Zur abschätzung der Atemarbeit bei obstruktiven restriktiven Lungenerkrankungen

Einleitung: Patienten mit obstruktiven oder restriktiven Lungenerkrankungen müssen zur Überwindung der erhöhten Strömungswiderstände in den Atemwegen bzw. der verminderten Lungendehnbarkeit eine erhöhte Atemarbeit aufbringen, die zur Dyspnoe und schließlich zum Versagen der Atemmuskulatur führen kann. Wir untersuchten daher den Zusammenhang zwischen der Atemarbeit und der Atemleistung und den Strömungswiderständen in den Atemwegen von Patienten mit obstruktiven Atemwegserkrankungen sowie von Patienten mit Lungenfibrose.

Methoden: An 54 Patienten mit Silikose bzw. einer Asbestose, die sich einer stationären Rehamaßnahme aufhielten, wurden zu Beginn und im Verlauf des Aufenthaltes mehrfach Lungenfunktionsprüfungen mit einem volumenkonstanten Ganzkörperplethysmographen (Masterscreen, Viasys, Würzburg) durchgeführt. Neben den Strömungswiderständen (Rt, Reff, sRt, sReff) und dem Intrathorakalen Gasvolumen (ITGV) wurden die resistive Atemarbeit (WOB) und Atemleistung (P) gemessen. Eine Abschätzung des elastischen Arbveitsanteils erfolge aus der statischen Lungendehnbarkeit (CL.stat).

Ergebnisse: Die resistive Atemarbeit und Strömungswiderstände in den Atemwegen zeigten eine signifikante lineare Korrelation (WOB=1,18*Rt + 0,24, r=0,84, p<0,01). Bei Strömungswiderständen im normalen Bereich (Rt 0,15–0,30 kPa/(L/s)) betrug die mittlere Atemarbeit 0,22 kPa*L und stieg bei leichtgradigen Obstruktionen auf 0,7 kPa*L, bei mittelgradigen Obstruktionen Werte um 1,1 kPa*L an. Bei schwergradigen Atemwegsobstruktionen mussten im Mittel Atemarbeiten von 1,6 kPa*L aufgebracht werden. Bei reversiblen Atemwegsobstruktionen normalisierte sich auch die erbrachte Atemarbeit. Bei Patienten mit restriktiven oder emphysematischen Veränderungen der Lunge bestand eine vergleichbare Korrelation zur Atemarbeit.

Diskussion: Die ganzkörperplethymographisch gemessene Atemarbeit ermöglicht eine quantitative Bestimmung des Atmungsaufwands, der für Überwindung der bronchialen Strömungswiderstände notwendig ist. Ein wesentlicher Parameter für die Befindlichkeit von Patienten mit Erkrankungen der Atemwege und der Lunge ist die aufzubringende Atemarbeit. Sie bietet zur Beurteilung der Atemmechanik eine wesentliche Ergänzung zu den Strömungswiderständen. Zur Beurteilung der insgesamt aufzubringenden Atemarbeit kann auf die Messung der Compliance nicht verzichtet werden.