lungenkrankheiten
Luftstrom, Lungenvolumina und Flussvolumenkurven
Flussvolumenkurve
Im Gegensatz zum Spirogramm, in dem der Fluss (in l) im Zeitverlauf (in s) dargestellt wird, wird in einer Flussvolumenkurve die Flussrate (in l/s) im Verlauf der Änderung der Lungenvolumina (in l) während der maximalen Inspiration aus der vollständigen Exspiration heraus (Residualvolumen [RV]) und während maximaler Ausatmung aus der kompletten Inspirationslage (TLC) aufgezeichnet. Der Hauptvorteil der Flussvolumenkurven besteht darin, dass ersichtlich wird, ob der Fluss dem entsprechenden Volumen angemessen ist. Zum Beispiel ist der Fluss im Bereich kleinerer Lungenvolumina normalerweise niedriger weil die elastischen Rückstellkräfte hier niedriger sind. Patienten mit Lungenfibrose haben kleinere Lungenvolumina, und der Fluss scheint bei ihnen verlangsamt zu sein, wenn er alleine gemessen wird. Wird der Fluss jedoch als Funktion des Lungenvolumens dargestellt, wird offensichtlich, dass der Fluss bei diesen Patienten aufgrund der typischerweise erhöhten elastischen Rückstellkräfte tatsächlich höher ist als bei Lungengesunden. (A) Normal.Der inspiratorische Schenkel der Schleife ist symmetrisch und konvex. Der exspiratorische Schenkel ist linear. Der Strom am Mittelpunkt der inspiratorischen Kapazität und der Strom am Mittelpunkt der exspiratorischen Kapazität werden häufig gemessen und verglichen. Weil eine dynamische Kompression der Luftwege beim Ausatmen auftritt, ist der maximale inspiratorische Strom bei 50% der forcierten Vitalkapazität (MIF 50% FVC) größer als der maximale exspiratorische Strom bei 50% FVC (MEF 50% FVC). (B) Obstruktive Störung(z. B. Emphysem, Asthma). Obwohl jeglicher Luftstrom vermindert ist, überwiegt die exspiratorische Verlängerung und MEF<MIF. Der exspiratorische Spitzenfluss wird manchmal verwendet, um den Grad der Obstruktion der Atemwege abzuschätzen, ist aber abhängig von der Anstrengung der Patienten. (C) Restriktive Störung(z. B. interstitielle Lungenerkrankung, Kyphoskoliose). Die Schleife wird durch verminderte Lungenvolumen verengt. Der Luftstrom ist bei vergleichbarem Lungenvolumen größer als normal, weil die erhöhte elastische Rückfederung der Lunge die Atemwege offen hält. (D) Fixierte Obstruktion der oberen Atemwege(z. B. Trachealstenose, Struma). Die Ober- und Unterseite der Schleifen sind abgeflacht, sodass die Konfiguration sich der eines Rechtecks nähert. Eine fixierte Obstruktion begrenzt den Fluss während der Ein- und Ausatmung gleichbleibend und MEF=MIF. (E) Variable extrathorakale Obstruktion(z. B. einseitige Stimmbandparese, Stimmbandfunktionsstörung). Wenn ein einzelnes Stimmband gelähmt ist, bewegt es sich passiv mit Druckgradienten über der Glottis. Während der forcierten Inspiration, wird es nach innen gezogen, was zu einem Plateau der verringerten Einatemströmungsgeschwindigkeit führt. Während der forcierten Exspiration wird es passiv beiseite geblasen, und der Exspirationsfluss bleibt unbeeinträchtigt. Daher ist MIF 50% FVC<MEF 50% FVC. (F) Variable intrathorakale Obstruktion(z. B. Tracheomalazie). Während einer forcierten Inspiration hält der negative Pleuraldruck die schlaffe Trachea offen. Mit der forcierten Exspiration führt der Verlust der strukturellen Stabilität zu einer trachealen Verengung und einem Plateau von vermindertem Durchfluss. Der Luftstrom wird kurzfristig aufrecht erhalten bevor es zu einer Atemwegskompression kommt. FVC = forcierte Vitalkapazität; MEF = maximaler exspiratorischer Fluss; MIF = maximaler inspiratorischer Fluss; PEF = exspiratorischer Spitzenfluss; RV = Restvolumen; TLC = totale Lungenkapazität. Flussvolumenkurven erfordern, dass absolute Lungenvolumen gemessen werden. Leider werten viele Labors einfach den Luftstrom gegenüber der FVC aus. Die Luftstrom-FVC-Schleife hat keinen inspiratorischen Schenkel und liefert deshalb nicht so viele Informationen. 