Der Zusammenhang zwischen dem aktuellen Lungenvolumen und dem Strömungswiderstand in den Atemwegen bei gesunden Versuchspersonen und bei Patienten mit chronisch obstruktiver Atemwegserkrankung

Summary

Measurements in 22 healthy subjects and in 24 patients with chronic obstructive airway disease have shown that the volume/flow relationship is more marked by different between healthy persons and patients under forced respiration than under normal breathing conditions. Following the oesophagus pressure, we can divide the expiration between pressure-dependent and -independent. The airway resistance increases sharply during expiration in healthy persons at vital capacity values below 30%. In patients with chronic obstructive airway disease, critical volume increases with increasing airway resistance and becomes increasingly fainter.

The relationship between the lung volume and airway resistance in healthy persons and in patients with chronic obstructive airway disease shows characteristic similarities. Experiments with a bronchodilator (anticholinergicum) show that the volume/airway resistance curve is also influenced by the tones of the muscles of the bronchi. All our experiments show that airway resistance depends on the tones of the muscles of the bronchi, on intraalvcolar and intrapleural pressures, on the volume of the lung, the elasticity of the lung and on the air flow. These values are in equilibrium: a change in any one of these factors will influence airway resistance. An increase in intrathoracic gas volume and in total capacity is absolutely necessary for the ventilation of the alveolar space in patients with chronic obstructive bronchitis. This possibility for compensation has a clearly recognizable limit in patients with obstructive airway disease.

Zusammenfassung

Bei 22 Gesunden und 24 Patienten mit chronisch obstruktiver Atemwegserkrankung wurde der Zusammenhang zwischen dem aktuellen Lungenvolumen und dem Luftwegwiderstand über den ganzen Bereich der Vitalkapazität sowohl bei langsmaer wie bei forcierter In- und Exspiration untersucht. Gleichzeitig wurden die jeweiligen Oesophagus-und Alveolardrucke sowie die Strömungen gemessen.

Das Verhalten der Strömung ist bei Patienten unter forcierter Atmung deutlicher vom Strömungsverhalten der Gesunden unterschieden als bei Normalatmung. Der druckabhängige Teil der Exspiration wird von einem Teil gefolgt, der nach den Oesophagusdrucken druckunabhängig erscheint.

Bei Gesunden steigen die Strömungswiderstände erst deutlich an, wenn die kritische Volumengrenze von 30% der Vitalkapazität unterschritten wird. In diesem Bereich werden auch die Oesophagusdrucke positiv.

Bei Patienten mit obstruktiver Atemwegserkrankung verschiebt sich mit steigendem StrÖmungswiderstand in den Atemwegen diese Grenze in immer höhere Bereiche der Vitalkapazität und wird immer weniger deutlich vom Oesophagusdruck abhängig.

Die Beziehungen zwischen aktuellem Lungenvolumen und Strömungswiderstand in den Atemwegen zeigen bei Gesunden und Patienten mit chronisch obstruktiver Atemwegserkrankung prinzipielle Ähnlichkeiten. Die Versuche mit einem Bronchodilatator aus der Anticholinergicagruppe haben gezeigt, daß die Lage der Volumen/Strömungswiderstandskurve vom Bronchialmuskeltonus mitbestimmt wird. Alle Ergebnisse lassen den Schluß zu, daß der Strömungswiderstand in den Atemwegen vom Bronchialmuskeltonus, Alveolardruck und Intrapleuraldruck, Lungenvolumen, Lungenelastizität und von der Stärke der Strömung abhängt. Während der Atemphasen besteht zwischen diesen Faktoren ein Gleichgewicht. Die Änderung jeder Einzelkomponente wird die Strömungswiderstände beeinflussen.

Die Vergrößerung des intrathorakalen Gasvolumens wie der Totalkapazität ist bei Patienten mit obstruktiver Atemwegserkrankung eine unabdingbare Voraussetzung für die Ventilierbarkeit des Alveolarraumes.

Dieser Kompensationsfähigkeit sind bei schwerer Atemwegsobstruktion aber Grenzen gesetzt.