Lungenfunktion
Welche Fragen kann die Lungenfunktion beantworten?
Der Lungenfunktionstest zählt zu den wichtigsten Untersuchungsverfahren in der Lungenheilkunde. Er ist einfach und schnell durchzuführen.
Wir erfahren dadurch u.a. wieviel Liter Luft in ihre Lungen passen, wieviel davon zur Atmung zur Verfügung steht, ob die Atemwege eingeengt sind, die Lunge sich vollständig ausdehnen und entleeren kann und vieles mehr.
Lungenfunktionstests – verschiedene Verfahren stehen zu Verfügung – werden sowohl zur Diagnosefindung als auch zur Beurteilung des Behandlungserfolgs verwendet bei: Asthma bronchiale, COPD, Lungenemphysem, Lungenfibrose, Erkrankungen des Rippfells (Pleura) und des Brustkorbs bzw. der Wirbelsäule (z.B. Trichterbrust, Skoliose), Beurteilung der Operationsfähigkeit.
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Messung der Diffusionskapazität
Beim Diffusions-Test (Diffusionskapazitäts-Test) handelt es sich um ein diagnostisches Verfahren der Pneumologie zur Beurteilung der Diffusions-Kapazität (DLCO), d.h. der Gasaustauschfähigkeit der Lungen. Dabei erfolgt auch die Bestimmung der Lungenvolumina mittels einer Fremdgasmethode unter Verwendung von Helium, die im Vergleich mit im Bodyplethysmographen bestimmten Lungenvolumina eine Abschätzung der trapped air Gase, der sog. gefangenen Luft, bei allen Formen von Lungenblähung gestattet.
Die Domäne des Diffusions-Tests sind Erkankungen, die zu einer Gasaustauschstörung führen, d.h. vor allem interstitielle Lungenerkrankungen, Sarkoidose, Lungenfibrose, Lungenmitbeteiligungen bei Systemerkankungen, Lymphomen, anderen bösartigen Erkrankungen und auch Herz-Kreislauferkankungen mit kardiopulmonaler Stauung.
Der Bestimmung der Diffusionskapazität wird im Rahmen der Asthma-Diagnostik eine untergeordnete Rolle zugeschrieben, da die Diffusionskapazität selbst im Regelfall normal oder leicht gesteigert ist.
Auch bei einer deutlichen Ausprägung des Asthma bronchiale mit vorliegender Erniedrigung der "Forcierte Einsekundenkapazität (FEV1)" kann eine noch normale Diffusions-Kapazität auftreten.
Von entscheidender Bedeutung ist das Verfahren jedoch zur funktionellen Differentialdiagnose zwischen Asthma, COPD (Chronisch Obstruktive Lungenerkrankung) und Lungenemphysem, da die COPD und das Lungenemphysem mit einer Erniedrigung der DLCO einhergehen.
Anwendungsgebiete
- Asthma bronchiale
- COPD
- Lungenemphysem
- Sarkoidose
Vor der Untersuchung
Die Messung der Diffusionskapazität der Lunge ist Teil der Standardverfahren der Lungenfunktionsdiagnostik.
Vor der Durchführung des Verfahrens ist es jedoch wichtig, dass weitere diagnostische Verfahren genutzt werden, um die Sensitivität und Spezifität (richtige Erkennung von erkrankten und gesunden Patienten) der Diagnostik zu erhöhen.
Als zusätzliche Standardverfahren der Lungenfunktionsdiagnostik sind die Spirometrie und die Bodyplethysmographie zu nennen.
Das Verfahren
Zur Durchführung des Verfahrens sind verschiedene Methoden möglich:- Steady-State-Methode − Bei dieser Methode wird vom Patienten Gasgemisch bestehend aus Luft- und Kohlenmonoxid über mehrere Minuten eingeatmet, bis ein Steady-State (Gleichgewicht zwischen Kohlenmonoxid-Aufnahme und -Abgabe) erreicht wird. Über eine kombinierte Messung der Atemzugvolumina und der Kohlenmonoxid-Konzentrationen ist es möglich, die Aufnahme des Kohlenmonoxids pro Minute zu ermitteln. Um jedoch aussagekräftige Messergebnisse zu erhalten, ist es notwendig, dass eine gleichmäßige Belüftung aller Lungenabschnitte vorliegt. Als Nachteil des Verfahrens ist zu nennen, dass der Zeitaufwand für die Durchführung relativ hoch ist.
- Single-Breath-Methode − Im Gegensatz zur Steady-State-Methode wird bei der Single-Breath-Methode vom Patient ein Gasgemisch mit seiner kompletten Vitalkapazität eingeatmet, das 0,3 % Kohlenmonoxid und 10 % Helium enthält. Anschließend muss vom Patienten der Atem für zehn Sekunden angehalten werden. Bei der anschließenden Ausatmung werden die ersten 750 ml der Ausatemluft auf Grund vorliegender Kontaminationen mit dem Gasgemisch aus dem Totraum der Lunge verworfen. Die folgenden 600-900 ml der Ausatemluft werden analysiert. Durch die Bestimmung der Kohlenmonoxid- und Helium-Konzentrationen werden die initiale Kohlenmonoxid-Konzentration im Alveolarraum und die in der Lunge aufgenommene Konzentration berechnet. Die Qualität der Ergebnisse ist unter anderem abhängig vom Erreichen der maximalen individuellen totalen Lungenkapazität.
- Intra-Breath-Methode − Diese Methode zeichnet sich dadurch aus, dass zur Durchführung nur eine kurze Atemanhaltezeit erforderlich ist und somit für Patienten geeignet ist, die zur Single-Breath-Methode nicht in der Lage wären. Die Beurteilung der Diffusionskapazität wird bei der Intra-Breath-Methode über die mehrfache Bestimmung der Konzentrationen der Gase in der Ausatemluft durchgeführt.
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Atemantriebs- und Muskulaturstärkemessung
Die Atemantriebs- und Muskulaturstärkemessung oder auch Atem verschlussdruckmessung ist ein Verfahren zur Bestimmung der Einatmungskraft.
Eine erhöhte Anstrengung bei normaler Atmung und verminderte Kraft bei tiefer Einatmung können ein Hinweis auf eine Ermüdung des größten Atemmuskels -dem Zwerchfell - sein.
Dies kann auf eine eventuell notwendig werdende Beatmung hindeuten. -
Unspezifische, bronchiale Provokation
In der Diagnostik des Asthmas ist der unspezifische bronchiale Provokationstest eine wichtige Methode, um eine Überempfindlichkeit der Atemwege des Patienten auf „unspezifische Reize“ im Alltag wie Rauch, Abgase, Kälte, Reizstoffe (u.a. Duftstoffe), aber auch nervliche Reize wie Stress und Reaktionen von Allergikern auf Allergene unspezifisch zu überprüfen.
In unserer Praxis wird die allgemein empfohlene und standardisierte Methode mit der Einatmung von steigenden Konzentrationen von Metacholin durchgeführt.
Nach jeder Konzentrationssteigerung wird eine Bodyplethysmographie durchgeführt, um die klinischen Beschwerden des Patienten mit objektiven Messdaten zu untermauern.
Verdoppelt sich der Atemwegswiderstand oder fällt die Einsekundenkapazität um mehr als 20% des Ausgangswertes ab, wird die Untersuchung abgebrochen bzw. beendet und als „positiv“ im Sinne eines überempfindlichen Bronchialsystems bewertet. Dieses Kriterium findet auch Anwendung, wenn der Provokationstest über alle drei Stufen zu Ende geführt werden kann
Fällt dieser Test positiv aus, gilt dies als wichtiger Hinweis für den Nachweis eines vorhandenen oder therapeutisch schlecht eingestellten Asthma bronchiale.
Auch Patienten mit einer COPD leiden oft an einer Überempfindlichkeit der Bronchien mit Neigung zu deren Verengung, bei COPD-Patienten wird die Lungenfunktion in der Regel jedoch auch im infektionsfreien Intervall nie mehr ganz normal, während bei beschwerdearmem oder therapeutisch voll kontrolliertem Asthma die Patienten sehr oft normale Lungenfunktioswerte aufweisen.
Nach einer positiven Reaktion im Provokationstest erhält der Patient 2 Hübe eines atemwegserweiternden Medikamentes.
Die Untersuchung kann auch ersatzweise mit steigenden Konzentrationen von Histamin durchgeführt werden. Davon wird inzwischen jedoch in den allgemeinen Empfehlungen der pneumologischen Fachgremien abgeraten, u.a. deshalb weil es auch Patienten mit einer generellen Histaminüberempfindlichkeit gibt, die mit einem lebensgefährlichen Asthmaanfall auf diese Untersuchung reagieren könnten.
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