Lungenvolumina

Beschreibung

Lungenvolumina werden auch als Atemvolumina bezeichnet. Es bezieht sich auf das Gasvolumen in der Lunge zu einem bestimmten Zeitpunkt während des Atemzyklus. Lungenkapazitäten werden aus einer Summierung verschiedener Lungenvolumina abgeleitet. Die durchschnittliche Lungenkapazität eines erwachsenen Menschen beträgt etwa 6 Liter Luft. Die Messung des Lungenvolumens ist ein wesentlicher Bestandteil des Lungenfunktionstests., Diese Volumina variieren in der Regel je nach Tiefe der Atmung, ethnischer Zugehörigkeit, Geschlecht, Alter, Körperzusammensetzung und bei bestimmten Atemwegserkrankungen. Eine Anzahl der Lungenvolumina kann durch Spirometrie gemessen werden-Gezeitenvolumen, inspiratorisches Reservevolumen und exspiratorisches Reservevolumen. Die Messung des Restvolumens, der funktionellen Restkapazität und der gesamten Lungenkapazität erfolgt jedoch durch Körperplethysmographie, Stickstoffauswaschung und Heliumverdünnungstechnik.,

Lungenvolumen

• Gezeitenvolumen (TV)

Es ist die Luftmenge, die während eines Atemzyklus eingeatmet oder ausgeatmet werden kann. Dies zeigt die Funktionen der Atemzentren, der Atemmuskulatur und der Mechanik der Lungen-und Brustwand.

• Inspiratorisches Reservevolumen (IRV)

Es ist die Luftmenge, die nach einem normalen Gezeitenvolumen gewaltsam eingeatmet werden kann.IRV wird normalerweise in Reserve gehalten, wird aber während der tiefen Atmung verwendet. Der normale erwachsene Wert ist 1900-3300ml.,

• Exspiratorisches Reservevolumen (ERV)

Es ist das Luftvolumen, das nach dem Ausatmen des normalen Gezeitenvolumens gewaltsam ausgeatmet werden kann. Der normale erwachsene Wert beträgt 700-1200ml. ERV wird bei Fettleibigkeit, Aszites oder nach einer Oberbauchoperation reduziert

• Restvolumen (RV)

Es ist das Luftvolumen, das nach maximaler Ausatmung in der Lunge verbleibt. Der normale Erwachsenenwert wird bei 1200 ml(20-25 ml/kg) gemittelt .Es wird indirekt aus der Summierung von FRC und ERV gemessen und kann nicht durch Spirometrie gemessen werden.,

Bei obstruktiven Lungenerkrankungen mit Merkmalen der unvollständigen Entleerung der Lunge und des Luftfangs kann die RV signifikant hoch sein. Das RV kann auch als Prozentsatz der gesamten Lungenkapazität ausgedrückt werden und Werte über 140% erhöhen signifikant das Risiko von Barotrauma, Pneumothorax, Infektion und vermindertem venösen Rückfluss aufgrund hoher intrathorakaler Drücke, wie bei Patienten mit hohem RV festgestellt, die eine Operation benötigen und mechanische Beatmung benötigt daher einen hohen peri-operativen Inflationsdruck.,

Lungenkapazität

• Inspirationskapazität (IC)

Es ist das maximale Luftvolumen, das nach einem Ruhezustand eingeatmet werden kann. Es wird aus der Summe des inspiratorischen Reservevolumens und des Gezeitenvolumens berechnet. IC = IRV + TV

• Gesamtlungenkapazität(TLC)

Es ist das maximale Luftvolumen, das die Lunge aufnehmen kann, oder die Summe aller Volumenkompartimente oder Luftvolumen in Lungen nach maximaler Inspiration. Der Normalwert beträgt etwa 6.000 ml (4-6 L). TLC wird durch Summierung der vier primären Lungenvolumina (TV, IRV, ERV, RV) berechnet.,

TLC kann bei Patienten mit obstruktiven Defekten wie Emphysem erhöht und bei Patienten mit restriktiven Anomalien, einschließlich Brustwandanomalien und Kyphoskoliose, verringert sein.

• Vitalkapazität (VC)

Es ist die Gesamtmenge der nach maximaler Inhalation ausgeatmeten Luft. Der Wert beträgt etwa 4800 ml und variiert je nach Alter und Körpergröße. Es wird durch Summieren des Gezeitenvolumens, des inspiratorischen Reservevolumens und des exspiratorischen Reservevolumens berechnet. VC = TV+IRV+ERV.,

VC zeigt die Fähigkeit an, tief zu atmen und zu husten, was den inspiratorischen und exspiratorischen Muskel widerspiegelt strength.VC sollte 3 mal größer sein als TV für wirksamen Husten. VC ist manchmal bei obstruktiven Störungen reduziert und immer bei restriktiven Störungen

• Funktion Restkapazität (FRC)

Es ist die Luftmenge, die am Ende einer normalen Ausatmung in der Lunge verbleibt. Es wird berechnet, indem Rest-und exspiratorische Reservevolumen addiert werden. Der Normalwert beträgt etwa 1800-2200 ml. FRC = RV+ERV.,

FRC ist nicht auf Anstrengung angewiesen und hebt die Ruheposition hervor, wenn innere und äußere elastische Rückschläge ausgeglichen sind. FRC ist bei restriktiven Störungen reduziert. Das Verhältnis von FRC zu TLC ist ein index der hyperinflation. Bei COPD beträgt die FRC bis zu 80% der TLC.

Messung des Lungenvolumens

Messungen des Lungenvolumens sind wichtig für eine korrekte physiologische Diagnose, ihre Rolle bei der Beurteilung der Schwere der Erkrankung, der funktionellen Behinderung, des Krankheitsverlaufs und des Ansprechens auf die Behandlung bleibt jedoch umstritten., Die Messung kann mittels Spirometrie erfolgen siehe…, Körperplethysmographie, Stickstoffauswaschung und Heliumverdünnung mit den letzteren drei Techniken zur Messung statischer Lungenvolumina.

Körperplethysmographie

Plethysmographie ist abgeleitet von Griechischen wort bedeutung erweiterung . Körperplethysmographie misst in erster Linie FRC mit Boyles Gesetz. Es ist besonders geeignet für Patienten, die Lufträume in der Lunge haben, die nicht mit dem Bronchialbaum kommunizieren.,

Die Person sitzt bequem in einer luftdichten Box (statische Lungenvolumina können entweder durch Messung der Druckänderungen in einer Box mit konstantem Volumen oder Volumen in einer Box mit konstantem Druck erhalten werden), in der Druck-und Volumenänderungen genau gemessen werden können.

Stickstoffauswaschung

Diese Technik basiert auf dem Auswaschen des N2 aus der Lunge, während der Patient 100% O2 mit Verdünnungseigenschaften von Gasen atmet.

• Der Patient atmet 100% Sauerstoff und der gesamte Stickstoff in der Lunge wird ausgewaschen.,
• Das ausgeatmete Volumen und die Stickstoffkonzentration in diesem Volumen werden gemessen.
• Die Differenz des Stickstoffvolumens bei der Anfangskonzentration und bei der endgültigen ausgeatmeten Konzentration ermöglicht eine Berechnung des intrathorakalen Volumens, normalerweise FRC.

Heliumverdünnung

Die Methode zur Messung des Lungenvolumens basiert auf dem Gleichgewicht von Gas in der Lunge mit einem bekannten heliumhaltigen Gasvolumen. Bei dieser Technik wird das Subjekt mit einem Spirometer verbunden, das mit 10% Helium in Sauerstoff gefüllt ist., Nachdem das Subjekt das Helium-Sauerstoff–Gemisch wieder eingeatmet und mit dem Spirometer ausgeglichen hat, wird die Heliumkonzentration in den Lungen die gleiche sein wie im Spirometer. Aus dem Prinzip der Erhaltung der Masse können wir Folgendes schreiben: C1 × V1 = C2 (V1 + V2) Wobei C1 der Anfangskonzentration von Helium im Spirometer entspricht,

• V1 dem Anfangsvolumen des Helium–Sauerstoff-Gemisches im Spirometer entspricht,
• C2 der Heliumkonzentration nach dem Gleichgewicht entspricht,
• V2 dem unbekannten Volumen in der Lunge.,
• V2=V1 (C1-C2)/C2

• Wenn der Test am Ende eines normalen Gezeitenvolumens (Ende der Exspiration) beginnt, stellt das in der Lunge verbleibende Luftvolumen FRC dar.
• Wenn der Test am Ende einer FVC beginnt, misst der Test RV.
• Wenn der Test nach einer maximalen Inspiration beginnt, entspricht V2 der gesamten Lungenkapazität.,

, Um weiter zu verstehen, die Technik des Lungenvolumens Einschätzung sehen Sie sich das video unten

Quellen

European Respiratory Journal http://erj.ersjournals.com/content/26/3/511

Lutfi MF. Die physiologische Grundlage und klinische Bedeutung von Lungenvolumenmessungen.Multidisziplinäre Atemmedizin, 2017; 12: 3

Ruppel GL. Was ist der klinische Wert von Lungenvolumina? Atemschutzgeräteträger, 2012;57(1):126-35.