Übersicht

• Messung von Lungenvolumina (Spirometrie)
• Widerstandsmessung (Ganzkörper-, Bodypletysmografie)
• Messung der Atemmechanik (Lungencompliance)
• Messung des Gasaustausches (Diffusionsmessung, Transferfaktor)

Indikationen zur Lungenfunktionsprüfung

• Pulmonale Dyspnoe ?
• Obstruktion (Atemwegsverengung) oder Restriktion (TLC vermindert)
• Reversibilität / Provozierbarkeit einer Atemwegsobstruktion
• Schweregradbestimmung
• Verlaufskontrollen
• Bestimmung des präoperatives Risiko
• Begutachtung

 

Spirometrie - Messung von Lungenvolumina

Meßsysteme

• geschlossenes System: Glockenspirometer
• offenes System: Pneumotachograf (VC indirekt über Messung der Atemstromstärke)
• Heliumverdünnungsmethode
• Stickstoffauswaschmethode

Lungenfunktionsparameter

1. Lungenvolumina

• Statische Volumina
• VT (Atemvolumen, AZV=Atemzugvolumen, Tidalvolumen)
• IRV (Inspiratorische Reservevolumen)
• ERV  (Exspiratorische Reservevolumen)
• RV (Residualvolumen)
• IC (Inspirationskapazität)
• FRC  (funktionelle Residualkapazität)
• TLC  (Totale Lungenkapazität, Messung mit Body oder Diff-Kap-Messung)
• VC (Vitalkapazität - Vcex und Vcin)
• Dynamische Volumina
• FVC    (Forcierte Vitalkapazität)
• FEV1 (Forciertes Exsp.-Volumen in einer Sekunde)
• FEV1%(Einsekundenkapazität in Prozent)
• FIV1 (Inspiratorische Eisekundenkapazität)
• EV1/VC – Tiffenau-Wert
• zusätzliche Volumina
• PEF (Peakflow=max.exspirat. Atemstromstärke)
• MEF, FEF (MEF75, MEF 50; MEF25 - max. exspirat.Atemstromstärke, wenn 75,50,25% der forcierten Vcex auszuatmen sind)
• MVV, AGW (maximal willkürliche Ventilation, Atemgrenzwert)

2. Volumen-Zeitkurve          

3. Fluß-Volumen-Kurve         

Normale Fluß-Volumen-Kurve eines 33jährigen Mannes

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Einteilung von Ventilationsstörungen

• Obstruktion

Schweregrade:  FEV1/VC:  

• >75% (ältere Pat.>70%): keine
• 55-70%                     :  leicht
• 40-55%                     :  mittelschwer
• <40%                         :   schwer
• Restriktion

Schwereregrade:  VC/Soll-VC:  

• >80%   :  keine
• 60-80% : leicht
• 40-80% : mittelschwer
• <40%   :  schwer 
• Obstruktion und Restriktion

Ganzkörper-, Bodyplethysmografie

 

• Bestimmung der Resistance und der intrathorakalen Gasvolumina
• Messung in abgedichteter Glaskammer,
• unabhängig von der Mitarbeit des Patienten

Resistance

Definition: Atemwegswiderstand:

                     R = Alveolardruckdifferenz / Atemströmungsgeschwindigkeit (Flow)

Schweregrade:

• R < 0,35     kPa x s/l  : normal
• R 0,35-0,4   kPa x s/l : grenzwertig
• R 0,6          kPa x s/l   : leichte Obstruktion
• R 0,6 - 1,2  kPa x s/l   : mittelschwere Obstruktion
• R > 1,2      kPa x s/l  : schwere Obstruktion

Intrathorakales Gasvolumen (ITGV)

Def.:  Lungenvolumen am Ende der Exspiration: ITGV = RV + ERV

Indikation: zeitnahe Verlaufskontrolle von wechselnden Atemwegswiderständen

                               (z.B. inhalativer Provokationstest, Bronchospasmolytika)

• Oszilloresistometrie
• Unterbrechermethode

Messung der Atemmechanik

Lungencompliance

Def.:  Dehnbarkeit von Lunge u.Thorax:

           C = Volumendifferenz (Atemvolumen) / Druckdifferenz zw. Pleura-u. Alveolardruck    

           C = V/p

Indikation: Bsp. Begutachtung  bei Pneumokoniosen

Schweregrade:

• 2,4-2,6 l/kpa :   normal
• <2,4             :   leicht erniedrigt
• <1,8             :   mittelgradig erniedrigt
• <1,2             :   schwere Complianceminderung

Diffusionsmessung

 Messung des Gasaustausches, Transferfaktor

Diffusionskapazität (T_LCO) = CO-Transferfaktor

Der pulmonale Transferfaktor T_L beschreibt das Austauschvermögen der Lunge zwischen dem Alveolarraum (Alveolen) und dem Hämoglobin. Er entspricht der Gasmenge, die pro Minute aus dem Alveolarraum in das Blut gelangt und an Hämoglobin gebunden wird. Verminderung beim Lungenemphysem und einer Reihe von Lungengerüsterkrankungen. Erhöhung bei Blut in der Lunge.

Die Aufnahme des Gases ist proportional der Konzentrationsgefälle und Fläche zwischen Alveolen und Kapillaren und indirekt proportional der Schichtdicke; wegen 20 x größerer Löslichkeit von CO2 führen Diffusionsstörungen zur Hypoxämie ohne Hyperkapnie

Indikation

• wegen hoher Sensitivität für Frühdiagnostik (Lungenemphysem, Lungengerüsterkrankungen, PcP, Nebenwirkungen toxischer Zytostatika)
• Therapiekontrolle

Messmethoden

• Steady-State-Messmethode
• Der Untersuchte atmet ein Luftgemisch mit 0,1% CO für 3-5 Minuten bis zum Steady-State.
• Durchführung: Voraussetzung ist ein Spirometer und CO-Analysator.

• Single-Breath-Messmethode
• Berechnung CO-Aufnahme nach Einatmung einer Vitalkapazität einer 0,2%-igen               CO -Gasmischung mit nachfolgender Atemstillstand-Phase von 10 Sek.
• Die CO-Differenz zwischen eingeatmeter und ausgeatmeter Luft nach Atemstillstand ist ein Mass für den CO-Transfer. Zur Berechnung muss das Alveolarvolumen bekannt sein
• Durchführung: Nach maximaler Ausatmung Einatmen eines Gasgemisches aus 0,2% CO, 10% Helium und Luft mit langsamer, maximaler Einatmung, danach Atemwegsverschluss mittels Shutter für 10Sek., danach langsame und vollständige Ausatmung,Verwerfen der ersten 750ml des ausgeatmeten Gases als Totraum, Analyse des Restgases. Mindestens 2 Mess-Durchgänge sind erforderlich. Gleichzeitig erfolgt die Messung des Alveolarvolumens durch Helium-Verdünnung. Der Gesamt-T_LCO wird auf das Alveolarvolumen bezogen

 

Schweregrade T_LCO /Soll- T_LCO :  

• > 70 %     : normal
• 70 - 50 %  : mittlere
• < 50 %     : schwere Diffusionsstörung

Parameter Definition Einheit TLCO Kohlenmonoxid-Transferfaktor Gasmenge, welche zwischen Alveolen und Blutkörperchen ausgetauscht wird. Er ist ein Maß für die O2-Aufnahme aus der Luft. mmol/min/kPa VA ventiliertes Volumen Liter TLCO / VA Krogh-Index  Gasmenge, welche zwischen Alveole und Blutkörperchen ausgetauscht wird; bezogen auf das ventilierte Volumen mmol/min/kPa/L TLC He Die mittels Helium-Methode ermittelte totale Lungenkapazität Liter Hb CO Carboxy-Hämoglobin Prozentualer Anteil des mit CO besetzten Hämoglobins ( beachte-Raucher) %

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