Die Menge an sauerstofftransportierendem Hämoglobin (Hb) der Erythrozyten (RBC) ist ein bestimmender Faktor der aeroben Energiegewinnung und Ausdauerleistungsfähigkeit eines Athleten. Die Laborparameter Hämoglobinkonzentration ([Hb] (g/dl)), Hämatokrit-Wert (Hk (%)) und die gesamte Hb-Masse (tHb (g)) sind daher wesentliche Messgrößen in der Sportwissenschaft. Die Messung der [Hb] und des Hk ist im Gegensatz zur Messung der tHb relativ einfach und schnell durchführbar. Ein weiterer Biomarker der Erythropoese ist die relative Menge der Retikulozyten (% RET) im Blut, die letzte Vorstufe der RBC im peripheren Blut. Alle drei Parameter können sich durch natürliche Anpassungsprozesse verändern, sind jedoch auch gleichzeitig Marker der indirekten Dopinganalytik. Veränderungen der [Hb], des Hk und der % RET können aus unterschiedlichen Gründen hervorgerufen werden. Auf der einen Seite können erniedrigte Werte durch einen Eisen (Fe)-Mangel hervorgerufen werden, da der Fe-Stoffwechsel eines Hochleistungssportlers einem erhöhten Fe-Verlust bzw. -Bedarf unterliegt. Auf der anderen Seite können akute und chronische Anpassungsprozesse hervorgerufen durch beispielsweise einen Wechsel der Körperlage, Veränderungen des Hydratationszustandes, Training (in Abhängigkeit der Umfänge und Intensitäten) oder eine Höhenexpositionen entweder zu erhöhten oder erniedrigten Messwerten führen und stehen sich gegenüber. Die Messung von Biomarkern unterliegt also präanalytischen Einflussgrößen und Störfaktoren die zu biologischen Varianzen führen können. Für sportwissenschaftliche Fragestellungen wurden diese noch nicht ausreichend unter realen Trainingsbedingungen untersucht. Individuelle Varianzen von [Hb], Hk und % RET werden jüngst aber auch vermehrt im Zusammenhang mit unterschiedlichen analytischen Methoden bzw. Messgeräten diskutiert. Hierdurch wird die biologische Varianz um die analytische Varianz erweitert. Hierzu bietet die Literatur zahlreiche Untersuchungen, jedoch fast ausschließlich im klinischen und weniger im sportwissenschaftlichen Kontext. Weiterhin werden die zur Verfügung stehenden Referenzwerte zur Beurteilung eines einzelnen Messwertes in der postanalytischen Phase kritisch gesehen. Diese wurden in der Regel anhand einer Stichprobe aus der untrainierten Normalbevölkerung erhoben. Auch die in der Vergangenheit zum indirekten Nachweis manipulativer Methoden zur Erhöhung der tHb ausgesprochenen Grenzwerte für die [Hb], Hk und %RET verschiedener Sportorganisationen wurden an Referenzwerte angelehnt. Es rückt vermehrt die Frage in den Vordergrund, ob die Untersuchungsklientel in der Sportwissenschaft mit der Referenzpopulation vergleichbar ist. Die vorliegende Arbeit setzt sich aus sieben verschiedenen Untersuchungen zu folgenden übergeordneten Fragestellungen zusammen: 1. Wie hoch ist der Einfluss von präanalytischen Einflussgrößen und analytischer Variabilität durch unterschiedliche Messmethoden bzw. -geräte auf die inter- und intraindividuelle biologische Varianz der [Hb], Hk und % RET? 2. Welche Referenzwerte zur Beurteilung eines Messwertes von Athleten in der postanalytischen Phase lassen sich mittels einer Stichprobe von Kaderathleten verschiedener Alters- und Sportartklassen ermitteln, und sind sie mit denen einer Normalpopulation vergleichbar? In der ersten Untersuchung wurden Profi-Skilangläufer vier verschiedener Nationalteams in ihren unterschiedlichen Trainingslagern hinsichtlich akuter Anpassungen der [Hb], Hk und % RET untersucht. Es konnte nachgewiesen werden, dass sowohl ein Wechsel von einer stehenden in eine liegende Position (20 Min.) zu erniedrigten [Hb] führen kann (im Mittel bis zu 0,6 g/dl und individuell bis zu 1,0 g/dl) als auch die Zufuhr von 2 Liter Wasser (im Mittel bis zu 0,9 g/dl und individuell bis zu 1,3 g/dl). Nach einem Grundlagen-Ausdauertraining im mittleren Intensitätsbereich wurden im Mittel bis zu 0,3 g/dl und individuell bis zu 1,3 g/dl erhöhte [Hb] gemessen. Der Hk korrespondierte weitestgehend mit der [Hb]. Die % RET zeigten keine Veränderungen nach Wechsel der Körperlage oder Flüssigkeitsaufnahme. Nach dem Training konnten jedoch in einigen Fällen höhere Werte gemessen werden (im Mittel bis zu 0,3 % und individuell bis zu 1,3 %). Während eines Trainings in mittleren Höhen wurden höhere [Hb], Hk und % RET nachgewiesen als in geringer Höhe (15,1 ± 0,47 vs. 14,7 ± 0,80 g/dl und 1,25 ± 0,43 vs. 1,13 ± 0,31 %). Die höchsten interindividuellen Varianzen (Variationskoeffizient (VK %)) für [Hb], Hk und % RET betrugen 10,8, 8,9 und 40,0 %. Der intraindividuelle VK % betrug 5,7 % für die [Hb] und Hk sowie 18 % für die % RET. Die Ergebnisse zeigen, dass präanalytische Einflussfaktoren die intraindividuelle biologische Varianz erhöhen, diese jedoch immer kleiner ausfällt als die interindividuelle Varianz. In fünf weiteren Untersuchungen wurde die mögliche Höhe einer analytischen Varianz der [Hb], Hk und % RET durch unterschiedliche Messmethoden oder -geräte untersucht. Zum Einsatz kamen große und kleine Laborvollautomaten sowie Point of Care Testing (POCT)-Geräte. Bei nahezu allen Vergleichen wurden hohe Korrelationen der Messwerte ermittelt, aber auch gleichzeitig eine mittlere Abweichungen gemessen, die je nach Vergleich entweder höhere oder niedrigere Messwerte für die [Hb], Hk und % RET mit dem Referenzgerät (Sysmex KX 21N) ergaben. Die Spannbreiten der Differenzen fielen unterschiedlich hoch aus, so dass je nach Ergebnis von einer systematischen oder eher zufälligen Abweichung auszugehen ist. Durch die Untersuchungsergebnisse konnte gezeigt werden, dass von einem Wechsel der Messmethode bei Longitudinalstudien dringend abzuraten ist, da sonst die interindividuellen Varianzen erhöht werden können. Gleiches gilt auch im Zusammenhang mit Untersuchungen zur indirekten Dopinganalytik. Die siebte Studie hatte zum Ziel, die Datengrundlage für die [Hb], Hk und % RET von Kaderathleten mit einer Stichprobe von 557 Athleten zu verbessern, laborinterne Referenzwerte zu ermitteln und diese mit denen aus allgemeinmedizinischer Literatur zu vergleichen. Für die Ergebnisse ist insbesondere hervorzuheben, dass für die männliche Stichprobe bereits ab einer Altersklasse von 13 Jahren steigende [Hb] und Hk mit zunehmendem Alter festzustellen waren. Im Zusammenhang mit der Sportartklasse wurden für die männliche Stichprobe niedrigere [Hb] und Hk für Ausdauersportarten im Vergleich zu anderen Sportartklassen ermittelt. Es ist davon auszugehen, dass langfristige physiologische Anpassungen an Ausdauertraining zu einer Erhöhung des Plasmavolumens (PV) und Erniedrigungen der [Hb] und Hk führten. Sowohl in Abhängigkeit der Alters- als auch der Sportartklasse liegen einige untere Referenzwertgrenzen für beide Geschlechter unter denen aus allgemeinmedizinischer Literatur. Auch hierfür werden PV-Veränderungen verantwortlich gemacht und weniger ein Fe-Mangel, der durch andere Serumparameter weitestgehend ausgeschlossen werden konnte. Für die % RET konnten keine geschlechts-, alters- und sportartspezifischen Unterschiede und auch keine Unterschiede zu den Angaben aus allgemeinmedizinischer Literatur festgestellt werden. Mit der vorliegenden Arbeit konnte gezeigt werden, dass Blutproben für Longitudinaluntersuchungen im Zusammenhang mit sportwissenschaftlichen Untersuchungen und auch zur indirekten Dopinganalytik unter hohen standardisierten präanalytischen Voraussetzungen durchgeführt werden müssen. Außerdem ist in beiden Fällen der Einsatz der gleichen Messmethode bzw. -geräte unausweichlich. Für die Beurteilung eines einzelnen Messwertes im Vergleich zu Referenzwerten ist darauf zu achten, dass die Referenzwerte einer vergleichbaren Stichprobe entstammen. Die Ergebnisse der eigenen Untersuchung können als Vergleichswerte herangezogen werden. Für besondere Fragestellungen sind nach Möglichkeit individuelle Referenzwerte vorzuziehen. Referenzwerte müssen zudem in Abhängigkeit der Messmethode gesehen werden.
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