Lungenfunktionsprüfung

Lungenfunktionsprüfungen werden eingesetzt, um Störungen der Atmung und des Gasaustausches in der Lunge zu untersuchen. Damit handelt es sich um wichtige Verfahren, um Symptome wie Asthma und Luftnot oder auch um die mögliche Beteiligung der Lunge im Rahmen entzündlich-rheumatischer Erkrankungen abzuklären.

Was versteht man unter Lungenfunktionsprüfung?

Lungenfunktionsprüfungen sind nicht in das Organ eingreifende Untersuchungen des Funktionszustandes der Atemwege und Lungen und umfassen

  • Ventilationsmessungen (Lungenbelüftung),
  • Diffusionsmessungen (Gasaustausch) 
  • Perfusionsmessungen (Lungendurchblutung), ergänzt durch die Blutgasanalyse

Ventialationsmessungen sind Routinediagnostik. Diffusions- und Perfusionsmessungen werden nur in spezialisierten Lungenfunktionsabteilungen durchgeführt. Die Lungenfunktionsdiagnostik soll in der Praxis insbesondere die folgenden 6 Fragen beantworten:

  • Besteht eine relevante Ventilationsstörung der Lunge?
  • Wenn ja, handelt es sich um eine obstruktive (Bronchienverengung) oder restriktive (verminderte Dehnbarkeit) Ventilationsstörung?
  • Ist die Obstruktion reversibel?
  • Wie verhalten sich die Lungenfunktionswerte unter einer Therapie?
  • Wie ist die Leistungsbreite (z. B. hinsichtlich der Frage der Belastbarkeit oder Operabilität)?
  • Gibt es andere pulmonale Ursachen für Luftnot, z. B. im Gasaustausch?

Statische Lungenvolumina – Lungenvolumina, deren Messungen unabhängig von der Atemstromstärke und somit unabhängig vom zeitlichen Verlauf sind. Sie hängen von Brustkorbgröße und Zwerchfellstand ab.
Dynamische Lungenvolumina – Lungenvolumina, deren Messung vom zeitlichen Verlauf abhängig sind. Sie hängen vom Atemwegswiderstand und von der Elastizität/Dehnbarkeit von Lungen und Thorax ab.

Historische Entwicklung

Im Jahr 1789 wurden von Marie und Antoine Laurent de Lavosisier und Armand-Jean-François Segiun die ersten Versuche zur Messung des menschlichen Gasstoffwechsels bei körperlicher Arbeit durchgeführt. Laennec (1781 – 1826) gelang zusammen mit Auenbrugger (1722 – 1809) die Erfindung des Stethoskops und somit konnten sie physische Abweichungen der Atmung auf pathologische Veränderungen beziehen. Die Messung der Diffusionskapazität wurde erstmals von Marie und August Krogh 1909 vorgestellt.

Welche Krankheitsbilder werden damit behandelt?

Die Lungenfunktion erlaubt keine Diagnose einer speziellen Lungenerkrankung!
Welche Störungen der Lungenbelüftung (Ventilation) können auftreten?

  • Restriktive Ventilationsstörungen
  • Obstruktive Ventilationsstörung
  • Neuromuskuläre Ventilationsstörungen
  • Diffusionsstörungen

Restriktive Ventilationsstörungen bedeutet, dass die Lunge und /oder der Brustkorb weniger dehnbar als normal sind, beispielsweise bei Lungenfibrosen, Rippenfellentzündung mit Flüssigkeitsansammlung (Pleuraerguss), Pneumothorax, Lungenoperation mit Entfernung von Gewebe oder ein hochstehendes Zwerchfell.

Obstruktive Ventilationsstörung
sind die erschwerte Luftströmung in den Atemwegen. Die Atemwege sind meist verengt, so dass gegen einen erhöhten Widerstand geatmet werden muss. Beispiele sind Asthma bronchiale, Chronisch obstruktive Atemwegserkrankungen (COPD), Lungenüberblähung mit Emphysem oder Verengung der oberen Atemwege (Glottisödem, Trachealstenose)

Neuromuskuläre Ventilationsstörungen entstehen durch Schäden der Nerven und Muskeln der Atemorgane. Dazu gehören Querschnittslähmung, Blustkorbdeformierung, Rippenfrakturen (Osteoporose) und Muskelerkrankungen (Myositis, Myopathie)

Diffusionsstörungen:
Diffusion ↓

  • Lungenparenchymerkrankungen: Lungenemphysem, Lungenfibrose z. B. bei Kollagenosen
  • Lungenbeteiligung bei systemischen Krankheiten: SLE, Sjögren-Syndrom, Rheumatoide Arthritis
  • Kardiovasculäre Krankeiten: Herzinfarkt, Mitralstenose, pulmonale Hypertonie
  • andere Krankheiten: Blutarmut (Anämie), Nikotin- und Alkoholabusus

Diffusion ↑

  • Polyzythämie (Vermehrung der Blutzellen), pulmonale Blutungen
  • Körperliche Belastung

Indikation zur Lungenfunktionsprüfung:

  • bei Beschwerden wie: Atemnot und/ oder Auswurf und/oder Brustschmerzen
  • bei Verdacht auf Erkrankungen der Bronchien oder der Lunge, des Herzens, des Brustkorbes oder der Wirbelsäule
  • zur Verlaufskontrolle bei Erkrankungen der Bronchien oder der Lunge
  • zur Überprüfung des Behandlungserfolges bei Erkrankungen der Bronchien oder der Lunge
  • vor Operationen zur Einschätzung des OP-Risikos
  • in der Sportmedizin
  • zur Begutachtung und bei Vorsorgeuntersuchungen
„Bei jedem Atemzug stehen wir vor der Wahl, das Leben zu umarmen oder auf das Glück zu warten“
(Andreas Tenzer)

Welche Untersuchungen gibt es?

  • Spirometrie, auch als „kleine Lufu“ bezeichnet
  • Ganzkörperplethysmographie, auch „große Lufu“ genannt
  • Bronchospasmolyse
  • Provokationstestung
  • Peak-Flow-Messung
  • Messung der Diffusionskapazität
  • Erogooxytensiometrie
  • Spiroergometrie
  • Sechs-Minuten-Gehtest
  • und weitere Funktionsteste
  • Spirometrie

Messung atemabhängiger Volumenschwankungen an der Mundöffnung im zeitlichen Verlauf (grafische Darstellung als Fluss-Volumen-Kurve).

  • Bodyplethysmographie

Verfahren zur Messung des Residualvolumens (RV) durch Messung des Gesamtvolumens am Ende einer normalen Exspiration (TGV) und des bronchialen Strömungswiderstandes. Das Prinzip dabei ist die Messung von geringgradigen Druck- und/ oder Volumenänderungen in einer geschlossenen Kammer.

  • Bronchospasmolysetest

Reversible Atemwegsobstruktion, wie Asthma bronchiale, können von irreversiblen Obstruktionen abgrenzt werden. Einerseits durch die Bestimmung von FEV1, forciertes expiratorisches Volumen in einer Sekunde, was die Luftmenge, die der Patient mit aller Kraft und möglichst schnell innerhalb einer Sekunde ausatmen kann meint. Andererseits durch den Atemwegswiderstand vor und circa 10 Minuten nach Inhalation von Bronchspasmolytika, einem Bronchienerweiterer. Bei positivem Test zeigt sich eine Besserung der FEV1 > 15 %.

  • Provokationstestung

Durch einen unspezifischen Methacholintest zur Diagnose eines hyperreagiblen Bronchialsystems oder durch spezifische Inhaltationsteste zur Identifikation von Allergenen oder durch einen nasalen Provokationstest.

  • Peak-Flow-Messung

Peaklowmeter ist die Minimalvariante der Spirometrie. Mit der Peak-Flow-Messung wird der exspiratorische Atemspitzenfluss bei forcierter Exspiration gemessen. Der Atemspitzenfluss ist vermindert bei einer Obstruktion der Atemwege.

  • Diffusionskapazität (DK)

Ist der Transferfaktor der Lunge, durch DL abgekürzt und meint die Gasmenge, die pro Zeiteinheit und alveolokapillärer Druckdifferenz ins Kapillarblut diffundiert. Die Einheit ist ml/min oder kPa. Der Transferkoeffizient, durch TK abgekürzt, entspricht bezogen auf das ventilierte Lungenvolumen der Diffusionskapazität. Aus methodischen Gründen bestimmt man nicht die Diffusionskapazität für Sauerstoff, sondern für Kohlenstoffmonoxid (DLCO). Raucher haben aufgrund des erhöhten Carboxyhämoglobin (CoHb)-Gehaltes ihres Blutes erniedrigte DLCO-Werte.

DK ↓ und TK ↓ = Diffusionsstörung, zum Beispiel Lungenfibrose
DK ↓ und TK normal = Verminderung der Diffusionsfläche ohne Diffusionsstörung, zum Beispiel Zustand nach der Lungenoperation

  • Ergooxytensiometrie

Der empfindlichste Parameter für Diffusionsstörungen ist ein Abfall des arteriellen Sauerstoff-Partialdrucks, auch pO2 genannt, unter Ergometerbelastung. Indikationen sind unklare Atemnot, pulmonale Gasaustauschstörungen, Schweregradbeurteilung und Verlaufskontrolle pulmonaler Gasaustauschstörungen sowie Indikationsstellung zur Sauerstofftherapie.

  • Spiroergometrie

Simultane Analyse vom Herz ausgehender und die Lunge betreffender Parameter unter Belastung, zur genaueren Beurteilung von Störungen des kardiopulmonalen, das Herz und die Lunge betreffenden, Systems.

  • Sechs-Minuten-Gehtest

Der Sechs-Minuten-Gehtest ist ein diagnostisches Mittel in der Kardiologie und Pneumologie, um die Leistungsfähigkeit eines Patienten unterhalb der anaeroben Schwelle abschätzen und im Verlauf kontrollieren zu können. Anwendung findet er vor allem bei schwerer Herzleistungsschwäche, Patienten mit Lungenhochdruck sowie der chronisch-obstruktiven Bronchitis (COPD). Der Patient läuft über sechs Minuten auf ebener Erde, idealerweise auf einem Rundkurs. Die zurückgelegte Wegstrecke wird gemessen. Der Test kann durch Messung von Blutdruck, Puls und Sauerstoffsättigung erweitert werden.

Literaturhinweise

Thomas Rothe
Lungenfunktion leicht gemacht
ISBN – 3-93234760-9

W.T. Ulmer, D. Nolte, J. Lecheler
Die Lungenfunktion

Paul Haber
Lungenfunktion und Spiroergometrie
ISBN-13: 9783211367346

 
 
 
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