lungenkrankheiten
Luftstrom, Lungenvolumina und Flussvolumenkurven
Lungenvolumen
Die Lungenvolumina werden durch Messung der funktionellen Residualkapazität (FRC) bestimmt. FRC ist die Menge an Luft, die nach dem normalen Ausatmen in der Lunge verbleibt. Die Gesamt-Lungenkapazität (TLC) ist das Gasvolumen, das am Ende der maximalen Inspiration in den Lungen enthalten ist. ERV=exspiratorisches Reservevolumen; FRC=funktionelle Restkapazität; IC=inspiratorische Kapazität; IRV=inspiratorisches Reservevolumen; RV=Restvolumen; TLC=totale Lungenkapazität; VC=Vitalkapazität; VT=Atemvolumen. FRC=RV+ERV; IC=VT+IRV; VC=VT+IRV+ERV. FRC wird unter Verwendung einer Gasverdünnungstechnik oder eines Plethysmographen gemessen (was genauer ist bei Patienten mit einer Verengung der Atemwege und eingeschlossener Luft). Zu denGasverdünnungstechniken gehören Stickstoffverdünnung Heliumverdünnung Bei der Methode der Stickstoffverdünnung atmet der Patient bis zum Ende eines normalen Atemzugs aus und atmet dann durch ein Spirometer 100%igen Sauerstoff ein. Die Messung ist beendet, wenn die Stickstoffkonzentration in der ausgeatmeten Luft 0 beträgt. Das gesammelte Volumen von abgeatmetem Stickstoff entspricht dabei 81% der initialen FRC. Bei der Heliumverdünnungsmethode lässt man den Patienten bis zur FRC ausatmen und verbindet ihn dann mit einem geschlossenen System, das bekannte Volumina von Helium und Sauerstoff enthält. Die Heliumkonzentration wird so lange gemessen, bis sie in der Ein- und Ausatmungsluft gleich groß ist, was die Äquilibrierung mit dem Gasvolumen der Lunge anzeigt, das dann anhand der Veränderung der aufgetretenen Heliumverdünnung berechnet werden kann. Bei diesen beiden Methoden kann die FRC zu niedrig ausfallen, da nur das Lungenvolumen gemessen wird, das am Austausch mit den oberen Atemwegen beteiligt ist. Bei Patienten mit schweren Ventilationsstörungen kann eine erhebliche Menge Luft in den unteren Atemwegen eingeschlossen sein und kaum oder gar nicht an der Ventilation teilnehmen. DieBodyplethysmographienutzt das Boyle'sche Gesetz, um das komprimierte Gasvolumen im Thorax zu messen und ist genauer als die Gasverdünnungsmethoden. Der Patient sitzt in einer luftdichten Kammer und versucht von der FRC aus, aus einem geschlossenen Mundstück einzuatmen. Durch die Ausdehnung der Thoraxwände steigt der Druck in der geschlossenen Kammer. Aus dem bekannten Volumen und Druck der Kammer vor und dem Druck nach dem Einatmungsmanöver lässt sich die Volumenänderung der Kammer berechnen, die der Änderung des Lungenvolumens entsprechen muss. Ist die FRC bekannt, können nachfolgend einige andere Lungenvolumina spirometrisch bestimmt oder berechnet werden (Siehe Abbildung Normale Lungenvolumen ). Normalerweise entspricht die FRC ca. 40% der TLC) 