Lungenfunktion und Spirometrie

Die Atemwege bestehen aus einer Reihe sich verzweigender Röhren, die mit zunehmendem Eindringen in die Lunge immer enger, kürzer und zahlreicher werden. Diese setzt sich bis zu den terminalen Bronchiolen fort. Ihre Funktion besteht darin, Luft zu den gasaustauschenden Teilen der Lunge zu bringen. Die leitenden Atemwege enthalten keine Alveolen und werden als anatomischer Totraum bezeichnet.

Dieser Raum im Atemweg transportiert Luft, aber es findet kein Gasaustausch statt.

Die alveoläre Ventilation ist die Menge an Luft, die die Alveolen pro Minute erreicht. Sie wird berechnet, indem das Atemzugvolumen minus dem anatomischen Totraum multipliziert mit der Atemfrequenz wird. Formel: Alveoläre Ventilation = (Atemzugvolumen - Totraumvolumen) * Atemfrequenz

Eine seifenartige Substanz (Lipide, Proteine, Glykosaminoglykane, Ca2+), die die Oberflächenspannung an den Alveolarwänden senkt und damit die Alveolen vor dem Kollabieren schützt.

Die Alveolen sind kleine, dünnwandige Säckchen in der Lunge, die mit Kapillaren umhüllt sind. In den Alveolen findet der Gasaustausch zwischen Luft und Blut statt. Die Oberflächenspannung der Alveolen wird durch das Surfactant reduziert.

Der Partialdruck des CO2 (PACO2) im Blut beeinflusst die Atmung. Ein erhöhter PACO2 führt zu einer erhöhten Atemfrequenz und Atemtiefe, um den CO2-Gehalt im Blut zu senken.

Die Steuerung der Ventilation in der Lunge hängt von den Partialdrücken von Sauerstoff (PAO2) und Kohlendioxid (PACO2) in den Alveolen ab. Ein niedriger PAO2 oder ein hoher PACO2 stimuliert das Atemzentrum im Gehirn, die Atmung zu verstärken.

Die Geschwindigkeit der Luft in den Atemwegen nimmt mit zunehmendem Querschnitt der Atemwege ab, da sich die Luft auf eine größere Fläche verteilt. Dies ermöglicht eine effizientere Diffusion von Sauerstoff und Kohlendioxid in den Alveolen.

Die Gesamtmenge an Luft, die nach einer maximalen Einatmung ausgeatmet werden kann.

Die Menge an Luft, die in einer Sekunde nach maximaler Einatmung ausgeatmet werden kann.

Die Menge an Luft, die nach normaler Ausatmung noch in der Lunge verbleibt.

Die Menge an Luft, die nach maximaler Ausatmung noch in der Lunge verbleibt.

Ein Gerät, das den Luftstrom während der Atmung misst.

Ein Test, der die Einsekundenkapazität (FEV1) im Vergleich zur Vitalkapazität (VC) misst.

Eine Technik zur Auskultation der Lunge mit einem Stethoskop.

Eine computergestützte Software zur Analyse von Spirometrie-Daten.

Der wichtigste Muskel, der die Einatmung steuert.

Die Nerven, die das Zwerchfell versorgen.

Muskeln, die die Rippen nach oben und vorne ziehen, um den Brustkorb zu vergrößern.

Der dünne Spalt zwischen Lunge und Brustkorb, der die Atmung ermöglicht.

Ein Zustand, der entsteht, wenn Luft in den Pleuraspalt gelangt, was dazu führt, dass die Lunge kollabiert.

Die Menge an Luft, die bei normaler Atmung ein- und ausgeatmet wird.

Die maximale Menge an Luft, die bei maximaler Anstrengung ausgeatmet werden kann.

Die Drift, die aufgrund von Abweichungen in der Apparatur entsteht, muss vor jeder Messung behoben werden.

Die Drift wird durch die Apparatur verursacht und kann durch eine Nullung behoben werden.

Der Nasenclip dient dazu, den Luftstrom durch die Nase zu blockieren und sicherzustellen, dass nur die Luft durch den Mund strömt.

Die Messung erfolgt mit dem Pneumotachographen, der den Luftstrom misst und ihn in ein graphisches Signal umwandelt.

Die Normalatmung dient zur Messung des Atemzugvolumens und der Atemfrequenz.

Die ERV/VC-Messung dient zur Bestimmung des Inspiratorischen Reservevolumens, des Exspiratorischen Reservevolumens und der Vitalkapazität.

Die Volumenkorrektur gleicht apparativ bedingte Drifterscheinungen aus und sorgt für genauerere Messergebnisse.

LabChart ist ein Programm, das die Messergebnisse des Pneumotachographen darstellt und analysiert. In diesem Programm werden die Messergebnisse korrigiert und ausgewertet.

Die Einsekundenkapazität (FEV1) beschreibt das maximale Luftvolumen, das während der ersten Sekunde einer forcierten Ausatmung ausgeatmet werden kann. Dies ist ein wichtiger Parameter zur Beurteilung der Lungenfunktion, besonders bei obstruktiven und restriktiven Lungenerkrankungen.

Die forcierte Vitalkapazität (FVC) bezeichnet das gesamte Luftvolumen, das nach maximaler Einatmung durch eine kräftige und vollständige Ausatmung ausgeatmet werden kann. Sie spiegelt also das gesamte Lungenvolumen wider, das bewegt werden kann.

Der Quotient aus FEV1 und FVC (FEV1/FVC) gibt den prozentualen Anteil der Einsekundenkapazität an der gesamten forcierten Vitalkapazität an. Er zeigt, wie gut die Luft aus der Lunge ausgeatmet werden kann.

Der maximale Ausatemfluss (PEF) ist die höchste Flussgeschwindigkeit, die während einer forcierten Ausatmung erreicht wird. Er gibt an, wie schnell die Luft aus der Lunge ausgeatmet werden kann.

Bei obstruktiven Lungenerkrankungen (z.B. Asthma, COPD) ist die Einsekundenkapazität (FEV1) reduziert, da die Atemwege verengt sind und die Luft den Atemwegen nicht so schnell entweichen kann. Auch der FEV1/FVC-Quotient ist bei obstruktiven Erkrankungen vermindert, da das Verhältnis der Einsekundenkapazität zur Gesamtkapazität schlechter ist.

Bei restriktiven Lungenerkrankungen (z.B. Lungenfibrose) ist die forcierte Vitalkapazität (FVC) reduziert, weil die Lunge in ihrer Ausdehnungsfähigkeit eingeschränkt ist. Die Einsekundenkapazität (FEV1) kann bei restriktiven Erkrankungen sowohl reduziert als auch normal sein.

Der FEV1 (Einsekundenkapazität) ist reduziert, da weniger Luftvolumen in der Lunge verfügbar ist. Allerdings bleibt der FEV1/FVC Wert gleich oder wird sogar erhöht, da die Einsekundenkapazität schneller reduziert wird als das Gesamtvolumen, das ausgeatmet werden kann.

Der maximale Ausatemfluss (PEF) wird gemessen, um die maximale Ausatmungskraft zu beurteilen. Es ist ein wichtiger Wert zur Diagnostik obstruktiver Lungenerkrankungen wie Asthma.

Beim Asthma ist der PEF reduziert, da die Atemwege verengt sind und die Luft den Widerstand nicht so schnell überwinden kann.

Bei Restriktion ist der PEF meist normal, kann manchmal auch leicht erhöht sein, da die Lunge nicht mehr so viel Luftvolumen aufnehmen und ausatmen kann.

Der Atemgrenzwert (MVV) gibt die maximale Menge an Luft an, die in einer Minute ein- und ausgeatmet werden kann. Es ist ein guter Indikator für die Lungenfunktion und zeigt, wie gut die Muskeln der Atmung arbeiten können.

Der Atemgrenzwert (MVV) sollte bei gesunden Personen zwischen 120-170 l/min (Männer) und 100-150 l/min (Frauen) liegen. Je höher der Wert, desto besser die Lungenfunktion.

Die CO2-Rückatmung wird verwendet, um die Reaktion des Körpers auf den Anstieg des CO2-Gehalts im Blut zu beobachten. Dies hilft bei der Diagnose und Behandlung von Atemwegserkrankungen.

Die Auskultation ist das Abhören der Lunge mit einem Stethoskop. Sie hilft, verschiedene Atemgeräusche zu identifizieren, die auf Erkrankungen der Lunge hindeuten können.