In dieser Episode besprechen Ihre Gastgeber Kim und Jeroen das Thema NIRS. Was ist Nahinfrarotspektroskopie? Was bewirkt sie? Wie nutzt Train.Red sie? Wie wird sie eingesetzt, um die Muskelsauerstoffsättigung zu messen? Und am wichtigsten: Was können Sie damit machen? Möchten Sie die Antworten auf diese Fragen sowie den Unterschied zwischen Pulsoximetrie und Herzfrequenz erfahren? Dann drücken Sie auf Play!
Transkript
Einführung: Wer sind die Gastgeber?
00:00 (Kim ter Stege)
Willkommen zurück bei BE AHEAD., dem Podcast von Train.Red. Mein Name ist Kim ter Stege, ich bin Teil des Train.Red-Teams und Gastgeberin dieses Podcasts. Ich bin ein Sport-Enthusiast. Ich habe meine Fitness-Reise nach einer starken Gewichtsabnahme begonnen und mich sehr für Fitness und Gesundheit interessiert. Ich bin auch Content Creator. Sie finden mich unter @kimterstege auf allen Plattformen und ich habe auch meinen eigenen Podcast. Ich bin hier mit meinem Co-Gastgeber Jeroen.
00:24 (Jeroen Molinger)
Hallo, mein Name ist Jeroen Molinger. Ich bin leitender klinischer Sportphysiologe bei Duke, im Human Pharmacology and Physiology Lab, Forschungsleiter des Labors und außerdem Forschungsleiter der Duke Heart Transplantology am Herzkatheterlabor. Mein Hauptfokus bei der Forschung, die wir bei Duke betreiben, liegt auf der Beurteilung der Muskelphysiologie und der kardiorespiratorischen Funktion.
Einführung in NIRS: Was ist NIRS, wofür steht es, was und wie misst es?
00:45 (Kim ter Stege)
Okay, Jeroen, heute werden wir über NIRS sprechen; was es ist, was es bewirkt, was man damit messen kann und auch, ob es einen Zusammenhang zwischen NIRS und Leistung, Erholung und Sport im Allgemeinen gibt. Kannst du mir also ein bisschen mehr darüber erzählen, was genau NIRS ist?
00:58 (Jeroen Molinger)
Genau. NIRS steht für Nahinfrarotspektroskopie (Near-InfraRed spectroscopy). Es ist also eine Methode, um die Sauerstoffversorgung bzw. -entsättigung von Gewebe, wie etwa Muskeln, mithilfe von Licht zu messen. Es ist ein optisches Werkzeug, mit dem wir die Menge an Sauerstoff messen, die an einen Muskel gebunden ist oder dort verbraucht wird. Dies ist eine interessante Art, einen Muskel zu betrachten, wo man normalerweise nur darauf schauen würde, wie schnell man laufen kann oder welche Leistungsabgabe man auf dem Fahrrad hat. Es ist interessant zu sehen, wie der spezifische Muskel auf Ihr Training oder Ihren Test reagiert. Um ein besseres Verständnis der Muskelphysiologie, aber auch der Muskelleistung zu bekommen. Und wenn man ein NIRS-Gerät wie einen Sensor an jedem interessierten Muskel hat, kann man sogar mehrere Sensoren verwenden, um ein besseres Verständnis dafür zu bekommen, welcher Muskel möglicherweise limitierend wirkt oder gut reagiert. Das kann für Trainingszwecke genutzt werden oder sogar während eines Wettkampfs, oder wenn man ein spezifisches Ziel hat und wissen möchte, ob man gut auf die Übungen reagiert.
02:03 (Kim ter Stege)
Okay. Also kurz gesagt: NIRS ist wie Infrarotlicht, und man kann es nutzen, um Licht auf die Muskeln zu strahlen und ein besseres Verständnis davon zu bekommen, wie die Muskeln genau während des Trainings, während eines Wettkampfs funktionieren. Einfach durchgehend.
Möchten Sie mehr wissen?
Besuchen Sie die Seite Tech.Red!
SpO2 vs. NIRS, was ist der Unterschied
02:17 (Jeroen Molinger)
Genau, genau. Ich denke, die Leute wissen vor allem auch aufgrund von COVID, dass die Messung der Sättigung, die man aktuell mit SpO2-Geräten wie Fitbit und Garmin durchführen kann, die gleiche Technologie ist. Wir messen die Sättigung des Gewebes, sei es mit einer Fitbit oder Apple Watch, zum Beispiel, das ist die Sättigung der Haut, der oberen Hautschicht. Nur ist NIRS weitaus leistungsfähiger, weil die Kraft des Lichts viel höher ist, sodass es viel tiefer in das Gewebe eindringen kann, und das ist der Grund, warum wir nicht (nur) die Haut messen, sondern wirklich das Innere des Muskels selbst!
02:57 (Kim ter Stege)
Okay. Also ist NIRS eigentlich ziemlich verbreitet?
02:59 (Jeroen Molinger)
Nein. Nein, Entschuldigung. Nein. Nein. Nein. Nein. Nicht NIRS ist verbreitet, SpO2 ist verbreitet. Zum Beispiel während COVID haben viele Leute ihre Sättigung mit einem Fingerclip oder mit einer Apple Watch oder einem Nonin gemessen, das ist die SpO2-Zahl, die die Menge an Sauerstoff im Blut angab, das heißt Ihr zirkulierendes Blut, nicht Ihr Muskel. Und was NIRS leistet, ist ein besseres Verständnis oder eine bessere Methode unter Verwendung weitaus leistungsfähigerer LED-Lichter, die nicht nur auf die Haut, sondern sogar durch die Haut hindurch in den Muskel strahlen können. Und dann haben Sie eine Möglichkeit, dieselbe Art von Metrik wie SpO2 im Muskelinneren zu beurteilen.
03:37 (Kim ter Stege)
Es ist also eine sehr fortschrittliche Art, die Zahl zu kennen?
03:42 (Jeroen Molinger)
Ja. Und natürlich auch dynamisch. Weil wir trainieren können, man kann sich bewegen und hat immer noch diesen Sensor am Bein oder am Arm oder wo auch immer man daran interessiert ist, die Muskelaktivierung zu bewerten.
NIRS vereinfacht
03:57 (Kim ter Stege)
Gehen wir ein wenig mehr darauf ein, was man genau mit NIRS messen kann. Kannst du mir, so wie du über Sättigung gesprochen hast, erklären, auf eine sehr einfache Weise für Leute, die mit der Technik nicht wirklich vertraut sind? Was genau bewirkt es? Und was sagt es über Ihren Körper aus?
04:15 (Jeroen Molinger)
Richtig, also ein bisschen zurück zur grundlegenden Physiologie. Wenn wir einen Muskel haben, der benutzt wird, gibt es einen Bedarf. Und wenn es einen Bedarf in einem Muskel gibt, bekommen wir viel Blut, das durch den Muskel fließt. Wenn man also ein Licht auf einen Muskel mit dem Blutfluss richtet (weil ein Sauerstoffbedarf bestand), dann liefert ein Hämoglobinmolekül – und ein Hämoglobinmolekül ist, nun ja, das kann man ein bisschen mit einem LKW vergleichen. Also der LKW, der von der Lunge zum Muskel fährt, und dieser LKW kann ein O2-Molekül transportieren, und dieses O2-Molekül gelangt auf dem LKW bis zum Muskel. Der LKW entlädt dieses Molekül und das wird auf Muskelebene verbraucht.
Aber wenn Sie Hämoglobin sehen, also einen LKW mit O2, also Hämoglobin mit O2 oder Hämoglobin ohne O2, ergibt das eine andere Art von Zahl, wenn man Licht darauf richtet. NIRS ist also in der Lage, zwischen einem Hämoglobinmolekül mit Sauerstoff und einem Hämoglobinmolekül ohne Sauerstoff zu unterscheiden. Und wenn man diese beiden kennt, weiß man: Wenn Sie den Muskel benutzen, verbraucht er mehr Sauerstoffmoleküle – also bleibt am Ende weniger Hämoglobin mit Sauerstoff übrig. Sie können also den Grad der Nutzung sehen. Die Sättigung nimmt dann ab, oder wenn Sie nichts tun, halten Sie Ihre Sättigung hoch.
Betrachten wir die Dynamik: Wie leicht ist der Muskel, oder wie schnell kann der Muskel auf Training reagieren? Was interessant ist. Und auch, weil es so nicht-invasiv ist, nennen wir es ein "Point-of-Care"-Gerät, das überall anders eingesetzt werden kann, nicht im Krankenhaus oder wo auch immer. Man kann es bei seinen spezifischen Übungen im Fitnessstudio, auf einer Laufbahn oder draußen nutzen, man kann verschiedene Muskelgruppen einsetzen. Es ist also interessant. Sie haben ein besseres Verständnis Ihrer Muskeln. Es gibt auch einen interessanten Teil, wenn Sie Ihre Beinmuskulatur betrachten, was natürlich der erste Muskel ist, an den man denkt. Es geht einfach darum, sich die linke und rechte Seite (Quadrizeps) anzusehen.
Es gibt immer eine Art dominante Seite Ihrer Muskulatur, links oder rechts. Ein Bein leistet also ein wenig mehr als das andere. Und wenn man das weiß, kann man möglicherweise sogar das andere Bein mit dem Sensor selbst trainieren, um zu sehen, ob es eine Reaktion gibt, oder vielleicht die spezifische Zahl verwenden, um das andere Bein zu trainieren, das potenziell weniger effizient ist.
Hämoglobin
06:49 (Kim ter Stege)
Okay, das ist sehr interessant! Auch kurz zurückblickend: Ich weiß nicht, ob jeder genau weiß, was Hämoglobin ist, kannst du es also ein bisschen mehr für diejenigen erklären, die es nicht wissen?
06:56 (Jeroen Molinger)
Sicher. Sicher. Hämoglobin ist Häm, unser Eisen im Körper. Es ist etwas komplexer. Aber wir wissen bereits: Wenn man weniger Eisen im Körper hat, kann man ermüden und so weiter. Das Hämoglobinmolekül war also ein interessantes Protein und ist unser "LKW" für den Sauerstofftransport durch unser System zu unseren Organen wie Gehirn, Herz, Darm, Niere und so weiter. Aber es ist auch dasjenige, das CO2 bindet und dann vom Organ – wie dem Gehirn, dem Herzen und dem Darm – zurück zur Lunge geht und dort das CO2 freisetzt, damit man das CO2 ausatmen kann. Es ist also, ich nenne es immer das Transportunternehmen für Ihren Sauerstoff und CO2 im Körper; es bringt O2 durch das System zu den Organen, die es benötigen. Und das CO2 von den Organen zurück zur Lunge, um es abzugeben.
07:47 (Kim ter Stege)
Okay, Hämoglobin ist also wie ein LKW, und dann der Sauerstoff (entweder hat er ihn oder nicht). Und dann kann das NIRS tatsächlich messen, wie viel der "LKW" transportiert?
07:57 (Jeroen Molinger)
Genau.
Was man mit NIRS tun kann
07:58 (Kim ter Stege)
Also okay. Erzähl mir ein wenig mehr darüber, was diese Zahl wirklich über die Gesundheit aussagt. Man kann also messen, was ein NIRS-Gerät wie das von Train.Red misst. Aber was sagt es über die Gesundheit aus? Sagt es überhaupt etwas aus?
08:10 (Jeroen Molinger)
Ich denke, es ist keine unmittelbare Gesundheitskennzahl, es ist eher so: Man kann sehen, wie Ihre Muskeln auf spezifische Übungen reagieren, die wir testen. In einer der anderen Podcast-Episoden gehen wir mehr ins Detail zu Fitness und Gesundheit. Aber eine kleine Vorschau darauf, wie wir Gesundheit und Fitness betrachten, ist: Ich denke, es ist fast selbstverständlich, dass jeder weiß, dass ein gutes Training, gute Ernährung und guter Schlaf die Definition von Fitness und Gesundheit sind. Richtig. Wenn man sich anschaut, wie man die Gesundheit oder Fitness von jemandem testet, geht es um die Fähigkeit, in einer bestimmten Trainingsintensität zu sein. Und wir wissen, dass die Fähigkeit zum Training eine Kombination aus zwei oder drei Organsystemen wie Herz, Lunge und Muskel ist. Alle drei kommunizieren also irgendwie miteinander. Und diese Kommunikation sollte sehr gut organisiert und sehr gut orchestriert sein. Und wenn eines dieser drei irgendwie limitiert ist, haben Sie ein insgesamt limitierendes System.
Die Art und Weise, den Muskel zu betrachten, ist, dass wir sehen, dass der Muskel bei Nicht-Athleten vorwiegend limitierend ist. Also bei allen anderen Leuten, die ihr tägliches Training im Fitnessstudio machen oder draußen laufen. Diese sind hauptsächlich durch den Muskel limitiert, mit der Unfähigkeit, Sauerstoff sehr effizient zu nutzen. Ich denke, das ist ein interessanter Ansatz, und ich glaube, jeder weiß, wenn man draußen läuft: Man sieht, wenn man einfach vergleicht, wie Menschen laufen. Ihre Art, wie schnell sie sind, wie sie ihre Arme bewegen, wie sie ihre Knie bewegen oder wie hoch sie gehen. Der ganze Laufstil ist also völlig anders. Und dieser Stil definiert Ihre Effizienz. Und die Effizienz basiert darauf, wie gut oder wie ineffizient Sie Ihre Muskeln benutzen. Und jetzt mit NIRS haben Sie die Möglichkeit, links und rechts zu schauen, um zu sehen, ob ein Muskel mehr – ja, nicht mehr Probleme, aber mehr Anstrengung als der andere hat, potenziell basierend auf Ihrem Stil und Ihrem Laufschritt und Ihrer Lauftechnik.
NIRS und Gesundheit
09:10 (Kim ter Stege)
NIRS sagt also nicht wirklich viel direkt über die Gesundheit aus. Nicht direkt, aber es sagt mehr über Ihr Fitnesslevel und wie fit Sie sind?
10:28 (Jeroen Molinger)
Genau. Und ich denke, es ist eine Metrik, die sogar dann verwendet wird, wenn man nicht im akuten Moment ist. Ich denke, wenn man nur ein NIRS-Gerät auf sein Bein setzt und eine Zahl wie die Sättigung oder so sieht, hat das eher mit Genetik zu tun. Wie schnell kann es nach oben gehen? Und wie schnell kann es nach unten gehen? Unser Hauptinteresse gilt sogar der Dynamik der Art zu trainieren und eine aktive Erholung durchzuführen und wieder zu trainieren. Ich glaube, die wichtigste Metrik, die am interessantesten ist, ist: Wie schnell können Sie sich erholen? Wie schnell können Sie sich von einem Sprint oder was auch immer erholen? Und Sie kehren wieder zu Ihren normalen Werten zurück.
Outro
11:07 (Kim ter Stege)
Also, ich denke, das war es für die heutige Episode. Ich fand es sehr interessant. Vielen Dank, dass du hier warst, Jeroen! In der nächsten Episode werden wir darüber sprechen, wie man einen NIRS-Sensor beim Sport einsetzt. Wir haben viele unterhaltsame Fragen zum Thema Fitness. Aber wir sprechen auch über Ausdauertraining. Und dann werden wir in einer späteren Episode auch tiefer darauf eingehen, was es eigentlich bedeutet, fit zu sein und wie man sich verbessern kann. Also ja. Wenn ihr euch dafür interessiert, dann abonniert definitiv den Podcast und nochmals danke Jeroen, dass du hier warst.
11:35 (Jeroen Molinger)
Danke, dass ich hier sein durfte, ja! Nein, danke, dass ich dabei sein konnte, und ich freue mich auf die nächste.
11:40 (Kim ter Stege)
Vielen Dank fürs Zuhören bei der heutigen Episode. Sie finden uns in allen sozialen Medien unter @Train.Red. Wir hoffen, euch das nächste Mal wiederzusehen und vergesst nicht, diesen Podcast zu folgen, damit ihr keine der nächsten Episoden verpasst. Wenn Sie an Muskelsauerstoffsensoren, dem Train.Red FYER, interessiert sind, besuchen Sie unsere Website Train.Red. Der Link befindet sich auch in der Beschreibung.
