Fitnessprüfung für die Lunge

Etwa alle vier Sekunden atmen Menschen ein und aus. Die Lunge versorgt den Organismus kontinuierlich mit Sauerstoff aus der Luft und gibt gleichzeitig das Stoffwechselprodukt Kohlendioxid ab. Wird das Atmungsorgan geschädigt, kann das gravierende Folgen haben. Anzeichen für Schäden an der Lunge sind zum Beispiel anhaltender Husten, Auswurf und Atemnot. Bei chronischer Unterversorgung mit Sauerstoff entwickeln Patienten weitere Symptome wie eine Zyanose der Haut und der Schleimhäute sowie Veränderungen der Finger und der Fingernägel. Ein Beispiel hierfür sind die Trommelschlegelfinger, bei denen die Fingerkuppen verdickt sind, und die Uhrglasnägel, bei denen die Fingernägel groß und gewölbt sind.

Bei solchen Hinweisen auf eine Lungenerkrankung kann es hilfreich sein, die Funktion des Organs zu prüfen. Zudem kann eine vermehrte Anzahl von roten Blutkörperchen (Polyglobulie), ein auffälliges Röntgenbild der Lunge oder ein chirurgischer Eingriff im Brustkorb Anlass für eine Lungenfunktionsprüfung sein (kurz LuFu oder Spirometrie). Dabei atmet der Patient bei verschlossener Nase über ein Mundstück in das Spirometer. Dieses misst das ein- und ausgeatmete Luftvolumen und die Geschwindigkeit der ausgeatmeten Luft und bildet beides grafisch ab. Die absoluten Werte sind von Größe, Alter, Gewicht und Geschlecht des Patienten abhängig. Ein Normbefund liegt zwischen 80 und 120 Prozent des errechneten Solls.

Bei obstruktiven Störungen der Lungenbelüftung wie chronisch-obstruktiver Lungenerkrankung (COPD) und Asthma bronchiale sind die Atemwege verengt. Aufgrund des erhöhten Widerstands ist die Ausatmung erschwert. Im Gegensatz dazu sind restriktive Ventilationsstörungen Folge einer Verhärtung und Vernarbung des Lungengewebes etwa aufgrund einer Lungenfibrose. Das erschwert dem Patienten eher das Einatmen. Dies spiegelt sich jeweils in charakteristischen Veränderungen der gemessenen Parameter (Ventilationsgrößen) wider, die der Diagnose und der Verlaufskontrolle einer Lungenerkrankung dienen und mithilfe der Spirometrie ermittelt werden. Vorteilhaft ist, dass Veränderungen im Atemvorgang bereits sehr früh im Krankheitsverlauf festgestellt werden können.

Eine wichtige Messgröße beim Lungenfunktionstest ist die sogenannte Vitalkapazität (VC). Sie bezeichnet das Luftvolumen, das nach kompletter Ausatmung maximal eingeatmet werden kann. Erwachsene haben im Schnitt eine VC von drei bis fünf Litern. Wenn die Lunge schrumpft, beispielsweise bei einer Lungenfibrose, einem Erguss oder Zwerchfellhochstand, sinkt die VC.

Die FEV₁ (forciertes expiratorisches Volumen, Einsekundenkapazität) ist die Luftmenge, die in einer Sekunde maximal ausgeatmet werden kann. Es ist der wichtigste Wert bei Lungenerkrankungen, die mit verengten Bronchien einhergehen, bei denen er entsprechend sinkt. Das Verhältnis von FEV₁ zu VC, die relative Einsekundenkapazität oder auch Tiffeneau-Index, hilft bei der Diagnostik obstruktiver Atemwegserkrankungen.

Während die Spirometrie in der Arztpraxis durchgeführt wird, können Patienten mit Lungenerkrankungen ihren maximalen Atemfluss beim Ausatmen, den Spitzenfluss oder Peak-Flow, auch zu Hause selbst mit dem Peak-Flow-Meter kontrollieren. Von Interesse sind dabei weniger die absolut gemessenen Werte als deren Veränderung im Verhältnis zu einem eigenen Bestwert. Werte von 80 bei 100 Prozent des Bestwertes gelten als normal, bei Werten von 60 bis 80 Prozent sollte man Rücksprache mit dem behandelnden Arzt halten und unter 60 Prozent sollte man sofort einen Arzt aufsuchen, rät der Deutsche Allergie- und Asthmabund.

Eine Variante der Spirometrie ist die Messung unter Belastung etwa auf dem Fahrradergometer oder Laufband, die sogenannte Ergo-Spirometrie. Durch sie will man Ventilationsstörungen entdecken, die erst bei körperlicher Anstrengung auftreten, etwa ein sogenanntes Anstrengungsasthma.

Weitere Informationen zum Zustand der Lunge erhält man durch die »große LuFu«. Die Bodyplethysmografie ist ein empfindlicheres Verfahren als die einfache Spirometrie und wird in der Regel in Facharztpraxen durchgeführt. Der Patient sitzt dabei in einer luftdicht abgeschlossenen Glaskabine und atmet wie bei der Spirometrie in ein Gerät (Pneumotachograf) normal ein und aus. Bei der Untersuchung werden nicht nur die Strömungsgeschwindigkeiten der Atemluft gemessen, sondern auch die Druckunterschiede in der Kammer, die durch die Bewegungen des Brustkorbs entstehen. Die Untersuchung ist zum Teil unabhängig von der Mitarbeit des Patienten und eignet sich somit gut für Kinder.

Mit der Ganzkörper-Plethysmografie können Parameter wie der Atemwegswiderstand und das Residualvolumen (RV) bestimmt werden. Letzteres ist das Luftvolumen, das nach maximalem Ausatmen in der Lunge verbleibt. Es ist typischerweise bei einem Lungenemphysem, das häufig als Folge einer COPD entsteht, erhöht. Dabei werden die kleinen Alveolen zerstört. Sie bilden dann große Blasen, in denen sich die Luft staut und die zum Gasaustausch nicht mehr fähig sind (»Blählunge«). Die Patienten leiden unter Atemnot, obwohl die Lunge gut mit Luft gefüllt ist.

Um das Ausmaß der Ventilationsstörung zu beurteilen, ermittelt der Arzt die Diffusionskapazität. Dazu atmet der Patient Testluft ein, die geringe Mengen Kohlenmonoxid enthält. Dieses diffundiert wie Sauerstoff in den Blutkreislauf und bindet an Hämoglobin in den roten Blutkörperchen. In der Ausatemluft wird das Rest-CO gemessen, sodass über die CO-Aufnahme auf die Kapazität zur Sauerstoff-Aufnahme geschlossen werden kann.