https://wiki-de.moshellshocker.dns64.de/index.php?action=history&feed=atom&title=SpiroergometrieSpiroergometrie - Versionsgeschichte2026-05-30T05:04:55ZVersionsgeschichte dieser Seite in Wikipedia (Deutsch) – Lokale KopieMediaWiki 1.43.8https://wiki-de.moshellshocker.dns64.de/index.php?title=Spiroergometrie&diff=552174&oldid=previmported>Leyo: Linkfix (Ph-Wert → pH-Wert)2026-03-29T20:35:03Z<p><a href="/index.php?title=Benutzer:DerHexer/fixlinks.js&action=edit&redlink=1" class="new" title="Benutzer:DerHexer/fixlinks.js (Seite nicht vorhanden)">Linkfix</a> (<a href="/index.php/Ph-Wert" title="Ph-Wert">Ph-Wert</a> → <a href="/index.php/PH-Wert" title="PH-Wert">pH-Wert</a>)</p>
<p><b>Neue Seite</b></p><div>[[Datei:Spiroergometrie.jpg|mini|Gesichtsmaske an der Testperson]]<br />
'''Spiroergometrie''' beziehungsweise ''Ergospirometrie'' oder ''Ergospirographie'' (aus {{laS|spirare}} „atmen“, {{grcS|ἔργον}} „Arbeit“ und {{lang|grc|μέτρον}} „Maß“) ist ein [[Diagnose|diagnostisches]] Verfahren bei dem durch Messung von [[Atemgas]]en während [[Belastung (Sport)|körperlicher Belastung]] die Reaktion von [[Herz]], [[Blutkreislauf|Kreislauf]], [[Atmung]] und [[Stoffwechsel]] sowie die kardiopulmonale [[Körperliche Leistungsfähigkeit|Leistungsfähigkeit]] [[Qualität|qualitativ]] und [[Quantität|quantitativ]] untersucht wird.<ref name="Hollmann">{{Literatur |Autor=Wildor Hollmann |Titel=Sportmedizin |Verlag=Schattauer |Ort=Stuttgart |Datum=2000 |ISBN=3-7945-1672-9 |Seiten=332-333}}</ref><br />
<br />
== Geschichte ==<br />
[[Datei:Lavoisier humanexp.jpg|mini|Der Arbeitsversuch von Lavoisier und Seguin 1789]]<br />
[[Datei:Fahrradergometrie mit Untersuchung des Gasstoffwechsels.jpg|mini|Spiroergometrie um 1900 in den USA]]<br />
[[Datei:Gasstoffwechseluntersuchung während des Laufens.jpg|mini|Spirometrie im Feldtest 1928 in Berlin]]<br />
<br />
''Siehe auch:'' [[Ergometrie#Geschichte|Geschichte der Ergometrie]]<br />
<br />
Im Jahr 1789 wurden von [[Marie Lavoisier|Marie]] und [[Antoine Laurent de Lavoisier]] und [[Armand-Jean-François Seguin]] die ersten Versuche zur Messung des menschlichen Gasstoffwechsels bei körperlicher Arbeit durchgeführt. Der englische Arzt [[William Prout]] führte 1813 Untersuchungen in Verbindung mit Fußmärschen durch, konnte jedoch keine schlüssigen Ergebnisse erzielen. Zwischen 1855 und 1857 führte der französische Physiker [[Gustav-Adolf Hirn]] in luftdicht abgeschlossenen Kammern Berechnungen des mechanischen Wärmeäquivalents durch. Er untersuchte die Exspirationsluft auf ihren Gehalt an Kohlendioxid, Sauerstoff und Stickstoff. Spirometrische Messungen führte der von 1845 bis 1880 an der Medizinischen Klinik von [[Straßburg]] lehrende und anschließend auf der Insel Jars experimentierende Mediziner Charles Schützenberger (1809–1881) ein.<ref>Barbara I. Tshisuaka: ''Schützenberger, Charles.'' In: [[Werner E. Gerabek]], Bernhard D. Haage, [[Gundolf Keil]], Wolfgang Wegner (Hrsg.): ''Enzyklopädie Medizingeschichte.'' De Gruyter, Berlin / New York 2005, ISBN 3-11-015714-4, S. 1310.</ref> Im Jahr 1924 wurde von [[Archibald Vivian Hill]] die maximale Sauerstoffaufnahme (VO<sub>2</sub>max) entdeckt. Er prägte die Begriffe [[Sauerstoffdefizit|O<sub>2</sub>Defizit]], [[Steady State (Sportwissenschaft)|Steady State]] und [[EPOC (Sportwissenschaft)#Sauerstoffschuld|O<sub>2</sub>-debt]].<ref name="Hollmann" /> Als Vater der heutigen Spiroergometrie gilt [[Hugo Wilhelm Knipping]].<br />
<br />
== Funktionsweise ==<br />
Die Atemgasmessung erfolgt mit einem [[Spirometrie]]gerät (Atemgasmessgerät), das die Exspirationsluft (Ausatemluft) der Testperson analysiert. Die Belastungssteuerung erfolgt dabei mit Hilfe eines [[Ergometrie|Ergometers]]. Die Testperson trägt während der Messung eine Gesichtsmaske, an die ein [[Volumen]]sensor zur Messung des [[Ventilation|ventilierten]] Luftvolumens sowie ein dünner Schlauch, die sogenannte Absaugstrecke, angeschlossen sind. Über die Absaugstrecke wird ein Teil der Exspirationsluft zu den Gassensensoren im Spiroergometriegerät geleitet, wo ihr Gasgehalt analysiert wird. Der prozentuale Gasgehalt der Exspirationsluft wird mit dem der Umgebungsluft verglichen. Zur Berechnung absoluter Werte werden die Differenzen der Gaskonzentrationen mit dem ventilierten Luftvolumen multipliziert. Mit modernen Methoden kann die Gaskonzentration jedes Atemzuges analysiert werden (breath by breath).<ref name="Dickhuth">{{Literatur |Autor=[[Hans-Hermann Dickhuth]] |Titel=Einführung in die Sport- und Leistungsmedizin |Verlag=Hofmann |Ort=Schorndorf |Datum=2000 |ISBN=3-7780-8461-5 |Seiten=202}}</ref><br />
<br />
== Spiroergometrische Parameter ==<br />
Die wichtigsten Atemgasparameter, die bei der Spiroergometrie erfasst werden, sind: [[Atemminutenvolumen]] (VE), Sauerstoffaufnahme (VO<sub>2</sub>), Kohlendioxidabgabe (VCO<sub>2</sub>) und [[Atemfrequenz]] (AF). Daraus errechnen sich weitere Parameter: [[Respiratorischer Quotient]] (RQ = VCO<sub>2</sub>/VO<sub>2</sub>), [[Atemäquivalent]] für O<sub>2</sub> (AÄO<sub>2</sub> = VE/VO<sub>2</sub>), Atemäquivalent für CO<sub>2</sub> (AÄCO<sub>2</sub> = VE/VCO<sub>2</sub>) und [[Atemzugvolumen]] (AZV = VE/AF).<br />
<br />
=== Maximale Sauerstoffaufnahme (VO<sub>2</sub>max) ===<br />
''Siehe:'' [[Maximale Sauerstoffaufnahme]]<br />
<br />
Lange Zeit galt die relative maximale Sauerstoffaufnahme (VO<sub>2</sub>max) bezogen auf das [[Körpergewicht]] als ein wichtiger Parameter, da dieser Wert leicht zu messen ist und eine gute Korrelation zur Leistungsfähigkeit im aeroben Bereich zeigt. Allerdings spielt zur Beurteilung der aeroben Leistungsfähigkeit bei körperlicher Belastung die Gaskinetik auf submaximalen Belastungsstufen eine größere Rolle.<ref name="Dickhuth" /><br />
<br />
=== Respiratorischer Kompensationspunkt (RCP) ===<br />
Der ''respiratorische Kompensationspunkt'' (RCP) bezeichnet den Punkt, ab dem bei zunehmender körperlicher Belastung ein Anstieg der CO<sub>2</sub>-Konzentration in der Atemluft feststellbar ist. Er entspricht somit der subjektiv feststellbaren verstärkten Atmung. Der Grund hierfür ist die zunehmende [[Anaerobe Glykolyse|anaerobe Energiebereitstellung]], die zu einer [[pH-Wert|Ansäuerung]] des Blutes führt. Nach der medizinischen Lehrmeinung wird dadurch die Atmung stimuliert ([[Hyperventilation]]), was zu einem überschießenden Abfall der CO<sub>2</sub>-Konzentration führt.<ref name="Dickhuth" /><ref>Andere Autoren sprechen von einer „zentralen Mitinnervation“, d.&nbsp;h. einer Stimulierung der Sympathicus-Aktivität, die unabhängig von der zur Regulierung des Blut-PH notwendigen CO<sub>2</sub>-Abatmung die Atmungs-Tiefe und -Frequenz deutlich erhöht, vgl. dazu bspw. {{Webarchiv |url=http://www2.uni-jena.de/erzwiss/projekte_2004/martin_laudenbach_kohl/Atemregulation.html |text=''Atemregulation''. |wayback=20121220043435}} Uni Jena.</ref><br />
<br />
Der RCP gibt nicht den Bereich der maximalen Sauerstoffaufnahme an, sondern einen submaximalen Bereich, bei dem eine Belastungsintensität für ungefähr 60–120&nbsp;Minuten aufrechterhalten werden kann (Steady State). Er charakterisiert somit die Langzeitausdauer oder [[Dauerleistungsgrenze]]<ref name="Dickhuth" /> und ist vergleichbar, aber nicht identisch, mit der [[Anaerobe Schwelle|Anaeroben Schwelle]]. Beim RCP werden mögliche Kompensationsmechanismen und Einflussgrößen wie die Pufferkapazität, der Laktatmetabolismus und die vegetative hormonelle Reaktion berücksichtigt. So besteht zwischen RCP und Wettkampfleistung eine engere Beziehung als zur relativen VO<sub>2</sub>max.<ref>{{Literatur |Autor=[[Hans-Hermann Dickhuth|H.H. Dickhuth]], L. Yin, A. Niess, K. Roecker, F.Mayer, H.C. Heitkamp, T. Horstmann |Titel=Ventilatory, lactate-derived and catecholamine thresholds during incremental treadmill running: relationship and reproducibility |Sammelwerk=International Journal of Sports Medicine |Band=20 |Nummer=2 |Datum=1999 |Seiten=122-127}}</ref><br />
<br />
== Anwendungsgebiete ==<br />
Die Spiroergometrie wird heute unter anderem zu folgenden Zwecken eingesetzt:<ref name="Hollmann" /><br />
<br />
* Beurteilung der [[Körperliche Leistungsfähigkeit#Ausdauer|Ausdauerleistungsfähigkeit]]<br /> ''Siehe:'' [[Leistungsdiagnostik]]<br /> Mit Hilfe von Parametern wie zum Beispiel der VO<sub>2</sub>max oder des RCP sind [[Längsschnittstudie|Längs-]] und [[Querschnitt (empirische Forschung)|Querschnittvergleiche]] der Ausdauerleistungsfähigkeit der Testperson möglich.<br />
* Messung des Energiestoffwechsels<br /> ''Siehe:'' [[Indirekte Kalorimetrie]]<br /> Der Energieumsatz und der [[Substrat (Biochemie)|Substratumsatz]] ([[Fettstoffwechsel|Fett-]] und Kohlenhydratstoffwechsel) der Testperson werden anhand von VO<sub>2</sub> und RQ berechnet.<br />
* Untersuchung der Leistungsfähigkeit des Atemsystems<br /> Durch einen Vergleich mit Normwerten können aus den Ergebnissen der Spiroergometrie Rückschlüsse auf die Leistungsfähigkeit des Herz-Lungen-Systems der Testperson gezogen werden.<br />
* [[Eignungstest]]s in der [[Arbeitsmedizin|Arbeits-]], [[Wehrmedizin|Wehr-]], [[Flug- und Raumfahrtmedizin]]<br />
* [[Medizin]]ische Untersuchungen<br />
** Liegt eine krankhaft reduzierte Leistungsfähigkeit vor wie zum Beispiel bei [[Belastungsasthma]], [[Koronare Herzkrankheit|Koronarer Herzkrankheit]], [[Herzinsuffizienz]], [[Aufmerksamkeitsdefizit-/Hyperaktivitätsstörung]], [[arterie]]ller Ruhe- beziehungsweise [[Bluthochdruck|Belastungshochdruck]], [[Idiopathische interstitielle Pneumonie#Respiratorische Bronchiolitis mit interstitieller Lungenerkrankung (RB-ILD) und desquamative interstitielle Pneumonie (DIP)|respiratorische Gasaustauschstörungen]], [[Lungenfunktion#Ventilationsstörungen|obstruktive oder restriktive Ventilationsstörungen]], können weiterhin Hinweise darauf gesucht werden, ob die Limitation kardialen, [[pulmonal]]en oder kardial-pulmonalen Ursprungs ist (siehe auch [[6-Minuten-Gehtest]]).<br />
** [[Präventivmedizin|Präventive]] Untersuchung des Herz-Lungen-Systems<br />
** Effektkontrolle von [[Medikament]]en<br />
** [[Operation (Medizin)|prä- und postoperative]] kardiopulmonale Leistungsbeurteilung<br />
** Leistungsbeurteilung nach längerer [[Bettruhe]]<br />
** Belastungsdosisempfehlungen von Patienten (zum Beispiel im Rahmen von [[Herzsport|Herzgruppen]])<br />
** [[Prognose#Medizin, Zahnmedizin und Tiermedizin|Prognoseabschätzung]] bei Patienten<br />
* [[Gutachter]]liche Leistungsanalyse (zum Beispiel [[versicherungsrecht]]liche Fragen)<br />
* [[Sportwissenschaft|Wissenschaftliche Untersuchungen]]<br />
<br />
== Probleme bei der Messung ==<br />
Die Hyperventilation stellt eine erhebliche Fehlerquelle dar. Wird diese zum Beispiel durch das Anlegen der Atemmaske auf [[emotion]]alem Weg ausgelöst, wird vermehrt CO<sub>2</sub> abgeatmet, was nicht aus dem Stoffwechsel stammt, sondern aus dem Gewebe und dem Blut entnommen wird. Da die O<sub>2</sub>-Aufnahme hingegen durch die Hyperventilation nicht gesteigert wird, vergrößert sich der respiratorische Quotient, was bei der indirekten Kalorimetrie zu einem zu hoch bestimmten Energieumsatz sowie bei der Leistungsdiagnostik zu einem falschen respiratorischen Kompensationspunkt führt.<ref>{{Literatur |Autor=Wildor Hollmann |Titel=Sportmedizin |Verlag=Schattauer |Ort=Stuttgart |Datum=2000 |ISBN=3-7945-1672-9 |Seiten=385}}</ref><br />
<br />
== Weblinks ==<br />
{{Commonscat|Spirometry}}<br />
{{Commonscat|Ergometry}}<br />
* {{DNB-Portal|4137832-5}}<br />
* Birgit Friedmann-Bette: ''[https://www.germanjournalsportsmedicine.com/archive/archive-2011/heft-1/die-spiroergometrie-in-der-sportmedizinischen-leistungsdiagnostik/ Die Spiroergometrie in der sportmedizinischen Leistungsdiagnostik.]'' Abteilung Innere Medizin VII: Sportmedizin, Medizinische Universitätsklinik Heidelberg, Deutsche Zeitschrift für Sportmedizin Jahrgang 62, Nr. 1 (2011)<br />
<br />
== Einzelnachweise ==<br />
<references /><br />
<br />
{{Gesundheitshinweis}}<br />
<br />
{{Normdaten|TYP=s|GND=4137832-5}}<br />
<br />
[[Kategorie:Diagnostisches Verfahren in der Pneumologie]]<br />
[[Kategorie:Apparatives Untersuchungsverfahren]]<br />
[[Kategorie:Sportphysiologie]]<br />
[[Kategorie:Leistungsdiagnostik]]<br />
[[Kategorie:Training (Sport)]]<br />
[[Kategorie:Arbeitsmedizin]]</div>imported>Leyo