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Internistische Sportmedizin- WS 05- Pokan 1. Systeme der körperlichen Leistungsfähigkeit Drei Systeme sind für die körperliche Leistungsfähigkeit notwendig: LUNGE Sauerstoffaufnahme Kohlendioxydabgabe HERZ- KREISLAUFSYSTEM PERIPHERE MUSKULATUR Gastransport im Blut (Gasaustausch) Energieproduktion in den Mitochondrien Weißt eines dieser Systeme einen Mangel auf, ist es der leistungslimitierende Faktor. Das System Lunge kann nicht trainiert werden. Eine klassische Hypertrophie ist nicht möglich. Das System Lunge ist ausreichend (auch für hoch Ausdauertrainierte) dimensioniert. Soll eine bessere Funktion erreicht werden, kann lediglich die Auslastung optimiert werden. Nicht verwendete Alveolen werden aktiviert. Ein Nichttrainierter kommt theoretisch mit einem Lungenflügel aus. Die Lunge ist in den meisten Fällen nicht leistungslimitierend. Nut bei Hochausdauertrainierten kann der Atemgrenzwert theoretisch erreicht werden. Atemgrenzwert: die theoretische Menge Luft, die ein Mensch in einer Minute atmen kann. Beträgt ca. 150- 200 l. Beim Herz. Kreislauf System ist die Pumpleistung des Herzens trainierbar. Die Leistung kann auf das Doppelte gesteigert werden. Ein Hoch Ausdauertrainierter kann das doppelte Herzminutenvolumen haben wie ein untrainierter. Selbst unter Belastung kann eine Untrainierte nur die Hälfte seiner maximalen Leistungsfähigkeit verbrauchen. Alle drei Systeme sind für die körperliche Leistungsfähigkeit notwendig. Bei einer Ergometrie kann aber nur das Gesamtergebnis gemessen werden. (Wie viel O2 wird verbraucht?) Welches System leistungslimitierend wirkt kann dadurch aber nicht festgestellt werden. Es müssel also alle drei auf ihre Funktionstüchtigkeit untersucht werden. Beispiel: Training mit einem Herzinsuffizienten. Vor einer Operation ~ 12- 14 ml O2 von der Lunge in die periphere Muskulatur. Über Jahre hinweg. In diesem Fall ist das Herz der limitierende Faktor. Nach einer Operation könnte er theoretisch ~ 40ml aufnehmen, kann das aber nicht, weil die Mitochondrien verkümmert sind. Es können maximal ~15 ml aufgenommen werden. Durch Training kann die Degenerationd er Mitochondrien umgekehrt werden. © Gabriele Tichy 1 Internistische Sportmedizin- WS 05- Pokan 2. Untersuchungen in Ruhe: LUNGE Auskulataion HERZ- KREISLAUFSYSTEM Herzfrequenz Blutdruck Perkussion Spirometrie Thoraxröntgen PERIPHERE MUSKULATUR Funktionsdiagnostik EKG Elektrokardiographie Nuklearmedizin/ Nuklearmedizin Herzkathether Hämatokrit/ Hämoglobin/ Eisen LUNGE: - Auskultation: Abhören - Perkussion: Abklopfen - Spirometrie: misst mechanische Funktionstüchtigkeit der Lunge. (nicht O2 Aufnahme oder CO2 Abgabe.) - Thoraxröntgen HERZ- KREISLAUF- SYSTEM - Herzfrequenz: nicht immer regelmäßig → Herzfrequenzvariabilität → oft Fehlinterpretationen - Blutdruck: Druck den das Herz in den Gefäßen erzeugt - EKG - Echokardiographie: mit Hilfe von Ultraschall werden Bilder vom Herzen erzeugt. Berechnung des Herzvolumen - Nuklearmedizin - Herzkatheter: Untersuchung der Herzkranzgefäße - Hämatokrit: Prozentueller Anteil vom, Blutplasma im Blut - Hämoglobin: - Eisen: wenn Eisenmangel, dann geringe Bindungskapazität des O2 an Hämoglobin. Oft bei jungen Frauen, oder Frauen mit starker Monatsblutung. Durch diesen Mangel ist die Leistungsfähigkeit um rund 5% vermindert. Erythropoetin: Ist prinzipiell ein Medikament für Patienten mit Lungeninsuffizienz. Bei Doping wird die 3- 4 fache Menge verabreicht. Das Blut wird dicker. Relativ gesehen haben Ausdauersportler einen relativen höheren Hämoglobingehalt. PERIPHERE MUSKULATUR - Funktionsdiagnostik © Gabriele Tichy 2 Internistische Sportmedizin- WS 05- Pokan 3. Untersuchungen unter Belastung: LUNGE Spirtoergometrie HERZ- KREISLAUFSYSTEM BF Herzfrequenz VT Blutdruck VCO2 Blutlaktatkonzentration EKG VE VO2 PERIPHERE MUSKULATUR Elektrokardiographie Nuklearmedizin/ Herzkathether Hämatokrit/ Hämoglobin/ Eisen LUNGE: - BF: Spiroergometrie - VT: Atemfrequenz - VE: - VO2: O2- Aufnahme - VCO2: Abgabe → Ausatmen HERZ- KREISLAUF- SYSTEM: - selbe Untersuchungstechniken wie in Ruhe PERIPHERE MUSKULATUR: - Messung der Blutlaktatkonzentration. Spiegelt den muskulären Energiestoffwechsel wider. Es wird nicht die Produktion, sondern die Veränderung der Laktatkonzentration im Blut wird gemessen. Die Konzentration ist abhängig von der vorhandenen Muskelmasse und der Produktion. Dem zur Folge ist die Konzentration bei Fettleibigen niedriger als bei Normalgewichtigen. Die Produktion ist aber auch von der Sportart abhängig. (je mehr Muskeln verwendet werden, desto höher ist die Konzentration → Schilanglauf) Herzinsuffiziente können demnach eine gute Energiebereitstellung haben, man kann aber trotzdem nur ~2,7- 3,3 mmol messen, da das Laktat nicht ins Blut transportiert wird. (→ Biopsie) - Wie können also Trainingsempfehlungen in Laktat angegeben werden??? 4. Atemwege und Alveolenraum extrathorakaler Atemweg: Nasen- Rachenraum, Mundhöhle, Larynx Intrathorakale Atemwege: Trochlea, zentraler und peripherer Bronchialbaum, Alveolenbaum, Alveolen Ad. Trochlea: © Gabriele Tichy 3 Internistische Sportmedizin- WS 05- Pokan Als Totraumvolumen bezeichnet man die Luftmenge, die nicht aktiv am Gasaustausch beteiligt ist, also bei der Atmung im gasleitenden System (Raum zwischen Mund und Lungenbläschen) "stehen bleibt". Das Totraumvolumen beträgt ca. 2 ml / kg Körpergewicht (m). Bei einem Erwachsenen entspricht dies etwa 150 ml. Aus diesem Grund sollte ein Schnorchel möglichst kurz sein. Ergänzung: beim Einatmen enthält die Luft 21% O2, beim ausatmen immerhin noch 18% O2. Wenn man die Luft anhält kann man mehr O2 herausfiltern und man kann z.B. länger Tauchen. Die Ateriovenöse Sauerstoffdifferenz nimmt zu. Lungenvolumen: Das Lungenvolumen ist nicht trainierbar. Es kann lediglich die Ausnutzung optimiert werden. Das Lungenvolumen ist nicht Gewichts und auch nicht Geschlechtsabhängig. Es ist aber Körpergrößen abhängig (genetische Voraussetzungen) Im Vergleich dazu ist die Größe des Herzens von Gewicht und Trainingszustand abhängig. 4.1. Messmethode: Spirometer http://people.hofstra.edu/faculty/sina_y_rabbany/engg81/images/levitsky3-4.jpg Ein- und Ausatmen mit Glockensystem. Ausatmenmax Einatmenmax Atemzug in Ruhe Menge ~1½- 2 Liter ~ 2- 3 Liter ~ ½ Liter Messung der Vitalkapazität (Luft, die maximal ein und ausatmen kann. Residualvolumen: Restluft in der Lunge nach maximalem ausatmen. Die Lunge ist ein passives Organ. Ist sozusagen im Brustkorb „eingespannt“. Das inner und äußere Lungenfell sind ein Stück mit einer Umschlagfalte. Dazwischen ist eine Art „Gleitmittel“. Die Lunge kann also gleiten. Bei aktivem einatmen senkt sich das Zwerchfell und der Brustkorb hebt sich. Die Lunge wird auseinander gezogen. Das Ausatmen funktioniert automatisch, da die Lunge aus elastischem Gewebe ist. Wenn die Lunge aufgeblasen ist, hat sie ungefähr ein Volumen von 5- 7 Liter. In der Sportmedizin müssen Krankheiten (Helekat????), wie zum Beispiel Schäden am Lungenfell durch eine Entzündungen vor einer Untersuchung ausgeschlossen werden. - Pneumothorax (Luft in der Luge) Sollte eine Beeinträchtigung festgestellt werden, kann lediglich untersucht werden, wie groß die Belastung mit dieser Beeinträchtigung sein kann/ darf. 4.2. Das Lungenvolumen © Gabriele Tichy 4 Internistische Sportmedizin- WS 05- Pokan Bei einem Ausgewachsenen beträgt das Lungenvolumen ungefähr 6-7 Liter. Das Volumen, also auch das Residualvolumen ist von der Elastizität der Lunge abhängig. Diese nimmt im Alter ab. Das heißt, im Alter nimmt auch die Vitalkapazität ab. Die Elastizität ist trainierbar und kann so länger erhalten werden. Training der Vitalkapazität ist also gleichzusetzen mit Erhaltung der Elastizität. Durch Training ist es möglich mit 40 die Werte eines untrainierten 20jährigen zu haben. Kontraindikation: Rauchen Beispiel: Lungenemphysem: Das Residualvolumen der Lunge wird immer größer(pathologisch) Die Vitalkap. nimmt ab. VO 2- 19.10.2005 1. Abbildung Vitalkapazität Im Alter nimmt die absolute Kapazität zu. Es kommt zu einer leichten Überblähung der Lunge. Das Residualvolumen der Lunge nimmt auch zu, da weil die Lunge nicht mehr so elastisch ist. 2. Untersuchungsmöglichkeiten der Lunge 2.1. Perkussion Erfunden vom Arzt Auenbrugger 1722. Diese Methode wurde erst 1808 weltweit anerkannt. Die Idee des Lungenabklopfens kam vom Abklopfen der Weinflasche um herauszufinden, wie viel noch drin sei. Die ersten Versuche am Menschen machte der Arzt an Leichen, in die er zu Testzwecken Flüssigkeit einfüllte Bei der Lunge ähnlich. Wenn Flüssigkeit in der Lunge oder in den Zwischenräumen ist, dann klingt es beim anklopfen fast gar nicht. Wenn die Lunge frei ist, klingt es wie eine Trommel. (ein bisschen hohl). Bei der Untersuchung sollte im komplett eingeatmeten Zustand und aber zum Vergleich auch im komplett ausgeatmeten Zustand untersucht werden → Wie weit ist der Unterschied der Ausdehnung beim ein- und aus atmen. Flüssigkeit in der Lunge sammelt sich an, bei: - Entzündungen aller Art - Herzinsuffizienz - Tumore oder Metastasen - Tuberkulose Durch abklopfen kann also eine Störung erkannt werden, welche aber nicht → Ursachenfindung ist notwendig. Auch eine Überblähung der Lungen kann per abklopfen festgestellt werden. 2.2. Auskultation Abhören mit dem Stethoskop. Man hört die Luft, die ein und ausgeatmet wird (die Strömung) Anhand verschiedener charakteristischer Strömungsgeräusche kann man auf eine bestimmte Krankheit schließen. Wenn eine abnormale Charakteristik festgestellt ist, kann man durch einen Sportmedizinischen Test nur mehr die Funktionstüchtigkeit der Lunge messen, denn sie ist in diesem Fall dann der limitierende Faktor. 2.3. Thoraxröntgen Lungenröntgen → wurde als Vorsorge gegen Tuberkulose. Tuberkuloseherde können so schon frühzeitig erkannt werden. Bei uns war die Tuberkulose weitgehend ausgestorben. © Gabriele Tichy 5 Internistische Sportmedizin- WS 05- Pokan Durch die große Zuwanderung steigt die Zahl der Erkrankungen wieder. Die Übertragung findet durch Tröpfcheninfektion statt. Tuberkulose kann mit den heutigen medizinischen Mitteln komplett ausgeheilt werden. - Wenn das Röntgenbild sehr hell ist → Vermehrte Bindegewebsbildung Wenn das Röntgenbild sehr dunkel ist → Überblähung 2.4. Spirometrie Messung der Vitalkapazität Prinzipiell erfolgt die Interpretation anhand der Kurve beim ausatmen (auch beim einatmen möglich, aber kompliziert) Es geht also um die Flussvolumenkurve → wie schnell ist jem. In der Lage die Luft aus seiner Lunge zu bringen - Wenn die Atemwege verengt sind, dann ändert sich der maximale Flow. Verengung der Atemwege durch Allergien Retriktive Ventilationsstörung (die Lunge hat zuwenig Platz um sich auszubreiten) o Bei Schwangerschaften o Bei intra- abdominale Fettansammlung Liter 8 6 Totale Lungenkapazität 4 Vitalkapazität 2 Residualvolumen 20 40 60 Lebensalter Im Alter nimmt die totale Kapazität zu. (leichte Überblähung) → das Residualvolumen nimmt zu, weil die Lunge nicht mehr so elastisch ist. © Gabriele Tichy 6 Inspirationskapazität Vitalkapazität 3- 6 l) Totale Kapazität ~ 6,7 l (abh. Von d. Körpergröße) Internistische Sportmedizin- WS 05- Pokan Inspiratorisches Residualvolumen Atemzugsvolumen Funktionelles Residualvolumen Kapazitives Residualvolumen Untersuchungsmöglichkeiten Abklopfen Ambrugger 1722 in Graz, studiert in Wien Medizin. → Perkussion (Abklopfen der Lunge) - wie bei einer Weinflasche - zuerst Versuche an Leichen, die er zu Versuchszwecken auch mit Wasser voll gefüllt hat - Abklopfen auch beim Menschen möglich (1808 allgemeine Anerkennung) In der Lunge/ im Raum befindet sich Flüssigkeit bei: - Entzündungen aller Art - Herzinsuffizienz - Tumor/ Metastasen - Tuberculose → durch Abklopfen nur erkennbar, ob Flüssigkeit in der Lunge oder nicht, aber noch keine Ursachenfeststellung möglich Auch eine Überblähung der Lunge kann durch Abklopfen gefunden werden Auskultation Abhören mit dem Stethoskop: Luft die ein und aus geatmet wird kann gehört werden. Aus verschiedenen Charakteristischen Lauten kann man feststellen, welche Krankheit vorliegt. Bei sportmedizinischen Untersuchungen kann man die Lungenfunktion testen Akute Bronchitis 1. COPD: bronchietische Komponente auskultbare RGS 2. hypresekretorische Bronchietis gelegentlich Giemen und Brummen sowie grabklassige abtastbare RGS 3. Emphysem: abgeschwächte Atemgeräusche (Überblähung der Lunge) 4. Pneumonie: Bronchialatmen: klingende Rasselgeräusche (Lungenentzündung) 5. Erguss: abgeschwächtes, aufgehobenes Atemngeräusch Thoraxröntgen/ Lungenröntgen aus Angst vor Tuberkulose war das lange Zeit eine Präventionsmaßnahme. In Mitteleuropa ist diese Krankheit weitgehend ausgerottet. Durch Zuwanderung wird die Tuberkulose wieder geringfügig mehr. Übertragung durch Tröpfcheninfektion. Wenn Röntgen - sehr dunkel, dann Überblähung - hell, dann nimmt der Bindegewebsanteil zu erkannt werden können: - Lungenabszess - Lungeninfarkt mit Einschmelzung - Pleuraempyem (diffuse oder abgekapselte Eiteransammlung im Pleuraraum: durch Lungeninfarkt, direkte Keimeinschleppung, …) © Gabriele Tichy 7 Internistische Sportmedizin- WS 05- Pokan - Pneumothorax (Gasbrust: Anwesenheit von Luft/ Gas im Pleuraspalt mit totalem oder partiellen Lungenkollaps Hiatushernie: (Zwerchfellhernie [Hernie: Eingeweidebruch mit zunächst vorübergehender Verlagerung von Organen und Organteilen] mit Herniation des Magens) Spirometrie Messung der Vitalkapazität TCL 0 RV Inspiration Flow Expiration Flussvolumenkurve: Wie schnell ist jemand in der Lage Luft aus der Lunge zu bringen Vitalkapazität % 100 50 0 Wenn die Atemwege verengt sind, ändert sich der maximale Flow. Auch Interpretation beim Einatmen möglich. - - Verengung der Atmenwege durch Allergien Bei Schwangerschaft oft restriktive Ventilationsstörungen wenn Lunge zu wenig Platz hat Intraabdominales Fett → Fettabsammlung im Abdomen kann … Eine obstruktive Ventilationsstörung, wenn Atemwege verengt sind o Asthma bronchiale o Chronische obstruktive Bronchitis o Obstruktives Lungenemphysem o Extrathorakaler Obstruktion der Atemwege: Fremdkörper Inspiration restriktive Ventilationsstörung → wenn sich Lunge nicht richtig ausbreiten kann obstruktive Veränderung: exercise induced Asthma Wie oft treten diese Krankheiten auf? Sportart Langlaufen Eishockey Speed Skaters (Eisschnelllauf) Figure Skaters (Eiskunstläufer) Summer und Winter olympic athletes Schulkinder Prozentanteil 50 35 43 35 17 12 Exercise induced Asthma tritt bei x % aller Athleten auf (vor allem in Verbindung mit feuchter, kalter Luft, auch beim Schwimmen) Medikamente gegen diese Krankheiten: so genannte β- Mimedika (im Unterschied zu βBlocker senken sie die Herzfrequenz und hemmt die β- Rezeptoren) β- Blocker stehen auf der Dopingliste. © Gabriele Tichy 8 Internistische Sportmedizin- WS 05- Pokan - Zigaretten rauch wirkt Gefäßverengend → Stuhlgang (Unfall in Rehabilitationszentren Zentren) Coffein: es werden schmerzlindernde Eigenschaften nachgesagt 09.11.05 Herzfrequenz in Abhängigkeit vom Alter Neugeborenes 10 jähriges Kind Erwachsener - 140 90 60- 70 untrainiert (beim Trainierten 30- 35- Sportherz), beim Patienten mit Herzinssuffizienz einfach weniger Schlagvolumen Beim Wechsel vom Liegen aufs Stehen gibt es einen Unterschied von 15- 20 Schläge (kann man sehr genau messen) Bei der Geburt steigt die Herzfrequenz auf ca. 200 Schläge/ Minute an Die Herzfrequenz ist auch abhängig - vom Trainingszustand - vom Funktionszustand - vom Schlagvolumen beim Tauchen → Taucherbradykardie- Druckrezeptoren wirken auf den Sinusknoten Maximal erreichbare Herzfrequenz: Als Faustregel gilt: 220 minus Lebensalter; nicht sehr zweckdienlich, weil es individuelle Unterschiede von 15- 20 Prozent gibt. 30 Jahre 200 40 Jahre 50 Jahre 60 Jahre 70 Jahre 182 171 159 150 Individuelle Schwankungen möglich → Herzfrequenz nimmt mit zunehmender Ausdauer ab. Frauen tendieren in jungen Jahren in höheren Herzfrequenzen Pathologische Herzfrequenz - Kammerflimmern/ Kammerflattern 200- 350 - Frau beim Kammerflimmern > 350 - Autonome Frequenz eines frisch transplantierten denervierten Herzen 100 Bei gesunden Menschen steuern Sympathikus und Parasympathikus die Herzfrequenz. Normalwerte der Herzfrequenz bei Erwachsenen nach der AHA (????) 50- 100 Schläge/ Minute. Die Hf nimmt pro Grad Celsius um 10 Schläge/ Minute zu. Die Gesamtzahl der Herzschläge eines 70 jährigen beträgt ungefähr 3 Mrd. - ein physiologisch langsames Herz ist gesünder. Mit Training kann die Ruheherzfrequenz gesenkt werden. Trotz Training können 10% der Herzschläge „eingespart“ werden - Schaf und Schwein haben ungefähr 60- 80 Schläge/ Minute (ähnlich dem Menschen) o Je größer das Tier, desto geringer wird die Hf (Wal: 15- 16 Schläge/ Minute) o Beim Tauchen nimmt die Hf ab (Bsp.: See- Elefant: beim tauchen Reduktion von 60 af 4 Schläge/ Minute) Erste Beobachtungen zur Herzfrequenz gab es bereits 300 v. Chr. „Wenn der Herzschlag gleichmäßig ist, wie das klopfen eines Spechts, ist das Herz krank“ (Chinesischer Arzt) © Gabriele Tichy 9 Internistische Sportmedizin- WS 05- Pokan - Auswirkungen von Parasympathikus → bremsen der Herzfrequenz (je mehr PSAnteil, desto gesünder ist das Herz) Stress, Ärger und andre Emotionen, Kaffee → Hf Variabilität nimmt sofort ab o Von mehreren Faktoren abhängig → gutes Diagnosemittel o Zum Beispiel: Prognose nach Herzinfarkten (wenn große Herz- Var. dann gute Chancen zu überleben) Herzfrequenzvariabilität - Theoretisch kann man von der Herzfrequenzvariabilität auf Leistungsfähigkeit rückschließen → Achtung! Individuelle Unterschiede - Die Hf- Var. kann Mittel zur Trainingssteuerung sein, man muss sich damit aber auskennen. - Hf- Var. kann man nur in Ruhe messen. Es gibt keine Normwerte zur Beurteilung der Hf. Var. → keine Angaben, welche Unterschiede möglich sind HR- Heart Rate HF- high Frequency - - - eine hohe Herzfrequenzvariabilität ist bei allen möglichen Herzraten möglich 1 Hertz ist die Einheit der Frequenz und bedeutet ein Vorkommnis (Schlag)/ Sekunde die Herzfrequenz wird gemittelt → dazwischen zu und Abnahme der Abstände zwischen den Schlägen high frequency Var. : wenn die Änderungen oft sind Low Frequency Var. : wenn Änderungen selten sind high frequency 0,15 und 0,4 Hz (9- 24 Minute) low frequency 0,04 und 0,15 very low unter 0,04 (2,4/ Minute) sagt aber noch nichts über die Stärke der Variabilität aus - Power: wie stark ist die HR- Variabilität (wenn Unterschiede zwischen zeitlichen Veränderungen groß ist Die zeitlichen Abstände von einem Herzschlag zum nächsten liefern die Grundlage, um für jeden Frequenzbereich die „Leistung“ (engl. Power) zu errechnen. Dies geschieht in der Form, dass der Zeitabstand zwischen zwei Herzschlägen mit sich selbst multipliziert wird (= zum Quadrat nehmen) und alle so errechneten Zahlen eines Frequenzbereichs summiert werden. (Einheit: 2 ms) So errechnen sich separat VLF, LF und Hf- Leistung. Deren Summe wiederum führt zur Gesamtleistung. Gängige Computerprogramme geben zusätzlich an, wie viel Prozent der Gesamtlleistung auf die drei genannten Bereiche entfallen Man kann am Herzen drei Komponenten messen - Herzfrequenz (Schläge/ Minute) - Power (Amplitude) - Frequency (wie lange von Schlag zu Schlag) Von diesen Messungen kann man auf den Trainingszustand schließen. → Kritische Betrachtungen von Pulsfrequenzuhrprogrammen. O2- Aufnahme???? © Gabriele Tichy 10 Internistische Sportmedizin- WS 05- Pokan Extrasystolen (beliebige Herzmuskelzelle depolarisiert ohne Erregung vom Sinusknoten) fallen nicht unter den Begriff Herzfrequenzvariabilität. Auch andere Rhythmusstörungen nicht Herzfrequenz und Power sind nicht relevant, wenn: - der AV- Knoten die Frequenz angibt (dann keine Herzfrequenzvariabilität) - wenn der Sinusknoten die Frequenz angibt, dann ist Variabilität (wenn die Frequenz zu nieder ist, dann übernimmt der AV- Knoten die Frequenzgebung VO_16_11_2005 HR: Heart rate (Anzahl der Pulsschläge pro Zeiteinheit) Man unterscheidet bei der Heart rate: ♥ high frequenzy (HF): zwischen 0,15 und 0,4 Hz (entspricht 9- 24 Schlägen/ Min.) ♥ low frequenzy (LF): zwischen 0,04 und 0,15 Hz ♥ very low freq (VLF): von 0,04 Hz (entspricht 2,4 Schläge/ Minute) Ein Organismus hat prinzipiell zwei Hauptaktivitätszustände: 1) Ruhe und Erholung → parasympatisches Nervensystem vor allem mehr im HF 2) aktivierter Zustand → unterliegt den Einflüssen des synaptischen Nervensystems Beim Ausdauertraining: - HR wird niedriger → Parasympatikus bremst → Anteil der HF nimmt zu (Starker parasympatischer Einfluss) - O2- Aufnahme: → im HF Bereich individuell verschieden, hängt von verschiednen Einflüssen ab - Auch im Ausdauersport sind Phasen von Stress notwendig → wie viel Stress ist nötig? Auch Ausdauersportler sind nicht immer im beruhigten Zustand Feedback über den Zustand wird über das autonome Nervensystem gegeben → durch die Herzfrequenzvariabilität kann eine Prognose gegeben werden. Das Verhältnis zwischen sympathischer und parasympathischer Aktivität liegt in der Norm (LF/HF) bei 1,5- 2. - höhere Werte deuten auf eine erhöhte Aktivität des Sympathikus hin. - RMSSD: Quadratwurzel des quadratischen Mittelwert der Summe aller Differenzen zwischen benachbarten NN- Intervallen o höhere Werte weisen auf vermehrte parasympathische Aktivität hin - pNN%50: Prozentsatz der Intervalle mit mindestens 50 ms Abweichung vom vorausgehenden Intervall o höhere Werte weisen auf vermehrte parasympathische Aktivität hin Beispiele: Gestresster Manager (92): SD= 20,2 ms/ RMSSD: 10,1 ms/ pNN50: 0% Sportler: - Spontanatmung (53): SD= 47ms/ RMSSD: 58,7 ms/ pNNO50: 23% - Taktatmung (58): SD= 140,4 ms/ RMSSD: 109,5 ms/ pNN50: 16,5% Internistische Sportmedizin Die Echokardiographie Wie gesund ist es, ein Sportlerherz zu haben und kann man von einem Sportlerherzen krank werden? Grundlagen der Echokardiographie © Gabriele Tichy 11 Internistische Sportmedizin- WS 05- Pokan Die Ultraschalltechnik kommt ursprünglich aus der Gynäkologie um das Heranwachsen des Kindes mitverfolgen zu können. Da man aber eine werdende Mutter nicht ständig unters Röntgen legen kann wurde diese Methode entwickelt. Der Ultraschall ist komplett Nebenwirkungslos. Funktionsweise: Von einem Schallkopf werden Schallwellen trichterförmig ausgesandt. Am Gewebe wird der Schall reflektiert. Je nachdem wie viel reflektiert wird erscheint ein Bild am Monitor. Die reflektierten Wellen werden vom Kopf wieder registriert und aufgezeichnet. Nachdem sich Schall in Flüssigkeit schneller ausbreitet erscheint diese am Bild schwarz. Dichtes Gewebe dagegen erscheint weiß. Man sieht genau die Stelle am Monitor, die auch beschallt wird. Mit dieser Methode können Dichteunterschiede im Gewebe festgestellt werden. Wenn man das Herz beschallen will, ergibt sich das Problem, dass man nur durch so genannte Schallfenster schallen (schauen) kann- und zwar zwischen den Rippen durch. Man kann den Schallkopf leicht drehen um so ein bisschen mehr zu sehen. Auf dem Bild ist die Herzspitze immer oben. Die linken und rechten Herzkammern werden seitenverkehrt abgebildet. - - - - 2D- Vier- Kammerblick o Man sieht alle vier Kammern zugleich o Zur Herzdiagnose kann man aus dieser Abbildung ablesen: Längnachse Durchmesser Funktion der Achsen (Beobachten der Herzklappen) Dicke der Herzwand Volumensberechnung 2D- Fünf- Kammerblick 2D- parasternaler Schnitt- lange Achse o Herz wird nicht von der Spitze weg beschallt o Das Schallfenster liegt neben dem Brustbein, nicht zwischen zwei Rippen o Das Herz wird in der Längsachse „durchschnitten“ Vom Herzspitzenpunkt kann man die Aortenklappenbewegungen nicht genau beobachten. Deshalb gibt es diese zweite Methode der Beschallung. Es kommt also immer darauf an, was man untersuchen will. 2D parasternaler Schnitt- kurze Achse o Querschnitt des Herzens. Man kann die Aortenklappe erkennen. Diese erscheint in einer Form ähnlich dem Merzedes Stern. o Man kann den Schallkopf so kippen, dass man ein Bild vom Herzen auf Höhe der Mitralklappe machen kann. 2D- parasternaler Schnitt- kurze Achse Papillarmuskel zur Funktionsweise des Herzens im Herzen bleibt nach dem Blutauswurf immer noch ein bestimmtes Restvolumen. Es bleiben ca. 30% des Gesamtvolumens des Herzens im Herz zurück. - Als Normwert gilt: 55- 70% des Volumens werden von der Herzkammer in den Blutkreislauf ausgeworfen. - An einer Auswurfrate von unter 55% kann man ein pathologisch vergrößertes Herz erkennen. (das O2 kann nicht mehr ins Blut transportiert werden- unzureichender Gasaustausch in der Lunge) Darstellungsmodus © Gabriele Tichy 12 Internistische Sportmedizin- WS 05- Pokan M- Mode Es werden nur einzelne Schnittebenen aufgenommen. Es ist dann eigentlich nur mehr eine Messung für Dichteunterschiede. Im zeitlichen Verlauf können also nur mehr Dichteunterschiede aufgenommen werden. Abbildung Wenn man eine vergrößerte Abbildung des Vorhofes feststellt, ist das ein Indiz für eine „undichte“ Stelle im System. (meistens stauende Vorhöfe)- Verengung von Herzkranzgefäßen. Indikatoren für Herzuntersuchung - Herzvolumenuntersuchung o Physiologische und pathologische Vergrößerung des Herzens muss festgestellt/ untersucht werden (jede Art von Herzhypertrophie) o Im Leistungssport (Ausdauersport) kommt es zu einer harmonischen Vergrößerung des Herzens- Herzvolumen ist indirektes Maß zur O2Aufnahme Kommt auf den Wirkungsgrad an, den der Sportler erbringen kann - Beurteilung der linksventrikulären myokardialen Funktion o Linksventrikuläre Auswurfration prozentueller Anteil des (enddyastolischesVolu men endsystolisches.Volumen) x100 enddyastolischesVolu men LVEF % ( EDV ESV ) 100 EDV wenn nicht mehr als 0,7 rauskommt, dann spricht man von einem pathologischen Befund. Extrem Ausdauertrainierte können auch Werte um 55% haben. - Thoraxröntgen Gewichtherber: HV: 900 ml HV/kg= 10 ml Langstreckenläufer: HV: 1240 ml HV/ kg= 18 ml - Lävokardiographie Kontrastmittel wird eingespritzt → Herzkatheteruntersuchung o für Erkrankungen, die man mit Ultraschall nicht nachweiden kann o Untersuchungen für Herzkranzgefäße - Radionuklidventrikulographie Volumenmessung unter Belastung → 10 ml Blut werden entnommen und Erythrozyten werden radioaktiv markiert (mit Falium → senden Gamma Strahlen aus) Gemessen wird nun, wie viel Strahlung in einem Herzbereich abgegeben wird. Aus der Differenz kann der Volumenfluss berechnet werden. Ein großes herz ist dann physiologisch, wenn über einen längeren Zeitraum eine höhere Leistung erbracht werden kann. Echokardiogrpahische Methode der Herzvolumenbestimmung - Sportherz: harmonische Vergrößerung aller Herzkammern - Vom Volumen der linken Herzkammer wird auf das Volumen des gesamten Herzens zurückgerechnet. © Gabriele Tichy 13 Internistische Sportmedizin- WS 05- Pokan Bestimmung der Längsachse der linken Herzkammer → diese Länge wird dann gedrittelt → auf die Ebene der Mitralklappe und der Papillarmuskeln eine normale Fällen. o Die entstehenden Segmente auf geometrische Formen ergänzen, und dann um die eigenen Achse rotieren lassen → Volumen o Diese Berechnung entspricht dem Volumen des Herzens ziemlich genau Es kommt nicht auf die Bestimmung auf den ml genau an, sondern eher als Ergänzende Maßnahme zum Training → vergrößert sich das Herz oder nicht? o Man kann beim Herzen sowohl Innenvolumen aber auch Außenvolumen der Systole und Diastole bestimmen. → die sich daraus ergebende Differenz entspricht dem Schlagvolumen. Werte des Herzens: - Normalwerte: 10-12ml/kg Körpergewicht (unabhängig vom Geschlecht) o Bei sehr schweren Menschen, oder aber auch Bodybuildern können auch Werte von 8-8 ml/ kg Körpergewicht auftreten. - wenn die Anforderungen an das herz zu groß sind, kommt es zu Anpassungen (Vergrößerung) o deutlich ausgeprägtes Ausdauertraining(6-10 h Ausdauertraining/Woche): 1214 ml/kg Körpergewicht o im Spitzensportbereich bewegt sich der Wert um 14- 16 ml/kg Körpergewicht Die Ausdauerleistung hat sich in den letzten Jahren immer noch gesteigert, die Herzvolumina haben sich im Allgemeinen aber nicht mehr vergrößert → Pharmakologische Unterstützung? - Herz eines Sportlers: 120- 180 ml - Herz eines Untrainierten: 70- 80 ml Man spricht von einem hohen Wirkungsgrad, wenn mit einem kleinen Herzen eine hohe O2Aufnahme erzielt werden kann. (→ gute Entwicklungsmöglichkeit) VO2- peak LVID (mm) IVST (mm) h/ R IVST= interventriculare Septumdicke Kontroll Gruppe 47,8 ± 2,8 43,3 ± 0,42 9,3 ± 0,36 0,372 ± 0,015 h/R = Wanddickeninnendurchmesser = Läufer 66,6 ± 4,2 53,2 ± 0,66 10,8 ± 0,27 0,398 ± 0,11 Septum H int erwanddicke InnendurchmesserLin ker ventrikel Radfahrer und Läufer haben beide harmonisch vergrößerte Herzen, trotzdem haben Radfahrer dickere Herzwände- Radfahrer laufen immer Gefahr in katabole Situation zu kommen → nicht nur doping mit Erythrozyten, sondern möglicherweise auch mit Anabolika Kraftathleten Athleten LVID (mm) 51,9 ± 1,07 53,2 ± 0,99 IVST (mm) 8,9 ± 0,28 10,3 ± 0,48 PWT 8,4 ± 0,31 9,5 ± 0,55 159 ± 6,3 198 ± 7,7 h/ R 0,334 0,375 ± 0,026 - Bei Kraftathleten sind Herzwanddicken von 8mm (normal) bis 12mm zu finden. (Septum und Hinterwanddicke) - Für ein „Kraftherz“ im Sinne von konzentrischer Hypertrophie sind die Belastungen viel zu kurz (zusammengerechnet 15 Minuten/Woche Belastung) © Gabriele Tichy 14 Internistische Sportmedizin- WS 05- Pokan o Bei Herzklappeninsuffizienz pumpt das Herz 24h am Tag gegen einen erhöhten peripheren Widerstand → Hypertrophiereiz Verhältnis Wanddicke / Volumen: - Untrainiert: 35: 40 (alle anderen sind statistisch nicht interessant) - Bodybuilder haben einen signifikant höheren Quotienten Relative, auf das Körpergewicht bezogene Herzvolumina: - Normert (ml/ kg-1): 9- 11,9 7.12.05 Differntialdiagnose: physiologisches versus pathologische Herzhypertrophie Sportherz Konzentrische Hypertrophie Dilative Kardiomyopathie LVEF % > 55 > 55 < 55 Herzwanddicke bei ♀ und ♂ absolut relativ < 12(13) <12 <0,44 > 12 >12 > 0,44 < 12 < 12 < 0,44 bei sehr starken Sportherzen kann auch eine LVEF < 55 sein (50- 55) Das Herz kann es sich in diesem Fall leisten nicht ganz effizient zu arbeiten - bei konzentrischer Hypertrophie ist die Herzwand > 12mm und der Relationsquotient über 0,44 - vor allem bei groß gewachsenen Athleten ist auch ein gesundes Sportherz mit einer Herzwanddicke von über 12 mm möglich → diese Werte hängen auch immer sehr vom Körperbau des Athleten ab - dilative Kardiomyopathie → gleicher Relationsquotient wie gesundes Herz, aber bei einem Wert unter 55 o bei ca. 20-30% Herztransplantationen: also schon eingeschränktes HMV - Septumakinesie → Herzifrakt des Septum - EKG- Differentialdiagnose Normalerweise gibt der Sinuskonoten die Erregung (liegt am oberen Teil des rechten Vorhofes) an. Das Signal wird an den AV- Knoten weitergeleitet. → Erregung der Hissche Bündel gebremst → Aufteilung des Signals in den rechten und linken Schenkel (Purkinje fasern) 1. Erregung des Vorhof → Siusknotenimpuls (P- Welle) → Vorhoferregung wird als isokinetische Linie bezeichnet 2. QRS- Komplex: Erregung der rechten du linken Herzkammer: isoelektrische Linie 3. T- Welle: „Rückerregung“: Erschlaffung der Herzkammern a. Rückbildung der Erregung der Vorhöfe fällt in die Erregung der Herzkammern (kann daher nicht angezeigt werden) Die Veränderung des elektrischen Potentials bewegt sich vom Herzen weg Veränderungen des Sportherzens: - Nervus Vagus bremst den Sinusknoten (vom Parasympathikus gesteuert) o → hat auch Einfluss auf die Herzfrequenzvariabilität Der Sinusknoten hat 90- 110/ 120 Eigenaktionen in der Minute (maximal 120- 130). Sollte der Sinusknoten ausfallen, hat das Herz eine „Scherheiseinrichtung“ © Gabriele Tichy 15 Internistische Sportmedizin- WS 05- Pokan - - AV- Knoten übernimmt die Steuerung (ist allerdings patholigisch) Ca. eine Eigenschlagfrequenz von 40 Schlägen/ Minute Wenn der Sinusknoten vom Nervus Vagus zu stark gebremst wird (extremes Ausdauerherz) dann nimmt auch der AV- Knoten die Arbeit auf o P- Welle verschwindet o P- Welle kann negativ werden R-R- Intervall (von einer R- Zacke zur nächsten) Herzfrequenzvariabilität wird gemessen Alle EKG- Auswirkungen des Sportherzens müssen unter Belastung ausbleiben → wenn nicht, dann pathologischer Befund Elektroden des EKG: - Rot: rechter Arm - Gelb: linker Arm - Grün: linker Fuß - Schwarz: rechter Fuß → Für alle Elektroden gibt es eigene Ableitungen (werden gemeinsam geschalten) → EKG- Spannungsänderungen im Körper (werden selber produziert) → Muskelzuckung an einer Extremität → Artefakte von außen Brustwandableitungen: Elektroden haben einen genau vorgeschriebenen Lageplan. Im Liegen können beim EKG Herzlage- Veränderungen festgestellt werden. (Raumvordehnung in den Bauchraum). Pathologische Veränderungen wären: Linkshypertrophie, Linksschenkelblock, Vorderwandinfarkt EKG des Sportherzens - Sinusbradykardie: - Monotope Erregungsbildungsstörung - Sinusarrhythmie des Sportlers Änderung des Automatiezentrums - wandernder Schrittmacher → Rhythmisierung wandert vom Sinusknoten zum AVKnoten und umgekehrt - wenn PQ- Zeit kürzer wird, dann wird die Erregungshilfszentrale aktiv o AV- Disozation: AV- Knoten uns Sinusknoten schlagen unabhängig voneinander (Der Sinusknoten schlägt zwar, aber der AV- Knoten schlägt schneller, und gibt daher das Tempo an o Dieses an und für sich pathologische Bild hebt sich beim Sportler unter Belastung wieder auf. - manchmal werden auch von „Ausreißern“ (unmotivierte Gefäße bilden e- Signale) → pathologisch: akute Herzinfarktgefahr Veränderungen bei jungen Menschen: - nach Myokarditis: Bei jungen meistens Herzmuskelentzündung (= chronische Erkrankung, die das Herz beeinflusst. Wenn sie nicht behandelt wird, dann wird Herztransplantation notwendig. Nicht in eine infektiöse Erkrankung hineintrainieren, sonst monatelanger Trainingsrückstand; schlimmster Fall: Stillstand: Transplantation) - nach Myokardinfarkt (vorher- nachher) - koronare Herzkrankheit Formveränerungen beim Sportler EKG - konzentrische Hypertrophie: verdicktes Septum/ Herzwand – neg. T- Wellen (treten auch bei Myokarditis auf © Gabriele Tichy 16 Internistische Sportmedizin- WS 05- Pokan - wenn EKG- Veränderungen unter Belastung verschwinden, dann nur Wirkung des Parasympatikus. Wenn sie trotz Belastung auftreten, handelt es sich um pathologische Veränderungen Ausdauerdominierte Sportarten weißen mehr ausgeprägte EKG- Veränderungen auf als andere. Radfahren, Schi-Langlauf, Tennis ↔ Reiten, Schi Apin Starke und moderate Veränderungen nehmen mit abnehmender Relevanz der Ausdauerkomponente für eine Sportart auch ab - Repolarisierungsstörungen mit negativer T- Welle - Links- Schenkel Blocker - Abweichung der elektrischen Herzachse - Wolff- Parkison- White Syndrom 100% alle Sportler die untersucht werden 10% haben Herz- Kreislauf Erkrankungen Davon sind 90 % gesund 36% davon haben normal große Herzen 54 % davon haben vergrößerte Herzen 51% LV- Druchm. 55- 68 mm 2% LV- Durchm. > 55 mm LV- Wandstärke >= 13mm 1% LV Wandstärke > 13mm Ergometrie Was für Möglichkeiten zur Erfassung gibt es? - Blutdruck, Stresskardiograhie, Laktat, Spiroergometrie - Für Leistungsdiagnostik muss die Ergometrie möglichst sportartspezifisch sein o Fahrrad, Laufband, Handkurbelergometer, Kajak, Ruderergometrie, Schwimergometrie im Gegenstrom Wirkungsgrad: Wirkungsgrad abgegeben(mechanische)Arbeit gesamterEnergieaufwand ( 0 2 Aufnahme) bei einem Wirkungsgradvon 70% konnte man so viel an Eigenenergie in der sportlichen Tätigkeit umsetzen - quantitiativ kann nicht gemessen werden, wie viel Laktat produziert wird. Die maximale O2- Aufnahme kann dazu herangezogen werden. (die letzten 5- 10% der Energiebereitstellung machen die anaerobe Energiebereitstellung aus.) Mit zunehmender aerober kapazität nimmt die anaerobe Energiebereitstellung ab. © Gabriele Tichy 17 Internistische Sportmedizin- WS 05- Pokan Indikatoren für ergometrische Belastungsuntersuchungen: - Beurteilung der körperlichen Leistungsfähigkeit o graduelle Abklärung der Leistungsfähigkeit (Einschränkungen, Zunahme, …) o Beurteilung der Arbeitsfähigkeit und deren Verlaufsentwicklung im BreitenFreizeit- Leistungs- und Hochleistungssport o Begutachtungen o Epidemiologie (Wie leistungsfähig ist die Wiener Bevölkerung im vergleich zur Voradelberger Bevölkerung?) - Differentialdiagnose unklarer anamnetischer Angabenbzw. Symptome o Schnelle Ermüdbarkeit o Belastungssymptome o Herzschlag, Herzstolpern o Pathologische Ruhebefunde z.B.: Hypoxamie (normalisieren sich unter Belastung) z.B. Spiroergometrie: Aufgrund der O2- Abgabe kann kontrolliert werden, ob der Patient Theater spielt, oder tatsächlich ausgelastet ist im Alter Untersuchungen, ob Herzschlag noch funktioniert (Unterschiede im Alter) Herzfrequenz darf unter Belastung nicht abnehmen, sonst Herzinsuffizienz Außer bei psychosomatischen Einflüssen (Nervosität)- müssen sich aber im Laufe der Zeit wieder normalisieren - Aufdeckung latenter Symptome bzw. Ausschlussdiagnostik (qualitative Diagnostik) und quantitative Diagnostik o Organische Erkrankungen Kondiopathien: z.B.: Koronare Herzkrankheit, Prognosen Durchblutungsstörungen Muskelenzymdefekte (z.B.: Mc Ardles Syndrom) Exercise induced Asthma Pilmonale Hypertension (Einschwemmkathether) Bestimmte Herzklappenfehler ventilatorische oder respiratorische Insuffizienz Myokardpathien o funktionell regulative Störungen Rhythmusstörungen Hyperkinetisches Herzsyndrom (psychische Überlagerungen)- wenn das Herz für einen momentanen Energieverbrauch zu heftig schlägt Vegetative Ruhetachykardie Hypertone Regulationsstörung (hoher Blutdruck) Hypotone- hypodyname Regulationsstörung (Blutdruck steig unter Belastung nicht an – Herzinsuffizienz) - Empfehlungen für körperliche Belastung o Qualitative und quantitative Festlegung bewegungstherapeutischer Programme für Rehabilitation, Prävention und Gesundheitssport o Qualitative und quantitative Trainingssteuerung im Breiten- Leistungs- und Hochleistungssport Muss hoch sportartspezifisch stattfinden - Kontrolle und Beurteilung funktionell wirksamer Therapien - Motivation des Patienten - Leistungsprognose (Achtung, nur wenn’s sinnvoll ist) Ergometrie prinzipiell ja, aber nur wenn man weiß für was und wen. Ergometrie muss immer differenziert gesehen werden - Kontrolle und Beurteilung funktionell wirksamer Therapien o Medikamentös, operativ, bewegungstherapeutisch, kardial - von Motivierung aller zu testenden Personen abhängig © Gabriele Tichy 18 Internistische Sportmedizin- WS 05- Pokan Ergometrie Kontraindikationen Für die Ausführung, bzw. den Abbruch einer Ergometrie (z.B. radergometrie) gibt es absolute und relative Indikatoren. Absolute Kontraindikationen sind: - akute und grippale Infekte - kurz bevorstehender oder akuter Herzinfarkt - eine in Ruhe vorliegende Herzinsuffizienz mit Dekompensationszeichen - schwere instabile Angina pectoris (kommt auf die Lokalisation am Herzen an. Kann sowohl schmerzhaft in den linken Arm als auch in den Magen ausstrahlen - akute Myokarditis oder Perikaditis - schwere (nicht beherrschbare) Rhythmusstörungen (multiforme ventrikuläre Extrasystolen), ventrikuäre Extrasystolen in Salven oder gehäuft - tachykardes Vorhofflimmern/ flattern - schwere, akute oder chronische Gefäßerkrankungen (besonders ischämische Art, Lungeninfarkt, bzw. frische oder mögliche Embolien im großen und/ oder kleinem Kreislauf) - akute Thrombophlebitiden (Venenentzündung) – Beinvenenthrombose - Gefäßaneurismen (Aneurisma dissecans) - Manifester Bronchospasmus - Alle fieberhaften Erkrankungen - Entgleiste Stoffwechselerkrankungen (diabetes Mellitus, renale Insuffizienz, Thyrethoxotose) - Frischer apoplektischer Insult (Schlaganfall) Relative Kontraindikationen - arterieller Hypertonus (Ruhewerte über 200/ 120 mm Hg - pullmonale Hypertonie - AV- Block II. und III. Grades (wenn AV- Block erst unter Belastung Auftritt muss abgebrochen werden) - Gehäufte multiforme Extrasystolen (supraventrikuläre Erregung- wenn diese unter Belastung nicht verschwinden, dann muss abgebrochen werden) - Aortenklappenstenose (Ergometrie muss eigentlich durchgeführt werden um den Schweregrad dieser Beeinträchtigung herauszufinden) - Pullmonalklappenstenose - Fixfrequenter Schrittmachern (heute sind fast alle Schrittmacher an die Atemfrequenz gekoppelt) - Herzwandaneurysma (wenn nach Herzinfarkt radiologisch verifiziert.), auch Thrombus nach Herzinfarkt ist möglich - Schwere Anämie (Hb unter 10 g %) – Blutarmut Abbruchkriterien (Zwischenfälle) Immer wenn sich während der Belastung Faktoren negativ entwickelt - Auftretende Herzschmerzen - Frühzeitige Atemnot - Vermehrte Extrasytolen - Zeichen von Atmestörungen - Zunehmender angiöser Schmerz auch bei niedriger Intensität - Schwere Dyspnoe - Zeichen einer cerebrovaskulären Insuffizienz wie: Schwindel, schwarz werden vor den Augen Zeichen der Erschöpfung: Kaltschweißige Haut, Zyanose © Gabriele Tichy 19 Internistische Sportmedizin- WS 05- Pokan - mangelnder Anstieg (weniger als 3 mm Hg nach drei Minuten) über den Ruhepulswert absinken des systolischen Blutdrucks unter Belastung um 20 mm Hg oder mehrsupraventrikuläre oder ventrikuläre Anfallstachykardien Salven con 3 oder mehr ventrikulären Extrasystolen gehäufte polytope ventrikuläre Extrasystolen Zunahme der QRS- Zeit Auftreten von Zeichen einer ausgeprägten transmuralen Ischamie (monophasische ST- Hebung) Vereinzelte Extrsystolen die in der T- Welle des vorangegangenen Herzaktion fallen (in die vulnerable Pahse) Erregungsausbreitungsstörungen Anstieg des systolischen Blutdrucks (auf jeden Fall bei älteren Personen) über 220 mm Hg Anstieg des diastolischen Blutdrucks über 110 mm Hg inadäquat langsamer oder fehlender Frequenzanstieg unter Belastung zusammen mit Dyspnoe sowie einem Frequenzabfall unter Belastung inadäquate langsamer oder fehlender Blutdruckanstieg od. sogar Blutdruckabfall während der Belastung BLUTDRUCK Nach den Richtlinien des ACSM (2001) sollte der Blutdruck bei Untrainierten gesunden Personen unter maximaler Belastung systolisch nicht über 180- 210 mm Hg und diastolisch nicht über 60- n85 mm Hg ansteigen Bei Ausdauertrainierten Personen sind auch deutlich höhere Werte mitunter noch physiologisch. Eine Belastungshypertonie liegt daher dann vor, wenn der Blutdruck, gemessen bei der Fahrradergometrie auf einer gegebenen Wattstufe den nach der folgenden Formel berechneten Wert nicht übersteigt. RR systolisch 147 0,33 Watt 0,31 LebensalterinJahren eine andere Faustregel ist: Bei Männern als auch bei Frauen im mittleren Alter bei einer Belastung von 100 Watt sollten die Werte systolisch nicht über 200 mm Hg und diastolisch nicht über 90 mm Hg liegen. Diese Regel kann aber bei vielen Personen aufgrund des Trainingsstandes und anderen Faktoren nicht angewandt werden. Es gibt drei Möglichkeiten der Energiebereitstelung: Phase I Pumpfunktion des Herzen nimmt zu Phase II Punpfunktion des Herzens nimmt zu Phase III Pumpfunktion stagniert Sowohl das Schlagvolumen als auch die Pumpfunktion nehmen bis zur anaeroben Schwelle zu. Dann stagnieren beide. Das Herz hat an der anaeroben Schwelle den Punkt erreicht, an dem es ausgelastet ist. Bei Herzkranken ist dir Ursache für die anaerobe Schwelle das nachlassen der Herzfunktion. Bei Patienten mit beeinträchtigter Leistung ist die Herzinsuffizienz Ursache für auftretende Atemnot. EKG © Gabriele Tichy 20 Internistische Sportmedizin- WS 05- Pokan Bei Belastung kommt es zum physiologischen Ausgleich von, in Ruhe auftretenden EKGVeränderungen. Unter Belastung kann es aber auch erst zu einer Reihe von physiologischen Veränderungen im EKG kommen. Pathologische Veränderungen lassen sich meist auf eine Durchblutungsstörung des Herzmuskels zurückführen. P- Wellen Amplitude: Eine Zunahme der P- Wellen Amplitude wird als physiologisch beschrieben, während eine Abnahme unter Belastung als pathologisch gilt. Die Aussagekraft von Ischämie ist dabei eher untergeordnet R- Amplitudenveränderung: Eine Abnahme der Höhe der R- Amplitude wird als physiologisch betrachtet. Eine Zunahme der Amplitudenhöhe wird häufig bei ischämischen Bewegungsreaktionen beobachtet ST- Streckenveränderung Aszendierende Strecke: man unterscheidet - überhöhten Abgang (meist in V2- 4) mit vegetativer T- Welle - gesenkten Abgang (tritt häufig sofort oder nach Belastung auf horizontal oder deszendierende ST- Senkungen bei Belastung: Zeichen für Durchblutungsstörungen (Wert auf > 0,1 mV- hochgradiger Verdacht auf Koronarinsuffizienz) T- Welle Eventuelle Abflachungen der T- Welle sollten sich unter Belastung auflösen normales T Das normale T ist nicht symetrisch, sondern steigt langsamer an und fällt schneller ab. Der Gipfel ist abgerundet. flaches T Ein flaches T kommt bei vegetativer Dystonie oder Sympatikotonie bei jüngeren Menschen vor. Digitalisierung © Gabriele Tichy 21 Internistische Sportmedizin- WS 05- Pokan Normale P- Welle Normale P-Welle Der erste aufsteigende Teil entspricht dem rechten Vorhof, der zweite absteigende dem gering verzögert depolarisierten linken Vorhof. Normaler QRS-Komplex Die negative Zacke in V1 entsteht durch die Depolarisation des Septums von links nach rechts, der linke Ventrikel verfügt über mehr Muskelmasse wie der rechte, die R-Zacken nehmen je nach Lagetyp von V2 bis V4 zu und dann bis V6 wieder ab. © Gabriele Tichy aszendierende ST-Senkung Vorkommen bei achykardie und veg. Dystonie leicht deszendierende STSenkung Hypokaliämie, Vergiftungen Koronarinsuffizienz, Muskelschädigung deszendierende St-Senkung hohe R-Zacke Koronarinsuffizienz bei Hypertonie 22 Internistische Sportmedizin- WS 05- Pokan horizontale ST-Senkung, neg. T Koronarinsuffizienz deszendierende STSenkung, spitz- neg. T Infarkt, Perikarditis, Koronarinsuffizienz www.grundkurs-ekg.de/ twelle/t1.jpg © Gabriele Tichy 23
