Jahrgang 35, No. 7/2009(Juli)
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 Atemwegs- und Lungenkrankheiten
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Atemmuskulatur
Editorial
C.-P. Criée und M. Schmidt
Abstract
C.-P. Criée und M. Schmidt
Atemmuskulatur
Diagnostik der Atemmuskelfunktion
H.-J. Kabitz
Abstract
H.-J. Kabitz
Abteilung Pneumologie, Universitätsklinik Freiburg
Für weite Teile der Pneumologie wie auch der Intensivmedizin kommt der Funktion der Atemmuskulatur und ihrer pathologischen Einschränkungen eine zunehmende wissenschaftliche und klinische Bedeutung zu. Die atemmuskuläre Funktionsdiagnostik (mitarbeitsabhängig/-unabhängig) erweist sich hierbei in der Quantifizierung der atemmuskulären Einschränkung und in der klinischen Verlaufskontrolle (z.B. während Atemmuskeltraining oder Beatmungstherapie) als wertvolles Werkzeug. Als Screening-Methoden dienen die mitarbeitsabhängigen, nichtinvasiven und meist wenig komplexen Tests. Bei Messwerten unterhalb des nichtpathologischen Grenzwerts sollten diese um die komplexeren, mitarbeitsunabhängigen und letztlich um die invasiven Techniken erweitert werden. Dieses Vorgehen erlaubt die Trennung des Vorliegens einer manifesten Atemmuskelschwäche gegenüber mitarbeitsbedingt falsch-niedrigen Messwerten. Isolierte Beeinträchtigungen einzelner Atemmuskeln (z.B. Zwerchfell) können einigen Messverfahren entgehen. Bei begründetem Verdacht auf das Vorliegen einer Atemmuskelschwäche sollte daher stets eine komplette Diagnostik unter Anwendung aller Untersuchungsmethoden angestrebt werden. Sämtliche Testverfahren (mitarbeitsabhängig/-unabhängig), die in der atemmuskulären Funktionsdiagnostik zum Einsatz kommen, werden in diesem Artikel aufgeführt und erläutert.Correspondence to:
Dr. med. H.-J. Kabitz
Abteilung Pneumologie
Universitätsklinik Freiburg
Killianstraße 5
D-79106 Freiburg
Email: hans-joachim.kabitz@uniklinik-freiburg.de
Atemmuskulatur
Ermüdung der Atemmuskulatur
H.-J. Kabitz
Abstract
H.-J. Kabitz
Abteilung Pneumologie, Universitätsklinik Freiburg
Die Ermüdung der Atemmuskulatur ist Gegenstand zahlreicher Forschungsbemühungen. Als praktikabelstes Arbeitsmodell gilt die belastungsinduzierte Zwerchfellermüdung, die zweifelsfrei nachgewiesen wurde. Unklar bleibt, welchem dynamischen Prozess die Zwerchfellermüdung in singulären und repetitiven Belastungsprotokollen unterliegt, zu welchem Zeitpunkt sie sich manifestiert und welche atemmuskulären Anforderungen sie hervorrufen. Die hier vorgestellten Arbeiten hatten zum Ziel, die dynamische Veränderung der Zwerchfellkraft unter singulären und repetitiven Belastungsphasen von kurzer Dauer sowie während kontrollierter Hyperventilation mit Ermittlung des Manifestationszeitpunktes der Zwerchfellermüdung in Relation zur Lastauferlegung zu untersuchen. Die Studienteilnehmer durchliefen standardisierte Belastungsprotokolle auf einem Fahrradergometer bzw. kontrollierter Hyperventilation an der Ermüdungsschwelle, gefolgt von Erholungsphasen. Es erfolgte eine kontinuierliche Aufzeichnung der spiroergometrischen Daten sowie der transdiaphragmalen Twitch Drücke (TwPdi), die den Goldstandard zur Quantifizierung der Zwerchfellkraft und Zwerchfellermüdung darstellen. Sowohl singuläre als auch repetitive Belastungsprotokolle induzierten eine Zwerchfellermüdung. Der TwPdi stieg unter Belastung und kontrollierter Hyperventilation stetig an. Unmittelbar nach Beendigung der körperlichen Belastung, nicht jedoch nach kontrollierter Hyperventilation, manifestierte sich die Zwerchfellermüdung. Der TwPdi zeigte während der Belastungsprotokolle einen engen Zusammenhang mit der Arbeitslast, der Sauerstoffaufnahme und der Dyspnoe. Mit Erhöhung der Arbeitslast kommt es bei kurzer Belastungsdauer zu einem kontinuierlichen Anstieg der Zwerchfellkraft. Unmittelbar nach – und nicht während – der Belastung manifestiert sich eine Ermüdung des Zwerchfells. Dies gilt sowohl für singuläre als auch repetitive Belastung. Die Steuerung des TwPdi während Lastauferlegung ist an ventilatorische Rückmeldungen gekoppelt, während die Zwerchfellermüdung durch nichtventilatorische Rückkopplungsmechanismen gesteuert wird. Zudem zeigt der TwPdi einen engen Zusammenhang mit zentralen Messgrößen der Spiroergometrie.Correspondence to:
Dr. med. H.-J. Kabitz
Abteilung Pneumologie
Universitätsklinik Freiburg
Killianstraße 5
D-79106 Freiburg
Email: hans-joachim.kabitz@uniklinik-freiburg.de
Atemmuskulatur
Atemmuskulatur bei COPD
W. Windisch
Abstract
W. Windisch
Abteilung Pneumologie, Universitätsklinik Freiburg
Die COPD (chronic obstructive pulmonary disease) ist als progrediente, nicht vollständig reversible Atemflusslimitation mit abnormer Entzündungsreaktion definiert, die mit unterschiedlichen extrapulmonalen Effekten einhergehen kann. Wesentlich dabei ist die multifaktoriell bedingte Einschränkung der Atemmuskulatur mit erhöhter Last bei gleichzeitig reduzierter Kraft, was zu einer erhöhten atemmuskulären Beanspruchung und schließlich zu einer Erschöpfung der Atemmuskulatur führt. Die Folge ist die ventilatorische Insuffizienz, die akut und/oder chronisch entstehen kann, und die wesentliche prognostische Bedeutung hat. Der vorliegende Artikel gibt einen Überblick über die pathophysiologischen Zusammenhänge der ventilatorischen Insuffizienz bei der COPD.Correspondence to:
Prof. Dr. med. W. Windisch
Abteilung Pneumologie
Universitätsklinik Freiburg
Killianstraße 5
D-79106 Freiburg
Email: wolfram.windisch@uniklinik-freiburg.de
Atemmuskulatur
Atemmuskulatur bei anderen internistischen Erkrankungen
W. Windisch
Abstract
W. Windisch
Abteilung Pneumologie, Universitätsklinik Freiburg
Atemantriebsstörungen, verschiedene neuromuskuläre Erkrankungen und solche mit gestörter Atemmechanik, wie die chronisch obstruktive Lungenerkrankung oder die thorakal-restriktiven Erkrankungen, stellen die Hauptursachen für eine Atempumpinsuffizienz mit Hyperkapnie dar. Daneben gibt es aber auch noch andere Erkrankungen mit Beteiligung der Atemmuskulatur, die primär nicht mit ventilatorischem Versagen einhergehen, die aber Symptome wie Dyspnoe und Einschränkungen der körperlichen Belastbarkeit bedingen können und die Prognose von intensiv- oder beatmungspflichtigen Patienten durch eine atemmuskuläre Beteiligung verschlechtern können. Als wesentliche Erkrankungen mit diesem Potential wurden in der Vergangenheit die Linksherzinsuffizienz, die pulmonalarterielle Hypertonie, der Diabetes mellitus sowie die Sarkoidose identifiziert. Der vorliegende Übersichtsartikel fasst den aktuellen Kenntnisstand bezüglich der atemmuskulären Beteiligung dieser Erkrankungen zusammen.Correspondence to:
Prof. Dr. med. W. Windisch
Abteilung Pneumologie
Universitätsklinik Freiburg
Killianstraße 5
D-79106 Freiburg
Email: wolfram.windisch@uniklinik-freiburg.de
Atemmuskulatur
Ventilator-induzierter Zwerchfellschaden (VIDD)
K. Schild
Abstract
K. Schild
Abteilung für Pneumologie und Beatmungsmedizin, Evangelisches Krankenhaus Göttingen-Weende, Bovenden-Lenglern
Maschinelle Beatmung stellt in vielen Fällen eine lebenserhaltende Maßnahme dar, nicht selten stellen sich aber auch beatmungsbedingte Schädigungen ein. Beatmungsinduzierte Schäden der Lunge stehen seit Jahren im klinischen und wissenschaftlichen Fokus. Kürzlich konnte zunächst im Tiermodell und auch am Menschen eine Beeinträchtigung der Atmungsmuskulatur, die als Ventilator-induced diaphragmatic dysfunction (VIDD) bezeichnet wird, nachgewiesen werden. Die Schädigung des Zwerchfells nimmt mit Dauer der maschinellen Beatmung zu und ist unter kontrollierter Beatmung stärker ausgeprägt als unter assistierter Beatmung. Wie am Tiermodell gezeigt werden konnte, vermögen verschiedene Mechanismen wie Zwerchfellmuskelatrophie, oxidativer Stress, strukturelle Schäden und Transformation von Muskelfasern VIDD zu induzieren. Obwohl die meisten über einen längeren Zeitraum mechanisch beatmeten Patienten eine Atmungsmuskelschwäche aufweisen, fehlt bisher die Evidenz für die Existenz einer VIDD bei kritisch kranken beatmeten Patienten. Begleit- und Grunderkrankungen (z.B. critical illness polyneuropathy), Infektionen und Medikamente führen ebenfalls zur Zwerchfelldysfunktion, so dass die Differenzierung von VIDD als Ursache für eine vorliegende Zwerchfellmuskelschwäche bei fehlenden spezifischen Messmethoden schwierig ist. Bei der Reinform einer VIDD handelt es sich somit bisher um eine Ausschlussdiagnose. Pathophysiologische Überlegungen führen zu der Annnahme, dass assistierte Beatmungsmodi, Antioxidantien und Stimulation des N. phrenicus vorbeugende Maßnahmen bzw. therapeutische Optionen darstellen könnten.Correspondence to:
Dr. med. K. Schild
Abteilung für Pneumologie und Beatmungsmedizin
Evangelisches Krankenhaus Göttingen-Weende
Pappelweg 5
D-37120 Bovenden-Lenglern
Email: Klaus.Schild@t-online.de
Atemmuskulatur
Atemmuskeltraining (Synonym: respiratory muscle training RMT – inspiratory muscle training IMT)
B. Schucher und C.-P. Criée
Abstract
B. Schucher1 und C.-P. Criée2
1Abteilung Pneumologie, Krankenhaus Großhansdorf, 2Abteilung Pneumologie, Beatmungsmedizin und Schlaflabor, Evangelisches Krankenhaus Göttingen-Weende, Bovenden-Lenglern
Atemmuskeltraining führt bei Patienten mit COPD zu einer Verminderung von Dyspnoe, Steigerung der Belastbarkeit und Verbesserung der Lebensqualität. Ähnlich positive Ergebnisse ergab eine Studie an Patienten mit thorakaler Restriktion unter Heimbeatmung. In einer Pilotstudie ohne Kontrollgruppe wurde bei Patienten mit M. Duchenne und spinaler Muskeldystrophie die Verschlechterung der Vitalkapazität aufgehalten; bisher konnte aber nicht belegt werden, ob hierdurch der Eintritt der Atemmuskelinsuffizienz verzögert wird.Correspondence to:
Prof. Dr. med. C. Criée
Abteilung Pneumologie, Beatmungsmedizin und Schlaflabor
Evangelisches Krankenhaus Göttingen-Weende
Pappelweg 5
D-37120 Bovenden-Lenglern
Email: criee@ekweende.de
Atemmuskulatur
Atemmuskulatur und nichtinvasive Beatmung
M. Dreher
Abstract
M. Dreher
Abteilung Pneumologie, Universitätsklinik Freiburg
Die nichtinvasive Beatmung ist heutzutage eine weitverbreitete Behandlungsoption zur Therapie der akuten und chronischen respiratorischen Insuffizienz. Man geht unter anderem davon aus, dass die nichtinvasive Beatmung der ermüdeten Atemmuskulatur Erholung gewährt, indem die von der Atemmuskulatur zu verrichtende Arbeit, nämlich die Ventilation der Lungen, vom Ventilator übernommen wird. Diesbezüglich gibt es eine Reihe von Studien, die in der Vergangenheit zeigen konnten, dass sich die nichtinvasive Beatmung positiv auf die Funktion der Atemmuskulatur auswirkt. Es wurden allerdings auch Studien durchgeführt, die diese positiven Effekte nicht bestätigten, und somit besteht aktuell immer noch Uneinigkeit über den Einfluss einer nichtinvasiven Beatmung auf die Atemmuskulatur bei respiratorisch insuffizienten Patienten. Neben dem klassischen Einsatz zur Therapie der respiratorischen Insuffizienz wird die nichtinvasive Beatmung auch direkt während körperlicher Belastung eingesetzt, mit dem Ziel, die Atemmuskulatur zu entlasten und so die Belastbarkeit zu steigern. Die aktuelle Literatur zum Thema “Nichtinvasive Beatmung und Atemmuskulatur” wird in diesem Artikel aufgeführt und diskutiert.Correspondence to:
Dr. med. M. Dreher
Abteilung Pneumologie
Universitätsklinik Freiburg
Killianstraße 5
D-79106 Freiburg
Email: michael.dreher@uniklinik-freiburg.de
Interview / Preisausschreibungen
