Lungenfunktionsprüfung (Spirometrie)

Die Spirometrie ist eine Lungenfunktionsprüfung. Sie dient zur Messung und Aufzeichnung des Lungen- bzw. Atemvolumens und der Luftflussgeschwindigkeiten zur Beurteilung der Lungenfunktion.
Die Spirometrie wird durchgeführt zur Früherkennung von Lungenerkrankungen sowie auch zur Verlaufskontrolle während der Therapie von Lungenerkrankungen.

Mittels der Spirometrie werden obstruktive und restriktive Lungenerkrankungen unterschieden:

  • Obstruktive Lungenerkrankungen – Die Atemarbeit ist erschwert durch eine Behinderung der Luftströmung verbunden mit dem subjektiven Gefühl der Dyspnoe (Atemnot) wie beispielsweise bei Asthma bronchiale oder der chronisch-obstruktiven Lungenerkrankung (COPD).
  • Restriktive Lungenerkrankungen – Die Lunge und/oder der Brustkorb ist vermindert dehnbar; dazu gehören:
    • Lungenerkrankungen: exogene allergische Alveolitis (allergisch bedingte Entzündung der Alveolen (Lungenbläschen), die durch Inhalation von Feinstaub bedingt ist), Lungenfibrosen (chronische Entzündungen des Lungenbindegewebes mit krankhaften Vermehrung des Bindegewebes zwischen den Alveolen), Pneumokoniosen (Staubinhalations-Krankheiten), Sarkoidose (Synonyme: Morbus Boeck; Morbus Schaumann-Besnier; systemische Erkrankung des Bindegewebes mit Granulombildung der Haut, der Lunge und der Lymphknoten)
    • Neuromuskuläre Erkrankungen wie progressive Muskeldystrophie
    • Adipositas per magna (BMI ≥ 40)
    • Thoraxdeformitäten wie Morbus Bechterew (chronische entzündliche Erkrankung der Wirbelsäule, die zu einer Gelenksteife (Ankylose) der betroffenen Gelenke führen kann) und Kyphoskoliose (Buckelbildung (Kyphose) bei gleichzeitiger seitlicher Verkrümmung (Skoliose) der Wirbelsäule)
    • Zustand nach Lungenteilresektion (Entfernung eines Lungenteils)

Indikationen (Anwendungsgebiete)

  • Raucher
  • Dyspnoe (Atemnot)
  • Asthma bronchiale
  • Bronchialkarzinom (Lungenkrebs)
  • Chronische Bronchitis (Entzündung der größeren verzweigten Atemwege – der Bronchien)
  • Chronisch-obstruktive Lungenerkrankung (COPD)
  • Lungenemphysem (irreversible Überblähung der kleinsten luftgefüllten Strukturen (Lungenbläschen, Alveolen) der Lunge)
  • Lungenfibrose
  • Mukoviszidose (Synonym: Zystische Fibrose)
  • Pleuraerguss
  • Pneumokoniosen
  • Pneumonie (Lungenentzündung)

Das Verfahren

Bei der Spirometrie werden die Änderungen der verschiedenen Lungenvolumina fortlaufend erfasst und graphisch dargestellt.

Man unterscheidet ein geschlossenes und ein offenes System. Beim geschlossenen System (Glockenspirometer) ist der Patient über ein Mundstück mit einem geschlossenen Luftraum verbunden, dessen Volumen sich entsprechend der Atmung ändert.
Beim offenen System, welches meistens vorgezogen wird, atmet der Patient durch ein Atemrohr, in dem Atemgeschwindigkeit und Strömungsgeschwindigkeit der Atemluft gemessen werden. Die Daten werden anschließend per Computer ausgewertet.

Zu den wichtigsten Messgrößen der Spirometrie gehören:

  • Flussparameter
    • Einsekundenkapazität (FEV1; engl.: Forced Expiratory Volume in 1 second; Forciertes Einsekunden-Volumen = Sekundenluft)
    • Peak Flow (PEF; engl.: peak expiratory flow; exspiratorischer Spitzenfluss; maximale Atemstromstärke)
    • mittlere Atemstromstärke, wenn noch 75 % (MEF 75, mean expiratory flow), 50 % (MEF 50) und 25 % (MEF 25) der Vitalkapazität in der Lunge sind
  • Volumenparameter
    • Vitalkapazität (VC) und forcierte Vitalkapazität (FVC); VC = IRV + AZV + ERV (= Lungenvolumen zwischen maximaler Einatmung (Inspiration) und maximaler Ausatmung (Exspiration)):
      • Atemzugvolumen (AZV)
      • inspiratorisches Reservevolumen (IRV), beschreibt das Lungenvolumen, das nach normaler Inspiration noch zusätzlich eingeatmet werden kann
      • exspiratorisches Reservevolumen (ERV), beschreibt das Lungenvolumen, das nach normaler Exspiration noch ausgeatmet werden kann
    • FEV 1 % (Quotient von FEV1 und FVC; Tiffeneau-Test, Normwert: > 70 %)

Zu Beginn der Exspiration wird der PEF gemessen, gefolgt von MEF 75, 50 und 25.

Spirometrische Unterscheidung zwischen obstruktiver und restriktiver Ventilationsstörung

Messgrößen
obstruktive V. 
restriktive V.
Vitalkapazität  (VC)  normal bis ↓  < 80 % des Sollwerts
Forcierte Vitalkapazität (FVC)  normal  ↓
Absolute FEV1  ↓ (< 80 %)  ↓
Tiffeneauwert  < 70 %  normal

Interpretation der spirometrischen Messdaten

Spirometrische Variable
Asthma
COPD
ACOS
Normales FEV1/FVC,
vor oder nach BD
Kompatibel (vereinbar) mit der Diagnose
Nicht kompatibel mit der Diagnose
Nicht kompatibel, es sei denn, es gibt andere Hinweise einer Atemwegsobstruktion
Nach BD FEV1/FVC < 0,7
Zeigt eine Atemwegsobstruktion an, die sich spontan oder nach Therapie verbessern kann Erforderlich für die Diagnose (GOLD)
Normalerweise vorhanden
FEV1 ≥ 80 % des Sollwertes
Kompatibel mit der Diagnose (gute Kontrolle des Asthmas oder Intervall zwischen den Symptomen)
Kompatibel mit der GOLD Klassifikation der leichtgradigen Lungenfunktions-einschränkung (Kategorie A oder B) falls nach BD FEV1/FVC < 0,7 Kompatibel mit der Diagnose einer leichten ACOS
FEV1 < 80 % des Sollwertes
Kompatibel mit der Diagnose.
Risikofaktor für Exazerbationen (starker Krankheitsschub) des Asthma
Indikator für schwere Atemwegsobstruktion und Risiko für zukünftige Ereignisse (z. B. Mortalität/Sterblichkeit und COPD-Exazerbationen) Indikator für schwere Atemwegsobstruktion und Risiko für zukünftige Ereignisse (z. B. Mortalität und Exazerbationen)
Nach BD Anstieg des FEV1 > 12 % und 200 ml von der Grundlinie (= reversible Lungenfunktions-einschränkung) Normal gelegentlich im Verlauf des Asthmas, aber nicht vorhanden, wenn das Asthma gut eingestellt ist oder der Patient unter Controller-Therapie steht Üblich und wahrscheinlicher wenn FEV1 niedrig ist, aber ACOS sollte auch in Erwägung gezogen werden Üblich und wahrscheinlicher wenn FEV1 niedrig ist, aber ACOS sollte auch in Erwägung gezogen werden
Nach BD Anstieg des FEV1 > 12 % und 400 ml von der Grundlinie (zeigt Reversibilität) Hohe Wahrscheinlichkeit für Asthma Selten bei COPD.
ACOS
ist in Erwägung zu ziehen
Kompatibel mit der Diagnose ACOS

Legende

  • Asthma bronchiale
  • COPD (= chronisch obstruktive Lungenerkrankung)
  • ACOS (Asthma-COPD Overlap Syndrome) liegt vor, wenn eindeutig typische Zeichen beider Krankheiten (Asthma + COPD) vorhanden sind, d. h. zum Beispiel, dass seit der Kindheit ein Asthma bekannt ist.
  • BD (= Bronchodilatator/"Asthmaspray")

Das Residualvolumen (RV), das ist die Luftmenge, welche nach maximaler Ausatmung noch in der Lunge verbleibt und die totale Lungenkapazität (TLC) werden mittels Bodyplethysmographie (Synonym: Ganzkörperplethysmographie) bestimmt.

Die Spiroergometrie, auch Ergospirometrie genannt, ist eine Methode, bei der über die Messung der Atemgase, in Ruhe und unter Belastung, Aussagen über die Herz- und Lungenleistung möglich ist. Diese Methode misst kontinuierlich das Atemvolumen und den Anteil von CO2 (Kohlendioxid) und O2 (Sauerstoff) in der Atemluft.

Die Spirometrie ist eine ungefährliche und schmerzfreie Untersuchungsmethode, mit der sich frühzeitig Lungenerkrankungen erkennen lassen.

Die Frühdiagnostik hilft Risikopatienten spätere Komplikationen zu vermeiden – so bleiben Sie gesund und vital.

Leitlinien

  1. S2k-Leitlinie: Spirometrie. (AWMF-Registernummer: 020 - 017), Mai 2015 Langfassung

     
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