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Lungenvolumina, Lungenkapazitäten, Tiffeneau-Test


In der Lunge gibt es mehr Volumina als das der normalen Ein- bzw. Ausatmung.

Die unterschiedlichen Lungenvolumina werden bei der Lungenfunktionsprüfung ermittelt. Bei bestimmten Erkrankungen, die zu einer Störung der Atmung führen, verändern sich diese Volumina.

Wichtiger Hinweis: Es gibt deutliche Schwankungsbreiten, was die Lungenvolumina betrifft. So sind beispielsweise bei Frauen die Lungenvolumina allgemein um zehn bis 20% kleiner. Außerdem gibt es altersabhängige Veränderungen. Nicht zuletzt wirkt sich der Lebenswandel aus, so sind bei Sportlern bestimmte Lungenvolumina erhöht. Die nachfolgenden Zahlen beziehen sich auf einen jungen gesunden, männlichen Erwachsenen.

Bitte schauen Sie sich das nachfolgende Bild einmal in Ruhe an. Weiter unten auf der Seite werde ich auf die einzelnen Volumina und ihre krankheitsbezogenen Veränderungen eingehen.



Abb. 6: Diagnostik bei Dyspnoe - Lungenvolumina, © Andreas Heimann-Heinevetter


Atemzugvolumen (AZV)



Abb. 7: Diagnostik bei Dyspnoe - Atemzugvolumen AZV, © Andreas Heimann-Heinevetter

Das Atemzugvolumen ist das Volumen eines Atemzuges. Normalerweise beträgt es beim Erwachsenen ca. 500 ml. Erniedrigt ist das Atemzugvolumen z.B. bei einer Schwäche der Atemmuskulatur. Physiologisch erhöht ist es bei körperlicher Anstrengung. Das Atemzugvolumen wird auch als Tidalvolumen bezeichnet. Übliche Abkürzung im deutschsprachigen Raum ist AZV.

Während eine Verringerung des Atemzugvolumens (flache Atmung) eigentlich immer ein Zeichen einer Erkrankung ist, kann eine Vergrößerung krankheitsunabhängige Gründe haben.


Inspiratorisches Reservevolumen (IRV)



Abb. 8: Diagnostik bei Dyspnoe - inspiratorisches Reservevolumen IRV, © Andreas Heimann-Heinevetter

Das inspiratorische Reservevolumen ist das Volumen, das nach einer normalen Einatmung noch zusätzlich eingeatmet werden kann. Normalerweise beträgt das inspiratorische Reservevolumen ca. 3,0 Liter. Das inspiratorische Reservevolumen wird als IRV abgekürzt.


Expiratorisches Reservevolumen (ERV)



Abb. 9: Diagnostik bei Dyspnoe - expiratorisches Reservevolumen IRV, © Andreas Heimann-Heinevetter

Das expiratorische Reservevolumen ist das Atemvolumen, das Sie nach einer normalen Ausatmung noch zusätzlich ausatmen können. Normalerweise handelt es sich um ca. 1,2 Liter. Das expiratorische Reservevolumen wird als ERV abgekürzt.


Residualvolumen (RV)



Abb. 10: Diagnostik bei Dyspnoe - Residualvolumen RV, © Andreas Heimann-Heinevetter

Das Residualvolumen ist das Volumen, das nach maximaler Ausatmung noch in der Lunge verbleibt. Es beträgt ca. 1,3 Liter. Abgekürzt wird das Residualvolumen als RV. Das Residualvolumen lässt sich nur mit einem aufwändigen Testverfahren messen.

Fasst man einzelne Lungenvolumina zusammen, so erhält man die Lungenkapazitäten.


Inspirationskapazität (IK)



Abb. 11: Diagnostik bei Dyspnoe - Inspirationskapazität IK, © Andreas Heimann-Heinevetter

Addiert man das normale Atemzugvolumen und das inspiratorische Reservevolumen, so erhält man die Inspirationskapazität. Also das Volumen, das nach einer normalen Ausatmung maximal eingeatmet werden kann.

AZV + IRV = IK

Die Inspirationskapazität beträgt also normalerweise ca. 3,5 Liter.


Funktionelle Residualkapazität (FRK oder FRC)



Abb. 12: Diagnostik bei Dyspnoe - funktionelle Residualkapazität FRC, © Andreas Heimann-Heinevetter

Addiert man das Residualvolumen und das expiratorische Reservevolumen, erhält man die funktionelle Residualkapazität, also das Volumen, das nach einer normalen Ausatmung in der Lunge verbleibt.

RV + ERV = FRC

Normalerweise beträgt die funktionelle Residualkapazität 2,5 Liter.


Vitalkapazität (VC)


Abb. 13: Diagnostik bei Dyspnoe - Vitalkapazität VC, © Andreas Heimann-Heinevetter

Nun, ich denke, schon jetzt haben Sie eine Vorstellung davon, was man unter Vitalkapazität versteht. Eben das Lungenvolumen, das Sie mit maximaler Aus- und Einatmung bewegen können. Sie addieren also das expiratorische Reservevolumen mit dem normalen Atemzugvolumen und dem inspiratorischen Reservevolumen.


ERV + AZV + IRV = VC


Normalerweise beträgt die Vitalkapazität 4,7 Liter.

Die Vitalkapazität kann man in vier Variationen bestimmen. Diese Unterscheidung ist wichtig. Beim Lungengesunden sind alle ermittelten Werte annähernd gleich, anders beim Lungenkranken.


  • Inspiratorische Vitalkapazität (IVC)

    Unter inspiratorischer Vitalkapazität versteht man das Volumen, welches nach maximaler Ausatmung auf einmal eingeatmet werden kann.

  • Expiratorische Vitalkapazität (EVC)

    Unter expiratorischer Vitalkapazität versteht man das Volumen, welches nach maximaler Einatmung auf einmal ausgeatmet werden kann.

  • Forcierte inspiratorische Vitalkapazität (FIVC)

    Unter forcierter inspiratorischer Vitalkapazität versteht man das Volumen, welches nach maximaler Ausatmung auf einmal forciert eingeatmet werden kann.

  • Forcierte expiratorische Vitalkapazität (FVC)

    Unter forcierter expiratorischer Vitalkapazität versteht man das Volumen, das nach maximaler Einatmung auf einmal forciert ausgeatmet werden kann.

Bei Patienten mit obstruktiver Lungenerkrankung (z.B. Asthma bronchiale, COLD) verändern sich die Werte jedoch in charakteristischer Weise.

IVC > EVC > FVC

Die inspiratorische Vitalkapazität ist größer als die expiratorische Vitalkapazität und diese ist wiederum größer als die forcierte expiratorische Vitalkapazität.


Totalkapazität (TC oder TLC)



Abb. 14: Diagnostik bei Dyspnoe - Totalkapazität VC, © Andreas Heimann-Heinevetter

Als Totalkapazität wird das Luftvolumen bezeichnet, das sich nach maximaler Einatmung insgesamt in der Lunge befindet. Normalerweise beträgt es etwa sechs Liter.


Totraum


Bei der Atmung nimmt nicht das gesamte Volumen in den Atemwegen am Gasaustausch teil, sondern nur das Volumen, das sich in den Lungenbläschen befindet.

Die Luft in den Bronchien, der Luftröhre, im Kehlkopf, im Rachen und in der Nase (Mundhöhle) bleibt vom Gasaustausch ausgeschlossen. Diese Luft bzw. diese Räume werden als „Totraum" bezeichnet. Trotzdem ist der Totraum wichtig, er dient der Erwärmung und Anfeuchtung der Atemluft.

Ingesamt handelt es sich um ein Volumen von ca. 150 ml. Dies bedeutet, bei einem Atemzug von 500 ml nehmen nur 350 ml am Gasaustausch teil. Ist die Atmung sehr flach, z.B. nur 300 ml pro Atemzug, so nehmen nur noch 150 ml am Gasaustausch teil.


Tiffeneau-Test, forciertes expiratorisches Volumen/Sekunde (Einsekundenkapazität - FEV1)


Beim Tiffeneau-Test (Atemstoßtest) wird zuerst die Vitalkapazität bestimmt. Danach wird der Patient aufgefordert, maximal einzuatmen und dann so kräftig wie möglich auszuatmen. Gemessen wird das Volumen an Luft, das in einer Sekunde ausgeatmet werden konnte. Dieses Ausatemvolumen wird als Einsekundenkapazität bezeichnet.

Die Einsekundenkapazität beträgt normalerweise zwischen 75 und 85% der Vitalkapazität.

Diese Angaben zum Tiffeneau-Test beziehen sich auf gedruckte Quellen. Sofern Sie ein wenig recherchieren, werden Sie unterschiedliche Angaben zum Tiffeneau-Test finden. Ich habe mich für die oben beschriebene Definition entschieden, da gedruckte Quellen meistens von einem Lektor gegengelesen werden (meine Kurse übrigens auch).

Bei obstruktiven Lungenerkrankungen nimmt die Einsekundenkapazität im Verhältnis zur Vitalkapazität ab, der Prozentwert wird also kleiner. Ursache ist der erhöhte Strömungswiderstand aufgrund der verengten Atemwege.


Restriktive Ventilationsstörungen


Bei restriktiven Ventilationsstörungen ist die Dehnbarkeit der Lunge (Compliance) krankhaft eingeschränkt. Dies ist z.B. bei einer Lungenfibrose oder bei Verwachsungen an den Pleurahäuten, aber auch bei Missbildungen des Brustkorbs der Fall. Die Lunge und der Brustkorb können sich nicht ausreichend ausdehnen.

Bei restriktiven Ventilationsstörungen verringern sich die Vitalkapazität und das Residualvolumen der Lunge. Die Einsekundenkapazität bleibt in der Regel gleich.


Obstruktive Ventilationsstörungen


Bei obstruktiven Ventilationsstörungen ist der Atemwegswiderstand erhöht, z.B. durch Fremdkörper, Sekret, Ödeme, Asthma bronchiale, COLD oder Lungenemphysem.

Bei obstruktiven Ventilationsstörungen steigt das Residualvolumen an, die Einsekundenkapazität (FEV1) sinkt, die forcierte expiratorische Vitalkapazität (FVC) bleibt gleich. Im späteren Verlauf kommt es zu einem Absinken der Vitalkapazität.



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Identnummer: 20091216

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