Morphologische und funktionelle Veränderungen des Herz
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Aus der Abteilung für Kardiologie und Angiologie der Berufsgenossenschaftlichen Kliniken Bergmannsheil - Universitätsklinik der Ruhr-Universität-Bochum Leiter: Prof. Dr. med. J. Barmeyer ____________________________ „Morphologische und funktionelle Veränderungen des Herz-Kreislaufsystems bei aktiven Tennisspielern über 45 Jahre über einen Beobachtungszeitraum von 10 Jahren“ Inaugural-Dissertation zur Erlangung des Doktorgrades der Medizin einer Hohen Medizinischen Fakultät der Ruhr-Universität zu Bochum vorgelegt von Robert Piek aus Krefeld (1998) Dekan: Prof. Dr. med. U. Eysel Referent: Prof. Dr. med. J. Barmeyer Koreferent: Prof. Dr. rer. nat. I. Müller Tag der mündlichen Prüfung: 5. Dezember 2000 Inhaltsverzeichnis 1. Einleitung............ 1 2. Einführende Literaturübersicht 3 3. Probanden und Methodik 6 4. Ergebnisse.......... 13 4.1 Anamnestische Daten 4.1.1 Erkrankungen des Herz-Kreislaufsystems 13 4.1.2 Kardiovaskuläres Risikofaktorenprofil 15 4.1.3 Erkrankungen des Bewegungsapparates und anderer Organe 18 4.1.4 Vergleich der anamnestischen Daten von 1985 und 1995 4.2 Echokardiographie 4.2.1 Befunde von 1995 20 23 23 4.2.2 Vergleich der echokardiographischen Befunde von 1985 und 1995 25 4.3 Spiroergometrie 28 4.3.1 Erreichte Leistung 28 4.3.2 Pulsverhalten in Ruhe und unter Belastung 31 4.3.4 Blutdruckverhalten in Ruhe und unter Belastung 33 4.3.5 Sauerstoffaufnahme 35 4.3.6 Atemminutenvolumen 37 4.3.7 Atemäquivalent 39 4.3.8 Sauerstoffpuls 40 4.3.9 Vergleich der Ergometrie der Jahre 1985 und 1995 42 4.4 Elektrokardiographie 45 4.4.1 Ruhe-EKG 45 4.4.2 EKG während der Ergometrie 46 4.4.3 Langzeitelektrokardiographie 47 4.4.4 Vergleich der EKG-Befunde der Jahre 1985 und 1995 48 5. Diskussion .......... 51 6. Zusammenfassung 58 7. Literaturverzeichnis 60 8. Danksagung 9. Lebenslauf Abkürzungsverzeichnis ÄA - Atemäquivalent ACVB - Aorto-Coronarer-Venen-Bypass AT - anaerobic threshold (anaerobe Schwelle) AV-Block - Atrioventrikular-Block aVF - augmented Volt Foot aVL - augmented Volt Left aVR - augmented Volt Right CO2 - Kohlendioxid cw-Doppler - continuous wave Doppler EDD - Enddiastolischer Diameter EKG - Elektrokardiogramm/-graphie ESD - Endsystolischer Diameter Hf - Herzfrequenz HMV - Herzminutenvolumen ICR - Intercostalraum kcal - Kilocalorie kg - Kilogramm KG - Körpergewicht KHK - Koronare Herzkrankheit LZ-EKG - Langzeitelektrokardiogramm/-graphie max - maximal MCL - Medioclavicularlinie min - Minute mm - Millimeter mmHg - Millimeter Quecksilbersäule n - Anzahl O2 - Sauerstoff RR - Blutdruck nach Riva-Rocci SVES - Supraventrikuläre Extrasystole TPR - total peripheral resistance (totaler peripherer Widerstand) VAL - Vordere Axillarlinie VCO2 - Kohlendioxidabgabe VE - Atemzeitvolumen VES - Ventrikuläre Extrasystole VO2 - Sauerstoffaufnahme WHO - World Health Organization WPW - Wolff-Parkinson-White Z.n. - Zustand nach 1 1. Einleitung Seit Beginn seiner Existenz bestand für den Menschen die Notwendigkeit sei es im Zuge der harten körperlichen Arbeit oder auf der Jagd bei der Suche nach Lebensgrundlagen - sich zu bewegen und körperlich fit zu sein. Im Rahmen der Industrialisierung ersetzten Maschinen fast jede körperliche Tätigkeit mit der Folge, daß Krankheiten, die durch Bewegungsmangel entstehen, immer häufiger wurden. Somit versuchte der Mensch - gesteuert durch seinen Selbsterhaltungstrieb seiner körperlichen und auch geistigen Bewegung mit Hilfe des Sports gerecht zu werden. In diesem Sinne hat die sportliche Betätigung in vielerlei Hinsicht insbesondere hinsichtlich Erkrankungen des Herz-Kreislaufsystems präventiven Charakter. Sport fördert die Gesundheit, d.h. nach der Definition der WHO: leibliches, seelisches und soziales Wohlbefinden. Das leibliche Wohl drückt sich aus durch körperliche Fitneß und Leistungsfähigkeit, das seelische Wohl durch mentale Stärke und psychische Ausgeglichenheit, und das soziale Wohl durch Integration und Kooperation in der Gesellschaft. Diesbezüglich gehört es auch zu den Aufgaben der Medizin im Hinblick auf den Wert des sportlichen Trainings unterstützend und bestärkend auf den gesunden wie auch den kranken Menschen Einfluß zu nehmen. Die Erhaltung der allgemeinen Leistungsfähigkeit steht heute insbesondere bei den älteren Menschen im Vordergrund, mit dem Ziel, sich die im Laufe des Lebens gewonnene Unabhängigkeit und Flexibilität in unserer Gesellschaft möglichst lange zu erhalten. 2 Hierbei spielt bei der Auswahl der zu betreibenden Sportart nicht nur der Aspekt der körperlichen Ertüchtigung, sondern auch der Ehrgeiz sich in einer Gruppe Gleichgesinnter zu behaupten und sich durch gute Leistungen hervorzuheben, eine Rolle. Hier bietet der Tennissport, dessen Spielcharakter durch die direkte Konfrontation mit dem Gegner - im Sinne „Mann gegen Mann“ - und gleichzeitig durch den spielerischen Aspekt geprägt ist, ein optimales Betätigungsfeld, um diese Ziele auch bis zu einem hohen Alter zu verfolgen. Vor zehn Jahren (1985) wurde in der kardiologischen Abteilung der Berufsgenossenschaftlichen sportmedizinische Kliniken Untersuchung an Bergmannsheil Bochum eine Senioren-Leistungstennisspielern durchgeführt, die den Gesundheitszustand, die Leistungsfähigkeit und das Auftreten von Herzrhythmusstörungen unter Wettkampfbedingungen erfaßte. Die vorliegende Arbeit soll am gleichen Kollektiv nach Ablauf von 10 Jahren die allgemeine und maximale Leistungsfähigkeit sowie das Auftreten von organischen und funktionellen Herzveränderungen erneut erfassen und die heute gewonnenen mit den damaligen Daten vergleichen. Folgende Fragen gilt es zu beantworten: • in welchem Maß haben sich die allgemeine und maximale Leistungsfähigkeit trotz regelmäßigen Trainings verändert ? • sind organische Herzveränderungen in der Zwischenzeit aufgetreten, wenn ja, welche ? • welche Herzrhythmusstörungen liegen vor, bestanden sie bereits vor zehn Jahren oder sind sie neu aufgetreten ? 3 2. Einführende Literaturübersicht In zahlreichen Untersuchungen wurde festgestellt, daß es mit fortschreitendem Alter zu einer Abnahme der allgemeinen Leistungsfähigkeit infolge morphologischer und funktioneller Veränderungen sowie einer verminderten Adaptationsfähigkeit der Organsysteme kommt (Böhlau et al., 1955). Der effektive Herzmuskelquerschnitt verringert sich, obwohl das Herzgewicht durch vermehrten Einbau von Bindegewebe in die Herzwand zunimmt; die Abnahme der elastischen Fasern in den herznahen großen Gefäßen führt zu einer verminderten Dehnbarkeit, somit zur Verringerung der Windkesselfunktion und größeren Belastung des Herzens; auch im Lungengewebe schwinden die elastischen Fasern, so daß sich die Alveolenzahl und damit die Gasaustauschfläche verkleinert. Hier sind nur einige der zahlreichen morphologischen Umstellungen im Alter genannt, die jedoch zu einer Abnahme des Herzminutenvolumens, der Herzfrequenz, des Atemminutenvolumens und der Sauerstoffaufnahme führen und somit letztendlich die altersabhängige leistungslimitierende Ursache darstellen (de Marées et al., 1981). Es ist auch nachgewiesen, daß durch regelmäßige körperliche Aktivität Herz, Kreislauf und Muskulatur weitestgehend vor Atrophie und Rarefikation bewahrt werden, und daß die körperliche Leistungsfähigkeit des alten Menschen größer ist als allgemein angenommen, wie Untersuchungen von Madeff bestätigen (Madeff et al., 1993). Dorner gab nach Prüfung zahlreicher Studien (u.a. Framingham Study, Harvard Alumni Study) die Empfehlung zu regelmäßiger anstrengender 4 körperlicher Aktivität mit einem durchschnittlichem Energieverbrauch von 200-300 kcal/Tag, bzw. 2000 kcal/Woche, zur Senkung des relativen koronaren Risikos. Die maximale Sauerstoffaufnahmekapazität gilt hierbei als Bruttokriterium der körperlichen Leistungsfähigkeit; sie wird auch als „international reference standard for physical fitness“ bezeichnet. Je niedriger diese ist, desto ungünstiger ist das Risikofaktorenprofil bezüglich Herz-Kreislauferkrankungen. Inwieweit jedoch unterliegt ein Mensch mit zunehmendem Alter den obengenannten morphologischen und funktionellen Veränderungen, wenn er regelmäßig seine Kondition, die von Ausdauer, Kraft, Schnelligkeit, Gelenkigkeit und Bewegungskoordination bestimmt wird, trainiert ? Hierzu sind in der Literatur vornehmlich nur Studien zu finden, die die Leistungsfähigkeit einer trainierten Gruppe mit denen einer untrainierten Gruppe vergleichen. Nur sehr wenige Untersuchungen konnten bisher an Einzelbeispielen zeigen wie sich die genannten Faktoren in einem größeren Zeitraum verändern (Novotny et al., 1994). Ziel der vorliegenden Untersuchung ist es, die allgemeine Leistungsfähigkeit einer Gruppe von Leistungstennisspielern der Seniorenklasse (ab 45 Jahre) nach Ablauf von 10 Jahren erneut zu bestimmen, d.h. an einem ausgewählten Kollektiv, welches den geforderten Empfehlungen nach regelmäßiger körperlicher Anstrengung (Dorner et al., 1996) in vollem Maße entspricht, ja diese sogar bei weitem übertrifft. 5 Insbesondere gilt es, die Frage zu beantworten, ob eine erhebliche Änderung der allgemeinen und maximalen Leistungsfähigkeit eingetreten ist, ob wesentliche morphologische und funktionelle Veränderungen bezüglich des Herz-Kreislaufsystems aufgetreten sind und ob ein erniedrigtes Risikofaktorenprofil vorliegt, welches eine hinsichtlich der Morbidität und Mortalität zuläßt. prognostische Aussage 6 3. Probanden und Methodik 1985 wurden 66 Tennisspieler mit einem Alter über 45 Jahre untersucht, die an Wettkämpfen in Bezirks-, Verbands-, Ober- und Regionalliga in der Seniorenklasse teilnahmen. Von diesen konnten im Jahre 1995/96 48 Probanden erneut zu einer sportmedizinischen Untersuchung einbestellt werden. Ein Teil der verbleibenden 18 Sportler war in der Zwischenzeit verstorben (n=5, wegen unklarer Todesursache), die übrigen konnten aus persönlichen Gründen bzw. aus Gründen eines Wohnungswechsels nicht teilnehmen (n=13). Das Durchschnittsalter der nachuntersuchten Probanden betrug 64,2±7,6 Jahre. Der zeitliche Gesamtaufwand pro Woche für sportliche Aktivitäten belief sich im Mittel auf 6,9±2,3 Stunden, bzw. im einzelnen auf 2,9±1,8 Stunden für Tennis, 0,3 Stunden für Joggen, 0,74 Stunden für Schwimmen, 1,7 Stunden für Fahrradfahren und 1,24 Stunden für sonstige Sportarten wie Golfen, Volleyball, Gymnastik , Fitneßtraining und Skifahren. 7 Im Rahmen der durchgeführten Untersuchung sollten folgende Parameter bestimmt werden: • Anamnestische Angaben zu kardio-pulmonalen Erkrankungen in den letzten zehn Jahren • Feststellung des aktuellen kardio-pulmonalen Gesundheitszustandes durch eine körperliche Grunduntersuchung • Bestimmung der morphologischen Parameter des Herzens mittels Echokardiographie (Größe des linken Ventrikels im endsystolischen und -diastolischen Durchmesser, des linken Vorhofs und der Aortenwurzel im endsystolischen Durchmeser, Dicke des interventrikulären Septums und der Hinterwand des linken Ventrikels) • Bestimmung der allgemeinen und maximalen Leistungsfähigkeit sowie des elektrischen Stromkurvenverlaufs des Herzens mittels Spiroergometrie (12 Kanal-EKG) unter Belastung • Feststellung des Auftretens von Herzrhythmusstörungen im Langzeit-EKG unter tennisspezifischer Belastung, d.h. während eines Tennisspiels unter Wettkampfbedingungen Alle Probanden wurden jeweils in den Nachmittagsstunden nach 15 Uhr in der Klinik nachuntersucht. Zunächst erfolgte eine eingehende Anamnese insbesondere mit Erfassung möglicher kardio-pulmonaler Vorerkrankungen und kardiovaskulärer Risikofaktoren. Eine körperliche Grunduntersuchung schloß sich an, wobei hier die Schwerpunkte der zu erhebenden Untersuchungsbefunde vornehmlich auf Herz und Lunge lagen. 8 Danach wurde eine standardisierte transthorakale Echokardiographie mittels M-Mode-, zweidimensionaler Technik und einer FarbdopplerEchokardiographie (Aloka SSD870 Farbdoppler 2,5 MHz und ATL Ultramark 9 Farbdoppler 3-2 MHz) bei linksparasternaler Schallwandlerposition mit Darstellung der Längsachsen -, der verschiedenen Querachsen - und der Vierkammerebene durchgeführt. Farbdopplerechokardiographie Mit konnten Hilfe der zusätzlich cw - Informationen und über Richtung, Strömungsprofil und Geschwindigkeit des Blutstromes im Bereich der herznahen Gefäße und an den Herzklappen gewonnen werden. Ein S-VHS Videorecorder (Panasonic) war in das System integriert, so daß neben der Dokumentation der Meßparameter zum Untersuchungszeitpunkt eine nochmalige nachträgliche Überprüfung und Verifizierung der gewonnenen Daten anhand des Videobandes erfolgen konnte. Diese waren wie folgt: • Linksventrikulärer enddiastolischer Diameter (EDD; größter Durchmesser zu Beginn des QRS-Komplexes) • Linksventrikulärerer endsystolischer Diameter (ESD; kleinster Durchmesser bei der Abwärtsbewegung des Septums) • Dicke des interventrikulären Septums in Enddiastole und Endsystole • Dicke der Hinterwand in Enddiastole und Endsystole • Größe des linken Vorhofs (zum Zeitpunkt der Endsystole) • Aortenwurzeldurchmesser (zum Zeitpunkt der Enddiastole) • Verkürzungsfraktion 9 Schließlich erfolgte die Durchführung einer Spiroergometrie zur quantitativen Messung und Beurteilung der körperlichen Leistungsfähigkeit. Als technisches Gerät diente hierbei das Spiroergometer von MedGraphics Cardio2, MedGraphics Corp., St. Paul, Minnesota, USA, welches sich in einer klimatisierten Räumlichkeit mit konstanten Bedingungen (Temperatur:21°C; Luftfeuchtigkeit <60%) befand. Das System wird von folgenden 5 Einheiten sowie dem angeschlossenen drezahlunabhängigen Ergometer von Ergoline mit computergesteuerter Wirbelstrombremse gebildet: • der Flußmesser bestehend aus einer Differentialdruckkammer • dem O2-Analysator aus Zirkoniumzellen • dem CO2-Analysator mit der Meßtechnik der Infrarotabsorption • der zentralen Rechnereinheit, die die atemzugweise gemessenen Daten verarbeitet • dem Drucker Das Gerät mißt den Gasaustausch durch die Einzelatemzuganalyse. Dadurch werden die realen Schwankungen der Atemgase pro jeweiligem Atemzug (breath-to-breath) erfaßt. Die schnellen Gasanalysatoren messen die Sauerstoffaufnahme (VO2) über eine Zirkoniumzelle (Genauigkeit ± 0,1%) und die Infrarotabsorptionszelle Kohlendioxidabgabe (Genauigkeit ± (VCO2) 0,1%), hierzu über werden eine die Ausatemgase über ein Mundstück, bei gleichzeitiger Behinderung der Nasenatmung durch eine Klemme, zur Meßeinheit geleitet. Der Ergometer ist mit der Spiroergometrieanlage verbunden, so daß bei dem entworfenen Rampenprotokoll eine computergestützte Steigerung der Wattzahl um 25 pro Minute erreicht wird. 10 Die Fahrradergometerarbeit im Liegen wurde hier bevorzugt, da sie eine technisch einwandfreie EKG-Registrierung auch während der Belastung erlaubt (Reindell et al., 1967). Nach einer Ruhephase von drei Minuten erfolgte die kontinuierliche Belastung beginnend mit 0 Watt und einer Steigerung um 25 Watt pro Minute bis zum Erreichen der individuellen maximalen Leistung. Eine Adaptationszeit von drei Minuten ist empfehlenswert, um quasi steady-state Bedingungen zu erzielen (Bruns,1996). Maidorn und Mellerowicz wiesen nach, daß eine stufenweise um 25 oder 50 Watt gesteigerte Belastung - unabhängig davon, ob die Zeit pro Stufe 1, 2 oder 3 Minuten beträgt - zu annähernd gleich hohen maximalen Sauerstoffpulswerten (O2-Puls) führt. Nach Abbruch der Belastung durch Handzeichen schloß sich eine Ruhephase von zwei Minuten an. Der Blutdruck wurde mit den in der Klinik zur Verfügung stehenden Geräten nach Riva-Rocci jeweils in Ruhe, während der Belastung am Ende jeder Belastungsstufe und zwei Minuten nach Belastungsende gemessen. Der Puls wurde automatisch und aus dem mitgeschriebenen EKG-Streifen (25mm/s) manuell ermittelt. Die Registrierung aller 12 Standardableitungen (I,II,III nach Einthoven; aVR, aVL, aVF nach Wilson/Goldberger und der Brustwandableitungen V1-V6 nach Wilson) erfolgte kontinuierlich mit einem Papiervorschub von 12,5 mm/s während der gesamten Belastung und mit 25mm/s am Ende jeder Belastungsstufe. Vor jeder Messung wurden die Gasanalysatoren einer Gesamtkalibrierung unterzogen. Der Flußmesser wurde mit einem Pneumotachographen überprüft. 11 Mittels der V-Slope Methode nach Beaver wurde die anaerobe Schwelle (AT) manuell bestimmt (Beaver et al.,1986), da die vom Computer gemessene anaerobe Schwelle häufig fehlerhaft erschien. Die Volumina der Kohlendioxidabgabe (VCO2) und Sauerstoffaufnahme (VO2) wurden gegeneinander aufgetragen, nachdem die Festlegung der beiden Geraden visuell erfolgte. Die anaerobe Schwelle ist der Punkt, an dem die Muskulatur neben der aeroben die anaerobe Glykolyse zur Deckung des Energiebedarfs nutzt. Entsprechend steigen der Blutlaktatspiegel, das Atemminutenvolumen (VE) und zwar exponentiell gegenüber VO2 -, und die VCO2 erfährt eine größere Anstiegssteilheit gegenüber VO2. Der maximale Sauerstoffpuls (VO2/Hf), der respiratorische Quotient (RQ=VCO2/VO2) und geringgradig auch der endexspiratorische Saustoffpartialdruck (pAO2) steigen ebenfalls an Terminabsprache ein (Feddersen et al., 1995). Abschließend wurde dem Probanden nach Bandspeicher-EKG-Gerät des Typs Tracker 3 (Reynolds Medical) angelegt, mit welchem er zum verabredeten Tennisspiel erschien. Vor der Klebeelektrodenapplikation (3M) wurde die Haut sorgfältig rasiert. Zwecks Verringerung des Hautwiderstandes wurde die oberflächliche Hautschicht kräftig abgerieben und mit Desinfektionsmittel entfettet. Um ein Lösen der Elektroden während des Spiels zu verhindern, wurden sie zusätzlich mit braunem Leukoplast-Pflaster fixiert. Die anfangs gewählten zwei Ableitungen (rechts parasternal in Höhe der 2. Rippe - 5. Intercostalraum (ICR) links zwischen Medioclavicularlinie (MCL) und vorderer Axillarlinie (VAL), sowie links parasternal in Höhe der 2. Rippe - 5. ICR links zwischen MCL und VAL) führten zu Problemen bei der Auswertung wegen zum Teil nicht sichtbarem Stromkurvenverlauf. Somit wurde die Anordnung der Elektroden der zweiten Ableitung geändert (Manubrium sterni und 4. Rippe rechts parasternal). 12 Die Probanden trugen die Geräte hauptsächlich während des Tennisspiels, zum Teil aber auch während der üblichen Tätigkeiten. Die Auswertung der LZ-EKG-Magnetbänder erfolgte mit dem Auswertesystem RME Pathfinder 4 (Reynolds Medical Electronics, Hertford, Großbritannien) halbautomatisch. Zusätzlich wurde eine visuelle Durchsicht der vom Computer registrierten Rhythmusabnormalitäten vorgenommen. Im Mittel erfolgte eine Aufzeichnungsdauer von ca. 158 Minuten mit mindestens halbstündiger Ruhephase nach der körperlichen Ausbelastung während des Tennisspiels. 13 4. Ergebnisse 4.1 Anamnestische Daten 4.1.1 Erkrankungen des Herz-Kreislaufsystems Zum Untersuchungszeitpunkt standen von einigen der 48 untersuchten Probanden folgende Herz-Kreislauferkrankungen fest: • 6 Fälle einer gesicherten koronaren Herzerkrankung, wobei von diesen 5 Sportler einen Infarkt erlitten hatten; zwei Vorderwandinfarkte, ein kombinierter Vorder- und Hinterwandinfarkt, ein Hinterwand- und ein Posterolateralwand-Infarkt • 19 Fälle einer arteriellen Hypertonie • 4 Fälle einer bekannten Herzrhythmusstörung in Form eines WPWSyndroms (n=1), einer Arrhythmia absoluta bei Vorhofflimmern (n=2) und eines Zustandes nach Schrittmacherimplantation bei Adams-Stokes Anfällen und jetzt bestehender Arrhythmia absoluta bei Vorfflimmern (n=1) • 1 Fall eines kombinierten Aortenklappenvitiums mit überwiegender Insuffizienz bei Degeneration einer 1985 implantierten Bioprothese (Schweineklappe) bei damals bestehender Aortenklappenstenose Neben den üblichen Kinderkrankheiten wie Mumps (n=8), Masern (n=12), Röteln (n=4) und Windpocken (n=1) wurden in der Vorgeschichte noch folgende für die Entstehung von Herz-Kreislauferkrankungen wichtige Infektionserkrankungen angegeben: 14 • Angina tonsillaris (n=14) • Diphtherie (n=11) • Scharlach (n=6) • Rheumatisches Fieber (n=1) Prävalenz kardialer Erkrankungen 1995 29,2% Z.n. Angina tonsillaris 2,1% Z.n. Rheumatischem Fieber 12,5% Z.n. Scharlach 22,9% Z.n. Diphtherie 8,3% Herrhythmusstörung 10,4% Infarkt 12,5% KHK 39,6% arterielle Hypertonie 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 absolute Anzahl Abbildung 1: Prävalenz kardialer Erkrankungen (1995) 6 Sportler gaben an, zeitweise unter uncharakteristischen „Herzbeschwerden in Form von Herzstechen oder Beklemmungsgefühlen im Brustkorb zu leiden. Entgegen einer typischen Angina pectoris-Symptomatik traten die Beschwerden in Ruhe und unter psychischem Streß auf und legten sich völlig mit Beginn körperlicher Belastung. Unter starker köperlicher Belastung während des Tennisspiels klagte ein Proband mit einer Arrhythmia absoluta über diskrete Luftnot. 15 4.1.2 Kardiovaskuläres Risikofaktorenprofil Abbildung 2 zeigt die Prävalenz kardiovaskulärer Risikofaktoren I. Ordnung im Jahre 1995. Risikofaktorenprofil I.Ordnung 1995 2,1% Diab. mell. 39,6% Hypertonie 18,75% Hyperlipidämie 31,25% Nikotin 42% Risikofaktor kein 0% vier 8,3% drei 14,6% zwei 35,42% ein 0 5 10 15 absolute Anzahl Abbildung 2: Kardiovaskuläres Risikofaktorenprofil I. Ordnung (1995) • eine arterielle Hypertonie fand sich in 19 Fällen (39,6%) • Nikotinabusus trat in 15 Fällen (31,25%) auf • eine Hyperlipidämie galt in 9 Fällen (18,75%) als gesichert • ein Fall eines Diabetes mellitus Typ 2 B (2,1%) 20 16 Ein gutes Drittel der Sportler hat mindestens einen kardiovaskulären Risikofaktor, 14,6% zwei und 8,3% sogar drei kardiovaskuläre Risikofaktoren I. Ordnung; 42 % sind hierbei ohne Risikofaktor I.Ordnung. Unter Hinzunahme eines wesentlichen Risikofaktors II. Ordnung - nämlich des Übergewichtes -, welcher nicht selten mit denen I. Ordnung zusammenkommt, ergibt sich das Risikofaktorenprofil, welches Abbildung 3 veranschaulicht. Es fällt der ausgesprochen hohe Anteil an Übergewichtigen in dieser Gruppe von Sportlern auf (50%), ausgehend von einem body-mass Index von >25 kg/m². Das entspricht dem bundesdeutschen Durchschnitt in der Normalbevölkerung (Assmann et al., 1988). Die Mehrzahl weist hier mindestens ein oder zwei Risikofaktoren auf. Insgesamt waren nur 12 Sportler (25%) ohne jeglichen kardiovaskulären Risikofaktor I. oder II. Ordnung. 17 Risikofaktorenprofil I.Ordnung plus Übergewicht 1995 50% Übergewicht 2,1% Diab. mell. 39,6% Hypertonie 18,75% Hyperlipidämie 31,25% Nikotin 25% Risikofaktor kein 4,2% vier 10,42% drei 31,25% zwei 29,2% ein 0 5 10 15 20 absolute Anzahl Abbildung 3: Risikofaktorenprofil I. Ordnung unter Hinzunahme eines kardiovaskulären Risikofaktors II. Ordnung - des Übergewichtes - (1995) 25 18 4.1.3 Erkrankungen des Bewegungsapparates und anderer Organe Sehr häufig wurde über eine Limitierung in der Ausübung des Sports hinsichtlich des Bewegungsapparates (n=36) geklagt. Im Vordergrund standen hier degenerative Erkrankungen der Wirbelsäule (n=9), der Knie(n=11) und der Hüftgelenke (n=4; davon 2 Totalendoprothesen). Außerdem bestanden allgemeine Gelenk-, Muskel- und Sehnenbeschwerden (n=12). Erkrankungen des Bewegungsapparates 1995 8,3% Z.n. Frakturen 25% Gelenk-, Muskel- und Sehnenerkrankung 8,3% Hüfte 22,9% Knie 18,75% Wirbelsäule 0 2 4 6 8 10 12 absolute Anzahl Abbildung 4: Erkrankungen des Bewegungsapparates (1995) Die Abbildung 4 verdeutlicht den Anteil der bei den Sportlern bestehenden degenerativen Beschwerden des Bewegungsapparates. 19 Des weiteren waren noch Magen-Darm-Erkrankungen (n=10), Lungenerkrankungen (n=4; Z.n. Pneumonie (n=3), Chronisch obstruktive Lungenerkrankung mit chronischem Lungenemphysem (n=1)), Urogenital- erkrankungen (n=7; Benigne Prostatahyperplasie (n=4), Nierensteine (n=2); Spermatozele(n=1)), Z.n. Schilddrüsenerkrankungen (n=2) und ein Z.n. Mundbodenkarzinom zu verzeichnen. 20 4.1.4 Vergleich der anamnestischen Daten 1985/1995 Die folgende Abbildung zeigt den Vergleich der Prävalenz von HerzKreislauferkrankungen im Jahre 1985 und 1995. Prävalenz der Erkrankungen des Herz-Kreislaufsystems der Jahre 1985 und 1995 8,3% Herzrhythmusstörung 4,2% 10,4% Infarkt 2,1% 1995 12,5% KHK 1985 2,1% 39,6% arterielle Hypertonie 22,9% 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 absolute Anzahl Abbildung 5: Prävalenz kardialer Erkrankungen im Vergleich der Jahre 1985/95 Es fällt insbesondere die deutliche Zunahme der Prävalenz der arteriellen Hypertonie auf. Sie stieg innerhalb der Gruppe anteilsmäßig von ursprünglich 22,9% (1985) auf 39,6% (1995). Auch die koronare Herzerkrankung und das Auftreten eines Herzinfarktes nahm in den letzten zehn Jahren zu (von 2,1% auf 12,5% (KHK) bzw. 10,4% (Herzinfarkt)). Ebenso erfolgte ein Anstieg in der Prävalenz von Herzrhythmusstörungen (von 4,2% auf 8,3%). Die Gründe für die genannten Veränderungen liegen wohl sehr wahrscheinlich an dem Fortbestehen des kardiovaskulären Risikofaktorenprofils in den vergangenen zehn Jahren. Dies veranschaulicht Abbildung 6: 21 Risikofaktorenprofil der Jahre 1985 und 1995 im Vergleich vier drei zwei Risikofaktor ein kein 1995 Diab. mell. 1985 Hypertonie Übergewicht Hyperlipidämie Nikotin 0 5 10 15 20 25 absolute Anzahl Abbildung 6: Risikofaktorenprofil der Jahre 1985/95 im Vergleich Hierbei hat sich sogar das Risikofaktorenprofil zwischen 1985 und 1995 verschlechtert; zum einen natürlich insbesondere durch die deutliche Zunahme der arteriellen Hypertonie, zum anderen auch durch eine Verschiebung in Richtung des Auftretens mehrerer Riskofaktoren zugleich. Während 1985 über ein Drittel (37,5%) keinen Risikofaktor hatte und 42% der Tennisspieler nur einen Risikofaktor hatten, waren es 1995 nur noch ein Viertel (25%) ohne und fast zwei Drittel (60,25%) mit einem (29%), bzw. mit zwei Risikofaktoren (31,25%). 22 Auch die Verschleißerscheinungen am Bewegungsapparat nahmen, wie aus folgender Abbildung ersichtlich, über den Beobachtungszeitraum zu. Prävalenz der Erkrankungen des Bewegungsapparates im Jahre 1985 und 1995 8,3% Z.n. Frakturen 4,2% 29,2% Gelenk-, Muskel- und Sehnenerkrankungen 20,8% 8,3% Hüfte 1995 4,2% 1985 22,9% Knie 8,3% 18,75% Wirbelsäule 12,5% 0 2 4 6 8 10 12 14 16 absolute Anzahl Abbildung 7: Prävalenz der Erkrankungen des Bewegungsapparates im Vergleich der Jahre 1985/95 Hierbei standen vor allem neben den Verschleißerscheinungen an Hüftgelenken (von 4,2% auf 8,3%) und der Wirbelsäule (von 12,5% auf 18,75%) die Beschwerden an den Kniegelenken (von 8,3% auf 22,9%) im Vordergrund; die genannten Veränderungen sind typische Folgen des für das Tennis charakteristischen „Start - Stop“ -Spiels. 23 4.2 Echokardiographie 4.2.1 Befunde 1995 Folgende Befunde waren in der Echokardiographie auffällig gewesen: • 16 Fälle einer linksventrikulären Hypertrophie (33,3%) • 15 Fälle einer umschriebenen Hypokinesie des linken Ventrikels (31,25%) • 9 Fälle einer sklerosierten Mitral- bzw. Aortenklappe (18,75%) • 8 Fälle eines grenzwertig großen Ventrikels (16,7%) • 8 Fälle einer diastolischen Relaxationsstörung (16,7%) • 6 Fälle einer ektatischen Aorta ascendens (12,5%), allesamt bei arterieller Hypertonie • 4 Fälle einer von über 40 mm messenden linksatrialen Vergrößerung (8,3%), wovon in zwei Fällen eine Arrhythmia absoluta bestand • 1 Fall einer mit 59 mm messenden linksventrikulären Dilatation (2,1%) • 1 Fall eines operationsbedürftigen kombinierten Aortenklappenvitiums mit führender Insuffizienz bei Z.n. Implantation einer Aortenklappen- bioprothese (Schweineklappe) vor zehn Jahren bei damals bestehender Aortenklappenstenose (2,1%) • 1 Fall einer kombinierten Trikuspidal- und Mitralinsuffizienz Grad I (2,1%) • 1 Fall einer Trikuspidalinsuffizienz Grad I (2,1%) • 1 Fall einer Akinesie der Hinterwand (2,1%) bei Z. n. Myokardinfarkt Folgende Abbildung stellt noch einmal die Verteilung der echokardiographisch auffälligen Befunde dar: 24 UKG-Befunde 1995 diastolische Relaxationsstörung 16,7% 12,5% Aorta ektatisch 2,1% Akinesie 31,25% Hypokinesie 6,25% Klappeninsuffizienz 2,1% Klappenstenose Klappensegel/-taschen sklerosiert 18,75% 8,3% Vorhof vergrößert grenzwertig großer Ventrikel 16,7% linksventrikuläre Hypertrophie 33,3% 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 absolute Anzahl Abbildung 8: Befunde in der Echokardiographie (1995) Im Mittel lag der enddiastolische Diameter des linken Ventrikels bei 53± 3,8 mm und der endsystolische Diameter des linken Ventrikels bei 31,6±4,5 mm. Somit ergab sich eine Verkürzungsfraktion von durchschnittlich 40,9±5,8 %. Die Diameter für den linken Vorhof beliefen sich im Mittel auf 39,4±2,3 mm endsystolisch, die der Aortenwurzel auf 32±3 mm. Des weiteren zeigte sich bei den Messungen des interventrikulären Septums und der Hinterwand Werte von 11±1 mm und 10,4±1 mm systolisch. 25 Der Vergleich der Meßwerte in den verschiedenen Altersklassen zeigte keine signifikanten Unterschiede. 4.2.2 Vergleich der echokardiographischen Befunde von 1985 und 1995 1985 zeigten sich bei den Probanden folgende Befunde: • 10 Fälle einer linksventrikulären Hypertrophie; davon bestanden bei 7 Probanden eine isolierte Hypertrophie der Hinterwand, bei zwei Probanden eine isolierte Hypertrophie des Septums und bei einem Probanden eine kombinierte Hypertrophie der Hinterwand und des Septums • ein Fall einer Aortenklappenstenose • zwei Fälle einer eingeschränkten Verkürzungsfraktion (25% und 29%) Folgende Abbildung veranschaulicht die echokardiographischen Befunde der Jahre 1985 und 1995 im Vergleich: 26 Vergleich echokardiographischer Befunde der Jahre 1985 und 1995 12,5% ektatische Aorta 2,1% Akinesie 31,25% Hypokinesie 6,25% Klappen-insuffizienz 2,1% Klappenstenose 1995 1985 18,75% Klappensegel/-taschen sklerosiert 8,3% Vorhof vergrößert 16,7% grenzwertig großer Ventrikel 33,3% linksventrikuläre Hypertrophie 20,8% 0 2 4 6 8 10 12 14 16 absolute Anzahl Abbildung 9: Vergleich der echokardiographischen Befunde der Jahre 1985 und 1995 27 In den letzten zehn Jahren kam es zu zahlreichen morphologischen Veränderungen. Auffallend ist hierbei eine deutliche Zunahme der Sklerosierung der Taschen- und Segelklappen, der linksventrikulären Hypertrophie des Herzmuskels sowie der damit verbundenen isolierten Hypokinesie der Herzwand. Des weiteren waren nicht unwesentliche Veränderungen an der Aorta ascendens und an den Vorhöfen zu vermerken. Tabelle1 führt noch einmal den direkten Vergleich der echokardiographischen Meßparameter von 1985 und 1995 auf: Linker Ventrikel (EDD) Linker Ventrikel (ESD) Linker Vorhof Aorta ascendens Interventrikuläres Septum Linksventrikuläre Hinterwand Verkürzungsfraktion 1985 1995 54,0±4,0 mm 33,0±4,0 mm 37,0±5,0 mm 32,5±4,0 mm 10,7±1,0 mm 10,0±1,3 mm 39,0±5,0 % 53,0±3,8 mm 31,6±4,5 mm 39,4±2,3 mm 32,0±3,0 mm 11,0±1,0 mm 10,4±1,0 mm 40,9±5,8 % Tabelle 1: Echokardiographische Meßwerte im Vergleich der Jahre 1985 und 1995 Die Unterschiede in den durchschnittlichen Meßwerten der Jahre 1985 und 1995 sind minimal, und es ist zu berücksichtigen, daß es sich hierbei auch um verschiedene Untersucher handelt. Somit ergeben sich im Gesamtmittel nur unwesentliche Differenzen; vielmehr sind die individuellen Veränderungen im Laufe der Zeit zu vermerken, wie es aus Abbildung 9 am besten ersichtlich ist. 28 4.3 Spiroergometrie 4.3.1 Erreichte Leistung Im Belastungs-EKG wurde in der untersuchten Probandengruppe eine maximale Leistung von 250 Watt (n=2) erreicht. Der Abbruch erfolgte in 27 Fällen wegen peripherer Erschöpfung der Beine, d.h. die Sportler waren nach subjektiven Kriterien vollständig ausbelastet. Von diesen mußten zwei Probanden wegen zusätzlicher Luftnot die Belastung abbrechen. Sie erreichten jeweils nur 75 Watt Tretleistung; es bestand hierbei ein Z.n. ACVB-Operation bei koronarer Dreigefäßerkrankung kombiniert mit einer chronisch obstruktiven Lungenerkrankung mit chronischem Lungenemphysem (59 Jahre) sowie ein Z.n. Vorderwandinfarkt bei bestehender arterieller Hypertonie (78 Jahre). Aufgrund einiger Beschwerden hinsichtlich des Bewegungsapparates (Knieund Hüftgelenkschmerzen) unterbrachen 6 Probanden die Belastung. In 10 Fällen wurde nach Aussagen der betreffenden Sportler die für sie maximale Leistung nicht erreicht. Diese gaben an, daß sie noch hätten weiter treten können, aber aus Gründen der unangenehmen Belastung (sie klagten über eine trockene Kehle) vorzeitig aufgehört hätten. In zwei Fällen mußte sogar die Untersuchung abgebrochen werden, da bei beiden Probanden der diastolische Blutdruckwert über 120 mmHg stieg. Notfälle traten bei keinem der Probanden auf. Die folgende Abbildung veranschaulicht noch einmal die Verteilung der erreichten Leistung auf dem Fahrradergometer in liegender Position innerhalb der Teilnehmergruppe. 29 Verteilung maximal erreichter Leistung 1995 4,7% 250 7% 225 25,6% Wattzahl 200 18,6% 175 14% 150 7% 125 16,3% 100 7% 75 0 2 4 6 8 10 12 14 absolute Anzahl Abbildung 10 : Verteilung maximal erreichter Leistung in der Fahrradergometrie im Liegen 1995 Über die Hälfte der Gruppe erreichte eine Wattzahl von 175 und mehr. Hierbei sollte erwähnt werden, daß im Durchschnitt die erbrachte Leistung auf dem Fahrradergometer im Liegen um 10% niedriger als im Sitzen liegt. Zur deutlicheren Darstellung der Verteilung der maximal erbrachten Leistung innerhalb des Probandengutes wurde diese in drei Altersgruppen unterteilt. Und zwar in eine Gruppe von 55-59 Jahre, eine Gruppe von 60-69 Jahre, und in eine dritte Gruppe von 70 -84 Jahre. 30 Verteilung der maximal erreichten Leistung innerhalb der Altersgruppen 1995 8 6 absolute Anzahl 4 2 0 75 70-84 60-69 Alters55-59 gruppe 100 125 150 175 200 225 250 Wattzahl Abbildung 11: Verteilung der maximal erreichten Leistung in der Fahrradergometrie im Liegen (1995) Abbildung 11 stellt graphisch dar, wie sich mit zunehmenden Alter die maximale Leistungskurve nach unten verschiebt. Berechnet man die Solleistung nach folgender Formel: Solleistung (Watt) = Gewicht (kg) x 3 abzüglich 10% für jede Dekade, die das Alter das 30. Lebensjahr überschreitet (Löllgen et al.), so ergibt sich, daß über 70 % der untersuchten Tennisspieler ihre Solleistung mit durchschnittlich 17% überschritten haben, d.h. ihre Leistungsfähigkeit ist gegenüber der Normalbevölkerung um diesen Wert gesteigert. 31 4.3.2 Pulsverhalten in Ruhe und unter Belastung Die Herzfrequenz bildet einen bedeutenden Parameter der Herzfunktion. Sie wird wesentlich von der Sauerstoffversorgung bestimmt und nimmt somit physiologisch im Alter ab. Der Puls der Tennisspieler in Ruhe belief sich im Gesamtmittel auf 72±14 Schläge pro Minute (1/min), wobei der durchschnittliche Pulsanstieg pro gesteigerte Wattstufe (25 Watt) im Gesamtmittel 8 (1/min) betrug. Den Pulsverlauf unter Belastung in den verschiedenen Altersklassen zeigt folgende Abbildung: Pulsverlauf während Ergometerbelastung aller Altersklassen 1995 60-69 160 140 70-84 55-59 Puls [S/min] 120 100 80 60 40 20 2`n.Belast. 250 225 200 175 150 125 100 75 50 25 Ruhe 0 Wattstufe Abbildung 12: Pulsverlauf unter Ergometerbelastung im Liegen aller Altersklassen (1995) 32 Die mittleren Ruhepulsfrequenzen waren wie folgt: • Altersklasse 55-59 Jahre: 70±10 [1/min] • Altersklasse 60-69 Jahre: 74±18 [1/min] • Altersklasse 70-84 Jahre: 69±12 [1/min] Die altersabhängige maximale Herzfrequenz (Hf) wurde nach der Faustregel 209 minus Lebensalter (Löllgen et al.) berechnet. Diese wurde in allen Altersklassen erreicht und sogar überschritten. Die Anstiegssteilheit des linearen Pulsverlaufs unter Belastung ist auch ein wesentliches Kriterium des allgemeinen körperlichen Leistungsniveaus. Sie betrug in den jeweiligen Altersklassen: • Altersklasse 55-59 Jahre: 7 [1/min]/25 Watt • Altersklasse 60-69 Jahre: 10 [1/min]/25 Watt • Altersklasse 70-84 Jahre: 9 [1/min]/25 Watt Dies entspricht einem durchschnittlich guten Anstieg pro 25 Watt Belastungssteigerung in der Normalbevölkerung (Neumann/Schüler). Die Ruhepulse und die Pulsverläufe unter Belastung zeigten in den verschiedenen Altersklassen keine wesentlichen Unterschiede, was eigentlich von der oben erwähnten Altersabhängigkeit zu erwarten gewesen wäre. 33 4.3.3 Blutdruckverhalten in Ruhe und unter Belastung Der arterielle Blutdruck ist das Produkt von Herzminutenvolumen und peripherem Widerstand (RR = HMV x TPR). Im Laufe ansteigender Belastung nimmt vornehmlich der systolische Blutdruck zu, während der diastolische nur gering zunimmt bzw. weitestgehend konstant bleibt. Die Bedeutung der Messung des arteriellen Blutdrucks unter Belastung dient in erster Linie der Unterscheidungsmöglichkeit zwischen normotensivem und hypertonem Blutdruckverhalten. Relevante Aussagen hinsichtlich der Leistungsfähigkeit sind nicht möglich. Wie anfangs erwähnt, beinhaltet die Untersuchungsgruppe eine nicht unwesentliche Anzahl von zum größten Teil unter antihypertensiver Therapie stehenden Hypertonikern (n=19). Der Blutdruck betrug in Ruhe im Gesamtmittel 136±13 mmHg systolisch und 85±7 mmHg diastolisch. In neun Fällen kam es zu einem Anstieg des systolischen Blutdrucks über 200 mmHg bei 100 Watt, wovon in 7 Fällen ein arterieller Hochdruck bekannt war und bereits antihypertensiv therapiert wurde. Dieser Belastungsgrenzwert gilt im Allgemeinen zur Bestätigung bzw. zum Ausschluß eines Belastungshochdrucks. Allerdings muß hier angemerkt werden, daß es im Liegen sowieso zu höheren systolischen Blutdruckwerten durch das erhöhte Herzzeitvolumen kommt. In zwei Fällen wurde die Belastung wegen erhöhter diastolischer Blutdruckwerte (> 120 mmHg) vorzeitig abgebrochen; hiervon war bei einem Probanden eine arterielle Hypertonie bekannt und bereits antihypertensiv behandelt, offensichtlich jedoch nicht ausreichend (220/135 mmHg bei 100 Watt). Den Blutdruckverlauf in den verschiedenen Altersklassen zeigt Abbildung 13. 34 Blutdruckverlauf unter Ergometerbelastung im Liegen 1995 250 systolisch RR [mmHg] 200 150 100 diastolisch 50 n. Belast. 2´min. 275 250 225 200 175 150 125 100 75 50 25 Ruhe 0 Wattstufe Abbildung 13: Blutdruckverlauf in der Ergometrie im Liegen (1995) Die Mittelwerte des Blutdrucks in den Altersklassen verhielten sich wie folgt: Altersklasse RR systolisch RR diastolisch (mmHg) (mmHg) 55-59 Jahre 136±13 86±7 60-69 Jahre 137±15 85±8 70-84 Jahre 134±7 83±7 Tabelle 2: Blutdruckverhalten in Ruhe in den verschiedenen Altersklassen (1995) Der Vergleich des Verlaufs des systolischen und diastolischen Blutdrucks unter Belastung in den drei Altersklassen ließ keine wesentlichen Unterschiede erkennen. 35 Der Blutdruck stieg im Mittel pro 25 Watt Belastungssteigerung folgendermaßen: • Altersklasse 55-59 Jahre: 11 mmHg systolisch, 1 mmHg diastolisch • Altersklasse 60-69 Jahre: 10 mmHg systolisch, 2 mmHg diastolisch • Altersklasse 70-84 Jahre: 13 mmHg systolisch, 2 mmHg diastolisch Der maximal gefundene Blutdruck in Ruhe betrug 175/95 mmHg. Unter Belastung zeigte sich systolisch ein Maximalwert von 245 mmHg bei 250 Watt und diastolisch ein Maximalwert von 125 mmHg bei 200 Watt innerhalb der Probandengruppe. 4.3.4 Sauerstoffaufnahme (VO2) Die Spiroergometrie ist als nichtinvasive Methode besonders gut dazu geeignet, aus der Analyse des Gasaustausches unter Belastung Aussagen über die allgemeine und maximale Leistungsfähigkeit des pulmonalen und kardialen Systems zu treffen. Im Folgenden werden die Parameter aufgezeigt, die das Leistungsprofil der untersuchten Gruppe widerspiegelt. Die Sauerstoffaufnahme (VO2 in ml/min, bzw. ml/kg/min) ist diejenige Sauerstoffmenge, die pro Zeiteinheit von der Lunge aufgenommen wird. Als Produkt des Atemminutenvolumens und des in-exspiratorischen Sauerstoffkonzentrationsunterschiedes ist sie eine von außen meßbare Größe. Die maximale Sauerstoffaufnahme sowie die Sauerstoffaufnahme an der anaeroben Schwelle bestimmen die anaerobe Kapazität, d.h. denjenigen Energieumsatz, der durch Verbrennungsvorgänge mittels Sauerstoff (z.B. im Muskel) möglich ist (Prokop). Sie ist somit ein wesentliches Maß zur Beurteilung der Ausdauerleistungsfähigkeit im aeroben Bereich. 36 Die absolute maximale Sauerstoffaufnahme, die relative (gewichtsbezogene) Sauerstoffaufnahme und die Sauerstoffaufnahme an der anaeroben Schwelle verhielten sich in den verschiedenen Altersklassen folgendermaßen: Alterklasse VO2 max VO2 max/kg VO2 AT (ml/min) (ml/kg/min) (ml/min) 55-59 Jahre 2560±729 31,25±9,6 1505±387 60-69 Jahre 1940±307 24,5±4 1260±228 70-84 Jahre 1621±228 20,1±3,7 1057±198 Tabelle 3: Maximale Sauerstoffaufnahme (VO2 max) und Sauerstoffaufnahme an der anaeroben Schwelle (VO2/AT) im Gesamtmittel jeder Altersklasse (1995) Diagramm 14 veranschaulicht den Verlauf der Sauerstoffaufnahme während der Belastung in den drei Altersklassen: Verlauf der Sauerstoffaufnahme (VO2) während der Belastung in allen Altersklassen1995 4000 3500 55-59 VO2 [ml/min] 3000 2500 2000 60-69 1500 70-84 1000 500 AT 250 200 150 100 50 Ruhe 0 Wattstufe Abbildung 14: Verlauf der Sauerstoffaufnahme unter Belasung aller Altersklassen (1995) 37 Typisch ist der linear ansteigende Verlauf der Sauerstoffaufnahme bei zunehmender Belastung. Das beste Ergebnis erzielte ein 59 jähriger Tennisspieler mit einer maximalen Sauerstoffaufnahme von 4950 ml/min bei 250 Watt. Seine anaerobe Schwelle lag bei 130 Watt. Die schlechteste maximale Sauerstoffaufnahme lag bei einem 82 jährigen Probanden mit 870 ml/min bei 75 Watt. Der Abbruch der Belastung erfolgte hier wegen Hüftbeschwerden. Die anaerobe Schwelle wurde nicht erreicht. Die mittleren anaeroben Schwellen der verschiedenen Altersklassen waren wie folgt: Altersklasse VO2 Wattstufe (ml/min) (Watt) 55-59 Jahre 1556±367 110 60-69 Jahre 1297±228 90 70-84 Jahre 1066±202 80 Tabelle 4: Bereich der anaeroben Schwelle in den verschiedenen Altersklassen (1995) 4.3.5 Atemminutenvolumen (VE) Das Atemminutenvolumen (VE) ist dasjenige Gasvolumen, welches pro Minute ein- und ausgeatmet wird; es ist das Produkt aus Atemzugvolumen und Atemfrequenz. Unter Belastung nimmt das VE proportional zu Leistung und VO2 zu, um dann schließlich bei Erreichung von 50-60% der maximalen Leistungsfähigkeit in ein überproportionales Wachstum überzugehen. Abbildung 15 zeigt den Verlauf der Steigerung des Atemminutenvolumens unter Ergometerbelastung. 38 Verlauf des Atemminutenvolumens während der Ergometerbelastung aller Altersklassen1995 120 100 55-59 60-69 VE [L/min] 80 60 70-84 40 20 AT 2 min. n. Belastung 250 225 200 175 150 125 100 75 50 25 Ruhe 0 Wattstufe Abbildung 15: Verlauf des Atemminutenvolumens unter Ergometerbelastung aller Altersklassen (1995) Im Bereich von 125 Watt zeigt die Kurve den überproportionalen Anstieg des Atemminutenvolumens in der Altersgruppe 55-59 Jahre deutlicher an als in den anderen Altersklassen. Folgende Tabelle verdeutlicht noch einmal die erreichten Atemminutenvolumenwerte im Ausbelastungsbereich und an der anaeroben Schwelle. Altersklasse VE max VE AT (l/min) (l/min) 55-59 Jahre 109,5±29,5 36,1±9,4 60-69 Jahre 74,3±4,1 31,8±6,1 70-84 Jahre 57 28,8±7,7 Tabelle 5: Werte des Atemminutenvolumens im Ausbelastungsbereich (VE max)und an der anaeroben Schwelle (VE AT) aller Altersklassen (1995) 39 4.3.6 Atemäquivalent (VE/VO2) Das Atemäquivalent (AÄ) ist der Quotient aus Atemminutenvolumen (VE) und Sauerstoffaufnahme (VO2). Das AÄ bringt zum Ausdruck, wieviel Liter Atemluft zur Aufnahme von einem Liter Sauerstoff erforderlich sind, d.h. es wird damit im Prinzip die Ökonomie der Atmung ausgedrückt. Eine Rechtsverschiebung des niedrigsten AÄ während der Belastung bedeutet also eine Verbesserung der Atmungsökonomie. Des weiteren besteht eine enger Zusammenhang zur anaeroben Schwelle und dem niedrigsten erreichten AÄ während der Belastung. Abbildung 16 zeigt den Verlauf des Atemäquivalentes unter der Ergometerbelastung. Verlauf des Atemäquivalentes während der Ergometrie aller Altersklassen 1995 60 VE BTPS/VO2 STPS 50 40 70-84 60-69 30 55-59 20 10 der AT 250 während 2 min. n. Belastung 225 200 175 150 125 100 75 50 25 Ruhe 0 Wattstufe Abbildung 16: Verlauf Altersklassen (1995) des Atemäquivalentes Belastung aller 40 Der Kurvenverlauf ist wannenförmig. Der Tiefpunkt wird im Bereich der anaeroben Schwelle erreicht, um danach wieder anzusteigen. Zwischen den verschiedenen Altersklassen gibt es keine wesentlichen Unterschiede im Verlauf des Atemäquivalentes, da das Atemminutenvolumen und die Sauerstoffaufnahme mit zunehmenden Alter in gleichem relativen Maß sinken. 4.3.7 Sauerstoffpuls (VO2/Hf) Der Sauerstoffpuls (O2-Puls) ist der Quotient aus O2-Aufnahme und Herzschlagfrequenz (1/min). Er gibt an, wieviel Sauerstoffaufnahme pro Herzschlag erfolgt. Bei hohen Sauerstoffaufnahmen und relativ geringen Herzfrequenzen ergibt sich somit ein höherer Wert als Ausdruck einer guten Leistungsfähigkeit. Abbildung 17 zeigt den Verlauf des Sauerstoffpulses unter der Ergometerbelastung. Verlauf des Sauerstoffpulses während der Belastung aller Altersklassen 1995 25 55-59 VO2/Hf 20 15 60-69 70-84 10 5 der AT 250 während 2 min. n. Belastung 225 200 175 150 125 100 75 50 25 Ruhe 0 Wattstufe Abbildung 17: Verlauf Altersklassen (1995) des Sauerstoffpulses Belastung aller 41 Aufgrund der relativ größeren Sauerstoffaufnahmen in der jüngeren Altersgruppe bei relativ gleichen Herzfrequenzen ergeben sich somit in der Altersgruppe 55-59 Jahre bessere O2-Pulse als in der Altersgruppe 60-69 Jahre und 70-84 Jahre. 42 4.3.8 Vergleich der Ergometrie der Jahre 1985/1995 1985 wurde von den Tennisspielern auch eine maximale Leistung von 250 Watt erreicht. Die Belastung wurde damals ab einer Grenzfrequenz (200Lebensalter) abgebrochen wurde. Dies war in 37 Fällen der Fall. Des weiteren mußte die Belastung wegen Schmerzen in den Gelenken (6n), wegen Luftnot (1n; chronisch obstruktive Lungenerkrankung bei chronischem Lungenemphysem) und wegen einer ST-Senkung (1n; Aortenklappenstenose) abgebrochen werden. Die folgende Abbildung zeigt die Verteilung der maximal erreichten Leistung der Jahre 1985 und 1995 im Vergleich. Verteilung der erreichten Leistung in der Ergometrie im Liegen 1985 und 1995 250 225 200 Wattstufe 175 150 1995 1985 125 100 75 50 0 5 10 15 20 absolute Anzahl Abbildung 18: Vergleich maximal erreichter Leistung in der Ergometrie im Liegen derJahre 1985/1995 43 Somit hat sich entsprechend dem Alterszuwachs die maximale Leistungskurve nach unten verschoben. Während 1985 ein knappes Drittel 200 Watt und mehr erreichte, waren es 1995 nur noch gut ein Drittel der Tennisspieler. Verteilung maximal erreichter Leistung während Ergometrie im Vergleich der Jahre 1985 und 1995 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 50 1985 75 100 125 150 Wattstufe 1995 175 200 225 Jahr 250 Abbildung 19: Darstellung der Verteilung maximal erreichter Leistung in der Ergometrie im Liegen der Jahre 1985 und 1995 Der Vergleich des Pulsverhaltens in Ruhe und unter Belastung ergab folgendes in einer Tabelle veranschaulichtes Ergebnis: Ruhe 100 150 200 250 2 min. Watt Watt Watt Watt n. Belastung 1985 67±12 111±14 127±13 149±14 155±12 98±15 1995 72±14 108±14 123±14 139±15 150±3 90±17 Tabelle 6: Vergleich des Pulsverhaltens in der Ergometrie im Liegen der Jahre 1985 und 1995 44 Die Ruhepulswerte lagen vor zehn Jahren im Mittel um ca. 5 Schläge niedriger, was sicherlich einem damals besseren Trainingszustand enspricht. 1995 waren die Pulswerte auf den einzelnen Belastungsstufen in Bezug auf das höhere Alter entsprechend niedriger. Wesentliche Unterschiede im Pulsanstieg pro 25 Watt Belastungssteigerung waren nicht zu vermerken. 1985 lag der gemessene Blutdruck in Ruhe im Mittel bei 140/88±18/8. Den mittleren Verlauf des Blutdrucks unter Ergometerbelastung im Liegen im Vergleich 1985/95 zeigt die folgende Tabelle. Ruhe 100 150 200 250 2 min. Watt Watt Watt Watt n. Belastung 1985 140/80 178/94 201/95 213/93 230/94 154/81 1995 136/85 185/94 198/95 219/98 245/110 162/85 Tabelle 7: Vergleich des Blutdruckverhaltens in der Ergometrie im Liegen der Jahre 1985 und 1995 Der Verlauf der mittleren Blutdruckwerte unter Belastung der beiden Jahre 1985/95 zeigt keine wesentlichen Unterschiede. Die Anzahl der bekannten und therapierten Hypertoniker innerhalb der Probandengruppe war zwar im Jahre 1995 sehr viel größer, doch wahrscheinlich ergeben sich aufgrund der guten antihypertensiven Therapie nicht so deutliche Unterschiede. Betrachtet man den Blutdruckgrenzwert von 200 mmHg (systolisch) bei 100 Watt, so überschritten 1995 neun Tennisspieler, von denen bei sieben eine arterielle Hypertonie bekannt war, diesen Wert; 1985 zeigten 8 Tennisspieler ein hypertensives Blutdruckverhalten unter der Belastung, wobei aber nur bei drei Probanden eine arterielle Hypertonie bekannt und therapiert war. 45 4.4 Elektrokardiographie (EKG) 4.4.1 Ruhe-EKG Die Beurteilung des Ruhe-EKG ergab folgende Befunde: • 45 Probanden hatten einen regelmäßigen Sinusrhythmus; davon hatten 13 eine Sinusbradykardie (< 60 Schläge/Minute) • in 3 Fällen bestand eine Arrhythmia absoluta bei Vorhofflattern (n=1) und Vorhofflimmern (n=2) • ein Indifferenzlagetyp trat in 16 Fällen, ein Linkslagetyp in 29 Fällen und ein überdrehter Linkslagetyp in 3 Fällen auf • des weiteren fanden sich ein linksanteriorer Hemiblock (2n), ein kompletter Rechtsschenkelblock (n=2), ein AV-Block °I (n=1) und ein WPW-Syndrom (n=1) • der Sokolow-Lyon Index als Zeichen linksventrikulärer Hypertrophie trat in 5 Fällen auf Bei den Probanden, die einen Herzinfarkt erlitten hatten (n=5), konnte in 4 Fällen die entsprechende EKG-Veränderung gefunden werden: • in zwei Fällen eines Hiterwandinfarktes ein Q in III und aVL • eine Erregungsausbreitungsstörung mit plumpem Q und R-Amplitudenreduktion in Ableitung I bei durchgemachtem Vorderwandinfarkt • eine Erregungsausbreitungsstörung in II, III und aVF bei Zustand nach Posterolateral-Infarkt 46 Außer der verlängerten PQ-Zeit bei schon beschriebenem AV-Block I. Grades und des verbreiterten QRS-Komplexes bei WPW-Syndrom ergab die Betrachtung der gemessenen Zeiten des Erregungszyklus keine besonderen Auffälligkeiten. Im Gesamtmittel waren die in der folgenden Tabelle aufgelisteten Zeiten zu verzeichnen: P-WELLE PQ-ZEIT QRS (s) (s) (s) Gesamtmittel 0,094±0,012 0,18±0,022 0,09±0,015 55-59 Jahre 0,094±0,013 0,17±0,019 0,088±0,013 60-69 Jahre 0,095±0,012 0,18±0,025 0,085±0,013 70-84 Jahre 0,096±0,01 0,090±0,018 0,18±0,020 Tabelle 8: Gemessene Zeiten des kardialen Stromkurvenverlaufes 4.4.2 EKG während der Ergometrie Unter der Ergometerbelastung zeigten 13 Probanden supraventrikuläre Extrasystolen, 12 ventrikuläre Extrasystolen; 5 hatten sowohl SVES als auch VES. In einem Fall trat ein Couplet auf, in einem anderen SVES, VES und Bigemini zusammen. Die übrigen 23 Probanden waren ohne jegliche Rhythmusstörung während der Belastungsuntersuchung. 47 4.4.3 Langzeitelektrokardiographie Diese Methode der EKG-Registrierung eignet sich optimal zur Erfassung von Herzrhythmusstörungen, die in Ruhe oder unter Belastung der Erkennung entgehen. Die durchschnittliche Aufzeichnungsdauer belief sich auf 158 Minuten während eines wettkampfmäßig durchgeführten Tennisspiels. Im Mittel wurden Herzfrequenzen zwischen 89±27 [1/min] (minimal) und 134±25 [1/min] (maximal) erreicht. Folgende Abbildung veranschaulicht die Häufigkeit des Auftretens von Herzrhythmusstörungen während des Tennisspiels. Häufigkeit des Auftretens einer Arrhythmie im LZ-EKG 1995 52,1% 25 39,6% absolute Anzahl 20 15 10 16,7% 10,4% 10,4% 5 6,25% 4,2% 0 keine SVES VES<30 VES>30 multiforme VES Couplets Bigeminus Abbildung 20: Häufigkeit des Auftretens von Herzrhythmusstörungen im LZ-EKG während des Tennisspiels im Jahre 1995 48 Betrachtet man die Unterschiede des Auftretens von Herzrhythmusstörungen im Ruhe-EKG, im Belastungs-EKG und im Langzeit-EKG, so zeigt sich wie effektiv die Langzeitelektrokardiographie in der Detektion von Herzrhythmusstörungen, insbesondere von ventrikulären Rhythmus- störungen ist. 4.4.4 Vergleich der Jahre 1995 und 1985 Die folgenden Abbildungen verdeutlichen das Auftreten von Herzrhythmusstörungen im Ruhe-, Belastungs- und Langzeit-EKG: Auftreten von Herzrhythmusstörungen im Ruhe-EKG 1995 und 1985 40 35 absolute Anzahl 30 25 Ruhe-EKG 1995 Ruhe-EKG 1985 20 15 10 5 Schenkelblock AV-Block WPW Abs.Arr Bigeminus Couplets multiforme VES VES>30 VES<30 SVES keine 0 Abbildung 21: Vergleich der Jahre 1995 und 1985 bezüglich des Auftretens von Herzrhythmusstörungen in Ruhe Der Vergleich zeigt im Ruhe-EKG noch relativ gleiche Ergebnisse. 49 Auftreten von Herzrhythmusstörungen während der Ergometrie 1985 und 1995 30 absolute Anzahl 25 20 Ergometrie1995 Ergometrie1985 15 10 5 Couplets multiforme VES VES>30 VES<30 SVES keine 0 Abbildung 22: Vergleich der Jahre 1995 und 1985 bezüglich des Auftretens von Herzrhythmusstörungen im Belastungs-EKG Auftreten von Herzrhythmusstörungen im Langzeit-EKG 1995 und 1985 25 absolute Anzahl 20 15 Langzeit-EKG 1995 Langzeit-EKG 1985 10 5 Bigeminus Couplets multiforme VES VES>30 VES<30 SVES keine 0 Abbildung 23: Vergleich der Jahre 1995 und 1985 bezüglich des Auftretens von Herzrhythmusstörungen im Langzeit-EKG 50 Beobachtet man die Diagramme, fällt eine deutliche Zunahme in der Detektion von Herzrhythmusstörungen im Belastungs- und Langzeit-EKG auf im Gegensatz zum Ruhe-EKG. Die Prävalenz von ventrikulären Rhythmusstörungen unter Belastung hat hier im Laufe der zehn Jahre am offensichtlichsten zugenommen. 51 5. Diskussion Die vorgelegte Untersuchung erbrachte wesentliche Aufschlüsse über die Änderung der allgemeinen und maximalen Leistungsfähigkeit sowie über morphologische und funktionelle Veränderungen des Herz- Kreislaufsystems bei Leistungstennisspielern der Seniorenklasse nach Ablauf von 10 Jahren. Wie die Untersuchungsergebnisse der Spiroergometrie zeigen, kam es zu einer mit der Zunahme des Alters entsprechenden erwarteten Verringerung der maximalen Leistungsfähigkeit; dennoch wiesen die Tennisspieler eine gegenüber der Normalbevölkerung bzw. Untrainierten gesteigerte Leistungsfähigkeit und somit einen insgesamt guten Trainingszustand auf, wobei sich das untersuchte Probandengut nicht nur durch das Tennisspiel körperlich forderte, sondern auch in anderen Sportbereichen (Laufen, Schwimmen, Radfahren etc.) intensiv betätigte. Hinsichtlich der Herz-Kreislauferkrankungen konnte ein bedeutender Anstieg der Prävalenz einer arteriellen Hypertonie (von 22,9% auf 39,6%), einer koronaren Herzerkrankung Myokardinfarktes (von 2,1% (von auf 2,1% 10,4%) auf 12,5%) verzeichnet sowie werden. eines Der Zusammenhang ist sicherlich in dem Fortbestehen - ja sogar in der Verschlechterung - des kardiovaskulären Risikofaktorenprofils zu suchen. Hierbei ist neben der bestehenden arteriellen Hypertonie (39,6%), dem Nikotinkonsum (31,25%) sowie der Hyperlipidämie (18,75%) insbesondere der große Anteil Übergewichtiger (50%) - ausgehend von einem body-massIndex von >25 [kg/m²] - zu berücksichtigen. Auch die Anzahl derer mit mehreren Risikofaktoren zugleich hat sich im Sinne einer Zunahme verändert und spielt hier eine Rolle; während 1985 über ein Drittel der Sportler ohne Risikofaktor war, waren es 1995 nur noch ein Viertel, und fast 52 zwei Drittel hatten einen bzw. zwei Risikofaktoren. Somit ergibt sich - trotz regelmäßigen Trainings, welches die Reduktion von Risikofaktoren eigentlich positiv beeinflußt - ein erhöhtes potentielles Risiko zur Entstehung von Herz-Kreislauferkrankungen. Die morphologischen Veränderungen des Herz-Kreislaufsystems spiegelten die echokardiographischen Befunde wider. Führend waren hier die Veränderungen am Herzklappenapparat mit Sklerosierung der Taschen- und Segelklappen (von 0% auf 18,75%), die Zunahme linksventrikulärer Hypertrophie (von 20,8% auf 33,3%) und damit verbundener regionaler Wandbewegungsstörung (von 0% auf 31,25%) sowie eine weitere Folge der arteriellen Hypertonie, das Auftreten einer ektatischen Aorta (von 0% auf 12,5%). Eine Vergrößerung der Herzbinnenhöhlen wurde allerdings nicht beobachtet. Auch kam es nicht zu einer Zunahme des linkskardialen Durchmessers. Das zeigt, daß zwar makromorphologische Veränderungen durch die antihypertensive Therapie günstig beeinflußt wurden, daß aber die mikromorphologischen Veränderungen, die nur durch Funktionsuntersuchungen herauszufinden sind, zunahmen. Die durchgeführten Elektrokardiogramme in Ruhe, unter Ergometerbelastung und unter Wettkampfbedingungen (LZ-EKG) brachten ebenso Aufschluß über die oben beschriebenen Veränderungen. Hier war besonders das Langzeit-Elektrokardiogramm ein hilfreiches Mittel zur Detektion von im Ruhe- und Belastungs-EKG nicht aufgetretenen Herzrhythmusstörungen. Im Vergleich der Jahre 1985 und 1995 stieg auch hier die Anzahl von ventrikulären Herzrhythmusstörungen (besonders die der Lown-Klasse I, IIIb und IVa) unter wettkampfmäßiger Belastung (Tennisspiel). Die atherosklerosebedingten Herz-Kreislauferkrankungen stehen trotz ausgereifter und potenter diagnostischer wie therapeutischer Verfahren hinsichtlich der Morbidität und Mortalität immer noch an erster Stelle in 53 unseren westlichen Industrienationen (Windler et al., 1997). Die Gründe hierfür liegen nach wissenschaftlichen Erkenntnissen neben der familiären Belastung vor allem in dem Auftreten von kardiovaskulären Risikofaktoren wie arterielle Hypertonie, Zigarettenrauchen, Diabetes mellitus, Hyperlipidämie und Übergewicht (Barmeyer et. al.,1978). Wie Untersuchungen von Barmeyer belegen, geht der klinischen Manifestation der Atherosklerose ( in der Regel zwischen 5. Und 6. Lebensdekade) an den Gefäßen des Herz-Kreislaufsystems - und hier insbesondere an den Koronargefäßen - eine lange präklinische asymptomatische Phase voraus, meist schon mit Beginn im Jugendalter. Aus Untersuchungen von Kannel wird z.B. ersichtlich wie wichtig das rechtzeitige Erkennen einer arteriellen Hypertonie ist, um durch rechtzeitige Behandlung das koronare Risiko zu minimieren. So konnte er nachweisen, daß 35% aller Infarkte bei männlichen Hypertonikern stumm verlaufen, somit also jeglicher Symptomatik entgehen. Bei Hypertonikerinnen liegt der Anteil stumm verlaufender Myokardinfarkte sogar bei der Hälfte. Wie bedeutsam das frühzeitige Einschreiten und Handeln in Bezug auf das Eindämmen kardiovaskuläre Risikofaktoren ist, liegt hier klar auf der Hand. In speziellem Bezug auf das Tennisspiel zeigten Untersuchungen von Ferrauti et al. (1997), daß regelmäßiges Tennistraining mehrere Parameter des Lipidstoffwechsels (Triglyceride, LDL, HDL etc.) im Sinne eines antiatherosklerotischen Effektes positiv beeinflußt. Den hohen Stellenwert anstrengender körperlicher Ertüchtigung in der Prävention der koronaren Herzkrankheit zeigte ebenfalls eine große epidemiologische Studie von Pfaffenbarger, in der die Mortalität von ehemals über 17.000 Harvard Absolventen nach 30 Jahren überprüft wurde, und zwar besonders in Bezug auf die Intensität körperlichen Trainings. Die 54 Ergebnisse zeigten, daß eine signifikante Reduktion der Mortalität nur durch regelmäßige intensive körperliche Belastung erreicht wird (Rost, 1995). Kritisch anzumerken ist vielleicht hierbei das Auftreten des plötzlichen Herztodes während und nach der Ausübung sportlicher Tätigkeiten; die Ursache eines solchen Geschehens liegt bei Athleten im Alter von über 35 Jahren für gewöhnlich im Vorliegen einer koronaren Herzkrankheit (Futterman et al., 1998). Allerdings steht dabei die Anzahl der Todesfälle (1 bis 5 : 1.000.000) in keinem Verhältnis zum präventiven Nutzen hinsichtlich des günstigen Einflusses auf das kardiovaskuläre Risikofaktorenprofil. Aus den vorliegenden Ergebnissen der Untersuchung an den SeniorenTennisspielern stellt sich somit die Frage, ob nicht die in den letzten zehn Jahren neu hinzugetretenen Erkrankungen bezüglich des Herz- Kreislaufsystems, trotz regelmäßigen anstrengenden Trainings hätten verhindert bzw. in ihren Ausmaßen hätten vermindert werden können. Durch eine gründliche Anamnese läßt sich schon das potentielle Risiko für die Entstehung von Herz-Kreislauferkrankungen sehr gut eingrenzen. Nach Empfehlungen von Löllgen ist sogar eine exakte Bezifferung des Infarktrisikos möglich, bei der anhand einer Punktwerttabelle für die genannten kardiovaskuären Risikofaktoren die individuelle potentielle Gefährdung bestimmt werden kann und somit auch eine in Intensität und Umfang brauchbare Richtlinie zu therapeutischer Intervention bietet. Unter Hinzunahme diagnostischer apparativer Verfahren, die auch in dieser Untersuchung angewandt wurden (Echokardiographie, Spiroergometrie, LZEKG unter Belastung), können frühzeitig morphologische und funktionelle Veränderungen festgestellt werden. Die Spiroergometrie bietet hier die Möglichkeit nichtinvasiver individueller Einschätzung der allgemeinen und maximalen Leistungsfähigkeit und somit 55 der Beurteilung der kardio-pulmonalen Funktion; des weiteren dienen die erhobenen Meßparameter einer optimalen Verlaufsbeobachtung durch den Vergleich der kardio-pulmonalen Leistungsdaten. Durch die Belastungsuntersuchung kann ebenso ein normotensives von einem hypertensiven Blutdruckverhalten sehr einfach unterschieden werden und somit einer - wenn nötigen - frühen therapeutischen Intervention zugeführt werden. Dies ist hinsichtlich der arteriellen Hypertonie sehr wichtig, denn sie macht sich nur sehr selten bei dem Patienten subjektiv bemerkbar. Das Langzeit-EKG sollte im Zusammenhang mit den beobachteten morphologischen Veränderungen in der Echokardiographie gesehen werden, da der prognostische Stellenwert eines isoliert durchgeführten LZEKG - auch unter Belastung - sehr uneinheitlich ist (Löllgen, 1992). Da Rhythmusstörungen unter Belastung im höheren Lebensalter sowieso häufiger zu beobachten sind - wie aus den Untersuchungsergebnissen ersichtlich - sollten die hier erhobenen Befunde nicht überbewertet werden. Die für die Mortalität entscheidenden Herzrhythmusstörungen liegen hauptsächlich bei den ventrikülären Tachykardien und dem Kammerflimmern sowie besonders bei ventrikulären Rhythmusstörungen in Verbindung mit einem geschädigten Myokard und damit eingeschränkter linksventrikulärer Funktion (Bethge,1991), was bei diesem Kollektiv nicht gefunden wurde. Unbestreitbar führt die regelmäßige an die Ausbelastung reichende körperliche Aktivität zu einer deutlichen Leistungssteigerung gegenüber der Normalbevölkerung und einem verzögerten Fortschreiten der Sekundärfolgen der sogenannten Zivilisationskrankheiten, die sich nicht nur auf den privaten, sondern auch auf den existenziell wichtigen beruflichen Bereich auswirken, in dem neben physischen geistig-intellektuelle, emotionale und vegetative Belastungen in unterschiedlicher Ausprägung auftreten (Barmeyer et al., 1998). Diesbezüglich seien beispielsweise die sozialen und wirtschaftlichen Folgen im Falle eines Auftretens von Herz- 56 Kreislauferkrankungen pulmonaler genannt, Funktionsdiagnostik deren Begutachtung (EKG, LZ-EKG, mittels kardio- Echokardiographie, Spiroergometrie etc.) zwecks Feststellung der Erwerbsfähigkeit und des Grades der Behinderung bei kardialer Schädigung in der heutigen Zeit einen hohen Stellenwert einnimmt. Somit hat der Sport einen überaus positiven Einfluß auf die kardiale Morbidität und Mortalität. Der Effekt ist um so stärker, je besser auch auf die übrigen Parameter der Prävention wie Gewichtsnormalisierung, gesunde Ernährung, Nikotinabstinenz sowie Blutdruckregulierung und -überwachung mit ihren positiven Effekten auf das Herz-Kreislaufsystem Einfluß genommen wird. Die in der vorliegenden Untersuchung durchgeführte kardio-pulmonale Funktionsdiagnostik scheint durchaus ein probates Mittel zu sein, ein rechtzeitiges Handeln bezüglich der gesundheitlichen Aspekte oder Prävention zu ermöglichen, obwohl gezeigt wurde, daß diesbezüglich intensive Aufklärung bei einem leistungsorientierten Sportlerkollektiv nicht in der Lage war, die Risikofaktoren in einem erwünschten Maße zu kontrollieren. Das Interesse des regelmäßig Sporttreibenden an seiner guten Leistungsfähigkeit und gesunden Lebensweise ist erfahrungsgemäß für denselben sehr bedeutungsvoll. Ihn dahingehend zu bekräftigen und zu unterstützen sein gegebenenfalls vorhandenes kardio-vaskuläres Risikofaktorenprofil zu verbessern, sollte wesentliche Aufgabe ärztlichen Handelns bleiben. Der zeitliche und personelle Aufwand beschränkt sich dabei für alle Beteiligten (Arzt und „Patient“) mit dem Ziel einer steuerbaren günstigen Einflußnahme auf ein erträgliches Maß. 57 Zusammenfassend ist daher aus der Sicht des Verfassers bei wettkampftreibenden vermeintlich „gesunden“ Sportlern ab 40 Jahren hinsichtlich einer Prävention und Protektion von Herz-Kreislauferkrankungen zu fordern: • eine jährlich durchgeführte Belastungsuntersuchung bis zur maximalen Leistungsgrenze mittels eines Spiroergometriegerätes mit besonderer Beachtung des Blutdruckverlaufs unter der Belastung • alle zwei Jahre eine Echokardiographieuntersuchung mit besonderer Beachtung funktioneller (Wandbeweglichkeit, Verkürzungsfraktion, Klappenfunktion) und morphologischer Auffälligkeiten (Hypertrophie, Klappenmorphologie, Herzhöhlengröße) • bei morphologischen Veränderungen im Echokardiogramm eine LangzeitElektrokardiographieuntersuchung unter Belastung • regelmäßige Überprüfung des kardiovaskulären Risikofaktorenprofils und Durchführung entsprechender potentieller Gefährdung Gegenmaßnahmen bei ersichtlicher 58 6. Zusammenfassung Die vorliegende Arbeit beinhaltet die Ergebnisse einer erneuten morphologischen und funktionellen Prüfung des Herz-Kreislaufsystems an 48 Leistungstennisspielern der Seniorenklasse (über 45 Jahre) nach Ablauf von 10 Jahren. Das Durchschnittsalter betrug 64,2±7,6 Jahre und der zeitliche Gesamtaufwand pro Woche für sportliche Aktivitäten belief sich auf 6,9±2,3 Stunden. Neben der Erfassung anamnestischer Daten und des kardio-pulmonalen Gesundheitszustandes mittels einer körperlichen Grunduntersuchung, wurde eine Echokardiographie zur Bestimmung morphologischer und funktioneller Parameter des Herzens, eine Spiroergometrie zur Feststellung der allgemeinen und maximalen Leistungsfähigkeit sowie ein Langzeitelektrokardiogramm während eines wettkampfmäßigen Tennisspiels zur Erfassung von Herzrhythmusstörungen durchgeführt. Nach Ablauf von zehn Jahren konnte eine mit der Zunahme des Alters verringerte allgemeine und maximale Leistungsfähigkeit bei dennoch sehr gutem Trainingszustand gegenüber der Normalbevölkerung festgestellt werden. Hinsichtlich der Herz-Kreislauferkrankungen ergab sich jedoch ein bedeutender Anstieg in der Prävalenz einer arteriellen Hypertonie (39,6%), einer koronaren Herzerkrankung (12,5%) sowie eines Myokardinfarktes (10,4%) bei Fortbestehen bzw. Verschlechterung des kardio-vaskulären Risikofaktorenprofils über den genannten Zeitraum. Aus den Ergebnissen der vorgelegten Untersuchung ist auch bei intensiv wettkampftreibenden Tennisspielern der Seniorenklasse (ab 40 Jahre) vom Tennisverband zur Prävention kardio-vaskulärer Erkrankungen die 59 Durchführung einer Belastungsuntersuchung, einer Echokardiographieuntersuchung und bei morphologischen Veränderungen eines Langzeitelektrokardiogramms unter Belastung sowie eine Überprüfung und eventuelle therapeutische Intervention des kardio-vaskulären Risikofaktorenprofils in regelmäßigen Abständen zu fordern. 60 7. Literaturverzeichnis: 1) Aronow, W. S. Correlation of arrhythmias and conduction defects on the resting electrocardiogramm with new cardiac events in 1153 elderly patients. Am. J. Noninvas. Cardiol. 5, 88-90 (1991) 2) Aßmann, I., Kassel, P. Wertigkeit und Einsatz des Langzeit- EKG`s (Holter- Monitoring) bei ventrikulären Dysrhythmien. Z. ärztl. Fortbild. 84, 431-438 (1990) 3) Assmann, G. Fettstoffwechselstörungen und koronare Herzkrankheit. 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Dafür möchte ich ihm an dieser Stelle recht herzlich danken. 74 Lebenslauf Robert Piek Jagdhaus/Werthwiese 56412 Niederelbert 28.09.1972 geboren als Sohn von Armin Piek, Dr. med. und Ehefrau Brigitte, geb. Steinlechner, in Krefeld-Uerdingen Schulbesuch: 1978-1982: Grundschule Joseph-Kehrein in Montabaur 1982-1991: Mons-Tabor Gymnasium in Montabaur 04.06.1991: Abitur Studium: 1991-1997: Humanmedizinisches Studium an der Ruhr-Universität zu Bochum Abschlüsse: 9/93 9/94 9/96 10/97 Praktisches Jahr: - in der Abteilung für Kardiologie und Angiologie (Prof. Dr. med. J. Barmeyer), Berufsgenossenschaftliche Kliniken Bergmannsheil, Ruhr- Universität Bochum; - in der Abteilung für Gynäkologie und Geburtshilfe (Prof. Dr. med. Brincat), St. Luke`s Hospital; University of Malta; - in der Abteilung für Chirurgie (Dr. med. K. Arnold und Dr. med. H. Steinhauer), Oberwalliser Kreisspital, Brig, Universität zu Bern 14.11.97 Approbation (als Arzt im Praktikum) 01.04.1998 Arzt im Praktikum in der kardiologischen Abteilung des St. Elisabeth Krankenhauses in Recklinghausen, Leiter: Dr. med. Dipl. phys. R. Sack 1.10.1999 bis 31.12.1999 Assistenzarzt in der kardiologischen Abteilung des St. Elisabeth Krankenhauses in Recklinghausen, Leiter: Dr. med. Dipl. phys. R. Sack seit 01.01.2000 Assistenzarzt in der medizinischen Abteilung des Herz-JesuKrankenhauses in Dernbach/Westerwald Leiter: Dr. med. B. Reiner Ärztliche Vorprüfung 1. Abschnitt der Ärztlichen Prüfung 2. Abschnitt der Ärztlichen Prüfung 3. Abschnitt der Ärztlichen Prüfung 75
