Fit für den Einsatz?

Fitness- und Aktivitätsvergleich von Sanitätspersonal im Bundeswehrkrankenhaus Hamburg (Kurzfassung)¹

Lorenz Scheit^a, Jan Schröder^b, Kristina Helena Wolf^a, Tony Hannes Richter^a, Christian Busch^a, Rüdiger Reer^b

^a Bundeswehrkrankenhaus Hamburg, Klinik I – Innere Medizin

^b Universität Hamburg, Arbeitsbereich Sport- und Bewegungsmedizin, Institut für Bewegungswissenschaft, Fakultät für Psychologie & Bewegungswissenschaft

Einleitung

Bei Sanitätspersonal der Bundeswehr werden im In- und Auslandsdienst hohe Anforderungen an die Fitness gestellt. Zum Erhalt der physischen Fitness ­stehen auch dem Personal eines Bundeswehr­krankenhauses (BwKrhs) wöchentlich 90 min Dienstsport während der Arbeitszeit zu [2]. Der Nachweis einer ausreichenden physischen Fitness wird jährlich im Rahmen der individuellen Grundfertigkeiten (IGF) mit Hilfe des Basis-Fitness-Tests (BFT) überprüft. Allerdings stellen die Anforderungen des klinischen Alltags (Patientenregelversorgung mit Stressoren durch Zeitdruck, Überstunden und Nachtschichten) Einflussfaktoren dar, die sich negativ auf die physische Fitness auswirken können. Eigene Daten lieferten Hinweise dafür, dass der Dienstsport von Sanitätsoffizieren des BwKrhs Hamburg in der Regel nicht wahrgenommen werden konnte [6]. Dennoch wurden für die Sanitätsoffiziere im Vergleich mit Referenzdaten von etwa 55 000 Truppensoldaten – als repräsentative Stichprobe für das Gesamtkollektiv der Bundeswehr – keine signifikanten Unterschiede im BFT beobachtet und ihre biometrisch-konstitutionellen Merkmale unterschieden sich nicht von altersadjustierten Referenzwerten der Normalbevölkerung [6]. Offenbleiben musste, ob sich diese Befunde für unterschiedliche Berufsgruppen des BwKrhs Hamburg verallgemeinern lassen.

In der vorliegenden Arbeit sollten daher etwaige Unterschiede im Fitness- und ergänzend im Aktivitätslevel der verschiedenen Berufsgruppen des BwKrhs Hamburg geprüft werden.

Methoden

Für eine punktuelle Querschnittsanalyse wurden insgesamt 129 Soldatinnen und Soldaten, bzw. zivile Angestellte (57 Männer, 72 Frauen) aus den Berufsgruppen des ärztlichen Dienstes (n = 45, 18 Männer, 27 Frauen), des Pflegedienstes (n = 42, 18 Männer, 24 Frauen) und aus dem Stab (n = 42, 21 Männer, 21 Frauen) rekrutiert.

Die körperliche Leistungsfähigkeit wurde im Vorfeld der prospektiven Datenerhebungen dieser Studie über den Basis-Fitness-Test (BFT) der Bundeswehr operationalisiert (11 x 10 m-Pendellauf, Klimmhangtest, 1000 m-Lauf), wobei die absoluten Ergebnisse (Zeiten) alters- und geschlechtsadjustiert in die korrespondierenden standardisierten Punktwerte und Benotungen transformiert wurden.

Zur Abbildung der körperlich-konstitutionellen Fitness wurde mit Beginn der Studie (nach Information, Aufklärung und Einverständniserklärung) der Body Mass Index (BMI) aus Körperhöhe und Körpermasse errechnet, der Taillenumfang gemessen, sowie der Körperfettanteil kalipermetrisch (10-Punkt-Methode nach Parizkova) bestimmt.

Die körperliche Aktivität über eine Woche wurde einerseits prospektiv akzelometrisch mit Hilfe eines Wearables (ActiGraph^®) erfasst, das über 7 Tage annähernd ganztägig getragen werden musste. Als Bruttokriterium der körperlichen Aktivität wurde unter Berücksichtigung des körpergewichtsabhängigen Grundumsatzes und des ­Aktivitätsumsatzes der Tageskaloriengesamtumsatz (kcal/24 h) herangezogen.

Zusätzlich wurde die körperliche Aktivität retrospektiv als Selbsteinschätzung im Erinnerungsprotokoll für die Vorwoche vor dem Start der Studienteilnahme mit Hilfe des International Physical Activity Questionnaire (IPAQ) erhoben. Hierfür wurde das durchschnittliche Zeitbudget verschiedener Aktivitäten des täglichen Lebens (Freizeit, Arbeitswege, Arbeitszeit) standardisiert verrechnet, um als Bruttokriterium den Wochenkalorienverbrauch über das metabolische Äquivalent (MET) unterschiedlich intensiver Tätigkeiten normalisiert auf eine 60 kg Körpermasse zu ermitteln (MET min/Woche/60 kg).

Zur statistischen Auswertung wurden jeweils Mittelwert und Standardabweichung bestimmt; die Unterschiede zwischen den einzelnen Gruppen wurden durch Varianzanalyse analysiert (F-Test). Eine Fehlerwahrscheinlichkeit von p ≤ 0,05 wurde als signifikant bewertet.

Ergebnisse

Anthropometrisch-konstitutionelle
Fitness-Kennwerte

Bei den anthropometrisch-konstitutionellen Kennwerten ergab sich im BMI (kg/m²) kein signifikanter Unterschied zwischen den Berufsgruppen (F = 1,144; p = 0,322), aber Männer hatten einen um 1,3 kg/m² höheren BMI als Frauen (F = 4,051; p = 0,046), wobei die Faktoren nicht interagierten (F = 0,105; p = 0,900). Frauen wiesen nur leicht höhere Werte im Körperfettanteil (%) auf als Männer (∆ 1,9 %; F = 7,457; p = 0,007), und es gab Berufsgruppenunterschiede (F = 5,181; p = 0,007), wobei die Ärzteschaft 2,8 % weniger Körperfett aufwies als der Stab (p = 0,010). Die Faktoren interagierten jedoch nicht signifikant (F = 1,126; p = 0,328). Männer hatten einen um 10 cm größeren Taillenumfang als Frauen (F = 38,935; p < 0,001), während es weder Berufsgruppenunterschiede (F = 0,214; p = 0,808) noch Interaktionen gab (F= 0,158; p = 0,854).

Basis-Fitness-Test (BFT)

In der geschlechteradjustierten BFT-Note wurden zwar keine Geschlechterunterschiede beobachtet (F = 1,281; p = 0,260), aber es zeigten sich Berufsgruppenunterschiede (F = 5,477; p = 0,005) mit signifikant schlechteren Fitness-Noten der Stabmitarbeiter im direkten Vergleich mit der Ärzteschaft (p = 0,003), was inhaltlich die signifikante Interaktion der Faktoren „Berufsgruppe x Geschlecht“ erklären kann (F = 3,589; p = 0,031), die ihrerseits insbesondere durch die schlechteren Fitness-Noten der weiblichen Stabmitarbeiterinnen im Vergleich mit den Ärztinnen begründet wird (Abbildung 1).

Abb. 1: Berufsgruppendifferenzierte alters- und geschlechtsadjustierte BFT-Gesamtnoten für Sanitätsoffiziere, Pflegepersonal und Stabsangehörige

Akzelerometrie

Für Frauen wurde akzelerometrisch ein geringerer Tageskalorienumsatz (∆ 577 kcal/24 h) ermittelt als für Männer (F = 68,130; p < 0,001), jedoch ohne dass Berufsgruppenunterschiede (F = 0,265; p = 0,768) oder Interaktionen zwischen den Faktoren (F = 0,447; p = 0,640) vorlagen.

International Physical Activity Questionnaire (IPAQ-Fragebogen)

Für die Erfassung der körperlichen Aktivität mit Hilfe des IPAQ-Fragebogenprotokolls über eine Woche (METmin/Woche/60 kg) wurden keine Unterschiede zwischen Männern und Frauen gefunden (F = 0,002; p = 0,966), aber zwischen den Berufsgruppen (F = 23,371; p < 0,001). Das Pflegepersonal wies eine signifikant höhere Aktivität (p < 0,001) auf als die Ärzteschaft (∆ 7679 METmin/Woche) oder der Angehörigen des Stabes (∆ 5988 METmin/Woche). Eine Interaktion der Faktoren lag jedoch nicht vor (F = 0,322; p = 0,726).

Korrelationsanalysen

Die per Fragebogen und Akzelerometer erfasste körperliche Aktivität korrelierten signifikant (r = 0,79; p < 0,01; r² = 0,63) und klärten 63 % der gegenseitigen Varianz auf. Die Leistung (BFT) korrelierte nur mäßig (r = -0,25; p < 0,01; r² = 0,06) mit der IPAQ-Aktivität, sodass sich die Merkmalsausprägungen nur zu 6,3 % gegenseitig erklärten. Ein Zusammenhang zwischen BFT-Leistung und ActiGraph-Aktivität lag nicht vor (r = 0,06; p > 0,05; r² = 0,003).

Eine gute Note im BFT-Leistungstest korrelierte mit einem niedrigen BMI (r = 0,45; p < 0,01; r² = 20 %), einem geringen Fettanteil (r = 0,65; p < 0,01; r² = 42 %) und einem kleinen Taillenumfang (r = 0,39; p < 0,01; r² = 15 %), während die Aktivität (ActiGraph) weniger mit den konstitutionellen Fitness-Kennwerten korrelierte (BMI: r = 0,32; p < 0,01; r² = 20 %; Fettanteil: r = 0,07; p > 0,05; r² = 0,4 %; Taillenumfang: r = 0,41; p < 0,01; r² = 15 %) und die Aktivität (IPAQ) gar keinen Zusammenhang damit hatte (BMI: r = -0,04; p>0,05; r² = 0,2 %; Fettanteil: r = -0,09; p>0,05; r² = 0,7 %; Taillenumfang: r = 0,14; p > 0,05; r² = 1,9 %).

Diskussion

Ausgehend von unserer Zielsetzung konnten wir im Hinblick auf Fitnesskennwerte nur geringfügige Unterschiede zwischen den Berufsgruppen des BwKrhs HH ermitteln. Begründet durch die ausreichend gute aber im Vergleich zu den Ärztinnen schlechtere BFT-Note der weiblichen Stabsmitarbeitergruppe ergab sich hier eine statistische Signifikanz zugunsten der Sanitätsoffiziere. Dieser Fitnessvorteil für die Ärzteschaft im Vergleich mit dem Stab bildete sich ebenfalls im Körperfettanteil, aber nicht im BMI oder im Taillenumfang ab. Die Bedeutung des Körperfettanteils zur Bewertung der körperlichen Leistungsfähigkeit wird durch die hochsignifikante Varianzaufklärung von mehr als 40 % der BFT-Note untermauert, während BMI und Taillenumfang als konstitutionelle Fitnesskennwerte weniger als 20 % der BFT-Note aufklärten.

Vor dem Hintergrund der dienstrechtlich eingeräumten Fitness-Trainingsmöglichkeit, aber oftmals hinderlicher Dienstumstände, diese Möglichkeit zu nutzen [2][6], wurde versucht, die körperliche Aktivität als potenzielle Quelle zum Fitness-Erhalt, bzw. zur Fitness-Verbesserung akzelerometrisch zu erfassen, ohne dass hier eine Differenzierung der Aktivitäten im Sinne von Sport und Training möglich war. Apparativ wurden keine Berufsgruppenunterschiede in der Alltagsaktivität gefunden und einen Zusammenhang mit dem Körperfettanteil als konstitutionellem Fitnesskennwert gab es ebenfalls nicht.

Die zusätzlich anhand eines standardisierten Fragebogens (IPAQ) erhobene körperliche Aktivität ergab eine signifikant höhere Aktivität des Pflegepersonals im Vergleich mit Ärzten oder Stabsmitarbeitern, ohne dass dies zu besseren Fitnesskennwerten in der körperlichen Leistung oder Konstitution geführt hätte. Die recht hohe gegenseitige Varianzaufklärung von mehr als 60 % für die per Akzelerometrie und Fragebogen erhobene Aktivität findet sich in Studien zur externen Validierung derartiger Erhebungsinstrumente wieder [1][3] und wird als Rechtfertigung dafür interpretiert, die körperliche Aktivität sowohl konservativ per Erinnerungsprotokoll (IPAQ) als auch apparativ biomechanisch per Wearable (ActiGraph) zu erheben, um Limitationen der beiden Zugänge möglicherweise besser begegnen zu können. Allerdings muss selbstkritisch eingeräumt werden, dass ein unmittelbarer Zusammenhang zwischen körperlicher Leistung und körperlicher Aktivität nur oberflächlich betrachtet als plausibel angenommen werden durfte, was sich in den nicht vorhandenen Korrelationen zwischen IPAQ- und BFT-Daten abbildete, die lediglich eine Varianzaufklärung von etwa 6 % ergab, während der Zusammenhang von akzelerometrisch ermittelter körperlicher Aktivität mit der Leistungsfähigkeit im BFT noch viel geringer war und die gegenseitige Varianzaufklärung nur 0,3 % betrug. Für alle Korrelationsanalysen mit den BFT-Noten muss jedoch berücksichtigt werden, dass die BFT-Noten allesamt auf hohem Niveau lagen und dass die Varianz der Noten nur gering ausgeprägt war, was formalstatistisch hohe Korrelationskoeffizienten erschwert.

Stärken und Schwächen der Studie

Die vorliegende Studie hat Stärken und Schwächen. Es darf als Stärke der Arbeit betrachtet werden, dass es für das medizinische Personal in BwKrhs kaum differenzierte Daten zur Fitness und zu berufsgruppenspezifischer körperlicher Aktivität gibt. Die mit 129 Probanden relativ kleine Stichprobe kann zwar nicht als repräsentativ interpretiert werden, zeigte aber eine gleichmäßige Verteilung der Personenmerkmale innerhalb des Kollektivs, sodass sich hieraus keine Verzerrungen für Berufsgruppenvergleiche ergeben mussten. Allerdings kann die unverzichtbare Freiwilligkeit zur Teilnahme an der Studie dazu geführt haben, dass sich vor allem sportlich aktive und gesunde Personen motiviert sahen, an der Studie teilzunehmen. So haben sich ungünstige konstitutionelle Verhältnisse im Körperfettanteil, beim Taillenumfang und im BMI innerhalb der untersuchten Berufsgruppen nicht bemerkbar gemacht. Für Selbsteinschätzungsverfahren wie den IPAQ können Erinnerungsverzerrungen und insbesondere Überschätzung der eigenen Aktivität (Wunschverhalten) nie ausgeschlossen werden. Die Validität des IPAQ ist grundsätzlich von der Intensität körperlicher Belastung abhängig und kurz andauernde oder moderate Aktivitäten werden nicht valide erfasst [4][5]. Immerhin werden fast 40 % der körperlichen Aktivität (IPAQ) nicht durch konkurrierende Akzelerometrie (ActiGraph) erfasst. Umgekehrt konnte auch die Verpflichtung zum annähernd ganztägigen Tragen des Akzelerometers – mit allen Unbequemlichkeiten – für einen Bias sorgen, indem erst gar nicht an der Studie teilgenommen ­wurde.

Schlussfolgerung

Insgesamt zeigten sich über alle Berufsgruppen des BwKrhs Hamburg gute BFT-Noten mit vergleichbarem akzelerometrisch erhobenem Kalorienverbrauch, sodass bei der Annahme, dass der BFT die körperliche Basis-Fitness widerspiegelt, davon ausgegangen werden kann, dass die Soldatinnen und Soldaten unabhängig von ihrem körperlichen Arbeitspensum, das sich vermutlich eher im IPAQ abbildet, eine gute körperliche Fitness aufweisen. In Bezug auf die Fitness müssen am BwKrhs Hamburg berufsgruppenübergreifend keine Einschränkungen für die Einsatzfähigkeit angenommen werden.

Literatur

1. Ekelund U, Sepp H, Brage S et al.: Criterion-related validity of the last 7-day, short form of the International Physical Activity Questionnaire in Swedish adults. Public Health Nutr 2006; 9(2): 258-265. mehr lesen
2. Generalinspektuer der Bundeswehr: ZDv 3/10 - Sport in der Bundeswehr (Neudruck 2010). mehr lesen
3. Grimm EK, Swartz AM: Comparison of the IPAQ-Short Form and accelerometry predictions of physical activity in older adults. J Aging Phys Act 2012; 20(1): 64-79. mehr lesen
4. Helmerhorst HJF, Brage S, Warren J: A systematic review of reliability and objective criterion-related validity of physical activity questionnaires. Int J Behav Nutr Phys Act 2012; 9: 103. mehr lesen
5. Kurtze N, Rangul V, Hustvedt BE: Reliability and validity of the international physical activity questionnaire in the Nord-Trøndelag health study (HUNT) population of men. BMC Med Res Methodol 2008; 8: 63. mehr lesen
6. Scheit L, Schröder J, Brandenstein S et al.: Fitnessevaluierung von Sanitätsoffizieren am Bundeswehrkrankenhaus Hamburg. WMM 2020; 64(5): 170-175. mehr lesen

Die vollständige englischsprachige Studie sowie weitere Abbildungen werden unter dem Titel „Fitness and Activity Levels of German Military Medical Personnel at the Bundeswehr Hospital Hamburg“ im E-Paper dieser Ausgabe veröffentlicht.

Diese steht unter https://doi.org/10.48701/opus4-7

auch zum Download zur Verfügung.

Für die Verfasser

Oberfeldarzt Dr. Lorenz Scheit, M.Sc.

Bundeswehrkrankenhaus Hamburg

Klinik I – Innere Medizin

Lesser Str. 180, 22049 Hamburg

E-Mail: lorenzscheit@bundeswehr.org

¹ Die vollständige englischsprachige Studie sowie weitere Abbildungen werden unter dem Titel „Fitness and Activity Levels of German Military Medical Personnel at the Bundeswehr Hospital Hamburg“ im E-Paper dieser Ausgabe veröffentlicht.