Mit einer Lungenfunktionsprüfung wird gemessen, wie viel Luft die Lungen aufnehmen, wie viel Luft ein- und ausgeatmet und wie viel Sauerstoff absorbiert werden kann.
Durch diese Tests lassen sich eher allgemein die Art und der Schweregrad einer Lungenerkrankung als die spezifische Ursache für ein Problem bestimmen, auch wenn sich ein paar bestimmte Erkrankungen wie z. B. Asthma und die chronisch obstruktive Lungenerkrankung (COPD) damit diagnostizieren lassen.
(Siehe auch Krankengeschichte und körperliche Untersuchung auf Lungenerkrankungen und Atemsystem.)
Messungen des Luftstroms der Lunge
Bei der Beurteilung einer Lungenerkrankung wird oft gemessen wie viel Luft die Lungen aufnehmen können (Lungenvolumen) und wie viel und wie schnell Luft ein- und wieder ausgeatmet werden kann (Luftstrom). Luftstrommessungen werden mit einem Spirometer gemacht, das aus einem Mundstück und einem mit einem Aufzeichnungsgerät verbundenen Schlauch besteht. Die zu testende Person sollte mit den Lippen das Mundstück möglichst dicht umfassen, und das Tragen von Nasenklammern stellt sicher, dass nur durch den Mund ein- und ausgeatmet wird. Während der Messung holt die Person tief Luft und atmet dann so stark und so schnell wie möglich durch den Schlauch wieder aus. Das Volumen der ein- und ausgeatmeten Luft und die Dauer jedes Atemzugs werden aufgezeichnet. Die Messungen werden mehrmals wiederholt, um sicherzustellen, dass die Ergebnisse gleich sind. Oft werden die Tests wiederholt, nachdem die Person ein Medikament erhalten hat, das die Atemwege erweitert (Bronchodilatator). Bei Erkrankungen wie Asthma und chronisch obstruktiver Lungenerkrankung (COPD) ist die Fähigkeit, schnell auszuatmen, beeinträchtigt.
Video: Lahey Clinic Media Center.
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Ein einfacheres Gerät zur Bestimmung, wie schnell Luft ausgeatmet werden kann, ist ein tragbares Peakflow-Messgerät. Nach tiefem Einatmen bläst die zu testende Person so kräftig wie möglich in das kleine Gerät.
SCIENCE PHOTO LIBRARY
Einsatz eines Spirometers
Ein Spirometer besteht aus einem Mundstück, einem Schlauch und einem Aufzeichnungsgerät. Beim Einsatz eines Spirometers holt die zu testende Person tief Luft und atmet danach so kräftig und so schnell wie möglich durch den Schlauch aus. Das Aufzeichnungsgerät misst das ein- oder ausgeatmete Luftvolumen und die Dauer jedes Atemzugs. |
Messung des Lungenvolumens
Messungen des Lungenvolumens zeigen auf, wie elastisch die Lunge und der Brustkorbs sind und wie kräftig die Atemmuskulatur ist. Bei Erkrankungen wie Lungenfibrose ist die Lunge sehr unelastisch, bei Erkrankungen wie der Skoliose (einer seitlichen Verkrümmung der Wirbelsäule) ist die Brustwand versteift. Verschiedene neuromuskuläre Erkrankungen, wie z. B. Myasthenia gravis und das Guillain-Barré-Syndrom, führen zu einer Schwächung des Zwerchfells (Diaphragma) und anderer Atemmuskeln. Dadurch können die Lungen weniger Luft aufnehmen. Wenn die Lunge weniger elastisch ist, sind auch die Werte des Lungenvolumens niedriger. Bei Erkrankungen wie der chronisch-obstruktiven Lungenkrankheit (COPD) erschwert die verminderte Elastizität der Lunge das Ausatmen. In der Lunge bleibt mehr Luft eingeschlossen, was zu höheren Werten bei der Messung des Lungenvolumens führt, als erwartet.
Die Messung des Lungenvolumens mittels Spirometrie ist lediglich eine Schätzung. Genauere Messungen können durchgeführt werden, mithilfe der
Ganzkörperplethysmografie
Heliumverdünnungsmethode
Bei der Ganzkörperplethysmografie sitzt die Person in einer luftdicht verschlossenen Plastikkabine, wodurch das eingeatmete Luftvolumen sowie die Veränderungen des Luftdrucks beim Atmen gemessen werden können. Basierend auf diesen Messwerten berechnet ein Computer das Lungenvolumen.
Bei der Dilutionsmethode wird eine bestimmte Menge Gas, meist Helium, eingeatmet. Das Lungenvolumen wird auf Grundlage des ausgeatmeten Gases berechnet.
Durchflussratenmessung
Die meisten Spirometer zeichnen kontinuierlich das Lungenvolumen und den Luftstrom beim kraftvollen Atmen auf. Die Luftstromwerte können besonders hilfreich sein, wenn Störungen des Kehlkopfs (Larynx) und der Luftröhre (Trachea) vermutet werden.
Beurteilung der Muskelkraft
Um die Kraft der Atemmuskulatur zu messen, lässt man die zu testende Person kräftig gegen einen Druckmesser ein- und ausatmen. Bei Störungen, die zur Muskelschwächung führen, wie der Muskeldystrophie oder amyotrophen Lateralsklerose (ALS bzw. Lou-Gehrig-Syndrom) wird das Atmen beschwerlicher, was beim Ein- sowie Ausatmen einen geringen Druck zur Folge hat. Die Muskelkraft kann auch mit einer Spirometrie beim Aufsetzen und Hinlegen beurteilt werden.
Messung der Diffusionskapazität
Eine Messung der Diffusionskapazität zeigt auf, wie gut Sauerstoff aus den Lungenbläschen (Alveolen) in den Blutkreislauf aufgenommen wird. Da es schwierig ist, die Aufnahme von Sauerstoff direkt zu messen, muss die zu testende Person eine kleine Dosis Kohlenmonoxid einatmen, den Atem 10 Sekunden lang anhalten und dann in ein Messgerät ausatmen, das Kohlenmonoxid anzeigt.
Ergibt sich bei dem Test, dass das Kohlenmonoxid nicht besonders gut aufgenommen wurde, ist das ein Zeichen dafür, dass auch der Sauerstoff zwischen der Lunge und dem Blutkreislauf nicht richtig ausgetauscht wird. Die Diffusionskapazität ist typischerweise schlecht bei Patienten, die unter Lungenfibrose, Erkrankungen mit Auswirkungen auf die Blutgefäße in der Lunge sowie manchmal einer chronisch obstruktiven Lungenerkrankung (COPD) leiden.
Maximaler Atemgrenzwert (MVV)
Mit dem maximalen Atemgrenzwert (Maximum Voluntary Ventilation, MVV) wird das gesamte Atemzeitvolumen einer Person gemessen. Dieser Test wird im Sitzen durchgeführt. Die zu testende Person wird angewiesen, während eines vorher festgelegten Zeitraums (in der Regel 15–30 Sekunden) so rasch und so tief wie möglich durch ein Spirometer ein- und auszuatmen. Gemessen wird das während dieses Zeitraums erreichte Luftvolumen. Der MVV ist bei den Erkrankungen niedriger, die den Luftstrom behindern oder die Atemmuskulatur schwächen. Da dieser Test nur durchgeführt werden kann, wenn der Patient mithelfen kann, wird er nicht so oft wie andere Lungenfunktionstests durchgeführt.