Inspanningsfysiologie

Fysieke inspanning vereist een interactie van verschillende fysiologische controlemechanismen om het cardiovasculaire- en ventilatoire systeem (cardiopulmonale systeem) in staat te stellen om ieders reactie aan elkaar te koppelen om hun gezamenlijke functie te versterken. Deze gezamenlijke functie is het tegemoet komen aan de respiratiebehoeften (zuurstof [O₂] opname en koolstofdioxide [CO₂] productie) van de (spier)cel. Fysieke belasting van het lichaam (bijvoorbeeld door inspanning, het ondergaan van een grote medische behandeling zoals chirurgie) resulteert dan ook bijvoorbeeld direct in een verhoging van de hartslagfrequentie en het ademminuutvolume. Tijdens fysieke belasting wordt het cardiopulmonale systeem namelijk gestresst om tegemoet te komen aan de toegenomen behoefte aan O₂ van de contracterende spieren en het verwijderen van het metabool geproduceerde CO₂.

De klinische inspanningsfysiologie gebruikt cardiopulmonale inspanningstests om de respons (de tolerantie) van het cardiopulmonale systeem ten opzichte van een toenemende belasting (metabole stress) te bestuderen middels ademgasanalyze in een klinische setting, bijvoorbeeld bij patiënten met een (chronische) ziekte of voorafgaand aan een grote operatie. De gouden standaard om de fitheid van het cardiopulmonale systeem te evalueren is het evalueren van de aërobe inspanningscapaciteit middels het meten van de maximale zuurstofopnamecapaciteit (VO_2max of VO_2peak). Het is evident dat een gereduceerde VO_2max of VO_2peak veroorzaakt kan worden door elk ziekteproces dat de skeletspierfunctie aantast of de orgaansystemen die nodig zijn voor het transport van O₂ en CO₂ tussen de lucht en de spiercel. Cardiopulmonale inspanningstests meten niet alleen iemands VO_2max of VO_2peak, maar leveren veel meer informatie op waardoor de pathofysiologie van een inspanningslimitatie volledig geëvalueerd kan worden.

Een cardiopulmonale inspanningstest vindt meestal plaats op een fietsergometer of op een loopband waarbij de grote spiergroepen worden gestresst door een toenemende belasting. Via een maximale cardiopulmonale inspanningstest kan bepaald worden of iemand een gereduceerde inspanningstolerantie heeft en, wanneer dit zo blijkt te zijn, of dit komt door een afwijkende cardiovasculaire, ventilatoire of metabole respons tijdens inspanning. Optredende symptomen die iemand doen laten stoppen tijdens een maximale cardiopulmonale inspanningstest zijn vermoeidheid, kortademigheid of pijn. De (meer)waarde van cardiopulmonale inspanningstests wordt steeds meer erkend in de kliniek. De resultaten kunnen gebruikt worden tijdens alle klinische evaluatiefasen, bijvoorbeeld bij diagnostiek, bij het vaststellen van de ziekte-ernst, bij prognostiek en bij de evaluatie van de respons op een therapie (bijvoorbeeld medicatie, trainingsprogramma). Klinisch inspanningsfysiologen werken nauw samen met onder andere fysiotherapeuten en artsen.

Inspanningstests zonder ademgasanalyze kunnen geen goede evaluatie geven van de functie van het cardiopulmonale systeem tijdens fysieke inspanning. Bijvoorbeeld: een inspanningstest waarbij alleen een ECG wordt gemaakt, kan alleen de diagnose myocardiale ischemie bevestigen terwijl de patiënt ook een pulmonaal probleem heeft. Een cardiopulmonale inspanningstest kan bepalen welk van de twee defecten het meest verantwoordelijk is voor de symptomen om zo gerichter een therapeutische interventie te kunnen verrichten.