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The German Journal of Sports Medicine is directed to translational science and clinical practice of Sports Medicine and its adjacent fields, which investigate the influence of physical activity, exercise, training and sports, as well as a lack of exercise affecting healthy people and patients of all age-groups. It addresses implications for prevention, diagnosis, therapy, rehabilitation and physical training as well as the entire Sports Medicine and research in sports science, physiology and biomechanics.

The Journal is the leading and most widely read German journal in the field of Sports Medicine. Readers are physicians, physiologists and sports scientists as well as physiotherapists, coaches, sport managers, and athletes. The journal offers to the scientific community online open access to its scientific content and online communication platform.

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100 Jahre Deutsche Sportmedizin
STANDARDS IN DER SPORTMEDIZIN
Sportmedizinische Diagnostik Onkologie

Sportmedizinische Diagnostik in der Onkologie

Sports Medical Assessment in Oncology

ZUSAMMENFASSUNG

Der sportmedizinischen Diagnostik kommt im Kontext einer stetig wachsenden Bedeutung von Bewegungstraining und körperlicher Aktivität in den unterschiedlichen Phasen einer Krebserkrankung eine zentrale Rolle zu. Sie nutzt neben klassischen Verfahren der Leistungs- und Funktionsdiagnostik, einfachen motorischen Tests und Fragebögen auch Instrumente anderer klinischer Disziplinen. Art  und  Umfang  der  Untersuchungen  sollten  die  Diversität  von Entitäten  und  Tumorbehandlungen  berücksichtigen  und  unnötige  Belastungen  für  Patienten  vermeiden  helfen.  In  Abhängigkeit der Fragestellung und verfügbarer Ressourcen erstrecken sie sich auf Beurteilungen von Fatigue, Lebensqualität, Bewegungsverhalten,  Kraft,  posturaler  Kontrolle,  Gang-  und  Alltagsfunktion  sowie kardiopulmonaler Leistungsfähigkeit. Neben Regeln zu fakultativen und obligaten sportmedizinischen Voruntersuchungen müssen dabei in enger Abstimmung mit dem behandelnden Arzt Kontraindikationen und tumorabhängige Risiken auf Basis der klinischen onkologischen oder hämatologischen Diagnostik einbezogen werden.Die Ergebnisse der sportmedizinischen Diagnostik sind Grundlage individueller Trainings- und Belastungssteuerung und tragen wesentlich zum Erfolg körperlichen Trainings sowie zur Motivierung der Patienten bei. Sie sind gleichzeitig Voraussetzung und Zielgröße evidenzbasierter Forschung und klinischer Qualitätssicherung. Patienten im stabilen Zustand wird empfohlen, während und nach der Therapie 3- 6 mal wöchentlich 20- 60 Minuten mit moderater bis  hoher  Intensität  körperlich  aktiv  zu  sein,  und  zusätzlich  2- 3 mal wöchentlich muskelkräftigende Übungen durchzuführen. Bei eingeschränkter  Belastbarkeit  sollten  Patienten  körperliche  Inaktivität vermeiden und 3- 6 mal wöchentlich 15- 30 Minuten leichte Aktivität über den Tag akkumulieren.

ABSTRACT

Physical  activity  and  exercise  have  become  increasingly  relevant in all stages of cancer therapy. In this field, sports medical assessments  of  performance  and  function  have  gained  a  pivotal  role, employing conventional physiological measures of human performance and function, as well as measures originating from related clinical disciplines. When choosing individual measures, the large variety of tumor entities and treatments should be considered and unnecessary burden to the patient avoided. Depending on the clinical focus and the technical resources available, the sports medical assessment may include measures of fatigue, quality of life, physical activity behavior, strength, balance, gait, activities of daily living and cardiopulmonary performance. Guidelines for sports medical pre-participation  evaluations,  tumor-specific  contraindications and risks, the results of oncological and hematological assessments as well as the advice of the treating oncologist all need to be taken into account. Individual exercise prescriptions based on the results of these assessments may significantly contribute to enhance patients’  motivation  and  clinical  outcomes.  Assessment  outcomes are  also  used  to  build  scientific  evidence  base  and  support  clinical quality management. It is recommended that cancer patients and survivors be physically active 20-60 minutes per day, 3-6 days per week at moderate to high intensity, depending on their fitness. Additionally, they are advised to perform 2-3 sessions of strength training per week. Patients who feel particularly tired should try to avoid physical inactivity and engage in 15-30 minutes of light activity per day, 3-6 days per week.

EINLEITUNG

Körperlichem Training werden während und nach der Tumortherapie wichtige Effekte auf psychosoziale und körperliche Parameter, die Compliance mit dem Behandlungsregime, Beeinträchtigungen durch  Krankheitssymptome,  Nebenwirkungen  wie  Übelkeit  und Fatigue, sowie Prognose und Rezidivrate für bestimmte Entitäten zugeschrieben  (2, 6).  Die  zunehmende  Relevanz  komplementärer Bewegungstherapie  spiegelt  sich  in  klinischen  Behandlungsleitlinien  wider  (u.a.  S3-Leitlinie  Brustkrebs  der  Deutschen  Krebsgesellschaft;  Clinical  Practice  Guideline  Fatigue  des  National  Comprehensive Cancer Network) und wird von sportwissenschaftlichen und sportmedizinischen Fachgesellschaften in Empfehlungen aufgegriffen (2, 6).
Körperliche  Funktionen  und  Belastbarkeit  onkologischer  Patienten sind reduziert und variieren intra- und interindividuell erheblich. Gleiches gilt für die Effekte von Bewegungsinterventionen (3, 5). In enger Abstimmung mit dem behandelnden Onkologen ermittelt die sportärztliche Diagnostik unter Berücksichtigung dieser besonderen  Voraussetzungen  die  individuelle  Leistungsfähigkeit, leitet  Empfehlungen  zur  Trainingssteuerung  ab  und  hilft  im  Bedarfsfall, Bedenken hinsichtlich einer Überforderung auszuräumen (2, 3, 5).  Sie  motiviert  Patienten,  macht  Trainingserfolge  sichtbar und erhöht das Selbstvertrauen (3, 5). Die sportmedizinische Diagnostik trägt in Dosis-Wirkungs- Untersuchungen dazu bei, die optimale Art, Intensität, Dauer und Frequenz körperlichen Trainings in der onkologischen Therapie zu ermitteln (3, 4, 5).

Indikationen Kontraindikationen, klinischer Status
Nach Freigabe durch den behandelnden Onkologen ist eine sportmedizinische Diagnostik bei onkologischen Patienten zur  Trainingsverordnung  und  -steuerung  während  oder nach der Tumorbehandlung indiziert (2, 3, 5, 6). De Lucia et al.  empfehlen,  Funktions-  und  Leistungsentwicklung  zur Verlaufsbeurteilung  in  regelmäßigen  Intervallen  (2  Monaten) zu überprüfen (5). Zu den Zielen eines sportmedizinisch gesteuerten Trainings gehören neben der Erhaltung und Verbesserung von körperlichen Funktionen und Leistungsfähigkeit, Lebensqualität, Körperzusammensetzung und Körperbild auch die Reduktion von Nebenwirkungen, die Stärkung psychophysischer  Ressourcen  im  Umgang  mit  der  Erkrankung  und  ihrer  schwierigen  Behandlung,  sowie  bei  einigen Entitäten die Senkung der Rezidivgefahr. Das Bronchialkarzinom ausgenommen, hat die sportmedizinische Diagnostik keinen unmittelbaren Einfluss auf die Tumortherapie.
Aufbauend auf der onkologischen oder hämatologischen klinischen Diagnostik müssen in Abhängigkeit der gewählten diagnostischen  Tests  neben  den  allgemeinen  Kontraindikationen für Belastungsuntersuchungen (DGSP-Leitlinien) zusätzlich  generelle  und  therapiebedingte  Kontraindikationen beachtet,  tumorabhängige  Risiken  mit  dem  behandelnden Arzt erörtert und gegebenenfalls zusätzliche Untersuchungen durchgeführt  werden  (1, 2, 6)  (Tab.  1).  Ansonsten  gelten  Regeln  zu  fakultativen  und  obligaten  sportmedizinischen  Voruntersuchungen  (internistischer  und  orthopädischer  Status gemäß DGSP-Leitlinien) für Gesunde und chronisch Erkrankte analog bei onkologischen Patienten (3, 5).

Fatigue und Lebensqualität
Eine  standardisierte  Erfassung  von  Fatigue  und  Lebensqualität  bieten  das  Multidimensional  Fatigue  Inventory (MFI, 20 Items) und die Fatigue Quality List (FQL, 25 Items) sowie der European Organisation for Research and Treatment of Cancer Quality of Life Questionnaire C30 (EORTC QLQ- C30, 30 Items) inklusive optional verwendbarer entitätsspezifischer  Module.  Tagesaktuelle  Quantifizierungen der Fatigue mittels VAS-Skala (100mm) helfen bei der Entscheidung, ob ein Test besser verschoben werden sollte. Bei leichter  oder  moderater  Fatigue  können  Belastungsuntersuchungen gemäß Toleranz durchgeführt werden (6).

Bewegungsverhalten
Objektive  Registrierungen  körperlicher  Aktivität,  beispielsweise durch  Akzelerometrie,  oder  kostengünstigere,  aber  weniger  valide fragebogengestützte Erhebungen (bspw. International Physical Activity Questionnaire, IPAQ) komplettieren den klinischen Status und beeinflussen die Wahl von Belastungsprotokollen (3).

Orthopädisch-biomechanische Diagnostik
Muskelkraft,  Gang,  Mobilität  und  posturale  Kontrolle  haben  eine erhebliche  Bedeutung  für  die  insbesondere  bei  älteren  Krebspatienten  eingeschränkte  alltägliche  Funktionsfähigkeit  und  Fortbewegungssicherheit.  Die  Handdynamometrie  korreliert  mit  der Kraft der Rumpf- und Extremitätenmuskulatur (r =0,51- 0,67) und besitzt prädiktiven Wert für die Gesamt- und Krebsmortalität Älterer. Portable Kraftaufnehmer (z.B. Dehnungsmessstreifen) erlauben eine ökonomische Erfassung der isometrischen Maximalkraft. Die  Isokinetik  gestattet  darüber  hinaus  eine  umfassende  Bewertung  konzentrisch-  und  exzentrisch-dynamischer  Muskelarbeit. Bestimmungen der bei einer vorgegebenen konzentrischen Bewegung  maximal  realisierbaren  Last  (Ein-Wiederholungsmaximum) erlauben,  selbst  bei  Brustkrebspatientinnen  mit  Lymphödem,  die individuelle Trainingsintensität abzuleiten (6).

Ein  einfaches  motorisches  Testverfahren  zur  Kraftdiagnostik der unteren Extremitäten älterer Patienten ist der Chair Rising Test (3). Der 30-s chair-stand test weist hohe Zusammenhänge mit dem Einer-Wiederholungsmaximum an der Beinpresse auf (r =0,77).
Eine hinreichend reliable Beurteilung der posturalen Kontrolle kann durch die Messung von Auslenkungen des Körperschwerpunktes  bzw.  des  Druckmittelpunktes  unter  Verwendung  von Kraftmessplatten  erfolgen.  Kraftmessplatten  kommen  ebenfalls im  Rahmen  ganganalytischer  Registrierungen  sturzassoziierter Gangparameter  (Gehgeschwindigkeit,  Schrittlänge,  Schrittbreite, Doppelstützphase  (in  %  des  Gangzyklus)  zum  Einsatz.  Etablierte nichtapparative  Testverfahren  zur  Beurteilung  von  Mobilität, Gleichgewichtsfähigkeit und Fortbewegungssicherheit sind POMA (Performance  Oriented  Mobility  Assessment),  timed  up  and  go test, Berg-Balance-Scale und Romberg Test.

Kardiopulmonale Diagnostik
Die  höchste  beobachtete  Sauerstoffaufnahme  (VO2 peak)  wird unter  standardisierten  Bedingungen  atemgasanalytisch  bei  zusätzlicher  Registrierung  von  Herzfrequenz,  EKG,  arterieller  Sauerstoffsättigung, Blutdruck und subjektivem Beanspruchungsgrad unter Verwendung rampenförmiger Belastungsprotokolle ermittelt (3, 5).  Im  Gruppenmittel  erreichen  40- 70  jährige  Krebspatienten zwischen 18 und 31ml/kg/min (40- 90% der Norm), etwa einer maximalen Leistung von 1,5- 3,0m/s auf dem Laufband oder 75- 175 Watt  auf  dem  Fahrradergometer  entsprechend.  Im  Vergleich  zu Laufbändern weisen Fahrradergometer bei peripherer Neuropathie oder bei Vertigo Vorteile auf, begünstigen aber bei kachektischen Patienten eine vorzeitige lokale Ermüdung der Muskulatur und somit eine Unterschätzung der kardiopulmonalen Leistungsfähigkeit um 5- 10% (3).
Ventilatorische Schwellen, in Studien häufig als vom Grad der Ausbelastung  unabhängige  und  sensible  Leistungsindikatoren  herangezogen, können prinzipiell auch zur Trainingssteuerung genutzt werden (3), wurden aber anders als laktatbasierte Methoden noch nicht zu diesem Zweck bei onkologischen Patienten eingesetzt. Die Laktat-Leistungs-Beziehung weist bei Tumorerkrankten meist einen kurvilinearen Verlauf bei reduziertem maximalem Laktat auf. In publizierten Studien und eigenen, unveröffentlichten Untersuchungen konnte durch 12 Wochen Training (2 bis 3 Einheiten à 30- 60min/Woche), vorwiegend bei 80- 100% der Leistung an der individuellen anaeroben  Schwelle  ( freies  Freiburger  Modell, + 1mmol/L),  die VO2 peak im Mittel um 11%, bzw. 10% gesteigert werden.
Ressourcenschonender und laborunabhängig, aber mit reduzierter Aussagekraft und Sensitivität, kann die funktionelle Kapazität insbesondere bei gering belastbaren Patienten basierend auf Gehtests  eingeschätzt  werden.  Bei  leistungsstarken  Patienten  ist ein Deckeneffekt zu beobachten (3).
Nur  15%  von  bislang  100  publizierten  Studien  berichten,  ob Nebenwirkungen  bei  der  kardiopulmonalen  Diagnostik  auftraten (3). Offen ist, inwieweit bei Patienten mit neoplastischen Erkrankungen tumor- und behandlungsbedingt lebensbedrohliche Komplikationen  häufiger  auftreten  als  bei  Gesunden  (2- 5x/100.000 Tests) (3).

Trainingsempfehlungen
Patienten im stabilen Zustand sollten sich während und nach der Therapie 3- 6 mal wöchentlich 20- 60 Minuten mit moderater Intensität (40- 60% der Sauerstoffaufnahmereserve, VO2R, oder Herzfrequenzreserve, HRR), bei gutem Trainingszustand mit hoher Intensität (60- 80% VO2R/HRR) bewegen und 2- 3 mal wöchentlich (mind. 48h Pause) muskelkräftigende Übungen durchführen (1, 2, 5, 6). Individuelle Präferenzen sollten bei der Wahl des Bewegungsangebotes und  dessen  Organisationsform  Berücksichtigung  finden.  Tumor- oder  behandlungsspezifisch  können  bestimmte  Sportarten  kontraindiziert  sein  und  erfordern  zumindest  Rücksprache  mit  dem behandelnden  Onkologen,  bspw.  Schwimmen  bei  Kolonkarzinom und  schlechtem  Immunstatus,  Kontaktsportarten  und  intensives Krafttraining bei Knochentumoren und Hormontherapie oder Fahrradfahren bei Schwindel (1, 2, 5, 6) (vgl. Tab. 1). In Phasen deutlich eingeschränkter Belastbarkeit sollten Patienten körperliche Inaktivität vermeiden und nach Möglichkeit 3- 6 mal wöchentlich 15- 30 Minuten leichte Aktivität gemäß Toleranz über den Tag akkumulieren, beispielsweise durch Spaziergänge mit ausreichenden Pausen (bspw. 5x3 Minuten) und leichte Kräftigungsübungen (1, 2, 5, 6).

Fazit und Ausblick
Die auf enger interdisziplinärer Zusammenarbeit basierende sportmedizinische Diagnostik in der Onkologie dient der individuellen Belastungssteuerung und wird zur Qualitätssicherung von Bewegungstherapie herangezogen. In Phasen intensiver Tumorbehandlung stellt eine Verzögerung der Leistungsreduktion häufig schon einen wichtigen Therapieerfolg dar. Im Rahmen wissenschaftlicher Untersuchungen eingesetzt, ermöglicht die sportmedizinische Diagnostik die Erweiterung unserer Kenntnisse über physiologische Effekte der Tumortherapie durch körperliche Aktivität.
Art  und  Umfang  der  Untersuchungen  müssen  die  Diversität von Entitäten und Tumorbehandlungen berücksichtigen und unnötige Belastungen für Patienten vermeiden. Bei Patienten, die ausschließlich  mit  gymnastischen  Übungen,  leichtem  Walking  oder leichtem  Kräftigungstraining  beginnen  wollen,  sieht  das  ACSM keinen unmittelbaren Bedarf für eine erweiterte Diagnostik (6).
Die  bisherige  Forschung  konzentriert  sich  auf  Entitäten  mit hoher Inzidenz (6). Der Nutzwert und die Übertragbarkeit wissenschaftlicher Untersuchungen würde durch die Auswahl repräsentativer  Stichproben  und  die  Dokumentation  adverser  Ereignisse verbessert (3, 6).

Angaben zu finanziellen Interessen und Beziehungen, wie Patente, Honorare oder Unterstützung durch Firmen: Keine.

LITERATUR

  1. Dimeo F: Körperliche Aktivität bei Patienten mit neoplastischen Erkrankungen. Dtsch Z Sportmed 55 (2004) 106- 107.
  2. Hayes SC, Spence RR, Galvão DA, Newton RU: Australian Association for Exercise and Sport Science position stand: optimising cancer outcomes through exercise. J Sci Med Sport 12 (2009) 428- 434.
  3. Jones LW, Eves ND, Haykowsky M, Joy AA, Douglas PS: Cardiorespiratory exercise testing in clinical oncology research: systematic review and practice recommendations. Lancet Oncol 9 (2008) 757- 765.
  4. Kampshoff CS, Buffart LM, Schep G, van Mechelen W, Brug J, Chinapaw MJ: Design of the Resistance and Endurance exercise After ChemoTherapy (REACT) study: a randomized controlled trial to evaluate the effectiveness and cost-effectiveness of exercise interventions after chemotherapy on physical fitness and fatigue. BMC Cancer 10 (2010) 658.
  5. Lucía A, Earnest C, Pérez M: Cancer-related fatigue: can exercise physiology assist oncologists? Lancet Oncol 4 (2003) 616- 625.
  6. Schmitz KH, Courneya KS, Matthews C, Demark-Wahnefried W, Galvão DA, Pinto BM, Irwin ML, Wolin KY, Segal RJ, Lucia A, Schneider CM, von Gruenigen VE, Schwartz AL: American College of Sports Medicine: American College of Sports Medicine roundtable on exercise guidelines for cancer survivors. Med Sci Sports Exerc 42 (2010) 1409- 1426.
Korrespondenzadresse:
Prof. Dr. Winfried Banzer
Goethe-Universität
Institut für Sportwissenschaften
Abteilung Sportmedizin
Ginnheimer Landstr. 39
60487 Frankfurt/Main
E-Mail: winfried.banzer@sport.uni-frankfurt.de
 
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