Spirometrie

Die Lunge ist ein sehr leistungsfähiges Organ. Sie hat die Aufgabe, unseren Körper mit dem lebensnotwendigen Sauerstoff zu versorgen und das beim Stoffwechsel entstehende Abbauprodukt Kohlendioxid mit der Ausatemluft abzutransportieren.

Mit jedem Atemzug ziehen wir 0,5 Liter Luft in unsere Lungen, das sind 10 Liter pro Minute, 14400 Liter am Tag und 5.265.000 Liter im Jahr. Damit ist die Lunge das Organ, welches am meisten von allen unseren Organen Schadstoffen direkt ausgesetzt ist.

Nicht nur diese Schadstoffe können unsere Lunge schädigen, sondern auch angeborene Störungen oder Infektionen können zu einer Beeinrächtigung der Lungenfunktion führen. Hierbei ändern sich in charakteristischerweise die Werte, welche wir mit Hilfe der Spirometrie (Lungenfunktionsprüfung) überprüfen können.

Die Spirometrie ist eine einfache, schnelle sowie nicht invasive Methode zur Messung von Lungenvolumina und Atemstromstärken. Ihr Wert liegt in der Diagnostik von Verengungen der Bronchien wie dem Asthma oder der Chronisch obstruktiven Lungenerkrankung (COPD). Wie schon im Namen der COPD aufgeführt, reden wir dann von einer Obstruktion. Gleichzeitig kann getestet werden, ob Asthmasprays Betroffenen helfen können.

Die Lungenfunktion dient auch zur Festlegung des Schweregrades der Obstruktion und hilft bei der Beurteilung von Therapieerfolg, Krankheitsverlauf und Prognose.

Mit Hilfe der Lungenfunktion lassen sich aber auch Aussagen über andere Störungen der Lungenfunktion, zu denen der Gasaustausch oder die Funktion der Atempumpe gehören, treffen. Allerdings sind diese häufig nur unter Zuhilfenahme weitere diagnostischer Methoden eindeutig zu verwerten.

Wie wird die Spirometrie durchgefürt?

Bei dem von uns verwendeten Spirometer werden wir Ihnen zunächst eine Nasenklammer aufsetzen, da die Messung der Atemmanöver ausschließlich über den Mund erfolgt. Anschließend erhalten Sie den Spirometer und werden gebeten, das Mundstück vollständig mit den Lippen zu umschließen und dann drei Zyklen normal und anschließend dreimal tief bzw. fest ein- und auszuatmen.

Während Ihrer Atemmanöver werden nun die statischen und dynamischen Lungenfunktionsparameter sowie Atemflüsse über den Mund gemessen. Die Messungen erfolgen entweder mit Strömungssensoren oder mit Hilfe von Ultraschallsensoren bzw. dem Hitzdrahtanemometer aber auch über Volumensensoren wie der Turbine. Für alle Mathematiker unter uns: Bei Strömungssensoren errechnet sich das Volumen numerisch aus der Integration der Strömung über die Zeit. Bei den Volumensensoren wird die Strömung durch Differentiation des erfassten Volumens bestimmt.

Wann machen wir eine Spirometrie?

Wir setzen die Lungenfunktion in erster Linie zur Diagnostik bei Verdacht auf Atemwegserkrankungen (z.B. COPD, Asthma bronchiale) ein. Außerdem kommt sie zum Einsatz, wenn ein chronischer Husten weiter abgeklärt werden soll.

Standardmäßig wird die Lungenfunktion bei unserem großen Check Up durchgeführt.

Weitere Anwendungsgebiete der Spirometrie sind die Früherkennung von Schäden durch inhalative Noxen, also z.B. nach Rauchgasvergiftung, bei Verdacht auf kombinierte Erkrankungen von Lunge und Herz sowie bei muskuloskelettalen Erkrankungen mit Auswirkungen auf die Atmung. Aber auch bei Verdacht auf Erkrankungen der Atempumpe, welche das Atemzentrum, die zugehörigen Nerven oder Muskeln betreffen sowie bei der Verlaufsbeobachtung bronchopulmonaler Erkrankungen und deren Therapiekontrolle kommt die Lungenfunktion zum Einsatz.

Zusätzliche Anwendungsgebiete sind arbeitsmedizinische Fragestellungen und Vorsorge (z.B. bei Exposition gegenüber Allergenen, anorganischen Stäuben, Rauchbelastungen usw. ) und die präoperative Diagnostik

Welche Werte werden bestimmt?

Man unterscheidet bei der Lungenfunktion zwischen statischen und dynamischen Parametern. Unter den statischen Lungenvolumina versteht man Lungenvolumina, deren Messwerte nicht vom zeitlichen Ablauf der Untersuchung abhängen (Bsp.: Lungenvolumen). Dynamische Parameter ändern sich im zeitlichen Verlauf (Bsp.: forciertes Ausatmen). Die zeitlichen Verläufe der Atemstromstärken und geatmeten Volumina können in der Fluss-Volumen-Kurve problemlos zugeordnet werden. Während der Untersuchung können Sie auch selbst die Änderungen in der Fluß-Volumenkurve nachvollziehen. Die wichtigsten Parameter sind in der folgenden Abbildung zusammengefasst und anschließend erklärt.

Wichtige Parameter bei der Spirometrie

Tidalvolumen (VT):

Volumen, das pro (Ruhe)Atemzug ein- bzw. ausgeatmet wird. Der Wendepunkt zwischen Aus- und Einatmung ist die Atemmittellage.

Residualvolumen (RV)

Das Residualvolumen (RV) ist das Luftvolumen, das nach maximalem Ausatmen in der Lunge zurückbleibt und bezeichnet somit die Menge Atemluft, die permanent in der Lunge vorgehalten wird und bei einem Erwachsenen mittleren Alters ca. 1,5 Liter beträgt.

Funktionelles Residualvolumen (FRC)

Das funktionelle Residualvolumen (funktionelle Residualkapazität) bezeichnet das Luftvolumen, das beim normalen Atmen in der Lunge verbleibt.

Vitalkapazität (VC)

Die Vitalkapazität VC ist die Volumendifferenz, die am Mund zwischen der Atemlage bei vollständigem Einatmen und bei vollständiger Ausatmung gemessen werden kann. Wir verwenden hierbei den Parameter der „inspiratorischen Vitalkapazität“. Hierzu fordern wir Sie auf, aus der normalen Ruheatmung langsam bis zum RV auszuatmen und anschließend zügig einzuatmen.

Exspiratorische Vitalkapazität (VCex, EVC)

Volumen, das nach maximaler Einatmung maximal ausgeatmet werden kann. Es kann zwischen einer langsamen („relaxed“) Ausatmung und einer forcierten Ausatmung (FVC) unterschieden werden. Bei Gesunden bestehen keine systematischen Unterschiede zwischen IVC und EVC. Bei obstruktiven Lungenerkrankungen kann IVC größer sein als EVC und FVC. EVC ist in der Regel größer als FVC.

Forcierte Vitalkapazität (FVC)

Das nach kompletter Einatmung unter stärkster Anstrengung schnellst-möglich ausgeatmete maximale Volumen (Tiffenau-Manöver)

Funktionelle Residualkapazität (FRC)

Volumen, das sich nach der normalen Ausatmung noch in der Lunge befindet, also ERV + RV. Bei Bestimmung mit der Heliumverdünnungs-methode werden nur die Anteile der Lunge erfasst, die belüftet werden. Entspricht physiologisch dem TGV.

(Intra-)Thorakales Gasvolumen (TGV, ITGV)

Volumen, das sich nach normaler Ausatmung noch in der Lungebefindet, also ERV + RV. Bei Bestimmung mittels Bodyplethysmogra- phie werden sowohl die Lungenanteile, die belüftet werden, als auchdie gasgefüllten Anteile erfasst, die nicht belüftet werden. Bei Luftein-schlüssen im Brustkorb, z.B. Emphysemblasen oder „trapped air“ (Luft, die nicht ausgeatmet werden kann), kann TGV größer als FRC sein.

Residualvolumen (RV)

Volumen, das nach maximaler Ausatmung noch in der Lunge bleibt und nicht ausgeatmet werden kann

Totalkapazität (TLC)

Volumen, das sich nach maximaler Einatmung in der Lunge befindet, also VC + RVEinsekundenkapazität (FEV1, forciertes exspiratorisches Volumen in einer Sekunde)Volumen, das nach maximaler Einatmung unter stärkster Anstrengung schnellstmöglich in der ersten Sekunde ausgeatmet werden kann

Relative Einsekundenkapazität (FEV1%)

Das nach maximaler Einatmung unter stärkster Anstrengung schnellst-möglich ausgeatmete Volumen in der ersten Sekunde im Verhältnis zur Vitalkapazität (FVC oder VCin). Es wird ausgedrückt als Prozentanteil der FEV1 an der FVC bzw. VCin.

Peak-Flow (Peak-Expiratory-Flow, PEF)

maximale Atemstromstärke bei der Ausatmung, Flussgeschwindigkeit, die bei Ausatmung mit stärkster Anstrengung nach kompletter Einat-mung erreicht wirdPeak-Inspiratory-Flow (PIF)maximale Atemstromstärke bei der Einatmung, Flussgeschwindigkeit, die bei Einatmung mit stärkster Anstrengung nach kompletter Ausat-mung erreicht werden kann.

MEF75

maximale exspiratorische Atemstromstärke bzw. Flussgeschwindigkeit (Flow) zu dem Zeitpunkt, bei dem noch 75% der VC auszuatmen sind.(exspiratorisch = bei der Ausatmung)

MEF50

maximale exspiratorische Atemstromstärke bzw. Flussgeschwindigkeit (Flow) zu dem Zeitpunkt, bei dem noch 50% der VC auszuatmen sind

MEF25

maximale exspiratorische Atemstromstärke bzw. Flussgeschwindigkeit (Flow) zu dem Zeitpunkt, bei dem noch 25% der VC auszuatmen sind

MEF75-25

maximale exspiratorische Atemstromstärke bzw. Flussgeschwindigkeit (Flow) im Volumenabschnitt 75%-25% der noch auszuatmenden FVC

FEF25

maximale (forcierte) exspiratorische Atemstromstärke bzw. Flussge-schwindigkeit (Flow) zu dem Zeitpunkt, bei dem 25% der VC ausgeat-met wurden (=MEF75)

FEF50

maximale (forcierte) exspiratorische Atemstromstärke bzw. Flussge-schwindigkeit (Flow) zu dem Zeitpunkt, bei dem 50% der VC ausgeat-met wurden (=MEF50)

FEF75

maximale (forcierte) exspiratorische Atemstromstärke bzw. Flussge-schwindigkeit (Flow) zu dem Zeitpunkt, bei dem 75% der VC ausgeat-met wurden (=MEF25)

FEF25-75

maximale exspiratorische Atemstromstärke bzw. Flussgeschwindigkeit (Flow) im Volumenabschnitt 25%-75% der ausgeatmeten FVC (MEF75-25)

Resistance (R)

Atemwegswiderstand, Strömungswiderstand in den Bronchien bei der Atmung

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