmethode

5.4.5 Anwendung in der kardiozirkulatorisch-pulmonal-muskulären Differenzialdiagnostik

5.4.6 Literatur

5.5 Hydraulische Herzleistung (Cardiac Power) und Kreislaufleistung (Circulatory Power)

5.5.1 Circulatory Power, Circulatory Stroke Work und Exercise Cardiac Power

5.5.2 Variablen der Herzleistung aus der kombinierten Spiroergometrie und Hämodynamikmessung

5.5.3 Literatur

5.6 Spiroergometrie in der Rehabilitation

5.6.1 Allgemeine Gesichtspunkte der Spiroergometrie in der Rehabilitation

5.6.2 Einsatz der Spiroergometrie in der Rehabilitation bei pneumologischen Krankheiten (speziell COPD)

5.6.3 Training in der Rehabilitation bei Herzinsuffizienz – Die Bedeutung der Spiroergometrie

5.6.4 Literatur

5.7 Spiroergometrie bei pulmonaler Hypertonie

5.7.1 Pulmonale Hypertonie – ein heterogenes Erkrankungsspektrum

5.7.2 Diagnostik

5.7.3 Verlaufs- und Therapiekontrollen

5.7.4 Risikostratifizierung und prognostische Einschätzung

5.7.5 Literatur

5.8 Spiroergometrie bei Adipositas

5.8.1 Adipositas – Erfahrungen aus der (pneumologischen) Praxis

5.8.2 Auswirkung eines hohen BMI auf die Atemmechanik und problematischer Bezug auf V̇O₂-Sollwerte

5.8.3 Adipositas – Beurteilung der Leistungsfähigkeit und Risikostratifikation aus kardiozirkulatorischer Sicht

5.8.4 Literatur

5.9 Spiroergometrie in der Begutachtung, bei Bewertung und Beurteilung

5.9.1 Übersicht

5.9.2 Welche Informationen liefert die Spiroergometrie bei der Bewertung und Beurteilung?

5.9.3 Spezielle Krankheitsbilder in der Begutachtung

5.9.4 Literatur

5.10 Sport- und Präventivmedizin: Spiroergometrie in der Ausdauerleistungsdiagnostik

5.10.1 Einführung

5.10.2 Testbedingungen und Ausbelastung in der Sportmedizin

5.10.3 Schwellenbestimmung mittels Spiroergometrie und Laktatmessung

5.10.4 Definition von Trainingszonen

5.10.5 Einsatzindikationen von Trainingszonen

5.10.6 V̇O₂ und Energieverbrauch

5.10.7 Beurteilung sportlicher Ausdauerleistungsfähigkeit

5.10.8 Präventivmedizinische Effekte verschiedener Trainingsmethoden

5.10.9 Literatur

Teil III Abschlusskurs

6 Standards bei der Durchführung der Spiroergometrie

6.1 Formale Aspekte

6.1.1 Indikationen

6.1.2 Stellenwert der Blutgasanalyse

6.1.3 Abbruchkriterien

6.1.4 Ziel des Belastungstests

6.1.5 Apparative Voraussetzungen

6.2 Einflussfaktoren

6.2.1 Belastungsform und -art

6.2.2 Komponenten im Belastungsverlauf

6.2.3 Rampenhöhe und Belastungsdauer

6.3 Standards während der Belastung

6.3.1 Intrabreath-Manöver

6.3.2 Blutgase

6.3.3 Standardisierung der Belastungsgrafiken

6.3.4 Plausibilitätsprüfungen während und nach CPET

6.4 Auswertung und Befundweitergabe

6.4.1 Auswertung

6.4.2 Befundweitergabe

6.4.3 Kommunikation über Befunde

6.5 Literatur

7 Fallbeispiele

7.1 Technische und formale Fallstricke

7.1.1 Beispiel 1: Ungünstige Skalierungen und Belastungsform verhindern die Erkenntnis

7.1.2 Beispiel 2: Kooperation (Hypo- und Hyperventilation)

7.1.3 Beispiel 3: RER (RQ) nicht plausibel – Fehler im Gasanalysator

7.1.4 Beispiel 4: RER (RQ) nicht plausibel – Fehler beim Eingeben von Zahlenwerten der Eichgase ins System

7.1.5 Beispiel 5: RER zu hoch – anhaltend hohe RER, kein Leertreten

7.1.6 Beispiel 6: O₂-Sensor liefert zu niedrige Messwerte

7.1.7 Beispiel 7: Nicht adäquate Ventilation wegen Undichtigkeit der Maske

7.1.8 Beispiel 8: Wechsel von Nasen- zu Mundatmung, unkorrekte Reihenfolge der BGA-Eingaben, Fokussierung auf einzelne Felder

7.1.9 Beispiel 9: Sample Line (Probenschlauch) verstopft

7.2 Kasuistiken – Sonderfälle

7.2.1 Kasuistik 1: Beratung zum Freizeitsport

7.2.2 Kasuistik 2: CPET und Anämie (Oberlappenkarzinom und Kolonpolypen)

7.2.3 Kasuistik 3: Spiroergometrie in 1300 und in 4300 m Höhe

7.2.4 Kasuistik 4: Völlige Leistungsschwäche bei mitochondrialer Myopathie (Enzymstörung in der Atmungskette)

7.2.5 Literatur

7.3 Kasuistiken mit vorwiegend pneumologischer Problematik

7.3.1 Kasuistik 1: Alveolarproteinose (Alveoläres Füllungssyndrom)

7.3.2 Kasuistik 2: Bullöses Lungenemphysem vor und nach Lungenvolumenreduktion (LVR)

7.3.3 Kasuistik 3: Intrinsic Asthma mit Hypoventilation

7.3.4 Kasuistik 4: Multiple AV-Malformationen

7.3.5 Kasuistik 5: Sarkoidose, Verlaufskontrolle unter Therapie

7.3.6 Kasuistik 6: Hypoventilation bei zentraler Atemantriebsstörung und Schlafapnoe-Syndrom

7.3.7 Kasuistik 7: Hypoventilation bei extrathorakaler Stenose (subglottisches Lymphom)

7.3.8 Kasuistik 8: Lungentransplantation (LTX) bei COPD

7.3.9 Kasuistik 9: Operation eines Bronchialkarzinoms bei ausgedehntem Lungenemphysem

7.3.10 Kasuistik 10: Bronchialkarzinom: Totraumventilation – präoperative Risikobewertung

7.3.11 Kasuistik 11: Ventilatorische Limitierung bei Lungenfibrose (UIP-Muster)

7.3.12 Kasuistik 12: Ventilatorische Limitierung bei Langerhans-Zell-Histiozytose (LCH)

7.3.13 Literatur

7.4 Kasuistiken mit vorwiegend kardiologischer Problematik

7.4.1 Kasuistik 1: Freizeitsportler mit Herzrhythmusstörung

7.4.2 Kasuistik 2: Präoperative Beurteilung, Pneumektomie

7.4.3 Kasuistik 3: Chronisch thromboembolische pulmonale Hypertonie (CTEPH)

7.4.4 Kasuistik 4: Idiopathische pulmonale Hypertonie vor und unter Therapie

7.4.5 Kasuistik 5: Asylbewerber mit Leistungsschwäche, Kooperationsmangel? – Sarkoidose mit Beteiligung von Herz und Lunge

7.4.6 Kasuistik 6: Ironman mit Herzleiden (DCM und HTX bei einem Leistungssportler)

7.4.7 Kasuistik 7: Univentrikuläres Herz (Single Ventricle)

7.4.8 Kasuistik 8: Herzinsuffizienz bei dilatativer Kardiomyopathie, EOV?

7.4.9 Kasuistik 9: Hochgradige pseudoasymptomatische Aortenklappenstenose

7.4.10 Kasuistik 10: Leistungseinschränkung bei operiertem Ventrikelseptumdefekt

7.4.11 Kasuistik 11: Koronare Herzerkrankung und Bronchialkarzinom

7.4.12 Kasuistik 12: Herzinsuffizienz, Pleuraerguss, Niereninsuffizienz und Lymphadenopathie

7.4.13 Literatur

7.5 Sport- und Fitnessberatung

7.5.1 Kasuistik 1: Spiroergometrie in der Trainingsberatung

7.5.2 Kasuistik 2: Indirekte Kalorimetrie zur Wettkampfplanung bei einem Triathleten

7.6 Arbeitsmedizin und Bewertung / Begutachtung

7.6.1 Kasuistik 1: Asbestose mit schwerer Restriktion

7.6.2 Kasuistik 2: Laryngeale und tracheale Stenose mit Hypoventilation

7.6.3 Kasuistik 3: Spiroergometrie in der Arbeits- und Sozialmedizin: Studie Leistungserfordernis im „Housekeeping“

7.6.4 Literatur

Teil IV Anhang

8 Überprüfen Sie Ihr Wissen

8.1 Fragen

8.1.1 Gerätekunde, Messtechnik, Praxis im Funktionslabor

8.1.2 O₂-Aufnahme und Belastungsprotokolle

8.1.3 Gasaustausch

8.1.4 Atemmechanik

8.1.5 Muskelkraft

8.1.6 Herzinsuffizienz

8.1.7 Stoffwechsel

8.1.8 Aerob-anaerobe Schwelle

8.1.9 Dyspnoe

8.1.10 9-Felder-Grafik – Zirkulation und Leistung

8.1.11 9-Felder-Grafik – Ventilation

8.1.12 9-Felder-Grafik – Gasaustausch

8.1.13 Wie schätze ich die Belastbarkeit des Probanden/Patienten ein?

8.1.14 Risikoabschätzung, z.B. vor Operationen

8.1.15 Spiroergometrie bei Herzinsuffizienz

8.1.16 Spiroergometrie und Rehabilitation

8.1.17 Spiroergometrie und Begutachtung

8.2 Antworten

8.2.1 Gerätekunde, Messtechnik, Praxis im Funktionslabor

8.2.2 O₂-Aufnahme und Belastungsprotokolle

8.2.3 Gasaustausch

8.2.4 Atemmechanik

8.2.5 Muskelkraft

8.2.6 Herzinsuffizienz

8.2.7 Stoffwechsel

8.2.8 Aerob-anaerobe Schwelle

8.2.9 Dyspnoe

8.2.10 9-Felder-Grafik – Zirkulation und Leistung

8.2.11 9-Felder-Grafik – Ventilation

8.2.12 9-Felder-Grafik – Gasaustausch

8.2.13 Wie schätze ich die Belastbarkeit des Probanden/Patienten ein?

8.2.14 Risikoabschätzung, z.B. vor Operationen

8.2.15 Spiroergometrie bei Herzinsuffizienz

8.2.16 Spiroergometrie und Rehabilitation

8.2.17 Spiroergometrie und Begutachtung

9 Weiterführende Informationen

9.1 Fitnesskategorien, Sollwerte für die maximale Leistung, Leistungseinschätzung

9.2 Kardiologische Einschätzung

9.3 Spezielle Parameter zur Spiroergometrie

9.4 Maximale Sauerstoffaufnahme und maximale Leistung

9.4.1 Formeln für Errechnung der Soll-Watt-Belastung

9.4.2 Formeln zur Berechnung der maximalen V̇O₂

9.4.3 Formeln zur Berechnung der maximalen V̇O₂/kg Körpergewicht

9.5 Literatur

10 Historische Aspekte

10.1 Spiroergometrie in Deutschland – Wie es war und wie es ist

10.1.1 Kurze Darstellung der Geschichte von Belastungsuntersuchungen

10.1.2 Die aerob-anaerobe Schwelle

10.1.3 Fazit

10.2 How It Really Happened – Exercise Gas Exchange, Breath-by-Breath

11 Ein persönliches Nachwort zur Spiroergometrie-Arbeitsgruppe

Teil V Vorsatz und Nachsatz

12 Abbildungen

Anschriften

Sachverzeichnis

Impressum

Teil I Grundkurs

1  Klinischer Einsatz und Nutzen der Spiroergometrie

2  Technische und formale Grundlagen

3  Physiologische Grundlagen (Rekapitulation ausgewählter Themen)

1 Klinischer Einsatz und Nutzen der Spiroergometrie

Das Wichtigste in Kürze

In Kapitel 1 stellen wir die Spiroergometrie (für Laien, für Kollegen und für Fachkollegen) vor und besprechen die Indikation (den Nutzen), die Abwägung zum Aufwand und zu denkbaren Risiken. Bei aller Akzeptanz der Methode möchten wir auch die gebotene kritische Distanz zu messtechnisch erhobenen Werten bestärken. Das „Werkzeug Spiroergometrie“ ist ohne klinische Gesamtschau und ohne stetiges Hinterfragen von Plausibilitäten unvollständig und möglicherweise irreführend. Bei immer „schöner und gefälliger“ aufbereiteten Grafiken, Flussdiagrammen und Tabellen ist es besonders wichtig, sich sehr einfache Fragen nach der Generierung von Messwerten und deren Fallstricken zu stellen (Kap. ▶ 1.4).

Die klinische Grundlage (Kap. ▶ 1.3) wird ergänzt durch eine sehr kurz gehaltene betriebswirtschaftliche Darstellung des „Soll und Habens“ (Kap. ▶ 1.5) als – leider – unverzichtbarer Teil unserer Arbeit, sei es in der Praxis oder der Klinik. Die Vergänglichkeit von Informationen zu Abrechnungsmodalitäten ist hierbei allen gegenwärtig.

1.1 Einst und jetzt: Empirie versus Messtechnik

Einst Professor Adalbert Huzly (ehemals Klinik Schillerhöhe in Gerlingen bei Stuttgart) bronchoskopiert in den 1970er Jahren einen Patienten (▶ Abb. 1.1). Eine Lungenoperation ist geplant. Am Nachmittag vor dem Operationstermin macht Professor Huzly eine Visite, denn er will sehen, ob sein Patient auch funktionell operabel ist. Dazu geht er mit ihm über die Station, beide ersteigen sodann 3 Etagen im Treppenhaus. Jetzt ist Professor Huzly überzeugt, dass eine Operation möglich ist.

Abb. 1.1 Prof. A. Huzly, Klinik Schillerhöhe Gerlingen (Foto mit freundlicher Genehmigung von Prof. R. Dierkesmann).

Jetzt Der Operationskandidat wird im Funktionslabor untersucht, dort durchläuft er eine aufwendige Diagnostik mit kardiologischer und pneumologischer Fragestellung. Auch eine Spiroergometrie wird durchgeführt. Im Zweifelsfall wäre noch ein Termin beim Nuklearmediziner auszumachen zwecks Ventilations-/Perfusions-Studien. Die Übereinstimmung mit aktuellen Leit- und Richtlinien wird überprüft. Jetzt ist das Team überzeugt, dass eine Operation möglich ist.

Vergleich Betrachtet man „einst“ und „jetzt“, erheben sich folgende Fragen:

„Fortschritt oder Redundanz?“

„Empirie oder Leitlinien?“

Alle in diesem Bereich tätigen Ärzte wünschen sich, ähnlich souverän und kenntnisreich entscheiden zu können wie unsere klinischen Lehrer aus „alten Zeiten“. Es ist jedoch anzunehmen, dass auch früher der klinische Blick und die Erkenntnis nicht als „Gnade vom Himmel fielen“, sondern sich mühsam aus der Praxis und den ihr innewohnenden Fehlern entwickelten.