Flache Atmung beim Laufen mit zur Schrittfolge gekoppelter ...

Atmung und Schrittfrequenz OriginaliaAtemfrequenz erklärt, die zudem einer spezifischen Adaptionzu unterliegen scheint (3). Bernasconi et al. berichten diesbezüglichaus einer Untersuchung von Untrainierten über einegeringfügig niedrigere Sauerstoffaufnahme auf identischemBelastungsniveau und eingehaltener Koppelung (1).Anhand eines Einzelfalls aus unserer sportmedizinischenAmbulanz wollen wir den Einfluss einer offensichtlichenKoppelung der Atemfrequenz auf die Effizienz der Ventilationzeigen. Es ist ja durchaus denkbar, dass eine starre Koppelungder Atemfrequenz an den Bewegungsrhythmus dieAnpassung der Atmung beim Laufen erschwert, wie dies fürSportarten mit starker Oberkörperbelastung bereits systematischnachgewiesen werden konnte (18). Gleichzeitig ist diesesFallbeispiel eine erste Anwendungsdemonstration unsererneuentwickelten Atemgasanalyse-Software. Diese erlaubtunter anderem eine glaubhafte Berechnung desventilierten Totraumes über ein speziell angepasstes Verfahrennach Fowler et al. (9).Anamnese und BefundeAnamneseUntersucht wurde ein 13 Jahre alter Triathlet aus dem Nachwuchskaderdes Landes Baden-Württemberg, Trainingsbeginn1994 als Leichtathlet. Keine schweren Krankheiten oderOperationen in der Vergangenheit, insbesondere keine relevantenErkrankungen der Atmungsorgane, keine Allergien.Die Familienanamnese (Herzkrankheiten, Allergien) war unauffällig.Die Vorstellung in unserer Ambulanz erfolgte, nachdemder Sportler mehrmals beim Lauftraining mit hoher Intensitätund insbesondere bei Wettkämpfen unter großer Sommerhitzesubjektiv die Empfindung von Atemnot und Leistungseinschränkungmit unzureichender Atemfunktion gehabthatte. Zur Zeit der Untersuchung wurden 6Trainingseinheiten pro Woche absolviert (jeweils 2 EinheitenLaufen, Radfahren und Schwimmen). Von Seiten des Erziehungsberechtigtenund des Sportlers bestanden keine Einwändegegen die Durchführung der Untersuchung und dieanonymisierte Publikation der Ergebnisse.Klinischer BefundLeicht akzelerierter, asthenischer Junge (Körperhöhe 176 cm,Körpergewicht 58,0 kg). Befunde an Kopf und Hals unauffällig.Geräuschbefund über Herz und Lunge regelrecht. WeichesAbdomen, Nierenlager frei. Unauffälliger Laborstatus(Serumelektrolyte, Eisenhaushalt, Transaminasen, Entzündungsparameter,Nierenretentionswerte, rotes und weißesBlutbild).Echokardiographisch leichte, wohl ausdauersportbedingteHerzvergrößerung (totales Herzvolumen 13,4 ml/kg) beiansonsten unauffälligem Ultraschallbefund. Vitalkapazität(4,65 l, Sollwert 4,3 l), FEV1 ohne Belastung (4,04 l, Sollwert3,85 l) und Atemwegswiderstand per Bodypletysmographie(0,24 kPa·s/l) lagen im unauffälligen Bereich. UnauffälligerCarbacholtest ohne Hinweis auf eine Hyperreagibilität desBronchialsystems oder ein Belastungsasthma.MethodenErgometrieEs erfolgte ein Mehrstufentest auf dem Laufbandergometer(HP-Cosmos, Traunstein, Start 6 km/h, Steigerung 2 km/h alle3 Minuten) bis zur subjektiven Erschöpfung. Die Messungder Blutlaktatkonzentration wurde aus Kapillarblut vom hyperämisiertenOhrläppchen in Ruhe und nach jeder Einzelstufedurchgeführt. In Ruhe und 1 min, 3 min und 5 minnach Belastung erfolgten (ebenfalls aus dem Kapillarblut)Blutgasanalysen.AtemgasanalyseDie Messung der Atemgase wurde mittels respiratorischemMassenspektrometer (AMIS 2000, Innovision DK) durchgeführt.Die Erfassung der Konzentration der Gase Sauerstoff,Kohlendioxid, Argon und Stickstoff erfolgte in einem Messzyklusmit der Flussmessung (TripleV-Flowmeter, Mijnhardt,NL) entsprechend einer Aufzeichnungsfrequenz von 33,333Hertz.Abbildung 1: Berechnung des physiologischen Totraums (VD) eines Atemzugesaus dem linearen Anteil der exspiratorischen Gaskonzentration für CO 2(FCO 2). Wenn für A=B gilt, markiert die trennende Senkrechte das Volumendes physiologischen Totraums (9).BerechnungenDie meisten der analysierten Atemgasgrößen wie V . E (Atemminutenvolumen),V . O 2, V . CO 2, Atemfrequenz, Atemzugtiefe(VT) sind in der Literatur (21) gut dokumentiert bzw. selbsterklärendund werden hier daher nicht gesondert beschrieben.Darüber hinaus wurde eine Berechnung des physiologischenTotraums (VD) auf der Basis der so genannten alveolarenPhase III während der Exspiration nach Fowler (9)berechnet (Einzelatemzug im Beispiel, Abb. 1). Die ansonstenverwendete Bestimmungsmethode nach Wasserman et al.(21) würde demgegenüber die fortlaufende Messung des arteriellenpCO 2(paCO 2) voraussetzen. In den ansonsten gebräuchlichen"nicht-invasiven" Applikationen zur Atemgasanalysewird hingegen der end-tidale pCO 2(ETCO 2) oder eingemittelter Normwert für den paCO 2benutzt, was jedoch zurJahrgang 55, Nr. 1 (2004) DEUTSCHE ZEITSCHRIFT FÜR SPORTMEDIZIN 7