Chronische obstruktive Lungenerkrankung ist eine Atemwegsbeschränkung, die durch eine entzündliche Reaktion auf eingeatmete Toxine, oft Zigarettenrauch, verursacht wird. Alpha-1-Antitrypsin-Mangel und eine Vielzahl berufsbedingter Expositionen sind weniger häufige Ursachen bei Nichtrauchern. Die Symptomatik besteht in produktivem Husten und Dyspnoe, die sich über Jahre entwickeln; zu den häufigen Symptomen gehören leise Atemgeräusche, verlängerte Exspirationsphase und Giemen. Schwere Fälle können durch Gewichtsverlust, Pneumothorax, häufige akute Dekompensationsepisoden, Rechtsherzinsuffizienz und/oder akutes Lungenversagen kompliziert werden. Die Diagnose wird anhand von Anamnese, körperlicher Untersuchung, Röntgenthoraxaufnahme und Lungenfunktionsprüfungen gestellt. Die Therapie erfolgt mit Bronchodilatatoren, Kortikosteroiden und, falls notwendig, Sauerstoff und Antibiotika. Bei fortgeschrittener Erkrankung werden Verfahren zur Lungenvolumenreduktion oder eine Transplantation eingesetzt. Das Überleben bei COPD hängt mit dem Schweregrad der Atemwegseinschränkung und der Häufigkeit der Exazerbationen zusammen.
Chronische obstruktive Lungenerkrankung umfasst
Chronisch obstruktive Bronchitis (klinisch definiert)
Emphysem (pathologisch oder radiologisch bestimmt)
Viele Patienten zeigen Charakteristika beider Erkrankungen.
Die chronisch obstruktive Bronchitis ist eine chronische Bronchitis mit Atemwegsobstruktion. Chronische Bronchitis ist als produktiver Husten an den meisten Tagen der Woche über mindestens 3 Monate Gesamtdauer in 2 aufeinander folgenden Jahren definiert. Chronische Bronchitis wird zur chronisch obstruktiven Bronchitis, sobald sich spirometrisch eine Atemwegsobstruktion nachweisen lässt. Eine chronische Bronchitis kann eine Asthmakomponente aufweisen, die durch chronisch produktiven Husten, Giemen und partiell reversible Atemwegsobstruktion charakterisiert ist. Sie kommt hauptsächlich bei Rauchern mit Asthmaanamnese vor. In einigen Fällen kann zwischen chronisch obstruktiver Bronchitis und chronischem Asthma nicht klar unterschieden werden und kann als Asthma-chronische obstruktive Lungenerkrankung-Überlappung (ACO) bezeichnet werden.
Emphysem bedeutet eine Zerstörung des Lungenparenchyms, die zum Verlust elastischer Rückstellkräfte und von Alveolarsepten sowie zu zentripetalen Zugkräften in den Atemwegen führt, was wiederum eine verstärkte Kollapsneigung der Atemwege verursacht. Lungenüberblähung, Flusslimitierungen und Lufteinschlüsse sind die Folge. Die Lufträume werden größer und im Laufe der Zeit können sich Bläschen oder Bullae ausbilden. Man geht davon aus, dass die Ausblutung kleiner Atemwege die früheste Läsion ist, die der Entwicklung eines Emphysems vorausgeht.
Epidemiologie der COPD
In den USA haben etwa 24 Mio. Menschen Atemwegsobstruktionen, bei etwa 16 Millionen wurde eine chronische obstruktive Lungenerkrankung diagnostiziert. COPD ist eine der häufigsten Todesursachen und führt in den Vereinigten Staaten jedes Jahr zu mehr als 150.000 Todesfällen (1). Prävalenz, Inzidenz und Mortalitätsraten steigen mit zunehmendem Lebensalter. Die Prävalenz ist bei Frauen höher, aber die Gesamtmortalität ist bei beiden Geschlechtern ähnlich. Chronische obstruktive Lungenerkrankung scheint innerhalb von Familien unabhängig vom Vorliegen eines alpha-1-Antitrypsin-Mangels (alpha-1 Antiprotease-inhibitor Mangels) gehäuft aufzutreten.
Die COPD nimmt weltweit zu, weil die Zahl der Raucher steigt und die Sterblichkeit durch Infektionskrankheiten zurückgeht. In einigen Regionen trägt auch die weit verbreitete Nutzung von Biomassebrennstoffen wie Holz, Gräsern oder anderen organischen Materialien zur COPD-Prävalenz bei. Die COPD-Mortalitätsrate kann in medizinisch unterversorgten Ländern höher sein als in Ländern, in denen die medizinische Versorgung leichter zugänglich ist. COPD war im Jahr 2019 weltweit für 3,23 Millionen Todesfälle verantwortlich und ist die dritthäufigste Todesursache.
Die COVID-19-Pandemie stellt ein besonderes Risiko für Patienten mit COPD dar. Die Mortalitätsrate bei Patienten mit COPD und COVID-19 betrug 15% gegenüber 4% bei Patienten ohne COPD (2). Die Hospitalisierungsrate war bei COPD-Patienten mit COVID-19 doppelt so hoch wie bei Patienten ohne COPD. Insgesamt wurde COVID-19 jedoch mit einem weltweiten Rückgang der COPD-Krankenhausaufenthalte in Verbindung gebracht (3). Die Gründe dafür sind unklar, aber man nimmt an, dass sie auf die geringere Exposition gegenüber anderen Virusinfektionen infolge der verstärkten Vorsichtsmaßnahmen bei Atemwegsinfektionen zurückzuführen sind (3). Darüber hinaus wird vermutet, dass die Zahl der Krankenhausaufenthalte während der Pandemie zurückging, weil Patienten mit medizinischen Notfällen, z. B. einer akuten Verschlimmerung der COPD, die Notaufnahme aus Angst vor einer Ansteckung mit COVID-19 meiden (4).
Literatur zur Epidemiologie
1. Centers for Disease Control and Prevention: National Center for Health Statistics: Leading Causes of Death. Aktualisiert am 22. Januar 2022.
2. Meza D, Khuder B, Bailey JI, et al: Mortality from COVID-19 in patients with COPD: A US study in the N3C Data Enclave. Int J Chron Obstruct Pulmon Dis 16:2323–2326, 2021. doi: 10.2147/COPD.S318000
3. Alqahtani JS, Oyelade T, Aldhahir AM, et al: Reduction in hospitalised COPD exacerbations during COVID-19: A systematic review and meta-analysis. PLoS One 2021 Aug 3;16(8):e0255659, 2021. doi: 10.1371/journal.pone.0255659
4. Wong LE, Hawkins JE, Langness S, et al: Where are all the patients? Addressing Covid-19 fear to encourage sick patients to seek emergency care. NEJM Catal Innov Care Deliv May 14, 2020.
Ätiologie der COPD
Es gibt zwei Hauptursachen für COPD:
Rauchen (und weniger häufig andere inhalative Expositionen)
Genetische Faktoren
Inhalative Exposition
Von allen inhalativen Expositionen ist Zigarettenrauchen in den meisten Ländern der primäre Risikofaktor, obwohl nur ca. 15% der Raucher klinisch eine chronische obstruktive Lungenerkrankung entwickeln. Eine Expositionsanamnese von 40 oder mehr Packungsjahren ist besonders prädiktiv. Rauch vom Kochen und Heizen in Innenräumen ist ein wichtiger Verursachungsfaktor in Ländern, in denen Feuer in Innenräumen häufig zum Kochen oder Heizen verwendet werden. Raucher mit hyperreagiblem Bronchialsystem (definiert durch erhöhte Empfindlichkeit auf inhaliertes Metacholin) laufen auch ohne klinisch manifestes Asthma höhere Gefahr, eine chronische obstruktive Lungenerkrankung zu entwickeln, als ohne.
Niedriges Körpergewicht, Atemwegserkrankungen im Kindesalter, Passivrauchen in hohem Maße, Exposition gegenüber Luftverschmutzung und beruflich bedingtem Feinstaub (z. B. Stäube von Mineralien oder Baumwolle) oder inhalativen Chemikalien (z. B. Cadmium) tragen zum Erkrankungsrisiko bei, sind aber im Vergleich zum Zigarettenrauchen von untergeordneter Bedeutung.
Genetische Faktoren
Die am besten definierteursächliche Erbkrankheit ist der Alpha-1-Antitrypsin-Mangel, der eine wichtige Ursache von Emphysemen bei Nichtrauchern darstellt und die Empfänglichkeit bei Rauchern maßgeblich erhöht.
Mehr als 30 genetische Allele wurden gefunden, die mit chronischer obstruktiver Lungenerkrankung oder Abnahme der Lungenfunktion in ausgewählten Populationen assoziiert sind, aber keine hat sich als so folgeschwer erwiesen wie Alpha-1-Antitrypsin.
Pathophysiologie der COPD
Verschiedene Faktoren verursachen die Atemwegsobstruktion und andere Komplikationen der chronischen obstruktiven Lungenerkrankung.
Entzündung
Inhalative Exposition kann eine entzündliche Reaktion in den Atemwegen und Alveolen auslösen, die zu Krankheit bei genetisch anfälligen Personen führt. Dieser Vorgang soll durch eine erhöhte Proteasenaktivität und verminderte Antiproteasenaktivität vermittelt werden. Lungenproteasen wie neutrophile Elastase, Gewebe-Metalloproteinasen und Kathepsine spalten bei physiologischen Reparaturvorgängen Elastin und Bindegewebe. Ihre Aktivität wird normalerweise durch Antiproteasen wie Alpha-1-Antitrypsin, vom Atemwegsepithel sezerniertem Leukoproteinase-Inhibitor, Elafin und Bindegewebe-Metalloproteinasen-Inhibitor reguliert. Bei Patienten mit chronischer obstruktiver Lungenerkrankung werden im Rahmen der Entzündungsreaktion Proteasen durch aktivierte Neutrophile und andere Entzündungszellen freigesetzt. Die Aktivität der Proteasen übersteigt die der Antiproteasen. Die Folgen sind Gewebezerstörung und Hypersekretion von Bronchialsekret.
Die Aktivierung von Neutrophilen und Makrophagen führt auch zu einer Akkumulation von freien Radikalen, Superoxid-Anionen und Wasserstoffperoxid, die die Antiproteasen inhibieren und Bronchokonstriktion, Schleimhautödem und muköse Hypersekretion verursachen. Der durch Neutrophile verursachte oxidative Schaden, die Freisetzung profibrotischer Neuropeptide (z. B. Bombesin) und verminderte Spiegel der aus dem Endothel stammenden Wachstumsfaktoren könnten der apoptotischen Zerstörung des Lungenparenchyms zugeschrieben werden.
Die Entzündung bei chronischer obstruktiver Lungenerkrankung erhöht sich, wenn der Schweregrad der Erkrankung steigt, und heilt bei schwerer (fortgeschrittener) Krankheit trotz Aufgabe des Rauchens nicht vollständig aus. Diese chronische Entzündung scheint nicht auf Kortikosteroide anzusprechen, insbesondere bei Patienten, die weiterhin Zigaretten rauchen (1).
Infektion
Infektionen der Atemwege (für die chronische obstruktive Lungenerkrankung-Patienten anfällig sind) können das Fortschreiten der Lungenzerstörung verstärken.
Bakterien, insbesondere Haemophilus influenzae, besiedeln die unteren Atemwege von ca. 30% der Patienten mit chronischer obstruktiver Lungenerkrankung. Bei stärker betroffenen Patienten (z. B. nach vorangegangenen Krankenhausaufenthalten), ist häufig eine Besiedelung mit Pseudomonas aeruginosa oder gramnegativen Bakterien nachweisbar. Rauchen und Ventilationsstörungen können zu einer gestörten Sekretclearance in den unteren Atemwegen führen, die zu Infektionen prädisponiert. Wiederholte Infektionsschübe steigern die Belastung durch Entzündungsreaktionen, die das Fortschreiten der Erkrankung beschleunigen. Beweise dafür, dass eine langfristige Antibiotikaeinnahme den Krankheitsverlauf einer chronischen obstruktiven Lungenerkrankung verlangsamt, liegen jedoch nicht vor.
Atemwegsobstruktion
Das wichtigste pathophysiologische Merkmal der chronischen obstruktiven Lungenerkrankung ist die Begrenzung der Luftströmung durch Verengung und/oder Obstruktion der Atemwege, Verlust des elastischen Rückstoßes oder beides.
Verengung und Obstruktion der Atemwege werden durch entzündungsbedingte Schleimhypersekretion, Schleimverstopfung, Schleimhautödem, Bronchospasmus, peribronchiale Fibrose und Remodellierung kleiner Atemwege oder eine Kombination dieser Mechanismen verursacht. Alveolarsepten werden zerstört, wodurch parenchymale Zugänge in die Atemwege und dadurch die Möglichkeit eines Verschlusses der Atemwege während der Ausatmung reduziert werden.
Erweiterte Alveolen können manchmal Bullae bilden, die als Lufträume von ≥ 1 cm Durchmesser definiert werden. Bullae können vollständig leer oder von Strängen von Lungengewebe durchzogen sein, durch die sie zu einem lokalisierten schweren Emphysem werden; gelegentlich können sie den gesamten Hemithorax einnehmen. Diese Veränderungen führen zu einem Verlust der elastischen Rückstellkräfte und Lungenüberblähung.
Erhöhte Atemwegswiderstände erhöhen die Atemarbeit. Die Hyperinflation der Lunge verringert zwar den Atemwegswiderstand, erhöht aber auch die Atemarbeit. Erhöhte Atemarbeit kann zu alveolärer Hypoventilation mit Hypoxie und Hyperkapnie führen, obwohl Hypoxie und Hyperkarbie auch durch Ventilation/Perfusion (V/Q) verursacht werden können.
Komplikationen
Neben "airflow limitation" und manchmal respiratorische Insuffizienz, sind Komplikationen
Pulmonale Hypertonie
Infektionen der Atemwege
Gewichtsverlust und andere Komorbiditäten
Chronische Hypoxämie erhöht den pulmonalen Gefäßtonus, der bei diffuser Verteilung zu pulmonaler Hypertonie und Cor pulmonale führt. Der Anstieg des pulmonalen vaskulären Drucks kann durch die Zerstörung des pulmonalen Kapillarbetts aufgrund der Zerstörung der Alveolarsepten gesteigert werden.
Virale oder bakterielle Infektionen der Atemwege sind häufig bei Patienten mit chronischer obstruktiver Lungenerkrankung und verursachen einen großen Prozentsatz von akuten Exazerbationen. Es wird derzeit angenommen, dass akute bakterielle Infektionen durch den Erwerb neuer Bakterienstämme anstatt durch übermäßiges Wachstum von chronisch besiedelnden Bakterien entstehen.
Es kann zu Gewichtsverlust kommen, vielleicht als Reaktion auf eine unzureichende Kalorienzufuhr und erhöhte Konzentrationen von zirkulierendem Tumor-Nekrose-Faktor-Alpha (TNF-Alpha). Dieser Gewichtsverlust kann auf ein Missverhältnis zwischen Kalorienverbrauch und Nährstoffaufnahme zurückzuführen sein, da der Kalorienverbrauch bei erhöhten Entzündungszytokinen und Hypoxämie hoch sein kann.
Zu den anderen Begleiterkrankungen oder Komplikationen, die sich negativ auf die Lebensqualität und/oder das Überleben auswirken, gehören Osteoporose, Depression, Angst, koronare Herzkrankheit, Lungenkrebs und andere Krebsarten, Muskelatrophie und gastroösophagealer Reflux. Das Ausmaß, in dem diese Erkrankungen Folgen von chronischer obstruktiver Lungenerkrankung, Rauchen und begleitenden systemischen Entzündungen sind, ist unklar.
Hinweis zur Pathophysiologie
1. Pascoe S, Barnes N, Brusselle G, et al: Blood eosinophils and treatment response with triple and dual combination therapy in chronic obstructive pulmonary disease: analysis of the IMPACT trial. Lancet Respir Med 7(9):745–756 2019. doi: 10.1016/S2213-2600(19)30190-0
Symptome und Anzeichen von COPD
Eine chronische obstruktive Lungenerkrankung braucht in der Regel Jahre, um sich zu entwickeln und fortzuschreiten. Die meisten Patienten haben ≥ 20 Zigaretten/Tag über > 20 Jahre geraucht.
Produktiver Husten ist in der Regel das erste Symptom, dass sich bei Rauchern in der 4. oder 5. Lebensdekade entwickelt.
Eine Dyspnoe, die zunimmt, persistiert, bei körperlichen Anstrengungen auftritt oder sich bei respiratorischen Infekten verschlechtert, tritt auf, wenn sich die Patienten in ihrer späten 5. oder 6. Lebensdekade befinden.
Die Symptome verschlechtern sich üblicherweise schnell bei Patienten, die weiterrauchen und eine höhere Tabakexposition aufweisen. Bei fortgeschrittener Erkrankung entwickeln sich morgendliche Kopfschmerzen und sind ein Anzeichen für nächtliche Hyperkapnie oder Hypoxämie.
Symptome von chronischer obstruktiver Lungenerkrankung umfassen Giemen, eine verlängerte Exspirationsphase, Lungenüberblähung, die sich als Abnahme der Lautstärke von Herz- und Atmungsgeräuschen manifestiert, und ein vergrößerter anteroposteriorer Thoraxdurchmesser (Fassthorax). Patienten mit fortgeschrittenem Emphysem zeigen Gewichtsverlust, Muskelschwund aufgrund von Immobilität, Hypoxie oder Freisetzung von systemischen Entzündungsmediatoren wie Tumornekrosefaktor-Alpha.
Anzeichen für eine fortgeschrittene Erkrankung sind die Lippenbeatmung, die Verwendung von zusätzlichen Atemmuskeln, die paradoxe Einwärtsbewegung des unteren Brustkorbs während der Inspiration (Hoover-Zeichen) und Zyanose. Befunde bei Cor pulmonale sind gestaute Halsvenen, gespaltener 2. Herzton mit Betonung des Pulmonalisanteils, Trikuspidalklappeninsuffizienz-Geräusche und periphere Ödeme. Ein hebender, nach rechts verschobener Herzspitzenstoß ist bei chronischer obstruktiver Lungenerkrankung ein ungewöhnlicher Befund, weil die Lungen überbläht sind.
Ein Spontanpneumothorax kann auftreten (vielleicht durch rupturierte Bullae verursacht) und sollte bei allen chronischen obstruktiven Lungenerkrankung -Patienten bedacht werden, deren pulmonaler Status sich schlagartig verschlechtert.
Die Symptome können danach eingestuft werden, welche Aktivitäten Dyspnoe verursachen (siehe Tabelle Atemleistungsmessung mit dem modifizierten Fragebogen des British Medical Research Council [mMRC]).
Atemleistungsmessung mit dem modifizierten Fragebogen des British Medical Research Council (mMRC)
Grad | Kurzatmigkeit |
|---|---|
0 | Keine, außer während anstrengender körperlicher Betätigung |
1 | Tritt auf bei schnellem Gehen auf ebenem Boden oder bei leichter Steigung |
2 | Führt dazu, zu Fuß auf ebenem Boden langsamer als Menschen des gleichen Alters zu sein oder Führt zum Anhalten, um Luft zu holen, wenn auf ebenem Boden in eigenem Tempo gegangen wird |
3 | Führt zum Anhalten, um Luft zu holen, nachdem ungefähr 100 m oder ein paar Minuten auf ebenem Boden gegangen wurden |
4 | Verhindern, dass die Person das Haus verlässt oder Aiuftreten beim An- und Ausziehen |
Adapted from Mahler DA, Wells CK: Evaluation of clinical methods for rating dyspnea. Chest 93:580–586, 1988. | |
Akute Exazerbationen
Akute Exazerbationen treten sporadisch im Verlauf einer chronischen obstruktiven Lungenerkrankung auf und werden durch zunehmenden Schweregrad der Symptome angekündigt. Die spezifische Ursache einer akuten Exazerbation kann nur selten bestimmt werden. Exazerbationen treten aber oft im Zusammenhang mit banalen Infekten der oberen Luftwege, einer akuten bakteriellen Bronchitis oder Exposition gegenüber Reizstoffen auf. Mit Fortschreiten der chronischen obstruktiven Lungenerkrankung neigen akute Exazerbationen dazu, häufiger aufzutreten, durchschnittlich ca. 1–3 Episoden/Jahr.
Diagnose von COPD
Bildgebende Verfahren
Lungenfunktionsprüfung
Die Diagnose wird durch die Anamnese, den körperlichen Untersuchungsbefund und Thoraxröntgenaufnahmenbefunde vermutet und durch Lungenfunktionsprüfungen bestätigt. Ähnliche Symptome können durch Asthma, Herzinsuffizienz und Bronchiektasen verursacht werden (siehe Tabelle Differenzialdiagnose der chronischen obstruktiven Lungenerkrankung). Chronische obstruktive Lungenerkrankung und Asthma werden manchmal leicht verwechselt und können sich überschneiden (genannt Asthma-chronische obstruktive Lungenerkrankung-Überlappung oder ACO).
Systemische Erkrankungen, bei denen Komponenten von Obstruktion auftreten können, lassen eine chronische obstruktive Lungenerkrankung vermuten. Zu diesen zählen HIV-Infektion, IV Drogenabusus (besonders Kokain und Amphetamine), Sarkoidose, Sjögren-Syndrom, Bronchiolitis obliterans, Lymphangioleiomyomatose und eosinophile Granulome. Chronische obstruktive Lungenerkrankung kann von einer interstitiellen Lungenerkrankungen durch Rönrgenthorax, der erhöhte interstitielle Markierungen bei einer interstitiellen Lungenerkrankung zeigt sowie durch eine Lungenfunktionsprüfung, die eher einen restriktive Defekt in der Ventilation aufzeigt als einen obstruktiven, differenziert werden. Bei einigen Patienten, koexistieren chronische obstruktive Lungenerkrankung und interstitieller Lungenerkrankung (kombinierte Lungenfibrose und Emphysem [CpFe]), wobei Lungenvolumina relativ erhalten bleiben, aber der Gasaustausch stark beeinträchtigt wird.
Lungenfunktionsprüfungen
Bei Verdacht auf chronische obstruktive Lungenerkrankung sollten Lungenfunktionsprüfungen durchgeführt werden, um das Vorliegen einer Atemwegsbeschränkung zu bestätigen, Schweregrad und Reversibilität derselben zu bestimmen und chronische obstruktive Lungenerkrankung von anderen Krankheiten zu unterscheiden. (Einige Experten empfehlen eine Lungenfunktionsprüfung für alle Patienten, die in der Vergangenheit geraucht haben). Lungenfunktionsprüfungen sind auch zur Verlaufs- und Therapiekontrolle nützlich. Die primären diagnostischen Tests sind
FEV1: das Luftvolumen, das kraftvoll während der ersten Sekunde nach einer vollständigen Einatmung ausgeatmet wird.
Forcierte Vitalkapazität (FVC) - das gesamte Luftvolumen, das mit maximaler Kraft ausgeatmet wird
Flussvolumenkurven:Gleichzeitige spirometrische Aufnahmen von Luftstrom und Volumen während forcierter maximaler Aus- und Einatmung
Atemwegsobstruktion ist gekennzeichnet durch Einschränkungen von FEV1 und des Verhältnisses FEV1/FVC. Die Flussvolumenkurven zeigen ein konkaves Muster im exspiratorischen Schenkel (siehe Abbildung Flussvolumenkurven).
Es gibt zwei grundlegende Wege, auf denen sich chronische obstruktive Lungenerkrankung im späteren Leben entwickeln und mit Symptomen manifestieren kann.
In dem ersten Signalweg können die Patienten im frühen Erwachsenenalter eine normale Lungenfunktion haben, gefolgt von einem schnelleren Rückgang der Lungenfunktion FEV1 (ungefähr ≥ 60 ml/Jahr).
Mit dem zweiten Weg haben Patienten eine beeinträchtigte Lungenfunktion im frühen Erwachsenenalter, die oft mit Asthma oder anderen Atemwegserkrankungen im Kindesalter in Verbindung steht. Bei diesen Patienten kann sich eine chronische obstruktive Lungenerkrankung mit einem normalen altersbedingten Rückgang von FEV1 (ungefähr 30 ml/Jahr) zeigen.
Obwohl dieses 2-Wege-Modell konzeptuell hilfreich ist, ist eine breite Palette individueller Trajektorien möglich (1). Wenn das FEV1 unter etwa 1 l fällt, entwickeln die Patienten während der Aktivitäten des täglichen Lebens eine Dyspnoe (obwohl die Dyspnoe eher mit dem Grad der dynamischen Hyperinflation (progressive Hyperinflation aufgrund unvollständiger Ausatmung) als mit dem Grad der Luftstrombegrenzung zusammenhängt). Wenn das FEV1 Unter 0,8 l fällt, besitzen Patienten ein Risiko für Hypoxämie, Hyperkapnie und Cor pulmonale.
FEV1 und FVC lassen sich leicht mit der Praxis-Spirometrie messen. Die normalen Sollwerte werden durch Geschlecht, Alter und Körpergröße des Patienten determiniert. Es ist umstritten, ob die Werte je nach Hautfarbe und/oder ethnischer Zugehörigkeit angepasst werden sollten (siehe auch Aspekte der ethnischen Zugehörigkeit in der Lungenheilkunde: Pulsoximetrie und Lungenfunktionstests). Der Schweregrad der Luftstrombegrenzung bei Patienten mit COPD und FEV1/FVC < 0,70 kann anhand des FEV1 nach der Bronchodilatation klassifiziert werden (2):
Mild: ≥ 80% der Prognose
Moderat: 50% bis 79% der Prognose
Schwer: 30% bis 49% der Prognose
Sehr schwer: < 30% der Prognose
Zusätzliche Lungenfunktionsprüfungen sind nur unter speziellen Umständen erforderlich, z. B. vor volumenreduzierenden Lungenverfahren. Andere Testanomalien können einschließen
Erhöhte totale Lungenkapazität
Erhöhte funktionelle Restkapazität
Erhöhtes Restharnvolumen
Verringerte Vitalkapazität
Verminderte Diffusionskapazität für Kohlenmonoxid (DLCO)
Erkenntnisse über erhöhte Gesamtlungenkapazität, funktionelle Residualkapazität und Restvolumen können helfen, chronische obstruktive Lungenerkrankung von restriktiven Lungenerkrankungen zu unterscheiden, bei denen diese Maßnahmen vermindert werden.
Eine Verminderung der DLCO ist unspezifisch und kommt auch bei anderen Erkrankungen vor, die das Gefäßbett der Lunge beeinträchtigen, z. B. interstitielle Lungenerkrankungen. Die DLCO kann jedoch bei der Unterscheidung von einem Ephysem und Asthma weiterhelfen, da sie bei letzterem normal oder erhöht ist.
Bildgebende Untersuchungen
Röntgenthorax kann charakteristische Befunde haben. Zu den Änderungen bei Patienten mit Lungenemphysem, kann eine Lungenüberblähung gehören, die sich als abgeflachtes Zwerchfell manifestiert (d. h. Zunahme des Winkels, der von Sternum und Zwerchfellvorderwand gebildet wird, vom Normalwert von 45° zu > 90° auf einer seitlichen Aufnahme), rasche Abnahme der Hilusgefäßdurchmesser Bullae (d. h. Radioluzenzen > 1 cm von gebogenen haarlinienförmigen Verschattungen). Weitere typische Befunde sind Vergrößerung des retrosternalen Luftraums und ein schmaler Herzschatten. Emphysematöse Veränderungen vorwiegend in den basalen Lungenabschnitten können Anzeichen für einen Alpha-1-Antitrypsin-Mangel sein. Die Lunge kann unauffällig oder durch den Parenchymverlust vermehrt strahlentransparent sein. Unter den Patienten mit chronisch obstruktiver Bronchitis, kann der Röntgenthorax normal sein, oder eine beidseitig basale Erhöhung der bronchovaskulären Markierungen infolge einer Bronchialwandverdickung zeigen.
By permission of the publisher. From Barnes P. In Bone's Atlas of Pulmonary and Critical Care Medicine. Herausgegeben von J Crapo. Philadelphia, Current Medicine, 2005.
GJLP/CNRI/SCIENCE PHOTO LIBRARY
Prominente Hili können auf große zentrale Pulmonalarterien hinweisen, die bei pulmonaler Hypertonie entstehen können. Vergrößerung des rechten Ventrikels, wie sie beim Cor pulmonale vorkommt, kann durch die Lungenüberblähung maskiert sein, sich als Ausdehnung des Herzens in den Retrosternalraum oder als im Vergleich zu Voraufnahmen verbreiterter Herzschatten darstellen.
Die Thorax-CT kann Annomalien, die beim Röntgenthorax nicht erscheinen, aufzeigen und auf gleichzeitig bestehende, möglicherweise komplizierende Erkrankungen wie Pneumonie, Pneumokoniosen oder Bronchialkarzinom hinweisen. Im CT können Ausdehnung und Verteilungsmuster eines Emphysems mittels visueller Auswertung oder Berechnung der unterschiedlichen Lungendichten bestimmt werden. Indikationen für die Erlangung von CT bei Patienten mit chronischer obstruktiver Lungenerkrankung sind u.a. die Auswertung für Lungenvolumenreduktionsverfahren, der Verdacht auf koexistierende oder komplizierende Erkrankungen, die durch Röntgenaufnahmen der Brust nicht eindeutig erkennbar oder ausgeschlossen sind, der Verdacht auf Lungenkrebs und Screening für Lungenkrebs. Eine Vergrößerung des Durchmessers der Lungenarterie, die größer ist als der Durchmesser der aufsteigenden Aorta, deutet auf eine pulmonale Hypertonie hin (3).
Andere diagnostische Untersuchungen
Der Alpha-1-Antitrypsinspiegel sollte bei Patienten < 50 Jahre mit symptomatischer chronischer obstruktiver Lungenerkrankung und bei Nichtrauchern jeden Alters mit chronischer obstruktiver Lungenerkrankung gemessen werden, um einen Alpha-1-Antitrypsinmangel festzustellen. Weitere Indikationen zur möglichen Alpha-1-Antitrypsin-Bestimmung umfassen anamnestische Angaben über frühzeitige chronische obstruktive Lungenerkrankung in der Familie oder unerklärliche Lebererkrankungen, Unterlappenemphyseme und chronische obstruktive Lungenerkrankung bei ANCA (antineutrophile zytoplasmatische Antikörper)-positiven Vaskulitiden. Wenn die Alpha-1-Antitrypsin-Werte niedrig sind, sollte die Diagnose durch genetische Tests bestätigt sein, um den Alpha-1-Antitrypsin-Phänotyp zu bestimmen.
Im EKG, das oft zum Ausschluss kardialer Ursachen der Dyspnoe durchgeführt wird, zeigt sich typischerweise eine durch die Lungenüberblähung verursachte diffus verteilte Niedervoltage mit einer steilen elektrischen Herzachse sowie erhöhte oder nach rechts verbreiterte P-Wellen durch die Vergrößerung des rechten Vorhofs bei fortgeschrittenem Emphysem. Zeichen einer Rechtsherzhypertrophie umfassen R- oder R′-Ζacken, die mindestens so groß sind wie die S-Zacken in Ableitung V1, eine R-Zacke kleiner als die S-Zacke in V6, Abweichung der Herzachse nach rechts um > 110° ohne Rechtsschenkelblock oder eine Kombination aus diesen. Die multifokale Vorhoftachykardie, eine mögliche Arrhythmie bei chronischer obstruktiver Lungenerkrankung, manifestiert sich als Tachyarrhythmie mit polymorphen P-Wellen und variablen PR-Intervallen.
Eine Echokardiographie kann zur Erfassung der Funktion des rechten Ventrikels und einer pulmonalen Hypertonie hilfreich sein, wird jedoch durch Lufteinschlüsse bei chronischer obstruktiver Lungenerkrankung-Patienten technisch erschwert. Die Echokardiographie ist am häufigsten bei Verdacht auf Erkrankungen des linken Ventrikels oder der Herzklappen indiziert.
Hämoglobin und Hämatokrit sind bei der Beurteilung der chronischen obstruktiven Lungenerkrankungvon geringem diagnostischen Wert, können aber bei chronischer Hypoxämie des Patienten eine Erythrozythemie (Hämatokrit > 48%) aufweist. Patienten mit Anämie (aus anderen Gründen als chronische obstruktive Lungenerkrankung) leiden an überproportional schwerer Atemnot. Die differentielle Leykozytenzahl kann hilfreich sein Eine wachsende Anzahl von Beweisen deutet darauf hin, dass Eosinophilie die Reaktion auf inhalative Kortikosteroide voraussagt.
Serumelektrolyte sind von geringem Wert, können aber einen hohen Bicarbonatwert zeigen, wenn Patienten an chronischer Hyperkapnie leiden. Venöse Blutgase sind nützlich für die Diagnose von akuter oder chronischer Hyperkapnie.
Diagnostik bei Exazerbationen
Patienten mit akuten Exazerbationen weisen in der Regel Kombinationen aus verstärktem Husten, Sputum, Dyspnoe und Atemarbeit sowie niedrige Sauerstoffsättigung bei Pulsoxymetrie, Schwitzen, Herzrasen, Angst und Zyanose auf. Patienten mit Exazerbationen, die von einer Kohlenstoffdioxyd-Retention begleitet werden, können lethargisch oder schläfrig sein, ein ganz anderes Erscheinungsbild.
Alle Patienten, die aufgrund einer akuten Exazerbation eingewiesen werden, sollten Tests unterzogen werden, um zu Hypoxämie und Hyperkapnie zu quantifizieren. Hyperkapnie kann ohne Hypoxämie vorliegen.
Befunde von PaO2 < 50 mmHg oder PaCO2 > 50 mmHg oder Partialdruck von Kohlendioxid im venösen Blut (PvCO2) > 55 mm bei respiratorischer Azidose (pH < 7,35) definieren das akute Lungenversagen. Bei einigen Patienten ohne chronisches Lungenversagen können sich Werte vov arteriellen Sauerstoff-Partialdruck (PaO2) und Kohlenstoffdioxid-Partialdruck (PaCO2) manifestieren.
Zur Diagnostik einer Pneumonie oder eines Pneumothorax wird häufig ein Röntgenthorax angefertigt. Infiltrate bei Patienten unter systemischer Kortikosteroid-Dauertherapie können sehr selten einmal Ausdruck einer Aspergillus-Pneumonie sein.
Gelb- oder Grünfärbung des Sputums ist ein zuverlässiger Indikator für Neutrophile im Sputum und Hinweis auf eine bakterielle Besiedelung oder Infektion. Eine Kultur wird in der Regel bei stationären Patienten angelegt, ist aber in der Regel bei ambulanten Patienten nicht notwendig. Bei Proben von ambulanten Patienten zeigen Gram-Färbungen üblicherweise Neutrophile mit bakterieller Mischflora, oft grampositive Diplokokken (Streptococcus pneumoniae), gramnegative Stäbchen (H. influenzae) oder beides. Eine Kultur und mikroskopische Untersuchung des Sputums ist jedoch bei ambulanten Patienten in der Regel nicht erforderlich. Andere oropharyngealen kommensale Organismen wie Moraxella (Branhamella) catarrhalis verursachen gelegentlich Exazerbationen. Bei stationären Patienten können in Kulturen resistente gramnegative Organismen (z. B. Pseudomonas) oder selten auch Staphylococcus nachgewiesen werden. Während der Influenzasaison wird ein schneller Influenza-Test die Behandlung mit Neuraminidase-Inhibitoren leiten, und ein Respiratory-Virus-Panel für Respiratory Syncytial Virus (RSV), Rhinovirus und Metapneumovirus kann eine Anpassung der antimikrobiellen Therapie ermöglichen.
Das C-reaktive Protein (CRP) im Serum ist hilfreich, um den Einsatz von Antibiotika bei Exazerbationen zu steuern; der Einsatz von Antibiotika kann verringert werden, ohne dass ein Schaden nachgewiesen werden kann (4, 5).
Literatur zur Diagnose
1. Lange P, Celli B, Agusti A, et al: Lung-function trajectories leading to chronic obstructive pulmonary disease. N Engl J Med 373(2):111–122, 2015.
2. Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease (GOLD): Diagnosis and initial assessment. 2022 Global Strategy for the Diagnosis, Management and Prevention of COPD.
3. Iyer AS, Wells JM, Vishin S, et al: CT scan-measured pulmonary artery to aorta ratio and echocardiography for detecting pulmonary hypertension in severe COPD. Chest 145(4):824–832, 2014.
4. Butler CC, Gillespie D, White P, et al: C-Reactive protein testing to guide antibiotic prescribing for COPD exacerbations. N Engl J Med 381(2):111–120, 2019. doi: 10.1056/NEJMoa1803185
5. Prins HJ, Duijkers R, van der Valk P, et al: CRP-guided antibiotic treatment in acute exacerbations of COPD in hospital admissions. Eur Respir J 53(5):1802014, 2019. doi: 10.1183/13993003.02014-2018
Prognose der COPD
Der Schweregrad der Atemwegsobstruktion ist ein prädiktiver Wert für das Überleben von chronischer obstruktiver Lungenerkrankung-Patienten. Bei einem vorhergesagten FEV1 von 35 bis 55% beträgt die 5-Jahres-Mortalität 40%. Bei einem FEV1 von weniger als 35% beträgt die 5-Jahres-Mortalität 55% (1).
Eine genauere Vorhersage über das Mortalitätsrisiko ist möglich durch die gleichzeitige Messung des Body-Mass-Index (B), des Grades der Atemwegsobstruktion (O, was FEV1 ist), der Dyspnoe (D, gemessen mit Modified British Medical Research Council (mMRC) Questionnaire) sowie der körperlichen Leistungsfähigkeit (E, gemessen in einem 6-min-Gehtest); dies ist der BODE-Index. Fortgeschrittenes Alter, Herzerkrankungen, Anämie, Ruhetachykardie, Hyperkapnie und Hypoxämie sagen ebenfalls eine verringerte Überlebensrate voraus, während ein signifikantes Ansprechen auf Bronchodilatatoren mit einer Verbesserung der Überlebensrate einhergeht. Zu den Risikofaktoren der Letalität von Patienten mit akuter Exazerbation, die stationär behandelt werden müssen, gehören hohes Lebensalter, erhöhter PaCO2 und orale Dauertherapie mit Kortikosteroiden. (Einzelheiten zur Berechnung des BODE-Index können eingesehen werden unter Medical Criteria.)
Patienten mit einem hohen Risiko für einen baldigen Tod sind diejenigen mit progressivem unerklärlichem Gewichtsverlust oder schweren funktionellen Verschlechterungen (z. B. diejenigen, die Dyspnoe bei der eigenen Versorgung wie Anziehen, Baden oder Essen erleben). Die Mortalität bei chronischer obstruktiver Lungenerkrankung kann häufiger auf interkurrente Erkrankungen zurückzuführen sein als auf das Fortschreiten der Grunderkrankung bei Patienten, die das Rauchen aufgegeben haben. Todesursachen sind normalerweise akutes Lungenversagen, Pneumonie, Bronchialkarzinom, Herzerkrankungen oder Lungenembolien.
Hinweis zur Prognose
1. Almagro P, Martinez-Camblor P, Soriano JB, et al: Finding the best thresholds of FEV1 and dyspnea to predict 5-year survival in COPD patients: the COCOMICS study. PLoS One 9(2):e89866, 2014. doi: 10.1371/journal.pone.0089866
Behandlung von COPD
(Siehe auch Behandlung von stabiler chronischer obstruktiver Lungenerkrankung und Therapie der akut exazerbierten chronischen obstruktiven Lungenerkrankung.)
Nikotinkarenz
Inhalative Bronchodilatatoren, Kortikosteroide, oder beides
Unterstützende Maßnahmen (z. B. Sauerstoff-Therapie, pulmonale Rehabilitation)
Die Therapie der chronischen obstruktiven Lungenerkrankung umfasst die Behandlung von chronisch stabiler Erkrankung und Exazerbationen. Die Behandlung eines Cor pulmonale, einer häufigen Komplikation einer lange bestehenden schweren chronischen obstruktiven Lungenerkrankung, wird andernorts ausführlich dargestellt.
Raucherentwöhnung ist bei der Behandlung von chronischer obstruktiver Lungenerkrankung kritisch.
Die Behandlung der chronisch stabilen chronischen obstruktiven Lungenerkrankung soll Exazerbationen verhindern und die Lungen- und Körperfunktion verbessern. Die Symptome sollen mit vor allem kurzwirksamen Beta-adrenergen Medikamenten gelindert und Exazerbationen mit inhalativen Kortikosteroiden, langwirksamen Beta-adrenergen Medikamenten, langwirksamen Anticholinergika oder eine Kombination aus diesen verringert werden (siehe Tabelle Behandlung von chronischer obstruktiver Lungenerkrankung).
Lungenrehabilitation umfasst strukturiertes und überwachtes Sporttraining, Ernährungsberatung und Selbstmanagementausbildung.
Eine Sauerstofftherapie ist bei speziellen Patienten indiziert.
Die Behandlung von Exazerbationen gewährleistet eine ausreichende Sauerstoffversorgung und einen nahezu normalen Blut-pH-Wert, kehrt die Atemwegsverstopfung um und behandelt jede Ursache.
Wichtige Punkte
Das Rauchen von Zigaretten bei anfälligen Menschen ist die Hauptursache für chronisch obstruktive Lungenerkrankung in den Industrieländern.
Chronische obstruktive Lungenerkrankung muss diagnostiziert und von anderen Krankheiten, die ähnliche Charakteristika aufweisen, unterscheiden werden (z. B. Asthma, Herzinsuffizienz). In erster Linie durch die routinemäßige klinische Informationen wie Symptome (insbesondere zeitlicher Verlauf), Alter bei Beginn, Risikofaktoren und die Ergebnisse der routinemäßigen Tests (z. B. Röntgenthorax, Lungenfunktionstests).
Einschränkungen von FEV1, FCV und des Verhältnisses von FEV1/FVC sind charakteristische Befunde.
Kategorisieren Sie die Patienten anhand der Symptome und des Exazerbationsrisikos in eine von vier Gruppen und verwenden Sie diese Kategorie, um die medikamentöse Behandlung zu steuern.
Die Symptome sollen mit vor allem kurzwirksamen Beta-adrenergen Medikamenten gelindert und Exazerbationen mit inhalativen Kortikosteroiden, langwirksamen Beta-adrenergen Medikamenten, langwirksamen Anticholinergika oder eine Kombination aus diesen verringert werden.
Förderung der Raucherentwöhnung durch mehrfache Interventionen.