< PreviousBewegungsmedizin – Nr. 12 / März 2022 inspiratorische Kapazität inspiratorisches Reservevolumen (ca. 3000 ml) Atemzugvolumen (ca. 500 ml) expiratorisches Reservevolumen (ca. 1100 ml) Residualvolumen (ca. 1200 ml) Vitalkapazität Totalkapazität funktionelle Residualkapazität IRV AV ERV RV FRK TK VK IK Fachliche Informationen Bewegungs- und Gesundheitsförderung Lungen- und Atemvolumina Bei jedem Atemzug treten ca. 500 ml Luft in den Respirations trakt ein (Atemzugvolumen) . Davon gelangen aber nur ca. 75 % in die Alveolen. Der Rest verbleibt in den dickwandigen Atem wegen von Luftröhre und Bronchien (Atemtotraum) und kann nicht am Gasaustausch teilnehmen. Bei 14–16 Atemzügen pro Minute atmet ein Erwachsener etwa 7,5 l Luft pro Minute ein und aus (Atemminutenvolumen) . Durch verstärkte Einatmung können noch weitere 2–3 l Luft zusätzlich eingeatmet werden (inspiratorisches Reserve- volumen) ; eine verstärkte Ausatmung ermöglicht, dass etwa 1 l Luft zusätzlich ausgeatmet werden kann (expiratorisches Re- servevolumen) . Das Atemzugvolumen sowie die inspiratorische und expiratorische Reservevolumina ergeben zusammen die Vitalkapazität , also die maximal ein und ausatembare Luft menge der Lunge. Auch nach maximaler Ausatmung verbleibt immer eine Restluft in der Lunge, die als Residualvolumen be zeichnet wird. Vitalkapazität und Residualvolumen ergeben die Totalkapazität der Lunge. Die einzelnen Volumina sind in ihrer Grösse u. a. abhängig von Alter und Trainingszustand der betref fenden Person. Vor allem die Vitalkapazität nimmt mit zuneh mendem Lebensalter ab und beträgt mit 60 Jahren nur noch etwa die Hälfte der Kapazität in der Jugendzeit. Als Ursachen gelten eine zunehmende Versteifung des Brustkorbes und eine Abnah me der Lungenelastizität. Steuerung der Atmung Die rhythmisch verlaufende Atemtätigkeit wird über einen Taktge ber im Zentralnervensystem ermöglicht. Dieses Atemzentrum liegt im verlängerten Rückenmark. Es steuert die gesamte Atemmusku latur, indem es Impulse aussendet, die über periphere Nerven die Atem und Atemhilfsmuskeln zur Kontraktion veranlassen. Die Rückkopplung in diesem Regelkreis erfolgt zum einen über Deh nungsrezeptoren und zum anderen über Chemorezeptoren. Die Dehnungsrezeptoren sitzen sowohl in den Alveolen als auch in Form von Muskelspindeln in den Zwischenrippenmus keln. Sie melden die Dehnung bzw. Verkleinerung an das Atem zentrum, das die entsprechende Gegenbewegung auslöst. Parallel zu dieser mechanischen Kontrolle verläuft die Kon trolle der Blutgase über Chemorezeptoren , welche als kleine Messfühler im peripheren Nervennetz des Parasympathikus ein gebaut sind (zum Beispiel an der Teilungsstelle der Halsschlag adern oder zwischen Lungenarterie und Aortenbogen). Messen diese Fühler einen erniedrigten pH-Wert , einen erhöhten CO 2 - Wert oder eine verminderte O 2 -Sättigung , wird die Atem tätigkeit gesteigert, um vermehrt Sauerstoff aufzunehmen, Koh len dioxid abzuatmen und damit den pHWert wieder anzuheben. Bei körperlicher Belastung schalten sich weitere Areale der grossen Hirnrinde ein, die für die Steuerung von Bewegung zu ständig sind. Sie bereiten das Atemzentrum auf den zu erwarten den höheren Sauerstoffbedarf vor. Die mechanische und chemi Die Differenzierung der Lungen und Atemvolumina 10Bewegungsmedizin – Nr. 12 / März 2022 sche Regulation wird jetzt noch durch eine nervale Regulation erweitert. Atemzugvolumen, Atemfrequenz sowie Herzfrequenz und Herzschlagvolumen steigen an. So kann zum Beispiel das Atemminutenvolumen von 4 l Luft in Ruhe auf bis zu 50 l Luft bei höchster körperlicher Belastung gesteigert werden. Beschwerdebilder des Respirationstrakts Die Krankheitsbilder der Atemwege sind sehr vielfältig. Akute In fektionen, die in den meisten Fällen von durch Viren hervorgeru fene Krankheitsbilder verursacht werden, sind nicht Gegenstand dieses Artikels. Klar sollte sein, dass Personen, welche Leitsymp tome wie Husten, Schnupfen, Halsschmerzen oder sogar Fieber haben, auf keinen Fall in diesen akuten Zuständen trainieren dür fen. Nicht nur um zu vermeiden, dass sie andere Personen an stecken, sondern natürlich auch, um selbst keine Komplikationen der Erkrankung zu riskieren. Ausreichende Kenntnis über chronische Beschwerden sind für die Gesundheitsexperten unserer Branche wichtig, da dieses Wissen hilft, das Ausdauertraining der Betroffenen richtig zu dosieren. Chronische Bronchitis Bei der chronischen Bronchitis handelt es sich um eine anhal- tende Entzündung der Bronchien mit chronischem Husten und Auswurf. Es ist die häufigste chronische Lungenerkrankung und betrifft etwa 10–15 % der über Vierzigjährigen. 90 % der Betrof fenen sind Raucher. Bereits bei mässiger Belastung entstehen Atemnot, ein Engegefühl in der Brust und häufiger nächtlicher Husten mit Auswurf. Bei konsequentem Rauchverzicht ist die chronische Bron chitis heilbar. Wird weiter geraucht, gehen ca. 20 % der Fälle in eine COPD über. Ebenso steigt das Lungenkrebsrisiko markant an. COPD (chronic obstructive pulmonary disease) COPD ist ein unheilbares Krankheitsbild, welches sich oft aus ei ner chronischen Bronchitis entwickelt. Neben einer anhaltenden Verengung der Bronchien (Obstruktion) sind Teile des Bronchial baums degenerativ zerstört . Es besteht Atemnot als Dauer zustand, das heisst auch in Ruhe. COPD ist ein über Jahre und Jahrzehnte fortschreitender komplexer Krankheitsprozess, der schliesslich zum Lungenemphysem führt. Im Fitnesstraining wer den sicherlich nur Betroffene sein, die sich im Anfangsstadium dieser Erkrankung befinden. Chronische Bronchitis kann zu einem Lungenemphysem führen. 11 Lungenemphysem Durch die anhaltende Verengung der Atemwege bleibt beim Aus atmen vermehrt Luft in der Lunge zurück (erhöhtes Residualvolu men). Diese Überblähung des Lungengewebes führt im Laufe der Erkrankung dazu, dass immer mehr Alveolen und kleinste Bron chien zugrunde gehen und durch funktionslose Emphysem- blasen ersetzt werden. Die Gasaustauschfläche vermindert sich massiv. Durch die Überblähung wird das Zwerchfell tiefer in Rich tung Bauchraum gedrückt, das Brustbein und die Rippen wölben sich nach aussen, wodurch der so genannte Fassthorax entsteht. Der gesamte Brustkorb versteift sich, was die Einatmung eben falls erschwert. Es ist leicht zu erkennen, dass die beschriebenen drei Krank- heitsbilder fliessend ineinander übergehen können und die Hauptursache das Rauchen ist. Als Gesundheitsexperten sollten wir dieses Thema in unseren Beratungen zum gesun- den Lebensstil ansprechen und Aufklärung betreiben. Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD) Chronische Bronchitis Lungenemphysem gesunder Zustand gesunder Zustand Entzündung mit verstärkter Schleimbildung zerstörte AlveolarwändeBewegungsmedizin – Nr. 12 / März 2022 Fachliche Informationen Bewegungs- und Gesundheitsförderung Asthma bronchiale Asthma ist eine entzündliche Erkrankung der Atemwege, welche mit einer Überempfindlichkeit der Bronchien einhergeht. Dies führt über eine Verengung der Bronchien zu einer anfallsweise auftretenden Atemnot. Die Konfrontation der Bronchien mit dem auslösenden Reiz bewirkt ein Anschwellen der Bronchialschleim haut, die zähen Schleim absondert, der nur schwer abtranspor tiert wird. Gleichzeitig verkrampft sich die Muskulatur der Bron chien, sodass die eingeatmete Luft nicht mehr ungehindert ausgeatmet werden kann. Die Einatmung ist auch behindert, aber ein viel grösseres Problem stellt die nicht funktionierende Aus atmung dar. Die verbrauchte Luft staut sich in der Lunge und die Sauerstoffzufuhr reicht nicht mehr aus. Es werden zwei Hauptgruppen des Asthmas unterschieden: Das exogen-allergische Asthma ist eine Fehlsteuerung des Immunsystems. Der Körper löst Abwehrreaktionen gegen ei gentlich harmlose Substanzen der Umwelt aus (Blütenpollen, Tierhaare, Nahrungsmittel usw.). Beim nicht-allergische Asthma lösen eine Reihe von nicht allergischen Faktoren wie zum Beispiel körperliche Anstren gung, Kälte oder Stress einen Asthmaanfall aus. Asthma Asthmatikerlunge geschwollenes Gewebe normale Gewebeschicht verstärkte Schleimbildung Faktisch liegt aber bei den meisten Betroffenen eine Misch form vor und es gibt noch weitere Sonderformen. Auch das häufig bekannte Anstrengungsasthma kann eine Mischung aus exo genallergischem und nicht allergischem Asthma sein. Bei der Ge sundheitsbefragung ist es also sinnvoll, genauer nachzufragen! Diverse Studien belegen, dass die Reizschwelle für die Aus lösung eines Asthmaanfalls durch ein moderates Ausdauertrai ning ansteigt. Hohe Intensitäten und hohe Kraftanstrengungen, die vermehrte Pressatmung erfordern, sind eher kontraindiziert. Das Erlernen einer gleichmässigen und «entspannten» Atmung unter körperlicher Anstrengung ist dabei wichtig. Doch dazu mehr auf den folgenden Seiten. Vergleich: Gesunde Lunge und Lunge mit Asthma bronchiale verkrampfte Muskelfasern entspannte Muskelfasern normale Menge an Schleim Normale Lunge 12Dein Portal für Top-Jobs im Bereich Fitness und Gesundheit! Die Job-Plattform vom SFGV ist die ideale Anlaufstelle für Jobs in der Fitness- und Gesundheitsbranche. Die Pro- fis vom Schweizerischen Fitness- und Gesundheits-Center Verband (SFGV) haben dieses Portal entwickelt, um den Weg von den gut ausgebildeten «Young Professionals» zu den seriösen Jobanbietern so direkt wie möglich zu machen. 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ANZEIGEBewegungsmedizin – Nr. 12 / März 2022 Fachliche Informationen Bewegungs- und Gesundheitsförderung Nachdem die Anatomie der Lunge und ihre mechanisch-physiologische Funktionsweise auf den vorhergehenden Seiten besprochen wurde, sollen die folgenden Ausführungen darlegen, welche Anpassungen das Atmungssystem durch regelmässiges Ausdauertraining erfährt und eventuelle Kontraindikationen bei Beschwerden des Respirationstrakts aufzeigen. Von André Tummer Der Schlüssel zu mehr Leistung ist die Atemökonomie – auch bei Beschwerdebildern des Respirationstrakts Umsetzung in die Praxis: Anpassung des Atmungssystems durch Ausdauertraining 14Bewegungsmedizin – Nr. 12 / März 2022 Ich kann mich noch gut an die ersten Jahre meiner Trainertätig keit Anfang der 90erJahre in Deutschland erinnern. Die Inhabe rin des Centers sass damals – ziemlich unmotiviert, dafür son nenbankgebräunt – tagein tagaus an der Rezeption und rauchte eine Zigarette nach der anderen – zusammen mit der damals dort angestellten Cheftrainerin! Wie viele Menschen auch heute noch rauchen, wird mir immer erst bewusst, wenn ich mich ausserhalb der Fitnesswelt bewege. Die Folgen sind fatal, das weiss jeder, und deshalb erachte ich es für uns als Gesundheitsexperten als unsere Pflicht, dieses Thema bei der Beratung für einen gesunden Lebensstil anzusprechen. Durch regelmässig durchgeführtes Ausdauertraining kommt es zu funktionellen und zum Teil auch morphologischen Veränderungen des Atmungssystems. Eine trainierte Person stellt sich bei Belastungsbeginn nicht nur quantitativ schneller auf die Körperarbeit ein, sondern steigert das Atemminutenvolumen auch qualitativ mehr über eine Zunahme des Atemzugvolumens als über die Erhöhung der Atemfrequenz. Dadurch reduziert sich zum einen die Totraumventilation zugunsten der alveolären Ven tilation und zum anderen verbraucht eine geringere Atemfre quenz weniger Energie bei gleicher Leistung. Das Atemminutenvolumen und das Atemäquivalent ver ringern sich bei mittlerer und submaximaler Belastungsintensität signifikant. Das Atemäquivalent gibt an, wie viele Liter Luft ein geatmet werden müssen, um einen Liter Sauerstoff zu erhalten. Es ist deshalb ein guter Indikator für die Atemökonomie. Eine untrainierte Person muss also deutlich mehr Liter Luft ein- atmen, um einen Liter Sauerstoff zu gewinnen. Nach Beendigung der körperlichen Belastung kommt es beim Ausdauertrainierten zu einer schnelleren Normalisierung der Atmung im Hinblick auf das Erreichen des Ruheausgangswertes. Des Weiteren bewirkt Ausdauertraining eine Hypertro- phie und eine erhöhte Ermüdungsresistenz der Atemmuskula tur, vor allem der Musculi intercostalis externi und des Zwerch fells. Da die Durchblutung der Atemmuskulatur bei maximaler Ausdauerbelastung in Konkurrenz zur Arbeitsmuskulatur ste hen kann, ist es wichtig, dass die Atemmuskulatur so ökonomisch wie möglich arbeitet, damit sie die Leistungsfähigkeit der peri pheren Arbeitsmuskeln nicht beeinträchtigt. Es lässt sich also festhalten, dass der Trainierte durch seine verbesserte Umstellungsfähigkeit auf Belastung, seine ökonomi schere Atmung und seine grösseren Atemreserven zu einer ins gesamt höheren Leistung des Atmungssystems fähig ist und da durch Engpässen in der Sauerstoffversorgung in wesentlich wirksamerer Weise begegnen kann. Pressatmung differenziert betrachten Bei der Pressatmung wird die Luft gegen die verschlossene Stimmritze gedrückt. Dies kann willkürlich oder auch unwillkür lich geschehen, beispielsweise beim Heben schwerer Gewichte. Beim kreislaufgesunden und trainierten Sportler spielt die Press atmung in der Regel keine negative Rolle. Für die Entwicklung von maximalen Kräften ist sie sogar erforderlich, da die Kraft der Muskelkontraktion beim Pressen noch höher ist als während der Ausatmung. Für den Freizeitsportler sowie vor allem für koronar- gefährdete Personen ist die Pressatmung jedoch kontra- indiziert. Bei der Pressatmung kommt es zu einem Abfall des Herzminutenvolumens von bis zu 55 %. Das stark reduzierte Schlagvolumen führt, wenn auch kurzfristig, zu einer zerebralen Mangeldurchblutung. Gleichzeitig reduziert sich auch die Koro nardurchblutung um etwa 45 %. Der Blutdruckanstieg während der Pressatmung liegt erheblich über dem Gefässdruck, der wäh rend dynamischer Muskelarbeit vorherrscht; deshalb sollten ge rade Bluthochdruckpatienten diese hohen Belastungsspitzen vermeiden. Asthmatiker Im Gegensatz zu Personen mit COPD oder ähnlichen degenerati ven Veränderungen sind wohl Asthmatiker häufiger im Fitness center anzutreffen. Vor allem Pollenallergiker sollten ihr Training während der Hauptbelastungszeit gar nicht draussen durchfüh ren. Ein Pluspunkt für das Indoortraining! Der Auslöser von Belastungsasthma ist allerdings der er höhte Luftstrom. Deshalb ist diese Erkrankung nicht heilbar, aber kontrollierbar. Ein guter Trainingszustand verschiebt die Auslöse- schwelle für Anstrengungsasthma. Es fördert die Selbstein schätzung, also den Umgang mit körperlicher Anstrengung. Während untrainierte Menschen schon nach dem Treppensteigen einen Asthmaanfall zu befürchten haben, stellt dies für einen trainierten Asthmatiker in der Regel kein Problem dar. Schwierig wird es jedoch, wenn die anaerobe Schwelle (höchstmögliche Belastungsintensität) überschritten wird oder abrupte Wechsel zwischen Belastung und Entlastung die Asth matikerin überfordern. Deshalb ist es sehr empfehlenswert, 15Bewegungsmedizin – Nr. 12 / März 2022 Fachliche Informationen Bewegungs- und Gesundheitsförderung durch submaximale Ausdauertests auf dem Radergometer – zum Beispiel Astrand mit Abbruchkriterium bei 85 % der maximalen Herzfrequenz oder einem alters und leistungsangepassten PWCTest – die Trainingsintensität zu bestimmen und über die Herzfrequenz zu kontrollieren. Noch besser wäre eine submaximale Spiroergometrie (Ver fahren zur Überprüfung der Belastbarkeit der Lunge und des Herzkreislaufsystems), denn dabei lassen sich auch das Atem- minutenvolumen und die Atemtiefe unter ansteigender Belas tung bestimmen. Die Konzentration auf eine entspannte, gleich mässige und tiefe Atmung während der Belastung ist für die Betroffenen sehr wichtig, um sich langsam auch an höhere, aber immer noch unterhalb der anaeroben Schwelle anzusiedelnde Be lastungen zu gewöhnen. Die bisherigen Empfehlungen bezüglich der Trainingsintensität bei Asthma liegen stets im niedriginten siven GA1 bis maximal GA2Bereich bei besserem Trainings zustand. (GA = Grundlagenausdauer) Die Auswirkungen von intensivem Intervalltraining auf Asthma sind bisher wenig untersucht. Einige Studien mit gesun den (!) Jugendlichen weisen darauf hin, dass die Entwicklung von Belastungsasthma durch Intervalltraining reduziert werden kann. Achten Sie darauf, dass Asthmatiker in Ihrem Center stets ihr «Notfallspray» dabei haben! Carley O’Neill von der Universität Ontario untersuchte die Wirkung von H.I.I.T.Training bei 20 Asthmatikern mit milden und mittelschweren Verläufen und konnte bei 35 % der Teilnehmen den positive Effekte der Asthmakontrolle feststellen. Die Datenlage ist derzeit allerdings noch nicht ausreichend, um allgemein gültige Aussagen über Intervalltraining mit Asth matikern zu machen, zumal die Untersuchungen unter ärztlicher Aufsicht durchgeführt wurden. Im Fitnesstraining ist daher weiterhin von Intervalltraining bei Asthma abzuraten. In jedem Fall sollte ein Asthmatiker sein «Notfallspray», das bronchienerweiternde Substanzen enthält, stets bei sich tragen, um einem Asthmaanfall infolge körperlicher Belastung vorzu beugen. Literatur De Marées, H.: Sportphysiologie. Tropon Verlag, 3. Auflage 1981. Dogra, S., O’Neill, C.: Low volume high intensity interval training leads to improved asthma control in adults. JSPM 03 May 2020. Hollmann, W., Hettinger,Th.: Sportmedizin. Schattauerverlag, 3. Auflage 1990. Schäffler A. (Hrsg.): Gesundheit heute. Trias Verlag Stuttgart 2014. Stegemenn, J.: Leistungsphysiologie. Thiemeverlag Stuttgart, 3. Auflage 1984. Weineck, J.: Sportbiologie. Spitta Verlag & Co. KG. 9. Auflage 2004. 16320 cm 564 cm Die Stationen können hervor- ragend “Rücken-an-Rücken” auf- gestellt werden. Das spart Platz und macht die Wege während des Zirkeltrainings noch kürzer. Jede Einzelstation hat ein gerin- ges Startgewicht und nur mini- male bis gar keine Anpassungen sind notwendig, so dass die Benutzer direkt loslegen können. Die Geräte des GO-Zirkels wirken minimalistisch und dadurch einladend. Und sie sind wirklich intuitiv in der Handhabung. Die Trainierenden können schnell zwischen den Stationen des Zirkels wechseln, denn das Design ist o en und auch die notwendigen Einstellungen minimal. Kompakt, stark – GO! SEINE STÄRKE? ER IST EINFACH EINFACH! DER NEUE ZIRKEL Auf die Plätze, fertig – GO! Johnson Health Tech. (Schweiz) GmbH | Riedthofstrasse 214 | CH-8105 Regensdorf | +41 (0) 44 843 30 30 office@johnsonfitness.ch | www.matrixfitness.ch ANZEIGEBewegungsmedizin – Nr. 12 / März 2022 FITWORX Erfolgreiche Umsetzung der SFGV-Tools Die Anzahl der SFGV-Mitglieder, die sich dem Fitness-Guide anschliessen und damit auch FITWORX nutzen, steigt von Monat zu Monat. An dieser Stelle kommentieren einige unserer Mitglieder ihre Entscheidung. « Warum FITWORX? 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