Inspiratorische Kapazität und atemmechanische Limitation infolge Dyspnoe bei Patienten mit COPD

1 O'Donnell DE, Guenette JA, Maltais F, Webb KA. Decline of resting inspiratory capacity in COPD: the impact on breathing pattern, dyspnea and ventilatory capacity during exercise. Chest. 2011 Aug 18. [Epub ahead of print]

Die Leistungsfähigkeit bei Patienten mit COPD wird erheblich durch die gestörte Atemmechanik und der damit verbundenen Dyspnoe-Symptomatik beeinflusst.

In einer aktuellen Studie sollte überprüft werden, in welchem Maße die inspiratorische Kapazität (IC) die Leistungsfähigkeit bei Patienten mit verschiedenen Schweregraden einer COPD beeinflusst. Unter konstanter Belastung entwickelt sich eine Überblähung (Hyperinflation) und limitiert damit bei steigendem Atemminutenvolumen die Zunahme des Tidalvolumens, so dass nur noch die Atemfrequenz gesteigert werden kann. Nach Einteilung des untersuchten Patientenguts in verschiedene Schweregrade sollte der Einfluss von Sekundenkapazität und inspiratorischer Kapazität (IC) untersucht werden. Die Hypothese war, dass bei zunehmendem Schweregrad der Erkrankung mit abnehmender inspiratorischer Kapazität weniger Tidalvolumen mobilisiert werden kann. Die dabei auftretende kritische Einschränkung dürfte dabei zu vermehrter Dyspnoe führen.

Methodik: Es wurden insgesamt 427 Patienten mit COPD rekrutiert. Die Patienten wurden ausgewählt, wenn die FEV1 < 65% und die FRC > 120% des Solls lag. Anhand der FEV1 erfolgte die Einteilung in 4 Gruppen mit zunehmendem Schweregrad (jeweils Quartile Q1-Q4). In den Quartilen Q1 bis Q4 lag die Sekundenkapazität bei 62%, 49%, 39% und 27 % und die inspiratorische Kapazität bei 86%,81%,69% und 60% des Sollwertes. Die eigentliche Untersuchung bestand in einer konstanten Belastung (CWR) bei 75 Prozent der maximalen Leistung (Watt,max). Die Intensität der Dyspnoe wurde mit der Borg Skala (Skala 1-10), zu Beginn und zwei minütlich während der Belastung registriert. Zum selben Zeitpunkt wurde die dynamische inspiratorische Kapazität IC,dyn bestimmt und der Quotient VT/IC,dyn berechnet.

Ergebnisse: Unter Belastung stieg das Tidalvolumen bis zu einem Plateau an. Je geringer die IC in Ruhe, desto geringer war das erreichte VT. Bei etwa 75% von VT/IC,dyn steigt die Dyspnoe, gemessen mit der Borg Skala steil an, gesprochen wird von einem Inflektionspunkt (Knickpunkt). Vor diesem steilen Anstieg lag der Borg-Dyspnoe- Score bei 3,1-3,7.Die Kombination von FEV1 und IC in Ruhe erlaubte keine Vorhersage des Ausmaßes der dynamischen Hyperinflation.

 

Fazit: Sofern sich unter konstanter Belastung infolge kontinuierlicher Zunahme der FRC das Tidalvolumen auf der Flussvolumenkurve der Totalkapazität annähert, wird die Atemarbeit erheblich erhöht. Trotz erhöhtem Atemantrieb kann das Tidalvolumen nicht mehr gesteigert werden, man spricht von neuromechanischer Entkoppelung. Dieser Mechanismus führt zur subjektiv empfundenen Atemnot. Der Schweregrad der Hyperinflation unter Belastung kann durch Ruhewerte nicht vorhergesagt werden. Durch regelmäßige Registrierung des Tidalvolumens und der IC,dyn unter konstanter Belastung kann dagegen abgeschätzt werden, zu welchem Zeitpunkt der Patient aufgrund von intolerabler Luftnot die Belastung abbricht. Diese Untersuchung zeigt erneut die Bedeutung einer in regelmäßigen Intervallen durchgeführten Registrierung der Fluss-Volumen-Kurve mit gleichzeitiger Bestimmung der inspiratorischen Kapazität unter Belastung.

 


Kommentiert von: K.H. Rühle, Klnik Ambrock, Hagen