Sauerstoff und Training bei COPD



Emtner M, Porszasz J, Burns M, Somfay A, Casaburi R
Benefits of supplemental oxygen in exercise training in nonhypoxemic chronic obstructive pulmonary disease patients Am J Respir Crit Care Med 2003;168:1034-1042.



Bis vor kurzem war unklar, ob es sinnvoll ist, körperliches Training mit oder ohne Sauerstoff durchzuführen. Vor allem die vergleichenden Untersuchungen zwischen hoher und geringerer Trainingsbelastung bei gleicher Arbeit (Watt x Zeit) (1,2) wies darauf hin, daß ein Training deutlich oberhalb der anaeroben Schwelle die periphere Muskulatur besser trainiert, da bei gleicher Wattzahl(Isowatt) eine geringere Milchsäure-Produktion resultierte. Es lag deshalb nahe, möglichst hohe Trainingsbelastungen anzustreben, um in einem definierten Zeitraum einen höheren Leistungzuwachs zu erreichen. Zusätzliche Sauerstoffzufuhr unter Belastung erhöht die Leistungsfähigkeit nicht nur bei COPD-Patienten mit erheblicher arterieller Belastungs-Hypoxämie, sondern auch bei Patienten mit nur geringem PO2-Abfall unter Belastung, bedingt durch die Reduktion der Atemfrequenz. Bei der damit möglichen Verlängerung der Expirationszeit wird die Überblähung und damit das endexpiratorische Lungen-Volumen bei gleicher Wattzahl vermindert. Die Atmung findet bei einer günstigeren Druck-Volumen-Beziehung statt, sodaß die Atemarbeit vermindert wird. Hierdurch bedingt kann im Akutversuch eine höhere Leistung erreicht werden, da die leistungslimitierend Dyspnoe erst bei höherer Wattzahl auftritt. Als Ursache der erniedrigten Atemfrequenz unter Sauerstoffatmung werden verschiedene physiologische Mechanismen diskutiert: - der durch Sauerstoffatmung erhöhte PO2 reduziertdie die Stimulation der Chemotezeptoren des Glomus caroticum - die verbesserte Sauerstoffversorgung der Muskelperipherie reduziert die Laktatacidose, sodaß die Chemorezeptoren ebenfalls vermindert ansprechen - der reduzierte Lungengefäßwiderstand durch Sauerstoffatmung gestattet ein höheres Herzminutenvolumen und damit einen verbesserten O2-Transport in die Muskulatur mit weiter verminderter Laktatproduktion. In einer aktuellen Doppelblindstudie (3) konnte nun nachgewiesen werden, daß mit dieser Strategie einer möglichen Intensitätssteigerung durch zusätzliche Sauerstoffzufuhr die Leistung im Vergleich zu einem Training unter Luftatmung gesteigert wird. 29 Patienten mit geringer Hypoxämie unter Belastung (SaO2 >88%) atmeten während des Trainings entweder Luft oder 3L/min Sauerstoff. Das Training wurde 3x/Woche über jeweils 45 Minuten für 7 Wochen absolviert. Obwohl die Ausgangswerte von Watt,peak in der Rampenbelastung in beiden Gruppen beinahe identisch waren, wurde während der letzten Trainings- Woche in der O2-Trainingsgruppe 62 +/-19 Watt und in der Luft- Trainingsgruppe lediglich 52+/-22 Watt erreicht. Nach 7 Wochen Training wurde die Atemfrequenz während Belastung unter Luft- und O2-Training mit den Ausgangswerten verglichen. Training mit zusätzlicher Sauerstoffzufuhr reduzierte die Atemfrequenz um 4/h, unter Luft lediglich um 1/h. Das wichtigste Ergebnis war, daß die Ausdauerleistung nach Sauerstoff- Training mit 14,5 Minuten Zunahme im Vergleich zu Luftatmungstraining mit 10,5 Minuten Zunahme signifikant höher lag. Mittel- und schwergradigen COPD-Patienten sollte deshalb in Rehabilitations-Programmen ein Ergometer-Training unter Sauerstoff empfohlen werden.

Kommentar

Sauerstoff wirkt sowohl günstig im Bereich der Atemmechanik über die Regulation des Atemzyklus via Chemorezeptoren als auch in der Muskelperipherie . Bei den meisten COPD-Patienten sollte Muskeltraining mit hoher Intensität möglichst unter O2-Atmung erfolgen.