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36 H. KLEn~SO~ und K. Xoc~s~sK: Differenzierung obstruktiver und restriktiver VentilationsstSrungen Klinisohe Wochenschrif~ ZUR DIFFERE~NZIERUNG OBSTRUKTIVER UND RESTRIKTIVER VENTILATIO]~SST(~RUNGEN Von I-~AI~SKLEINSORG und KURT KOCItSIEK Aus der )fedizinischen Klinik der Universit~t GSttingen (Direktor: Prof. Dr. R. SC~0E~) Ffir die klinisehe Beurteilung yon Ventilations- stSrungen hag sieh eine yon BALDWLN-, COURNAND, I%ICgA~DS und Mitarbeitern gegebene Einteilnng att- gemein bewiihrt. Diese Antoren haben mit Hilfe spiro- metrischer Methoden eine Differenzierung in obstruk- tire und restriktive Formen der Atmungsbehinderung vorgenommen. Wesentlieh ffir die Beurteilung ist be- sonders das untersehiedliche Verhalten von Vitalkapa- zit~t, Atemsto~ nach TtFFENEAU und Atemgrenzwert. Die restriktive VentilationsstSrung, die vorwiegend die Einatmung behindert, ist durch eine Verminderung der a) b) £uhealmu,Ta >< AGW ~I I dl >< AGW Abb. la--d, a Nonnales Verhalten nach Bestimmung der Vitalkapazitlit; kein ,,air ~rapping". b ,,air trapping" nach maximaler Inspiration. c Verschiebnng der Atem- lage bei der Bestimmung des Afemgrenzwertes in die Exspira~ionsphase. d Ver- sehiebung der Atemlage bei der Bestimmung des A~emg~enzwe=~es in die Inspirutionsphase; der senkrechte 2feil gibt die gemessene Versehiebung an Vitalkapazit~t bei gleichzeitiger t~eduktion des Atem- grenzwertes ausgezeiehnet, wghrend der als prozentua- ler Anteil der Vitalkapazit~t ausgewertete Tiffeneau- Test eher im oberen Bereieh der Norm liegt -- mehr als 70 % der Vitatkapazit~t in der ersten Sekunde einer maximal foreierten Ausatmung. Bei der obstruktiven Atmungsbehinderung, d.h. bei einer Erschwerung der Ausatmung, is~ die Vita]kapazitiit weniger deutlieh oder nieht vergndert ; dagegen sind Tiffeneau-Test und Atemgrenzwert gleichsinnig und gleich stark herabge- setzt. Bei der Gewinnung dieser Werte ist man auf die Mitarbeit der Patienten angewiesen. Es sind daher Versuehe unternommen worden, zus~tz]iche Kriterien ffir die oben besehriebene Differenzierung zu finden. So hag schon immer die Vert~ngerung der exspiratori- sehen Atemphase gegenfiber der Inspiration als Zei- ehen fiir eine erschwerte Ausatmung gegolten (A~'~- THONY, t{ILDEBRA~D~ und Mitarbeiter, MARx u. a.). Erst in jfingerer Zeit haben BSNING und BOLT eine Differenzierung versehiedener obstruktiver Ventila- tionsbehinderungen dutch die Bestimmung des Atem- zeitquotienten versucht. Auf ein weiteres Phiinomen haben zuerst WEST und Mitarbeiter hingewiesen. Sie maehten die Beobachtung, daI~ naeh mehreren tiefen Atvmzfigen eine Versehiebung der Atemmittel]age in die Inspirationsphase stattfindet. Der gleiche Befund wird bei der Bestimmung des Atemgrenzwertes er- hoben, was zun~chst DENOLIN und D~ COSTER be- schrieben haben. Auch bei der Bestimmung der Vital- kapazit~t stellt sieh nach maximaler Inspiration bei bekinderter Ausatmnng die vorherige Atemmittellage nicht sofort wieder ein ; ira amerikanischen Schri~tum wird dies als ,,air trapping" bezeiehnet (CoM~o~ und Mitarbeiter). Schliegtich zeigt noch der Kurvenverlauf bei der Bestimmung des Atemgrenzwertes charakteri- stische Veri~nderungen: In der Exspiration kommt as zu einer Knickbildung (ZoLLNER, ERNST and NowY). Die vorliegenden Untersuchungen sollten die Frage kl~ren, ob mit Hilfe der zuletzt besprochenen Kriterien nieht nur qualitative Aufsehliisse fiber die Art tier VentilationsstSrung, sondern aueh quantitative Angaben fiber deren Sehwere gemacht werden kSnnen. Da die Verschiebung der Atemlage i ~ beim Atemgrenzwert, das ,,air trapping'° und der Atemzeitquotient vom Patienten in der gegel nicht willkfirlieh beeinflu[tt werden kSnnen, schien eine Bearbeitung besonders im Hinblick auf die gutaehterliche T~tigkeit notwendig. Methodik r , Die Untersuehungen wurden mittets eines ge- schlossenen Spirometersystems mit automatischer Sauerstoffstabilisation vorgenommen (Pulmotest Go- dart). Dig erhaltenen Volumina wurden auf atmo- sphi~rischen Druck, 37°C und Wasserdampfs~ttigung korrigiert (BTPS). Die Bestimmung des funktionellen ~esidualvolumens gesehah nach ME~E~LYund KALT- REIDER; alS Testgas wurde Helium verwandt. Alle Messungen wurden bei halbtiegender Stellung vor- genommen. Die Berechnung der Sollwerte erfolgte nach der Formel yon BALDWIN, COUR~'AxN'D u n d gtCSA~DS. Ein ,,air trapping" wurde nur bewertet, wenn die Versehiebung in die Inspirationslage mehr als 300 ml betrug, da erfahrungsgem~B kleinere Volumver- schiebungen sehr hiiufig and inkonstant sind. Die Ermittlung des Atemgrenzwertes wurde nach MSgliehkeit bei einer Atem- frequenz zwisehen 40 and 60 pro Minute ausgefiihI~ (BOssIER, Bii~n~Ass und WIESISGE~). Die Auswertung erfolgte tiber einen Zeitraum yon 20 sec, da dann die Verschiebung exakt gemessen werden konnte. Ats Versehiebung wurde der Unter- sehied der Ausatmungslage zwischen guheatmung und maxi- maler Ventilation bewertet (Abb. 1). Der Atemzeitquotient wurde in iiblieher Weise als Mittelwe~ yon mindestens 3 Atem- ziigen bestimmt. Eventuell vorhandene apnoisehe ]?ansen am Ende der In- oder Exspiration wurden nicht beriicksichtigt. Die Ermittlung des Atemzeitquotienten beim Atemgrenzwert erfolgte im letzten Tell der Messung. Ausgewertet wurden insgesamt 108 Spirogramme yon Pa- tienten im Alter yon 17=-=-70Jahren; und zwar 38 Patienten ohne Anzeichen einer VentilationsstSrung (Lungengesunde), 44 mit einer obstruktiven und 21 mit einer restriktiven Atmungsbehinderung. Flint Patienten mit einem deutlichen Emphysem (t~esidualvolumen mehr als 40 % der Vitalkapazi- tat) wiesen keine Erschwerung der Ausatmung auf. Die Auf- gliederung in diese 4 Gruppen geschah unter Bertieksiehtigung klinischer, rSntge~ologischer and spirometrischer Daten. Ergebnisse Eingangs wurden als zusi~tzliehe Symptome einer exspiratorisehen Atmungsbehinderung unter anderem die Verschiebung der Atemlage in die Inspiration bei der Ermittlung der Vitalkapaziti~t (,,air trapping") und des Atemgrenzwertes genannt. Bei der Aufteilung in die oben genannten 4 Gruppen fand sieh in unserem Untersuchungsgut folgendes Verhalten. Lungengesunde. Unter unseren 38 Beobachtungen war in 30 Fi~llen lcein ,,air trapping" nachzuweisen,

Zur Differenzierung obstruktiver und restriktiver Ventilationsstörungen

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36 H. KLEn~SO~ und K. Xoc~s~sK: Differenzierung obstruktiver und restriktiver VentilationsstSrungen Klinisohe Wochenschrif~

ZUR DIFFERE~NZIERUNG OBSTRUKTIVER UND RESTRIKTIVER VENTILATIO]~SST(~RUNGEN Von

I-~AI~S KLEINSORG und KURT KOCItSIEK Aus der )fedizinischen Klinik der Universit~t GSttingen (Direktor: Prof. Dr. R. SC~0E~)

Ffir die klinisehe Beurteilung yon Ventilations- stSrungen hag sieh eine yon BALDWLN-, COURNAND, I%ICgA~DS und Mitarbeitern gegebene Einteilnng att- gemein bewiihrt. Diese Antoren haben mit Hilfe spiro- metrischer Methoden eine Differenzierung in obstruk- t i re und restriktive Formen der Atmungsbehinderung vorgenommen. Wesentlieh ffir die Beurteilung ist be- sonders das untersehiedliche Verhalten von Vitalkapa- zit~t, Atemsto~ nach TtFFENEAU und Atemgrenzwert. Die restriktive VentilationsstSrung, die vorwiegend die Einatmung behindert, ist durch eine Verminderung der

a) b)

£uhealmu,Ta >< AGW

~I I dl

>< AGW

Abb. l a - - d , a Nonnales Verhalten nach Bestimmung der Vitalkapazitlit; kein ,,air ~rapping". b ,,air t r app ing" nach maximaler Inspiration. c Verschiebnng der Atem- lage bei der Best immung des Afemgrenzwertes in die Exspira~ionsphase. d Ver-

sehiebung der Atemlage bei der Bestimmung des A~emg~enzwe=~es in die Inspirutionsphase; der senkrechte 2feil gibt die gemessene Versehiebung an

Vitalkapazit~t bei gleichzeitiger t~eduktion des Atem- grenzwertes ausgezeiehnet, wghrend der als prozentua- ler Anteil der Vitalkapazit~t ausgewertete Tiffeneau- Test eher im oberen Bereieh der Norm liegt - - mehr als 70 % der Vitatkapazit~t in der ersten Sekunde einer maximal foreierten Ausatmung. Bei der obstruktiven Atmungsbehinderung, d.h. bei einer Erschwerung der Ausatmung, is~ die Vita]kapazitiit weniger deutlieh oder nieht vergndert ; dagegen sind Tiffeneau-Test und Atemgrenzwert gleichsinnig und gleich stark herabge- setzt. Bei der Gewinnung dieser Werte ist man auf die Mitarbeit der Patienten angewiesen. Es sind daher Versuehe unternommen worden, zus~tz]iche Kriterien ffir die oben besehriebene Differenzierung zu finden. So hag schon immer die Vert~ngerung der exspiratori- sehen Atemphase gegenfiber der Inspiration als Zei- ehen fiir eine erschwerte Ausatmung gegolten (A~'~- THONY, t{ILDEBRA~D~ und Mitarbeiter, MARx u. a.). Erst in jfingerer Zeit haben BSNING und BOLT eine Differenzierung versehiedener obstruktiver Ventila- tionsbehinderungen dutch die Bestimmung des Atem- zeitquotienten versucht. Auf ein weiteres Phiinomen haben zuerst WEST und Mitarbeiter hingewiesen. Sie maehten die Beobachtung, daI~ naeh mehreren tiefen Atvmzfigen eine Versehiebung der Atemmittel]age in die Inspirationsphase stattfindet. Der gleiche Befund wird bei der Bestimmung des Atemgrenzwertes er- hoben, was zun~chst DENOLIN und D~ COSTER be- schrieben haben. Auch bei der Bestimmung der Vital-

kapazit~t stellt sieh nach maximaler Inspiration bei bekinderter Ausatmnng die vorherige Atemmittellage nicht sofort wieder ein ; ira amerikanischen Schri~tum wird dies als ,,air t rapping" bezeiehnet (CoM~o~ und Mitarbeiter). Schliegtich zeigt noch der Kurvenverlauf bei der Bestimmung des Atemgrenzwertes charakteri- stische Veri~nderungen: In der Exspiration kommt as zu einer Knickbildung ( Z o L L N E R , ERNST and NowY).

Die vorliegenden Untersuchungen sollten die Frage kl~ren, ob mit Hilfe der zuletzt besprochenen Kriterien nieht nur qualitative Aufsehliisse fiber die Art tier

VentilationsstSrung, sondern aueh quanti tat ive Angaben fiber deren Sehwere gemacht werden kSnnen. Da die Verschiebung der Atemlage

i ~ beim Atemgrenzwert, das ,,air trapping'° und der Atemzeitquotient vom Patienten in der gegel nicht willkfirlieh beeinflu[tt werden kSnnen, schien eine Bearbeitung besonders im Hinblick auf die gutaehterliche T~tigkeit notwendig.

Methodik r

, Die Untersuehungen wurden mittets eines ge- schlossenen Spirometersystems mit automatischer Sauerstoffstabilisation vorgenommen (Pulmotest Go- dart). Dig erhaltenen Volumina wurden auf atmo- sphi~rischen Druck, 37°C und Wasserdampfs~ttigung korrigiert (BTPS). Die Bestimmung des funktionellen ~esidualvolumens gesehah nach ME~E~LY und KALT- REIDER; alS Testgas wurde Helium verwandt. Alle Messungen wurden bei halbtiegender Stellung vor- genommen. Die Berechnung der Sollwerte erfolgte nach der Formel y o n BALDWIN, COUR~'AxN'D u n d gtCSA~DS. Ein ,,air trapping" wurde nur bewertet, wenn die Versehiebung in die Inspirationslage mehr

als 300 ml betrug, da erfahrungsgem~B kleinere Volumver- schiebungen sehr hiiufig and inkonstant sind. Die Ermittlung des Atemgrenzwertes wurde nach MSgliehkeit bei einer Atem- frequenz zwisehen 40 and 60 pro Minute ausgefiihI~ (BOssIER, Bii~n~Ass und WIESISGE~). Die Auswertung erfolgte tiber einen Zeitraum yon 20 sec, da dann die Verschiebung exakt gemessen werden konnte. Ats Versehiebung wurde der Unter- sehied der Ausatmungslage zwischen guheatmung und maxi- maler Ventilation bewertet (Abb. 1). Der Atemzeitquotient wurde in iiblieher Weise als Mittelwe~ yon mindestens 3 Atem- ziigen bestimmt. Eventuell vorhandene apnoisehe ]?ansen am Ende der In- oder Exspiration wurden nicht beriicksichtigt. Die Ermittlung des Atemzeitquotienten beim Atemgrenzwert erfolgte im letzten Tell der Messung.

Ausgewertet wurden insgesamt 108 Spirogramme yon Pa- tienten im Alter yon 17=-=-70 Jahren; und zwar 38 Patienten ohne Anzeichen einer VentilationsstSrung (Lungengesunde), 44 mit einer obstruktiven und 21 mit einer restriktiven Atmungsbehinderung. Flint Patienten mit einem deutlichen Emphysem (t~esidualvolumen mehr als 40 % der Vitalkapazi- tat) wiesen keine Erschwerung der Ausatmung auf. Die Auf- gliederung in diese 4 Gruppen geschah unter Bertieksiehtigung klinischer, rSntge~ologischer and spirometrischer Daten.

Ergebnisse Eingangs wurden als zusi~tzliehe Symptome einer

exspiratorisehen Atmungsbehinderung unter anderem die Verschiebung der Atemlage in die Inspiration bei der Ermitt lung der Vitalkapaziti~t (,,air t rapping") und des Atemgrenzwertes genannt. Bei der Aufteilung in die oben genannten 4 Gruppen fand sieh in unserem Untersuchungsgut folgendes Verhalten.

Lungengesunde. Unter unseren 38 Beobachtungen war in 30 Fi~llen lcein ,,air t rapping" nachzuweisen,

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Jg. 37, Heft 1 ~c[. KLEINSOIIG und K. KOeHSIEK: Differenzierung obstruktiver und restriktiver Ventilationsst6rungen 37 1. Januur 1959

bei 8 Patienten, d.h. in etwa 20% der Fglle war es vorhanden. Die Hglfte davon war fiber 55 Jahre, die anderen zwisehen 40 und 55 Jahren alt. Bei der Er- mittlung des Atemgrenzwertes kam es 29mal zu einer Versehiebung der Atemlage naeh oben, 4real blieb sie unvergndert und 5mal atmete der Patient unter Zu- hilfenahme der exspiratorischen t~eserve. Einen {Jber- bliek der mittleren Versehiebung gibt die Tabelle 1.

T~belle 1. Mittlere Verschiebung der Atemlage w~ihrend des Atemgrenzwe~es in Abh~ingigkeit vom Alter. Vergleich yon Lungengesunden und Patienten mit obstruktiver Ventilations-

st6rung

Lungengesunde (n = 38) . .

Patient mi~ obstruktiver Ventilationsst6rung (n = ~4) . . . . . . . .

unter 40 Jahren

64 ml n = 8

Alter

,.tO Jahre his mehr als 55 J~hre 55 Jahre

512ml 639ml n = I 7 n=13

1059ml 752m1 n = ! 5 n=29

Wi~hrend der Bestimmung des Atemgrenzwertes kam es zu einer deutliehen Verkfirzung der exspiratorisehen Atemphase. Im Mittel vergnderte sich der Atemzeit- quotient yon 1 : 1,35 in t~uhe auf 1 : 0,99 bei foreierter Atmung.

Patient mit Emphysem ohne obstruDtive Ventilations- stdrung. Dem Verhalten Lungengesunder entsprieht weitgehend das der Patienten mit einem I~esidual- vohmen yon fiber 40 % der Totalkapazitgt, bei denen naeh dem Ausfall des Tiffeneau-Testes und des Atem- grenzwertes keine Behinderung der Ausatmung anzu- nehmen war.

Patient mit einer obstruktiven Ventitationsstdrung. Diese Gruppe uInfat3t 44 Patienten. Bei 10 yon ihnen wurde ein ,,air trapping" vermiBt ; d&gegen liel3 es sieh in 34 Fgllen, d.h. bei etwa 80 % naehweisen. Bei der Messung des Atemgrenzwertes kam es fast stets zu einer Hebung der Atemlage in die Inspiration; sie wurde nur einmaI nieht beobaehtet. Wie Tabelle 1 zeigt, nimmt die Verschiebung der Atemlage mit zu- nehmendem Alter ab. Sie betrggt bei Patienten unter 55 Jahren im Mittel 1050 ml, bei Patienten fiber 55 Jahre im Mittel 752 ml. Ein entspreehendes Verhalten zeigt die inspiratorische Kapazitgt. Sie liegt bei Patienten unter 55 Jahren im Durchsehnitt bei 2770 ml, bei Pa- tienten fiber 55 Jahre im Durehsehnitt bei 2365 ml.

Es erhob sich die Frage, ob Korrelationen zwischen anderen Kriterien einer obstruktiven VentilationsstS- rung - - Einsehr/~nkung des Tiffeneau-Testes bzw. des Atemgrenzwertes - - und der Versehiebung der Atem- lage bestehen. Aus Abb. 2 geht hervor, dab bei einer mgt~igen Verminderung des Tiffeneau-Testes eine we- niger starke Versehiebung der Atemlage resultiert, wiihrend bei deutlieher reduziertem AtemstoB naeh T~:FE?C~atr die Versehiebung in die Inspirationsstel- lung fast 50 % stgrker ist. Eine mittelsehwere und eine sehwere Herabset, zung des Tiffenean-Tests zeigt eine gleieh starke Versehiebung der Atemlage wghrend der Ermittlung des Atemgrenzwertes. Beziehungen zwi- sehen der Einsehrgnkung des Atemgrenzwertes einer- seit~ und der Versehiebung der Atemlage bei seiner Bestimmnng andererseits bestehen r,:ieht.

Setzt man die Versehiebung der Atemlage beim Atemgrenzwert zur GrSl~e des funktionellen I~esidual-

volumens bzw. zum prozentualen Anteil der I~esiduaI- luft an der Totalkapazitgt in Beziehung, so ergibt sich folgendes Bild (Abb. 3): Mit Anwaehsen des funktio- nellen Residualvotumens und des Residualvolumens wird die Hebung der Atemlage geringer.

Wie bei den Lungengesunden nimmt aueh hier der Atemzeitquotient bei einer foreierten Atemleistung

~ l 00~

805

~Ouo .. -

TI T I _ T T T >SO 3y-50 <35 %

77f, fene~7o-~.2/

1

I l T T T >#0 q0-#0 <q#

A#I#'(% des ,go#s) Abb. 2. Versehiebung der AtemIage w~hrend des Atemgrenzwertes bei Patienten mit obstruktiver VentilationsstSrung in Abh~iagigkeit yore Tiffenau-Test (gewertet uls prozentua]er Anteil an der ¥italkapazit~it bei

forcierter Exspiration in der ersten Sekunde) umt Atemgrenzwert

deutlieh ab, wenn aueh absolut und relativ weniger stark (Tabelle 2).

Patienten mit restrilctiven Ventilations~tdrungen. Bei Patienten mit einer Behinderung der Einatmung fehlt in der gegel die Erseheinung eines ,,air trapping" w~hrend der Messung der Vitalkapazit~t. Immerhin finder sieh dieses Symptom unter 21 Beobaehtungen

ra~ I - - ~ 1206

E

~, 7 00C

.~% 800-

600

400 /T r T T T T r ~

~3Y 35-~£ > ¢5 <3 3- ~ > ¢ n°e, rldUCe/Yo/. {% d [K) Funk/. Jfeg/duo'Ivol [1,)

Abb. 3. Verschiebung der A~emlage wiihrend des Ateragrenzwertes bei Patienten mit obstruktiver Ventitutionsst6rung in Abh~ingigkeit yore

Residualvolumen bzw. funktionellen Residua,lvolumen

3real, ohne dab dabei/iltere Personen bevorzugt wiiren. Aueh die ErhSbung der Atemlage bei der Messung des Atemgrenzwertes ist keineswegs selten anzutreffen. Sie finder sieh in 16 yon 21 F~llen; jedoeh ist sie deutlieh sehw~eher als in den anderen Gruppen. Dabei li~l~t sieh eine Attersabhi*ngigkeit naehweisen. Die Patienten, die eine Versehiebung yon fiber 300 ml (im Dureh- sehnitt 510 ml) zeigen, sind im Mittel 47,5 Jahre, die, bei denen die Atemlage weniger angehoben wird (ira Durehsehnitt 105 ml) sind im ~{ittel 32 Jahre air. Der Atemzeitquotient nimmt bei den restriktiven Ventita- tionsstSrungen st£rker als bei den Lungengesunden und den Patienten mit obstruktiver Atmungsbehinde- rung ab (Tabelle 2).

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38 tI. K L ~ s o a a und K. Koe~smK: Differenzierung obstruktiver and restrik~iver Ventilationss~Srungen Knnisohe Wochensohrif$

Das unterschiedhche Verhalten obstruktiver und restriktiver Ventilationsst6rung ist in Abb. 4 und 5 gegen/ibergestellt. Abb. 4 zeigt Mar, dab die restrik- riven Ventil&tionsstSrungen durch eine mehr oder minder starke Einschr~nkung des Atemgrenzwertes

%

e e e

×

x

×x x x x

x k

: ' . : .

0 10 ~0 30 qo 50 dgV(°lo des &~is)

Ix ×

x x

x x

°x ×

e

r L 60 70 80

Abb. 4. Unterschiedliche Korreta~ion zwischen Ver~nderungen des Atem- grenzwertes und des Tiffenau-Tests (gewertet als prozentualer Anteil un der Vitalkapazit~t bei forcierter Exspiration in der ersten 8ekunde) bei

restriktiven ( x ) und obstruktiven ( • ) VentilationsstSrungen

bei normalem AusfalI des Tiffeneau-Tests eharakteri- siert sind. Dagegen sind bei obstruktiven Ventila- tionsst6rungen beide Werte der forcierten Atmung in

Ahnlich ]iegen die etwa gleiehem MaBe reduziert.

100

x

26

-300

x ..Nx

• o! • i • ,

• * ~ "4":.'.

Q

O I

+300 ÷$0g +900 v1200 +]GgO +7800 ~Psch/'ebun¢ ~P ,Item~aye ~/m A~,~l / ~ I.

Abb. 5. Beziehungen zwischen der Verschiebung der Atemlage beim Atemgrenzwert und Tiffeneau-Test (gewertet als prozentualer Anteil an der Vitalkap~zitfit bei iorcierter Exspi~ation in der ersten Sekunde).

Patienten mit ~estriktiver Ventilationsst6rung: x ; Patienten mit obstruktiver Ventilationsstr6ung: •

Tabelle 2. Atemzeitquotlent bei normaler und [arcierter Atmung

Lungengesunde (n = 38) . . Obstruktive Ventilations-

st6rungen (n=44) . . . Restruktive Vent, fla£ions-

st6rungen (n :21) . . .

Atemzeitquotien~

I Ituhe 1 beim AGW

1:1,35 i 1:0,99

1 : 1,67 ] : 1,37

1 : 1,52 1 : 1,05

Abnahme der Exspi-

rations- dauer ia %

--27%

--18%

--31%

Verhgltnisse, wenn man die Vergnderungen des Tif- feneau-Tests und die Versehiebung der Atemlage bei der Ermittlung des Atemgrenzwertes in Beziehung

setzt (Abb. 5). Wie man sieht, zeiehnen sich die ob- struktiven VentilationsstSrungen durch eine wesent. lieh stgrkere Anhebung der Atemla,ge aus.

Besprechung der Ergebnisse

Unsere Untersuchungen haben das Vorkommen zu- s~tzlieher Kriterien ffir die Differenzierung obstruk- tiver und restriktiver VentilationsstSrungen best~tigt. In der Gruppe der obstruktiven Atmungsbehinderung kommen ,,air trapping" - - in 80% der F~lle - - und Verschiebung der Atemlage bei der Ermittlung des Atemgrenzwertes - - in 98% der Fglle - - zur Beob- achtung. Abet aueh bei den naeh klinischen, r6ntgeno- logischen und spirometrisehen Befunden lungengesun- den Patienten konnten diese Symptome registriert werden, jedochwesentlich sel tener--ein , ,airtrapping" in 20 %, eine Anhebung der Atemlage bei der Durch- Ifihrung des Atemgrenzwertes in 75 % der F~lle. Selbst Patienten mit einer Erschwemng der Einatmung weisen eine verz6gerte Rfickkehr zur Atemmittellage naeh Bestimmung der Vitalkapazit~t (,,air trapping") und eine ErhShung der Atemlage in etwa der gleiehen H~iufigkeit wie Lungengesunde auf. Immerhin dfirften diese Ph~nomene, wenn sie sti~rker ausgepr~gt sind, eine Differenzierung der beiden Ventilationsst6rungen erleiehtern. Dabei bleibt aber die Abhi~ngigkeit veto Alter zu berfieksichtigen. Sowohl die Patienten mit einer restriktiven Erschwerung der Atmung als aueh die Lungengesunden zeigen mit zunehmendem Alter eine starker werdende Anhebung der Atemlage wiih- rend einer willkfirlichen maximMen Ventilation. Diese ist allerdings weniger stark als bei obstruktiven Ven- tilationsstSrungen ausgepri~gt. Geringe Untersehiede zwisehen den genannten Gruppen l~gt aueh die Dif- ferenz zwisehen dem in t~uhe und w/ihrend des Atem- grenzwertes gemessenen Atemzeitquotienten erkennen. Generell kommt es bei foreierter Atmung zu einer Ver- kiirzung der Exspirationsphase. Diese ist erwarttmgs- gem~13 bei den restriktiven Formen besonders deutlieh. Aus der Verkfirzung der Exspirationsphase bei maxi- mal &ngestrengter Atmung geht hervor, dab such der Patient mit obstruktiver Ventil~tionsstSrung in Ruhe nieht alle geserven der Ausatmungsmuskulatnr ein- setzt, sondern vorwiegend auf die Nutzung der bei der Einatmung dutch Anspa.nnung der elastisehen Ele- mente gespeieherten kinetischen Energie zm~ickgreift. Insgesamt reiehen die vorgefundenen Untersehiede zwischen ruhiger und forcierter Atmung aber nicht aus, nm im Einzelfall qualitative oder gar quantita- tive Aussagen fiber Art oder Schwere der vorliegenden Ventilationsst6rung zu machen.

Zu bespreehen bleibt die t~rage, ob quantitative Be- ziehungen zwischen dem Gra~t der Versehiebung der Atemlage beim Atemgrenzwert und anderen spiro- metrisch gewonnenen Daten bestehen. Die Sehwere einer obstruktiven Ventilationsst6rung wird im allge- meinen dureh das Ausmag der Einsehr~nkung des Tiffeneau-Testes und des Atemgrenzwertes eh~rakteri- siert. W~hrend Patienten m i t einer restriktiven Atmungsbehinderung bei normalem AusfMl des Tif- feneau-Tests keine oder nnr eine geringe Versehiebung der Atemlage beim Atemgrenzwert zeigen, wird bei F~llen mit einer Obstrnktion der Atemwege mit zu- nehmender Einschr~nkung des Tiffeneau-Tests zu- n~ehst a, ueh eine weitere Versehiebung der Ateml~ge bei Durehff ihrungdes Atemgrenzwertes beobaehtet

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Jg. 37, ]~eft i T. PFLEIDEt%Et~, P. OTTO und W. HA~DE~e: Zur Bestimmung des KMiumspiegels im Btu~plasma 39 i. Januar 1959

(Abb. 2, vgl. aueh Abb. 5). Naeh unseren Ergebnissen kann angenommen werden, daft eine Anhebung der Atemlage bei der Bestimmung des Atemgrenzwertes yon sonst Ms restriktiv imponierenden Ventilations- st6rungen fiber 500 ml mit einer gewissen Wahrsehein- liehkeit eine obstruktive Begleitkomponente naeh- weist. Beim Atemgrenzwert der Patienten mit obstruk- river Ventilationsst6rung bestehen dagegen keinerlei Beziehungen zwisehen dem Grad seiner Verminderung und der Versehiebung seiner Atemlage.

Eine strengere Korrelation finder sich zwischen der GrSfte des funktionellen l%esiduMvolumens bzw. des prozentualen Anteils des I~esiduMvolmnens an der Totalkapaziti~t und der Verschiebung der Atemlage bei forcierten Atemleistungen. Mit ansteigendem l~e- siduMvolumen nimmt die Hebung der Atemlage in die Inspiration ab (Abb. 3). Das gleiehe gilt ffir das funk- tionelle ResiduMvolumen.

Aus den vorstehenden Ergebnissen geht hervor, dM~ mehrere Faktoren ffir die Anhebung der Atemlage beim Atemgrenzwert verantwortlich zu maehen sin& Einmal weieht aueh der Lungengesunde bei kfinsttieher Stenosierung der Ausatmung in die Inspirationsstel- lung aus (S:tEBEC~:; 3/IOO~E und B ~ c n ~ ; B~TTOaF und Fo~asc~]~CH ; B~ss ; GOTH~, H ~ und K~,E~NSOttG ; U.a.). Dieses Ph~inomen ist iibereinstimmend als zweekm~i.Biger Kompensationsversue~ angesehen wor- den. Dureh die Einstellung auf ein erh6htes funktio- nelles l%esidualvolumen wird infolge der Anspannung der elastischen Elemente zwangslgufig die iJberwin- dung der Obstruktion in der Ausatemphase erleichtert. Auch die Kontraktionskraft der Exspirationsmnsku- latur ist dutch ihre sti~rkere ])ehnung vermehrt. AJ't- dererseits sind dem Ausweichen in die Inspiration dureh das Fassungsverm6gen des Brustkorbs Grenzen gesetzt. Diese Tatsache spiegelt sieh in unseren Be- funden wider, wonaeh mit Anwaehsen des funktio- nellen I~esiduatvolumens die Verschiebung der Atem- lage beim Atemgrenzwert geringer wird. Bei gleich starker obstruktiver Atmungsbehinderung ist die Er- h6hung der Atemlage bei maximMer I-Iyperventitation ausgepr~gter, wenn das funktionelle t%esiduMvotumen klein ist, w~hrend eine h6here Ausgaugslage nur noeh eine geringere Hebung der Atemlage erlaubt. Das heiBt aber, dag die Gr613e der Verschiebung der Atem- lage bei foreierter Atmung keine Rficksehlfisse auf die Schwere einer obstruktiven Ventilationsst6rung ge- starter.

Z~sammen/as8ung. I. An Hand der Auswertung yon i08 Spirogrammen wurde der Versuch unter- nomlnen, zus~ttzliehe I~riterien fiir die qualitative nnd quantitative Differenzierung obstruktiver und restrik- tiver VentilationsstSrtmgen zu finden. Bei den in 4 Gruppen eingeteilten Patienten - - Lungengesunde, Patienten mit Emphysem ohne nachweisbare At- mungsbehinderung und Patienten mit obstruktiver bzw. restriktiver VentilationsstSrung - - wurden foI-

gende Symptome ausgewertet: 1. ,,air trapping" (stufenweise Rfickkehr zur Ausgangslage) bei der Bestimmung der VitMkapazit~t, 2. Versehiebung der Atemlage bei der Ermittlung des Atemgrenzwertes, 3. Ver~nderungen des Atemzeitquotienten bei for- cierten Atemleistungen gegentiber I~uhe.

2. Eine geringe Verz6gerung der l%fickkehr zur Atemmittellage bei der Bestimmung der VitMkapazi- t~t ist sehr hS~ufig und inkonstant. Wertet man als ,,air trapping" nut Verschiebungen tibet" 300 ml, so ist dieses Phanomen bei obstruktiven Ventilations- st6rungen in 80 % der F~Ile, bei Lungengesunden bzw. Patienten mit restriktiver Ventilationsst6rung in 20 % bzw. 15% der Fglle vorhanden. Quantitative Bezie- hungen zur Sehwere der Atmungsbehinderung be- stehen nicht.

3. Die Hebung der Atemlage in die Inspiration wird wi~hrend der Ausffihrung des Atemgrenzwertes in allen Gruppen relativ oft beobaehtet; sie ist naeh tt/~ufig- keit und Sti~rke deutlich Mtersabh~ngig. Bei obstruk- riven VentitationsstSrungen ist sie fast stets vorhan- den (98% der Patienten), zeigt jedoeh Iceine quantita- tive Korrelation zur Sehwere der 0bstruktion. Bei restriktiven Ventilationsst6rungen mit stgrkeren Ver- sehiebungen (fiber 500 ml in die Inspirationsstetlung) mut3 eine obstruktive BegMtkomponente erwogen werden. Ferner konnte naehgewiesen werden, dab bei obstruktiven Ventilationsst6rungen mit anwaehsen- dem funktionellen I~esidualvolumen die Anhebung der Atemlage w~thrend des Atemgrenzwertes geringer wird.

4. Der Atemzeitquotient nimmt bei foreierten Atemleistungen gegentiber I%uhe s~ets ab, am st~rksten bei restriktiven Ventilationsst6rungen. Die gefun- denen Untersehiede zwisehen den einzelnen Gruppen sind aber zu klein, um eine Differenzierung der ver- sehiedenen VentilationsstSrungen zu erm6gliehen.

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ZUR BESTIMMUNG DES KALIUMSPIEGELS IM BLUTPLASMA Von

Ttt:EODOt¢ PFL~II)EI%EI%~ PETIt]t% OTTO und WOLFGANG I~At~D:EGG Aus dem Physiologischen Institut der lJniversit~it Heidelberg (Direktor: Prof. Dr. H2~NS SCI{AEleEt~)

Bei derWeiterfiihrung vonUntersuchungen fiber die des Elektrolytstoffwechsels 5. Dabei fiet uns aui, dag Ursache der relativ hohen Toxicitat yon Heparinoiden der Kaliumgehalt im Plasma, dessen Gerinnbarkeit beim Hund a beobachteten wir auch Ver/inderungen durch g-Iteparin oder Heparinoide aufgehoben war,