DE102007063906B4

DE102007063906B4 - Vorrichtung zur automatischen Registrierung der physischen Leistungsfähigkeit eines Probanden

Info

Publication number: DE102007063906B4
Application number: DE102007063906.8A
Authority: DE
Inventors: Nikolai Marinow
Original assignee: Masimo Corp
Current assignee: Masimo Corp
Priority date: 2007-06-01
Filing date: 2007-06-01
Publication date: 2024-06-06
Anticipated expiration: 2027-06-02

Abstract

Vorrichtung zur automatischen Ermittlung der physischen Leistungsfähigkeit eines Probanden ohne invasive Messung, mit:
a) einer Aufnahmeeinheit für ein Elektrokardiogramm,
b) einer Steuereinheit, die die Aufnahme des Elektrokardiogramms des Probanden bei wenigstens zwei verschiedenen Belastungsstufen desselben veranlasst und steuert,
c) einem Herzfrequenzdetektor,
d) einer Analyseeinheit für die Ermittlung einer ST-Absenkung als Differenzen- oder Differentialquotienten eines ST-Segments über der Herzfrequenz,
e) einer Ausgabe- oder Speichervorrichtung, in der der Differenzen- oder Differentialquotient des ST-Segments über der Herzfrequenz bei verschiedenen Belastungsstufen des Probanden ausgegeben bzw. abgespeichert wird, und
f) einer Einrichtung zur Bestimmung einer Belastungsstufe, bei der die ST-Absenkung maximal wird, basierend auf dem Differenzen- oder Differentialquotienten.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur automatischen Registrierung der physischen Leistungsfähigkeit eines Probanden, vorzugsweise eines gesunden Probanden, nach den beiliegenden Ansprüchen. Sie bezieht sich auf einen neuen Weg, die Standard-ECG/ST-Segment-Messung bei gesunden Probanden zur Beurteilung der physischen Leistungsfähigkeit zu nutzen. Dabei wird die bei steigender Belastung bzw. Belastungsdauer hervorgerufene Änderung der Herzkontraktilität in Anhängigkeit der Herzfrequenz bzw. Zeit gemessen, um den Trainingsfortschritt und Fitnesszustand zu beurteilen. Diese Methode ermöglicht es, individuell und präzise die bestmögliche Belastung bzw. Dauer zu wählen, damit ein optimales Trainingsprogramm nach kurzer Zeit zum gewünschten Erfolg führt. Die Vorrichtung kann automatisiert, d. h. ohne menschliche Eingriffe durchgeführt werden.
1. Ansatz
Bis heute ist der Gold-Standard zur Bestimmung der physischen Leistungsfähigkeit die Messung der aeroben Kapazitätsgrenze - die Laktatschwelle. Deren Messung ist zuweilen schwierig, da der Schwellenwert individuell unterschiedlich ist. Zuverlässige Messungen sind meist auf sportmedizinische Einrichtungen beschränkt, die stationäre Geräte haben. Diese liefern genaue Ergebisse, allerdings ist die Entnahme von Kapillarblut erforderlich. Da die Laktatakkumulation zeitabhängig ist, wird oft die Zunahmegeschwindigkeit mit zwei Messungen im Abstand von wenigen Minuten bei gleicher Belastung ermittelt. Die für Hobbysportler erhältlichen Handmessgeräte zur Laktatbestimmung benötigen teure Messtreifen und sind deutlich weniger verbreitet als z. B. die berühmte Pulsuhr.
Der Übersichtsartikel „Heart Rate Adjustment of ST Segment Depression and Performance of the Exercise Electrocadiogram: A Critical Evaluation" von Peter M. Okin et al. (JACC Vol. 25, No. 7, 1726-35) befasst sich mit der Analyse der ST-Segment Absenkung aufgrund von Belastung im Zusammenhang mit einer Änderung der Herzrate. Hierfür wird die Steigung von ST-Segment bzgl. Herzrate und der ST-Segment-Herzraten-Index bestimmt.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur automatischen Ermittlung der physischen Leistungsfähigkeit eines Probanden ohne invasive Messung gemäß Anspruch 1.
Die vorgestellte Erfindung beruht auf einer nicht-invasiven Methode, die nur geringen messtechnischen Aufwand benötigt. Sie liefert zuverlässige, reproduzierbare Ergebnisse über die aerobe Leistungsgrenze. Das Grundprinzip liegt darin, dass der Herzmuskel nicht nur auf Sauerstoffmangel sehr sensibel reagiert, sondern auch auf erhöhte Milchsäurekonzentration (bedingt durch Überlastung der peripheren Muskulatur beim Überschreiten der Laktatschwelle). Übersäuerung beeinflusst das Herz über den Keislauf und bewirkt eine Abschwächung der Kontraktilität.
Die Erfindung betrifft ferner die folgenden Aspekte:

1. Verfahren zur automatischen Ermittlung der physischen Leistungsfähigkeit eines Probanden ohne invasive Messung, mit den Verfahrensschritten:
1. a) Detektion des Elektrokardiogramms (EKG) und der Herzfrequenz (HF) des Probanden bei einer ersten Belastungsstufe, die auch ein Ruhezustand sein kann,
2. b) Detektion der ST-Absenkung im Elektrokardiogramm,
3. c) Speicherung des Elektrokardiogramms und der Herzfrequenz zusammen mit der zugehörigen ermittelten ST-Absenkung,
4. d) mindestens einmalige Wiederholung der Schritte a) bis c) bei einer oder mehreren weiteren Belastungsstufen,
5. e) Ermittlung und Anzeige eines Differenzen- oder Differentialquotienten der ST-Absenkung über der Herzfrequenz (dST/dHF) bei den verschiedenen Belastungsstufen.
2. Verfahren nach Aspekt 1, gekennzeichnet durch die Detektion des Maximums der QRS-Amplitude (1) im Elektrokardiogramm sowie des Zeitpunkts, zu dem diese eintritt.
3. Verfahren nach Aspekt 2, gekennzeichnet durch die Detektion der Amplitude des isoelektrischen Referenzpunkts (2) im EKG, vorzugsweise durch Subtraktion eines konstanten oder adaptiven Zeitintervalls von dem Zeitpunkt des Maximums der EKG-Amplitude und Detektion der zugehörigen Amplitude.
4. Verfahren nach Aspekt 2 oder 3, gekennzeichnet durch die Detektion des Zeitpunkts (3), zu dem der QRS-Komplex im EKG endet, und der zugehörigen Amplitude.
5. Verfahren nach einem der Aspekte 2 bis 4, gekennzeichnet durch die Detektion des ST-Messpunkts (4), vorzugsweise durch Addition eines konstanten oder adaptiven Zeitintervalls zu dem Zeitpunkt des Maximums der EKG-Amplitude, des isoelektrischen Referenzpunkts (2) und/oder des Endes (3) des QRS-Komplexes, und Detektion der zugehörigen Amplitude.
6. Verfahren nach den Aspekten 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die ST-Absenkung durch Differenzbildung zwischen den EKG-Amplitudenwerten zum Zeitpunkt des ST-Messpunkts (4) und zum Zeitpunkt (3) des Endes des QRS-Komplexes im EKG und/oder zum iso-elektrischen Referenzpunkt (2) detektiert wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Aspekte, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektrokardiogramm in Primärableitung, vorzugsweise als Ableitung II (nach Einthoven) oder als Ableitung V5 (nach Wilson) registriert wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Aspekte, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Belastungsstufen des Probanden ein Ruhezustand ist.
9. Verfahren nach einem der Aspekte 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeige bei den verschiedenen Belastungsstufen in tabellarischer oder graphischer Form erfolgt, vorzugsweise in Form eines Belastungsprofils.
10. Verfahren nach Aspekt 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verfahrensschritt b) mehrfach durchgeführt wird und dass aus den daraus berechneten ST-Absenkungen ein Mittelwert, vorzugsweise für jede gemessene Ableitung, gebildet wird.
11. Verfahren nach Aspekt 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die ST-Absenkungen, vorzugsweise die berechneten gemittelten ST-Absenkungen, und die zugehörigen Herzfrequenzen abgespeichert werden, bevorzugt auch die Zeiten und die zugehörigen Belastungen des Probanden.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Aspekte, dadurch gekennzeichnet, dass als Ausgangs- und/oder Vergleichszustand für die Messung ein Referenz-Ruhe-EKG mit den entsprechenden ST-Absenkungswerten des Probanden dient.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Aspekte, gekennzeichnet durch die Berechnung der Differenz der Ruhe-ST-Absenkungswerte und der gemittelten ST-Absenkungen der jeweiligen Ableitung für verschiedene registrierte Herzfrequenzen in den jeweiligen Belastungszuständen.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Aspekte, gekennzeichnet durch die Erzeugung einer tabellarischen oder graphischen Darstellung des berechneten Differenzen- oder Differentialquotienten der ST-Absenkung der Herzfrequenz des jeweiligen Belastungszustandes, so dass ein Belastungsdiagramm entsteht.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Aspekte, gekennzeichnet durch die quantitative Erfassung des Trainingszustandes des Probanden, indem die bei einer bestimmten Herzfrequenz und einem bestimmten Belastungszustand auftretende maximale Differenz der ST-Abweichungen, und/oder die Abnahme des dST/dHF-Indexes, mit dem Kontraktilitätsmaximum korreliert wird.
16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Aspekte, gekennzeichnet durch die Korrelation der ST-Absenkung mit der Laktatschwelle des Probanden, welche kurz vor dem Kontraktilitätsmaximum erreicht wird.
17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Aspekte, gekennzeichnet durch die automatische Ermittlung eines Überlastungs- und/oder Abbruchkriteriums für die Belastung eines untrainierten Probanden.
18. Verfahren nach Aspekt 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Überlastungs- und/oder Abbruchkriterium die Abnahme der berechneten ST-Differenz nach dem Überschreiten des Kontraktilitätsmaximums ist.
19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Aspekte, gekennzeichnet durch die automatische Ermittlung eines lokalen Maximums der ST-Absenkung, welches bei einem gut trainierten Probanden mit dessen aerober Schwelle korreliert.
20. Verfahren nach einem der vorhergehenden Aspekte, gekennzeichnet durch die automatische Ermittlung der Zeitkonstante der anaeroben Schwelle, die sich mit dem Abfall der Kontraktion bei gleichbleibender Belastung, vorzugsweise im Ausdauertest, ergibt, und die zur zeitlichen Begrenzung der Belastungsdauer im Schwellentraining verwendet werden kann.
21. Verfahren nach einem der vorhergehenden Aspekte, gekennzeichnet durch die Korrelation der berechneten Differenz der ST-Absenkungen bei bestimmten Herzfrequenzen und dem automatischen Vergleich mit vorermittelten und/oder gespeicherten Belastungstestmustern, vorzugsweise zur Optimierung von Trainingsprogrammen.
22. Verfahren nach einem der vorhergehenden Aspekte, gekennzeichnet durch die Wiederholung des Verfahrens mit demselben Probanden unter automatischem Vergleich des früheren Belastungsprofils mit einem neu registrierten Belastungsprofil, um den Trainingszustand bzw. Trainingsfortschritt des Probanden zu ermitteln, vorzugsweise nach Durchführung eines Trainingsprogramms.
23. Verfahren nach einem der vorhergehenden Aspekte, gekennzeichnet durch den wiederholten Vergleich und das automatische Monitoring der Ruhezustands-ST-Werte und/oder der Ruhe-Herzfrequenz eines Probanden über einen längeren Zeitraum, vorzugsweise über eine oder mehrere Wochen oder Monate, insbesondere beginnend mit einer Erstaufzeichnung und sich insbesondere bis zum gegenwärtigen Zeitpunkt erstreckend.
24. Verfahren nach einem der vorhergehenden Aspekte, gekennzeichnet durch die automatische Erfassung des Potentials des Herzens eines gesunden Probanden, bei Belastung die Kontraktilität zu steigern, vorzugsweise indem das Vorhandensein eines positiven inotropischen Effekts gemessen wird.
25. Vorrichtung zur automatischen Ermittlung der physischen Leistungsfähigkeit eines Probanden ohne invasive Messung, gekennzeichnet durch:
1. a) eine Aufnahmeeinheit für ein Elektrokardiogramm,
2. b) eine Steuereinheit, die die Aufnahme der Elektrokardiogramme des Probanden bei wenigstens zwei verschiedenen Belastungsstufen desselben veranlasst und steuert,
3. c) einen Herzfrequenzdetektor,
4. d) eine Messeinheit für die Ermittlung eines Differenzen- oder Differentialquotienten des ST-Segments über der Herzfrequenz (dST/dHF), und
5. e) eine Ausgabe- oder Speichervorrichtung, in der der Differenzen- oder Differentialquotient des ST-Segments über der Herzfrequenz (dST/dHF) bei verschiedenen Belastungsstufen des Probanden ausgegeben bzw. abgespeichert wird.
26. Vorrichtung nach Aspekt 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinheit für das Elektrokardiogramm mehrere EKG-Ableitungen, vorzugsweise einschließlich einer Brustwandableitung, umfasst.
27. Vorrichtung nach Aspekt 25 oder 26, gekennzeichnet durch einen Detektor für das QRS-Maximum des Elektrokardiogramms, vorzugsweise in einer Primärableitung.
28. Vorrichtung nach einem der Aspekte 25 bis 27, gekennzeichnet durch einen Detektor für die Detektion der Amplitude des isoelektrischen Referenzpunkts (2) im EKG, vorzugsweise durch Subtraktion eines konstanten oder adaptiven Zeitintervalls von dem Zeitpunkt des Maximums der EKG-Amplitude und Detektion der zugehörigen Amplitude.
29. Vorrichtung nach einem der Aspekte 25 bis 28, gekennzeichnet durch einen Detektor für die Detektion des Zeitpunkts (3), zu dem der QRS-Komplex im EKG endet, und der zugehörigen Amplitude.
30. Vorrichtung nach einem der Aspekte 25 bis 29, gekennzeichnet durch einen Detektor für die Detektion des ST-Messpunkts (4), vorzugsweise durch Addition eines konstanten oder adaptiven Zeitintervalls zu dem Zeitpunkt des Maximums der EKG-Amplitude, des isoelektrischen Referenzpunkts (2) und/oder des Endes (3) des QRSKomplexes, und Detektion der zugehörigen Amplitude.
31. Vorrichtung nach einem der Aspekte 25 bis 30, gekennzeichnet durch einen Differenzbildner zur Detektion der ST-Absenkung durch Differenzbildung zwischen den EKG-Amplitudenwerten zum Zeitpunkt des ST-Messpunkts (4) und zum Zeitpunkt (3) des Endes des QRS-Komplexes im EKG und/oder am iso-elektrischen Referenzpunkt (2).
32. Vorrichtung nach einem der Aspekte 25 bis 31, gekennzeichnet durch eine Eingabeeinheit für probandenspezifische Daten, wie beispielsweise Probandenidentifikation, Datum oder Belastungsprofil.
33. Vorrichtung nach einem der Aspekte 25 bis 32, gekennzeichnet durch einen zweiten Differenzbildner, der die Abweichung direkt aufeinanderfolgender ST-Werte berechnet, um größere Messwertabweichungen zur filtern.
34. Vorrichtung nach einem der Aspekte 25 bis 33, gekennzeichnet durch einen dritten Differenzbildner, der die ST-Absenkungen bei Belastungen des Probanden bei bestimmten Herzfrequenzen berechnet.
35. Vorrichtung nach einem der Aspekte 25 bis 34, gekennzeichnet durch einen Referenzdatenspeicher, in dem EKG-Komplexe und/oder Ruhe-ST-Werte gespeichert sind, vorzugsweise von einem ersten Belastungstest des Probanden.
36. Vorrichtung nach einem der Aspekte 25 bis 35, gekennzeichnet durch einen weiteren Speicher, in dem Wertepaare der Differenz der ST-Absenkungen und der zugehörigen Herzfrequenz abgespeichert sind.
37. Vorrichtung nach Aspekt 36, dadurch gekennzeichnet, dass in dem weiteren Speicher außerdem die Belastungsstufe des Probanden und/oder mögliche Zusatzmessungen abgespeichert sind.
38. Vorrichtung nach einem der Aspekte 25 bis 37, gekennzeichnet durch einen Mittelwertbildner, der für jede einzelne oder alle Ableitungen innerhalb eines Herzfrequenzbereichs eine gemittelte ST-Absenkung ermittelt.
39. Vorrichtung nach einem der Aspekte 25 bis 38, gekennzeichnet durch eine Dokumentationseinheit, die die ST-Absenkungen und die damit korrelierten Herzfrequenzen bei verschiedenen Belastungszuständen des Probanden dokumentiert, vorzugsweise grafisch anzeigt, ausdruckt oder für die weitere Bearbeitung abspeichert.
40. Vorrichtung nach Aspekt 39, dadurch gekennzeichnet, dass die Dokumentationseinheit die ST-Absenkungen und die damit korrelierten Herzfrequenzen in Form eines Belastungsprofils dokumentiert.
41. Vorrichtung nach Aspekt 39 oder 40, dadurch gekennzeichnet, dass die Dokumentationseinheit eine Grafikvorrichtung, vorzugsweise eine Anzeigeeinheit oder ein Drucker, ist.
42. Vorrichtung nach einem der Aspekte 25 bis 41, gekennzeichnet durch einen Trainingsdatenspeicher, in dem wenigstens ein, vorzugsweise mehrere Belastungs-Kontraktilitätsdiagramme der Differenz der ST-Absenkungen im Verhältnis zu den Herzfrequenzen bestimmter Trainingsprogramme oder Trainingsprogrammodule gespeichert sind.
43. Vorrichtung nach einem der Aspekte 25 bis 42, gekennzeichnet durch ein Artefaktfilter, das physiologisch bedingte sprunghafte ST-Änderungen mittels Messwertmittelung des dazugehörenden Herzfrequenzbereichs im Kontraktilitätsdiagramm glättet.
44. Vorrichtung nach einem der Aspekte 25 bis 43, gekennzeichnet durch eine Messvorrichtung zur Ermittlung der EKG-Amplitude zu einem vorbestimmten Zeitversatz, vorzugsweise 20 Millisekunden, nach dem ST-Messpunkt, um sicherzustellen, dass es sich bei dem ST-Segment um ein aufsteigendes ST-Segment handelt.
45. Vorrichtung nach einem der Aspekte 32 bis 44, gekennzeichnet durch eine Identifikationseinrichtung, die bei einer Wiederholungsmessung eine eindeutige Probandenzuordnung herstellt, vorzugsweise über Bezugsgrößen wie Probandenidentifikation, Datum, Belastungsprofil, Baseline-EKG-Komplexe und/oder Ruhe-ST-Werte.
46. Vorrichtung nach Aspekt 45, gekennzeichnet durch eine Profilerzeugungsvorrichtung, die aufgrund der zugeordneten Probandenidentifikation ein individuelles Wiederholungs-Belastungsprofil erzeugt.
47. Vorrichtung nach einem der Aspekte 32 bis 46, gekennzeichnet durch eine Zusatzspeichereinrichtung, die weitere Messergebnisse, die über die physiologische Leistungsfähigkeit des Probanden Auskunft geben, insbesondere Blutdruck oder Laktatwerte, speichert und in die Messdaten integriert.
48. Vorrichtung nach einem der Aspekte 32 bis 47, gekennzeichnet durch eine Ableitungs-Verifikations-Einrichtung, die nach einer Probandenidentifikation oder einer Aufnahme des Baseline-EKG die richtigen Elektrodenanschlüsse ermittelt und vorzugsweise den Bediener auf vermutete Fehlanschlüsse aufmerksam macht.
49. Verwendung einer Vorrichtung nach den Aspekten 32 bis 48 zur Berechnung der Differenz der ST-Absenkungen bei verschiedenen Herzfrequenzen in unterschiedlichen Belastungszuständen eines Probanden zur Ermittlung der physischen Leistungsfähigkeit desselben.

Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näher beschrieben. Es zeigen:

ein Druck-Volumen-Diagramm;
schematisch die erfindungsgemäße Messung der physischen Leistungsfähigkeit;
einen EKG-Komplex;
ein Belastungsdiagramm;
ein Kontraktiliäts-Belastungsdiagramm eines trainierten Probanden;
ein Kontraktiliäts-Belastungsdiagramm eines untrainierten Probanden;
ein Blockdiagramm für die erfindungsgemäße Durchführung eines Belastungstests;
ein Belastungsprofil;
ein Belastungsprofil;
Laktatwerte in Abhängigkeit von der Herzrate;
Laktatwerte in Abhängigkeit von der Herzrate; und
diverse Belastungsprofile.

Physiologischer Hintergrund: Auf Belastung reagiert das Herz-Kreislauf-System u. a. mit einer Erhöhung des Herzminutenvolumens (HMV). Sowohl die Herzfrequenz (HF) als auch das Schlagvolumen (SV) steigen an. Für letzteres ist die Zunahme der Kontraktilität maßgebend, die sich in einer relativen Muskellängenänderung/Verkürzungsfraktion am Ende einer Systole im Verhältnis zum Ende der dazugehörenden Diastole darstellt (mit höherer Druckanstiegsgeschwindigkeit in der isovolumetrischen Phase).
Zwei Faktoren bestimmen das Herzminutenvolumen: $HMV = HF \times SV (gemessen in Liter / Minute)$
Das Herz beeinflusst das SV über die Steigung der Kontraktilität (z. B. Sympathikustonus bzw. Noradrenalin), was ein kleineres End Systolisches Volumen (ESV) bewirkt - d. h. weniger Blut verbleibt im linken Ventrikel (LV) am Ende der Systole. Ein höheres Schlagvolumen (SV) ist die Folge, da bei gleichem End Diastolischen Volumen(EDV)-Blutfüllmenge am Ende der Diastole durch den Rückfluss aus der Perepherie
SV = EDV - ESV, das SV grösser wird, bei kleiner werdendem ESV Die beiden Stellgrössen des Herzens zur Steigerung des HMV sind also:

- HF und
- Kontraktion,

Bei konstanter Belastung stellt sich ein Gleichgewicht vom Milchsäureproduktion und Abbau (u. a. durch die Leber) ein. Erreicht die Belastung die aerobe Leistungsgrenze, wird das Gleichgewicht gestört, weil mehr Milchsäure produziert wird als abgebaut werden kann. Die Folge ist eine stetig wachsende Milchsäurekonzentration im Blut. Letztere bewirkt ein mangelndes Vermögen des Herzens, sich in der Diastole zu entspannen, was zunächst eine Verringerung des End Diastolischen Volumens (EDV) zur Folge hat. Mit weiter steigender Kontraktilität (unter erhöhtem Sauerstoffbedarf) bleibt das sich ergebende Schlagvolumen für eine gewisse Zeit konstant. Wenn im weiteren Verlauf die Milchsäurekonzentration ungebremst ansteigt, sinkt die Kontraktilität ab und die geringere Kontraktionskraft verursacht wieder ein höheres ESV (Folge: das SV sinkt). Diese Zusammenhänge fasst ein Wirkungsdiagramm (Abb. A) im Anhang zusammen:

Beim Gesunden wird die HF durch den Sinusknoten vorgegeben und über das autonome Nervensystem (Sympathikus und Catecholamine) moduliert. Die HF wird nicht nur durch physische Anstrengung, sondern auch von emotionalen Stress, Kaffee, Alkohol, Infektion beeinflusst und unterliegt gewissen Schwankungen. Eine Pulsuhr liefert nur annähernde Orientierungswerte, da HF Schwankungen auch von der Tagesform und der Tageszeit abhängig sein können. Es besteht allerdings ein charakteristischer Zusammenhang zwischen Kontraktilität und HF Zuwachs. Dieser Zusammenhang wird als die Kraft Frequenz Regulation (force frequency regulation) bezeichnet. Um Schwankungen der HF zu eliminieren, wird ein Kontraktionsindex Icont definiert. Dieser dient als Indikator beim Übergang vom stationären in den instationären Zustand, verursacht durch das Überschreiten der Laktatschwelle. $Icont = dST / dHF$

Der Index wird für ein zugeteiltes Zeitintervall gegenüber dem vorhergehenden Zustand mittels Quotientbildung (ST-Differenz; ΔST im Verhältnis zur HF Differenz; ΔHF) berechnet. Ausgangspunkt ist das stationäre Gleichgewicht des Ruhezustandes. Bei der ersten Belastungsstufe kann über den Verlauf von Icont geschlossen werden, ob sich ein neues stationäres Gleichgewicht einstellt. In diesem Fall wird ein neuer Mittelwert (ST and HF) gebildet. Dieser ist Ausgangpunkt bei der Berechnung des Verlaufs von Icont auf der nächst höheren Belastungsstufe. Deutet der Verlauf auf einen instationären Zustand, ergeben sich die Werte für Icont aus den Differenzen der zugeteilten Zeitintervalle. Ein stabiler Index ist Ausdruck effektiven Pumpverhaltens, wenn bei Belastungssteigerung die ST Ansenkung anwächst, gegenüber einer nur geringen Steigung der HF.
Eine Kontraktilitätszunahme, die mit Erhöhung des SV einhergeht, wird bei physischer Arbeit bzw. Sport durch die Nutzung grosser Muskelgruppen erreicht. Neben der HF ist die Kontraktilität der zweite wichtige cardiodynamische Parameter von Bedeutung für die Anpassungsfähigkeit des Herzens bei physischer Belastung. Bei steigender Belastung nehmen HF and Kontraktilität gegenüber Ruhe zu. Bei geringer Belastung steigt die Kontraktilität flach an (HF ~ 100/min), mit weiterer Zunahme der Belastung dann steiler.
Bei physischer Belastung wird der Anstieg des SV durch zwei Dinge beeinflusst:

1): Durch steigenden venösen Rückfluss (Muskel Pumpe, Atmung) erzeugt, nach dem Gesetz von Frank/Starling, die geringfügig zunehmende Dehnung der Muskelfaserlänge eine kraftvollere Kontraktion (gestrichelte Linie im Wirkungsdiagramm). Steigung des Zentralvenösen Drucks (ZVD) ist verbunden mit erhöhtem Kammerdruck am Ende der Diastole. Das bewirkt eine höhere Geschwindigkeit und Kraft der Kontraktion in der darauffolgenden Systole - d. h. geringe Erhöhung des End Diastolischen Volumens (EDV) resultiert in Steigerung des SV-passive Komponente der Kontraktilität
2): Die Kontraktilität hat direkten Einfluss auf das gepumpte SV zu jedem beliebigen EDV. Kontraktilität des Herzens ist die Fähigkeit, relevante Kraft und Geschwindigkeit der Kontraktion bei jeder beliebigen Muskelfaserlänge zu entwickeln. Die Steigung der Kontraktilität beeinflusst direkt das Druck-Volumen Diagramm ( ), in dem EDV, ESV, SV und Kontraktilität graphisch dargestellt werden. Herzarbeit des LV in Ruhe: A, B, C, D (gepunktete Fläche, Pfeile in Durchlaufrichtung) mit (3) - EDV, (4) ESV; Herzarbeit des LV bei Belastung: G, H, C, D mit (5) - ESV unter Belastung, Gerade (1) ist die Kontraktilität bei Ruhe deren Steigung = 1.0 entspricht, Gerade (2) ist die Kontraktilität bei Belastung deren Steigung > 1.0 - aktive Komponente der Kontraktilität

Weil sich aktive und passive Komponente der Kontraktilität im Druck-Volumen-Diagramm addieren, beeinflusst die Erhöhung der Kontraktilität direkt die Steigung des SV. Die Messung der Kontraktilität ist entscheidend zur Beurteilung der physiologischen Leistungsfähigkeit. Deshalb sollte diese zusammen mit der HF gemessen werden.
2. EKG/ST Segment Messung während physischer Belastung bei Gesunden
Bei Gesunden kann die durch steigende physische Belastung hervorgerufene Änderung der Kontraktilität über eine EKG/ST Segment Messung mit Standard Monitoring (und vorzugsweise mehrfach EKG Ableitung) beurteilt werden. Dazu wird der Kontraktionsindex Icont gemessen, welcher ein Mass der ST Absenkung im Verhältnis zum Zuwachs der HF für ein zugeteiltes Zeitintervall darstellt. Steigender bzw. konstanter Indexbetrag resultieren aus einem effektiven Pumpverhalten, d. h. bei höherer Belastung nimmt die ST Ansenkung zu, gegenüber relativ geringer Steigung der HF.
Dieses Prinzip wird zum Beurteilen der physischen Leistungsfähigkeit und zum Erstellen eines individuellen Trainingsplans genutzt. Dazu wird ein automatisches System für die Teststeuerung, Auswertung der Messdaten und Erstellen des Plans entworfen ( ).
Hierbei wird der Proband 10 einem Belastungstest auf dem Ergometer 12 unterzogen. Die dazugehörige Steuerung zur Durchführung des Testablaufs (Muster des geeigneten Testprofils, Belastung, Testdauer, etc.) wird über Steuergerät 11 vorgenommen, welches das Ergometer 12 steuert. Proband 10 ist dabei an einen EKG Monitor 13 angeschlossen. Der Monitor führt Messungen der einzelnen Parameter (HF, ST-Strecke) durch. Dieser ist über ein Datenausgabeinterface mit dem ST Analysegerät 14 verbunden. Hier werden alle Messgrössen gespeichert, gemittelt, Artefakte gefiltert und die Messdaten analysiert. Die Auswertung enthält ST-Änderungen, HF, Belastungsdaten (u. a. auch Vergleiche zu vorherigen Belastungstests). Das Ergebnis wird angezeigt und an eine Registriereinheit 15 gegeben, die eine graphische (oder tabellarische) Darstellung - einen Ausdruck des Belastungsdiagramms erzeugt.
Die ST Segment Messung: Normalerweise werden heute ST Segment Messungen in medizinischen Untersuchungen z. B. bei der Diagnose von Koronargefässerkrankungen (Gefässablagerungen) im Stress Test EKG oder in der Intensivmedizin bei der Patientenüberwachung durchgeführt. Auftretende Änderungen sind in der Grössenordnung von 2.0 ... 4.0 mm (0,2 ... 0,4 mV) und verlaufen parallel oder mit abfallendem ST Segment zur isoelektrischen Linie; gemessen bei 60 ms (oder 80 ms) nach dem J-Punkt; im Gegensatz zum aufsteigenden ST Segment bei Gesunden während physischer Belastung.
Bei fortgeschrittener Erkrankung können ST Änderungen aufgrund stark zunehmender Gefässverschlüsse beobachtet werden. Die mangelnde Blutversorgung (Ischämie) des betroffenen Herzgewebes resultiert in einer Hypoxie, was zur Abschwächung oder zum Zusammenbrechen der Aktionspotentiale (AP) lokaler Herzmuskelzellen führt - abnehmendes Plateau, sinkende Amplitude.
Bei Gesunden, die keine oder nur geringe Ablagerungen haben, kann davon ausgegangen werden, dass ST Absenkungen nicht durch Ischämie des Herzgewebes entstehen, zumal wenn man bedenkt, dass die Durchblutung in den Koronarien bei physischer Belastung auf das 4-5 fache ansteigt. In der Literatur wurde bisher über ST Absenkungen bei Gesunden berichtet, die deutlich geringer ausfallen. Diese wurden bis vor kurzem noch als - false positive bezeichnet. Die Änderungen treten global (d. h. in allen Ableitungen) auf und sind deutlich geringer ausgeprägt. Mit verbesserter Messtechnik heute, gelten in der neuesten Literatur ST Absenkungen bei Gesunden als „normal” und sind klar beschrieben (Cardiopulmulate Funktionsdiagnostik S 274/H.Lällgen -Verlag Novaris - 4. Auflage).
Die normale EKG Änderung bei Gesunden während physischer Belastung ist in dargestellt (Ruhe: durchgezogene Kurve mit P, Q, R, S, J, T-Belastung: gestrichelte Kurve mit P', Q, R, S, J', T'). Die PQ und JT-Dauer ist frequenzsabhängig und ändert sich bei Belastung (zu P'Q bzw. J'T'). Die QRS-Dauer ist frequenzunabhängig.
EKG Änderungen bei Belastung:

- J-Punkt Absenkung unterhalb der isoelektrischen Linie (J')
- positive aufsteigendes ST Segment, schneidet die Isoelektrische bei ca. ~ 80 ms nach (J')
- Belastungsabhängige ST Absenkung
- Anstieg der HF und Kontraktilität

Calciumeinstrom ist verantwortlich für Steigerung der Herzkontraktilität
Bei der Kopplung von Erregung und Kontraktion spielt Calcium eine Schlüsselrolle. [Ca²⁺] Einstrom in Phase 2 (des AP) triggert Kontraktion der Herzmuskelzellen. Das AP steuert Kraft und Dauer der Einzelkontraktion. Catecholamine und erhöhtes extracellules [Ca²⁺] steigern das Zellplasma [Ca²⁺] und damit die Entwicklung der Kontraktionskraft. Dieser Vorgang wird über das autonome Nervensystem gesteuert.
Je höher die intrazelluläre Ca²⁺-Konzentration, desto mehr Querbrücken zwischen Aktin und Myosin werden aktiviert, und desto stärker ist die Kontraktion. Das isometrische Kraftmaximum nimmt damit zu, aber auch die Geschwindigkeit der Kontraktion (bei isotonischer Kontraktion) und die Druckanstiegsgeschwindigkeit (bei isovolumetrischer Kontraktion) wachsen an. Jede Förderung des Ca-Einstroms während Erregung, z. B. die fördernde Wirkung von Noradrenalin auf die Calcium-Kanäle, wird das verfügbare Aktivierungs-calcium - und damit die Kraft der Kontraktion - steigern, und zwar von Herzschlag zu Herzschlag zunehmend, bis wieder ein neues Gleichgewicht erreicht ist. So erklärt sich die positiv-inotrope Wirkung des Sympathikus.
3. ST Segment Messung unter Verwendung konventioneller Monitoring Technology (Stand der Technik)
Beschreibung der konventionellen ST Segment Messung anhand des HP Transport Monitors - M3046A (Standard Monitor Display) mit M3000A Messparameter Server. Der ST Messwert für jeden QRS Komplex (1) ( ) entspricht dem vertikalen Abstand zwischen zwei definierten Messpunkten. Der als isoelektrischer Punkt definierte Bereich (2)/t1 des EKG Komplexes liefert die Grundlinie für die Messung und der ST-Punkt (4)/t3 liefert den zweiten Messpunkt, wobei seine Position auf Bezug auf den J-Punkt (3)/t2 definiert wird.
Um sicherzustellen, dass nur normale und vorhofstimulierte Schläge analysiert werden, wird die Herzschlagklassifizierung verwendet. Die Verarbeitung durch den entsprechenden Algorithmus des Monitors beinhaltet die Anwendung spezieller ST Filter, eine Schlagauswahl und statistische Analyse, die Berechnung der ST Segment Senkung bzw. ST Segment Hebung sowie die Kurvendarstellung. Die ermittelten ST Daten erscheinen als numerischer Wert auf dem Standard Display und sind über das Data Export Interface abrufbar. Ein positiver Wert zeigt eine Hebung, ein negativer Wert eine Senkung des ST Segments an.
4. Fitness bedingte ST Änderungen
Kontraktilitäts-Belastungsdiagramm verläuft bei Gesunden, normal Trainierten nach dem gleichen Grundprinzip. Die Phase 1 ( ) ist bei leichter physischer Belastung (A) durch einen geringen Anstieg der Kontraktilität bestimmt; HF: Ruhe bis -100/min. Dieser Bereich deckt den täglichen Aktionsradius bei günstigem Energiebedarf ab. Bei höherer Belastung (B, C) in Phase 2 steigt die Kontraktilität stärker als die HF an (Icont nimmt betragsmässig zu). In dieser Phase steigt die Kontraktilität je nach Fitnesszustand mit der Belastung. Das ist der gewöhnliche Arbeitsbereich für Ausdauersport.
In Phase 2 stellt sich bei anhaltender Belastung ein Gleichgewicht von Laktat Produktion und Abbau ein. Dabei wird die Kontraktilität mit kleinen Schwankungen aufrecht erhalten (Icont ist konstant). Erst nahe der anaeroben Schwelle-Ende Phase 2 flacht die Kontraktion ab, bevor ein Maximum erreicht wird. Bei einer Belastung unterhalb dieses Punktes ergibt sich eine effektive Pumpleistung für Ausdauertraining mit optimalem Trainingseffekt bei relativ hoher Kontraktilität und vergleichsweise niedriger HF.
Bei weiterer Belastung (D) wird ein Kontraktilitätsmaximum in Phase 3 erreicht. Das davor gehaltene Gleichgewicht wird nun durch die Akkumulation von Laktat gestört (Icont fallt ab: wird zeitabhängig). Mobilisierung zusätzlicher Herzreserven erzeugt einen Maximalwert der Kontraktion. Wird in der Phase 3 dann das Maximum überschritten, hat man die aerobe Belastungsgrenze (Laktatschwelle) passiert. Diese ist von der Belastung bzw. Belastungsdauer abhängig und deshalb nur für kurzeitiges Schwellentraining geeignet (individuell verschieden).
Wenn bei Belastung (E) die Kontraktilität verglichen zum Maximalwert deutlich abfällt - (Icont wird negativ) Phase 4, ist man überlastet. Die periphere Muskulatur deckt zunehmend ihren Energiebedarf anaerob. Mit dem ungebremsten Zuwachs von Laktat tritt eine Übersäuerung ein, die erst dann wieder abfällt, wenn man eine Pause macht.
Trainingsbedingte Steigerung der Kontraktilität (normal trainierte Personen)
Beim Fitnessfortschritt stellt sich ein geringerer Ruhepuls und eine geringere HF bei Belastung ein, bedingt durch Erhöhung der Kontraktilität (Betrag: Icont nimmt zu). Die Steigung geht bis zur sub max. HF (90% HFmax: -. 170 ... 175/min). Bei einer bestimmten Dauerbelastung, der aeroben Schwelle (Laktatspiegel niedriger als bei Ruhe) bildet sich ein ,lokales' Maximum-Icont aus. Bei Leistungssportlern fällt die Kontraktilität nicht ab, sondern steigt nach dem ,lokalen' Maximum weiter bis nahe HFmax an. Das Kontraktilitätsplateau wird mit steigender Belastung zu HFmax verschoben (Verschiebung der Laktatschwelle; : Kontraktilitäts Belastungsdiagramm - trainierter Proband)
Das ist darauf zurückzuführen, dass bessere Kapillardurchblutung und deutlich mehr Mitochondrien in der peripheren Muskulatur den angelieferten Sauerstoff nutzen (es findet keine Laktatakkumulation statt, die Kontraktionskraft ist nicht gedämpft) und die Blutfüllverhältnisse während der Diastole werden zugunsten der Erstphasenfüllung verschoben, was sich bei hoher Herzfrequenz günstig auswirkt.
Kontraktilität beim Untrainierten
Beim Untrainierten steigt die Kontraktilität mit resultierendem SV moderat. Der flache Anstieg in Phase 1 geht in Phase 2 über ( ) und ist geringer gegenüber dem eines Trainierten (Betrag: Icont ist kleiner und schon bei geringer Belastung instationär). Das drückt sich durch einen schnellen Anstieg der HF aus, welche bei geringer Belastung hohe Werte erreicht. Bei hoher HF fällt nach relativ kurzer Zeit die Kontraktionskraft des untrainierten Probanden aufgrund eintretender Übersäuerung wieder ab (Icont: negativ).
Da die Übergangsgeschwindigkeit des Sauerstoffs in den Muskelzellen (geringe Anzahl von Mitochondrien) langsam ist, kommt es bald in der Peripherie zum Sauerstoffmangel. Die Muskelzellen decken dann zunehmend ihren Energiebedarf anaerob, wobei vermehrt Laktat entsteht. Zunächst wirkt sich der erhöhte Milchsäurespiegel reduzierend auf das EDV aus. Der Herzmuskel kann nicht mehr vollständig entspannen und auch nicht mehr vollständig gefüllt werden. Das hat ein geringeres EDV zur Folge. Durch Mobilisieren weiterer Herzreserven wird die Kontraktionskraft für kurze Zeit aufrechterhalten, wobei sich schnell die Laktatkonzentration im Blut erhöht.
Mit weiterem Anstieg der Milchsäure fällt die Kontraktionskraft und das SV ab, da ESV wieder grösser wird. Das geringere SV bewirkt weitere Reduzierung der Sauerstoffzufuhr in die Peripherie. Der Zuwachs an Milchsäure hat einen exponentiellen Verlauf und das Herz pumpt zunehmend uneffizient. Um den anaerobischen Zustand zu vermeiden, sollte der Untrainierte öfter (mehrmals am Tag nur kurz) bei geringer Belastung trainieren.
Durchführung: Blockdiagramm für die individuelle Messung des physischen Leistungsvermögens eines Probanden -
Zunächst wird über die Eingabeeinheit 18 die Probandenidentifikation eingelesen. Bei einer Erstmessung wird automatisch ein Probandenprofil 19 angelegt. Bei einer Wiederholungsmessung wird das vorhandene, individuelle Profil aufgerufen.
Im Schritt 1 der Messung werden mit dem EKG Monitor 13 die Ruhe ST-Werte 17r (Referenzmesspunkte) bestimmt. Diese werden mit den vorhandenen ST Werten verglichen und im Probandenprofil 19 wieder gespeichert. Zur Durchführung des Tests wird ein geeignetes Testprofil, bzw. Belastungsmuster anhand von Fitnesskriterien und des vorangegangenen Trainingsplans selektiert (oder beim Ersttest durch Einschätzung nach der Anamnese).
Der Schritt 2 wird über die Belastungs-Steuerung 11 ausgeführt. Dabei wird das vorher selektierte Testprofil (a) - steigende Belastung oder (b) - Ausdauertest (gestrichelte Linie) abgefahren. Während der Belastung werden die Belastungs ST-Werte 17a bzw. 17b, dazugehörende HF aufgezeichnet und die Differenz zu den Ruhe ST-Werten 17r gebildet. Die Differenzwerte werden gespeichert und über die verschiedenen Ableitungen gemittelt. Danach findet eine Artefaktfilterung und Berechnung durch den ST Analysealgorithmus 20 statt. Das Ergebnis der Auswertung wird auf dem Display 21 in Form einer graphischen (oder tabellarischen) Darstellung — das Belastungsdiagramm — angezeigt (u. a. auch mit Vergleichen zu möglichen vorher aufgenommenen Tests). Ein Ausdruck des erzeugten Belastungsdiagramms 22 kann dann erstellt werden. Anschliessend folgt anhand der Messung eine Trainingsprogramm Empfehlung 23.
Probanden Messergebnisse:
: Proband 1, Bild 8-1; Belastungsprofil (4 Stufen, 8 min/Stufe ermöglicht zwei Laktatmessungen auf der gleichen Belastungsstufe). Bild 8-2 Darstellung gefilterte ST-Absenkung in Abhängigkeit der HF bei steigender Belastung (Maximum vor 150 W).
: Proband 1, Bild 9-1 Belastungsprofil (wie oben), Bild 9-2 Kontraktionsindex ist bei 50 bzw. 100 Watt stabil, nimmt bei 150 W dynamisch ab und wird bei 200 W negativ : Proband 1, Bild 10-1; Laktatwerte in Abhängigkeit der HF jeweils zwei Messungen auf der gleichen Belastungsstufe. Bild 10-2 zeigt bei 150 W erhöhte Anstiegsgeschwindigkeit : Bild 11-1 und Bild 11-2 zeigen die Schwellenüberschreitung zwischen 100-150 W : Proband 2, Bild 12-1; Belastungsprofil (6 Stufen, 4 min/Stufe, je eine Laktatmessung/Stufe, Bild 12-2 Darstellung gefilterte ST-Absenkung in Abhängigkeit der HF bei steigender Belastung (Maximum bei HF 125; 135 W und Laktatschwelle 3,0 mmol/1)
: Proband 2, Bild 13-1 Belastung (wie zuvor), Bild 13-2 Kontraktionsindex ist in Stufe 30, 65 und 100 W stabil und wird bei 135 W kleiner, nimmt dann stetig ab
: Proband 2, Bild 14-1 Belastungsprofil bei 60, 80 und 100 W für Ausdauertest, Bild 14-2 zeigt ST Absenkung in Abhängigkeit der Zeit, Kontraktilitätsabfall-Pfeil (1) nach 9 min bei 100 W; Pfeil (2) nach 15 min bei 80 W, ist relativ konstant bei 60 W
: Bild 15-1 Belastungsprofil (6 Stufen, 4 min/Stufe keine Laktatmessung), Bild 15-2 zeigt ein lokales Maximum der ST Absenkung bei drei trainierten Probanden : Bild 16-1 Belastungsprofil (6 Stufen, 4 min jeweils für Crosstrainer u. Fahrrad) Bild 16-2, Proband 2 generiert qualitativ den gleichen Verlauf mit HF Tagesschwankung
: Bild 17-1 Belastungsprofil für Ausdauertraining, Bild 17-2 zeigt den Trainingsfortschritt nach 3 Monaten bei Proband 2 für den gleichen Test (Pfeil in Richtung höherer ST Absenkung bzw. Kontraktionssteigerung bei geringerer HF)
: Bild 18-1 Belastungsprofil (2 Stufen, 5 min), Bild 18-2, untrainierter Proband 5

Claims

Vorrichtung zur automatischen Ermittlung der physischen Leistungsfähigkeit eines Probanden ohne invasive Messung, mit: a) einer Aufnahmeeinheit für ein Elektrokardiogramm, b) einer Steuereinheit, die die Aufnahme des Elektrokardiogramms des Probanden bei wenigstens zwei verschiedenen Belastungsstufen desselben veranlasst und steuert, c) einem Herzfrequenzdetektor, d) einer Analyseeinheit für die Ermittlung einer ST-Absenkung als Differenzen- oder Differentialquotienten eines ST-Segments über der Herzfrequenz, e) einer Ausgabe- oder Speichervorrichtung, in der der Differenzen- oder Differentialquotient des ST-Segments über der Herzfrequenz bei verschiedenen Belastungsstufen des Probanden ausgegeben bzw. abgespeichert wird, und f) einer Einrichtung zur Bestimmung einer Belastungsstufe, bei der die ST-Absenkung maximal wird, basierend auf dem Differenzen- oder Differentialquotienten.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Aufnahmeeinheit für das Elektrokardiogramm eine Brustwandableitung aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Messeinheit ferner einen Detektor zur Bestimmung eines Zeitpunktes, zu dem in der R-Zacke des Elektrokardiogramms ein Amplitudenmaximum eintritt, aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Messeinheit ferner einen Detektor für die Detektion der Amplitude eines isoelektrischen Referenzpunkts (2) im Elektrokardiogramm durch Subtraktion eines konstanten oder adaptiven Zeitintervalls von dem Zeitpunkt, zu dem in der R-Zacke des Elektrokardiogramms ein Amplitudenmaximum eintritt, aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Messeinheit ferner einen Detektor für die Detektion des Zeitpunkts (3), zu dem die S-Zacke des Elektrokardiogramms endet, aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Messeinheit ferner einen Detektor für die Detektion eines ST-Messpunkts (4) durch Addition eines konstanten oder adaptiven Zeitintervalls zu dem Zeitpunkt, zu dem in der R-Zacke des Elektrokardiogramms ein Amplitudenmaximum eintritt, zu dem die S-Zacke des Elektrokardiogramms endet oder des isoelektrischen Referenzpunkts (2), aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Messeinheit ferner einen Differenzbildner zur Detektion der ST-Absenkung aufweist, der die Differenz zwischen den Elektrokardiogramm-Amplitudenwerten zum Zeitpunkt des ST-Messpunkts (4) und zu einem Zeitpunkt (3), zu dem die S-Zacke des Elektrokardiogramms endet, oder am iso-elektrischen Referenzpunkt (2) bildet.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner mit einem Datenspeicher, in dem das Elektrokardiogramm oder ein Wert für die ST-Absenkung gespeichert ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner mit einem weiteren Speicher, in dem Wertepaare der ST-Absenkungen und der zugehörigen Herzfrequenzen abgespeichert sind.
Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei in dem weiteren Speicher außerdem die Belastungsstufe des Probanden abgespeichert ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner mit einer Dokumentationseinheit, die die ST-Absenkungen und die damit korrelierten Herzfrequenzen bei den verschiedenen Belastungszuständen des Probanden dokumentiert.
Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Dokumentationseinheit die ST-Absenkungen und die damit korrelierten Herzfrequenzen in Form eines Belastungsprofils dokumentiert.
Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, wobei die Dokumentationseinheit eine Anzeigeeinheit oder einen Drucker aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner mit einem Trainingsdatenspeicher, in dem Diagramm gespeichert ist, das die ST-Absenkungen im Verhältnis zu den Herzfrequenzen zeigt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Messeinheit dazu geeignet ist, die Elektrokardiogramm-Amplitude 20 Millisekunden nach dem ST-Messpunkt zu bestimmen.