Die Lungenfunktion : Methodik und klinische Anwendungen ; 23 Tabellen

191 Pages·2003·3.69 MB·German

by  Ulmer

Die Lungenfunktion
Methodik und klinische Anwendungen
Herausgegebenvon
WolfgangT. Ulmer
DieterNolte
JosefLecheler
ThorstenSchäfer
UnterMitarbeitvon
PálL.Bölcskei
HartmutKronenberger
HaraldMitfessel
DenisNowak
KarlRasche
JensSchlegel
ErnstWilhelmSchmidt
DieterSchött
7.,aktualisierteAuflage
85Abbildungen
23Tabellen
GeorgThiemeVerlag
Stuttgart· NewYork
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Aus Ulmer, W.T, D. Nolte, J. Lecheler: Die Lungenfunktion. Methodik und klinische Anwendung (ISBN 9783134488074) © 2003 Georg Thieme Verlag KG, Stuttgart
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3.Auflage1983 Präparatenodersolchen,dieneuaufdenMarktgebrachtwordensind.Jede
4.Auflage1986 DosierungoderApplikationerfolgtaufeigeneGefahrdesBenutzers.Au-
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6.Auflage2001 nauigkeitendemVerlagmitzuteilen.
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Zeichnungen:
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Umschlaggestaltung:
MartinaBege,Erbach-Ernsbach
Satz:DruckereiSommer,
D-91555Feuchtwangen
(System:3B2,Version6.05)
Druck:
DruckereiSommer,Feuchtwangen
ISBN3-13-448807-8 123456
IV
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Vorwort zur 7. Auflage
„DieFunktionsdiagnostikderLungewurdevonJahrzuJahrdurchneueMe-
thodenverbessert....AberauchmitdiesenMethodenkanneinequalitative
undquantitativeZuordnungentsprechenderAusfallserscheinungenzutypi-
schenFunktionsstörungennur gelingen,wenndieGrundlagenderLungen-
funktionunddieGrundlagenderverschiedenenTypenvonFunktionsstörun-
gen verstanden werden. ... Wir haben uns bemüht, aus der Vielzahl
wertvollerphysiologischerundpathophysiologischerGrundlageninbewuss-
terVereinfachungdarzustellen,wasfürdieKlinikwesentlichist.“
Diese Sätze aus dem Vorwort der 1. Auflage von 1970 gelten auch heute
noch,undbiszur5.AuflagekonntendieseZielefürjedeneueAuflagedurch
Korrekturen,ErgänzungenundAuslassungenerreichtwerden.DieBedeutung
derFunktionsdiagnostikundunserWissenzudenGrundlagensindindenver-
gangenen30Jahrenjedochsogewachsen,dassesnichtmehralleinmitErgän-
zungengetanseinkann.Sohabenwirunsentschlossen,dieGrundprinzipien
derbisherigenAuflagenbeizubehalten,die6.Auflageaberneuzuschreiben.
InderKliniksindmitganzneuenFachgebietenundmitderEntwicklung
derPneumologieSchwerpunkteentstanden,dieeineeigenständigeDarstel-
lungerfordern.Sowerdenz.B.dieGrundlagenschlafassoziierterStörungen
und die für derenDiagnostik bedeutsamen Methoden sowie die Besonder-
heitenderPneumologieimKindesalterdenklinischenSchwerpunktenent-
sprechendinneuenKapitelndargestellt.
Die Grundlagen der Lungenfunktion wurden zunehmend wesentlicher
Bestandteil vieler medizinischer Fachbereiche. Diese Grundlagen will der
erste Teil des Buches vermitteln. Die funktionsanalytischen Methoden, die
für die Diagnostik, die Therapieüberwachung und für das Begutachtungs-
wesen eingesetzt werden, fordern ein hohes Maß an Präzision und Erfah-
rung. Im zweiten Teil, „Methodik der Funktionsdiagnostik“, werden diese
dahergetrenntdargestellt.NurdasBeherrschenbeiderTeilekannzufrieden-
stellendeErgebnissesichern.
Beider1.Auflagewarenwirbemüht,einevollständigeLiteraturübersicht
zu erreichen. Mit 18 Seiten Literaturangaben war dies 1970 noch möglich.
Heute würde die Vollständigkeit der Literatur die Gesamtseitenzahl dieses
Bandesüberschreiten.UmdieEntwicklungverstehenzukönnen,habenwir
zumeinenentsprechendeältereArbeiten–auchKlassiker–zitiert.Neuere
ArbeitenkonntenwegenderenormenAusweitungderPublikationenleider
nur in Auswahl aufgenommenwerden. Dem InteressiertenwirddieseAus-
wahlabersicherweiterhelfen.
DieNamenderHerausgeberhabensichzumTeil,denneuenSchwerpunk-
tenderMitarbeitentsprechend,verändert.VieleErgebnissesindausderin-
tensiven Diskussion in verschiedenen Arbeitskreisen entstanden. Dort, wo
neueErgebnissevorgestelltwerden,mögedieneueAuflageauchdazuanre-
gen,durchkritischeDiskussionzuweiterenErkenntnissenzugelangen.Wie
beidenfrüherenAuflagensindwirfürAnregungen,diewirallebeantworten
werden,sehrdankbar.
Wenn„DieLungenfunktion“jetztinganzneuerFormerscheint,sohoffen
dieHerausgeberdoch,dassdasWerkauchindiesemneuenGewanddemal-
tenZiel„zumWohlderPatienten“treugebliebenistundentsprechendauf-
genommenwird.
Bochum FürdieHerausgeber
WolfgangT.Ulmer
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Vorwort zur 1. Auflage
DieLungemussdenäußerenGasaustauschbewältigenunddadurchfürdie
Aufrechterhaltung normaler arterieller Blutgaskonzentrationen sorgen. Der
Kreislauf,insbesonderedasrechteHerz,istvonderIntaktheitdesLungenge-
fäßsystems insoweit abhängig, als das gesamte erforderliche Herzzeitvolu-
mendieLungemitnormalem–sehrgeringem–Gefäßwiderstandpassieren
muss.
DieLungeistauchmitanderenFunktionen,welchenochvorwiegendGe-
genstand der Forschung sind, in den Dienst des Organismus gestellt. Jede
spezifischeOrganfunktionstehtmehroderwenigerengmit anderenFunk-
tionskreisendesOrganismusinVerbindung.DieFunktionsdiagnostikistbe-
strebt,diespezifischeFunktioneinesOrgans,abgegrenztvonanderenFunk-
tionseinheiten,zuerfassen.
Die Funktionsdiagnostik der Lunge wurde von Jahr zu Jahr durch neue
Methodenverbessert.BeiderVielzahlvonMethoden,dieineinerReihevon
hervorragenden Werken beschrieben sind, haben wir den Versuch unter-
nommen,diejenigenindenMittelpunktzustellen,welcheamsicherstenzu
denfürdieKlinikwichtigenAussagenkommen.
EinegewisseSubjektivitätmusshierbeiinKaufgenommenwerden.
Aber auch mit diesen Methoden kann eine qualitative und quantitative
Zuordnung entsprechender Ausfallserscheinungen zu typischen Funktions-
störungen nur gelingen, wenndie Grundlagen der Lungenfunktionund die
Grundlagen der verschiedenen Typen von Funktionsstörungen verstanden
werden.UnsereErfahrungmitStudierendeninunserenLaboratorienhatge-
zeigt,dassesoffenbarschwierigist,dieGrundlagenausderumfangreichen
Fachliteratur herauszuarbeiten. Wir haben uns bemüht, aus der Vielzahl
wertvoller physiologischer und pathophysiologischer Grundlagen in be-
wussterVereinfachungdarzustellen,wasfürdieKlinikwesentlichist.
BochumundGießen, WolfgangT.Ulmer
imJanuar1970 GerhardReichel
DieterNolte
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Anschriften
Bölcskei,P.L.,Univ.-Doz.Dr.med. Rasche,K.,Priv.Doz.Dr.med.
MedizinischeKlinikIII BerufsgenossenschaftlicheKlinikenBergmannsheil
SchwerpunktPneumologie Klinikumd.Ruhr-UniversitätBochum
KlinikumNürnberg Abt.f.Pneumologie-Allergologieu.Schlafmedizin
Prof.-Ernst-Nathan-Straße1 Bürkle-de-la-Camp-Platz1
90340Nürnberg 44789Bochum
Kronenberger,H.,Priv.Doz.Dr.med. Schäfer,Th.,Priv.Doz.Dr.med.
KlinikWestfalenGmbH Ruhr-UniversitätBochum
Sandwall25–27 Abt.fürAngewandtePhysiologie
25938WykaufFöhr 44780Bochum
Lecheler,J.,Dr.med. Schlegel,J.,Dr.
JugenddorfBuchenhöhe Universitäts-KlinikumMainz
Asthmazentrum InnereMed.–Pneumologie
Buchenhöhe16 Langenbeckstraße1
83471Berchtesgaden 55131Mainz
Mitfessel,H.,Dr.med. Schmidt,E.W.,Priv.Doz.Dr.med.
Elberfelderstraße10 KrankenhausKüchwald
42853Remscheid KlinikfürInnereMedizinIV
Bürgerstraße2
Nolte,D.,Prof.Dr.med. 09113Chemnitz
StädtischesKrankenhaus
II.MedizinischeAbteilung Schött,D.,Priv.Doz.Dr.
Riedelstraße5 ChefarztderInnerenAbteilung
83435BadReichenhall AkademischesLehrkrankenhausd.
UniversitätMarburg
Nowak,D.,Prof.Dr.med. Kohlbettstraße15
InstitutundPoliklinik 57072Siegen
fürArbeits-undUmweltmedizin
KlinikumInnenstadt Ulmer,W.T.,Prof.Dr.Dr.h.c.
Ziemssenstraße1 Waldring97
80336München 44789Bochum
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Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis
I Grundlagen
1 Atemmechanik:
Strömungswiderstand,Gewebswiderstand,Dehnbarkeit
StrömungswiderständeindenAtemwegen .......................... 3
ObstruktiveAtemwegserkrankungen ............................. 3
GewebswiderstandundDehnbarkeit ................................ 7
DehnbarkeitderLungenundderThoraxwand ..................... 8
MessungderCompliance ........................................ 10
Pleuraspalt ..................................................... 12
2 PhysiologieundPathophysiologiederAtemwege
Bronchien ........................................................ 13
BronchialeEntzündungen ....................................... 13
SputumundKondensatanalysen ................................. 14
BronchoalveoläreLavage ........................................ 15
3 VentilationundAtmungsregulation
RespiratorischerQuotient .......................................... 16
Atemminutenvolumen ............................................. 16
TotraumundAlveolarraum ......................................... 18
Atmungsregulation ................................................ 20
RegulationdurchdenKohlensäuredruckunddieWasserstoff-
ionenkonzentration ............................................. 21
RegulationdurchdenSauerstoffdruck ............................ 23
MundokklusionsdruckP ....................................... 23
0,1
4 LungenkreislaufundGasaustausch
Lungenkreislauf ................................................... 25
Druckverhältnisse .............................................. 25
AlveolargasabhängigeRegulationdesGefäßwiderstandes .......... 28
EinflussderAtmungaufdenPulmonalkreislauf .................... 30
Bronchialkreislauf .............................................. 32
GestörterBlutflussimLungenkreislauf ............................ 33
GasaustauschunddessenStörungen ................................ 38
Sauerstoffaufnahme ............................................ 38
Kohlensäureabgabe ............................................. 40
Diffusion ...................................................... 42
Verteilungsstörungen ........................................... 45
KünstlicheBeatmung .............................................. 50
Indikationen ................................................... 50
Beatmungsmethoden ........................................... 51
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5 SchlafassoziierteStörungenderAtmung
ObstruktiveSchlafapnoen(OSA)undobstruktiveHypopnoen .......... 53
Einteilung ..................................................... 53
Schweregrad ................................................... 56
Epidemiologie .................................................. 57
Therapieindikationen ........................................... 57
Therapie ....................................................... 57
ZentraleSchlafapnoen ............................................. 58
Einteilung ..................................................... 58
Therapie ....................................................... 61
AlveoläreHypoventilation ......................................... 61
Pathophysiologie ............................................... 61
Einteilung ..................................................... 62
Diagnostik ..................................................... 63
Therapie ....................................................... 63
BesonderheitenimKindesalter ..................................... 64
Frühgeborene .................................................. 64
SäuglingeundKleinkinder ....................................... 64
ÄltereKinder ................................................... 65
6 BesonderheitenderGrundlagenimKindesalter
BronchialsystemimKindesalter .................................... 66
BronchitisimKindesalter .......................................... 66
Anamnese ..................................................... 66
Risikofaktoren .................................................. 67
Diagnostik ..................................................... 67
Therapie ....................................................... 67
Prognose ...................................................... 68
II MethodikderFunktionsdiagnostik
7 EinführungindieFunktionsdiagnostik
Indikationen ...................................................... 71
QualitätderMessungen:Laborleiter,Assistenz ....................... 71
VerschiedenefunktionsanalytischeMethoden ........................ 72
8 Spirometrie
Messverfahren .................................................... 73
ParameterimEinzelnen ............................................ 75
Vitalkapazität(VC) .............................................. 75
1-Sekunden-Wert(FEV1) ........................................ 77
MEF75%,50%,25% ............................................. 79
Peak-Flow-Messung(PEF) ....................................... 79
Flussvolumenkurve ............................................. 80
ExspiratorischesReservevolumen(ERV),Residualvolumen(RV)
undtotaleLungenkapazität(TLC) ................................ 84
9 Ganzkörperplethysmographie
MessverfahrenfürIGVundRa .................................... 86
w
Physikalisch-technischeGrundlagen ............................. 86
IX
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Untersuchungsablauf .......................................... 87
InterpretationderBefunde ........................................ 89
PathologischeStrömungswiderstandskurven ..................... 89
HilfslinienzurnumerischenBestimmungderKurvenverläufe ...... 90
10KorrelationenundSollwertevonSpirometrie
undGanzkörperplethysmographie
KorrelationenderStrömungswiderstandskurvenmitspirometrischen
Funktionsparametern ............................................. 92
UrsachenderVariabilitätenzwischendenFunktionsparametern ...... 93
SollwerteundSollwertformelnderSpirometrie
undderGanzkörperplethysmographie ............................. 94
11Oszilloresistometrie,UnterbrechermethodeundP -Messung
0,1
Oszilloresistometrie(ORM) ........................................ 96
Unterbrechermethode ............................................ 97
P .............................................................. 98
0,1
12MessungderLungendehnbarkeit(Lungencompliance,C)
L
Physikalisch-technischeGrundlagen ............................... 102
Untersuchungsablauf ............................................. 102
InterpretationderBefunde ........................................ 103
13Diffusion(TransferfaktorT ),Blutgas-undAtemgasanalyse
LCO
inRuheundunterBelastung
Transferfaktor(T )undTranferkoeffizient(T /V ) ................. 105
LCO LCO A
Einatemzugmethode(T ) .................................... 106
LCOsb
CO-Steady-State-Methode(T ) ............................... 107
LCOss
FehlermöglichkeitenbeiderTransferfaktorbestimmung ........... 107
AussagefähigkeitdesTransferfaktors ............................ 108
Blutgasanalyse ................................................... 108
Atemgasanalyse .................................................. 109
Belastungsversuch ............................................... 110
Beurteilung ................................................... 110
14InhalativeProvokationstests,Bronchodilatationstests
undCO -Antwort-Versuche
2
InhalativerProvokationstest ....................................... 112
Einkonzentrationstest .......................................... 113
Mehrkonzentrationstest ........................................ 114
VergleichderverschiedenenMethoden .......................... 115
Bronchodilatationstests ........................................... 115
CO -Antwort ..................................................... 116
2
CO -Rückatmung .............................................. 117
2
CO -Rampenverfahren ......................................... 117
2
Ergebnisse .................................................... 117
X
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15AnalyseschlafassoziierterStörungen
AnalysedesSchlafes .............................................. 119
Schlafstadienanalyse ........................................... 119
MessungderAtmungundderAtmungsbewegungen ................. 120
MessungvonFlussundVolumenimSchlaf ....................... 120
AtmungsbewegungenimSchlaf ................................. 122
GenauigkeitdernichtinvasivenVentilationsmessungen ........... 125
Ösophagusdruckmessung ...................................... 125
AuswertungderAtmungsmessungen ............................ 125
OxygenierungundCO -Partialdruck ................................ 126
2
Oxygenierung ................................................. 126
CO -Partialdruck .............................................. 127
2
WeitereParameterderPolysomnographie .......................... 129
Herz-Kreislauf-Parameter ...................................... 129
BewegungenundGeräusche .................................... 129
NichtlaborgebundeneFunktionsdiagnostik ......................... 130
BesonderheitenderschlafassoziiertenStörungenimKindesalter ...... 131
Messverfahren ................................................ 131
Auswertung ................................................... 132
16MethodischeBesonderheitenimKindesalter
Allgemeines ..................................................... 133
Sollwertformeln ............................................... 133
FunktionsdiagnostikbeiKindern ................................ 133
FunktionsdiagnostischeMethodenundParameterimEinzelnen ...... 134
Spirometrie ................................................... 134
Ganzkörperplethysmographie .................................. 136
Oszilloresistometrie ........................................... 137
Lungencompliance ............................................. 137
Transferfaktor ................................................. 137
Blutgasanalyse ................................................ 137
Atemgasanalyse ............................................... 138
Belastungsuntersuchungen ..................................... 138
Bronchodilatationstest ......................................... 138
IIIAnhang
TabellenundUmrechnungsfaktoren ................................ 141
BTPS-Korrekturfaktoren ........................................ 141
STPD-Korrekturfaktoren ........................................ 142
Hasselbalch-Henderson-Formel ................................. 148
SollwertdesalveolärenSauerstoffdruckes ........................ 150
O -BindungskapazitätdesHämoglobins ......................... 150
2
O inphysikalischerLösungimBlut(ml) ......................... 151
2
CO inphysikalischerLösungimBlut ............................ 151
2
CO -Umrechnungsfaktoren ..................................... 151
2
UmrechnungsfaktorenfürSäure-Basen-Haushalt ................. 151
UmrechnungsfaktorenfürKundCl .............................. 151
FormelzurBerechnungdesWasserdampfdruckes ................. 152
GebräuchlicheSymbolefürAtmungundKreislauf ................... 156
Weiterführendebzw.Originalliteratur .............................. 161
Sachverzeichnis ................................................. 171
XI
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