Zunächst bittet die Arbeitsgruppe um Entschuldigung für die erheblich verzögerte Rückmeldung zu den eingegangenen Kommentaren zur Veröffentlichung in ASU 12/2017. Auslöser waren unter anderem verschiedene Ereignisse, die jeweils unvorhersehbar eintraten und die abschließende Bearbeitung immer wieder behinderten.
Die „Arbeitsgruppe Leitfaden Ergometrie“ im Ausschuss Arbeitsmedizin der Gesetzlichen Unfallversicherung hat den „Leitfaden Ergometrie“, auf den sich derzeit zahlreiche DGUV Grundsätze beziehen, überarbeitet. Die Ergometrie stellt ein seit vielen Jahren in der Arbeitsmedizin etabliertes Untersuchungsverfahren dar. Diskussionen über Indikation und Wertigkeit der Ergometrie in der arbeitsmedizinischen Vorsorge und für die Beurteilung der beruflichen Eignung sind nach wie vor ein wichtiges Thema und fokussieren häufig auf Tätigkeiten mit hoher physischer Beanspruchung wie zum Beispiel bei Feuerwehrbeschäftigten – im Rahmen der unmittelbaren Brandbekämpfung („fire-fighting“) einschließlich der Personenrettung – und Berufstauchern. Diese auf spezielle Berufsgruppen fokussierten Diskussionen zur belastungsspezifischen Indikationsstellung sind primär in einzelnen Arbeitskreisen für die Erarbeitung der zukünftigen DGUV Empfehlungen zu führen und sind daher nicht originär Gegenstand des Leitfadens Ergometrie.
Die präventiv-diagnostische Indikation für eine Ergometrie
Im Rahmen der arbeitsmedizinischen Vorsorge nach der Verordnung zur arbeitsmedizinischen Vorsorge (ArbMedVV) kommt Betriebsärztinnen oder Betriebsärzten häufiger eine Lotsenfunktion bei der Früherkennung von bis dahin nicht erkannten oder unterschätzten Erkrankungen, auch und gerade im Bereich des Herz-Kreislauf-Systems, zu. Für viele Menschen mit körperlich belastenden Tätigkeiten stellt die arbeitsmedizinische Vorsorge auch einen regelmäßigen Kontakt zu ärztlicher Kompetenz dar. Neben der obligat durchzuführenden arbeitsmedizinischen Beratung kann die Durchführung einer Ergometrie Hinweise auf das Vorliegen kardiovaskulärer Erkrankungen geben. Mittels Belastungsuntersuchung können eine bradykarde oder auch überschießende tachykarde Herzfrequenz Hinweise auf eine Erkrankung geben (Schulz et al. 2017). Ein latenter Bluthochdruck kann unter Belastung manifest und in der Folge weiterführender ärztlicher Diagnostik und Therapie unterzogen werden.
Bei in Ruhe unauffälligen Befunden können unentdeckte Krankheiten vorliegen, die bei EKG-Beurteilung nach den neuen internationalen Kriterien (Löllgen et al. 2010, 2015; Sharma et al. 2017) und digitaler Erfassung sowie softwaregesteuerter Interpretation entdeckt werden können (z.B. strukturelle Herzmuskelerkrankungen oder elektrophysiologische Herzkrankheiten). Es gibt inzwischen EKG-Geräte, die eine solche Beurteilung durch eine Software zuverlässig unterstützen.
Eine methodisch richtig durchgeführte Ergometrie mit EKG-Aufzeichnung ist im medizinischen Alltag eine bewährte Untersuchungsmethode, um möglichen Hinweisen auf das Vorliegen einer Herz-Kreislauf-Erkrankung nachzugehen (Klingenheben et al. 2018). Dies gilt insbesondere für den Arbeitsalltag der allermeisten arbeitsmedizinisch tätigen Kolleginnen und Kollegen. Dass bei entsprechenden Hinweisen und bei einer bereits bekannten Erkrankung weiterführende diagnostische Untersuchungsmethoden in Abstimmung mit anderen Fachärztinnen und -ärzten zur Verfügung stehen (wie zum Beispiel: Spiroergometrie, Langzeit-EKG, Myokard-Perfusions-SPECT, Stress-Perfusions-MRT, Dobutamin-Stress-MRT usw.), ist allgemein anerkannt und konform mit den angesprochenen Leitlinien (ESH 2013; ESC 2016; ACC 2017).
Leistungsuntersuchung mittels Ergometrie
Die körperliche Leistungsfähigkeit ist von der aufzunehmenden Menge an Sauerstoff abhängig. Die Spiroergometrie bietet die Möglichkeit, diesen Parameter zu bestimmen und eine Aussage (physiologisch wie auch pathophysiologisch) hinsichtlich des Zusammenwirkens von Muskulatur, Herz-Kreislauf-System und Lunge zu treffen. Ob die Sauerstoffaufnahme ein geeigneter und/oder alleiniger Parameter in Bezug auf die Bestimmung und Einschätzung der maximalen Leistungsfähigkeit darstellt, sollte kritisch diskutiert werden. So korrelieren unter linearen Belastungssteigerungen nahezu alle physiologischen Parameter miteinander (Åstrand et al. 2003). Aus dieser grundlegenden physiologischen Annahme ergibt sich ein enger Zusammenhang zwischen einer hohen Sauerstoffaufnahme und der Leistung auf dem (Fahrrad-)Ergometer (Watt) und/oder der Herzfrequenz. Die Messung der Sauerstoffaufnahme ist im arbeitsmedizinischen Handlungsfeld ein zusätzlicher Parameter, der in Bezug auf eine Dauerleistungsgrenze aber noch weiter untersucht werden muss. Hier ergeben sich momentan deutliche Unterschiede (bisherige Studien und Vorgaben fordern, dass der O2-Verbrauch 30–35 % der VO2max bei einem Arbeitsumfang von 480 Minuten nicht überschreiten sollte (Rutenfranz 1976; Jorgensen 1985; Ilmarinen et al. 1991). Neuere Daten zeigen, dass Dauerbelastungen von 35–50 % der individuellen VO2max toleriert werden (Dube et al. 2015; Taylor et al. 2015; Preisser et al. 2016). Bei ausreichenden Pausen oder kürzeren Arbeitszeiten kann ein Grenzwert von 45 % der VO2max toleriert werden (Wu u. Wang, 2002). Zusätzlich fehlt größtenteils die Kenntnis über die Sauerstoffaufnahme in einzelnen Berufsgruppen. Auch ohne Messung der Sauerstoffaufnahme ist eine für die Fragestellung ausreichende Einschätzung der körperlichen Leistungsfähigkeit mittels einer Ergometrie möglich.
Eine adäquate individuelle Trainingsberatung sollte nicht auf Basis eines einzelnen Messparameters (Sauerstoffaufnahme/Fahrradergometrie) durchgeführt werden und überschreitet die Möglichkeiten der arbeitsmedizinischen Praxis. Grundlegende Aussagen auf Basis der maximalen Herzfrequenz und des erreichten Wattwertes sollten für eine erste orientierende Beratung ausreichend sein. Eine individuelle Trainingsberatung fällt heute in den Aufgabenbereich von Sportmedizinern und Sportwissenschaftlern und sollte von diesen Spezialisten durchgeführt werden. Gleichwohl kann auf der Grundlage der im Rahmen der Arbeitsmedizin durchgeführten Ergometrie zu Möglichkeiten des Ausdauertrainings beraten werden.
Die Größen PWC150/170 sind seit Jahrzehnten in der Belastungsuntersuchung eingeführt und werden bis heute weiter wissenschaftlich untersucht (Rutenfranz et al. 1976; Finger et al. 2013, 2014, 2019). Die PWC-Werte (150/170) sollen im arbeitsmedizinischen Alltag als Mindestanforderung interpretiert werden, die im Einzelfall Abweichungen zum maximalen Sollwert aufweisen kann. In jedem Fall ist die PWC, insbesondere mit Intra- oder Extrapolation, mit Vorsicht zu betrachten. Die originalen Messdaten sind in jedem Fall vorzuziehen.
Die im Leitfaden Ergometrie aufgeführten Referenzwerte nach Reiterer et al. (1975) stellen Hinweise zur Beurteilung der körperlichen Belastung dar und haben sich seit vielen Jahren in Deutschland und Österreich anhand einer einfach abzulesenden Tabelle bewährt. Die in der ursprünglichen Studie (Astilla et al. 1972) untersuchten Personen waren normaltrainiert und wurden aus der allgemeinen Bevölkerung rekrutiert. Eingeschlossen waren körperlich arbeitende Fabrikarbeiterinnen und -arbeiter wie auch Angestellte mit mehr sitzender Tätigkeit. Die Referenzwerte nach Reiterer et al. (1976), stellen neben anderen Referenzwerten (Jones et al. 1988; Wassermann et al. 2012; Gläser et al. 2013; Heblich et al. 2018; Löllgen et al. 2018) Hinweise zur Beurteilung der körperlichen Belastung dar und können bis heute in der arbeitsmedizinischen Praxis ohne Bedenken verwendet werden. Sollten vom Untersucher andere Sollwerte verwendet werden, muss dies im Befundbogen gekennzeichnet werden.
Für Belastungsuntersuchungen auf dem Fahrradergometer sind unterschiedliche Protokolle (Stufen, Rampen- oder Dauertest) etabliert, die sich nach der Fragestellung an die Untersuchung richten können. Vergleichsuntersuchungen (Farag et al. 2008; Preisser et al. 2014) konnten zeigen, dass die Auswahl eines Belastungsprotokolls keinen Einfluss auf die erreichbarer Wattleistung oder maximale Sauerstoffaufnahme bei normaltrainierten Testpersonen hat. Stufenprotokolle mit Steigerung der Belastung nach jeweils 2–5 min ermöglichen vielmehr eine zuverlässige Aussage hinsichtlich kardiovaskulärer Parameter (Löllgen et al. 2018) sowie eine gute Abstufbarkeit und Reproduzierbarkeit der Belastung bei drehzahlunabhängigem Ergometer. Zusätzlich ist die störungsarme Messbarkeit von EKG und Blutdruck gewährleistet (Meyer et al. 2018).
Die Ergometrie wird an der Schnittstelle zwischen gesundheitlicher Vorsorge und der Beurteilung der gesundheitlichen bzw. beruflichen Eignung eingesetzt. Grundsätzlich erfolgt die Indikation zur Durchführung einer Ergometrie im arbeitsmedizinischen Bereich im Rahmen einer
Die heute oft verwendeten Gütekriterien sind nicht alle aktuell, sie stammen meist aus älteren Arbeiten (z. B. Detrano et al. 1989). In der Zwischenzeit hat sich die Qualität der Ergometrie signifikant verändert und müsste bei genauer Betrachtung neu validiert werden. Entscheidend für die arbeitsmedizinische Bewertung ist der Vorhersagewert („predictive value“), da Sensitivität und Spezifität von der Prävalenz abhängen, also dem Vorkommen einer Erkrankung bei 100 000 Personen. Aus arbeitsmedizinischer Sicht ist es wichtig, dass im Rahmen einer Ergometrie weitere wichtige Parameter erhoben werden können, die den Einsatz der Methode rechtfertigen. Ein abnormes Blutdruckverhalten (z. B. Blutdruckabfall) unter Belastung kann ein Hinweis auf eine koronare Herzkrankheit (KHK) sein. Ein Belastungshypertonus wiederum ist als kardiovaskulärer Risikofaktor zu werten (Schultz et al. 2017) und sollte zu einer weiteren medizinischen Abklärung führen. Insgesamt ist die Komplikationsrate einer Ergometrie niedrig. Das Morbiditätsrisiko wie auch das Risiko tödlicher Komplikationen liegen in historischen Erhebungen aus den 1980er Jahren bei < 0,03–0,05 % (Wonisch et al. 2008) und dürften heute noch deutlich darunter liegen. Neben dem ärztlichen Fachpersonal ist die Anwesenheit von fachlich geschultem Assistenzpersonal bei jeder Ergometrie obligat.
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Autorenschaft
Eike Marek, M. Sc., DGUV-IPA, Bochum
Dr. Christian Eisenhawer, DGUV-IPA, Bochum
Dr. Klaus Friedrich, Nürnberg
Prof. Dr. Herbert Löllgen, Remscheid
Dr. Constanze Steiner, DGUV-IPA, Bochum
Dr. Giso Schmeißer, Dresden
Dr. Harald Wellhäußer, Berufsgenossenschaft Rohstoffe und chemische Industrie, Heidelberg
Kontakt
Dr. Harald Wellhäußer
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