Endexspiratorisches Lungenvolumen

Qualitätssicherung von Dr. med. Nonnenmacher am 13. November 2016
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Das endexspiratorische Lungenvolumen ist der Lungenrauminhalt nach normalem Ausatmen und entspricht der Summe aus exspiratorischem Reservevolumen und Residualvolumen. Ein gesunder Mensch bringt es im Durchschnitt auf Werte von rund 2,7 Litern. Verschiedene Lungenerkrankungen können das Volumen pathologisch verringern oder erhöhen.

Inhaltsverzeichnis

Was ist das endexspiratorische Lungenvolumen?

Die Lungenvolumina sind die verschiedenen Rauminhalte der Lungen. Die Atemluft nimmt diese in den verschiedenen Schritten der Atmung ein. Die Lungenvolumina spielen sowohl für die Inspiration als auch die Exspiration eine Rolle und unterscheiden sich beim Einatmen von denen während des Ausatmens. Kombinationen aus einzelnen Lungenvolumina werden als Lungenkapazitäten verstanden.

Das endexspiratorische Lungenvolumen ist der Rauminhalt, den die Lungen nach einer normalen Expiration aufweisen. Es wird auch als funktionelle Residualkapazität bezeichnet und entspricht damit dem Gasvolumen, das nach dem Ausatmen in den Lungen verbleibt.

Andere Lungenvolumen sind das inspiratorische Reservevolumen, das Atemzugvolumen, das exspiratorische Reservevolumen und das Residualvolumen.

Mit den Lungenvolumina und sämtlichen Erkrankungen der Lungen beschäftigt sich vorwiegend die Pneumologie.

Funktion & Aufgabe

Die paarig angelegte Lunge dient luftatmenden Wirbeltieren zur Atmung. Die Leistungsfähigkeit des Atemprozesses wird Lungenvolumen genannt. Damit beschreiben die einzelnen Lungenvolumina die Effizienz, mit der die Lunge Sauerstoff aufnimmt und Kohlendioxid ausscheidet.

Bei der Inspiration wird Luft durch aktives Atmen und die damit zusammenhängende Kontraktion der Atemmuskulatur in die Lunge gesogen. Beim Einatmen füllt sich nur ein Bruchteil des maximalen Lungenvolumens, der durch Anstrengung ausgeweitet werden kann.

Bei der Exspiration tritt Atemluft aus den Lungen aus, indem sich das Zwerchfell und der Brustkorb entspannen. Bei der Exspiration wird die Lunge nur teilweise von Atemgas geleert und ein Gasvolumen bleibt zurück. Dieses Volumen ist das endexspiratorische Lungenvolumen. Dieses Volumen ist also für die Atmung relevant und spielt in erster Linie in Form der funktionellen Residualkapazität eine Rolle.

Die Lungenvolumina sind die verschiedenen Rauminhalte der Lungen. Die Atemluft nimmt diese in den verschiedenen Schritten der Atmung ein.

Der Rauminhalt ergibt sich durch die Summe des Residualvolumens und des exspiratorischen Reservevolumens. Das Residualvolumen ist das Gasvolumen, das nach der maximalen Exspiration in den Lungen zurückbleibt und sich wegen physikalischer Zusammenhängen nicht ausatmen lässt. Bei einer gesunden Lunge beträgt dieser Wert 1,5 Liter. Das exspiratorische Reservevolumen entspricht dagegen dem Lungenvolumen, das sich bei forcierter Atmung nach einer normalen Exspiration zusätzlich ausatmen lässt. Durchschnittlich beläuft es sich für einen gesunden Menschen auf 1,2 Liter. Als Summe aus dem exspiratorischen Reservevolumen und dem Residualvolumen beträgt das endexspiratorische Lungenvolumen einer gesunden Lunge demnach um die 2,7 Liter.

Diese funktionelle Residualkapazität spielt vorwiegend für die Lungenfunktionsdiagnostik eine Rolle. Der Wert lässt sich zum Beispiel mit Verfahren wie der Heliumverdünnungsmethode bestimmen. Bei dieser Testmethode öffnet der Arzt eine Heliumgaszufuhr, die dem Patienten nach der normalen Exspiration zugeführt wird. Wenn er atmet, durchmischt er damit das Lungenvolumen der funktionellen Residualkapazität mit der Umgebungsluft, die er einatmet. Damit stellt sich eine Pufferfunktion ein, die Schwankungen im Sauerstoffpartialdruck zwischen den Atmungsschritten der Inspiration und der Exspiration nivellieren kann. Somit sinkt der Sauerstoffpartialdruck in den Alveolen der Lungen. Der CO2-Partialdruck steigt über den der Frischluft an.

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Krankheiten & Beschwerden

Die Lungenvolumina nehmen im Rahmen verschiedener Erkrankungen pathologische Werte an. Bei Asthma ist das Lungenvolumen zum Beispiel stark beeinträchtigt und benötigt medizinische Wirkstoffe, um seine Effizienz zu erhöhen.

Das endexspiratorische Lungenvolumen verändert sich vor allem bei obstruktiven Lungenerkrankungen. Krankheiten aus dieser Gruppe erschweren durch eine Verlegung oder Verengung der Atemwege das Ausatmen. Die Atmung läuft dadurch langsamer und in der Lunge kommt es zu Überblähungen.

Ein zu geringes endexspiratorisches Lungenvolumen ruft einen endexspiratorischen Verschluss der kleinen Atemwege hervor. Die nachgeschalteten Alveolen können so schlimmstenfalls kollabieren. Durch positiv endexspiratorischen Druck lässt sich die Atemschleife wieder normalisieren.

Manchmal sind die Lungenvolumina allerdings nicht etwa durch tatsächliche Funktionseinbußen der Lungen verringert, sondern durch Verkrümmungen der Wirbelsäule. Ein erhöhtes endexspiratorisches Lungenvolumen kann auf eine Obstruktion der Lungen hinweisen. Zusätzliche Beatmung könnte bei einem solchen Umstand kontraproduktiv sein.

Interstitielle Lungenerkrankungen haben gegenteilige Auswirkungen auf das endexspiratorische Lungenvolumen. Sie rufen ein respiratorisches Versagen der Lungen hervor und verringern so das endexspiratorische Lungenvolumen.

Die Lungenfunktionsdiagnostik dient in der Pneumologie der Einschätzung von pathologischen Lungenvolumina. Auch auf der Intensivstation spielen die Lungenvolumina eine Rolle, da hier über eventuelle Beatmungsschritte entschieden werden muss. Durch eine Spirometrie oder eine Bodyplethysmographie lassen sich die kleine und große Lungenfunktion überprüfen. Die Spirometrie misst die Lungenvolumen und die Geschwindigkeit der Atmungsaktivität und kann so der Beurteilung der ganzen Lungenfunktion dienen.

Um die Lungenvolumina selbstständig zu testen, gibt es unterschiedliche Möglichkeiten, die allerdings nicht besonders genau sind. Eine dieser Möglichkeiten ist der Kerzentest, bei dem eine brennende Kerze etwa einen Meter von der Testperson entfernt aufgestellt wird. Wer die Kerze aus dieser Entfernung ausblasen kann, besitzt ein hervorragendes Lungenvolumen. Eine zweite Testmöglichkeit für den privaten Bereich ist der Ballontest, bei dem die Testperson einmalig in einen Luftballon pustet. Der Füllstand des Ballons gibt vor allem Hinweise auf die exspiratorische Vitalkapazität, die für die einzelnen Volumina der Lungen ein Indikator sein kann.

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