Fehlerquellen

Physikalische Größen  können gemessen werden. Allerdings haben Messwerte die Eigenschaft, dass sie um den wahren Wert streuen. Beschäftigt man sich man sich mit einer Messmethodik, dann sollte man sich unbedingt über das Ausmaß der Streuung der Messwerte, den Fehler, im Klaren sein. Während bei physikalischen Messungen z.B. der Größe eines Menschen der Fehler recht klein ist, kann der nicht vermeidbare Fehler z.B. bei einer Hormonbestimmung durchaus einmal deutlich mehr als 10 % betragen. Dabei ist der Fehler stark von der Hormonkonzentration abhängig.

Neben den messmethodisch bedingten Fehlern können aber auch von einer untersuchten Person ausgehende Einflüsse die Beurteilung eines Messwertes verzerren.

Hyperventilation

Die Hyperventilation löst im Körper eine große Anzahl an Veränderungen aus; steigert die Herzfrequenz, vermindert die CO2 Konzentration im Blut, macht das Blut alkalisch u.v.a.mehr.

Wegen der Bedeutung der Hyperventilation auf unser Wohlbefinden werde ich demnächst auf dieser Homepage eine entsprechende Seite hinzufügen. (folgt)

An dieser Stelle soll der Einfluss der Hyperventilation auf die im Kapitel Diagnostik dargestellten Methoden erläutert werden.

Einfluss auf die Physical Working Capacity

Bei der Bestimmung der Physical Working Capacity wird ermittelt, wie viel Watt eine Person bei einer definierten Herzfrequenz von 110, 130, 150 oder 170 zu leisten in der Lage ist. Der Wert wird als PWC110; 130, 150 oder 170 in Watt / kg Körpergewicht angegeben.

Da die maximal erreichbare Herzfrequenz (HF_max ) sich mit der Formel HF_max= (220 – Alter) x 0,9 recht gut beschreiben lässt, wird klar, dass z.B. bei einem 80 Jährigen allenfalls noch die Ermittlung einer PWC 110, bei einem 70 jährigen gerade noch eine PWC 130 angestrebt werden könnte. Bei Jüngeren kann die Herzfrequenz durchaus auf 150, je nachdem wie man „Jüngere“ definiert auch auf 170 Schlägen / Minute gesteigert werden.

Allgemein geht man davon aus, dass die PWC recht objektiv ermittelt werden kann und bei der Begutachtung der Leistungsfähigkeit eines Menschen sogar der VO_2max überlegen ist, weil die PWC nicht der willentlichen Beeinflussung des Probanden unterliegt. Im Gegensatz dazu kann jeder zu Begutachtende behaupten, dass er nicht mehr könne und deswegen deutlich vor Erreichen des wirklichen Belastungsmaximums, der VO_2max die Untersuchung abbricht.

Bei der Ermittlung der PWC geht man davon aus, dass die körperliche Belastung über eine Ausschüttung von Katecholaminen die Herzfrequenz steigert. Allerdings sind auch Stress allgemein und Angst im Besonderen in der Lage eine Ausschüttung von Katecholaminen zu bewirken. Das Resultat ist Herzklopfen, ein schneller Puls. Am Zustandekommen der Katecholaminausschüttung hat eine Hyperventilation mit Erhöhung des Drucks in der Lunge einen wesentlichen Anteil.

Resultat ist jedenfalls eine erhebliche Pulsbeschleunigung unabhängig von der körperlichen Belastung. In der nächsten Abbildung wird ein Fall gezeigt, in dem ein Proband doch erhebliches Lampenfieber vor dem  beim Laktat-Test hatte. Zunächst die Daten als Tabelle:

Schon praktisch bei der niedrigsten Balastungsstufe (Eigenwiderstand des Ergometers 20 Watt) hatte der Proband eine Herzfrequenz von 122 Schlägen / Minute. Da er eine Belastung von 220 Watt mit nur einem moderaten Anstieg des Laktat bewältigte, ist von einem guten Trainingszustand auszugehen, ist die hohe Ausgangsherzfrequenz eindeutig auf die Aufregung wegen der Untersuchung zurückzuführen.

Die obige Abbildung zeigt die Daten der Tabelle. Die durchgezogene blaue Linie zeigt den Verlauf der Herzfrequenz bei steigender Belastung. Man kann deutlich zwei unterschiedliche Steigungen der Herzfrequenzkurve erkennen. Bei etwa 160 Schlägen / Minute steigt die Kurve steiler an. Interpoliert man die Steigung > 160 / min zurück auf den Ruhezustand, so kommt man auf die Ruheherzfrequenz, die der Proband am Tag vor der Untersuchung aufgewiesen hatte!

Die eigentliche PWC130, wie sie üblicherweise ermittelt wird (blaues Rechteck, durchgezogene Linie), ergibt einen extrem schlechten Wert von 0,76 W/kg  (50 Watt / 66 kg)! Liest man auf der interpolierten Gerade ab (blaues Rechteck, gestrichelte Linie), so würde ein Wert von 1,8 W/kg (120 W / 66 kg) ermittelt, eindeutig realistischer. Die Differenzen für die PWC 150 (grüne Rechtecke) sind nur noch gering. Für die PWC170 lässt sich kein Einfluss des Lampenfiebers mehr zeigen.

Verallgemeinerd lässt sich sagen, dass bei Ruheherzfrequenzen unter 100 Schlägen / Minute der Einfluss von Lampenfieber  oder sonstigen psychischen Faktoren auf die PWC130 vernachlässigbar gering ist. Ruhefrequenzen über 100 b/min müssen allerdings beachtet werden – entweder korrigiert, wie hier gezeigt, oder aber der Wert als nicht verlässlich gekennzeichnet werden muss.

Einfluss auf den Laktat-Test

wie im vorherigen Absatz beschrieben, löst die Hyperventilation die verschiedensten Effekte im Körper aus, hat  unter anderem einen Einfluss auf die Ermittlung des PWC. Aus den Werten der Tabelle vom Verlauf eines Laktat-Testes bei einem 18 jährigen, der erhebliches Lampenfieber vor der Untersuchung hatte, lassen sich die Auswirkungen auch auf den Laktat-Test zeigen.

Sieht man sich in dieser Auswertung die Kurve Watt gegen Herzfrequenz an, so sieht man – wie schon bei der Ermittlung der PWC im vorherigen Absatz – keine auch nur annähernde Linearität zwischen der Steigerung der Belastung (in Watt) und der Herzfrequenz (braune Linie). Die hohe Herzfrequenz ist in den unteren Belastungsstufen nicht durch die Belastung sondern durch das Lampenfieber bedingt. Damit liest man in der Auswertung eine viel zu hohe Herzfrquenz als LT₁  ab (134 b/min).

Nimmt man in der Abbildung die gleichen Korrekturen vor, wie in der Auswertung der PWC130, so erhält man realistische Daten für die LT₁. Die LT₂ wird nicht beeinflusst. Ohne Korrektur würde man dem Probanden eine etwas hohe Trainingsherzfrequenz empfehlen, ohne allerdings in einen problematischen Bereich zu kommen.

Einfluss auf die Spiroergometrie

folgt nach der Beschreibung der Spiroergometrie