In dieser Ausgabe der VO2 Master Series interviewt Leistungscoach Sean Seale Dr. Andrew Sellars, Mitbegründer von VO2 Master, darüber, was genau Spirometrie ist und warum sie für Stoffwechseltests so wichtig ist.
Lesen Sie unten den vollständigen Wortlaut ihres Gesprächs nach.
Sean Seale: Was ist Spirometrie und warum ist sie für Stoffwechseluntersuchungen wichtig?
Dr. Sellars: Die Spirometrie ist einfach eine Messung der Lungenfunktion. Es gibt eine Reihe von Lungenfunktionstests, die wir im Labor und im medizinischen Bereich durchführen können. Bei der Spirometrie handelt es sich im Grunde um eine grundlegende Messung der Volumina und des Luftstroms in die und aus der Lunge in einem einzigen Test.
Bei einem solchen Test werden in diesen Berichten in der Regel zahlreiche Kennzahlen aufgeführt, je nachdem, welches Gerät Sie verwenden. Auf welche Kennzahlen sollten wir uns also konzentrieren?
Zu den gängigsten Messgrößen gehört die Atemvolumengröße – diese wird in der Regel als forcierte Vitalkapazität (FVC) bezeichnet.
Bei einem einfacheren Spirometer wird jedoch meist das FEV6 gemessen – das forcierte Exspirationsvolumen, das man innerhalb von sechs Sekunden ausatmen kann. Und dies gilt nachweislich als sehr gute Annäherung an die Vitalkapazität, also die Gesamtmenge an Luft, die man durch die Lunge befördern kann.
Die andere Messgröße ist das FEV1, also das forcierte Exspirationsvolumen in der ersten Sekunde des Ausatmens, das den größten Teil der Luft ausmacht, die man bei einer kräftigen Beschleunigung ausatmet.
Um dies zu quantifizieren, werden diese beiden Werte häufig im Verhältnis zueinander angegeben – FEV1 zu FEV6 –, woraus sich ein prozentualer oder dezimaler Wert für das Volumen ergibt. Dieser Wert gibt an, wie viel Luft Sie in der ersten Sekunde im Vergleich zu Ihrem Gesamtvolumen ausatmen können.
FVC und FEV werden oft synonym verwendet. Wie lässt sich also der Wert dieses Tests beurteilen? Wie ist er zu interpretieren?
Bei diesem Test wird ein Sportler oder Patient angewiesen, so tief wie möglich einzuatmen und dann so kräftig wie möglich so lange wie möglich auszuatmen, bis kein Luftstrom mehr zu spüren ist.
Sensoren in Medizinqualität erfassen selbst geringe Durchflussmengen sehr genau. Daher fallen die damit ermittelten FPC-Werte tendenziell etwas höher aus. Was jedoch das FE6 betrifft – selbst einfache, kleine Handspirometer leisten sehr gute Arbeit bei der genauen und wiederholten Messung.
Die meisten Sportler werden, wenn sie dies wiederholt tun, bereits nach den ersten zwei oder drei Atemzügen besser, da sie lernen, wie man kräftig ausatmet.
Die meisten Menschen tun das im Alltag nie – einmal so tief wie möglich einzuatmen und dann so fest wie möglich auszuatmen.
Aber so wird der Test nun einmal durchgeführt.
Man atmet einmal so tief wie möglich ein und atmet dann so kräftig wie möglich aus, solange man kann, bis kein Luftstrom mehr zu spüren ist. Dann macht man eine Pause und wiederholt die Übung.
Was Sie anstreben, sind die höchsten Werte, und Sie legen Wert auf Wiederholbarkeit. Wenn Sie zwei maximale Tests haben und diese exakt übereinstimmen, wissen Sie, dass Sie tatsächlich ein genaues und valides Ergebnis erhalten haben.
Wenn man die FEV6- und FEV1-Werte ermittelt hat, womit vergleicht man diese Zahlen dann, um festzustellen, ob sie für eine bestimmte Person gut, schlecht oder durchschnittlich sind?
Es gibt normierte Diagramme.
Denken Sie daran, dass Ihre Lungen ein Dreieck bilden. Je größer Sie sind, desto größer ist das Dreieck und desto größer sind die Volumina.
Der FEV6-Wert steht also in sehr engem Zusammenhang mit der Körpergröße.
Eine kleinere Person hat ein kleineres Dreieck und kleinere Lungen. Sie hat einen geringeren FEV6-Wert.
Je größer man ist, desto höher ist der zu erwartende FEV6-Wert.
Wir wissen, dass sich dies durch Training verbessern lässt, denn es hängt auch davon ab, wie viel Zwerchfellbewegung und wie viel Bewegung der Zwischenrippen- und Rippen-Wirbel-Gelenke Sie erreichen können – also von den Winkeln und der Bewegung der Rippen zueinander sowie davon, wie die Rippen an der Wirbelsäule ansetzen.
Das sind die vier Hauptfaktoren, die das FEV6 beeinflussen: Körpergröße, kustovertebrale Bewegung, interkostale Bewegung und Zwerchfellbewegung.
Können Sie uns etwas mehr über den FEV1-Wert erzählen? Vergleichen wir diesen Wert auch mit den normierten Diagrammen?
Das tun wir zwar, allerdings gibt es eine enorme Bandbreite an Werten, die man bei der FEV1 beobachten kann.
Der FEV1-Wert ist also tatsächlich ein besserer Maßstab für die Funktion der Muskulatur und die Fähigkeit, Luft kräftig auszuatmen.
Die größte Einschränkung bei einem gesunden Menschen ist die Größe seiner Atemwege. Daher können kleinere Menschen, wie bereits erwähnt, nicht so viel Luft ausatmen wie größere Menschen.
Es kommt wirklich auf die Größe der Luftröhre an – das ist der engste Abschnitt der Atemwege.
Das bedeutet, dass Menschen mit einem breiten, kräftigen Hals und einer großen Luftröhre sehr schnell sehr viel Luft ausatmen können. Wenn Sie kleiner, jünger oder zierlicher sind, haben Sie eine schmalere Luftröhre und können in dieser ersten Sekunde nicht so viel Luft ausatmen.
Was das Verhältnis zwischen diesen beiden Werten angeht, finden Sie in den normalisierten Diagrammen die Werte, die Sie für verschiedene demografische Gruppen und Personen unterschiedlicher Statur sehen möchten. Je nach verwendetem Spirometer sind diese Datentabellen und Diagramme oft sogar direkt in die Apps integriert, sodass Ihnen nach Eingabe Ihrer persönlichen Daten die Durchschnittswerte für Ihre Körpergröße, Statur, Ihr Alter, Ihr Geschlecht und weitere Merkmale angezeigt werden und Sie sehen können, wie Sie im Vergleich dazu abschneiden.
Diese Werte können je nach Größe, Alter und Körpergröße der getesteten Person stark variieren, da das Verhältnis von FEV1 zu FEV6 mit zunehmendem Alter abnimmt.
Es gibt jedoch einen noch deutlicheren Unterschied zwischen trainierten und untrainierten Menschen.
Daher weisen sportlich trainierte Menschen, die bei verschiedenen Trainingsformen – sei es Radfahren, Laufen, Rudern oder eine andere Ausdauersportart – kräftig atmen, höhere FEV1-Werte auf, da sie die nötige Muskulatur entwickelt haben, um Luft kräftiger auszuatmen.
Wir stellen Unterschiede zwischen 5 % und 10 % bei den Werten der Verhältnisse zwischen trainierten und untrainierten Personen aller Altersgruppen fest.
Und bei älteren, sportlich trainierten Menschen ist der Leistungsabfall geringer, wenn sie auch noch in ihren 50ern, 60ern und sogar 70ern weiter trainieren.
Bei Ungeübten habe ich bisher 100 % des Durchschnittswerts für ihre Körpergröße als Ausgangsbasis herangezogen. Bei Sportlern und Trainierten habe ich hingegen 110 % zugrunde gelegt. Jemand, der trainiert ist und weniger als 110 % des für seine Körpergröße erwarteten Werts erreicht, würde ich also als in seiner Leistungsfähigkeit leicht eingeschränkt einstufen. Ist das verständlich?
Das deckt sich mit der Fachliteratur. Es gibt einige sehr gute Studien, die dies belegen. Bei den meisten handelt es sich um relativ kleine Studien – mit einigen hundert Teilnehmern; eine davon umfasste etwa 1.000 Personen. Aber diese 10-prozentige Differenz in der Erwartung, dass Ihre Sportler 10 Prozent besser als der Durchschnitt sind, stimmt ziemlich genau mit den Ergebnissen der Studien überein.
