Leistungsbeurteilung am Beispiel der Ergometrie in der Arbeitsmedizin – einige kritische Anmerkungen^*

ASU Arbeitsmed Sozialmed Umweltmed 2015; 50: 294–298

Thesen

1.  1. Bei der arbeitsmedizinischen Ergometrie sind grundsätzlich zwei Indikationen zu unterscheiden:

•  a) als „klinische Methode“ zur kontrollierten „Provokation pathologischer Zustände“,
  •  b) als „physiologische Methode“ zur „Feststellung der körper-lichen Leistungsfähigkeit“ (Rutenfranz 1984) bzw. leistungsphysiologische Indikation und präventivmedizinisch-diagnostische Indikation (DGUV 2014, S. 905).

1.  2. Die DGUV-Grundsätze für arbeitsmedizinische Untersuchungen (2014) trennen mit einer Ausnahme nicht eindeutig zwischen diesen beiden Indikationen.

Nachfolgend geht es nur um die leistungsphysiologische Indikation:

1.  3. Zum Feuerwehreinsatz muss nicht mit dem Fahrrad gefahren werden; die physischen Anforderungen sind anders und komplexer als Ergometer-Treten
2.  4. Zum Anforderungsprofil von Feuerwehrleuten gehören physi-sche, psychische und auch gruppendynamische (soziologische) Komponenten. Warum soll sich ein Arzt um die physischen leistungsrelevanten Komponenten kümmern, wenn Psychologen und Soziologen nicht für die psychisch bzw. gruppendynamisch relevanten Komponenten eingeschaltet werden? Sind diese für Erfolg oder Misserfolg eines Einsatzes weniger wichtig?
3.  5. Die komplexe, berufsspezifische Leistungsfähigkeit von gesun-den Feuerwehrleuten kann und sollte nur der erfahrene Vorge-setzte beurteilen. Als Hilfsmittel für die physische Komponente – plausibel auch für den Beurteilten – steht ihm dabei die Prüfstrecke (Einsatzsimulation) zur Verfügung
4.  6. Das Unglück mit der bis heute weit verbreiten Ansicht, man könne mit einem einzigen Ergometrie-Test eine berufliche Leistungsfähigkeit erfassen, begann spätestens 1948 mit der Veröffentlichung des PWC-Tests von Wahlund (1948): „Determination of physical working capacity“.
5. Die über klinisch-gesundheitliche Aspekte hinausgehende berufsspezifische physische Leistungsfähigkeit kann und sollte daher gar nicht vom Betriebsarzt beurteilt werden. Gesundheit-liche Bedenken haben sich – anders als bei der sozialmedizini-schen Begutachtung – auf die rein medizinischen Aspekte zu beschränken. Nur wenn eine auffallend niedrige ergometrische Leistungsfähigkeit krankheitsbedingt ist, gehören weitere Konsequenzen in die Hand des Arztes.

Begründungen

Zu Komplexität und Spezifität körperlicher Tätigkeiten

Für das Leistungsniveau sind viele Persönlichkeitsmerkmale relevant, die zunächst in die folgenden drei Kategorien eingeteilt werden können:

1.  1. Physische Persönlichkeitsmerkmale,
2.  2. Psychische Persönlichkeitsmerkmale,
3.  3. Soziale Persönlichkeitsmerkmale.

In jeder Kategorie gibt es eine Vielzahl leistungsrelevanter Persönlichkeitsmerkmale mit Kompensationsmöglichkeiten.

Die physischen Persönlichkeitsmerkmale werden üblicherweise in fünf Kategorien eingeteilt:

1.  1. Koordination/Geschicklichkeit,
2.  2. Ausdauer,
3.  3. Kraft,
4.  4. Schnelligkeit,
5.  5. Beweglichkeit.

Diese Merkmale lassen sich je nach Anforderungsprofil weiter dif-ferenzieren; sie können untereinander kompensierend, potenzierend bzw. positiv/negativ verknüpft sein. Daraus resultiert, dass eine be-rufliche Leistungsfähigkeit stets eine aufgabenspezifische ist. Diese muss entsprechend erlernt sowie in Übung gehalten werden. Beson-ders anschaulich wird dies bei Musikern, deren musikalisch-motorische Leistungsfähigkeit Instrumenten-spezifisch ist. Dies gilt auch für die ergometrische Leistungsfähigkeit, die Ergometer-spezifisch ist. Mit Fahrrad-, Laufband- und Drehkurbelergometer erfasst man unterschiedliche maximale Leistungen, und bei Fahrradergometrie spielt es eine Rolle, ob sie im Sitzen oder im Liegen durchgeführt wird.

Aus dieser Komplexität resultiert die Spezifität beruflichen Leistens und daraus ergeben sich viele berufliche Leistungsfähigkeiten. Zahlreiche leistungsrelevante Persönlichkeitsmerkmale sind dabei notwendig, ein einziges Merkmal kann daher nicht hinreichend sein (Ausnahme: Absolutes Ausschlusskriterium ohne Möglichkeit einer Kompensation).

Wegen dieser Komplexität und Spezifität körperlichen Leistens gibt es keine generelle, testbare „körperliche Leistungsfähigkeit“. Dieser Begriff ist lediglich als Oberbegriff für eine Kategorisierung geeignet. Man sollte daher in konkrete Leistungsfähigkeit (= berufs-spezifische Leistungsfähigkeit) und abstrakte Leistungsfähigkeit (Test-Leistungsfähigkeit) unterscheiden.

Zur Überprüfung einer „körperlichen Leistungsfähigkeit“

Wegen dieser Komplexität und Spezifität der körperlichen Leistungs-fähigkeiten kann die allgemeine „körperliche Leistungsfähigkeit“ nicht mit einem einzigen Test erfasst werden. Dies gilt auch für eine berufsspezifische, konkrete Leistungsfähigkeit, es sei denn, man er-fasst die Leistungsfähigkeit am Arbeitsplatz oder in Simulationssyste-men, wenn diese eine berufliche Anforderung realitätsnah abbilden. Wenn man von einer ergometrischen Leistungsfähigkeit auf die berufliche schließt, müssen zwangsläufig erhebliche Transferverluste ein-treten, wodurch die Validität der egometrischen Leistungsfähigkeit hinsichtlich der beruflichen Leistungsfähigkeit sehr begrenzt ist.

Insofern wird der damaligen Feststellung von Rutenfranz nachdrücklich widersprochen: „In der Arbeitsmedizin dient die Ergometrie … im wesentlichen der Feststellung der körperlichen Leistungsfähigkeit“. Dabei übernimmt der untersuchende Arzt „die Garantie, daß die von ihm mit Hilfe der Ergometrie untersuchte Person in der Lage ist, … seine Arbeit noch sicher auszuführen“ (Rutenfranz 1984). Diese Garantiezusage anhand einer Ergometrie ist wegen Komplexität und Spezifität beruflichen Leistens widersinnig und nicht einlösbar. Nicht ohne Grund werden für anspruchsvolle Tätigkeiten aufwendige Simulatoren (z. B. für Fahrzeuge verschiedenster Art) eingesetzt. Ein Pilot muss nicht Ergometer-fit sein, sondern Cockpit-fit, und dazwischen liegen Welten.

Das Unglück mit dem Testen der „körperlichen Leistungs-fähigkeit“

Dies begann spätestens mit Wahlund (1948) und seiner Veröffentlichung über „Determination of physical working capacity“. Dieser Titel suggeriert bis heute, dass es eine generelle, messbare körperliche Leistungsfähigkeit gäbe, die mit einem einzigen Test (PWC-Ergometrie) zu messen sei. Daraus resultiert ein Dilemma der Ergo-metrie bis heute: Weder mit Werten für Watt, noch mit Werten für maximale Sauerstoffaufnahme oder Laktatschwellen kann man eine generelle körperliche Leistungsfähigkeit erfassen. Man erhält zwar harte Daten, die jedoch für eine berufliche Realität aus den zuvor genannten Gründen nicht valide sind.

Konsequenzen für die arbeitsmedizinische Ergometrie

1.  1. Empfehlungen für die arbeitsmedizinische Ergometrie sollten klar trennen zwischen der 1. leistungsphysiologischen Indikation und 2. der präventivmedizinisch-diagnostischen Indikation (DGUV 2014).
2.  2. Für die Beurteilung einer beruflichen Leistungsfähigkeit fehlt der Ergometrie eine genügende Validität. Valide sind die Leistung am Arbeitsplatz bzw. im realitätsnahen Simulator.
3.  3. Während die präventivmedizinisch-diagnostische Indikation zweifelsfrei eine ärztliche Aufgabe darstellt, wird dies für die leistungsphysiologische Indikation ausdrücklich in Frage gestellt (Ausnahme: s. Nr. 4). Die berufliche Leistungsfähigkeit eines gesunden Menschen zu beurteilen, ist keine betriebsärztliche Aufgabe, dies sollte Aufgabe des Arbeitgebers sein.
4.  4. Eine auffallend niedrige ergometrische Leistungsfähigkeit kann aber ein Hinweis auf verschiedene Erkrankungen (nicht nur des Herz-Kreislaufsystems) sein. Aber nur, wenn diese Erkrankungen nachgewiesen sind, sollten ärztliche Konsequenzen folgen.
5.  5. Eine auffallend niedrige ergometrische Leistungsfähigkeit ohne Nachweis verursachender Erkrankungen könnte – im Einverneh-men mit dem Betroffenen – Anlass geben, dies dem Betrieb zu melden, der dann die berufliche Leistungsfähigkeit prüft und ggf. geeignete Maßnahmen ergreift. Es ist ein Unding, dass Ärzte bei Feuerwehrleuten nur wegen unzureichender ergometrischer Leistungsfähigkeit dauernde gesundheitliche (sic!) Bedenken attestierten. Im Zweifelsfall sollte die Leistungsfähigkeit auf der Prüfstrecke (Simulation) und nicht die ärztliche Ergometrie entscheiden (Vogelsang u. Ulmer 1986). Dies liegt vor allem auch daran, dass dabei Kompensationsmechanismen (spezielle Erfahrung und geschicktere Motorik) berücksichtigt werden.
6.  6. Die präventivmedizinisch-diagnostische Indikation gehört ohne Zweifel in die Hand des Betriebsarztes. Dabei setzen brauchbare Herz-Kreislauf-Indikatoren allerdings eine arbeitsmedizinische Ergometrie im submaximalen Bereich voraus; hier vermutet der Autor als Physiologe Defizite, die jedoch nicht mehr zum Thema gehören.

Ergometrie in den 45 BG-Grundsätzen der DGUV

Übersicht

1.  1. In 10 der 45 DGUV-Grundsätze wird auf einen Anhang A 2 Bezug genommen. Darin wird zwischen der leistungsphysiologischen Indikation und der präventivmedizinisch-diagnostischen Indikation differenziert, allerdings mit dem ausdrücklichen Hinweis, dass beide „erfasst und beurteilt werden“ sollten (DGUV, S. 905). Allerdings wird als Aufgabe der leistungsphysiologischen Indikation ausgeführt, „die Leistungsfähigkeit des Herz-Kreislauf-Systems zu ermitteln“, wenn am Arbeitsplatz „körperliche Arbeit mit relativ hohen Belastungen anfallen. Das Ergebnis der Ergometrie kann jedoch nicht die alleinige Grundlage der Beurteilung sein“ (S. 899). Ferner heißt es: „Abweichungen um mehr als 20 % sind nicht mehr normal und sprechen u. a. für einen Trainingsmangel oder Störungen im Herz-Kreislauf-System. Es ist jedoch auch daran zu denken, dass diese eingeschränkte ergometrische Leistungsfähigkeit nicht unbedingt auf eine Erkrankung oder Leistungsminderung des kardio-zirkulatorischen Systems zurückzuführen ist, sondern hierfür auch Adipositas, Krankheiten des Bewegungsapparates, internistische Erkrankungen oder unzureichende Mitarbeit des Probanden ursächlich sein kann“ (S. 908).
2.  2. Die Differenzierung zwischen den beiden Indikationen ist explizit jedoch nur in einem Grundsatz zu finden: G 26 (Atemschutzgeräte). Dort heißt es „Ergometrie unter leistungsphysiologischer Indikation gemäß Anhang 2“ mit zugehörigen PWC-Sollwerten (S. 394). Dauernde gesundheitliche Bedenken sind beim G 26 aber nur zu attestieren bei Personen mit „allgemeiner Körperschwäche“ sowie mit „Erkrankung oder Veränderungen des Herzens oder des Kreislaufs mit Einschränkungen der Leistungs- oder Regulationsfähigkeit, z. B. Zustand nach Herzinfarkt, Blutdruckveränderungen stärkeren Grades“ (S. 396). Die zugehörige präventivmedizinisch-diagnostische Indikation wird allerdings im Gegensatz zur leistungsphysiologischen nicht genannt. PWC-Mindestwerte gehören nicht zu den Ausschlusskriterien.
3.  3. Die Empfehlungen von Ergometrie in den DGUV-Grundsätzen lassen sich wie folgt systematisieren:

• Untersuchungen im Falle chemischer Einwirkungen ( Tabelle 1)
  • Sonstige Anlässe ( Tabelle 2).

Kommentare

Es fällt schwer, bei einer Gegenüberstellung von Empfehlungen zur Ergometrie in den Tabellen 1 und 2 und auch mit dem Anhang A 2 in dem Wirrwarr unterschiedlicher Formulierungen eine nachvollziehbare Systematik zu finden. Dies ist umso bedauerlicher, weil die Attestierung dauernder gesundheitlicher Bedenken gerade bei älteren Arbeitnehmern einschneidende Konsequenzen für deren Lebensschicksal haben kann.

1.  1. Zum Anhang A 2

• Begrüßenswert ist die Nennung beider Indikationen, es bleibt aber rätselhaft, warum nur im G 26 hierzu eindeutig Bezug genommen wird – wenn auch nur einseitig für die leistungsphysiologische Indikation. So begrüßenswert der aufgeführte Begriff „ergometrische Leistungsfähigkeit“ und die exemplarische Nennung der damit zusammenhängenden Einflussgrößen sind (S. 908), so inkonsequent ist es dann, im A 2 Watt-bezogene PWC-Referenzwerte für die „Ermittlung der maximalen Leistungsfähigkeit“ aufzuführen, auch wenn eingeschränkt wird: „diese muss nicht zwingend mit den Leistungsanforderungen am Arbeitsplatz über-einstimmen“ (S. 905). – Für den Anwender der Ergometrie-bezo-genen Grundsätze ist ein weiterer, wichtiger Hinweis enthalten, nämlich darauf, dass eine auffallend erniedrigte ergometrische Leistungsfähigkeit „nicht unbedingt auf eine Erkrankung oder Leistungsminderung des kardiozirkulatorischen Systems zurückzuführen ist“ (S. 908). Da aber die Ergebnisse der beiden Indikationen beurteilt werden sollten (S. 905) ist zu schlussfolgern, dass erniedrige PWC-Werte nur dann relevant sind, wenn Sie Symptom einer Störung im „kardiozirkulatorischen System“ sind (oder einer andere Erkrankung – was allerdings meistens nicht erwähnt wird). Nur dann können sie Anlass geben, gesundheitliche Bedenken zu attestieren.

1. Dabei könnte aus den Indikationen zur Ergometrie mit Bezug zu körperlich belastenden Tätigkeiten (G 26, G 41) sowie aus dem unscharfen Begriff „Körperschwäche (G 21, G 31) und den Referenzwerten für PWC-Mindestleistungen fälschlicherweise geschlussfolgert werden, dass diese auch leistungsphysiologisch zu handhaben seien. Dies ist aber bei genauer Textanalyse nicht der Fall.
2.  2. Zu den Grundsätzen mit Bezug zu chemischen Einwirkungen gemäß Tabelle 1

• In Tabelle 1 wird mit den unterschiedlichsten Formulierungen wohl der gleiche Sachverhalt für die Attestierung dauernder ge-sundheitlicher Bedenken beschrieben – oder handelt es sich doch um verschiedene Krankheitszustände und wenn ja, warum verschieden bei den 4 chemischen Einwirkungen? In allen 4 Fällen wird ohne Präzisierung Bezug zum A 2, d. h. zu beiden Indikationen genommen. Was haben denn die im A 2 genannten PWC-Mindestwerte in Watt mit dem chemischen Expositionsspektrum der 4 Grundsätze (Tabelle 1) zu tun und warum beim G 11 „nur in unklaren Fällen“? Widersprüchlich ist auch, dass gemäß A 2 zwar auch die leistungsphysiologische Indikation zu beurteilen ist, jedoch bei der Auflistung für die Attestierung dauernder gesundheitlicher Bedenken unberücksichtigt bleibt. Dieser Widerspruch lässt sich dadurch auflösen, dass im Falle verminderter PWC-Leistungsfähigkeit diese nur dann relevant ist, wenn sie auf eine zu diagnostizierende Grundkrankheit hinweist.

1.  3. Zu den sonstigen Grundsätzen gemäß Tabelle 2

• Beim G 26 wird nur die leistungsphysiologische Indikation aufgeführt, es sollen aber Erkrankungen des Herzens … oder der Kreislaufs …“ bezüglich gesundheitlicher Bedenken beurteilt werden. Bei den übrigen 5 Grundsätzen der Tabelle 2 stellt sich die Frage, warum mit dem Bezug zum A 2 die leistungsphysiologische Indikation impliziert wird (beim G 41 mit Einschränkung). Was haben denn die Einwirkungen Hitze, Kälte, Überdruck und O2-reduzierte Umgebung mit besonderen leistungsphysiologischen Anforderungen am Arbeitsplatz zu tun?

1. Die bei genauer Betrachtung uneinheitlichen Formulierungen zu Kriterien für dauernde gesundheitliche Bedenken werfen die gleichen Fragen wie zu Tabelle 1 auf. Gemäß A 2 ist die leistungs-physiologische Indikation zu berücksichtigen aber wie und warum denn? Im A 2 werden PWC-Mindestwerte in Watt genannt, bei den Kriterien für dauernde gesundheitliche Bedenken tauchen diese aber nicht mehr auf. Zu diesem Widerspruch siehe auch Nr. 2.

Fazit

Hinsichtlich der Ergometrie weisen die DGUV-Grundsätze zahlreiche Ungereimtheiten auf. Aus leistungsphysiologischer Sicht und bei genauer Interpretation der DGUV-Formulierungen gibt es keine Rechtfertigung dafür, allein aufgrund ergometrischer PWC-Leistungswerte dauernde gesundheitliche Bedenken zu attestieren. Nur dann, wenn sich im Anschluss an eine auffallend niedrige ergometrische Leistungsfähigkeit eine verursachende Krankheit (und nicht nur des Herz-Kreislauf-Systems) herausstellt, dürfte dies Anlass zur Attestierung dauernder gesundheitlicher Bedenken geben. Schließlich wird bei allen aufgelisteten Anlässen für dauernde gesundheitliche Bedenken der genannten 10 DGUV Grundsätze (Auszug in den Tabellen 1 und 2) ausdrücklich Bezug auf Krankheiten bzw. Störungen genommen und nicht auf die ergometrische Leistungsfähigkeit.

Aus leistungsphysiologischer Sicht kann die von Rutenfranz (1984) postulierte Garantie aus prinzipiellen Gründen nicht gewährleistet werden. Der Betriebsarzt kann anhand seiner Ergometrie hinsichtlich der „körperlichen Leistungsfähigkeit“ keine „Garantie“ dafür übernehmen, „dass die von ihm mit Hilfe der Ergometrie untersuchte Person in der Lage ist, … seine Arbeit noch sicher auszuführen“ (Rutenfranz 1984). Gemäß den Ausführungen der DGUV-Grundsätze wird dies auch nicht von ihm verlangt.

Letztlich ist zu bedauern, dass über Testsensitivität und Testspezifität beider Ergometrie-Indikationen auch nach Jahrzehnten keine Daten vorliegen. Der DGUV-Sachbearbeiter teilte dem Autor hierzu mit (Pällmann 2013): „Sensitivität und Spezifität zu einzelnen diagnostischen Methoden, die in den Grundsätzen genannt werden, wurden bisher nicht systematisch erhoben. Nur zu vereinzelten Tests gibt es hierzu Studien (z. B. NMP22 im DGUV Grundsatz G 33)“. Dies ist auch deshalb bedauerlich, weil bei niedriger Inzidenz der Prozentsatz falsch positiver Entscheidungen größer als derjenige richtig positiver Entscheidungen ausfallen kann.

Mögen diese Überlegungen Betriebsärzte ermuntern, zum Wohle ihrer Probanden in Zweifelsfällen ihre nicht eingeschränkte ärztliche Handlungsfreiheit (vgl. DGUV 2014, S. 20) anstelle eines Wattformalismus einzusetzen.

Literatur

DGUV (Hrsg.): DGUV-Grundsätze für arbeitsmedizinische Untersuchungen, 6. Aufl. Stuttgart: Gentner, 2014.

Pällmann U: Antwortschreiben an den Autor vom 11.04.2013. St. Augustin: DGUV, 2013.

Rutenfranz J: Ergometrische Methoden zur Bestimmung der körperlichen Leistungs-fähigkeit. In: Konietzko H, Schuckmann F (Hrsg.): Verhandlungen der Deutschen Gesellschaft für Arbeitsmedizin. 24. Jahrestagung in Mainz. Teil III, Stuttgart: Gentner, 1984, S. 37–52.

Ulmer H-V: Sinn und Grenzen der Ergometrie im Hinblick auf Vorschriften für arbeitsmedizinische Vorsorgeuntersuchungen (BG-Grundsätze, Klima-Bergverord-nung) (Vortrag). In: Bolt HM, Piekarski C, Rutenfranz J (Hrsg.): Verhandlungen der Deutschen Gesellschaft für Arbeitsmedizin, 25. Jahrestagung. Stuttgart: Gentner, 1985, S. 55–59.

Ulmer H-V: Arbeitsphysiologische Betrachtungen zur sogenannten „körperlichen Leistungsfähigkeit“ – ein überholtes Paradigma! ( www.uni-mainz.de/FB/Sport/physio/pdffiles/320arbeitsphys.pdf ).

Ulmer H-V: Zur Problematik der arbeitsmedizinischen Leistungsdiagnostik. In: Hofmann F, Kralj N (Hrsg.): Handbuch der betriebsärztlichen Praxis (Loseblatt-werk). Kap. 10: Untersuchungsmethoden, 10.1.1, Landsberg, ecomed, 2003, S. 1–16 ( www.uni-mainz.de/FB/Sport/physio/pdffiles/365.pdf ).

Vogelsang H-C, Ulmer H-V: Zur Notwendigkeit einer ausreichenden körperlichen Leistungsfähigkeit bei Atemschutzgeräteträgern der Feuerwehren. Zbl Arbeitsmed 1986; 36: 197–203.

Wahlund H (1948): Determination of physical working capacity. Acta Med Scand 1948; Suppl. 215.

Verfasser

Prof. i. R. Dr. med. Hans-Volkhart Ulmer

Institut für Sportwissenschaft der Johannes Gutenberg-Universität Mainz

Albert-Schweitzer-Straße 22, 55128 Mainz

ulmer@uni-mainz.de