Kardiovaskulärer Fitnesstest

Testübersicht

Es ist weithin anerkannt, dass der orthostatische Test eine der effektivsten Methoden zur Messung subtiler Veränderungen der kardiovaskulären Funktion ist, insbesondere der Regulationsmechanismen des Systems. Bei der Durchführung des orthostatischen Tests setzt sich der Patient für einige Minuten hin und steht dann auf. Wenn sich die Körperposition vom Liegen oder Sitzen zum Stehen ändert, treten als Ausgleichsreaktion des Körpers spezifische Veränderungen der Herzfrequenz und des Blutdrucks auf. Mit Hilfe des Tests lässt sich die Fähigkeit des sympathischen und des parasympathischen Nervensystems beurteilen, angemessen auf die durch die Schwerkraftverschiebung des Körpers verursachte regulatorische Herausforderung zu reagieren. Das Testergebnis (d. h. die orthostatische Herzfrequenz) ist die Differenz zwischen den Herzfrequenzen in Rückenlage und in stehender Position.
Für einen gesunden Menschen stellt das Aufstehen sowie das Beibehalten der stehenden Position für mehrere Minuten keine nennenswerte körperliche Anstrengung dar. Liegt jedoch eine subtile kardiovaskuläre Schwäche vor oder ist die Funktionsfähigkeit der körpereigenen Regulationsmechanismen unzureichend, wird dieses Manöver zu einer erheblichen Belastung für den Körper.
Der VitalScan Orthostatik-Test ist eine quantitative und qualitative Bewertung des Fitness- und Gesundheitsniveaus auf der Grundlage der HRV-Analyse. Der Test ist schnell und effektiv und beginnt mit dem Anbringen von einfachen, nicht-invasiven Elektroden, die nach Anweisung angebracht werden. Der Kandidat wird angewiesen, zwei Minuten lang zu stehen, dann 30 Sekunden lang zu sitzen und anschließend 30 Sekunden lang zu stehen. Der gesamte Vorgang wird abwechselnd drei Minuten lang wiederholt. Die aus dem mittleren Kardiotachogramm und dem Spektrum gewonnenen Daten werden analysiert, um eventuelle Ergebnisse sowohl in quantitativer als auch in qualitativer Form zu erhalten.

Physiologischer Hintergrund

Das folgende Diagramm beschreibt einen physiologischen Prozess, der während des Aufstehmanövers stattfindet. Dieser Prozess umfasst zwei Phasen.
Eine orthostatische Kompensationsphase
Der Wechsel der Körperhaltung vom Sitzen zum Stehen bewirkt, dass das Blutvolumen aufgrund der Schwerkraft in die unteren Extremitäten strömt. Dies wiederum bewirkt einen Anstieg des arteriellen und venösen Drucks im Unterkörper und eine Abnahme der zum Herzen zurückfließenden Blutmasse. Der zentralvenöse Druck sinkt, was zu einer Abnahme des Schlagvolumens und des Herzzeitvolumens führt. Da weniger Blut in die großen Arterien gepumpt wird, sinkt der mittlere arterielle Druck.

Um Schwindel oder Ohnmacht aufgrund der eingeschränkten Blutzufuhr zum Gehirn zu vermeiden, sinkt der Blutdruck in den großen Arterien, um dies auszugleichen und zu regulieren. Ziel dieses Regulationsmechanismus ist es, so schnell wie möglich einen normalen Blutdruck zu erreichen und gleichzeitig die lebenswichtigen Organe ausreichend mit Blut zu versorgen.
Ein wichtiger Aspekt dieser Regulationsreaktion wird als Baroreflex bezeichnet. Barorezeptoren, die sich in der Wand des Aortenbogens und in beiden Karotisarterien befinden, registrieren kontinuierlich Veränderungen des mittleren arteriellen Drucks. Sobald der mittlere Druck sinkt (z. B. durch Aufstehen), wird die Stimulation der Barorezeptoren verstärkt und das vasomotorische Zentrum im Hirnstamm entsprechend alarmiert. Die verstärkte Stimulation des vasomotorischen Zentrums führt zu einem sofortigen Abfall des Parasympathikustonus und einem raschen Anstieg des Sympathikustonus.
Die Kombination aus verringertem Parasympathikustonus und erhöhtem Sympathikustonus bewirkt einen raschen Anstieg der Herzfrequenz, der Kontraktilität des Herzmuskels und der peripheren arteriellen Gefäßverengung. Außerdem ziehen sich die Skelettmuskeln zusammen und zwingen das Blut aus den überdehnten Venen zum Herzen zurück. Insgesamt führt dieser Prozess zu einem Anstieg des Schlagvolumens, des Herzzeitvolumens und des mittleren arteriellen Drucks, und schließlich erreicht der Körper einen Ausgleich des durch das Aufstehen verursachten kardiovaskulären Defizits.
Eine orthostatische Erholungsphase
Wenn der Ausgleich des durch das Aufstehen verursachten kardiovaskulären Defizits erreicht ist, beginnt der Körper einen Erholungsprozess auf der Suche nach dem Gleichgewicht in der neuen stehenden Position. Auf der Suche nach dem Gleichgewicht werden die Herzfrequenz, das Schlagvolumen und der arterielle Blutdruck gesenkt.
Die Stimulation der Barorezeptoren nimmt ebenfalls ab, was wiederum die Stimulation des vasomotorischen Zentrums im Hirnstamm verringert, die parasympathische Aktivität erhöht und die sympathische Aktivität verringert. Diese komplexe Kette von Ereignissen führt schließlich zu einer allmählichen Verringerung der Herzfrequenz und der Kontraktilität, wodurch das Schlagvolumen, das Herzzeitvolumen und der mittlere arterielle Druck auf ein Niveau gesenkt werden, das dem neuen Körperzustand entspricht.
Es ist völlig klar, dass die Regulationsmechanismen, die es dem Körper ermöglichen, sich an die Anforderungen seiner Umgebung anzupassen, für die allgemeine Gesundheit des menschlichen Körpers wesentlich sind. Die Bedeutung der Bewertung der kardiovaskulären Regulationsfähigkeit kann daher gar nicht hoch genug eingeschätzt werden. Das autonome Nervensystem, insbesondere der Sympathikus und der Parasympathikus, sind für die Regulationsfähigkeit von zentraler Bedeutung, weshalb es wichtig ist, die Effizienz dieser Systeme zu bewerten. Die einfachste und effektivste Methode dafür ist das Aufstehmanöver.

Testergebnisse

Nach der Aufzeichnung des Tests werden die folgenden kardiovaskulären und HRV-Parameter von der Software berechnet.
HRV-Messungen eines Aufstehmanövers
Die Analyse des Aufstehmanövers berechnet spezifische HRV-Parameter, die die physiologische Reaktion des kardiovaskulären Systems auf das Aufstehmanöver beschreiben, wenn die Körperposition vom Sitzen zum Stehen verändert wird.
Die folgenden Parameter werden berechnet:
Die kardiovaskuläre Toleranz ist ein Hinweis auf die dynamischen Regulationsreserven des kardiovaskulären Systems. Sie wird anhand von HRV-Parametern bewertet, die bei der Durchführung des Aufstehmanövers (d. h. eines physiologischen Übergangsprozesses) berechnet werden. Die Bewertung der kardiovaskulären Toleranz basiert auf dem Vergleich des tatsächlich berechneten Wertes mit dem vorhergesagten Wert und dem normativen Bereich. Dieser Parameter gibt die Fähigkeit des kardiovaskulären Systems an, physische oder emotionale Herausforderungen zu tolerieren. Je höher der Parameter, desto besser und effizienter ist die Fähigkeit des Systems, auf Veränderungen zu reagieren.
Die kardiovaskuläre Adaptation wird anhand der HRV-Parameter bewertet, die während des 5-minütigen Prozesses vom Sitzen zum Stehen erhoben werden. Dieser Parameter zeigt die Fähigkeit des kardiovaskulären Systems an, sich an physiologische Veränderungen anzupassen, die durch physische oder emotionale Herausforderungen verursacht werden. Diese Bewertung basiert auf den Veränderungen, die in der autonomen Regulationsfunktion in Gegenwart von Herausforderungen stattfinden. Je höher der Parameter, desto besser ist die Fähigkeit des kardiovaskulären Systems, Veränderungen im Körper zu kompensieren und sich an sie anzupassen.
Sowohl die kardiovaskuläre Toleranz als auch die Anpassung sind Indizes für die kardiovaskuläre Regulationsfunktion. Wenn die Parameter niedrig sind und über einen längeren Zeitraum unter dem Normalwert bleiben, könnte dies auf eine kardiovaskuläre Dysfunktion hindeuten, die einfach eine Folge eines schlechten Gesundheitszustands sein oder auf ernstere kardiovaskuläre Störungen hindeuten kann.

Physiologische Grundlagen des Fitnesstests

Die Bewertung der Fitness misst die Reaktion des Herz-Kreislauf-Systems bei orthostatischem Stress (d. h. beim Übergang von einer sitzenden zu einer stehenden Position). Diese Reaktion umfasst eine Vasokonstriktion der peripheren Blutgefäße (Arteriolen) und einen Anstieg der Herzfrequenz. Diese beiden regulatorischen Reaktionen schützen das Gehirn vor einer ernsthaften Verringerung der Sauerstoffzufuhr, wenn sich der Körper vom Sitzen zum Stehen bewegt. VitalScan misst und berechnet die Veränderung des Kardiotachogramms und des Frequenzspektrums der Kardiointervalle während des Tests. Diese beiden Faktoren hängen vom individuellen Fitnessniveau ab, das die Fähigkeit von Herz und Blutgefäßen bestimmt, orthostatischen Stress zu bewältigen.

Die Bewertung des ANS-Zustands eines Patienten mit dem Fitness-Test von VitalScan vor und nach einer Behandlung kann eine genaue und zuverlässige Bewertung der Wirksamkeit der Behandlung liefern. In der Kardiologie ist es zum Beispiel wichtig, die Wirksamkeit von Betablockern zu bewerten, um die therapeutische Strategie zu optimieren, und in der klinischen Pharmakologie ist es unerlässlich, den Einfluss verschiedener Medikamente auf die autonome Funktion zu bewerten. Die VitalScan-Fitnessbewertung ist nützlich für die Analyse des Gesundheitszustands von Personen, die an kardiovaskulären Störungen wie hohem/niedrigem Blutdruck, Myokardiosklerose, verschiedenen Arten von Myokardiopathie, Schlaganfall, Herztransplantation usw. leiden. Die aus den VitalScan-Tests gewonnenen Daten können als Ergänzung zu den herkömmlichen Verfahren verwendet werden und ermöglichen eine umfassende und umfassende Beurteilung des Herz-Kreislauf-Systems.

Hauptergebnisse

Die Ergebnisse des VitalScan-Fitness-Tests basieren auf der Analyse im Zeitbereich und im Frequenzbereich. Dies sind die wichtigsten Faktoren bei der Fitnessanalyse. Der gesamte Umfang des Fitnesszustands einer Person wird auf einer Skala dargestellt, die das Fitnessniveau in Kombination mit numerischen Werten für die folgenden Indizes abbildet:
* Trainingsindex (Fitness)
* Herzkoeffizient
* Gefäßkoeffizient
Statistisch wichtige Beziehungen bestehen zwischen den Ergebnissen des Fitnesstests und den Ergebnissen der veloergometrischen Testbewertung der maximalen Arbeitskapazität.
Die VitalScan-Fitness-Analyse ist das Ergebnis mehrjähriger angewandter wissenschaftlicher Forschung mit Sportlern, normalen Erwachsenen und Herz-Kreislauf-Patienten. Als Ergebnis dieser gründlichen Untersuchungen und Tests können Rückschlüsse auf Korrelationen zwischen den Messergebnissen und den damit verbundenen Gesundheitsrisiken gezogen werden.

Beschreibung der Fitness-Testergebnisse

Aus dem mittleren Kardiotachogramm und dem Frequenzspektrum werden folgende Koeffizienten berechnet. Ein ungünstiges Ergebnis für diesen Koeffizienten (d.h. unter sechs relativen Einheiten) kann auf ein unzureichendes Herztraining sowie auf Prozesse hindeuten, die die Intensität der Herzmuskelverengungen verringern.
Gefäßkoeffizient
Ein ungünstiges Ergebnis für diesen Koeffizienten (d. h. unter sechs relativen Einheiten) kann auf eine verminderte Empfindlichkeit der Barorezeptoren hinweisen. Die Ursache hierfür ist u.a. ein erhöhter Blutdruck oder eine beginnende Atheroskleroseentwicklung.
Trainingsindex (Fitness)
Dies ist die allgemeine Bewertung der Fähigkeit des Patienten, auf die Anforderungen der orthostatischen Belastung zu reagieren. Fitness-Index-Werte unter sechs (in relativen Einheiten) sind ungünstig und können das Ergebnis von Immobilisierung, Fettleibigkeit, Rekonvaleszenz und anderen Arten von Krankheiten sein, die die körperliche Verfassung des Einzelnen beeinträchtigen.
Eine statistisch wichtige Korrelation wurde zwischen den Ergebnissen der Fitness-Analyse und der veloergometrischen Bewertung der maximalen Arbeitsfähigkeit festgestellt. Der Vorteil des VitalScan-Fitness-Tests ist eine einfachere, schnellere und sicherere Durchführung, die ihn für Massenvorsorgeuntersuchungen geeignet macht.

Ungünstige Ergebnisse der Fitness-Analyse sind tendenziell gefährlich

Immobilität und Übergewicht führen zu einer negativen körperlichen Fitness. Dies ist einer der Hauptfaktoren für ein erhöhtes Gesundheitsrisiko in Bezug auf kardiovaskuläre und andere pathologische Störungen.