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Spirometrie

Ein Spirometer ist ein Gerät, um die Lungenfunktion zu messen, insbesondere in Zusammenhang mit Asthma und chronisch obstruktiver Lungenerkrankung (COPD).

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Was ist eine Spirometrie?

Eine Spirometrie ist eine Untersuchung, bei der vor allem zwei unterschiedliche Eigenschaften der Lunge gemessen werden:

  • die ein- und die ausgeatmete Luftmenge (das Volumen)
  • die Luftflussgeschwindigkeit beim Ausatmen (Flow).

Zusammen liefern die Messungen des Volumens und der Luftflussgeschwindigkeit sehr gute Informationen zur Funktion der Lunge und der Atemwege. Die Spirometrie wird daher auch als Lungenfunktionstest bezeichnet.

Die mit der Spirometrie durchgeführten Messungen sind relativ unabhängig von der Muskelstärke und der physischen Kondition. Daher geben sie ein gutes und objektives Bild der Lungenfunktion. Voraussetzung ist jedoch, dass die Messung korrekt durchgeführt wird und die Patient*innen gut mitarbeiten.

Die Spirometrie ist eine der wichtigsten Methoden, die zur Untersuchung der Lungenfunktion zur Verfügung stehen. Sie wird bei Asthmapatient*innen und Patient*innen mit chronisch obstruktiver Lungenerkrankung (COPD) eingesetzt, bei denen die Atemwege häufig verengt sind und der Luftfluss reduziert ist (Obstruktion).

Durchführung der Spirometrie

Für die Spirometrie wird ein Spirometer benötigt. Dabei handelt es sich um ein Gerät, das mit einem Schlauch und einem Mundstück versehen ist. Die zu untersuchende Person sitzt und nimmt das Mundstück zwischen die Lippen und verschließt diese möglichst dicht. Die Nase wird mit einer Klemme abgedichtet. Zunächst soll mehrmals ruhig ein- und ausgeatmet werden. Dann folgt ein langsames, möglichst vollständiges Ausatmen. Ist ein Plateau erreicht, atmet die untersuchte Person wieder sehr tief ein und anschließend möglichst kraftvoll und schnell wieder aus. Die einzelnen Schritte werden von einer Fachkraft genau erklärt. Es ist wichtig, dass die Patient*innen möglichst konzentriert und motiviert mitarbeitet, da sonst keine brauchbaren Daten gemessen werden können. Beim Atmen durch das Mundstück werden die Geschwindigkeit des Luftflusses und die Luftmengen (Volumina) beim Ein- und Ausatmen vom Gerät registriert. Nach der Untersuchung wird das Ergebnis ausgedruckt. Das Gerät erstellt in der Regel eine Messkurve, anhand derer die Atmung beurteilt werden kann.

Möglicherweise muss die Untersuchung mehrmals durchgeführt werden, damit die notwendigen Messergebnisse möglichst korrekt sind.

Welche Variablen werden mit der Spirometrie gemessen?

Bei einer vollständigen Spirometrie werden mehrere Variablen gemessen, vor allem aber zwei Volumenvariablen (die forcierte Vitalkapazität, FVC, und die Einsekundenkapazität, FEV1) sowie die Geschwindigkeitsmessung (Spitzenfluss = Peak Flow, PEF).

FVC

FVC ist die Abkürzung für „forcierte Vitalkapazität“. Dabei handelt es sich um das größte Volumen, das Sie ausatmen können, wenn Ihre Lungen ganz mit Luft gefüllt sind. Ein niedriger FVC-Wert deutet entweder auf eine geringe Lungenkapazität hin oder darauf, dass die Lungen sich beim Ausatmen nur unzureichend entleeren können. Die FVC ist bei einer Überblähung der Lungenbläschen meist reduziert. Auch bei einer chronischen Bronchitis oder einem Asthmaanfall kann der Wert niedrig sein. Bei einer stabilen, unkomplizierten bzw. gut behandelten Asthmaerkrankung ist der FVC-Wert hingegen üblicherweise normal.

FEV

FEV1 bedeutet „forciertes exspiriertes Volumen in einer Sekunde“, also die Menge Luft, die in der ersten Sekunde Ihres kräftigen Ausatmens aus der Lunge kommt, nachdem diese zuvor vollständig gefüllt war. Der FEV1-Wert spiegelt den Widerstand in den Atemwegen wider und ist bei einer COPD deutlich reduziert. Auch bei Asthmabeschweren kann der Wert verringert sein, während er bei Beschwerdefreiheit wieder normal sein kann. Je nachdem, um wie viel der FEV1-Wert im Vergleich zum erwarteten Wert (einer gesunden Person) reduziert ist, liegt eine leichte oder schwere Verengung (Obstruktion) der Atemwege vor.

PEF

Der PEF-Wert (Peak Expiratory Flow) gibt die Spitzengeschwindigkeit der Luft an, die Sie ausatmen. Die Messung wird direkt durchgeführt, nachdem Sie Ihre Lungen ganz mit Luft gefüllt haben. Sie atmen dann kräftig und schnell aus. Ebenso wie der FEV1-Wert spiegelt auch der PEF-Wert den Widerstand in den Atemwegen wider.

Die Messung des Peak-Flow-Wertes ist wichtig bei der täglichen Kontrolle des Asthmas. Die meisten Asthmapatient*innen erhalten ein Messgerät namens Peak-Flow-Meter, damit sie die Kontrollen regelmäßig zu Hause durchführen können (siehe auch Messung des PEF-Wertes).

FEV/FVC

Das Verhältnis zwischen FEV1 und FVC gibt an, wie groß der Anteil der FVC ist, der sich beim Entleeren der Lunge für die Dauer von einer Sekunde messen lässt. Wenn der FEV1/FVC-Wert geringer ist als der der unteren 20 % der Bevölkerung, spricht man von einer Obstruktion.

Andere Ergebnisse

Neben anderen Werten lässt sich durch eine Spirometrie auch der forcierte exspiratorische Fluss (FEF) messen, also wie stark der Atemstrom ist, wenn noch 75 %, 50 % oder 25 % der FVC in der Lunge vorhanden sind: FEF75, FEF50, FEF25.

Spirometriekurven

Aus verschiedenen Messwerten erstellen Computerprogramme spezielle Kurven der Atemfunktion, um daraus Hinweise auf die Art und den Schweregrad der Lungenkrankheit zu erhalten.

Reversibilitätstest

Bei Personen, bei denen anhand der Spirometrie eine Obstruktion festgestellt wurde, wird häufig ein sogenannter Reversibilitätstest durchgeführt. Ziel dieser Untersuchung ist es, zu überprüfen, ob eine Grunderkrankung, ganz egal, ob eine COPD oder Asthma, bleibende und irreparable Schäden an der Lunge verursacht hat und ob eine medizinische Therapie sinnvoll ist.

Nachdem eine herkömmliche Spirometrie durchgeführt wurde, erhalten Sie ein Asthmamedikament, ein sogenanntes Beta-2-Mimetikum. Das Medikament bewirkt eine Erweiterung verengter Atemwege. Nach 15 Minuten wird erneut eine Spirometrie durchgeführt. Wenn Ihre Lunge durch die Krankheit nicht bleibend geschädigt wurde und das Medikament Wirkung zeigt, sollten sich Ihre Atemwege nun deutlich erweitert haben, und das Spirometrieergebnis verbessert sich. Dies ist typisch für Asthma. Wenn die Krankheit hingegen bleibende (irreversible) Schäden verursacht hat, ist die Verbesserung nicht so markant. Ein Reversibilitätstest kann auch mit entzündungshemmenden Kortikosteroiden durchgeführt werden.

Belastungstest

Dieser Test dient z. B. dazu, um festzustellen, ob Sie an einem sogenannten Belastungsasthma leiden. Dabei wird zunächst eine herkömmliche Spirometrie durchgeführt. Danach wird nach etwa 10-minütigem Laufen oder Radfahren eine weitere Spirometrie durchgeführt. Wenn das Ergebnis der Spirometrie nach der Anstrengung schlechter ist, kann dies bedeuten, dass Sie an dieser Form von Asthma leiden.

Weitere Informationen

Autor*innen

  • Markus Plank, MSc BSc, Medizin- und Wissenschaftsjournalist, Wien
  • Susanne Meinrenken, Dr. med., Bremen