Lungenfunktions-Untersuchung (Lufu)

Die Ergospirometrie oder umgekehrt Spiroergometrie ist eine Untersuchung der körperlichen Leistungsfähigkeit. Bei einer Einschränkung kann insbesondere zwischen einer Herz- und einer Lungenerkrankung unterschieden werden.

Verkabelt auf dem Fahrrad

Bei der Untersuchung sitzen Sie auf einem Fahrradergometer und müssen sich ein wenig anstrengen. Dabei werden bestimmte Parameter gemessen, die auch bei der normalen Spirometrie erhoben werden. Außerdem werden Puls und Brutdruck gemessen sowie ein EKG, also eine elektrische Ableitung Ihrer Herzströme, aufgezeichnet.

Bei der Ergospirometrie wird Ihre Dauerleistungsgrenze, die maximale Sauerstoffaufnahme sowie die sogenannte anaerobe Schwelle bestimmt, bei der Ihr Körper auf eine andere Form der Energiegewinnung umschaltet. All diese Parameter können durch eine Erkrankung des Herzens oder Lunge eingeschränkt sein. Die Zusammenschau aller Messergebnisse liefert dem Arzt wichtige Hinweise auf das zugrundeliegende Problem.

Beim Sport, Treppensteigen oder anderweitigen körperlichen Anstrengungen bekommen viele Asthmatiker schlechter Luft – vor allem in kalter und trockener Umgebung. Ob das bei Ihnen auch so ist, kann der Arzt testen.

Dafür müssen Sie eine Weile auf dem Fahrradergometer strampeln. Verengen sich dabei die Bronchien, so fällt die Lungenfunktionsmessung nach dem Test schlechter aus als vorher. Die Untersuchung wird auch als Spiroergometrie bzw. Ergospirometrie bezeichnet.

Wenn Ihr Arzt bei der Spirometrie feststellt, dass Ihre Atemwege verengt sind, wird er möglicherweise einen Reversibilitätstest durchführen. Dabei müssen Sie ein Asthma-Spray einatmen, das die verengten Bronchien wieder erweitert.

Etwas später wird dann nochmals die Lungenfunktion gemessen. Sind die Werte dann besser, so hat das Medikament geholfen. Das wäre dann ein recht klares Indiz für eine Asthmaerkrankung.

Reversible Atemwegsverengung bei Asthma

Zum Hintergrund: Bei Asthma sind die Atemwege nicht durchgehend, aber immer wieder verengt. Das liegt unter anderem daran, dass die Muskeln verkrampfen und sich zusammenziehen. Mediziner sprechen von sogenannten Bronchospasmen.

Mit bestimmten Medikamenten (Bronchospasmolytika, z.B. Salbutamol) lassen sich die Atemwege entspannen. Das sind genau die Mittel, die auch bei akuten Beschwerden bzw. beim Asthmaanfall eingenommen werden. Wenn Ihre Lungenfunktion nach Inhalation des Medikaments deutlich besser wird (um mindestens 15% bzw. 200 ml), heißt das, die Störung kann vorübergehend aufgehoben werden, ist also reversibel. Das wiederum ist typisch für Asthma im Gegensatz zu anderen Lungenerkrankungen, bei denen die Atemwege dauerhaft eingeengt sind.

Übrigens: Reversibilitätstest und Bronchospasmolysetest sind dasselbe.

Mit dem Bronchospasmolyse-Test kann man Asthma oder ähnliche Erkrankungen feststellen. Er wird auch manchmal Reversibilitätstest genannt.

Atemtest vor und nach Bronchienerweiterung

Beim Bronchospasmolyse-Test werden mit einem entsprechenden Messgerät (Spirometer) zunächst bestimmte Lungenfunktionswerte gemessen. Anschließend inhaliert man 1-2 Sprühstöße eines Sprays, das die Atemwege binnen kürzester Zeit erweitert (ein sogenanntes kurz wirksames Beta-2-Sympathomimetikum, z.B. Salbutamol oder Fenoterol). Dann werden kurz darauf noch einmal die gleichen Lungenwerte gemessen.

Sind die Lungenwerte beim zweiten Versuch deutlich besser (um mindestens 15%), spricht man also auf dieses Spray mit den Bronchien-erweiternden Substanzen an, dann ist das ein starkes Indiz in Richtung Asthma. Denn daraus lässt sich ableiten, dass die Bronchien zuvor verengt waren, sich aber wieder entspannen (lassen). Das heißt, die Einengung der Atemwege ist reversibel. Das ist typischerweise beim Asthma der Fall. Bei anderen Lungenerkrankungen ist das nicht möglich.

Beim Provokationstest inhalieren Sie bestimmte Reizstoffe (zum Beispiel Metacholin oder Histamin). Wenn Sie Asthma haben, bekommen Sie dadurch einen leichten Asthmaanfall, weil diese Stoffe die Bronchien verengen. Die Bronchien werden also „provoziert“.

Anhand der Lungenfunktionsmessung vor und nach der Inhalation kann der Lungenfacharzt feststellen, wie stark die Bronchien reagieren. Aber keine Sorge: Die Atembeschwerden verschwinden nach einigen Minuten wieder.

Allergisches Asthma lässt sich provozieren

Die bronchiale Provokation ist vor allem bei Verdacht auf ein allergisches Asthma eine gute diagnostische Methode. Denn neben den genannten unspezifischen Reizstoffen können auch spezifische Inhalationsteste durchgeführt werden. Dabei atmen Sie den Stoff ein, gegen den Sie vermeintlich allergisch sind (das sogenannte Allergen). Gleichzeitig wird gemessen, wie heftig die Atemwege darauf reagieren.

Um einen solchen Test durchführen zu können, muss der Arzt die gängigen Allergene (Pollen, Hausstaubmilben etc.) natürlich vorrätig haben. Das ist in Praxen mit allergologischem Schwerpunkt fast immer der Fall. Die Allergene werden dabei als sogenanntes Aerosol zubereitet, sind also wie im richtigen Leben in Luft verstäubt.

Verstärkter Atemwegswiderstand

Während man das Aerosol einatmet, wird der sogenannte Atemwiderstand gemessen. Das ist in etwa das gleiche wie die Peak-Flow-Messung, mit der man sein Asthma zuhause kontrollieren kann. Dabei wird erfasst, mit welcher Kraft die Luft ausgeatmet werden kann. Kommt es nach der Einatmung des Aerosols zu einer deutlichen Zunahme des Atemwiderstands (also zu einer Abnahme der Ausatmungskraft), ist dies ein klarer Hinweis auf eine Allergie gegen den getesteten Stoff.

Das inspiratorische Reservevolumen (IRV) ist ein Parameter bei der Lungenfunktionsuntersuchung. Er beschreibt die Menge Luft, die man nach normaler Einatmung noch zusätzlich einatmen kann.

Das exspiratorische Reservevolumen (ERV) ist dementsprechend die Menge Luft, die man nach normaler Ausatmung noch zusätzlich ausatmen kann.

Es geht bei diesen diagnostischen Messgrößen also um die Volumina an Luft, die man bei normaler Atmung noch in petto hat, wenn es drauf ankommt.

Das Residualvolumen ist ein Parameter der Lungenfunktionsuntersuchung. Es beschreibt die Menge Luft, die nach maximaler Ausatmung noch in den Lungen verbleibt.

Falls Sie das wundert: Ja, man kann die Lunge auch bei stärkster Anstrengung nicht komplett leeratmen. Der Wert des Residualvolumens liegt bei gesunden Lungen bei einem guten Liter.

Veränderungen des Residualvolumens

Das Residualvolumen ist beispielsweise bei einem Lungenemphysem (Überblähung der Lunge) vergrößert. Das Lungengerüst wird hier zerstört, die Atemwege werden instabil, erweitern sich und blähen sich zunehmend auf. Das Volumen dient allerdings nicht der effektiven Atmung, sondern ist gewissermaßen respiratorischer Totraum.

Bei einer Lungenfibrose hingegen, bei der sich das Gewebe der Lunge verändert und verhärtet, ist das Residualvolumen vermindert.

Die Einsekundenkapazität ist eine Messgröße, die neben vielen anderen die Lungenfunktion beschreibt. Sie entspricht der Menge Luft, die man innerhalb einer Sekunde maximal ausatmen kann.

In der Lungenfunktions-Untersuchung ist das immer der Augenblick, in dem die Arzthelferin mit erhobener Stimme ruft: "Und jetzt ganz schnell und kräftig ausatmen" (was häufig dazu führt, dass man vor lauter Aufregung viel zu wenig ausatmet).

Der Tiffeneau-Test ist nur ein anderer Begriff für die Einsekundenkapazität. Dies ist ein Parameter der Lungenfunktionsuntersuchung, bei dem man misst, wie viel Luft in einer Sekunde nach maximaler Einatmung ausgeatmet werden kann.

Es sollten mindestens 70% sein

Der sogenannte Tiffeneau-Wert beschreibt genau genommen die relative Einsekundenkapazität, also die Menge an in einer Sekunde ausgeatmeter Luft im Verhältnis zur gesamten zur Verfügung stehenden Luft (Vitalkapazität). Oder für Mathematiker: Sekundenkapazität geteilt durch Vitalkapazität mal Hundert. Der Wert muss bei mindestens 70% liegen. Liegt die Vitalkapazität z.B. bei 4 Litern, müssen in einer Sekunde mindestens 2,8 Liter ausgeatmet werden können.

Der Tiffeneau-Wert ist wichtig, um zwischen einer Obstruktion und einer Restriktion zu unterscheiden. Bei einer obstruktiven Störung der Ventilation sind die Atemwege eingeengt bzw. verlegt. Bei einer Restriktion ist entweder die Lunge selbst oder der Brustkorb steif bzw. blockiert, so dass nicht genug Raum und Flexibilität zum Atmen bleibt.

Reduzierter Tiffeneau-Wert bei Asthma

Ein typisches Beispiel für eine obstruktive Ventilationsstörung ist Asthma. Hier kann der Tiffenau-Wert unter 70% fallen, wohingegen er bei einer isolierten restriktiven Störung im Normalbereich liegt.

Wie in einer Telefonzelle

Bei der Bodyplethysmographie sitzt man in einer luftdichten Kammer und atmet über ein Mundstück in einen anderen Raum, der Luft enthält. Anhand der Druckschwankungen bei der Ein- und Ausatmung können verschiedenste Lungenfunktionswerte ermittelt werden. Um die Atemmanöver korrekt durchzuführen, wird Ihre Nase mit einer Klemme verschlossen.

Wundern Sie sich auch nicht, wenn Sie beim Atmen plötzlich einen Widerstand spüren. Das Mundstück wird am Ende einer normalen Ausatmung mit Absicht kurz verschlossen. So lassen sich bestimmte Lungenvolumina erheben. Vor der Untersuchung werden Sie aber genau instruiert, so dass Sie wissen, was Sie erwartet.

Keine Panik!

Auch wenn sich das vielleicht etwas abenteuerlich und beängstigend anhört, in der Praxis ist die Untersuchung völlig harmlos. Die kleine Kabine mag etwas gewöhnungsbedürftig sein. Sie ist tatsächlich nur etwa 1 m³ groß, aber die Wände sind transparent. So können Sie alles um sich herum, den Arzt bzw. die Schwester sehen und werden auch umgekehrt wahrgenommen. Wenn Ihnen mulmig werden sollte, können Sie die Untersuchung jederzeit abbrechen.

Überhaupt nicht. Zwar sitzt man während der Untersuchung in einer luftdicht abgeschlossenen Kammer (aber ähnlich einer Telefonzelle mit transparenten Wänden), aber auch wenn das vielleicht beängstigend klingt: Es gibt keinen Grund zur Soge, zu ernsten Komplikationen kommt es so gut wie nie. Die Bodyplethysmographie kann auch bei Kleinkindern problemlos angewendet werden.