Atemarbeitsanalyse

Bei der Atemarbeitsanalyse handelt es sich um ein diagnostisches Verfahren der Pulmologie (Lehre von der Lunge), welches zur Bestimmung der Veränderungen der Atemarbeit unter anderem bei einer chronischen pulmonalen Lungenerkrankung (COPD) eingesetzt werden kann. Die Atemarbeit ist als Energieverbrauch und somit als Sauerstoffverbrauch der Atemmuskulatur definiert, die zur Überwindung sowohl der elastischen als auch resistiven Widerstände der Atemwege notwendig ist. Sowohl eine chronische als auch eine akute respiratorische Insuffizienz können zu einer gesteigerten Atemnot und zur Steigerung des Atemantriebes führen, die durch die Erhöhung der Atemarbeit (teil-)kompensiert werden können. Mit Hilfe dieses Kompensationsmechanismus verbleibt die Atmung über längere Zeit in einem physiologischen Bereich.

Indikationen (Anwendungsgebiete)

  • Schlafapnoe-Syndrome − Bei Schlafapnoe-Syndromen, die durch nächtliche Atemstillstände und hierdurch bedingte Tagesmüdigkeit gekennzeichnet sind, werden obstruktive, zentrale und gemischte Formen unterschieden. Als häufigste Form ist das obstruktive Schlafapnoe-Syndrom (OSAS) zu nennen. Durch die Obstruktion der oberen Atemwege wird die Atemarbeit kurzfristig erhöht, was mit Hilfe der Atemarbeitsanalyse festgestellt werden kann.
  • Chronisch obstruktive Lungenerkrankung (COPD)Die COPD ist durch Husten, vermehrten Auswurf und Dyspnoe (subjektive Atemnot) bei Belastung gekennzeichnet. Eine vorliegende Obstruktion (teilweise oder komplette Verschluss des Lumens (Durchmesser) eines Hohlorgans bzw. eines Abschnittes von Gang- oder Gefäßsystemen) führt zu einer verstärkten Tätigkeit der Atemmuskulatur, die mit einer verstärkten Atemarbeit assoziiert ist.
  • Asthma bronchiale − Analog zur COPD wird auch beim Asthma bronchiale eine Obstruktion der Atemwege hervorgerufen, die jedoch vollständig oder teilweise reversibel ist.
  • Kyphoskoliose − Bei der Kyphoskoliose liegt eine Seitenrotation parallel zu einer Rotation der Wirbelsäule vor. Durch die Verformung der Wirbelsäule ist zur Atmung eine erhöhte Atemarbeit notwendig, die mittels Atemarbeitsanalyse festgestellt werden kann.
  • Zystische Fibrose − Bei dieser Erkrankung, die auch als Mukoviszidose bezeichnet wird, tritt auf Grund eines Gendefektes ein zähflüssiges Sekret auf, das nicht von den feinen Härchen der Atemwege abtransportiert werden kann. Hierdurch kann neben dem Gefühl der Atemnot auch eine objektiv messbare Steigerung der Atemarbeit festgestellt werden.
  • Neuromuskuläre Erkrankungen − Als Beispiel für eine neuromuskuläre Erkrankung, die zu einer Steigerung der Atemarbeit führen kann, ist die Myasthenia gravis zu nennen.
  • Beatmete Patienten − in klinischen Studien konnte gezeigt werden, dass die Messung der Atemarbeit während des Weanings (Beatmungsentwöhnung) langzeitbeatmeter Patienten sinnvoll und notwendig sein kann. Das Verfahren dient sowohl zur Erkennung einer drohenden muskulär-respiratorischen Erschöpfung als auch dazu, eine verbesserte Gewöhnung der Atemmuskulatur zu erreichen.

Kontraindikationen (Gegenanzeigen)

Bei gegebener Indikation liegen keine Kontraindikationen für die Durchführung der Atemarbeitsanalyse vor.

Vor der Untersuchung

In Abhängigkeit von der zugrunde liegenden Erkrankung stellt die Atemarbeitsanalyse einen Teil der diagnostischen Methoden zur Evaluation des Schweregrades dar. Beispielsweise bei einem Schlafapnoe-Syndrom ist das Risiko für das Auftreten von Herz-Kreislauferkrankungen wie Hypertonie (Bluthochdruck), Myokardinfarkt (Herzinfarkt) sowie eines Apoplex (Schlaganfall) deutlich erhöht, weshalb weitere Vorsorgeuntersuchungen erfolgen müssen.

Das Verfahren

Das Grundprinzip der Atemarbeitsanalyse beruht auf der Messung der Atemarbeit unter Verwendung einer Ösophagusdrucksonde. Über die Druckbestimmung durch die Ösophagusdrucksonde kann die Atemarbeit annähernd dargestellt werden. Da die Atemarbeit allerdings von der Atemmuskulatur geleistet wird, stellt die Druckmessung einen Surrogatparameter (Ersatzwert) dar. Das Zusammenziehen der inspiratorischen Atemmuskulatur (an der Einatmung beteiligte Muskulatur) bewirkt eine Druckreduktion bis in den negativen Bereich in den Alveolen (Lungenbläschen), die auf einer Vergrößerung des Thoraxinnenraums (Innenraum des Brustkorbs) beruht. Durch diese Durcknegativierung bzw. die Druckdifferenz zwischen Alveole und Umgebung erfolgt die Einatmung.

Nach der Untersuchung

Die Analyse der Atemarbeit ermöglicht eine Beurteilung der Verbesserung aber auch der Progression (Fortschreiten) von Erkrankungen. Als Folge der Messergebnisse müssen in Abhängigkeit von der vorliegenden Erkrankung gegebenenfalls zusätzliche therapeutische Maßnahmen veranlasst werden.

Mögliche Komplikationen 

Im Rahmen der Messung der Atemarbeit mittels Ösophagusdrucksonde kann es zu Verletzungen der Speiseröhre bis hin zur Ösophagusruptur (Riss der Speiseröhre) kommen.

Literatur

  1. Hijjeh N: Der Einfluss der nicht-invasiven Beatmung auf die Atemarbeit. Dissertation. 2007
  2. Pankow W, Becker HF: Langzeitmonitoring der Atemfunktion und der Blutgase. Der Internist. 1997. 38:820-829
  3. Hamm J: Beziehungen zwischen Atemregulation und peripherem Atmungsapparat, untersucht mittels CO2-Antwortkurven vor und nach bronchospasmolytischer Therapie. Journal of Molecular Medicine.1970. 48:418-426
  4. Thomas K, Becker HF: Messung der Atemarbeit während des Weanings langzeitbeatmeter Patienten. Pneumologie. 2010. 64 - V422

     
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