Aus der Kinder- und Jugendklinik der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg Direktor: Prof. Dr. med. Dr. h. c. Wolfgang Rascher Durchgeführt in der II. Klinik für Kinder und Jugendliche des Klinikums Augsburg Chefarzt: Prof. Dr. med. G. Buheitel Kardiologische Reihenuntersuchung jugendlicher Sportler Inaugural-Dissertation zur Erlangung der Doktorwürde der Medizinischen Fakultät der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg vorgelegt von Penelope Bauer aus Bad Tölz Gedruckt mit Erlaubnis der Medizinischen Fakultät der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg Dekan: Prof. Dr. med. Dr. h.c. Jürgen Schüttler Referent: Prof. Dr. med. Gernot Buheitel Koreferent: Prof. Dr. med. Dr. h.c. Wolfgang Rascher Tag der mündlichen Prüfung: 19. April 2012 Gewidmet meinem Freund und meiner Familie Inhaltsverzeichnis Zusammenfassung 1 Englische Zusammenfassung 3 1. Einleitung 5 1.1 Einführung 5 1.2 Häufigkeit des plötzlichen Herztodes 6 1.3 Ursachen des plötzlichen Herztodes 6 1.3.1 Kardiomyopathie 8 1.3.1.1 Hypertrophe Kardiomyopathie (HCM) 8 1.3.1.2 Arrhythmogene rechtsventrikuläre Kardiomyopathie 9 1.3.2 Myokarditis 10 1.3.3 Koronare Herzkrankheit (KHK) 10 1.3.4 Angeborene Koronaranomalien 11 1.3.5 Klappenstenosen 14 1.3.6 Klappeninsuffizienzen 15 1.3.7 Marfan-Syndrom 15 1.3.8 Wolff-Parkinson-White-Syndrom (WPW-Syndrom) 16 1.3.9 Long-QT-Syndrom 17 1.3.10 Brugada-Syndrom 18 1.3.11 Katecholaminsensitive polymorphe ventrikuläre Tachykardie (CPVT) 18 1.3.12 Commotio Cordis 19 1.4 Sporttauglichkeitsuntersuchung bei Kindern und Jugendlichen 19 2. Fragestellung 21 3. Methodik 22 3.1 Untersuchungskollektiv 22 3.1.1 Aufbaubereich 22 3.1.2 Leistungsbereich 23 3.2 Anamnese 23 3.3 Untersuchungsverfahren 24 3.3.1 Körperliche Untersuchung 24 3.3.2 Laboranalysen 24 3.3.2.1 Urindiagnostik und kapilläre Blutdiagnostik 25 3.3.2.2 Peripher-venöse Blutdiagnostik 25 3.3.3 Elektrokardiogramm 26 3.3.4 Belastungsergometrie 26 3.3.5 Echokardiographie 27 3.4 Auswertung der Befunde und statistische Methoden 28 3.4.1 Anamnese 28 3.4.2 Körperliche Untersuchungsbefunde 29 3.4.3 Laborbefunde 31 3.4.3.1 Laktatwerte 31 3.4.3.2 Creatinkinase (CK) – Werte 32 3.4.4 EKG-Befunde 33 3.4.5 Ergometriebefunde 33 3.4.6 Sonographiebefunde 35 4. Ergebnisse 38 4.1 Patientenkollektiv 38 4.2 Anamnese 38 4.3 Körperliche Untersuchung 39 4.4 Labor 44 4.4.1 Laktatwerte 44 4.4.2 CK-Werte 45 4.5 Elektrokardiogramm 46 4.6 Belastungsergometrie 47 4.7 Echokardiographie 51 4.7.1 Koronaranomalie 56 5. Diskussion 60 5.1 Allgemeines 60 5.2 Vergleich der standardisierten Anamnesefragen mit Angaben in der Literatur 61 5.3 Beurteilung der Ergebnisse der körperlichen Untersuchung 62 5.4 Ergebnisse der Laboruntersuchung im Vergleich zu Angaben in der Literatur 5.5 63 Beurteilung der Ergebnisse des EKG im Vergleich zu Angaben in der Literatur 65 5.6 Ergebnisse der Ergometrie im Vergleich zu Angaben in der Literatur 68 5.7 Echokardiographie 70 5.7.1 Ergebnisse der Echokardiographie im Vergleich zu Angaben in der Literatur 70 5.7.2 Koronaranomalie 73 5.7.3 Stellenwert der Echokardiographie in Bezug auf die restlichen Untersuchungsverfahren 5.7.4 74 Vor- und Nachteile der Durchführung der Echokardiographie im Rahmen der Sporttauglichkeitsuntersuchung 76 5.8 Kritische Methodendiskussion 77 5.8.1 Datenerhebung 77 5.8.2 Auswertung und Beurteilung 78 Literaturverzeichnis 80 Abkürzungsverzeichnis 89 Anhang 1 91 Anhang 2 94 Danksagung 101 1 Zusammenfassung 1) Hintergrund und Ziele Immer wieder gibt es Meldungen über plötzlich, während oder kurz nach dem Sport verstorbene junge Athleten. Hauptursachen dieser Todesfälle sind angeborene Herzerkrankungen wie Kardiomyopathie, Koronaranomalien oder ein arrhythmogener rechter Ventrikel. Ziel der Untersuchung war es darzustellen, ob Sporttauglichkeitsuntersuchungen von Nutzen sind, in welchem Maße man Krankheiten, die für den plötzlichen Herztod verantwortlich sind, aufdecken kann und welche Untersuchungsverfahren dafür am besten geeignet sind. Im Fußball sind Sporttauglichkeitsuntersuchungen vom DFB vorgeschrieben und werden bereits seit 2004 jährlich durchgeführt. 2) Methoden Untersucht wurden dafür 196 Spieler des FC Augsburg. Diese waren durch den Verein bereits in zwei Gruppen unterteilt, in einen Aufbau- (109 Spieler) und einen Leistungsbereich (87 Spieler). Bei allen Spielern wurden Anamnese einschließlich eines standardisierten Fragebogens, körperliche Untersuchung, Ruhe-EKG und UKG durchgeführt, bei den Spielern des Leistungsbereiches zudem noch eine Laboruntersuchung und eine Belastungsergometrie. Die UKG im Aufbaubereich war eine zusätzliche Untersuchung, die nicht vom DFB gefordert war. Die erhobenen Daten wurden statistisch ausgewertet und mit Literaturangaben verglichen. 3) Ergebnisse Sowohl Anamnese, standardisierter Fragebogen als auch körperliche Untersuchung und Laborwerte ergaben keine Hinweise auf eine kardiale Erkrankung. EKG und Belastungs-EKG erbrachten bei 34 % der Spieler Auffälligkeiten, die jedoch keine pathologische Bedeutung hatten. Die in unserem Fall wichtigste und aussagekräftigste Untersuchung war die Echokardiographie. Hierbei wurde bei 23 % der Spieler eine Mitralinsuffizienz, bei 6 % 2 eine Aorteninsuffizienz, bei 1,5% ein Mitralklappen-Prolaps, bei 1,0% ein persistierendes Foramen ovale, bei 1,0% ein VSD, bei 1,0% eine dysplastische AKL und jeweils mit 0,5% eine TI 2°, ein ASD, eine AKS und eine bikuspide AKL festgestellt. Ein Spieler (0,5%) zeigte eine Koronaranomalie mit dem Abgang der LAD aus der RCA und einem Verlauf zwischen dem Stamm der Pulmonalarterie und der Aorta. Es erfolgte in diesem Fall ein Verbot, weiter Leistungssport zu betreiben, da ein erhöhtes Risiko bestand, am plötzlichen Herztod zu versterben. Allen anderen Spielern konnte die Sporttauglichkeit erteilt werden. 4) Praktische Schlussfolgerung Abschließend kann gesagt werden, dass durch eine Sporttauglichkeitsuntersuchung nie alle Erkrankungen diagnostiziert werden können, die während körperlicher Belastung zum plötzlichen Herztod führen können. Dennoch ist die Durchführung einer solchen Untersuchung wichtig, um das Risiko möglichst gering zu halten und die häufigsten Ursachen für den plötzlichen Herztod wie Koronaranomalien oder Kardiomyopathien auszuschließen. Eine Sporttauglichkeitsuntersuchung sollte immer eine ausführliche Anamnese, eine körperliche Untersuchung, ein EKG in Ruhe sowie unter Belastung und eine Echokardiographie beinhalten. Die Echokardiographie gibt wesentliche ergänzende Hinweise, die für die Beurteilung der Sporttauglichkeit notwendig sind, so dass diese Untersuchung standardmäßig bei allen Sportlern durchgeführt werden sollte. 3 Englische Zusammenfassung: 1) Background and objectives In the past, the news informed regularly about young athletes who suddenly died during sporting activity or within half an hour afterwards. Reasons for sudden cardiac death are mostly congenital heart diseases like cardiomyopathy, coronary artery anomalies or the arrhythmogenic right ventricular dysplasia. The aim of this study was to show if screening methods are useful, if diseases which are responsible for sudden cardiac death can be discovered by these methods and which of them are most significant to identify potentially endangered athletes. Since 2004, the German football league regulates a pre-participation screening for every football player once a year. 2) Methods The study was based on 196 players of Augsburg’s football club. The club already divided the players in two groups, one beginner (109 players) and one advanced group (87 players). All athletes were asked about their medical history, via a standardized questionnaire and they had a physical examination, an ECG and an echocardiography. The players of the advanced group had a laboratory blood test and an exercise ECG in addition. The echocardiography which was performed at the players of the beginner group was an additional analysis, which was not on a demand of the German football league. The required information was statistically evaluated and compared with references. 3) Results The analysis of the medical history, the physical examination and the blood test did not indicate a cardiac disease. ECG and exercise ECG showed abnormalities in 34 % of the players but these abnormalities did not have pathological character. The most important and significant examination in our study was the echocardiography. Here we diagnosed a mitral regurgitation in 23 %, an aortic valve regurgitation in 6 %, a mitral valve prolapse in 1,5 %, a persistent foramen oval in 1,0 %, a ven- 4 tricular septal defect in 1,0 %, a dysplastic aortic valve in 1,0 % and a tricuspid valve regurgitation 2°, an atrial septal defect, an aortic valve stenosis and a bicuspid aortic valve with each 0,5 %. One player (0,5 %) had a coronary artery anomaly, where the LAD arose from the RCA and proceeded between the pulmonary artery and the aorta. Because of this and the higher risk for sudden cardiac death it was necessary to prohibit any competitive sports. All other players passed the pre-participation screening. 4) Conclusion At the moment, no pre-participation screening can assure that all diseases which could cause sudden death during sporting activity are excluded. Nevertheless, such a screening is very important to minimize the risk of sudden death and to eliminate causes like coronary artery anomalies or cardiomyopathy. A medical history, a physical examination, an ECG, an exercise ECG and an echocardiography should always be included in such a screening. The echocardiography adds important details which improve the evaluation of the doctor about the qualification of the player for competitive sports and thus it should be a standard diagnostic for every pre-participation screening. 5 1. Einleitung 1.1 Einführung Körperliche Aktivität wirkt sich nachweislich positiv auf die Gesundheit aus, schützt vor kardiovaskulären Erkrankungen und verlängert das Leben (22). Bereits zwei Stunden Sport in der Woche reduzieren nach der Women's Health Studie (61) das Risiko kardiovaskulärer Ereignisse. Deshalb ist regelmäßiger Sport eine wichtige Voraussetzung für körperliche Fitness und ein gesundes Leben. Leistungssportler trainieren mitunter mehrmals täglich, mit einem hohen Zeitaufwand, ausdauernd und mit starker körperlicher Anstrengung. Sie sind dadurch vor vielen Krankheiten geschützt. Dennoch häufen sich in den letzten Jahren Nachrichten über Sportler, die unerwartet versterben. Diese Todesfälle sind umso gravierender, da sie junge und vermeintlich gesunde Personen betreffen. Eine Internetrecherche (siehe Anhang 1) ergab in einem Zeitraum zwischen 1971 und 2010 56 Todesfälle bei Sportlern im Alter von 18 bis 48 Jahren, die im zeitlichen Zusammenhang mit der Sportausübung standen. Plötzliche Todesfälle werden - vor allem bei Leistungsportlern - häufig mit Doping assoziiert. Dies ist jedoch selten die Todesursache. Im Regelfall hat der Verstorbene kein Verschulden an seinem Tod. Vielmehr muss bei plötzlichen Todesfällen im Sport zwischen traumatischen und nichttraumatischen Ursachen unterschieden werden. Traumatisch bedingte Sporttodesfälle betreffen insbesondere Motorsportler (86), Hängegleiter und Fallschirmspringer (75, 52), Bergsteiger und Wintersportler (70, 74). Im Fußball, der am häufigsten betriebenen Sportart in Deutschland (67), werden traumatische Todesfälle am ehesten durch die Commotio cordis ausgelöst, seltener kommt es zu Schädel-Hirntraumen (69). Die Commotio cordis (siehe 1.3.12) zählt zu den häufigsten kardialen Ursachen von Todesfällen junger Sportler (55). Nichttraumatisch bedingte plötzliche Todesfälle im Sport haben fast ausschließlich einen kardiovaskulären Hintergrund (75, 41, 34). In diesem Fall spricht man vom plötzlichen Herztod, „Sudden Cardiac Death“. Dabei handelt es sich definitionsgemäß um einen natürlichen Tod kardialer Genese, der während oder bis zu einer halben Stunde nach sportlicher Betätigung eintritt (43). 6 1.2 Häufigkeit des plötzlichen Herztodes Die Angaben über die Inzidenz des plötzlichen Herztods bei Sportlern variieren in der Literatur je nach Sportart und dem Gesundheitszustand der Sporttreibenden. Die meisten Todesfälle in den USA finden sich beispielsweise beim American Football und beim Basketball, in Deutschland und Frankreich beim Fußball und Jogging (13, 69, 27, 41). Für „high school“ Athleten in den USA wird das Risiko eines plötzlichen Herztodes beim Sport insgesamt mit 0,5 pro 100.000 Sportler/Jahr angegeben (55). In einer Untersuchung aus Norditalien wurde dagegen ein deutlich höherer Wert mit 2,1/100.000/Jahr gefunden (17). Die Häufigkeit plötzlicher Todesfälle bei jungen Sportlern wird in Deutschland mit 0,5 bis 2 pro 100 000 im Jahr angegeben (82). Drei Faktoren beeinflussen die Inzidenz des plötzlichen Herztodes beim Sport (57): Der erste Faktor ist das männliche Geschlecht. Dieses erhöht die Inzidenz um das 5bis 15fache (57, 13, 17, 16). Bei männlichen Sportlern beträgt die absolute Rate 0,46-0,75/100 000/Jahr, bei weiblichen nur 0,13 (45, 58, 78). Der zweite Faktor betrifft die Intensität der sportlichen Aktivität. Eine sportliche Maximalbelastung erhöht die Eintrittswahrscheinlichkeit eines plötzlichen Herztodes bei Leistungssportlern um das 2,5 fache, bei Sportgewohnten um das 3- bis 5fache und bei Sportungewohnten sogar um das 100fache oder mehr (45, 60, 58, 16, 17). Beim dritten Faktor handelt es sich um das Alter. Bei über 60 Jährigen liegt die Inzidenz etwa fünffach höher als im jungen Erwachsenenalter. (57, 2, 88) 1.3 Ursachen des plötzlichen Herztods Als Ursachen für einen plötzlichen Herztod werden in den verschiedenen Studien zwar dieselben Krankheitsbilder genannt, allerdings bestehen hinsichtlich der Häufigkeit deutliche Unterschiede. Zurückzuführen ist dies auf die geringen Fallzahlen, die bewirken, dass einzelne Todesfälle die Häufigkeitsverteilung stark beeinflussen können. Zusätzlich sind die Ursachen für den plötzlichen Herztod abhängig vom Alter der Sportler. Bei Sportlern über 35 Jahren ist der plötzliche Herztod in den meisten Fällen auf eine koronare 7 Herzkrankheit zurückzuführen, wogegen bei den unter 35jährigen verschiedene andere Ursachen vorliegen (57). Abhängig vom Land, in dem die Studie durchgeführt wurde, unterscheiden sich die Häufigkeiten wie folgt: So ist in den USA die häufigste Ursache die hypertrophe Kardiomyopathie (56), in Italien der arrhythmogene rechte Ventrikel (18) und in Deutschland die koronare Herzkrankheit (69). Die regionalen Unterschiede können bei genetisch bedingten Erkrankungen wie dem arrhythmogenen rechten Ventrikel durch ein häufigeres Vorkommen in der Bevölkerung erklärt sein (19). Tabelle 1 gibt einen Überblick über die Häufigkeit verschiedener kardialer Erkrankungen bei jungen Sportlern, die in den USA einen plötzlichen Herztod während oder kurz nach dem Sport erlitten. Tab. 1: Ursachen des plötzlichen Herztodes in den USA nach dem Register der „Minneapolis Heart Institute Foundation“ (53) Ursache Hypertrophe Kardiomyopathie Commotio cordis Koronaranomalie Linksherzhypertrophie Myokarditis Aortenaneurysma Arrhythmogener rechter Ventrikel Aortenklappenstenose Koronare Herzkrankheit Dilatative Kardiomyopathie Long QT-Syndrom Anzahl der Athleten 102 77 53 29 20 12 11 10 10 9 3 Prozent 26,4 19,9 13,7 7,5 5,2 3,1 2,8 2,6 2,6 2,3 0,8 Vergleicht man die Angaben in der Literatur zum plötzlichen Herztod bei Sportlern und bei Nichtsportlern, so ist eine höhere Inzidenz bei Sportlern zu erkennen. In der bereits erwähnten Studie von Corrado (17) erlitten unter 100 000 Sportlern 2,1 pro Jahr einen plötzlichen Herztod, bei Nichtsportlern dagegen kam es nur bei 0,7 von 100.000 pro Jahr zum plötzlichen Herztod. Offensichtlich sind bei einer unerkannten Herzerkrankung Leistungssportler aufgrund der enormen Belastung potentiell mehr gefährdet, am plötzlichen Herztod zu versterben, als Normalpersonen, die sich nur mäßig oder gar nicht belasten. 8 Aus diesem Grund ist es wichtig, Leistungssportler auf angeborene Herzkrankheiten hin zu untersuchen. 1.3.1 Kardiomyopathie Unter Kardiomyopathien versteht man Erkrankungen des Herzmuskels, die mit einer kardialen Funktionsstörung einhergehen (37). Zu den häufigsten zählen die hypertrophe (1:500) und die dilatative Kardiomyopathie (36:100 000), weitaus seltener kommen die arrhythmogene rechtsventrikuläre Kardiomyopathie und die restriktiven Kardiomyopathien vor (41). Im Folgenden werden die beiden Erkrankungen, die unter den Kardiomyopathien am häufigsten zum plötzlichen Herztod führen können, näher erläutert. 1.3.1.1 Hypertrophe Kardiomyopathie (HCM) Die HCM ist eine Erkrankung, bei der es zu einer übermäßigen Verdickung des Herzmuskels, vornehmlich des linken Ventrikels, kommt. Histologisch sind eine Hypertrophie der Myozyten, eine Unordnung der Myofibrillen und eine interstitielle Fibrose erkennbar (7). Es handelt sich dabei in ca. 50% der Fälle um eine vererbte Krankheit mit einem autosomal-dominanten Erbgang und einer inkompletten Penetranz (37), in den restlichen Fällen um ein sporadisches Auftreten. Die Prävalenz einer HCM bei Jugendlichen liegt bei ca. 0,2%, wobei die Prävalenz für Afroamerikaner höher zu liegen scheint (63). Man unterscheidet eine obstruktive (HOCM) von einer nicht-obstruktiven (HNCM) Form. Bei der obstruktiven Form kommt es zu einer Verdickung der Muskulatur im Bereich der Ausflussbahn und dadurch zu einer Obstruktion während der Ejektion. Bei der nicht-obstruktiven Form ist die Ausflussbahn nicht betroffen. Man unterscheidet bei dieser Form einen subaortalen-apikalen (42%), einen apikalen (33%), einen konzentrischen (13%) und einen Papillarmuskeltyp (12%) (84). 9 Bei Patienten mit HCM wird der plötzliche Herztod durch ventrikuläre Arrhythmien hervorgerufen. Im Falle der HOCM kann es zusätzlich zu einer Ischämie des exzessiv verdickten Myokards infolge des Missverhältnisses von Sauerstoffangebot und Sauerstoffbedarf kommen. Die Auskultation ist in den meisten Fällen unauffällig. Ein systolisches Geräusch ist am ehesten während körperlicher Belastung bei einer HOCM hörbar. Das EKG bei Patienten mit HCM zeigt in 75-95% der Fälle Auffälligkeiten, jedoch sind die Veränderungen sehr variabel (7). Möglich sind Zeichen einer Linksherzhypertrophie, Pseudoinfarktbilder mit tiefen Q-Zacken und negativem T linkspräkordial, eventuell ein linksanteriorer Hemiblock, ventrikuläre Arrhythmien oder QT-Zeit Verlängerungen (37). Diagnostischer Goldstandard ist bei dieser Erkrankung das Echokardiogramm (= Ultraschallkardiographie = UKG). Sichtbar wäre, je nach Typ der HCM, eine asymmetrische Septumhypertrophie oder eine Hypertrophie des gesamten Myokards des linken Ventrikels mit gegebenenfalls sanduhrförmiger Einengung des linksventrikulären Ausflusstraktes (37). 1.3.1.2 Arrhythmogene rechtsventrikuläre Kardiomyopathie Bei der arrhythmogenen rechtsventrikulären Kardiomyopathie, auch arrhythmogene rechtsventrikuläre Dysplasie genannt, handelt es sich um eine fibrolipomatöse Degeneration des rechtsventrikulären Myokards. Die Erkrankung tritt mit einer Häufigkeit von 1:1000-2000 auf (37). Durch die Degeneration des Myokards in Fettgewebe kommt es zu einer ungleichen Erregungsausbreitung. Im EKG können Epsilon-Wellen am Ende des QRSKomplexes sichtbar werden. Ebenso gehen von den umgebauten Arealen ventrikuläre Herzrhythmusstörungen aus, die zu ventrikulären Tachykardien mit Linksschenkel-Blockbild im EKG führen (36). Die Arrhythmien können durch körperliche Belastung getriggert werden, weshalb Sportler besonders gefährdet sind (33). Die Veränderungen des Myokards sind manchmal in der UKG zu erkennen. Im MRT können eine Ausdünnung des Myokards, der vermehrte Fett-Anteil und eine aneurysmatische Ausbeulung der betroffenen Areale in der Systole gesehen werden (28). 10 1.3.2 Myokarditis Die Myokarditis, eine entzündliche Herzmuskelerkrankung, wird in zwei verschiedene Formen unterteilt: eine infektiöse, die durch Viren oder Bakterien ausgelöst wird, und eine nichtinfektiöse, immunologisch bedingte Form. Die genaue Häufigkeit ist auf Grund der vielen asymptomatische Verläufe schwer zu ermitteln. Bei Kindern und Jugendlichen, die unter dem Bild des unerwarteten plötzlichen Herztodes versterben, finden sich in 17-21% der Fälle entzündliche myokardiale Veränderungen (8). Am häufigsten liegt eine viral bedingte Myokarditis vor, die zu unspezifischen Symptomen, wie Müdigkeit, Herzklopfen, Rhythmusstörungen und Tachykardie führen kann. Bei einer Myokarditis jedweder Ursache ist eine symptomatische Therapie mit körperlicher Schonung und ggf. Behandlung der Komplikationen, wie Herzinsuffizienz, essentiell. Wird vor allem die körperliche Schonung nicht eingehalten, kann es zu Arrhythmien kommen. Diagnostisch sind die Anamnese sowie die körperliche Untersuchung hinweisend, EKG, UKG und verschiedene Laborparameter (CK, CK-MB, LDH und Troponin) erhärten die Diagnose (33). 1.3.3 Koronare Herzkrankheit (KHK) Die KHK ist die häufigste Todesursache in den Industrienationen mit einer Lebenszeitprävalenz in Deutschland für Männer von 30% und für Frauen von 15% (37). Sie ist eine Erkrankung, bei der es durch Arteriosklerose zu Ablagerungen von Plaques an der Gefäßwand kommt. Dies führt zu Stenosen der betroffenen Arterien, so dass eine Myokardischämie entsteht. Diese Ischämie kann verschiedene Ausprägungen haben. Primär kommt es meist zu einer reversiblen Ischämie, die sich als Angina pectoris äußert. Das Fortbestehen der Unterversorgung mit Sauerstoff führt zum akuten Herzinfarkt. Nach durchgemachtem Infarkt können sich durch das dort entstandene Narbengewebe eine Herzinsuffizienz oder Herzrhythmusstörungen ausbilden. Der Herzinfarkt selbst oder die entstehenden Rhythmusstörungen können einen plötzlichen Herztod verursachen. 11 Zur primären Abklärung und im akuten Fall ist das EKG die schnellste und effizienteste Untersuchung, um eine klinisch relevante Ischämie zu erkennen. Allerdings ist das Ruhe-EKG auch bei schwerer KHK in 50% der Fälle unauffällig (37). Von größerer Aussagekraft ist das Belastungs-EKG. Durch die dynamische Belastung wird unter kontrollierten Bedingungen eine Steigerung des Herzzeitvolumens (HZV) und des Sauerstoffs induziert. Bei signifikanter KHK wird durch eine verminderte Sauerstoffversorgung eine Ischämie ausgelöst, die sich in Form einer ST-Veränderung manifestiert (37). Hinweisend ist eine ST-Senkung von mindestens 0,1mV, eine träge aszendierende ST-Strecke oder eine ST-Hebung > 0,1 mV in den Extremitätenableitungen oder mindestens 0,2 mV in den Brustwandableitungen (37). Wie bereits in Kap. 1.3 erwähnt, werden fast alle plötzlichen kardialen Todesfälle bei über 35-jährigen Sportlern durch einen Herzinfarkt hervorgerufen (57). Auch bei Leistungssportlern ist der Herzinfarkt eine mögliche Ursache des plötzlichen Herztodes, in Deutschland sogar die häufigste (69). In vielen Fällen, handelt es sich dabei um Mikroverkalkungen in den Koronararterien der Sportler. Diese sind diagnostisch nicht erkennbar und führen auch bei der Sportausübung zu keinerlei Beschwerden. 1.3.4 Angeborene Koronaranomalien Die Koronararterien dienen der Sauerstoffversorgung des Herzmuskels. Sie gehen als rechte (RCA) und linke (LCA) Koronararterie ca. 1cm oberhalb der Aortenklappe aus der Aorta hervor. Die rechte versorgt beim normalen Versorgungstyp (60-80% der Fälle) den rechten Vorhof, Ventrikel und den inferioren Anteil des interventrikulären Septums (37). Die linke verzweigt sich kurz nach dem Abgang aus der Aorta in den Ramus interventricularis anterior (RIVA), auch LAD (left anterior descending) genannt, und den Ramus circumflexus (RCX). Durch letzteren werden der linke Vorhof und die Hinterwand des linken Ventrikels durchblutet. Der RIVA versorgt die Vorderwand des linken Ventrikels, den Apex sowie die anterioren Anteile des interventrikulären Septums. Der linke koronare Hauptstamm fehlt in 4% aller Patienten, so dass der RIVA und der LCX aus einem gemeinsamen oder separaten Ostium aus der Aortenwurzel entspringen (48). 12 Kongenitale Koronaranomalien sind selten. Sie finden sich in ca. 0,44–1,34% aller Linksherzkatheteruntersuchungen und werden meist nur zufällig entdeckt (4, 29, 87). Man unterscheidet benigne und maligne Anomalien. Zu den benignen gehören sogenannte Abgangsanomalien, die keinen Krankheitswert besitzen. Darunter versteht man Koronarien, die vollständig angelegt sind, aber nicht regelhaft aus anderen Gefäßen hervorgehen. Dazu gehört die oben genannte Variante, bei der der Hauptstamm der LCA fehlt oder ektope Abgänge der Koronarien zum Beispiel aus der Aorta ascendens vorliegen. Von malignen Koronaranomalien spricht man, wenn sie hämodynamische Veränderungen des koronaren Blutflusses bewirken und eine myokardiale Ischämie oder den plötzlichen Herztod verursachen (48). Dazu zählen der Abgang einer Koronararterie aus einer Pulmonalarterie, sowie der Abgang der RCA aus dem linken Sinus valsalvae bzw. der Abgang des linken Hauptstamms aus dem rechten Sinus valsalvae (87). Beim Abgang einer Koronararterie aus dem falschen Sinus valsalvae, sind verschiedene Verläufe in Bezug auf die Aorta möglich. Dabei muss unterschieden werden, ob es sich um einen Fehlabgang der RCA oder der LCA handelt. Ein Abgang des linken Hauptstamms aus dem rechten Sinus valsalvae ist mit einer Inzidenz von 0,017% sehr selten (87, 94). Wie in den Abbildungen 1 und 2 ersichtlich ist, kann die Koronararterie zwischen den beiden Ausflusstrakten, hinter der Aorta, vor der Pulmonalarterie oder im Septum verlaufen. Durch den anormalen Verlauf kann zum einen ein scharfer Knick in der Koronararterie den Blutfluss behindern. Zum anderen kann die Koronararterie bei einem Verlauf zwischen Aorta und Pulmonalarterie insbesondere unter Belastung komprimiert werden (94). Eine Fistelbildung zählt ebenfalls zu den malignen Anomalien, diese kommt mit einer Prävalenz von 0,1-0,2% (48) vor. Weiter ist in seltenen Fällen auch eine Koronaratresie möglich. In diesem Fall ist eines der beiden Ostien der Koronararterien nicht angelegt. Der proximale Stamm der betroffenen Koronararterie endet blind und die jeweilige Herzhälfte wird durch Kollateralen der anderen Koronararterie versorgt (64). Goldstandard der Untersuchung ist eine Angiographie oder eine Angio-CT, um die Anomalie und den genauen Verlauf der Arterien zu erfassen. Beide Untersuchungen bergen jedoch ein gewisses Risiko und sind deshalb als Routinediagnostik nicht geeignet. 13 a) b) c) d) Abb. 1: Darstellung der verschiedenen Verläufe der Koronararterien (48): (Orientierung im Bild: oben = ventral, unten = dorsal) anormale RCA mit retroaortalem Verlauf (a); anormale RCA mit intervasalem Verlauf (b); anormale RCA mit präpulmonalem Verlauf (c); anormale RCA mit septalem Verlauf (d) a) b) c) d) Abb. 2: Abgang des linken Hauptstamms aus dem rechten Sinus valsalvae. Schematische Darstellung der vier häufigsten Subtypen (Orientierung im Bild: oben = ventral, unten = dorsal): posteriorer Verlauf (a), interarterieller Verlauf (b), anteriorer Verlauf (c), septaler Verlauf (d). ACD: Arteria coronaria dextra; (87, 11) 14 1.3.5 Klappenstenosen Die relevanteste Klappenstenose in Bezug auf den Sportler ist die Aortenklappenstenose (AKS). Die Aortenklappe besteht in der Regel aus drei Taschen, die sich während des Auswurfs des Schlagvolumens vollständig öffnen und anschließend wieder komplett schließen. Im Falle einer Stenose kann sich die Klappe während der Auswurfphase nicht vollständig öffnen und es kommt zu einer geringeren Auswurfleistung. Die Beeinträchtigung des Herzens und des Kreislaufs ist von der verbleibenden Öffnungsfläche der Klappe abhängig. Sinkt diese z.B. bei Erwachsenen unter 1,5 cm2 (37), ist der linke Ventrikel gezwungen, mehr Kraft aufzuwenden, um das nötige Schlagvolumen auswerfen zu können. Daraus resultiert eine Myokardhypertrophie und vor allem unter körperlicher Belastung ein verminderter Fluss in den Koronararterien. Dies führt zu einem Missverhältnis zwischen dem Sauerstoffangebot und dem Sauerstoffbedarf, wodurch es zu Ischämien kommt. Die Aortenklappenstenose hat verschiedene Ursachen. Im Alter über 70 Jahren handelt es sich meist um eine senile AKS durch Narbenbildung. Bei jüngeren Patienten kann sie erworben oder angeboren sein. Bei der erworbenen Form ist dies am häufigsten durch rheumatisches Fieber bedingt. Dies ist jedoch selten geworden (37). Im Falle einer angeborenen Anomalie handelt es sich meist um eine bikuspide Aortenklappe, dabei besteht die Klappe nur noch aus 2 Taschen. Dies kommt mit einer Häufigkeit von 1 % in der Gesamtbevölkerung vor (33). Durch die veränderte Anatomie kommt es leichter zu Strömungsveränderungen, die wiederum Ablagerungen von Blutbestandteilen auf der Klappe verursachen. Ist dies der Fall setzt mit zunehmendem Alter eine Fibrosierung der Klappe ein, bis sie schließlich verkalkt und nicht mehr bewegungsfähig ist. Entsprechend der Aortenklappe kann eine Stenose auch an der Mitralklappe entstehen. Diese ist jedoch weitaus seltener und führt nur sehr selten zum plötzlichen Herztod. Meist kommt es erst sehr spät zu Symptomen und Komplikationen wie zu einem pulmonalen Hypertonus. 15 1.3.6 Klappeninsuffizienzen An den Herzklappen kann es nicht nur zu Stenosen, sondern auch zu Insuffizienzen kommen. Dabei schließt die Klappe nicht ausreichend und im Falle der Aorten- oder Pulmonalklappe fließt während der Diastole Blut in den Ventrikel zurück. Insuffizienzen können jede Klappe betreffen, jedoch wird dies früher hämodynamisch wirksam, wenn die Klappen des linken Herzens betroffen sind. Bei der Mitralklappe erklärt sich dies dadurch, dass im linken Ventrikel ein höherer systolischer Druck als im rechten Ventrikel vorherrscht und dadurch ein größeres Regurgitationsvolumen vorhanden ist. Bei der Aortenklappe kommt es zur Regurgitation, da in der Aorta ein höherer diastolischer Druck besteht als in der Pulmonalarterie. Mit der Zeit führt eine Klappeninsuffizienz des linken Herzens zu einer Volumenbelastung des linken Ventrikels, im Falle der Mitralinsuffizienz auch des linken Vorhofs und somit zur Herzinsuffizienz. Die Ursachen für Klappeninsuffizienzen sind sehr vielfältig. Man unterscheidet ein chronisches und ein akutes Auftreten. Akut kann dies durch einen Papillarmuskelriss oder Dysfunktion nach Myokardinfarkt auftreten, sowie iatrogen nach Klappensprengung. Chronische Ursachen sind dagegen die dilatative Kardiomyopathie sowie Linksherzinsuffizienz, rheumatisches Fieber, angeborene Klappenanomalien, abgelaufene Endokarditis und Bindegewebserkrankungen, wie das Marfan-Syndrom (siehe Kap.1.3.7). Klappeninsuffizienzen werden standardmäßig in der Echokardiographie nachgewiesen. 1.3.7 Marfan-Syndrom Das Marfan-Syndrom ist eine Bindegewebserkrankung, bei der die Fibrillinsynthese defekt ist. Meist liegt eine Mutation des Fibrillin-1-Gens (FBN1) vor (33), die Erkrankung wird autosomal-dominant vererbt und kommt mit einer Häufigkeit von 1:10.000 vor (79). Bei bis zu einem Drittel der Fälle liegt eine Neumutation vor (33). Fibrillin ist eine Glykoprotein der Mikrofibrillen und Hauptbestandteil der extrazellulären Matrix (33). Es zeigt somit ein ubiquitäres Vorkommen, so dass verschie- 16 denste Organe beteiligt sein können. Die Ausprägung zeigt eine unterschiedliche Penetranz. Generell können folgende Symptome auftreten: - Kardiovaskulär: Aortenaneurysmen, Dilatation der Aorta ascendens bis hin zur Dissektion, Mitralklappenprolaps, Dysrhythmien - Skelett: überlange Gliedmaßen und große Körperlänge, erniedrigte upper-body-to-lowerbody ratio (91), überdehnbare Gelenke, Arachnodaktylie, schmaler Kiefer mit schief stehenden Zähnen, Trichter- oder Kielbrust, Veränderungen an der Wirbelsäule - Pulmo: Spontanpneumothorax - Auge: Kurzsichtigkeit, Netzhautablösung, ektope Linse - Sonstiges: Duraektasie, unerklärliche Müdigkeit Alle diese Symptome können sich erst mit der Zeit entwickeln und bestehen nicht immer von Kindesalter an. Am wichtigsten ist dies beim Aortenaneurysma, da dies häufig erst in der zweiten Lebensdekade entsteht und somit bei frühen Untersuchungen nicht gesehen werden kann. Weitere kardiale Veränderungen sind Aortendissektion oder -ruptur, Aortenklappeninsuffizienz, Mitral- und Trikuspidalklappenprolaps, Herzinsuffizienz und ventrikuläre Arrhythmien. Aus diesem Grund ist es von besonderer Wichtigkeit, dass Kinder mit den Zeichen eines Marfan-Syndroms regelmäßig auf kardiovaskuläre Veränderungen hin untersucht werden (37). 1.3.8 Wolff-Parkinson-White-Syndrom (WPW-Syndrom) Das WPW-Syndrom kommt mit einer Häufigkeit von 0,3% in der Gesamtbevölkerung vor (89). Es handelt sich dabei um das Vorhandensein einer kongenitalen akzessorischen Kurzschlussleitungsbahn, häufig als Kent-Bündel bezeichnet, über die die AVLeitungsbahn mit ihren dekrementalen Leitungseigenschaften umgangen wird (37). 17 Die akzessorische Bahn leitet die Vorhoferregung rasch, unter Umgehung des AVKnotens, auf die Kammer über. Im EKG zeigen sich eine kurze PQ-Überleitungszeit (Präexzitation) und ein vorzeitiger träger Anstieg des QRS- Komplexes (DeltaWelle). Ein Verschwinden der Delta-Welle bei schneller Herzaktion (z.B. bei der Belastungsuntersuchung) ist daher prognostisch günstig, eine Persistenz dementsprechend bedenklich (33). Von einem WPW-Syndrom wird gesprochen, wenn neben der akzessorischen Bahn auch Tachykardien manifest werden. Dabei handelt es sich meist um Marko- Reentry-Tachykardien, die auf Grund von strukturellen Veränderungen, in diesem Fall auf Grund des akzessorischen Bündels, entstehen (25). Zusätzlich kann bei Vorhandensein eines Vorhofflimmerns und einer schnellleitenden akzessorischen Bahn, die Vorhoferregung auf die Kammer übergeleitet werden und so ein Kammerflimmern provoziert werden. Wichtig ist es, Patienten mit einer kurzen Refraktärzeit der akzessorischen Bahn zu identifizieren, da diese durch den plötzlichen Herztod bedroht sind (37). In diesem Fall ist eine Hochfrequenzstromablation indiziert. Dabei wird die akzessorische Leitungsbahn interventionell während einer Katheteruntersuchung „verödet“ (33). 1.3.9 Long-QT-Syndrom Das Long QT-Syndrom umfasst eine Gruppe von seltenen, meist familiär auftretenden, genetisch bedingten, funktionellen Störungen verschiedener Ionenkanäle der Zellmembran des Herzens (33). Es existieren 8 Typen des Long-QT-Syndroms (LQTS), die häufigsten sind das LQTS 1, LQTS 2 und LQTS 3. Beim LQTS 1 und LQTS 2 handelt es sich um eine Störung im Kalium-Kanal, beim LQTS 3 um eine Störung des Natrium-Kanals (33). Diese Störungen gehen mit einem verlängerten QT-Intervall im EKG einher. Im Normalfall ist die QT-Zeit frequenzabhängig, daher errechnet man nach Bazett (33) die korrigierte QT-Zeit (QTc): QT-Zeit/√RR-Abstand. Zeigt sich eine verlängerte frequenzkorrigierte QT-Zeit, spricht man von einem Long-QT-Syndrom (37). Durch eine veränderte Repolarisation des Myokards kann es unter körperlicher oder psychischer Belastung zum Auftreten von ventrikulären Tachykardien in Form von 18 Torsade de Pointes kommen. Dies ist der Grund für die hohe Prädisposition für kardiale Ereignisse (35). Klinisch wird das Long-QT-Syndrom am ehesten durch Synkopen auffällig. Es kann durch ein Ruhe-EKG diagnostiziert werden. Dabei zeigt sich eine QTc von > 0,44 sec. (37) bei Männern (und 0,46 sec. bei Frauen). Die Prävalenz des Long-QT Syndroms liegt bei 1 zu 2000 Lebendgeborenen (35). 1.3.10 Brugada-Syndrom Beim Brugada-Syndrom handelt es sich um eine genetisch bedingte Erkrankung, die autosomal-dominant vererbt wird. Männer sind etwa 8-mal häufiger betroffen als Frauen, die Prävalenz liegt je nach untersuchter ethnischer Gruppe zwischen 0,4 und 1%. Typischerweise manifestiert sich das Brugada-Syndrom im vierten Lebensjahrzent (33). Es handelt sich um eine Mutation im selben Gen (SCN5A) wie beim LQTS 3, beim LQTS 3 kommt es zum „gain of function“ des Natriumkanals, beim Brugada-Syndrom zum „loss of function“ (12). Das Brugada-Syndrom zeigt typische EKG-Veränderung, die dauerhaft, intermittierend oder nur unter Provokation auftreten können. Dabei handelt es sich um einen atypischen Rechtsschenkelblock und eine sattelförmige oder gewölbte STStreckenhebung (33). Dies manifestiert sich meist plötzlich als ventrikuläre Tachykardie oder Kammerflimmern. Die Patienten sind dabei asymptomatisch, leiden unter Palpitationen, Schwindel oder Synkopen oder es kommt ohne Vorzeichen zum plötzlichen Herztod. Die Therapie der Wahl bei symptomatischen Patienten ist die Implantation eines AICD (automatisch implantierbarer Cardioverter-Defibrillator) (33). 1.3.11 Katecholaminsensitive polymorphe ventrikuläre Tachykardie (CPVT) Die CPVT ist eine autosomal-dominante Erkrankung des strukturell gesunden Herzmuskels, die Inzidenz beträgt ca. 1:10000 (59). In ca. 50% der Fälle handelt es sich um Mutationen im Ryanodin Typ-2-Rezeptor-Gen (RYR2), seltener um Mutationen im Calsequestrin-Gen (CASQ2) (59). Durch die Mutation kommt es zu Störungen im Kalziumkanal des kardialen sarkoplasmatischen Retikulums (5). Durch Auslöser wie 19 körperliche Anstrengung, psychischen Stress oder Fieber kann es zu Palpitationen, Synkopen, Krampfanfällen oder zum plötzlichen Herztod kommen (5). Das Ruhe-EKG ist meist unauffällig, unter Belastung zeigen sich gehäufte polymorphe ventrikuläre Extrasystolen (5). Als Therapie empfehlen sich das Vermeiden der Auslöser sowie eine Behandlung mit Betablocker und gegebenenfalls die Implantation eines AICD. 1.3.12 Commotio Cordis Unter Commotio cordis versteht man eine „Herzprellung“, die durch einen Stoß von außen auf den Thorax ausgelöst wird. Dies ist häufig bei Sportarten der Fall, bei denen ein Ball oder auch Puck als harter Gegenstand gegen den Betroffenen geschleudert wird. In seltenen Fällen kann dies auch geschehen, wenn zwei Spieler aufeinanderprallen. Dies ist vor allem bei Kindern unter 15 Jahren der Fall (54). Durch den Aufprall vor allem im Bereich der linken Herzkammer, kann es zu Kammerflimmern kommen. Dazu muss der Aufprall in einem Fenster von 10 bis 20 ms im Aufstrich der T-Welle, gerade vor ihrem Gipfel, auftreffen (54). Die genaue Inzidenz ist unklar, da keine Pflicht zur Meldung dieser Krankheit besteht (54). 1.4 Sporttauglichkeitsuntersuchungen bei Kindern und Jugendlichen Regelmäßiger Sport bei Kindern und Jugendlichen dient als Ausgleich zum Alltag und erhöht gleichzeitig Kondition und Koordination. Laut Bös et al sind 80% der Kinder heutzutage irgendwann einmal in einem Sportverein (9). Die Beliebtheit von Fußball führt dazu, dass nicht nur in Deutschland, sondern weltweit eine große Anzahl an Menschen diesen Sport betreibt. Der den Fußball in Deutschland vertretende Deutsche Fußball-Bund (DFB) ist mit über 26.000 Vereinen und über 6,351 Mio. Mitgliedern (darunter 870.000 Frauen mit 8600 Mädchen- und Frauenmannschaften) der größte Einzelsportbund der Welt. Im Spielbetrieb sind 170.000 Mannschaften aktiv (67). Dies erklärt, dass der Fußball allein aufgrund die- 20 ser hohen Mitgliedszahlen jede Verletzungsstatistik, wie auch das Auftreten von plötzlichem Herztod in Europa, mit Abstand anführt (67). Wie oben ausgeführt handelt es sich bei den Ursachen des plötzlichen Herztodes im jugendlichen Alter meist um angeborene, selten um erworbene Erkrankungen, die im normalen Leben zu keiner Beeinträchtigung führen, aber bei stärkerer Belastung zur Gefahr werden können. Gerade deshalb sollte insbesondere bei Kindern und Jugendlichen, die Leitungssport treiben, eine Sporttauglichkeitsuntersuchung zum Ausschluss derartiger Veränderungen durchgeführt werden. Während es im Ausland für Sportverbände meist keine Vorschriften gibt, ob und wie ausführlich sie ihre Mitglieder untersuchen lassen, empfiehlt der Deutsche Olympische Sport Bund (DOSB) in seinem Sportmedizinischen Untersuchungs- und Betreuungssystem, dass bei Bundeskaderathleten und -athletinnen verbindlich einmal jährlich eine sportmedizinische Gesundheitsuntersuchung durchgeführt wird. Zusätzlich dient die sportmedizinische „Eingangsuntersuchung“ im Nachwuchsbereich dazu, die Eignung für eine bestimmte Sportart im Sinne einer allgemeinen und insbesondere sportartspezifischen Gesundheitsfürsorge festzustellen. Nach Aussage des DSOB ist es diesem in Deutschland mittlerweile sehr hoch entwickelten Untersuchungssystem mit zu verdanken, dass hierzulande im Gegensatz zum Ausland praktisch keine leistungsphysiologisch oder kardiologisch bedingten plötzlichen Todesfälle bei aktuellen oder ehemaligen Spitzenathleten zu verzeichnen sind (6, 81). Besonders wichtig ist es, die Erstuntersuchung möglichst früh durchzuführen. Plötzlicher Herztod ist zwar bei Kindern und Jugendlichen erheblich seltener als im Erwachsenenalter, dennoch sollte das Risiko so früh wie möglich ausgeschlossen bzw. erkannt werden. Deshalb werden im Auftrag der Deutschen Fußball-Bundesliga die Nachwuchsspieler der dazugehörigen Vereine einmal jährlich untersucht. 21 2. Fragestellung Bei Nachwuchsspielern des Fußball Clubs Augsburg (FCA) wurde die Sporttauglichkeitsuntersuchung in der II. Klinik für Kinder und Jugendliche des Klinikums Augsburg unter der Leitung von Prof. Dr. med. Gernot Buheitel durchgeführt. Dabei wurden die von der DFB vorgegebenen Untersuchungen (wie in 3.1.1 und 3.1.2. beschrieben) durchgeführt und durch einen standardisierten Fragebogen sowie im Aufbaubereich durch eine UKG ergänzt. In der vorliegenden Arbeit wurden die Ergebnisse dieser Untersuchungen zusammengestellt und ausgewertet, um folgende Fragen zu beantworten: 1. Wie hoch ist der prozentuale Anteil der Sportler, denen die Sporttauglichkeit erteilt werden kann? 2. Wie viele Sportler weisen in den einzelnen Untersuchungen kontrollbedürftige Befunde auf? Um welche Befunde handelt es sich und beeinträchtigen sie den Sportler im weiteren Training? 3. Durch welche Untersuchung wurden die meisten Auffälligkeiten entdeckt? 4. Kann man Aussagen über den Trainingszustand bzw. die Belastbarkeit der Spieler in diesem Alter treffen? 5. Sind bei den jugendlichen Sportlern bereits leistungsabhängige Unterschiede in der Ultraschallkardiographie im Vergleich zu gleichaltrigen Untrainierten zu erkennen? 6. Ist es sinnvoll, die Ultraschallkardiographie in das Untersuchungsprogramm des Aufbaubereiches mit aufzunehmen? 22 3. Methodik 3.1 Untersuchungskollektiv Die Untersuchung wurde an männlichen Nachwuchssportlern des Fußballclubs Augsburg (FCA) durchgeführt. Alle Spieler wurden innerhalb des Zeitraumes zwischen März 2007 und September 2009 untersucht. Jeder Spieler wurde im Normalfall nur einmal zur Untersuchung, die ca. 30 – 60 min dauerte, einbestellt. Da der Deutsche Fußball Bund (DFB) für alle Nachwuchsspieler eine jährliche Tauglichkeitsuntersuchung vorschreibt, wurden Spieler, die bereits im ersten Jahr untersucht worden waren, im darauffolgenden Jahr erneut untersucht. Diese erneute Untersuchung wurde jedoch nicht mehr in die Statistik mit einbezogen. In Einzelfällen mussten Spieler einen zweiten Termin wahrnehmen, zum einen, um die Untersuchungen nachzuholen, die am ersten Termin meist aus akuten Anlässen, wie einer Erkältung, nicht durchgeführt werden konnten, zum anderen, wenn besondere Auffälligkeiten eine Kontrolle nötig machten. Auf Grund ihres Alters, ihrer persönlichen Leistung und ihres Trainingsstatus wurden die Jugendlichen bereits vom Verein aus in zwei Gruppen eingeteilt, den Aufbau- und den Leistungsbereich. 3.1.1 Aufbaubereich Im Aufbaubereich befinden sich Spieler der U11-U14. Sie sind im Schnitt zwischen 10 und 14 Jahre alt und zählen zu den D und C Junioren. Die Spieler haben in diesem Bereich drei Trainingseinheiten und einen Wettkampf pro Woche. Der Schwerpunkt wird dabei auf die Technik gelegt. Die Spieler wurden nach einem bestimmten von der DFB vorgegebenen Schema untersucht. Dabei wurden in beiden Gruppen eine Anamnese, eine körperliche Untersuchung und ein Ruhe-EKG durchgeführt. Zusätzlich zu diesen geforderten Maßnahmen wurde in dieser Studie auch bei den Kindern des Aufbaubereiches eine Ultraschallkardiographie erstellt. 23 3.1.2 Leistungsbereich Der Leistungsbereich unterteilt sich noch einmal in das Leistungstraining der U15U19 und das Hochleistungstraining der U23. In der U23 ist die Ausbildung der Spieler bereits abgeschlossen und es wird auf Optimierung und Erhaltung der Fähigkeiten Wert gelegt. Spieler der U15-U19 sind zwischen 14 und 18 Jahren alt und gehören zu den B und A Junioren. Sie trainieren sechsmal die Woche und davon maximal 2-3 Trainingseinheiten als Mannschaftstraining. Auf Grund des intensiveren Trainings und der sich daraus ergebenden stärkeren Belastungen der Jugendlichen wurden bei den Spielern des Leistungsbereiches standardmäßig eine Anamnese, eine körperliche Untersuchung, ein Ruhe-EKG und ein UKG sowie zusätzlich eine Laboruntersuchung und eine Belastungsergometrie durchgeführt. 3.2 Anamnese Bei jedem zu untersuchenden Sportler wurde von einem Pädiater ein Anamnesebogen ausgefüllt (Anhang 2, S. 91+92). Der Bogen enthielt Fragen zur Anzahl der Trainingsjahre, der Trainingsstunden pro Woche und zur Spielposition. Danach wurden die Eigen- und Familienanamnese erhoben und Impfstatus, eingenommene Medikamente, frühere Untersuchungen und aktuelle Beschwerden abgefragt. Zusätzlich wurde dem Bogen ein Blatt mit standardisierten Fragen hinzugefügt, das von den Ärzten der kardiologischen Ambulanz erstellt worden war. Dieser Fragenkatalog deckte nochmals systematisch die wichtigsten Punkte zur Familien- und Eigenanamnese mit ja/nein Antworten ab. (siehe Anhang 2, S.93). 24 3.3 Untersuchungsverfahren 3.3.1 Körperliche Untersuchung Auch die körperliche Untersuchung wurde von den pädiatrischen Ärzten der Ambulanz durchgeführt. Die Spieler wurden zuerst gewogen und gemessen. Die Körpergröße wurde ohne Schuhe an einer Personen-Standwaage (Seca 702 mit Teleskop-Messstab Seca 220) mit 0,1 cm Genauigkeit am Vertex abgelesen. Die Messung des Körpergewichts erfolgte an derselben Standwaage mit 0,1 kg Genauigkeit. Anschließend wurden zeitgleich Blutdruck und Puls elektronisch automatisiert entweder durch das DINAMAP 1846 oder DINAMAP Pro Care 300 Messgerät (Criticon, Freiburg) nacheinander an beiden Armen gemessen. Im Rahmen der körperlichen Untersuchung wurde nach Lymphknoten getastet und eine Inspektion des Nasenrachenraums, der Zähne und der Haut durchgeführt. Herz und Lunge wurden auskultiert, die Abdominalorgane wurden palpatorisch untersucht und die Reflexe geprüft. Alle erhobenen Informationen, sowohl Normalbefund wie auch Abweichungen, wurden auf dem dafür vorgesehenen Blatt notiert (siehe Anhang 2, S. 94). 3.3.2 Laboranalysen Die Laboranalysen bestanden aus drei Teilen und erfolgten nur bei den Leistungssportlern. Es wurde eine Urinanalyse und eine Blutdiagnostik aus peripher-venösem Blut und aus kapillärem Ohrläppchenblut durchgeführt. Die Urinanalyse mittels Harnstix und die Blutkörperchensenkungsgeschwindigkeit (BSG) wurden direkt vor Ort durch die Schwestern der Ambulanz durchgeführt und ausgewertet. Das kapilläre Blut wurde in das Labor der Kinderklinik gebracht und unverzüglich untersucht. Die Untersuchung der Blutröhrchen aus der venösen Blutentnahme erfolgte im Institut für Laboratoriumsmedizin, Mikrobiologie und Umwelthygiene (ILMU) des Klinikums Augsburg. 25 3.3.2.1 Urindiagnostik und kapilläre Blutdiagnostik Der Urin wurde mit Hilfe des Uriscan Harnteststreifen der Herstellerfirma YD DIAGNOSTICS, Korea (Europäischer Vertreter Voerde, Deutschland) auf Blut, Bilirubin, Urobilinogen, Ketone, Protein, Nitrit, Glucose, pH, spezifisches Gewicht, Leukozyten und Ascorbinsäure untersucht. Gemäß der Gebrauchsanweisung des Tests wurde der Urin in einem trockenen und sauberen Gefäß aufgefangen und unzentrifugiert verwendet. Der Teststreifen wurde für eine Sekunde in den frischen Urin getaucht, den die Spieler zuvor in einen Urinbecher abgegeben hatten. Nach einer Einwirkzeit von 60 Sekunden bzw. zur Bestimmung der Leukozyten- Konzentration nach 90-120 Sekunden wurde der Teststreifen anhand der Vergleichsskala der Verpackung abgelesen. Aus dem Ohrläppchen wurde vor und nach Belastung kapilläres Blut entnommen. Das so gewonnene Blut wurde direkt an einem Blutgasanalysegerät untersucht und der Laktatwert in mmol/l bestimmt. 3.3.2.2 Peripher-venöse Blutdiagnostik Für die Blutanalyse wurden jeweils ein EDTA-, ein Serum- sowie ein spezielles Citratröhrchen zur Messung der Blutkörperchensenkungsgeschwindigkeit (BSG) peripher venös abgenommen. Die BSG konnte direkt nach Abnahme in der Ambulanz ausgewertet werden. Dazu musste das Röhrchen über Kopf geschwenkt werden, damit sich das Blut gut mit der darin enthaltenen 3,8%igen Natrium-Citratlösung vermischte. Das Citratblut wurde dann in eine senkrecht stehende Pipette von 200 mm gefüllt. Nach einer und zwei Stunden wurde die Trenngrenze zwischen Erythrozytensediment und Plasma in mm abgelesen. Dies entspricht der Distanz, um die sich die Erythrozyten und korpuskuläre Bestandteile abgesetzt haben. Die Untersuchung der restlichen Blutröhrchen aus der venösen Blutentnahme erfolgte an klinisch-chemischen und hämatologischen Analysenautomaten im ILMU. Es wurden ein Blutbild, teilweise mit Differenzierung, sowie mindestens folgende Parameter bestimmt: Elektrolyte, Glucose, C-reaktives Protein, Harnsäure, Kreatinin, 26 Leber- und Cholestasewerte, Creatinkinase (CK), Gesamtcholesterin, HDL- und LDL-Cholesterin, Triglyceride und Ferritin. Bei erhöhten CK-Werten (> 190 U/ l) wurde automatisch vom Labor das Isoenzym CK-MB mitbestimmt. Alle Messergebnisse wurden in einem schriftlichen Befund den Ärzten der Kinderklinik mitgeteilt. 3.3.3 Elektrokardiogramm Bei jedem Spieler wurde ein Ruhe- Elektrokardiogramm (EKG) aufgezeichnet. Dies erfolgte im Liegen auf einer Untersuchungsliege, auf der der Sportler wenigstens einige Minuten vorher gelegen hatte. Es wurde ein 12-Kanal-EKG mit einem mobilen Gerät Cardiovit CS-200 oder Cardiovit AT-10 (Schiller, Ottobrunn) abgeleitet und auf einem Papier mit 50 mm/s Vorschub festgehalten. Das so angefertigte EKG wurde dann von einem Facharzt für Kinderkardiologie befundet. 3.3.4 Belastungsergometrie Bei den Spielern aus dem Leistungsbereich (siehe 3.1.2) wurde zusätzlich eine Belastungsergometrie durchgeführt. Nachdem das Ruhe-EKG bereits vorlag, wurden die Spieler anhand eines erneuten 12 Kanal EKGs und einer Blutdruckmanschette am Oberarm an eine Monitor-Überwachung DINAMAP Pro Care 300 (Criticon, Freiburg) oder VS 3 (Phillips med. Systeme, Hamburg) angeschlossen und mussten sich so auf dem Fahrradergometer (Erg 911S, Fa. Schiller, Ottobrunn) belasten. Die Belastung wurde mit 50 Watt begonnen und stufenweise alle 3 Minuten um je 50 Watt erhöht. Die Spieler sollten eine Trittgeschwindigkeit von 50-55/min einhalten und gleichmäßig treten. Entsprechend jeder Belastungsstufe wurde alle drei Minuten Blutdruck und Puls gemessen. Belastet wurden sie im Regelfall bis zur Erschöpfung oder bis Beschwerden oder aber auch EKG-Veränderungen auftraten. Nach Beendigung der Belastung wurde eine Ruhephase eingehalten, in der das EKG weiter aufgezeichnet wurde. Dazu legte sich der Spieler auf eine Liege, um Kollaps- 27 zustände zu vermeiden. In der ersten, dritten und fünften Minute wurden erneut Blutdruck und Puls gemessen. Die ST-Strecke im Belastungs-EKG wurde computerunterstützt ausgewertet. Diese Art der Auswertung, die der anwesende Arzt zeitgleich verfolgen konnte, ist der rein optischen Beurteilung überlegen, da sich Veränderungen sowie der Grad der Steigung der ST-Strecke nur mit Computerunterstützung zuverlässig ablesen lassen (50). Das Gerät erstellt automatisch ein Protokoll über die erfolgte Ergometrie mit einem fortlaufenden EKG und macht Angaben über die Belastungsdauer und die maximale Leistung. 3.3.5 Echokardiographie Bei allen Spielern wurde eine transthorakale Echokardiographie durchgeführt. Die Sportler wurden dazu auf dem Rücken in leichter Linksseitenlage gelagert und mussten den linken Arm über dem Kopf ablegen, damit bestmögliche Schallbedingungen erzielt werden konnten. Die Ultraschalluntersuchung wurde entweder mit dem Gerät Sequoia 512 (Siemens, Erlangen) oder mit dem Gerät Aspen (Acuson GmbH, Erlangen) durchgeführt. Simultan konnte ein EKG durch die angeschlossenen EKG-Elektroden abgeleitet werden. Standardmäßig wurde für den transthorakalen Schall ein 4 MHz MultiHertz-SektorSchallkopf verwendet. Die Echokardiographie erfolgte frequenzadaptiert durch Anschluss an die Extremitäten-Ableitungen des integrierten EKGs. In der kurzen Achse durch den linken Ventrikel wurde die interventrikuläre Septumdicke (IVS), der linksventrikuläre Durchmesser (LVD) und der Durchmesser der linksventrikulären Hinterwand (LVPW) jeweils in der Diastole (D) und in der Systole (S), sowie die linksventrikuläre Verkürzungsfraktion (LVSF = LVDDLVDS/LVDD) im M-Modus gemessen. Im 2D-Modus wurde durch die Einstellung der kurzen Achse der Aorta ein Schnittbild erzeugt, in dem jeweils die rechte wie die linke Koronararterie beurteilt und der Durchmesser im Abgangsbereich ausgemessen werden konnte. Die Messung der maximalen Blutflussgeschwindigkeiten im Pulmonalarterienstamm (MPA), in der Aorta ascendens (AAO) und der Aorta descendens (DAO), sowie das 28 E/A-Verhältnis (E = frühe Füllungsphase, A = atriale Füllungsphase) der Mitral- und Trikuspidalklappe wurden mittels Pulsed Wave (PW) -Doppler erfasst. Zusätzlich konnte im Spektraldoppler die räumlich-zeitliche Verteilung der Blutflussgeschwindigkeiten entlang einer Achse, die durch die Mitte der zu messenden Klappe gelegt wird, dargestellt werden. Ergänzend wurde auch der Truncus coeliacus vermessen. Die Messungen wurden im PW-Modus durchgeführt. Gemessen wurden dabei die maximale systolische Geschwindigkeit und die früh- bzw. spätdiastolische Geschwindigkeit der Pulswelle. 3.4 Auswertung der Befunde und statistische Methoden Die Auswertung aller Befunde erfolgte mit Hilfe eines Excel-Programms. In einer Tabelle wurden die Daten der Spieler, die Ergebnisse der Anamnese und körperlichen Untersuchung, die Befunde des EKG, der UKG, die relevanten Laborwerte und die Ergebnisse der Belastungsergometrie erfasst. Falls erforderlich und möglich wurden Mittelwert mit Standardabweichung, Median, Minimum und Maximum der Ergebnisse mittels der in Excel verfügbaren Funktionen errechnet. Die Einzeldaten, die für die Auswertung verwendet wurden, sind im Folgenden aufgeführt: 3.4.1 Anamnese Die wichtigsten Anamnesefragen wurden durch den standardisierten Anamnesebogen (siehe Anhang 2, S. 93) abgedeckt. Anhand dessen konnte dargelegt werden, wie oft welche Fragen mit „ja“ beantwortet wurden. In der Diskussion werden diese Fragen mit einem in der Literatur angegebenen Fragenkatalog (1) verglichen, der in Tabelle 2 dargestellt ist. 29 Tab. 2: Anamnesefragen nach Ades (1) 1. Ist es länger als 2 Jahre her, dass sie bei einer körperlichen Untersuchung inklusive Blutdruckmessung und Herzauskultation waren? 2. Hat Ihnen ein Arzt jemals gesagt, dass Sie ein Herzgeräusch haben? 3. Hatten Sie in den letzten 2 Jahren Schmerzen in der Brust oder sind Sie kollabiert? 4. Gab es in Ihrer Familie plötzliche Todesfälle im Alter unter 35 Jahren? 5. Wurde bei einem Familienmitglied ein vergrößertes Herz oder ein Marfan-Syndrom festgestellt? 6. Nehmen Sie Kokain oder Anabolika oder haben Sie dies getan? 7. Wurden Sie jemals durch einen Arzt von einem sportlichen Wettkampf disqualifiziert? 8. Gibt es in Ihrer Familie eine Person, die an einer koronaren Herzkrankheit, einschließlich Herzinfarkt, Bypass-Operation oder Angina erkrankt ist? 9. Rauchen Sie, haben Sie zu hohen Blutdruck, zu hohes Cholesterin oder Diabetes? 3.4.2 Körperliche Untersuchungsbefunde Bei den körperlichen Untersuchungsbefunden wurden die Größe und das Gewicht der Spieler, sowie Herzfrequenz und systolischer und diastolischer Blutdruck in Ruhe ausgewertet. Anhand des Gewichts und der Größe der Spieler wurde nach der Formel von Mosteller die Körperoberfläche (KOF) jedes einzelnen Spielers berechnet. Verschiedene andere Befunde konnten darauf bezogen und somit miteinander vergleichbar gemacht werden. Formel nach Mosteller RD (62) KOF = Wurzel(Größe [cm] x Gewicht [kg] / 3600) Der Body-Mass-Index (BMI) wurde nach der üblichen Formel errechnet: BMI = Gewicht [kg] / Größe [m]2 Als Referenzbereiche für den BMI wurden die in Tabelle 3 genannten Werte herangezogen. 30 Tab. 3: Normbereich des BMI entsprechend den Perzentilen (P) der einzelnen Altersklassen (47) Alter (Jahre) 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 P3 P 10 P 50 P 90 P 97 13,56 13,80 14,11 14,50 14,97 15,50 16,04 16,57 17,08 17,56 14,31 14,60 14,97 15,41 15,92 16,48 17,05 17,60 18,13 18,63 16,42 16,89 17,41 17,99 18,62 19,26 19,89 20,48 21,04 21,57 19,78 20,60 21,43 22,25 23,01 23,72 24,36 24,92 25,44 25,91 22,21 23,35 24,45 25,44 26,28 26,97 27,53 27,99 28,40 28,78 Für die Vitalparameter wurden die in den Tabellen 4 bis 6 aufgelisteten Referenzwerte verwendet. Tab. 4: Normwerte der Ruheherzfrequenz (38) Herzfrequenz in Ruhe in Abhängigkeit vom Alter 8 – 10 Jahre > 10 Jahre 70 – 110 /min 55 – 90 /min Tab. 5: Normwerte des Blutdrucks in Ruhe; Mittelwert aus drei Einzelmessungen (66) Blutdruck (systolischer/diastolischer Wert) in mmHg Alter 8 – 9 Jahre 10 –11 Jahre 12 –13 Jahre 14 –15 Jahre > 16 Jahre Mittelwert 106/58 108/60 112/62 116/66 121/70 90. Perzentile 118/76 120/77 124/78 132/80 125/81 31 Tab. 6: Maximale Blutdruckgrenzen in Ruhe bei Gelegenheitsmessungen (38, 90) 10 Jahre 11 Jahre 12 Jahre > 13 Jahre Maximale Blutdruck-Werte in mmHg (> 95. Perzentile) bei Jungen in Abhängigkeit vom Alter systolisch diastolisch 124 84 128 85 135 87 140 90 Bei der restlichen klinischen Untersuchung wurde nach allgemeinen Auffälligkeiten gesucht. Im Vordergrund standen dabei die Auskultationsbefunde am Herzen. Es wurde insbesondere der Rhythmus, die Herztöne sowie das Vorhandensein von Herzgeräuschen beurteilt. 3.4.3 Laborbefunde Für die Laborparameter wurden die in Tab. 7 zusammengestellten Referenzbereiche zugrunde gelegt. Tab. 7: Referenzwerte der Laborparameter Laborwert Referenzbereich Quelle Laktat (Ausgangswert) 0,5-2,2 mmol/l (38) CK 1-190 U/l Referenzwertverzeichnis CK-MB 0-25 U/l ILMU BSG < 15 mm/ Stunde (37) 3.4.3.1 Laktatwerte Laktat ist ein Bestandteil des glykolytischen Stoffwechsels, dient selbst als Energiequelle und als glukoneogenetischer Vorläufer. Damit helfen Laktatproduktion und -abbau dem Körper, sich für eine kurze Zeit an Belastungssituationen anzupassen 32 (49). Bei hoher und besonders bei ungewohnter Belastung kommt es durch die Abnahme der Sauerstoffkonzentration im Blut zu einem anaeroben Stoffwechsel im Muskel, im Fall der Fahrradergometrie besonders in der Beinmuskulatur. (80). Kann der Organismus den hohen Energiebedarf während der sportlichen Betätigung nicht mehr über den aeroben Stoffwechsel decken, da die Sauerstoffzufuhr im Muskel nicht mehr ausreicht, muss er auf den anaeroben Stoffwechsel umsteigen, um weiterhin genügend Energie zu produzieren. Dabei fällt Laktat im Muskel an, das über die Blutbahn abtransportiert wird und damit laborchemisch gemessen werden kann. Laktat wird in Herz und Leber abgebaut (80). Die Eliminationsrate des Körpers für Laktat steigt mit dem Trainingsgrad. Zusätzlich besitzt ein Ausdauersportler eine höhere Enzymausstattung und ist daher in der Lage, einen höheren Prozentsatz seiner maximalen Sauerstoffaufnahme ohne eine Laktatakkumulation auf Dauer zu verwerten (49). Um den Anstieg des Laktatwerts nach der Belastung zu ermitteln, wurde der Laktatwert nach Fahrradergometrie durch den initialen Laktatwert geteilt. Dieser Faktor wurde für die Auswertung verwendet. 3.4.3.2 Creatinkinase (CK)-Werte Die Creatinkinase ist ein Enzym, das durch die Umwandlung von ATP aus ADP und Phosphat zur Energiegewinnung dient. Das Enzym findet man in allen Muskelzellen und im Gehirn. Es werden vier Isoenzyme, CK-MM (aus dem Skelettmuskel), CKMB (aus dem Myokard), CK-BB (aus dem Gehirn) und CK-MiMi (aus den Mitochondrien) unterschieden. Die Gesamt-CK ist die Summe dieser vier Isoenzyme, wobei CK-BB und CK-MiMi beim Gesunden im Serum nur in geringsten Mengen vorkommen. Die CK kann bei verschiedenen Muskelerkrankungen erhöht sein. Bei Entzündungen oder Verletzungen des Muskels kommt es zu einem Zellzerfall, bei dem das Enzym frei wird und somit im Blut vermehrt nachweisbar ist. Durch das fast ubiquitäre Vorkommen der CK kann anhand einer bloßen Erhöhung im Blut keine Aussage darüber gemacht werden, welcher Muskel betroffen ist oder um welche Krankheit es sich handelt. 33 Um festzustellen, ob die Enzymfreisetzung durch eine Schädigung des Herzmuskels, z.B. infolge eines Infarktes, hervorgerufen wurde, wird der CK-MB-Anteil an der Gesamt-CK bestimmt. Liegt der CK-MB-Anteil zwischen 6-20% (37) der GesamtCK, spricht dies für eine Schädigung der Herzmuskulatur. 3.4.4 EKG-Befunde Bei der Auswertung des Ruhe-EKGs wurde auf Rhythmusstörungen, Veränderungen der Zeitintervalle, Abweichungen der Herzachse, Blockbilder, Hypertrophiezeichen und Erregungsrückbildungsstörungen geachtet. Die Ergebnisse wurden in der ExcelTabelle vermerkt. Die Einteilung der Veränderungen in häufige und seltene erfolgte anhand der Tabelle 8. Tab. 8: Veränderungen im Ruhe-EKG des trainierten Herzens (41) Rhythmusveränderungen: Sinusbradykardie Sinusarrhythmie (respiratorisch) AV-Block I° AV-Dissoziation Ventrikuläre/supraventrikuläre Extrasystolen häufig häufig häufig weniger häufig weniger häufig Veränderungen des Kammerkomplexes: Inkompletter Rechtsschenkelblock häufig Erregungsrückbildungsveränderungen: ST-Hebungen mit hohen spitzen T-Wellen Biphasische oder terminal negative T-Wellen mit oder ohne ST-Veränderungen häufig selten 3.4.5 Ergometriebefunde In der Ergometrie wurden die maximale Herzfrequenz, der maximale systolische und diastolische Blutdruck und die maximal erreichten Watt-Werte ausgewertet und daraus die erreichte Leistung errechnet. 34 Die Beurteilung beruhte auf folgenden Grundlagen: Die Herzfrequenz steigt unter Belastungsbedingungen linear an, beeinflusst durch sympathische und parasympathische Innervation des Sinusknotens sowie durch zirkulierende Katecholamine (83). Wichtig ist dabei, dass es zu einem deutlichen, aber wiederum nicht zu hohen Anstieg der Herzfrequenz gegenüber der Ruhefrequenz kommt. Es zeigen sich bei Kindern und Jugendlichen Belastungsfrequenzen von etwa 195 - 200/min. (49, 73), wobei eine Spannbreite von 175 bis 215/min möglich ist (49). Diese hohen Frequenzen sind normal, da in jungen Jahren bereits hohe Ruheherzfrequenzen vorliegen (8-jährige ca. 90/min, 12-jährige ca. 80/min, Erwachsene ca. 70/min) (73). Ab einem Alter von 18 Jahren kann die Errechnung der maximal zu erreichenden Herzfrequenz über die Formel der Erwachsenen erfolgen: 220 minus Alter in Jahren bei einer Standardabweichung von 10–12 Schlägen pro Minute (83). Prinzipiell gilt für alle Kinder ab einem Alter von 10 Jahren eine maximale Herzfrequenz unter Belastung von 200 Schlägen/Minute (38). Unter Belastungsbedingungen findet sich physiologischerweise ein kontinuierlicher Blutdruckanstieg mit systolischen Spitzenwerten von etwa 160–200 mmHg. Der diastolische Blutdruck zeigt eine geringere Schwankungsbreite von ± 10 mmHg im Vergleich zum Ausgangswert (83), wodurch es nur zu einer mäßigen Erhöhung des Mitteldrucks kommt (83). Mit folgender Formel wurde die Soll-Leistung der einzelnen Spieler ermittelt: Soll-Leistung [Watt] = 3 x KG x (1- ( Alter – 30 )/100) (46) Anhand dieser Werte konnte die Leistungskapazität jedes einzelnen Spielers errechnet werden: Leistungskapazität [%] = (Ist-Leistung) / (Soll-Leistung) x 100 (46) Gesunde Jungen sollten durchschnittlich eine maximale Leistung von 3 – 3,5 W/kg erreichen (33). Es wurde überprüft, ob jeder Spieler seine Soll-Leistung erreichte und ob die Leistungskapazität über 75% (46) lag. 35 3.4.6 Sonographiebefunde Die Beurteilung beruhte auf folgenden Grundlagen: Die Ausmessung der Wandstärke diente der Beurteilung bzw. dem Ausschluss einer hypertrophen Kardiomyopathie. Die Messung der linksventrikulären Verkürzungsfraktion (LVSF = left ventricular shortening fraction) war für die Beurteilung der Pumpfunktion des linken Ventrikels ausschlaggebend. Weiter konnte das Vorhandensein und der Verlauf der Koronararterien untersucht werden. Die Messung der maximalen Blutflussgeschwindigkeiten im Pulmonalarterienstamm (MPA) sowie in der Aorta ermöglichte den Ausschluss von Stenosen. Durch Auswertung des E/A Verhältnisses (frühdiastolischer Einstrom/durch Vorhofkontraktion erzeugter zweiter Einstrom) über den AV-Klappen wurde die Relaxationsfähigkeit des jeweiligen Ventrikels beurteilt. In der Regel ist die frühdiastolische passive Ventrikelfüllung (E) größer als die aktive Füllung (A) durch die Vorhofkontraktion. Ist dies nicht der Fall, liegt eine Relaxationsstörung vor, was z.B. nach einem großen Infarkt vorkommt. Als letztes wurden der systolische, frühdiastolische und enddiastolische Fluss über dem Truncus coeliacus gemessen. Ein abgeschwächtes Flusssignal spricht zum Beispiel für eine Aortenisthmusstenose. Ein diastolischer Fluss, der gegen Null strebt oder sogar negativ wird, tritt bei einem sogenannten Windkesselleck auf, z.B. bei einem großen Ductus arteriosus Botalli mit links-rechts-Shunt oder einer höhergradigen Aortenklappeninsuffizienz (33). Wichtige strukturelle Beschaffenheiten konnten in den einzelnen Schallschnitten mit beurteilt werden. So wurden Vorhofseptumdefekte (ASD), Ventrikelseptumdefekte (VSD), ein persistierendes Foramen ovale (PFO) oder ein persistierender Ductus arteriosus (PDA) ausgeschlossen und Form und Schlussfähigkeit der Klappen sowie ein regelrechter Abgang der Koronararterien überprüft. Zur Beurteilung der Werte wurden die in der Tabelle 9 angegebenen Referenzwerte herangezogen. Anhand der gemessenen Werte in der Echokardiographie konnte mit Hilfe der Gleichung von Devereux (20) die linksventrikuläre Muskelmasse (LVMM) errechnet 36 werden. Diese Werte wurden auf die KOF bezogen und somit der linksventrikuläre Muskelmassenindex (LVMMI) in g/ m2 ermittelt. Formel zur Errechnung der LVMM (37): LVMM [in g] = 1,04 • [(LVDD + LVPWD + IVSD)3 - (LVDD)3] - 13,6 Der linksventrikuläre Muskelmassenindex wird für Kinder über 2 Jahre mit einer Größe von 86 ± 11 g/m2 angegeben (32). Tab. 9: Referenzwerte über Ausmessungen in der Echokardiographie bezogen auf die KOF (39) IVSD (cm) - 2 SD MW + 2 SD IVSS (cm) - 2 SD MW + 2 SD LVDD (cm) - 2 SD MW + 2 SD LVDS (cm) - 2 SD MW + 2 SD LVPWD (cm) - 2 SD MW + 2 SD LVPWS (cm) - 2 SD MW + 2 SD 1,0 1,1 Körperoberfläche (m²) 1,2 1,3 1,4 1,5 0,40 0,58 0,76 0,43 0,62 0,81 0,47 0,65 0,83 0,48 0,66 0,84 0,49 0,67 0,85 0,52 0,74 0,96 0,56 0,80 1,04 0,68 0,93 1,18 0,51 0,84 1,17 0,54 0,90 1,26 0,54 0,90 1,26 0,54 0,90 1,26 0,58 0,92 1,26 0,58 0,95 1,32 0,58 0,98 1,38 0,65 1,03 1,41 3,17 3,85 4,53 3,25 3,94 4,63 3,55 4,17 4,79 3,58 4,24 4,90 3,73 4,33 4,93 3,90 4,54 5,18 3,68 4,68 5,48 4,54 5,34 6,14 1,86 2,44 3,02 1,96 2,52 3,08 2,15 2,71 3,27 2,15 2,71 3,27 2,20 2,76 3,32 2,25 2,86 3,47 2,34 2,98 3,62 2,56 3,44 4,32 0,37 0,59 0,81 0,39 0,63 0,87 0,40 0,66 0,92 0,43 0,69 0,95 0,43 0,69 0,95 0,49 0,77 1,05 0,51 0,81 1,11 0,51 0,81 1,11 0,68 0,95 1,22 0,70 1,03 1,36 0,76 1,07 1,38 0,81 1,10 1,39 0,85 1,15 1,45 0,85 1,20 1,55 0,95 1,28 1,61 0,96 1,42 1,88 1,7 2,0 37 Der Normwert für die Verkürzungsfraktion liegt zwischen 28% und 44% (Mittelwert 36%) (33). Für die Flussgeschwindigkeit in der Pulmonalarterie werden ein Mittelwert von 0,9 m/s und ein Normbereich von 0,7 m/s bis 1,1 m/s angegeben (31, 33). Anhand der Geschwindigkeiten über den AV-Klappen wurde das Verhältnis des passiven und aktiven Einstrom beurteilt (33, 71). Dabei ist normalerweise die E-Welle (passiver Einstrom in die Ventrikel) höher als die A-Welle (atriale Kontraktion), der Normwert liegt für Kinder über einem Jahr bei 1,9 ± 0,5 (33, 71). Der Durchmesser der LCA und der RCA liegen laut Arjunan et al (3) in einem Bereich zwischen 2 mm bei Kleinkindern und 5 mm bei Jugendlichen. 38 4. Ergebnisse 4.1 Patientenkollektiv Insgesamt wurde die Sporttauglichkeitsuntersuchung bei 196 Spielern erhoben. Im Aufbaubereich wurden 109 Sportler untersucht, die restlichen 87 Spieler, waren dem Leistungsbereich zugehörig. Tabelle 10 gibt einen Überblick über die Altersverteilung in den beiden Bereichen. Tab. 10: Altersverteilung im Aufbau- und Leistungsbereich Alter 4.2 Mittelwert Maximum Minimum Median Standardabweichung (SD) Aufbaubereich (n=109) 12 15 10 12 1,29 Leistungsbereich (n=87) 16,7 22 14 16 1,67 Anamnese Die standardisierte Anamnese wurde bei 182 Spielern (91 %) vollständig erhoben. Bei 17 Spielern fehlte der Bogen mit den standardisierten Fragen. Tabelle 9 zeigt, wie viele der Fragen mit „JA“ beantwortete wurden. Insgesamt wurden in 50% der Fälle alle Fragen mit „Nein“ beantwortet. Am häufigsten wurde die Frage nach Heuschnupfen (Frage-Nr. 19) bejaht, am zweithäufigsten die Frage nach Bronchitiden im Kleinkindalter (Frage-Nr. 15). Unterschiede in der Häufigkeit zwischen den beiden Bereichen zeigten sich besonders bei der Frage nach Herzerkrankungen von jungen Verwandten (Frage-Nr. 2), nach Müdigkeit und Abgeschlagenheit (Frage-Nr. 11) sowie Husten bei kalter Luft (Frage-Nr. 18). Die Fragen nach dem Vorkommen von Marfan-Syndrom oder einer hypertrophen Kardiomyopathie in der Familie sowie einer Leistungseinschränkung beim Aufwärmtraining wurden von allen Spielen verneint. 39 Tab 11: Auswertung des standardisierten Anamnesebogens Frage-Nr. Aufbaubereich Leistungsbereich beide Bereiche Häufigkeit der Antwort Häufigkeit der Antwort Häufigkeit der Antwort „JA“: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 4.3 5 15 0 0 0 10 5 2 3 3 3 5 1 5 12 2 0 7 20 1 Anteil in % 4,8 14,3 0,0 0,0 0,0 9,5 4,8 1,9 2,9 2,9 2,9 4,8 1,0 4,8 11,4 1,9 0,0 6,7 19,0 1,0 „JA“: 4 3 0 0 1 9 1 0 2 4 9 5 1 5 8 1 0 10 16 2 Anteil in % 5,5 4,1 0,0 0,0 1,4 12,3 1,4 0,0 2,7 5,5 12,3 6,8 1,4 6,8 11,0 1,4 0,0 13,7 21,9 2,7 „JA“: 9 18 0 0 1 19 6 2 5 7 12 10 2 10 20 3 0 17 36 3 Anteil in % 5,1 10,1 0,0 0,0 0,6 10,7 3,4 1,1 2,8 3,9 6,7 5,6 1,1 5,6 11,2 1,7 0,0 9,5 20,2 2,4 Körperliche Untersuchung In Tabelle 12 sind Größe und Gewicht der Spieler, sowie Body-Mass-Index (BMI) und die Körperoberfläche (KOF) aufgelistet. Größe und Gewicht wurden bei allen Spielern bis auf einen erhoben, so dass die Daten von 195 Sportlern ausgewertet werden konnten. Dabei war ersichtlich, dass die Sportler des Aufbaubereichs im Schnitt 20,2 cm kleiner und 24 kg leichter waren als die des Leistungsbereiches. Entsprechend unterschieden sich auch die KOF und der BMI. Im Mittel hatten die Spieler des Leistungsbereichs eine 0,45 m2 größere Körperoberfläche und einen 4,03 kg/m2 höheren BMI als die Spieler des Aufbaubereichs. 40 Tab. 12: Überblick über Größe, Gewicht, KOF und BMI in beiden Bereichen Anzahl Aufbaubereich 109 Leistungsbereich 86 156,4 188 131 153,5 11,88 176,6 194 161 177,0 6,81 44,3 82 28,4 40 11,10 68,3 92 47 68,5 8,47 1,38 2,07 1,02 1,32 0,22 1,83 2,20 1,45 1,83 0,14 17,80 23,20 14,41 17,16 2,07 21,83 26,81 17,21 21,93 1,90 Größe in cm Mittelwert Maximum Minimum Median SD Gewicht in kg Mittelwert Maximum Minimum Median SD KOF in m2 Mittelwert Maximum Minimum Median SD BMI in kg/m2 Mittelwert Maximum Minimum Median SD In den Abbildungen 3 und 4 ist die Verteilung der BMI-Werte für beide Bereiche graphisch dargestellt. Die Angaben bezüglich der 10. und 90. Perzentile entsprechen denen der Leitlinien der Arbeitsgemeinschaft Adipositas im Kindes- und Jugendalter (47). In Tabelle 13 sind Herzfrequenz- und Blutdruck-Werte zusammengestellt. Im Aufbaubereich fanden sich 4 Spieler mit einer Herzfrequenz-Erhöhung auf über 90 Schläge/min, im Leistungsbereich dagegen keiner. Im Bezug auf den Blutdruck entsprach der erhöhte Puls nur in einem Fall auch einem erhöhten Blutdruck. Bei 14% der Spieler lag die Ruheherzfrequenz unter 55 Schlägen/ Minute (9% im Aufbaubereich, 20% im Leistungsbereich). 41 BMI in kg/qm BMI /Alter P10 P90 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 8 9 10 11 12 13 14 Alter in Jahren 15 16 17 Abb. 3: Verteilung der BMI-Werte im Aufbaubereich BMI in kg/qm BMI / Alter P10 P90 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 12 13 14 15 16 17 18 19 Alter in Jahren Abb. 4: Verteilung der BMI-Werte im Leistungsbereich 20 21 22 23 42 Tab. 13: Überblick über Herzfrequenz und Blutdruck (RR) in beiden Bereichen Anzahl Herzfrequenz (HF) in Ruhe Mittelwert Maximum Minimum Median SD RR in Ruhe systolisch Mittelwert Maximum Minimum Median SD RR in Ruhe diastolisch Mittelwert Maximum Minimum Median SD Aufbaubereich 109 Leistungsbereich 87 68,7 98 48 68 10,54 63,6 90 41 63 10,97 119,1 162 96 120 11,7 131,8 161 104 133 11,18 62,8 86 44 63 7,07 65,7 95 41 65 7,9 Tabelle 14 zeigt die Anzahl der Spieler, bei denen ein erhöhter Blutdruck in Ruhe festgestellt wurde. Insgesamt 26 (13%) Spieler zeigten einen erhöhten Blutdruck, davon 5 (5%) im Aufbau- und 21 (24%) im Leistungsbereich. Die beiden Spieler mit erhöhtem diastolischen Wert hatten auch einen erhöhten systolischen RR. Die beiden 14-Jährigen mit Blutdruck-Erhöhung gehörten dem Leistungsbereich an. Bei der körperlichen Untersuchung wurde die Auswertung überwiegend auf kardiale Befunde beschränkt, die in der Tabelle 15 zusammengestellt sind. 43 Tab. 14: Häufigkeit von erhöhten Blutdruckwerten in Abhängigkeit vom Alter Systolischer Wert erhöht Diastolischer Wert erhöht Aufbaubereich: 10 Jahre (n= 5) 11 Jahre (n=41) 12 Jahre (n=19) 13 Jahre (n=22) 1 2 0 2 (2%) (5%) (0%) (9%) 0 1 0 0 (0%) (2%) (0%) (0%) 2 (9%) 0 (0%) 5 (21%) 8 (42%) 3 (43%) 2 (40%) 1 (16%) 0 (0%) 0 (0%) 0 0 1 0 0 0 0 0 0 (0%) (0%) (4%) (0%) (0%) (0%) (0%) (0%) (0%) Aufbau- oder Leistungsbereich: 14 Jahre (n=22) 15 Jahre (n=24) 16 Jahre (n=24) 17 Jahre (n=19) 18 Jahre (n= 7) 19 Jahre (n= 5) 20 Jahre (n= 6) 21 Jahre (n= 1) 22 Jahre (n= 1) Tab. 15: Auffälligkeiten bei der Auskultation Aufbaubereich Kardiale Befunde ohne pathol. Befund Resp. Arrhythmie 1/6 Systolikum 2/6 Systolikum gespaltener 2.Herzton gespaltener 1.Herzton Andere Arrhythmie 3.Herzton hörbar 3/6 Systolikum Herzgeräusch prominenter 2.Herzton Leistungsbereich beide Bereiche Häufigkeit Häufigkeit Häufigkeit Gesamt und in % Gesamt und in % Gesamt und in % 68 14 16 9 4 3 3 0 1 1 1 63,0 13,0 14,8 8,3 3,7 2,8 2,8 0,0 0,9 0,9 0,9 46 24 14 2 2 0 0 1 1 1 0 52,8 27,6 16,1 2,3 2,3 0,0 0,0 1,2 1,2 1,2 0,0 114 38 30 11 6 3 3 1 2 2 1 58,5 19,5 15,4 5,6 3,1 1,5 1,5 0,5 1,0 1,0 0,5 44 4.4 Labor Die Laborparameter wurden bei 86 Sportlern des Leistungsbereiches untersucht. Bei einem der Spieler wurde darauf verzichtet, da kurz zuvor beim Hausarzt eine Kontrolle erfolgt war, die nach Aussage der Mutter unauffällig war. Im Folgenden sind nur die Ergebnisse der Laktat- und CK-Bestimmungen angegeben, da die restlichen Parameter im Normbereich lagen oder in wenigen Fällen nur so wenig erhöht waren, dass dies nicht als pathologisch gewertet wurde. In vereinzelten Fällen wurde dem Spieler bzw. seinen Eltern eine Kontrolle beim Hausarzt nahegelegt. 4.4.1 Laktatwerte Die Laktatwerte wurden bei den ersten 75 Sportlern des Leistungsbereichs erhoben. Da nicht bei allen Sportlern beide Messungen erfolgten, ergaben sich unterschiedliche Fallzahlen (Tabelle 16). Da nach Auswertung dieser Werte erkannt wurde, dass die Erhebung der Laktatwerte keinerlei Konsequenz für die Sporttauglichkeit hat, wurde bei den folgenden Spielern darauf verzichtet. Dies erklärt, weshalb im Vergleich zu den übrigen Untersuchungen nur eine verhältnismäßig geringere Fallzahl vorliegt. Im Schnitt zeigt sich, dass der Laktatwert unter Belastung um das 8,5 fache (± 2,7 SD) ansteigt. Tab. 16: Laktatwerte im Leistungsbereich Laktatwerte der Spieler in mmol/l Initialer Wert Maximaler Wert (n=73) (n=63) Mittelwert 1,3 10,3 Maximum 2,4 16,0 Minimum 0,7 2,6 Median 1,3 10,4 SD 0,4 2,7 Anstieg (n=61) 8,5 14,6 1,1 8,3 2,7 45 Abbildung 5 stellt den Anstieg des Laktat durch die Belastung dar. Aus der Graphik ist deutlich zu erkennen, dass die maximalen Laktatwerte in ihrer Höhe sehr unterschiedlich sind. Laktat in mmol/l initale Laktatwerte maximale Laktatwerte 16,0 14,0 12,0 10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 0,0 1 6 11 16 21 26 31 36 41 46 51 56 61 66 71 76 81 86 Ordnungszahl der Spieler Abb. 5: Laktatanstieg unter Belastung 4.4.2 CK-Werte Die CK-Werte wurden bei 85 Spielern bestimmt. In neun Fällen wurde die CK-MB nicht bestimmt, da die Gesamt-CK im Normbereich lag, in einem Fall wurde sie nicht bestimmt, obwohl die Gesamt-CK deutlich erhöht war. Tab. 17: Werte der Gesamt-CK, der CK-MB und des CK-MB-Anteils Creatinkinasewerte im Leistungsbereich Mittelwert Gesamt-CK U/l (n=85) 356,8 CK-MB U/l (n=75) 8,4 CK-MB/Gesamt-CK % (n=75) 2,37 Maximum 1277,0 21,0 5,64 Minimum 95,0 1,0 0,51 Median 284,0 7,0 2,19 Standardabweichung 231,6 4,4 1,02 46 In 80 % der Fälle war die Gesamt- CK erhöht, jedoch zeigte kein Spieler im CKMB-Anteil pathologisch erhöhte Werte. 4.5 Elektrokardiogramm Bei 194 Spielern wurde ein Ruhe-EKG durchgeführt. Es ergab sich bei der Befundung eine Reihe an Auffälligkeiten, die jedoch keine pathologische Bedeutung hatten. In der Tabelle 18 sind diese Auffälligkeiten mit ihrer Häufigkeit beschrieben. Bei 66% der Spieler war das EKG völlig unauffällig. Tab. 18: EKG-Befunde Aufbaubereich EKG Befunde Häufigkeit Gesamt % Leistungsbereich Häufigkeit Gesamt % beide Bereiche Häufigkeit Gesamt % ohne path. Befund 75 69,4 53 61,6 128 66,0 Inkompletter Rechtsschenkelblock 20 18,5 20 23,3 40 20,6 Sinusbradykardie 4 3,7 14 16,3 18 9,3 Sinusarrhythmie 5 4,6 5 5,8 10 5,2 Vorhofrhythmus 3 2,8 6 7,0 9 4,6 AV-Dissoziation 3 2,8 2 2,3 5 2,6 ST-Hebung 2 1,8 2 2,3 4 2,1 ventrikuläre Extrasystolen 2 1,8 1 1,2 3 1,6 abnormer Lagetyp 3 2,8 0 0,0 3 1,6 AV-Block 1° 1 0,9 0 0,0 1 0,5 Biphasische T-Welle in V2+3 0 0,0 1 1,2 1 0,5 verlängerte QTc-Zeit 0 0,0 1 0,0 1 0,5 47 4.6 Belastungsergometrie Bei 86 Spielern des Leistungsbereichs wurde wie vorgesehen eine Belastungsergometrie durchgeführt. Bei einem Sportler musste wegen einer Erkältung auf die Untersuchung verzichtet werden. Die durchgeführte Kontrolle eineinhalb Jahre später ergab auch bei diesem Spieler eine reguläre Belastbarkeit, jedoch wurde das Ergebnis nicht in die Auswertung mit aufgenommen. In Tabelle 19 sind die maximalen Werte von Puls und Blutdruck während der Belastung, die erreichte Belastung und die gewichtsbezogene Leistung der Spieler aufgelistet. Tab. 19: Ergebnisse der Belastungsergometrie maximale Herzfrequenz (n=86) Mittelwert Maximum Minimum Median Standardabweichung maximaler systolischer Blutdruck (n=85) Mittelwert Maximum Minimum Median Standardabweichung maximaler diastolischer Blutdruck (n=85) Mittelwert Maximum Minimum Median Standardabweichung maximale Leistung (n=86) Mittelwert Maximum Minimum Median Standardabweichung maximale Leistung / kg Körpergewicht (n=85) Mittelwert Maximum Minimum Median Standardabweichung Schläge/min 182,23 225 117 183,5 14,16 mmHg 187,93 240 142 188 21,64 mmHg 79,73 119 56 79 12,46 Watt 264,53 400 100 250 43,30 Watt/kg 3,90 5,97 1,85 3,91 0,59 48 Im Mittel stieg die Herzfrequenz durch die Belastung bei jedem Spieler um das Dreifache (2,9 ± 0,5) an. Abbildung 6 zeigt den Anstieg der HF der einzelnen Spieler. 95% lagen mit der erreichten Herzfrequenz unter 200/min, dabei zeigten 79% eine maximale Herzfrequenz zwischen 175/min und 200/min. Insgesamt 14 Spieler hatten eine maximale Herzfrequenz unter 175/min. Im Mittel kam es gegenüber dem Ruhewert zu einem Herzfrequenz-Anstieg um das 2,7 (± 0,5) -fache. HF in Ruhe HF unter Belastung 250 Schläge/min 200 150 100 50 0 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67 70 73 76 79 82 85 Ordnungszahl der Spieler Abb. 6: Anstieg der Herzfrequenz unter Belastung Der systolische Blutdruck stieg im Mittel um 56 mmHg (± 20) und der diastolische Blutdruck um 14 mmHg (± 13). Abbildungen 7 und 8 stellen dies im Überblick graphisch dar. Bei 23 Spielern (27%) wurde ein maximaler systolischer Blutdruckwert von über 200 mmHg gemessen, nur bei 7 Spielern (8%) blieb der systolische Wert unter 160 mmHg. Demnach zeigten 65 % Spieler einen adäquaten Anstieg des Blutdrucks. 49 systolischer RR in Ruhe systolischer RR unter Belastung 300 RR in mmHg 250 200 150 100 50 0 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67 70 73 76 79 82 85 Ordnungszahl der Spieler Abb. 7: Anstieg des systolischen Blutdrucks unter Belastung diastolischer RR in Ruhe diastolischer RR unter Belastung 140 120 RR in mmHg 100 80 60 40 20 0 1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67 70 73 76 79 82 85 Ordnungszahl der Spieler Abb. 8: Anstieg des diastolischen Blutdrucks unter Belastung Anhand der in 3.4.5. dargestellten Formel konnte die Soll-Leistung der Spieler ermittelt werden. 84 % der Spieler erreichten diese Soll-Leistung und waren somit ausbelastet. Die Mehrheit der Spieler überstieg die Soll-Leistung, 56% waren 10% über 50 ihrem Soll, 42% der Spieler noch 20% über ihrem Soll und ein Spieler erreichte mehr als 50% seiner individuellen Soll-Leistung. Tabelle 20 gibt einen Überblick über die Soll-Leistung und die Leistungskapazität, die Abbildung 9 zeigt den Vergleich zwischen erreichter Leistung und Soll-Leistung. Die errechnete Leistungskapazität lag bei 99 % der Sportler über 75%. Tab. 20: Errechnete Soll-Leistung und Leistungskapazität der Spieler Soll-Leistung (n=85) Mittelwert Maximum Minimum Median Standardabweichung Leistungskapazität (n=85) Mittelwert Maximum Minimum Median Standardabweichung Watt 231,95 311,88 162,15 232,20 27,17 Prozent 115 173 54 114 17 Soll-Leistung Ist-Leistung 400 Leistung in Watt 350 300 250 200 150 100 1 6 11 16 21 26 31 36 41 46 51 56 61 66 71 76 81 86 Ordnungszahl der Spieler Abb. 9: Ist- und Soll-Leistung Tabelle 21 zeigt die Auffälligkeiten, die während oder nach Belastung auftraten. Keiner der Spieler zeigte während oder nach der Belastung Dyspnoe oder Angina pectoris ähnliche Symptome. Außer Erschöpfung traten keinerlei Beschwerden auf. 51 In 100% der Fälle wurde die Belastungsuntersuchung auf Grund von Erschöpfungsoder Ermüdungserscheinungen beendet. In 84% dieser Fälle wurde die Soll-Leistung erbracht. Tab. 21: EKG-Befunde während und nach Belastung Ergometrie-Befunde (n= 85) Häufigkeit Anteil in % Hoher RR 12 14,1 passagere aszendierende ST-Strecken Senkung 10 11,8 aszendierende ST-Strecken Hebung 4 4,7 biphasische T-Wellen während Belastung 4 4,7 positive T-Welle in den rechtspräkordialen BWA 3 3,5 VES während Belastung 3 3,5 erhöhtes Pulsniveau nach Belastung 2 2,4 wechselnde Schrittmacher nach Belastung 1 1,9 VES während Erholung 1 1,9 4.7 Echokardiographie Im Aufbaubereich wurde die Echokardiographie bei allen 109 Spielern durchgeführt, im Leistungsbereich wurde bei einem Spieler darauf verzichtet, da bei ihm eine UKG kurz zuvor von seinem Hausarzt durchgeführt wurde. In den Tabellen 22 – 23 sind die Ergebnisse der Echokardiographie zusammengestellt. Tabelle 22 zeigt die Messergebnisse der Dicke der Ventrikelhinterwand und des Septum in der Echokardiographie. Um die Werte mit Referenzdaten und untereinander vergleichen zu können, müssen sie auf die KOF in m2 bezogen werden, da sich die Angaben jeweils auf die KOF in m2 beziehen. Die Spieler des Aufbaubereiches zeigten eine Körperoberfläche (KOF) von 1,1 m2 bis 1,9 m2, ein Spieler hatte eine KOF von 2,1 m2. Dagegen zeigte sich bei den Spielern des Leistungsbereiches eine KOF von 1,4 m2 bis 2,2 m2. 52 Tab. 22: Ausmessung der Echokardiographie: Septumdicke (IVSD und IVSS), Ventrikeldurchmesser (LVDD, LVDS), Dicke der Hinterwand (LVPWD, LVPWS) und Verkürzungsfraktion (LVSF) IVSS (cm) LVDD (cm) LVDS (cm) LVPWD (cm) LVPWS (cm) LVSF (%) IVSD (cm) Mittelwert Maximum Minimum Median Standardabweichung Mittelwert Maximum Minimum Median Standardabweichung Mittelwert Maximum Minimum Median Standardabweichung Mittelwert Maximum Minimum Median Standardabweichung Mittelwert Maximum Minimum Median Standardabweichung Mittelwert Maximum Minimum Median Standardabweichung Mittelwert Maximum Minimum Median Standardabweichung Aufbaubereich Leistungsbereich n = 109 0,73 1,06 0,49 0,72 0,13 1,02 4,90 0,64 0,94 0,41 4,60 5,52 3,90 4,54 0,41 2,93 3,71 2,17 2,89 0,33 0,71 1,02 0,48 0,69 0,12 1,16 1,61 0,81 1,17 0,16 36,5 49,0 27,0 36,0 4,0 n = 86 0,91 1,26 0,54 0,93 0,12 1,21 1,97 0,74 1,19 0,19 5,22 6,10 4,44 5,22 0,39 3,38 4,16 2,73 3,39 0,31 0,88 1,19 0,59 0,88 0,11 1,38 1,82 0,44 1,38 0,21 35,3 46,0 26,0 35,5 3,9 Insgesamt zeigte sich bei 2 Spielern (1%) eine LVSF unter 28% und bei 6 Spielern (3%) eine über 44%. Daraus ergibt sich, dass bei 96 % der Spieler die Verkürzungsfraktion im Normbereich lag. 53 In Tabelle 23 sind die Messergebnisse der Flussgeschwindigkeiten und die Durchmesser der Koronararterien dargestellt, wie sie im Mittel bei den Spielern erhoben wurden. Tab. 23: Ausmessung der Echokardiographie: Flussgeschwindigkeit im Pulmonalarterienstamm (MPA), Verhältnis des passiven und aktiven Einstroms (E/A) über die AV- Klappen und Durchmesser der Koronararterien Mittelwert Maximum Minimum Median Standardabweichung n= 109 0,98 1,94 0,63 0,95 0,19 n= 86 1,04 1,55 0,81 1,00 0,14 E / A der MKL Mittelwert Maximum Minimum Median Standardabweichung E / A der TKL Mittelwert Maximum Minimum Median Standardabweichung RCA in mm Mittelwert Maximum Minimum Median Standardabweichung n= 109 2,27 7,71 1,00 2,18 0,83 n= 109 1,87 3,75 0,98 1,72 0,59 n= 109 2,84 4,00 2,10 2,70 0,44 n= 86 2,15 3,68 1,16 2,06 0,59 n= 86 1,99 6,58 1,20 1,89 0,67 n= 86 3,26 4,50 2,10 3,30 0,45 LCA in mm n= 107 3,25 4,80 1,80 3,30 0,59 n= 86 3,71 4,90 0,50 3,80 0,64 MPA in m/s Mittelwert Maximum Minimum Median Standardabweichung Die Flussgeschwindigkeit im Pulmonalarterienstamm (MPA) lag bei 83 % im Normbereich, nur bei einem Spieler (<1%) lag sie unterhalb der Norm, bei 33 Spielern (17 %) lag sie darüber. 54 Das Verhältnis des Bluteinstroms über die AV-Klappen lag bei der Mitralklappe (MKL) bei 123 Spielern (63 %), bei der Trikuspidalklappe (TKL) bei 142 Spielern (73%) im Normbereich. Die RCA war im Leistungsbereich im Mittel 0,4 mm größer als im Aufbaubereich, die LCA 0,5 mm größer. In keinem Fall überstieg der Durchmesser der Gefäße die angegebene Obergrenze von 5 mm. In Tabelle 24 werden die nach Devereux (siehe 3.4.6) errechneten linksventrikulären Muskelmassen und die Muskelmassenindices der Spieler miteinander verglichen. Tab. 24: Berechnung der linksventrikulären Muskelmasse (LVMM) sowie des Muskelmassenindex (LVMMI) aus den gemessenen Werten der Echokardiographie LVMM in g Mittelwert Maximum Minimum Median Standardabweichung LVMMI in g/m2 Mittelwert Maximum Minimum Median Standardabweichung Aufbaubereich n= 109 117,49 224,29 49,39 111,89 39,48 n= 109 83,51 134,04 41,63 81,73 18,59 Leistungsbereich n= 86 199,03 311,69 107,68 196,19 43,97 n= 86 108,84 160,93 64,40 109,54 20,80 Der Mittelwert der LVMMI lag im Aufbaubereich bei 83 ± 19 g/m2 und im Leistungsbereich bei 109 ± 21 g/m2. Somit war der LVMMI im Leistungsbereich um 25 g/m2 größer als im Aufbaubereich. Neben den Ausmessungen in der UKG wurde auch auf strukturelle Auffälligkeiten geachtet. Tabelle 25 zeigte die erhobenen Befunde und ihre Häufigkeit. Dabei zeigte sich in 87 % eine unauffällige UKG. 55 Tab. 25: Zusammenfassung über besondere Auffälligkeiten in der Echokardiographie n=109 n=86 Ohne path. Befund davon MI 1° 96 (88%) 20 74 (86%) 24 Besondere Auffälligkeiten 13 (12%) 12 (14%) 5 2 0 1 1 1 1 0 1 1 6 0 1 0 1 1 0 1 2 0 Echo davon AI 1° davon PFO davon TI 2° davon ASD mit links-rechts Shunt davon muskulärer VSD davon gering dysplastische AKL davon bikuspide AKL davon AKS davon Mitralklappenprolaps davon Koronaranomalie Die in einem Fall aufgetretene Aortenklappenstenose konnte durch die Echokardiographie deutlich sichtbar gemacht werden. Dies ist in der Abbildung 10 gezeigt. Aorta Abb. 10: Darstellung einer sehr milden Aortenklappenstenose mittels UKG. Die Taschenklappen öffnen systolisch nicht vollständig. (Distanz zwischen den Klappenrändern in der langen Achse durch den linken Ventrikel in der Systole: 1,56 cm.) 56 4.7.1 Koronaranomalie In einem Fall konnte eindeutig eine Koronaranomalie aufgefunden werden. Sonographisch konnte die linke Koronararterie zunächst nicht dargestellt werden, stattdessen zeigte sich ein Koronargefäß mit einem Verlauf zwischen dem Pulmonalarterienstamm (MPA) und der Aorta. Die weitere Abklärung mittels kardialem CT bestätigte einen Fehlabgang der LAD aus der RCA mit dem Verlauf zwischen dem Pulmonalarterienstamm und der Aorta. Der Ramus circumflexus der linken Koronararterie entsprang regelrecht aus dem linken Sinus valsalvae. Die Abbildungen 11 a und b zeigen beispielhaft einen normalen Abgang der Koronararterien aus der Aorta, wie er in der UKG dargestellt werden kann, dagegen zeigen die Abbildungen 12 und 13 den anormalen Verlauf der LAD bei dem betroffenen Spieler. Zur Sicherung der Diagnose wurde bei diesem Sportler eine Computertomographie (CT) durchgeführt. Dabei bestätigte sich der Verdacht auf eine Koronaranomalie, wie die Abbildungen 14 und 15 zeigen. Auch bei einer retrospektiven Durchsicht der zuvor bei diesem Patienten durchgeführten Untersuchungen, wie körperliche Untersuchung und EKG, ergaben sich keine Auffälligkeiten, die auf eine Gefäßanomalie hätten hinweisen können. 57 11a 11b Abb. 11a und b: Darstellung normaler Koronararterien beim Abgang aus der Aorta in der Echokardiographie 58 Abb. 12: Darstellung des Abgangs der LAD (left anterior descending) aus dem rechten Sinus valsalvae mittels UKG Abb. 13: Darstellung des Verlaufs der LAD (left anterior descending) zwischen Pulmonalarterie und Aorta mittels UKG 59 Abb. 14: Darstellung des pathologischen Verlaufs der LAD zwischen Pulmonalarterie und Aorta in schräg koronarer Schnittführung mittels CT (RCA = rechte Koronararterie; LAD = left anterior descending) Abb. 15: Darstellung der Abgänge der rechten und der linken Koronararterie aus der Aortenwurzel in schräg axialer Schnittführung mittels CT (RCA = rechte Koronararterie; LCA = linke Koronararterie, keine Abzweigung in Ramus circumflexus und LAD dargestellt) 60 5. Diskussion 5.1. Allgemeines Obwohl der plötzliche Herztod unter Sportlern und speziell unter Leistungssportlern ein sehr seltenes Ereignis ist, sollten Maßnahmen gefunden werden, diesen zu verhindern oder zumindest die Häufigkeit weiter zu verringern. Die Häufigkeit plötzlicher Todesfälle beträgt bei jungen Sportlern 0,5 bis 2 pro 100 000 Sportler pro Jahr (82). Auffällig ist bei den Ereignissen des plötzlichen Herztodes, dass die Inzidenz bei männlichen Sportlern höher liegt. Da dieser Geschlechtsunterschied erst nach der Pubertät auftritt, ist zu vermuten, dass der Testosteronanstieg in der Pubertät eine maßgebliche Rolle am plötzlichen Herztod spielt und die männlichen Sportler einem höheren Risiko aussetzt (72, 40). Zudem sind in 90 % der plötzlichen Todesfälle kardiale Erkrankungen die Ursache, die entweder nicht bekannt sind oder ignoriert werden (13). Durch gezielte Sporttauglichkeitsuntersuchungen, die den Schwerpunkt auf kardiale Erkrankungen richten, könnte die Häufigkeit plötzlicher Todesfälle bei jungen Sportlern verringert werden. In unserer Studie wurden die männlichen FCA-Spieler des Aufbau- und Leistungsbereichs einer kardialen Tauglichkeitsuntersuchung unterzogen, wobei der Umfang der Untersuchung und die Häufigkeit der Kontrollen durch den DFB vorgegeben waren. Zusätzlich zu den Vorgaben des DFB wurde in dieser Studie auch bei allen Spielern des Aufbaubereiches eine UKG durchgeführt. Allgemein gibt es jedoch keine akzeptierten Standards nach denen eine Sporttauglichkeitsuntersuchung durchgeführt werden sollte. Zweck dieser Untersuchung war es daher u.a. zu zeigen, welche Untersuchungen zur Erteilung der Sporttauglichkeit unbedingt notwendig sind. 61 5.2. Vergleich der standardisierten Anamnesefragen mit Angaben in der Literatur Um auf einfachem Wege und kostengünstig einen ersten Eindruck zu gewinnen, um klare, miteinander vergleichbare Aussagen zu erhalten und keine wichtigen Punkte zu vergessen, wird bei den meisten Tauglichkeitsuntersuchungen ein standardisierter Fragebogen für die Anamnese verwendet. In diesem sind neben offenen Fragen nach Symptomen und dem aktuellen Befinden auch immer gleichstrukturierte Fragen aufgeführt. Screeningfragen zur Beurteilung der Sporttauglichkeit existieren bereits seit langer Zeit. In der Zeitschrift „The Physician and Sportsmedicine“ (57, 1) wurden Fragen zum kardiovaskulären Screening von Athleten veröffentlicht (siehe Tabelle 2, Kap. 3.4.1). Der hier verwendete Fragebogen wurde den Fragen aus Veröffentlichungen wie die von Ades nachempfunden. Daher sind die Fragen sehr ähnlich und unterscheiden sich nur in einzelnen Punkten. Die Fragen 2., 3., 5., 6., und 9. finden sich identisch auch bei den aktuellen 20 Fragen des von uns selbst entwickelten Fragebogens wieder, allerdings sind sie bei uns in mehrere Einzelfragen unterteilt. Bei Frage Nummer 4 wurde lediglich die Altersgrenze auf 50 Jahre angehoben, um eine möglichst hohe Sensitivität bei diesem Alarmsignal zu erreichen. Die Fragen 1., 7. und 8. werden im unserem standardisierten Fragebogen nicht gestellt. Laut Ades (1) sei eine alleinige Anamnese ausreichend um eine Sporttauglichkeitsbeurteilung abzugeben. In der vorliegenden Studie ergaben sich durch die Anamnese oder den standardisierten Fragebogen keine wegweisenden Informationen. Dies kann auf die geringe Zahl der Untersuchten zurückgeführt werden. Ein weiterer Grund könnte sein, dass die Anamnese bei den Jugendlichen meist in Abwesenheit der Eltern erfolgte und daher Details über die Familienanamnese nur lückenhaft erfragt werden konnten. Fragen zur Familienanamnese sollten bei Jugendlichen deshalb besser in Gegenwart der Eltern beantwortet werden. 62 5.3. Beurteilung der Ergebnisse der körperlichen Untersuchung Die Spieler des Leistungsbereiches unterschieden sich auf Grund des Altersunterschiedes erwartungsgemäß von den Spielern des Aufbaubereiches durch Größe und Gewicht und dementsprechend auch durch ihre KOF und den BMI. Ein Vergleich der BMI-Werte der FCA-Spieler mit den in der Literatur angegebenen Referenzbereichen (47) ergab, dass 93% der Spieler mit dem BMI zwischen der 10. und der 90. Perzentile lagen. 4% hatten Werte über der 90. Perzentile, 3% unter der 10. Perzentile, davon war einer mit 0,07 kg/m2 unter der 3., jedoch keiner über der 97. Perzentile. Die Ruheherzfrequenz der Spieler entsprach bei beiden Bereichen in 84% der Norm. Insgesamt zeigte sich mit 68 bzw. 63 min-1 eine eher niedrige Ruhe-Frequenz. Dies beruht auf dem regelmäßigen Training. Durch die damit verbundene körperliche Anstrengung haben Sportler ein größeres Herz und können pro Herzschlag mehr Sauerstoff aufnehmen. Deshalb beträgt die Herzfrequenz von Sportlern je nach Trainingszustand etwa 40 bis 50 pro Minute (80). Die bei 14% der Spieler festgestellte Ruheherzfrequenz von unter 55 Schlägen pro Minute ist am ehesten auf eine Sinusbradykardie zurückzuführen (siehe Kap. 5.5) und spricht demnach für eine Adaption des Körpers an die Belastung durch den Leistungssport und zeigt, dass die Jungen gut trainiert sind. Dafür spricht auch, dass im Leistungsbereich 11 % mehr Sportler als im Aufbaubereich einen erniedrigten Puls zeigten. Ein erhöhter Ruhepuls wurde im Leistungsbereich bei keinem der Spieler festgestellt. Die Blutdruck-Werte der Spieler waren sehr variabel. Ein erhöhter Blutdruck besteht laut Definition (33) nach dreimaliger unabhängiger Messung des Blutdrucks oberhalb der 95. Perzentile. Alle Spieler erhielten während der Untersuchung nur eine Blutdruckmessung. Der gemessene Wert entspricht demnach einem punktuellen Ergebnis und gibt nicht sicher den dauerhaft bestehenden Blutdruck des Einzelnen an. Zudem waren die meisten der Sportler vor der Untersuchung angespannt. Der erhöhte Blutdruck kann daher auf die Aufregung zurückgeführt werden. Den Spielern mit deutlich erhöhtem Wert wurde eine Kontrolle beim Kinder- oder Hausarzt empfohlen. Zur Beurteilung der Sporttauglichkeit war von der körperlichen Untersuchung nur die Auskultation des Herzens ausschlaggebend. Auffälligkeiten an anderen Organ- 63 systemen wurden dokumentiert und ggf. von einem Kollegen des speziellen Fachgebietes weiterbetreut, hatten aber keine Einschränkung der Tauglichkeit zur Folge. In der Auskultation des Herzens zeigte sich bei einem Spieler eine Pulsunregelmäßigkeit, die sich in der UKG als ventrikuläre Extrasystolen bestätigte, weshalb anschließend eine ausführliche kardiologische Abklärung mit Langzeit-EKG erfolgte. Bei 42 % der Auskultationen ergaben sich Besonderheiten, wobei darunter auch respiratorische Arrhythmien (20%) gezählt wurden, die keinerlei Krankheitswert haben. Bei 45 (23%) Spielern wurde ein Systolikum unterschiedlicher Lautstärke festgestellt. In 56 % der Fälle konnte in der UKG ein mögliches Korrelat dazu gefunden werden (5 Mitralklappeninsuffizienzen, 14 Trikuspidalklappeninsuffizienzen, 2 VSD, 4 ASF). Demnach konnte bereits durch die Auskultation bei 22 % der Jugendlichen ein Befund erhoben werden, der durch eine weitere Diagnostik abgeklärt werden musste. Keiner dieser Befunde war jedoch in unserer Studie ein Grund dafür, die Sporttauglichkeit nicht zu erteilen. Insgesamt erwies sich die Auskultation als einfaches und wichtiges Mittel, um im Rahmen der Basisuntersuchung kardiale Besonderheiten bzw. Erkrankungen aufzudecken. Die Wertigkeit der Auskultation wird allerdings durch die hohe Zahl akzidenteller Herzgeräusche in der Allgemeinbevölkerung eingeschränkt. 5.4. Ergebnisse der Laboruntersuchung im Vergleich zu Angaben in der Literatur Um den Trainingszustand eines Spielers abzuschätzen, führt man Laktatmessungen während der Belastung durch. Die Laktatkonzentration steigt zu Beginn nur sehr gering an, solange der Sauerstoffbedarf der Muskulatur gedeckt ist. Durch die zunehmende Belastung kommt es zu einem höheren Sauerstoffbedarf und gleichzeitig schlechterer Sauerstoffversorgung im Muskel. Daraus ergibt sich, dass die Laktatkonzentration übermäßig ansteigt. Dies geschieht ab der sogenannten anaeroben Schwelle, die in etwa bei einem Wert von 4 mmol/l liegt (49). Ab dem Überschreiten dieser Schwelle ist die Leistungsgrenze bald erreicht. (80). 64 Ein Spieler, der sich in gutem Trainingszustand befindet, bleibt bei sportlicher Betätigung länger unterhalb der anaeroben Schwelle als ein Untrainierter, da sein Laktatspiegel langsamer steigt. (80) In dieser Untersuchung erfolgte die Abnahme des Laktatwertes nur vor und nach der Belastung, so dass nicht gemessen werden konnte, wann die Spieler die oben genannte Laktatschwelle erreichten. Nur ein Spieler blieb auch nach erfolgter Belastung (300 Watt) mit dem Laktatwert unter 4 mmol/l (2,6 mmol/l), alle anderen Spieler lagen nach der erfolgten Belastung im anaeroben Bereich. Die Laktatmessung kann in dieser Form nicht zur Beurteilung des Trainingszustandes herangezogen werden und ist daher wenig aussagekräftig. Um die anaerobe Schwelle festzulegen, hätten serielle Laktatbestimmungen durchgeführt werden müssen. Bei der Auswertung der CK-Messungen war die sehr hohe Anzahl (80%) der CKErhöhungen bis zu einem Maximalwert von 1277 U/l auffällig. Da in keinem Fall eine Erhöhung der CK-MB zu finden war, konnte eine kardiale Ursache ausgeschlossen werden. In einer Studie von Ehlers et al. (23) wurde bei 12 Sportler der CK-Anstieg während des Sports untersucht. Dazu erfolgte vor der Belastung eine Bestimmung der CK, die in 50% der Fälle im Normbereich lag. Anschließend wurde nach zwei Tagen sportlicher Betätigung erneut eine Abnahme durchgeführt. Dabei zeigte sich ebenfalls eine deutliche Erhöhung des CK-Wertes bis zu einem Maximum von 18823 U/l. Durch die starke sportliche Betätigung wird offensichtlich das Enzym aus dem Muskel freigesetzt und ist im Blut in höherer Aktivität nachweisbar. Die CK kann so bis zu 100 fach ansteigen, ohne dass dies einen pathologischen Hintergrund hat. Maßgebend für die Höhe des Anstiegs ist der zeitliche Abstand zur letzten sportlichen Aktivität. Wichtig ist, dass es nach einer Ruhepause zu einem Rückgang der CK kommt. Die Halbwertszeit der CK beträgt ca. 17 Stunden (10, 26). 65 5.5. Beurteilung der Ergebnisse des EKG im Vergleich zu Angaben in der Literatur In der Literatur wird beschrieben, dass etwa bei 40% der Sportler ein anormales EKG abgeleitet wird, davon aber nur in ca. 3% eine strukturelle Herzkrankheit zu Grunde liegt (41). In unserem Fall zeigte sich bei 34% der Spieler ein auffälliges EKG. Wichtig ist es, bei EKG-Veränderungen eines Sportlers zu unterscheiden, ob es sich um einen pathologischen Befund handelt oder um eine physiologische Veränderung auf Grund einer Anpassung des Körpers und des Herzens an die vermehrte Belastung. In den meisten Fällen handelt es sich um Veränderungen, die durch den erhöhten Vagotonus auftreten und unter Belastung, bei Überwiegen der sympathischen Aktivität, rückgängig sind (41, 85). Dabei kann es sich um Veränderungen der Erregungsbildung und -leitung, des Kammerkomplexes, der Erregungsrückbildung und des Rhythmus handeln (41). In der Tabelle 8 (siehe 3.4.4) sind häufige Veränderungen im Ruhe-EKG beim Sportler zusammengefasst. Die Sinusbradykardie beruht hauptsächlich auf einer Zunahme des Vagotonus und ist eine physiologische Anpassung des Körpers an ein Ausdauertraining (51). Je besser der Trainingszustand des Sportlers ist, umso ausgeprägter kann die Bradykardie sein (51). In der Literatur wird eine sehr breite Häufigkeit für die Sinusbradykardie von 13 – 69 % im Ruhe-EKG von Sportlern angegeben (51). Diesbezüglich lag die Häufigkeit in unseren Ergebnissen mit 4 % im Aufbaubereich deutlich darunter. Im Leistungsbereich entsprach die Häufigkeit mit 16% den Angaben in der Literatur. Eine Sinusarrhythmie wird mit einer Häufigkeit von 14-69 % angegeben (51). Dazu wird ebenfalls die respiratorische Arrhythmie gezählt, die in unserer Untersuchung bei 5 % lag. Unter einer respiratorischen Arrhythmie versteht man atemabhängige Pulsschwankungen. Dabei kommt es bei der Inspiration zu einer stärkeren Füllung des Herzens und somit zu einem reflektorischen Anstieg der Herzfrequenz. Bei der Exspiration kommt es zum gegenteiligen Effekt (93). Die respiratorische Arrhythmie ist ein häufiger Befund im Kindesalter und hat keinerlei Krankheitswert (93). 66 Eine weitere häufige Rhythmusveränderung ist der AV-Block 1°. Dabei besteht eine Leitungsverzögerung zwischen dem Vorhof und der Kammer (51). Dies wird durch die verlängerte PQ-Zeit (> 0,2 Sekunden) widergespiegelt. Der Betroffene zeigt jedoch keine Symptome. Der AV-Block 1° tritt mit einer Häufigkeit von 6-33 % (51) bei Sportlern im Ruhe-EKG auf. Bei unserer Studie wurde er bei weniger als 1% der Spieler nachgewiesen. Die AV-Dissoziation wird in der Literatur als weniger häufige Rhythmusveränderung beschrieben. Im Langzeit-EKG bei Sportler wurde sie mit einer Häufigkeit von 4-23 % gefunden (51). In unserer Studie zeigten 2,5 % der Spieler bereits im Ruhe-EKG diese Auffälligkeit. Unter AV-Dissoziation versteht man das Vorhandensein verschiedener Schrittmacher. Wird der Rhythmus durch den Sinusknoten zu langsam, übernimmt der AVKnoten die Erregung der Kammer, so dass der Vorhof vom Sinusknoten und die Kammer vom AV-Knoten erregt wird (37). Sobald die Frequenz des Sinusknoten die des AV-Knoten übersteigt, bildet dieser keine Erregungen mehr und die Dissoziation ist beendet (37). Zu den Rhythmusstörungen zählen auch die ventrikulären und supraventrikulären Extrasystolen, die sehr häufig auch beim gesunden Menschen auftreten und als „Herzstolpern oder Aussetzer“ (37) bemerkt werden. Bei uns handelte es sich ausschließlich um ventrikuläre Extrasystolen, die mit einer Häufigkeit von unter 2% beobachtet wurden. Eine der häufigsten Veränderungen im EKG infolge des Ausdauersports ist der inkomplette Rechtsschenkelblock (iRBS). Dieser zeigt sich im EKG durch eine Verlängerung der QRS-Zeit auf 0,10 - 0,11 Sekunden, mit einer rSr´ oder RSr´ Konfiguration in V1-2 und einer S-Zacke in I (37). Der iRBS ist eine häufige, meist harmlose EKG-Veränderung im Kindesalter (33) und wird auch bei Ausdauersportlern und hochtrainierten Leistungssportlern in mehr als der Hälfte der Fälle festgestellt. Er hat auch hier keine klinische Relevanz (76). Ein inkompletter Rechtsschenkelblock wurde in dieser Untersuchung bei 21 % der Spieler festgestellt. Zu den Veränderungen der Erregungsrückbildungsstörung zählen ST-Hebungen mit hohen spitzen T-Wellen und biphasische oder terminal negative T-Wellen in den 67 rechtspräkordialen Brustwandableitungen mit oder ohne ST-Veränderungen (41). Dabei handelt es sich um seltenere Veränderungen, erstere war in unserem Fall mit 2%, letztere mit weniger als 1% aufgetreten. Beide Befunde sind bei Sportlern in der Mehrzahl der Fälle ohne pathologische Bedeutung und möglicherweise Ausdruck einer physiologischen Hypertrophie. Vor allem T-Negativierungen linkspräkordial gelten als pathologisch (65), beispielsweise im Rahmen einer hypertrophen Kardiomyopathie, einer Perimyokarditis oder eines abgelaufenen Vorderwandinfarkts (41) und sollten in jedem Fall durch weitere kardiale Diagnostik abgeklärt werden. In unseren Fällen ergab die weitere Diagnostik keinen Hinweis auf einen pathologischen Hintergrund, weshalb die Befunde als Normvarianten gewertet wurden. Weitere Auffälligkeiten waren in unserem Fall ein bestehender Vorhofrhythmus, ein abnormer Lagetyp und eine verlängerte QTc-Zeit. Beim Vorhofrhythmus wandert der Schrittmacher zwischen Sinusknoten und AVKnoten, weshalb es zu anders konfigurierten P-Wellen kommt, die auch negativ sein können. Ein Vorhofrhythmus kann physiologisch sein, insbesondere bei Bradykardie. Bei allen Spielern mit Vorhofrhythmus war dieser nach kurzer Belastung reversibel, weshalb nicht von einem pathologischen Befund ausgegangen wurde. Der veränderte Lagetyp zeigte sich in zwei Fällen als Rechtstyp und einmal als überdrehter Linkstyp, weshalb an eine Rechts- bzw. Linksherzbelastung gedacht werden musste. In der Echokardiographie konnte dies jedoch ausgeschlossen werden. Die QT-Zeit spiegelt die Repolarisationsphase des Ventrikels wider. Die mittels der Bazett-Formel (33) errechnete QTc-Zeit ist frequenzkorrigiert und sollte im Normalfall unter 0,44 Sekunden bei männlichen Jugendlichen liegen. Eine verlängerte QTcZeit zeigte sich nur bei einem Spieler aus dem Leistungsbereich. Sie war mit 0,44 Sekunden grenzwertig erhöht und lag bei einer Kontrolle wieder im Normbereich. Wichtig ist dabei die exakte Messung, da eine verlängerte QT-Zeit ein Hinweis für ein Long-QT-Syndrom (siehe Kap. 1.3.9) sein kann, das unter körperlicher Belastung zu lebensbedrohlichen Herzrhythmusstörungen führen kann. Ausschlaggebend bei all diesen Veränderungen war, dass sie unter Belastung, bei Überwiegen des Sympathikus, reversibel waren. 68 Auffällig ist, dass die erhobenen Befunde im Vergleich mit den Literaturangaben deutlich seltener gefunden wurden. Dies kann dadurch erklärt werden, dass alle Untersuchungen bezüglich der Anpassung des Herz-Kreislauf-Systems an den Ausdauersport immer an Erwachsenen durchgeführt werden und demnach keine Daten für Kinder bzw. Jugendliche vorliegen. 5.6. Ergebnisse der Ergometrie im Vergleich zu Angaben in der Literatur Ein verzögerter Herzfrequenzanstieg oder das Nichterreichen des angestrebten Herzfrequenz-Maximums kann Zeichen einer Sinusknotenfunktionsstörung sein oder Ausdruck einer eingeschränkten linksventrikulären Pumpfunktion, oft im Rahmen einer koronaren Herzkrankheit (83). Ebenfalls kann aber auch eine fehlende Mitarbeit zur Ausbelastung die Ursache für den geringen Herzfrequenzanstieg sein. Die Spieler, deren Herzfrequenz nur auf 175/min oder weniger angestiegen war, zeigten dennoch im Vergleich mit ihrem Ruhepuls einen deutlichen HerzfrequenzAnstieg. Dies zeigt, dass die Spieler auf Grund des Ausdauertrainings eine niedrigere Ruhefrequenz haben und dementsprechend auch langsamer mit der Herzfrequenz ansteigen. Gleichzeitig muss man daraus schließen, dass sie sich nicht ausbelastet haben, da eben durch die erniedrigte Ruhefrequenz höhere Leistungen erbracht werden können. Der geringere Anstieg der HF lag bei diesen Spielern somit nicht an einer Sinusknotendysfunktion, sondern an einer mangelnden Motivation oder auch einer verletzungsbedingten Schonung. Ein überschießender Herzfrequenzanstieg findet sich demgegenüber vor allem bei Trainingsmangel, körperlicher Inaktivität, bei Patienten mit Hypovolämie oder Anämie und bei Patienten mit eingeschränkter linksventrikulärer Funktion (83). Bei 4 % der Spieler zeigte sich eine Frequenz über 200/min. Diese Spieler zeigten eine Ruhefrequenz von unter 60/min. Die hohen Belastungsfrequenzen sprechen für eine sehr hohe Motivation dieser Spieler und eine Anstrengung bis an die Belastungsgrenze, da sie eine maximale Wattzahl von 250 - 300 Watt erreichten. Insgesamt zeigte sich in der Auswertung des Herzfrequenzanstiegs ein normales Verhalten bei allen Spielern. 69 Im Allgemeinen ist jedoch bei Kindern die Belastungsintensität anhand der Belastungsherzfrequenzen schlecht feststellbar, da in der Herzfrequenzhöhe zwischen Trainierten und Untrainierten kaum Unterschiede feststellbar sind (73). Einem überhöhten Blutdruck unter Belastungsbedingungen (>230 mmHg syst. >115 mmHg diast.) kommt nicht zwangsläufig die Bedeutung eines Krankheitszustandes zu, ein überhöhter Blutdruck kann aber wichtiger Hinweis auf eine bereits vorliegende oder sich entwickelnde arterielle Hypertonie sein oder auf das Vorliegen einer Aortenisthmusstenose (83). Die erhöhten Blutdruckwerte unter Belastung bei 14 % der Spieler werteten wir als anstrengungsbedingt und nicht als pathologisch. Sonographisch wurde bei allen Spielern eine Aortenisthmusstenose ausgeschlossen. Hinzu kommt, dass die Messung des Blutdrucks während der Belastung technisch äußert schwierig und wegen der unruhebedingten Artefakte störanfällig ist. Neben der diagnostischen Funktion der Ergometrie kann anhand der Dauer der Belastung und der erreichten maximalen Leistung auch eine Aussage über das Training des Einzelnen gemacht werden. Anhand der erreichten Soll-Leistung sowie des Erreichens der Leistungskapazität war erkennbar, dass die Spieler sehr gut ausbelastet waren. In unserer Studie diente die Ergometrie jedoch vorrangig zur Entdeckung von Krankheiten wie dem Brugada-Syndrom, der arrhythmogenen rechtsventrikulären Kardiomyopathie oder der katecholaminsensitiven polymorphen ventrikulären Tachykardie. Bei diesen Erkrankungen kann es durch die Belastung zum Auslösen von Arrhythmien kommen, die unter Umständen im Ruhe-EKG nicht sichtbar wären. Das Belastungs-EKG ergab verschiedene Veränderungen während und nach Belastung (Kap. 4.6, Tab. 21). Als pathologisch gelten horizontale oder deszendierende ST-Strecken-Senkungen, die jedoch bei keinem der Spieler auftraten. Aszendierende ST-Strecken-Senkungen oder biphasische T-Wellen, wie sie in 12% bzw. 5 % der Fälle gefunden wurden, sind unter Belastung physiologisch (44). Wie bereits in Kap. 5.5 dargestellt, gibt es Veränderungen im EKG, die bei Sportlern häufiger auftreten und möglicherweise Ausdruck einer physiologischen Hypertrophie sind. Zu diesen Veränderungen zählen unter anderem die ST-Hebungen (52) und die positiven T-Wellen rechtspräkordial, die in 5% bzw. 4% der Fälle vorkamen. 70 Die aufgetretenen Besonderheiten zeigten keinen Krankheitswert und führten bei keinem der Spieler zum Abbruch der Belastung. Es zeigten sich somit bei keinem Spieler Herzrhythmusstörungen oder Erregungsrückbildungsstörungen unter der Belastung. 5.7. Echokardiographie 5.7.1 Ergebnisse der Echokardiographie im Vergleich zu Angaben in der Literatur Tendenziell ergaben sich bei den Ausmessungen in unserer Studie meist höhere Werte als in der Vergleichsstudie von Kampmann (Tab. 9, Kap. 3.4.6). Der Grund dafür ist, dass die Studie von Kampmann an 2000 gesunden Kindern in Mitteleuropa durchgeführt wurde, unser Kollektiv dagegen nur aus Sportlern bestand, die bereits auf Leistungsebene trainiert waren. Im Aufbaubereich zeigte sich bei 3 Spielern (2 %) eine IVSD von mehr als 1cm, im Leistungsbereich hatten zwei Spieler (2 %) eine IVSD von 1,2 cm oder mehr. Diese Befunde liegen im oberen Normbereich und im Grenzbereich zur Diagnose einer hypertrophen Kardiomyopathie. Zum Zeitpunkt der Untersuchung wurden die Werte nicht als pathologisch angesehen. Im Hinblick auf eine Kardiomyopathie muss auch immer das Verhältnis zwischen Ventrikelwand und Ventrikellumen gesehen werden. Bei einer Kardiomyopathie nimmt die Wand verhältnismäßig mehr zu, bei einer Hypertrophie durch körperliche Belastung nehmen Wand und Lumen gleichmäßig zu. Die Ausmessungen der Echokardiographie bezüglich Septumdicke, Durchmesser des linken Ventrikels und Dicke der Hinterwand ergaben Werte, die insgesamt in 100% der Fälle als physiologisch gewertet werden konnten und somit keine Auffälligkeit, insbesondere in Hinblick auf eine Kardiomyopathie, zeigten. Vergleicht man diese Werte mit den Referenzwerten von Kampmann (39) (siehe Tab. 9, 3.4.6), zeigt sich eine sehr genaue Übereinstimmung, im Leistungsbereich lagen die Werte tendenziell höher als in der Referenzgruppe. Um die Werte miteinander vergleichen zu können, müssen die Ergebnisse aus unserer Studie auf die 71 Körperoberfläche bezogen werden. Dabei ergab sich für den Aufbaubereich eine mittlere KOF von 1,4 m2 und für den Leistungsbereich von 1,8 m2. Mit der Verkürzungsfraktion lässt sich die systolische Funktion des linken Ventrikels beschreiben (33). Ist die Verkürzungsfraktion vermindert, spricht dies für eine eingeschränkte ventrikuläre Funktion, ist sie gesteigert, für eine Volumen- oder Druckbelastung des Ventrikels (33). Die Verkürzungsfraktion war bei den gemessenen Daten bei 4 % erhöht bzw. erniedrigt. Da die Abweichung vom Referenzbereich nur sehr gering war und sonst ein unauffälliger kardialer Befund vorlag, wurden diese Werte als nicht pathologisch gewertet. Alle Werte des Flussprofils in der MPA konnten als physiologisch gewertet werden. Keine der Messungen stieg über den kritischen Wert von 2 m/s, der für eine Stenose sprechen würde. Das Verhältnis des passiven Einstroms (E-Welle) und der atrialen Kontraktion (AWelle) über die AV-Klappen kann Auskunft über eine Relaxationsstörung geben (33). Bei einer Relaxationsstörung verändert sich das Einstromprofil, indem die Geschwindigkeit der E-Welle ab- und die der A-Welle zunimmt (33). Bei den Untersuchten war in 7 % das Einstromprofil der MKL und bei 13 % das der TKL zu gering, was für eine Relaxationsstörung sprechen könnte. Da aber in jedem Fall die Abweichung von der Norm gering war, wurden die Ergebnisse nicht als pathologisch gewertet. Bei einer ausgeprägten Restriktion kommt es dagegen zu einer Überhöhung der EWelle und zu einer Abnahme der A-Wellen-Geschwindigkeit (33). Eine Überhöhung der E-Welle trat in 30 % bei der MKL und in 14 % bei der TKL auf. Diese Ergebnisse wurden jedoch nicht als Restriktion gewertet, da sich in der restlichen UKG keine weiteren Hinweise auf eine Restriktion zeigten. Es konnten in keinem Fall vergrößerte Vorhöfe oder Bewegungsstörung der Ventrikelwände gefunden werden. Mit Hilfe der UKG wurde der Durchmesser der Koronararterien gemessen: Dabei wurde auf Aneurysmen geachtet, der regelrechte Abgang aus der Aorta und der Verlauf überprüft. Wie im folgenden Kapitel beschrieben, war in einem Fall zwar die LAD nachweisbar, jedoch zeigte sich kein regelrechter Abgang aus dem linken Sinus valsalvae. 72 Die von uns erhobenen Werte für den Durchmesser der RCA von 2,8 mm im Aufbau- bzw. 3,2 mm im Leistungsbereich und der LCA von 3,2 mm im Aufbau- bzw. 3,7 mm im Leistungsbereich liegen etwas unter den Angaben von Dodge et al (21), die einen mittleren Durchmesser für die RCA von 3,9 ± 0,5 mm und die LCA von 4,5 ± 0,5 mm angeben (21). Übereinstimmend mit unseren Angaben ist, dass die linke Koronararterie im Schnitt einen größeren Durchmesser zeigte als die rechte. Dies kann durch das unterschiedlich große Versorgungsgebiet der beiden Arterien verursacht sein. Wie in Kap. 1.3.4. erklärt, gibt es verschiedene Versorgungstypen, wovon der linke Versorgungstyp in 60 – 80 % der Fälle überwiegt. In einer Studie von Whyte et al. (92) wurde der Unterschied der linksventrikulären Muskelmasse sowie des Muskelmassenindex zwischen erwachsenen Triathleten, Pentathleten und einer Kontrollgruppe untersucht. Für die Pentathleten wird eine LVMM von 250 ± 43 g und eine LVMMI von 129 ± 20 g/m2 angegeben. Dagegen lag die Kontrollgruppe mit der LVMM bei 188 ± 34 g und mit dem LVMMI bei 99 ± 17 g/m2. Verglichen mit diesen Kollektiven liegen die LVMM des Aufbaubereiches mit 117 g deutlich unter der Kontrollgruppe, die LVMM des Leistungsbereichs mit 199 g jedoch darüber. Bei dem LVMMI zeigt sich, dass die Werte des Aufbaubereichs mit 83 g/m2 zwar weiterhin unter denen der Kontrollgruppe liegen, die Differenz ist aber erheblich geringer. Dieser Unterschied erklärt sich durch die Tatsache, dass im Aufbaubereich sowohl Jugendliche als auch Kinder zusammengefasst sind. Der LVMMI des Leistungsbereichs ist mit 108 g/m2 erneut höher als die Kontrollgruppe, liegt aber noch sichtbar unter den Werten der Pentathleten. Es zeigt sich, dass zwischen der LVMM des Aufbaubereiches und des Leistungsbereichs ein deutlich größerer Unterschied besteht als zwischen den entsprechenden LVMMIs. Die Sportler des Aufbaubereichs waren wesentlich jünger und kleiner als die Sportler des Leistungsbereichs, so dass für einen Vergleich nur die auf die KOF bezogenen Werte (LVMMI) herangezogen werden können. Die erhöhten Werte der Muskelmasse in unserer Studie, wie auch in den Literaturangaben (92, 42) von Sportlern gegenüber gesunden Nicht-Sportlern, lassen vermuten, dass der Sport an sich zu einer Vergrößerung des Herzens führt. Dies ist nachvollziehbar, wenn man bedenkt, dass körperliches Training zu einer Hypertrophie der Skelettmuskulatur führt. Ebenso kann man daraus ableiten, dass auch das Herz als trainierbarer Muskel an Gewicht zunimmt. Dies führt gelegentlich zu der Schwierig- 73 keit, zwischen einem „normalen Sportlerherz“ und einer hypertrophen Kardiomyopathie unterscheiden zu können. Zusammenfassend kann gesagt werden, dass in den wenigsten Fällen in der UKG pathologische Befunde erhoben wurden. Viele Auffälligkeiten, wie Trikuspidalklappeninsuffizienzen 1° und Pulmonalklappeninsuffizienzen 1° oder aberrante Sehnenfäden in den Ventrikeln, besaßen keinen Krankheitswert und wurden als physiologische Normvariante angesehen. Es konnten jedoch einige Auffälligkeiten verzeichnet werden, die eine größere Relevanz zeigen. Die Mitralklappen-Insuffizienzen (Grad I), die mit einer Häufigkeit von 23 % vorkamen, wurden auf Grund dieser Häufigkeit als physiologisch gewertet. Da bei einem gesunden Kollektiv diese geringe Undichtigkeit so häufig gefunden wurde, kann sie nicht als pathologisch angesehen werden. Durch die Revision der Endokarditis-Prophylaxe (30) musste keinem Spieler mehr eine antibiotische Prophylaxe für operative Eingriffe nahegelegt werden. Die in der Tabelle 25 (Kap. 4.7) aufgeführten, besonderen Auffälligkeiten im UKG waren unterschiedlich zu bewerten. Sieben der 25 besonderen Auffälligkeiten wurden innerhalb des Untersuchungszeitraums erneut erfasst und kontrolliert und konnten unverändert dargestellt werden. Dadurch konnte bei diesen Spielern sowohl das Training als auch die Frequenz der Kontrollen beibehalten werden. Bei den Aortenklappeninsuffizienzen (Häufigkeit von 6 %) wurden je nach Einschätzung des untersuchenden Kinderkardiologen jährliche Kontrollen für indiziert erachtet. In einem Fall, der als letztes aufgeführten Koronaranomalie, musste ein Sportverbot ausgesprochen werden. 5.7.2 Koronaranomalie Nach einer klinisch-pathologischen Studie von Corrado (17) wurden in einem Zeitraum zwischen 1979 und 1999 in Venetien in Italien alle Personen obduziert, die am plötzlichen Tod verstorben und jünger als 35 Jahre alt waren. In der Zeit ereigneten sich 300 plötzliche Todesfälle, 55 davon betrafen junge Sportler und davon waren 50 74 männlich. In 92% dieser Todesfälle von männlichen Sportlern lagen kardiale Ursachen vor. Bezieht man nun diese Ereignisse auf die Gesamtbevölkerung, die zu dieser Zeit in Venetien lebte, ergibt sich nach Corrado (17) ein Auftreten des plötzlichen Herztodes bei jungen männlichen Sportlern von 2,0 pro 100.000 Personen pro Jahr. Dabei wurde das Vorhandensein einer Koronaranomalie mit dem Austritt aus dem falschen Sinus als das höchste Risiko (relative Risikorate 79) für Sport-assoziierten plötzlichen Tod bewertet. Wird einem Sportler, wie in unserem Fall, auf Grund einer Koronaranomalie der Leistungssport verboten, beruht dies nur auf der beobachteten hohen Rate an Koronaranomalien bei plötzlich verstorbenen Sportlern. Aus naheliegenden Gründen gibt es natürlich keine Fallkontrollstudien, die ein individuelles Risiko für den jeweils Betroffenen festzustellen erlauben. Demnach muss für jeden Spieler das Sportverbot ausgesprochen werden, ohne sein persönliches Risiko zu kennen. 5.7.3 Stellenwert der Echokardiographie in Bezug auf die restlichen Untersuchungsverfahren Bei 196 untersuchten Spielern fand sich nur ein Spieler, dem die Sporttauglichkeit nicht erteilt werden konnte. Es handelte sich dabei um eine selten auftretende Koronaranomalie. Diese konnte nur mit Hilfe der Echokardiographie festgestellt werden. Alle anderen Untersuchungen waren bei diesem Spieler, auch bei erneuter retrospektiver Bewertung, unauffällig. Wäre in dieser Untersuchungsreihe keine UKG erfolgt, hätte man bei diesem Sportler die Fehlbildung am Herzen nicht erkannt und er wäre weiter der Gefahr eines plötzlichen Herztodes ausgesetzt. Auch im Falle einer Kardiomyopathie oder Aortenisthmusstenose können die üblichen Untersuchungen komplett oder zumindest anfänglich unauffällig sein. Nur durch die Abbildung des Herzmuskels und der großen und kleinen Gefäße ist eine eindeutige Diagnose möglich. 75 Hinzu kommt, dass auch Klappenvitien in der körperlichen Untersuchung übersehen oder nicht entdeckt werden können, wenngleich dies nur für geringgradige und damit für die Sporttauglichkeit unwesentliche Klappenveränderungen gilt. Dennoch sind Anamnese und körperliche Untersuchung als erste orientierende Maßnahmen der Sporttauglichkeitsuntersuchung unverzichtbar, da sich eine Sporttauglichkeitsuntersuchung nicht auf kardiale Probleme beschränkt, sondern eine umfassende Beurteilung des Gesundheitszustandes des Spielers sein sollte. Ein zusätzlich durchgeführtes EKG kann, auch wenn dies in unserer Studie nicht der Fall war, wesentliche Befunde, die die Sporttauglichkeit betreffen, aufdecken, wie zum Beispiel das WPW-, das Long-QT, das Brugada-Syndrom oder die CPVT. Da diese Erkrankungen nicht immer in Ruhe zu diagnostizieren sind, ist eine Belastungsergometrie ausschlaggebend, um Arrhythmien zu entdecken, die unter körperlicher Anstrengung in Erscheinung treten. Besteht der Verdacht auf eine dieser seltenen Erkrankungen, kann eine genetische Diagnostik in Erwägung gezogen werden. Es ist zu vermuten, dass in einigen Fällen des plötzlichen Herztodes häufiger auch diese Krankheiten eine Rolle spielten. In den Untersuchungen von Maron oder Corrado (17, 56) wurde trotz großer Untersuchungskollektive nie eine dieser Ionenkanalerkrankungen festgestellt. Dies kann daran liegen, dass postmortal die Rhythmusstörungen nicht mehr nachvollziehbar sind und zu damaliger Zeit die genetische Diagnostik noch nicht im heutigen Ausmaß zur Verfügung stand. Derzeit gehören genetische Tests nicht zu den empfohlenen Screening-Verfahren für Sporttauglichkeitsuntersuchungen. Bei Spielern, die am plötzlichen Herztod versterben und bei denen histopathologisch keine Ursache gefunden werden kann, sollte postmortal unbedingt eine genetische Untersuchung durchgeführt werden. Neben forensischen Gründen ist dies besonders für die Angehörigen wichtig, um weitere Risikopersonen im verwandtschaftlichen Umfeld des Verstorbenen zu diagnostizieren. Zusammenfassend kann gesagt werden, dass die UKG als zusätzliche Untersuchung dient und keine andere Untersuchung ersetzen sollte. Jeder Teilaspekt der Sporttauglichkeitsuntersuchung hat seine spezielle Aufgabe. So sollte eine vollständige Untersuchung immer Anamnese, körperliche Untersuchung, EKG und Echokardiographie beinhalten. Verzichtbar sind lediglich Laboruntersuchungen als Screening-Methode. 76 5.7.4 Vor- und Nachteile der Durchführung der Echokardiographie im Rahmen der Sporttauglichkeitsuntersuchung Wie gezeigt, dient die Echokardiographie bei der Sporttauglichkeitsuntersuchung als Mittel, um Erkrankungen zu entdecken, die potentiell tödliche Folgen während des Leistungssports haben können. Zusätzlich können auch Veränderungen gefunden werden, die noch nicht lebensbedrohlich sind, aber in regelmäßigen Abständen kontrolliert werden sollten. Es ist demnach meist ein beobachtendes Abwarten ausreichend, nur sehr selten muss ein Sportverbot ausgesprochen werden. Im Falle einer anatomischen Veränderung, zum Beispiel einer linkspersistierenden oberen Hohlvene, kann ein genaues Wissen darüber auch bei späterer Diagnostik für den Betroffenen von Vorteil sein. Sollte auf Grund einer anderen Erkrankung, zum Beispiel einer KHK, im Alter eine Katheteruntersuchung nötig werden, ist es hilfreich, über Veränderungen der Gefäße und ihren Verlauf Bescheid zu wissen (48). Ebenfalls können einige Erkrankungen nur durch die Echokardiographie sicher ausgeschlossen oder festgestellt werden. Dazu gehören neben der Kardiomyopathie auch strukturelle Veränderungen wie Septumdefekte oder Klappenveränderungen. Zudem ist für die UKG keine Vorbereitung nötig, sie ist beliebig oft wiederholbar und relativ preiswert. Hinzu kommt, dass die Methode des Ultraschalls im Vergleich zu Computertomographie und konventionellem Röntgen zu keiner Strahlenbelastung führt. Gegenüber der Magnetresonanztomographie besteht der Vorteil, dass keine Kontrastmittelgabe nötig ist. Durch die Echokardiographie kann daher mit geringem finanziellem und zeitlichem Aufwand eine Aussage über die Struktur und die Funktion des Herzens getroffen werden. Die Untersuchung mittels Herzultraschall birgt aber auch negative Aspekte. Durch die Feststellung kleinerer Veränderungen, wie niedriggradige Klappeninsuffizienzen, kann den Betroffenen ein Stigma auferlegt werden. Unter Umständen kann dies für den Untersuchten zur Folge haben, dass er als ‚krank‘ angesehen wird und zum Beispiel im Falle einer Lebensversicherung einen Risikozuschlag bezahlen muss. 77 Ein weiteres Problem bei der Durchführung der UKG im Rahmen von Sporttauglichkeitsuntersuchungen ist der organisatorische Aufwand für den jeweiligen Verein. Dazu kommt, dass gerade bei Kindern oder jungen Erwachsenen eine spezielle Ausbildung und entsprechende Erfahrung zur Durchführung der UKG nötig sind. Da es vor allem in der Pädiatrie zu wenige Zentren gibt, die einen Herzultraschall durchführen können und die vorhandenen bereits mit kranken Kindern ausgelastet sind, ergeben sich Kapazitätsprobleme. Gerade bei Kindern und Jugendlichen ist es demnach schwer, entsprechende Reihenuntersuchungen zu organisieren. Zudem werden Sporttauglichkeitsuntersuchungen nicht von den Krankenkassen unterstützt, so dass der jeweilige Verein selbst für die Kosten aufkommen muss. In medizinischer Hinsicht ist zu bemerken, dass auch nach der Durchführung aller z.B. von der DFB geforderten Untersuchungen einschließlich UKG nie alle Risiken für den plötzlichen Herztod ausgeschlossen werden können. Dazu zählen Unfälle, wie die Commotio cordis, die unvorhersehbar eintritt oder seltene Erkrankungen wie das Brugada-Syndrom, das nur in seltenen Fällen mittels EKG festgestellt werden kann. Volkswirtschaftlich gesehen ist der finanzielle Aufwand allerdings aus gesundheitlicher Sicht zu relativieren, wenn man in Betracht zieht, dass durch eine frühzeitige Diagnostik eine Person vor der Invalidität, z.B. durch einen Schlaganfall, verschont bleibt. 5.8 Kritische Methodendiskussion 5.8.1 Datenerhebung Die Spieler stellten sich meist alleine zur Sporttauglichkeitsuntersuchung vor und somit wurde auch die Anamnese nur mit ihnen allein erhoben. Dementsprechend konnten Fragen zur Familienanamnese aber auch teilweise zur Eigenanamnese nur lückenhaft beantwortet werden. Die Häufigkeiten der gegebenen und ausgewerteten Ja-Antworten könnten demnach höher liegen, da eine Antwort bei Nichtwissen häufig verneint wurde. 78 Die körperliche Untersuchung erfolgte am Tag der Vorstellung durch einen der in der kardiologischen Ambulanz tätigen Ärzte, so dass die Spieler von verschiedenen Ärzten untersucht wurden und daher Unterschiede möglich sind. Dies zeigte sich ebenfalls daran, dass die Dokumentation der Untersuchung nicht einheitlich durchgeführt wurde. Ein weiterer kritischer Punkt war die Messung der Vitalparameter. In vielen Fällen kam es zu erhöhten Blutdruck- oder Herzfrequenzwerten. In der Regel wurde dies als aufregungsbedingt gewertet und eine Kontrolle durch den niedergelassenen Pädiater oder Allgemeinarzt empfohlen. Ein pathologisch erhöhter Blutdruck kann nur durch drei voneinander unabhängige Messungen diagnostiziert werden. In dieser Studie erfolgte nur eine Einzelmessung, so dass bezüglich erhöhter Werte keine sichere Beurteilung möglich ist. 5.8.2 Auswertung und Beurteilung Die Sporttauglichkeitsuntersuchungen waren primär nicht als Studie ausgelegt. Dementsprechend gab es – abgesehen vom Anamnesebogen - keine standardisierten Protokolle oder Vorgaben, nach denen die Untersuchung und die Auswertung erfolgten. Die Daten wurden retrospektiv ausgewertet. Die Erhebung der Daten in der Echokardiographie und die Beurteilung der Ergometrie waren abhängig vom Untersucher. Welche Befunde im Einzelnen als auffällig gewertet und notiert wurden, wurde individuell je nach Untersucher unterschiedlich entschieden. Dies zeigte sich zum Beispiel bei den Angaben zur Häufigkeit der Trikuspidal- oder Pulmonalklappeninsuffizienzen. Da eine erstgradige Insuffizienz dieser Klappen keine Seltenheit ist und keinen Krankheitswert hat, wurde sie nicht konsequent notiert. Auch die Genauigkeit der Echo-Ausmessungen ist abhängig vom Untersucher. Es handelte sich zwar um standardmäßige Abmessungen, dennoch weicht die genaue Ausführung bei verschiedenen Untersuchern erfahrungsgemäß voneinander ab. Wenn Befunde grenzwertig waren, hing es von der subjektiven Einschätzung des Untersuchers ab, wie diese bewertet wurden. 79 Um aussagekräftige Ergebnisse zu erheben, hätte jede Messung mehrfach durchgeführt werden müssen, um einen Mittelwert zu erhalten und Messfehler zu umgehen. Ebenso wäre es von Vorteil, wenn die entsprechenden Untersuchungen immer von demselben Arzt durchgeführt worden wären. Alle erhobenen Befunde wurden mit Referenzwerten aus der Literatur verglichen. Die meisten Untersuchungen über Sporttauglichkeit oder physiologische Veränderungen beim Sport werden jedoch beim Erwachsenen durchgeführt. Für Kinder liegen nur Referenzwerte von gesunden, nicht übermäßig trainierten Kindern vor. Referenzwerte für jugendliche Sportler sind bisher nicht definiert. 80 7. Literaturverzeichnis 1. Ades PA. Preventing Sudden death: Cardiovascular screening of young athletes. The physician and sportsmedicine 1992; 20 (9): 75-89 2. 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Renato Curi 24 Fußballspieler 30.10.1977 Herzinfarkt Omar Sanhoun 24 Fußballspieler 21.05.1980 Birgit Dressel 26 Siebenkämpferin 10.04.1987 Starb beim Training ? war 1977 wegen Herzproblemen aus der Nationalmannschaft genommen worden Tod durch Schockzustand Heiko Fischer 29 Eiskunstläufer 21.11.1989 Denis Hulme o.A. 1992 Michael Klein 33 Formel-1Rennfahrer Fußballer Uwe Beyer 48 Hammerwerfer 15.04.1993 Bruno Pezzey 39 Fußballer 31.12.1994 Sergej Grinkow Franck Sarrabayrouse William Disciullo Hédi Berkhissa Emanuel Nwanegbo Ralf Reichenbach Axel Jüptner 28 Eisläufer 20.11.1995 25 Amateurspieler Herzinfarkt 29 Amateurspieler 24 Fußballspieler September 1996 September 1996 04.01.1997 o.A. Fußballer 30.08.1997 Tod durch Herzversagen 47 Kugelstoßer 13.02.1998 Tod durch Herzversagen 29 Fußballer 24.04.1998 Lars Bolte 31 Bobfahrer 14.09.1998 Tod durch Herzmuskelentzündung Tod durch Herzinfarkt 02.02.1993 Tod durch Herzmuskelerkrankung Herzinfarkt Tod durch Herz/Kreislaufversagen Tod durch Herzinfarkt Tod durch Herzmuskelerkrankung Tod durch Herzattacke Herzinfarkt Herzinfakt 92 Florence Griffith-Joyner Asamoah Gerald Stèphane Morin 38 Sprinterin 21.09.1998 Tod durch Hirnschlag 20 Fußballer 27.09.1998 29 Eishockeyspieler 06.10.1998 überlebte Herzanfall, weiterhin krank Tod durch Herzstillstand Markus Paßlack o.A. Fußballer 1998 Tod durch Herzversagen 27.12.1998 Tod durch Herzversagen 23 Eishockeyspieler Fußallspieler 1999 17 Fußballspieler 2000 Herzstillstand (Commotio cordis?) Herzinfarkt Catalin Haldan 24 Fußballspieler 2000 Gehirnschlag/Herzinfarkt Mike North o.A. 2001 Herzinfarkt Michael Michel Stefan Toleski 32 Fußballschiedsrichter Fußballspieler 2002 Herzinfarkt o.A. Fußballspieler 2002 Herz-Attacke James Tanui 29 2003 ? Botafogo Riberao Preto Marc-Vivien Foé Sergejs Žoltoks Schalwa Apchasawa Andrej Pawitskij Miklós Fehér o.A. Langstreckenläufer Fußballspieler 2003 ? 28 Fußballspieler 2003 Herzversagen 32 2004 Herzinfarkt 23 Eishockeyspieler Fußballspieler 2004 Herzinfarkt 18 Fußballspieler 2004 ? 24 Fußballspieler 2004 Herzinfarkt Bruno Baião 18 Fußballspieler 15.05.2004 Herzstillstand Volker Raquet ? Juni 2004 ? Serginho 30 Fußballschiedsrichter Fußballspieler 2004 Herzstillstand Cristiano de Lima Nedžad Botonjič 25 Fußballspieler 2004 Commotio cordis? 25 Fußballspieler 2005 Herzinfarkt Jaroslav Hauer o.A. Stefan Vrabioru John Ikoroma 93 Hugo Cunha o.A. Fußballspieler 25.06.2005 ? Arno Wallaard o.A. Radrennfahrer 28.02.2006 ? Jean-Oscar Matongo Antonio Puerta Chaswe Nsofwa Darcy Robinson Phil O’Donnell Ryan Shay o.A. 05.05.2007 Herzstillstand 22 Basketballspieler Fußballspieler 28.08.2007 Herzstillstand 28 Fußballspieler 29.08.2007 Herzstillstand 26 Eishockeyspieler Fußballspieler 27.09.2007 Herzstillstand 29.12.2007 Herzversagen 2007 Herzstillstand Thomas Grosser György Kolonics Rene Herms Frederiek Nolf 43 Langstreckenläuferin Ex-Fußballprofi 12.02.2008 ? 36 Kanute 2008 Herzsillstand 28 21 Leichtathlet Radprofi Herzmuskelentzündung ? Sebastian Faißt Daniel Jarque 20 Handballspieler 09.01.2009 Februar 2009 03.03.2009 26 08.08.2009 Herzinfarkt Diego Cantero 19 Fußball-Profi Espanyol General Caballero Paraguay 03.03.2010 ? 35 28 Herzversagen Quellen: http://www.sportmedinfo.de/Todesfaelle.htm http://de.wikipedia.org/wiki/Pl%C3%B6tzlicher_Herztod_bei_Sportlern http://www.elpais.com/articulo/deportes/Muerte/subita/Dani/Jarque/elpepudep/20090808elpepudep_9 /Tes http://wapedia.mobi/de/Liste_von_Todesf%C3%A4llen_im_Leistungssport http://eleconomista.com.mx/diego-cantero http://www.rp-online.de/sport/mehr/andere/Ploetzliche-Todesfaelle-im-Sport_bid_42491.html 94 Anhang 2 Verbleib Untersuchender Sportarzt LEISTUNGSZENTREN AUFBAUBEREICH AUFNAHMEUNTERSUCHUNG SPORTÄRZTLICHER UNTERSUCHUNGSBOGEN Internistisch-allgemeinmedizinischer Teil Verein bzw. Tochtergesellschaft: .................................................................. .................................................................. ………………………………………………… Jahr: ....................................................... Name: .....................................................Vorname: .......................................................... geboren am: ......................................................in........................................................................................ Anschrift: ................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................... Nationalität: ................................................................................................................................................... Beruf: ................................................................................................................................................... 95 Datum:........................... INTERNISTISCH - ALLGEMEINMEDIZINISCHE ANAMNESE Sportanamnese: (Anzahl der Trainingsjahre, Trainingsstunden pro Woche, Spielposition) Krankheitsanamnese: (Kinderkrankheiten, frühere Krankheiten der inneren Organe u. Sinnesorgane, besondere Infektanfälligkeit, Allergien, sonstige Erkrankungen) Familienanamnese: (besondere Erkrankungen von Eltern u. Geschwister) Impfstatus: (vollständiger Impfstatus insbesondere für Tetanus, Polio, Diphtherie, Pertussis, Hepatitis A u. B; jährliche Grippeimpfungen; sonstige Impfungen) Medikamente: (derzeit eingenommene Medikamente) Frühere Untersuchungen: • Letzte zahnärztliche Untersuchung: _____________ • Letzte HNO-Untersuchung: ______ • Letzter HIV-Test: • Wichtige frühere apparative Untersuchungen: __________________________ 96 Aktuelle Beschwerden: (insbesondere Schmerzen, Luftnot, Pulsunregelmäßigkeiten, Schwindel, Hus- ten, Auswurf, Gewichtsveränderungen, Appetitstörungen, Schlafstörungen, Auffälligkeiten beim Wasserlassen u. Stuhlgang) 97 Familienanamnese: Plötzliche Todesfälle bei jüngeren Verwandten (< 50 Jahre) ja/nein Herzerkrankung bei jüngeren Verwandten (< 50 Jahre) ja/nein Marfan-Syndrom in der Familie ja/nein Hypertrophe Kardiomyopathie in der Familie ja/nein Long-QT-Syndrom in der Familie ja/nein Asthma bei Verwandten ersten Grades ja/nein Eigenanamnese: Bekanntes Herzgeräusch ja/nein Bekannte arterielle Hypertonie ja/nein Einnahme von Medikamenten/Drogen ja/nein Palpitationen oder irreguläre Herzaktionen ja/nein Vermehrte Müdigkeit/Abgeschlagenheit ja/nein Synkopen/Präsynkopen/Schwindel unter Belastung ja/nein Ungewöhnlich starke Dyspnoe bei Belastung ja/nein Brustschmerzen unter Belastung ja/nein Als Kleinkind häufig Bronchitis (obstruktiv?) ja/nein Husten bei körperlicher Belastung (Aufwärmtraining) ja/nein Leistungseinschränkung beim Aufwärmtraining ja/nein Husten bei kalter Luft ja/nein Husten/Heuschnupfen bei schönem Wetter im FJ/Sommer ja/nein Nächtlicher Husten ja/nein 98 PATIENT Allgemeinbefund (ohne Haltungs- und Bewegungsorgane) (Auffälligkeiten) Körpergröße: _____cm Körpergewicht: _____kg Lymphknoten: _______________ Sinnesorgane: _______________ Nasen-/Rachenraum: _______________ Zähne: _______________ Halsregion: _______________ Thorax: (Inspektion) _______________ Herz: _______________ Lungen: _______________ Abdominalorgane: (einschl. Nierenlager) _______________ Gefäßsystem: (Arterienpulse, Gefäßgeräusche, Venensystem) _______________ Haut: _______________ Nervensystem: _______________ Bemerkungen: _________________ _________________ _________________ 99 PATIENT HERZ-KREISLAUF-FUNKTIONSPRÜFUNG Herzfrequenz in Ruhe: .............................../min Blutdruck in Ruhe: (im Liegen) re. ..............................mmHg li. ................................mmHg Ruhe-EKG: (12 Ableitungen) Bemerkungen: ________________________________________________________________ 100 PATIENT BEURTEILUNG: 1. Dringend erforderliche weiterführende Diagnostik 2. Erforderliche Therapie 3. Erforderliche trainingsmethodische Maßnahmen ______ 4. Nächste sportmedizinische Untersuchung ………………………………. Datum ……………………………………. Unterschrift des behandelnden Arztes 101 Danksagung Mein besonderer Dank gilt meinem Doktorvater Herrn Prof. Dr. med. Gernot Buheitel für das interessante Thema, die umfangreiche Unterstützung und seine stete Bereitschaft, alle auftretenden Fragen und Problemen unverzüglichen zu besprechen. Den Schwestern des Funktionsbereiches Kinderkardiologie, der Chefsekretärin Frau Martin sowie Herrn Funktionsoberarzt Dr. J. Streble danke ich für die Hilfe bei organisatorischen Fragen sowie der Beurteilung von Befunden. Ganz besonders danke ich meinen Eltern für die ideelle und finanzielle Unterstützung, ohne die mir das Studium und diese Arbeit nicht möglich gewesen wären. Meinem Freund danke ich für die Motivation und die liebevolle Unterstützung.