Keine Veränderung der cardiopulmonalen Messgrößen durch die Registrierung der Flussvolumenkurve unter Belastung zur Analyse der pulmonalen Leistungslimitation.

Einleitung:

Bis vor wenigen Jahren wurde zur Beurteilung der ventilatorischen Limitation der Atemgrenzwert (MVV) herangezogen. Unterschreitet die Differenz zwischen dem Atemgrenzwert und dem tatsächlich erreichten Atemminutenvolumen (Atemreserve) 15 L/min, wird von einer Limitation der Leistung durch atemmechanische Faktoren ausgegangen. Der Atemgrenzwert kann die maximale Ventilation überschätzen, unter anderem durch die bei dem Manöver höhere Atemmittellage und unphysiologisch hohe Atemfrequenz. Auch stellte sich heraus, dass die während der Belastung auftretende Erhöhung der Atemmittellage mit Zunahme des endexspiratorischen Volumens zu einer Limitation des Atemflusses führt. Man rückt deshalb immer mehr von einer alleinigen Beurteilung dieses Parameters ab.

Die Messung der Flussvolumenkurve unter Belastung gestattet eine genauere Beurteilung bei der Frage, ob eine atemmechanische Limitation vorliegt, insbesondere gelingt es mit der Bestimmung der Flussvolumenkurve die zwei wichtigsten funktionellen Mechanismen die zu einer Limitation der Belastung führen, zu quantifizieren (Lungenüberblähung und exspiratorische Flusslimitation). Bei Patienten mit COPD findet man häufig unter Belastung kurz vor dem Abbruch ein Überschreiten der maximalen Flussvolumenkurve MFVL, die in Ruhe vor Beginn der Untersuchung registriert worden ist. Dieses Verhalten wurde auch bei Patienten beobachtet, bei denen noch eine normale Atemreserve gemessen wurde.

Um eine genau Lokalisation und Positionierung der Flussvolumenkurve innerhalb der MFVL zur Bestimmung des endexspiratorischen Lungenvolumens (EELV) vornehmen zu können, sollten während der Belastung mehrere Manöver mit Ausatmung bis zum Residualvolumen und maximaler Einatmung bis zu Totalkapazität durchgeführt werden. Diese Manöver können eventuell die respiratorischen, kardiovaskulären und metabolischen Parameter beeinflussen. Es ist durchaus möglich, dass größere Variationen der Lungenvolumina und intrathorakalen Drücke die Ventilation, den Gasaustausch und den venösen Rückstrom sowie das pulmonale Blutvolumen beeinflussen können.

In einer aktuellen Untersuchungen von Bussotti et al.(2009) wurde deshalb bei Normalpersonen, COPD und Herzinsuffizienz- Patienten das Verhalten der wichtigsten ventilatorischen und kardialen Parameter mit und ohne Bestimmung der Flussvolumenkurve unter Belastung verglichen.

Methodik:

Es handelte sich um Patienten aus dem Routineprogramm mit allen Schweregraden der Erkrankung.

Nach einer Ruhephase und zwei Minuten Aufwärmphase wurde die Belastung bei den Gesunden jede Minute um 25 Watt und bei den Patienten um 10 oder 15 Watt bis zur Symptomlimitation gesteigert.

Am Tag 1 erfolgte die Basisuntersuchung, am Tag 2 wurde unter der Rampenbelastung jede Minute, am Tag 3 jede zweite Minute ein FVL-Manöver veranlasst. Das letzte Manöver wurde innerhalb 40 Sekunden nach Abbruch der Belastung durchgeführt.

Ergebnisse:

Folgende Variablen wurden genauer analysiert: Vo2max; Vemax; RRmax; maximale Leistung (Watt); HRmax; Vo2max/HRmax; Peto2max; Petco2max; Ve/Vco2; Steigung  Vo2 vs Watt; und Vo2, RR, und Watt an der anaeroben Schwelle. Die cardiopulmonalen Messgrößen sowohl an der anaeroben Schwelle als auch unter maximaler Belastung zeigten trotz Messung der Flussvolumenkurve im Abstand von einer Minute bzw. zwei Minuten keine signifikanten Unterschiede zu der Baseline-Untersuchung.

Schlussfolgerungen:

Selbst bei minütlicher Messung der Flussvolumenkurve findet man keinen Unterschied zu der Messung ohne forcierte Atemmanöver während der Belastung. Deshalb kann ohne Einschränkung die Registrierung dieser wichtigen Messgrößen zur Beurteilung der pulmonalen Leistungslimitation empfohlen werden.

Literatur:

Bussotti M, Agostoni P, Durigato A, Santoriello C, Farina S, Brusasco V, Pellegrino R.  Do maximum flow-volume loops collected during maximum exercise test alter the main cardiopulmonary parameters? Chest. 2009 Feb; 135(2):425-33.

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Kommentar 1: Rolf F. Kroidl, Stade 09.01.2010

1.  …Nach einer Ruhephase und zwei Minuten Aufwärmphase wurde die Belastung bei den Gesunden jede Minute um 25 Watt und bei den Patienten um 10 oder 15 Watt bis zur Symptomlimitation gesteigert.

Für eine valide Untersuchung streben wir eine Belastungs-Dauer von 8 – 10 Minuten an…

Steigern wir bei Patienten jede Minute 10 oder gar 15 Watt, so kommen wir auf 80 (120) bis 100 (150) Watt. 
Solche Leistungen finden wir nicht bei Patienten mit „allen“ Schweregraden, höchstens bei Pat. mit sehr „leichten“ Schweregraden. Unsere Patienten bringen mitunter gerade mal 50 – 75 Watt zustande.  

2.  …während der Belastung mehrere Manöver mit Ausatmung bis zum Residualvolumen und maximaler Einatmung bis zu Totalkapazität durchgeführt werden.

Dieses Vorgehen scheint mir problematisch. Wir lassen unsere Pat. bei den Intrabreath Manövern ja „nur“ jeweils 1 x maximal einatmen. Eine Aufforderung zur mehrfachen maximalen Ausatmung (bis RV) wäre m.E. schwer erreichbar und würde den Atemrhythmus des zu Belastenden ziemlich irritieren. 

3.  Ohnehin interferiert die FVK - Messung mit der in der Regel linearen Entwicklung der Messwerte in der 9-FG. 

Dies kann / muss man hinnehmen, wenn man eine Überblähung bzw. Flusslimitation vermutet, also z.B. bei Pat. mit Emphysem. Bei anderen Fragestellungen (z.B. Kardiale Problematik, Restriktive Ventilations- Störung, Störungen im kleinen Kreislauf u.a.) raten wir, auf die Intrabreath- Manöver eher zu verzichten.

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Kommentar 2: Dr. M. Westhiff, Hemer 10.01.2010

Aus meiner Sicht sind Ihre beiden Interpretationen richtig.

So wie ich es verstanden haben, soll die referierte Arbeit nur zeigen, dass es durch die wiederholten Atemmanöver nicht zu einer relevanten Beeinflussung der Messdaten kommt.

Die Anmerkungen von Ihnen Herr Kroidl sind aus meiner Sicht eine zusätzliche Stellungnahme zu dem Vorgehen der Untersucher. Danach sollten die Ergebnisse der Arbeit - Belastungsprotokoll und wiederholte Atemmanöver - nicht auf alle Patienten übertragen werden, speziell die von Ihnen unter 3. genannten Gruppen.

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