Rechtsherzbelastung und nächtliche Hypoxämien bei ... · 2. Chronische Bronchitis Leitsymptome...
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Ruhr-Universität Bochum Prof. Dr. med. K. Rasche Dienstort: Kliniken St. Antonius Wuppertal Zentrum für Innere Medizin Schwerpunkt Pneumologie Rechtsherzbelastung und nächtliche Hypoxämien bei chronisch – obstruktiver Lungenerkrankung Inaugural-Dissertation zur Erlangung des Doktorgrades der Medizin einer Hohen Medizinischen Fakultät der Ruhr-Universität Bochum Vorgelegt von Monika Franke aus Mülheim-Ruhr 2002
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Ruhr-Universität Bochum Prof. Dr. med. K. Rasche
Dienstort: Kliniken St. Antonius Wuppertal Zentrum für Innere Medizin Schwerpunkt Pneumologie
Rechtsherzbelastung und nächtliche Hypoxämien bei
chronisch – obstruktiver Lungenerkrankung
Inaugural-Dissertation zur Erlangung des Doktorgrades der Medizin
einer Hohen Medizinischen Fakultät der Ruhr-Universität Bochum
Vorgelegt von Monika Franke aus Mülheim-Ruhr
2002
Dekan: Prof. Dr. med. G. Muhr Referent: Prof. Dr. med. K. Rasche
Tag der mündlichen Prüfung: 29.07. 2003
INHALTSVERZEICHNIS
1. Einleitung 1
1.1 Chronisch-Obstruktive Lungenerkrankungen 1
1.2 Pathomechanismen bei COPD 4
2. Fragestellung 8
3. Patienten und Methodik
3.1. Patientenkollektiv 9
3.2. Ganzkörperplethysmographie 11
3.3. Spirometrie/ Pneumotachographie (Fluß-Volumen-Kurve) 11
3.4. Klinische Untersuchung 13
3.5. arterielle Blutgasanalyse 13
3.6. Röntgenaufnahme der Thoraxorgane 14
3.7. Elektrokardiogramm 15
3.8. Nächtliche Pulsoximetrie 17
3.9. Statistische Methoden 20
4. Ergebnisse
4.1. Patientenkollektiv und Erkrankungsverteilung 21
4.2. Lungenfunktion 24
4.3. arterielle Blutgasanalyse 25
4.4. Pulsoximetrie 26
5. Diskussion 31
6. Zusammenfassung 40
7. Abkürzungsverzeichnis 41
8. Abbildungsverzeichnis
9. Literaturverzeichnis 44
Abkürzungsverzeichnis B Bronchitis
BE chronisch-obstruktive Bronchitis und Lungenemphysem
BMI Body Mass Index
COPD chronisch-obstruktive Lungenerkrankung
E Lungenemphysem
EKG Elektrokardiogramm
FEV1 forciertes exspiratorisches Volumen in der 1. Sekunde
FEV1/IVC Tiffeneau-Index
FVC funktionelle Vitalkapazität
HF mittlere Herzfrequenz
IGV intrathorakales Gasvolumen
IVC inspiratorische Vitalkapazität
MEF50/25 maximaler exspiratorischer Fluß bei 50% bzw. bei 25%
der FVC
n Anzahl der Patienten
n.s. nicht signifikant
O2 Sauerstoff
p Irrtumswahrscheinlichkeit
PaCO2 arterieller Kohlendioxidpartialdruck
PaO2 arterieller Sauerstoffpartialdruck
REM rapid-eye-movement Schlaf
RHBZ Rechtsherzbelastungszeichen
Rt Atemwegswiderstand
SaO2 arterielle Sauerstoffsättigung
SaO2m mittlere SaO2 der Meßzeit
SaO2min minimale SaO2 der Meßzeit
t90 Zeitdauer SaO2 kleiner/gleich 90% in Prozent der Meßzeit
t85 Zeitdauer SaO2 kleiner/gleich 85% in Prozent der Meßzeit
vs versus
1.Einleitung 1.1. Obstruktive Lungenerkrankungen Unter dem Begriff der obstruktiven Lungenerkrankungen werden alle
Ventilationsstörungen zusammengefaßt, die mit einer Erhöhung der
bronchopulmonalen Strömungswiderstände bei häufig gleichzeitigem Bestehen einer
chronischen Bronchitis und/oder einem Lungenemphysem einhergehen.
Gemeinsamkeiten bestehen bei allen Erkrankungen in Hinblick auf ätiologische
Faktoren, pathogenetische Mechanismen und die klinische Symptomatik. Drei
verschieden definierte Krankheitsbilder müssen jedoch innerhalb der Gruppe der
obstruktiven Lungenerkrankungen unterschieden werden (Schultze-Werninghaus
1996):
1. Asthma bronchiale
Hierbei handelt es sich um eine Erkrankung, die durch eine Hyperreagibilität der
Atemwege gekennzeichnet ist, die auch in beschwerdefreien Intervallen nachgewiesen
werden und bei der im Gegensatz zur chronisch-obstruktiven Lungenerkrankung die
Atemwegsobstruktion völlig fehlen kann (Schultze-Werninghaus 1989). Der Grad der
Hyperreagibilität ist in Abhängigkeit von exogenen und wahrscheinlich auch
endogenen Faktoren (Virusinfekte, IgE-Synthese, allergische Entzündung der
Mukosa) variabel. Häufig besteht ein unmittelbarer Zusammenhang zwischen
Allergenexposition und Asthma. Darüber hinaus wird ein weiterer Anteil von
Anfallsauslösern, sogenannte unspezifische Reize, nur deshalb wirksam, weil
aufgrund der Hyperreagibilität eine Anfallsbereitschaft besteht (Schultze-Werninghaus
1996). Je ausgeprägter die Hyperreagibilität, desto eher bestehen auch Symptome
und umso ungünstiger ist die Prognose des Asthmas (Kelly et al 1988, Gerritsen et al
1989, Josephs et al 1990). Eine (asymptomatische) Hyperreagibilität scheint dem
Beginn eines Asthma bronchiale vorauszugehen (Hopp et al 1990).
2. Chronische Bronchitis
Leitsymptome sind hierbei Husten und Auswurf, die Erkrankung kann sowohl mit als
auch ohne Obstruktion einhergehen. Die Bezeichnung chronisch setzt das tägliche
Vorkommen beider Symptome während eines Zeitraumes von mindestens drei
aufeinanderfolgenden Monaten pro Jahr in mindestens zwei aufeinander folgenden
Jahren voraus (WHO 1961). Diese Definition gibt in ihrer bestehenden Form keinen
Hinweis darauf, ob gleichzeitig eine Obstruktion vorliegt oder nicht. Daher sollte bei
Vorliegen von erhöhten Atemwegswiderständen die Bezeichnung chronisch-
obstruktive Bronchitis vorgezogen werden.
Eine heute noch geläufige Einteilung nach klinischen Gesichtspunkten sowie
funktioneller Symptomatologie unterschied den “Bronchitis-Typ“/ “Blue Bloater“
(hypoxämische, hyperkapnische, zyanotische Patienten mit Polyglobulie) vom
“Emphysem-Typ“/ “Pink Puffer“ (hypokapnische schlanke Patienten mit starker
Dyspnoe). Da zahlreiche Mischtypen existieren, ist diese Einteilung heute nicht mehr
üblich (Schultze-Werninghaus 1996).
3. Lungenemphysem
Das Lungenemphysem wird als irreversible Erweiterung und Destruktion der
verschiedenen Anteile des Azinus distal der Bronchioli terminales der Lunge definiert.
Charakteristisch ist das erhöhte Gasvolumen in den Alveolen mit Verminderung der
alveolokapillären Oberfläche durch Destruktion der Alveolarwände. Dieses läßt sich
klinisch, röntgenologisch und funktions-analytisch nachweisen. Eine Abgrenzung des
irreversiblen diffusen Lungenemphysems vom reversiblen Volumen pulmonum auctum
ist erforderlich. Bleibt die Überblähung der Lunge trotz optimaler Behandlung bei einer
bereits bestehenden Obstruktion nachweisbar, so ist die Diagnose Lungenemphysem
wahrscheinlich.
In einem Definitionsversuch (Snider 1985) wurden folgende Erscheinungs-bilder
voneinander abgegrenzt:
- Erkrankungen mit vergrößerten Lufträumen ohne Destruktion, z.B. kongenital oder
erworben (Down-Syndrom, nach Pneumonektomie).
- Irreversible Überblähung mit Destruktion, ohne Fibrosierung (Emphysem).
- reversible Überblähung mit Destruktion und Fibrosierung
(Irreguläres oder Narbenemphysem )
In Abhängigkeit von der Lokalisation des betroffenen Azinusanteils werden folgende
Emphysemformen unterschieden (Snider 1988):
Zentrilobuläres oder zentriazinäres Emphysem
Befall der proximalen Anteil der Bronchioli respiratorii, vor allem in den kranialen
Lungenabschnitten. Häufig mit einer chronischen Bronchitis vergesellschaftet und
typisch bei Rauchern.
Paraseptales oder periazinäres Emphysem
Befall des distalen Azinus entlang fibröser Septen vor allem in den kranialen
Lungenabschnitten, bei pleuranahem Befall Bezeichnung als Mantelemphysem
Panlobuläres oder panazinäres Emphysem
Befall des gesammten Azinus vor allem in den kaudalen Lungenabschnitten,
schwerste Verlaufsformen treten beim Alpha 1- Antiproteasemangel auf.
Fokales Emphysem
diffuse Form des zentroazinären Emphysems.Typisch bei z.B. vermehrter
Staubbelastung.
Auch die makroskopische Beurteilung ermöglicht eine Einteilung in verschiedene
Formen (Morgenroth 1987) :
Vesikuläres Emphysem: 1-5 mm große Bläschen.
Kleinblasiges vesikales Emphysem: Hohlräume von 2-20 mm Durch-
messer mit herdförmiger Verteilung
meistens in den Lungenoberge-
schossen.
Großblasiges oder bullöses Emphysem: Hohlräume über 20 mm Durch-
messer,die Faustgröße erreichen
können und meistens in den Rand-
bezirken ausgebildet sind.
1.2.Pathomechanismen bei COPD
Eine entscheidende Rolle bei der Pathogenese der Obstruktion spielt die Kontraktion
der glatten Muskulatur der peripheren Atemwege. Der häufig inadäquat erhöhte
Muskeltonus der glatten Muskulatur führt zur Vorwölbung der Atemwegsmucosa in das
Bronchiallumen, wodurch der Querschnitt des Bronchiallumens stark verkleinert und
der mechanische Widerstand für die Ausatmungsluft stark erhöht wird (Kuwano et al
1993). Desweiteren führt eine pathologisch erhöhte Entzündungsaktivität in der
Bronchialschleimhaut, die durch das Vorhandensein von zahlreichen
Entzündungszellen charakterisiert ist, zu einem Ödem der Mucosa. Langfristig kann
diese chronische Inflam-mation zur peribronchialen Fibrosierung mit chronischer
Fixierung der verengten Bronchiolen-Lumens führen (Matsuba et al 1989). Die beim
Lungenemphysem beobachteten bullösen Veränderungen der Lunge resultieren aus
einer chronischen Destruktion der Alveolarwände. Durch Abnahme der elastischen
und bindegewebigen Verstrebungen zwischen benachbarten terminalen Bronchien
kommt es zur Rarefizierung des Lungengerüstes. Das exspiratorische Kollabieren der
kleinen Atemwege wird dadurch begünstigt, welches eine erhebliche exspiratorische
Flußlimittierung und eine Überblähung im Bereich der Alveolen zur Folge hat (Kim et al
1991). Bei vollständigem Kollaps einzelner Bronchien bleibt gefesselte Luft (trapped
air) in den nachgeschalteten Bezirken des Respirationstraktes zurück. Werden
einzelne Alveolen überhaupt nicht belüftet, kommt es zur Shunt-Perfusion..
Inflammationsprozesse scheinen bei der multifaktoriellen Entstehung der chronischen
Obstruktion im Mittelpunkt zu stehen. Neutrophille Granulozyten sind der dominierende
Zelltyp, welcher durch die Freisetzung zahlreicher Zytokine, protolytischer Enzyme und
Oxydantien weitreichende Gewebs-schäden verursacht (Rennard 1997).
Die Obstruktion ist inhomogen über die Lunge verteilt. Daraus resultiert eine regional
unterschiedliche alveoläre Ventilation mit Reduktion des O2-Partialdruckes und Anstieg
des alveolären CO2 - Partialdrucks. In den minderbelüfteten Bereichen kommt es zu
einer Konstriktion der kleinen Pulmonalarterien zugunsten der besser ventilierten
Areale (v.Euler-Liljestrand 1946). Verschiedene bis jetzt nicht vollständig geklärte
Pathomechanismen führen außerdem zu einer hypoxischen Vasokonstriktion. Es
bestehen Verteilungsstörungen mit Inhomogenitäten der regionalen Verhältnisse von
alveolärer Ventilation zur Perfusion. Die Folge ist ein pathologischer Gasaustausch.
Der arterielle PaCO2 kann bei vermindertem PaO2 zunächst noch durch eine
Erhöhung des Atemminutenvolumens im Normbereich gehalten werden, dies setzt
jedoch die Konstriktion des Lungengefäßbettes in minderventillierten
Lungenabschnitten voraus, welches auf Dauer eine abnorme Rechtsherzbelastung
darstellt und die allmähliche Entwicklung eines Cor pulmonale begünstigt. Bei
fortgeschrittener Erkrankung ist es aufgrund des zu hohen Energieverbrauchs und der
daraus resultierenden Muskelermüdung nicht mehr möglich, den PaCO2 durch ein
weiteres Erhöhen des Atemminutenvolumens konstant zu halten, und es kommt zur
Hyperkapnie. Akute Exazerbationen, Infektionen oder eine hinzutretende
Herzinsuffizienz können die Ventilations-Perfusions-Verteilungsstörungen aggravieren
und den Gasaustausch weiter beeinträchtigen. Als wesentliche Ursachen einer
gestörten Atmung werden vier verschiedene Pathomechanismen angesehen. Das
gleichzeitige Auftreten verschiedener Störungen bei einem Patienten ist möglich. Die
Atemmuskelermüdung ist die häufigste Ursache der respiratorischen
Globalinsuffizienz, d.h. der Hyperkapnie und Hypoxämie. Infolge der chronischen
Überbelastung der Atemmuskulatur kommt es hier zur Schonatmung. Die
Hypoventilation stellt einen Sparmechanismus dar, wobei zur Schonung der
Atemmuskulatur „bewußt“ die Folgen einer Hypoxämie mit ihren
Kompensationsmechanismen (Polyglobulie, Cor pulmonale u.s.w.) in Kauf genommen
werden (Köhler, Crie'e, Raschke 1996). Bei der Gasaustauschstörung ist die
Atemmuskulatur intakt, es liegt eine isolierte Hypoxämie vor. Dies ist insbesondere
häufig beim Emphysem der Fall. Patienten mit isolierter Reduktion der
Gasaustauschfläche haben typischerweise eine deutlich erhöhte Ruheventilation. In
der Regel ist infolge der oft nur geringen bronchialen Obstruktion die Atemmuskulatur
bzw. das Zwerchfell noch im Kompensationsbereich belastet, d.h. es entwickelt sich
lange keine Hyperkapnie. Im Endstadium der Erkrankung kann es dann infolge
weiterer Steigerung des Atemminutenvolumens über einen Schwellenwert zur
Schonatmung mit Hypoventilation und Hyperkapnie kommen. Erst wenn eine
Hyperkapnie (anfangs nur nachts) auftritt, kommt es bei diesen Patienten über die
konsekutive alveoläre Hypoxie zur Erhöhung des Pulmonalisdrucks in Ruhe.
Ansonsten zeigen diese Patienten nur eine pulmonale Hypertonie unter Belastung. Ist
eine deutliche Ruhedyspnoe mit einem pO2 unter 50 mmHg vorhanden, kommt es
früh zu einer pulmonalen Hypertonie und damit zum Cor pulmonale (Köhler, Crie'e,
Raschke 1996). Liegt eine isolierte Störung des Atmungsreglers mit dem Resultat der
alveolären Hypoventilation vor, spricht man von Atemantriebsstörung. Diese
Erkrankung ist selten, führt aber in gleicher Weise zur Ausprägung eines Cor
pulmonale mit sekundären Blutveränderungen. Häufig sind diese primären
Hypoventilationssyndrome im Schlaf verstärkt oder kommen in einzelnen Fällen nur im
Schlaf vor. Als weitere ausschließlich schlafbezogene Atmungsstörung ist die
rezidivierende pharyngeale Obstruktion zu nennen. Durch Unfähigkeit des
Organismus, die Atemwege permanent freizuhalten kommt es zum inkompletten
(„obstruktivem Schnarchen“) bzw. kompletten (Apnoe) Verschluß der Atemwege. Mit
längerer Apnoedauer und zunehmendem Alter der Patienten treten dann im Schlaf
häufig auch rezidivierende Hypoxämien und Hyperkapnien auf (Köhler et al 1996).
Ein pathologisches Sauerstoffprofil im Schlaf weisen ca. ein Drittel der im Wach-und
Ruhezustand normoxämisch und normokapnischen COPD-Patienten in stabiler
Krankheitsphase auf. Durch diese hohen Prävalenz stellen schlafbezogene
Hypoxämien bei COPD-Patienten eine bedeutende schlafbezogene Atmungsstörung
dar, deren klinischen Folgen noch unklar sind. Akut führen nächtliche Hypoxämien zu
pulmonalen Blutdruckspitzen, ob und in welchem Ausmaß sie zur Ausbildung einer
auch tagsüber bestehenden pulmonalen Hypertonie, deren Entstehung multifaktorieller
Genese ist, führen können, konnte zur Zeit noch nicht abschließend geklärt werden
(Rasche et al 2001).
2. Fragestellung Unter Berücksichtigung der im Kapitel 1 dargestellten Sachverhalte stellen sich
insbesondere folgende Fragen im Zusammenhang mit nächtlichen Hypoxämien bei
Patienten mit chronisch-obstruktiver Lungenerkrankung:
1. Wie häufig treten bei am Tage normoxämischen COPD-Patienten Zeichen
vermehrter Rechtsherzbelastung auf?
2. Unterscheidet sich das Ausmaß bzw. die Dauer der nächtlichen Hypoxämien bei
Patienten mit und ohne Rechtsherzbelastungszeichen?
3. Treten Rechtsherzbelastungszeichen bei den einzelnen Krankheitsbildern mit
unterschiedlicher Häufigkeit auf?
3. PATIENTEN UND METHODIK
3.1. Patientenkollektiv
Es wurden 178 Patienten konsekutiv untersucht, bei denen im Rahmen eines
stationären Aufenthaltes in der Abteilung für Pneumologie, Allergologie und
Schlafmedizin der Medizinischen Klinik und Poliklinik der Berufsgenossenschaftlichen
Kliniken Bergmannsheil, Klinikum der Ruhr-Universität Bochum (Leitender Arzt: Univ.-
Prof. Dr. med G. Schultze-Werninghaus), eine chronisch-obstruktive
Lungenerkrankung in Verbindung mit den klinischen Symptomen einer
Atemwegsobstruktion (Luftnot, Husten, Auswurf) gesichert war. Alle Patienten
befanden sich in einer stabilen Krankheitsphase (am Ende ihres Klinikaufenthaltes)
und wiesen einen in Ruhe gemessenen arteriellen Tages-PaO2 von mindestens 60
mm Hg auf. Nach klinischen, radiologischen und lungenfunktionsanalytischen
Kriterien erfolgte eine Einteilung der Krankheitsbilder in die Diagnosen:
1.Chronisch - obstruktive Bronchitis
2.Lungenemphysem
3.Kombination aus chronisch - obstruktiver Bronchitis und Lungenemphysem
Die Patientengruppe umfaßte 48 Frauen und 130 Männer im Alter von 61,6 ± 11,9
Jahren. Es zeigt sich die folgende zahlenmäßige Verteilung auf die drei
Krankheitsgruppen:
72 Patienten mit einer chronisch-obstruktive Bronchitis
25 Patienten mit einem Lungenemphysem
81 Patienten mit einer Kombination aus chronisch - obstruktiver Bronchitis
und Lungenemphysem.
Die Patienten wurden hinsichtlich Zeichen einer Rechtsherzbelastung (RHBZ)
aufgrund klinischer, elektrokardiographischer und radiologischer Kriterien in drei
Gruppen eingeteilt:
RHBZ nicht vorhanden Patienten weisen keine klinischen, elektro-
kardiographischen oder radiologischen
Zeichen einer Rechtsherzbelastung auf.
RHBZ fraglich vorhanden Patienten weisen ein klinisches, elektro-
kardiographisches oder radiologisches Zeichen
einer Rechtsherzbelastung auf.
RHBZ sicher vorhanden Patienten weisen Rechtsherzbelastungs-
zeichen bei mindestens zwei der durch-
geführten Untersuchungsmethoden auf
Als Ausschlußkriterien galten: - Alter unter 18 Jahre
- Asthma bronchiale
- Linksherzinsuffizienz
- obstruktives Schlafapnoesyndrom
- primär pulmonal-arterielle Hypertonie
- ventilatorisch wirksame neuromuskuläre
Erkrankungen
Die Untersuchungen wurden in einem Zeittraum von 3 Jahren durchgeführt.
3.2. Ganzkörperplethysmographie
Bei allen Patienten wurde der Atemwegswiderstand (Rt ) bei Ruheatmung und das
intrathorakalen Gasvolumen (IGV) mittels Ganzkörperplethysmographie bestimmt. Für
den Atemwegswiderstand (Rt) wurden Werte bis 3,5 cm H2O/l/s als physiologisch
angesehen (Ulmer et al1986).
Bei einer ganzkörperplethysmographischen Messung wird ein Druck-strömungs -
sowie ein Verschlußdruckdiagramm erstellt. Aus dem Winkel Beta, der dem
Quotienten aus atemsynchroner Alveolardruck- und Strömungsdifferenz entspricht,
wird der Atemwegsgesamtwiderstand bestimmt. Die Verschlußdruckkurve (Winkel
Alpha), die das Verhältnis zwischen Mundstück (entspricht dem Alveolardruck) und
Kammerdruck beschreibt, dient zur Bestimmung des intrathorakalen Gasvolumens
(ITGV). Dieses entspricht dem nach einer normalen Exspiration im Thorax
befindlichen Atemgasvolumen. Gleichzeitig fließt der Winkel Alpha in die Bestimmung
des Rt mit ein. Auf Grund einer mehr oder weniger ausgeprägten Phasenverschiebung
zwischen Druck und Strömung ergeben sich bei obstruktiven Lungenerkrankungen
unterschiedliche Formen des ganzkörperplethysmographisch registrierten Druck-
Strömungsdiagrammes. Die verschiedenen Kurventypen entstehen pathomechanisch
durch Turbulenzen, vorzeitigen exspiratorischen Verschluß der Atemwege,
unterschiedlich ventilierte Lungenkompartimente und gefesselte Luft (Ulmer et al
1988).
3.3. Spirometrie / Pneumotachographie (Fluß-Volumen Kurve)
Neben der Bestimmung des FEV1 erfasst die Spirometrie die Lungenvolumina
(Vitalkapazität). Die klassische Spirometrie wird heute in der Regel durch die
Pneumotachographie ersetzt, da diese sowohl statische als auch dynamische
Messungen (Einsekundenkapazität, exspiratorische Atemstromstärken, Flußwerte und
Atemgrenzwerte) ermöglicht. Kennzeichnend für eine obstruktive Ventilationsstörung
ist die Verminderung des forcierten Exspirationsvolumen in der ersten Sekunde
(FEV1), welches als Absolutwert oder in Relation zur inspiratorischen Vitalkapazität in
Prozent (Tiffeneau-Test) angegeben wird. Desweiteren kommt es mit Erhöhung der
Strömungswiderstände als Ausdruck der Entstehung einer reversiblen
Lungenüberblähung (Volumen pulmonum auctum) zu einer Erhöhung des nur unter
Hinzuziehung von Fremdgasmethoden oder Ganzkörperplethysmographie meßbaren
absoluten (RV) und relativen (RV in % der totalen Lungenkapazität TLC)
Residualvolumens sowie der funktionellen Residualkapazität (FRC) (Rasche et al.
1990).
Erfolgt während einer maximal forcierten Exspiration die Registrierung des
Atemgasflusses mittels eines Pneumotachographen, lässt sich unter Einbeziehung des
ausgeatmeten Volumens eine maximal exspiratorische Fluß-Volumen-Kurve
darstellen. Der exspiratorische Fluß (PEF) steigt zu Beginn der Ausatmung schnell an,
erreicht bei 25% der funktionellen Vitalkapazität (FVK) den Spitzenwert (Peak flow) um
dann allmählich bis auf Null abzufallen.Der abfallende Teil der Kurve wird durch den
Strömungswiderstand und die Retraktionskraft der Lunge bestimmt (Effort
independent). Eine Einschränkung der Flußraten bei 50 und 25% der FVK (MEF 50 ,
MEF 25) spricht für eine Obstruktion der peripheren Atemwege (chron. Bronchitis,
Asthma bronchiale, Emphysem), während bei einer zentralen Obstruktion
(Bronchiektasen) eine Einschränkung aller Flußwerte resultiert. Diese Interpretation ist
aber nur dann erlaubt, wenn ein normaler Atemwegswiderstand, ein normaler FEV1 -
Wert und im Normbereich liegende Lungenvolumina vorliegen (Herzog 1981).
Bei diesen Messungen ist der Untersucher auf eine gute Mitarbeit des Patienten
angewiesen. Daher erfordert die Auswertung der Meßergebnisse der Spirometrie und
der Fluß - Volumen Kurve eine kritische Beurteilung der Patientenkooperation (Reichel
1990).
3.4. Klinische Untersuchung
Bei allen Patienten wurde eine klinische Untersuchung durchgeführt, die neben einer
Anamnese eine körperliche Untersuchung beinhaltete. Beides erfolgte unter
besonderer Berücksichtigung von Symptomen, die auf eine erhöhte
Rechtsherzbelastung hinweisen. Diese entstehen durch eine Stauung im venösen
Kreislauf infolge einer überschießenden NaCl - und Wasser-retention. Ursächlich
hierfür sind hydrostatische, hämodynamische, hormonelle und renale Faktoren.
Klinisch kommt es zu Belastungsdyspnoe, Halsvenenstauung, Hepatomegalie und
kardialen Ödemen. Als Frühsymptom einer Herzinsuffizienz kann die Nykturie als
Folge vermehrter nächtlicher Rückresorption von Ödemflüssigkeit angesehen werden,
da Ödeme erst nach Einlagerung von ca. 5 Litern klinisch erkennbar werden. Daher
wurden in dieser Untersuchung die Symptome Nykturie und/oder Ödeme als Kriterien
einer erhöhten Rechtsherzbelastung gewertet.
3.5. Arterielle Blutgasanalyse
Die arterielle Blutgasanalyse ist eine zuverlässige Methode, das Ausmaß einer
vorliegenden Ventilationsstörung zu erfassen. Sie gibt Auskunft über:
1. Die Ventilation: Pa CO2 Normwert: 4,2 -5,2 KPa ( 36 - 44 mm Hg )
2. Die Oxygenierung: PaO2 Normwert: 10-12 KPa (80-100mm Hg )
3. Metabolische Störungen: Standardbicarbonat Normwert: ( 22 - 26 mVal/l ),
Base - Excess Normwert: (± 2 mVal/l )
Ein Nachteil besteht darin, das die Bestimmung der Blutgase ein invasives Vorgehen
erfordert, und nicht kontinuierlich sondern nur punktuell durchgeführt werden kann. Die
Blutentnahme kann arteriell, zentralvenös (A.pulmonalis) oder kapillär aus dem
hyperaemisierten Ohrläppchen erfolgen.
Sowohl obstruktive als auch restriktive Lungenerkrankungen führen zu
Ventilationsstörungen, denen eine ungleichmäßige Verteilung des inspirierten
Gasvolumens zu Grunde liegt. Eine Unterscheidung zwischen Partial-insuffizienz
(Hypoxämie bei Normokapnie) und Globalinsuffizienz (Hypoxämie und Hyperkapnie)
ist zweckmäßig. Bestehen Ventilations-Perfusions-Inhomogenitäten, kommt es in den
hypoventilierten Lungenabschnitten zu einer arteriellen Hypoxämie welche durch
Hyperventilation anderer Bezirke nicht kompensiert werden kann. Die arterielle
Hypoxämie bei gleichzeitig bestehender Normo- bzw. Hypokapnie ist kennzeichnend
für eine bestehende Gasaustauschstörung. Wird der überwiegende Anteil aller
Alveolen hypoventiliert, resultiert neben der Hypoxämie auch ein Anstieg der CO2 -
Spannung im arteriellen Blut. Das gleichzeitige Bestehen einer arteriellen Hypoxämie
und Hyperkapnie sprechen für eine respiratorische Global-insuffizienz (alveoläre
Hypoventilation) (Laier-Groeneveld et al 1994). In selteneren Fällen besteht die
Ursache einer Hypoxämie in einer Diffusions-störung, hierbei liegt eine verkürzte
Kontaktzeit zwischen Erythrozyten und Alveolargasen vor. Aufgrund der deutlich
leichteren Diffusion von Kohlendioxyd gegenüber Sauerstoff kommt es nicht zur
Hyperkapnie.
3.6. Röntgenaufnahme der Thoraxorgane
Thoraxübersichtsaufnahmen erfolgten in Hartstrahltechnik, in tiefer Inspirationslage in
posterior-anteriorem und seitlichem Strahlengang. Die Auswertung der
Röntgenaufnahme der Thoraxorgane erfolgte unter dem Aspekt des Nachweises von
Emphysem- und Rechtsherzbelastungszeichen und zum Ausschluß einer
Lungenstauung oder einer Pneumonie sowie einer interstitiellen Lungenerkrankung.
1.Kriterien der RHBZ (positiv, falls mindestens 2 Kriterien erfüllt)
prominenter Pulmonalisbogen
Pars descendens der rechten Pulmonalarterie mindestens 18 mm
Kalibersprung der Pulmonalarterie
Rechtsherzvergrößerung mit Ausfüllung des Retrosternalraumes
2.Kriterien des Lungenemphysems
Vermehrte Lungentransparenz mit Rarefizierung der Gefäßzeichnung
abgeflachtes/tiefstehendes Zwerchfell
Verbreiterung der Intercostalräume und horizontaler Rippenverlauf
weiter Retrosternal - und Retrokardialraum
3.7. Elektrokardiogramm
Das EKG orientiert weniger über den aktuellen physiologischen Zustand als über die
Dauer der Belastung des rechten oder linken Herzens. Die gesteigerte Herzarbeit
infolge einer chronischen Lungenerkrankung führt durch die vermehrter
Druckbelastung zu einer Umformung, Massenzunahme und Lageveränderung des
Herzens. Sichere EKG - Veränderungen treten in der Regel erst auf, wenn die
Hypertrophie des rechten Ventrikels einen gewissen Schweregrad erreicht hat. Den
Veränderungen liegen dann folgende Prozesse zugrunde:
- Lageänderungen einzelner Kammern oder des gesamten Herzens
- Zunahme der Muskelmasse (Faserdicke)
- Anstieg des intrakardialen Druckes, besonders der subendothelialen Muskelschicht
- Verminderung des Abstandes des hypertrophierten Ventrikels zur Thoraxwand
- Verzögerung der Erregungsleitung durch größere Wanddicke, Dilatation und -
sekundäre Myocardveränderungen.
- Primäre und sekudäre Erregungsrückbildungsstörungen
Bei Patienten mit chronisch obstruktiver Atemwegserkrankung und Lungenemphysem
sind bis zu 25 elektrokardiographische Zeichen auf ihren diagnostischen Aussagewert
untersucht worden. Keines dieser Zeichen hat sich als ausreichend sensitiv und
zugleich spezifisch in der Erkennung einer pulmonalen Hypertonie oder eines Cor
pulmonale erwiesen. Folgende EKG -Veränderungen zeigen jedoch eine hohe
Spezifität für eine rechtskardiale Druckbelastung (Machraoui et al.1989).
- Negative T-Welle in den Ableitungen V2 und V3
- R/S - Quotient in Ableitung V6 über 1
- positiver rechtskardialer Sokolow - Lyon - Index
Das Vorhandensein von mindestens zwei der o.g. Befunden wurde als positives
elektrokardiographische Rechtsherzbastungszeichen gewertet.
3.8. Nächtliche Pulsoxymetrie
Die einfachste Methode, die Oxgenierung des arteriellen Blutes zu erfassen, stellt die
Pulsoxymetrie dar. Mit ihrer Hilfe ist es möglich, die arterielle Sauerstoffsättigung des
Haemoglobins zuverlässig, kontinuierlich und nicht- invasiv zu ermitteln.
Das Prinzip der Messung beruht auf der Absorbtion verschiedener Licht-wellenlängen
durch oxygeniertes bzw. reduziertes Haemoglobin. Das partiell am Sensor absorbierte
Licht wird durch einen Photosensor erfasst und verstärkt. Durch Berechnung des
prozentualen Anteils an oxygeniertem Haemoglobin im Blut kann auf die
Sauerstoffsättigung rückgeschlossen werden. Die Extinktionsmessung erfolgt im roten
und infraroten Bereich bei einer Wellenlänge von 660 bzw. 940 nm. Bei der
Pulsoxymetrie werden die Meßmethoden der Oxymetrie und der Plethysmographie
miteinander ver-knüpft, so daß nur das pulsierende arterielle Blut das Meßergebnis
beeinflußt. Venöse Beimischungen und Absorption durch umgebenes Gewebe werden
nicht erfasst. Die Methode ist auch bei Zentralisation, Hypotension und Hypothermie
anwendbar.
Bedingt durch den sigmoiden Verlauf der Sauerstoffbindungskurve des Haemoglobins
führen Abfälle der alveolären Sauerstoffpartialdrücke im oberen Bereich der Kurve (bei
hohem PaO2) kaum bzw. erst spät zu meßbaren Abfällen der Sauerstoffsättigung.
Bei Vorliegen einer obstruktiven Lungenerkrankung liegt das PaO2-Niveau in einem
deutlich niedrigerem Bereich, so daß insbesondere in der Nacht bzw. im Schlaf
relevante Gasaustauschstörungen ausreichend früh zu einem meß-baren Abfall der
Sauerstoffsättigung führen, welches bereits in zahlreichen Untersuchungen belegt
werden konnte (Rebuck et al 1983, Taylor und Whitwam 1988, Yelderman and New
1983). Berücksichtigt werden muß allerdings, das in der Pulsoxymetrie hilfsweise das
Gesamt-Haemoglobin der Summe aus oxygeniertem und desoxygeniertem Blut
gleichgesetzt wird. Das Gesamt - Haemoglobin umfasst aber alle Formen von
Haemoglobin im Blut, z.B. Carboxy-, Met- und Sulfhaemoglobin (Kryger 1994). In
Anwesenheit von Carboxyhaemoglobin wird daher die transkutan gemessene
Sauerstoffsättigung entsprechend zu gering gemessen.
Zum Einsatz sollten nur Geräte kommen, die gerade im Norm.- und unmittelbaren
subnormalen Bereich zuverlässige Werte liefern, um die gezielte Indikation zur
Langzeit-O2-therapie zu stellen (Matthys und Würtemberger 1992). Beim gesamten
Patientenkollektiv wurde die nächtliche Pulsoxymetrie mit einem Pulsoxymeter BIOX
3700 (Ohmeda) durchgeführt. Dieser Gerätetyp wies im Vergleich zu anderen
Pulsoxymetern die größte Meßgenauigkeit auf (Würtemberger et al. 1994).
Parameter der pulsoxymetrischen Analyse der Sauerstoffsättigung:
SaO2 m: mittlere SaO2 der Meßzeit
Normbereich über 93%
Grenzbereich 90 - 93%
pathologischer Bereich unter 90%
SaO2 min: minimale SaO2 der Meßzeit
Normbereich über 90%
Grenzbereich 85 - 90%
pathologischer Bereich unter 85%
t90: Zeitdauer SaO2 kleiner/gleich 90% in Prozent der Meßzeit
Normbereich unter 3%
Grenzbereich 3 -30%
pathologischer Bereich über 30%
t85: Zeitdauer SaO2 kleiner/gleich 85% in Prozent der Meßzeit
Normbereich 0%
Grenzbereich bis 1,5%
pathologischer Bereich über 1,5%
HF: mittlere Herzfrequenz der Meßzeit
nach: Rasche (Rasche 1996)
3.9. Statistische Methoden
Alle Patientendaten wurden durch ein Tabellenkalkulationsprogramm (Excel Version
7.0) verwaltet. Einfache statistische Auswertungen wie Mittelwert und
Standardabweichungen wurden mit diesem Kalkulationsprogramm berechnet. Die
Berechnung statistischer Ergebnisse wurde mit dem t - Test für multiple Vergleiche
(unverbundene Stichproben) nach Student mit Bonferroni Korrektur durchgeführt. Alle
Signifikanzen beruhen auf einem Signifikanzniveau von 5%. Die statistischen
Berechnungen wurden auf SPSS Version 6.1 für Windows Software durchgeführt.
4. Ergebnisse 4.1. Patientenkollektiv und Erkrankungsverteilung Es wurden insgesamt 178 Patienten mit chronisch obstruktiver Lungenerkrankung
untersucht (Ein- und Ausschlußkriterien Kap.3.1.). 72 (40%) Patienten wiesen eine
chronisch-obstruktive Bronchitis (B), 25 (14%) Patienten ein Lungenemphysem (E)
und 81 (46%) Patienten die Kombination aus chronisch-obstruktive Bronchitis und
Lungenemphysem (BE) auf, Abb. 1 zeigt die Häufigkeitsverteilung.
Abb. 1.: Häufigkeitsverteilung der Diagnosen B, E und BE innerhalb der
Patientengruppe.
Der Frauenanteil betrug 26%, der der Männer 74%. Das mittlere Lebensalter der
weiblichen Patienten betrug 62 ± 12 Jahre, das der männlichen Patienten 62 ± 11
Jahre.
n = 72 (40% )
n = 25 (14% )
n = 81 (46% )
BE
BE
Die Häufigkeitsverteilung von Rechtsherzbelastungszeichen (siehe Kap.3.5./3.6.) ist in
Abb.2 dargestellt. 30% der Patienten wiesen trotz Tagesnormoxämie sichere RHBZ
auf.
Abb.2: Prozentuale Verteilung der RHBZ innerhalb des Gesamtkollektivs.
Innerhalb der Patientengruppe mit sicher vorhandenen Rechtsherz-belastungszeichen
wiesen 15 (20,8 %) eine chronisch-obstruktive Bronchitis (B), 8 (32 %) ein
Lungenemphysem (LE) und 24 (29,6 %) eine chronisch -obstruktive Bronchitis und ein
Lungenemphysem (BE) auf.
Die Patientengruppe mit den fraglich vorhandenen Rechtsherz-belastungszeichen
zeigte folgende zahlenmäßige Verteilung: 28 (38,9%) Patienten wiesen eine
chronisch-obstruktive Bronchitis, 9 (36%) ein Lungenemphysem und 29 (35,8%) eine
chronisch-obstruktive Bronchitis und ein Lungenemphysem auf.
Gesamt RHBZ in Prozentn = 178
sichere RHBZ
n =47 (30%) keine RHBZn = 65 (35%)
fragliche RHBZ
n = 66 (35%)
Bei 29 (40,3%) Patienten mit chronisch-obstruktiver Bronchitis, 8 (32%) Patienten mit
Lungenemphysem und 28 (34,6%) Patienten mit chronisch-obstruktiver Bronchitis und
Lungenemphysem konnten keine Rechtsherzbelastungszeichen festgestellt werden.
Es gab keine signifikanten Unterschiede bei der Häufigkeitsverteilung der RHBZ und
den Diagnosen chronisch-obstruktiver Bronchitis, Lungenemphysem oder der
Kombination beider Erkrankungen.
Hinsichtlich dem aus Körpergröße und -gewicht ermittelten Broca Index ergaben sich
keine signifikanten Unterschiede zwischen den drei Gruppen.
Tabelle 1: Morphometrische Daten
Patientengruppe (n) 178 B (n) 72 E (n) 25
BE (n) 81
Alter (MW) 61,9 (± SD) 11,4
Männer (n) 131 Frauen (n) 47
Broca Index (MW) 1,1 (± SD) 0,2
4.2. Lungenfunktion
Die Ergebnisse der Spirometrie, Fluß-Volumen-Messung und Ganzkörper-
plethysmographie der gesamten Patientengruppe sind in Tabelle 2 zusammengefaßt.
Tab.2: Ergebnisse der Lungenfunktion angegeben als Mittelwerte mit
Standardabweichung.
keine RHBZ fragliche RHBZ sichere RHBZ n = 65 n = 66 n = 47
Rt (cm H2O/l/s) MW 4,6 5,3 6,3 SD ± 2,7 2,5 2,7
IGV (% Soll) MW 125,6 129 142,6 SD ± 40,5 41,8 43,4
MEF 50 (% Soll) MW 40,2 27 20,5 SD ± 39,8 20,3 26,5
FEV 1 (% Soll) MW 76,7 71,7 61 SD ± 22,4 20,5 17,5
Im Mittel war der Atemwegswiderstand (Rt) auf 5,3 ± 2,7 KPa?s?l -1 erhöht. Das
intrathorakale Gasvolumen (IGV) betrug im Durchschnitt 131,3 ± 42,3 % Soll. Die
spirometrisch/pneumotachographisch ermittelten Befunde ergaben Mittelwerte des
FEV1-Wertes von 70,8 ± 21,4 % Soll, sowie eine durchschnittliche maximale
exspiratorische Atemstromstärke bei 50% der forcierten Vitalkapazität (MEF50) von
30,3 ± 31,6 % Soll.
Betrachtet man das Ergebnis hinsichtlich der Verteilung auf die drei Gruppen, zeigt
sich, das FEV1 in der Gruppe mit den sicher vorhandenen Rechtsherz-
belastungszeichen signifikant niedriger war als in den beiden anderen
Vergleichsgruppen (keine RHBZ p = 0,01, fragliche RHBZ p = 0,03). Der MEF 50 - Wert
wurde in der Gruppe ohne nachweisbare Rechtsherzbelastung deutlich höher
gemessen als in den Gruppen, in denen Rechtsherzbelastungs-zeichen nachweisbar
waren (sichere RHBZ p = 0,02, fragliche RHBZ p = 0,05). Bei der
Ganzkörperbodyplethysmographie wurden der höchste Atemwegswiderstand (Rt) bei
den Patienten mit sicheren Rechtsherzbelastungszeichen ermittelt (p= 0,02), während
sich die beiden anderen Gruppen nicht wesentlich voneinander unterschieden. Bei der
Messung des intrathorakalen Gasvolumens (IGV) ergaben sich keine signifikanten
Unterschiede zwischen den Gruppen. Die Signifikanzangaben sind in Tab. 3
zusammengefasst.
Tab. 3: Signifikanzangaben zur Lungenfunktion
Patientengruppe RT IGV MEF 50 FEV1 keine RHBZ vs. fragliche RHBZ n.s. n.s. p = 0,05 n.s. vs. sichere RHBZ p = 0,02 n.s. p = 0,03 p = 0,01 fragliche RHBZ vs. sichere RHBZ n.s. n.s. n.s. p = 0,03
4.3. Blutgasanalyse
Die punktuell am Tag durchgeführten Blutgasanalysen ergaben bezogen auf das
gesamte Patientenkollektiv (n = 178) Mittelwerte von 74,8 ± 9,6 mm Hg für den PaO2
und für den PaCO2 39,6 ± 4,7 mm Hg. Die Ergebnisse der Blutgasanalyse unter
Berücksichtigung der RHBZ zeigen Tabellen 4 und 5. Die Sauerstoffpartialdrücke
nahmen mit Zunahme der Rechtsherzbelastungszeichen ab, so daß die signifikant
niedrigsten PaO2-Werte in der Patientengruppe mit den sicheren
Rechtsherzbelastungszeichen gemessen wurden. Im Vergleich dazu zeigte die
Gruppe mit den fraglich vorhandenen Rechtsherzbelastungszeichen signifikant höhere
PaO2 - Werte. In der Patientengruppe ohne nachgewiesene Rechtsherzbelastung
waren die PaO2 Werte im Mittel am höchsten, es gab jedoch keinen signifikanten
Unterschied zwischen den Gruppen ohne und mit fraglichen
Rechtsherzbelastungszeichen. Hinsichtlich des PaCO2 ergaben sich nur in der Gruppe
der sicheren Rechtsherzbelastungszeichen gegenüber der Gruppe mit den fraglich
vorhandenen Rechtsherzbelastungszeichen signifikant höher gemessene Mittelwerte
(p = 0,01).
Tab. 4: Ergebnisse der Blutgasanalyse der gesamten Patientengruppe
unter Berücksichtigung von RHBZ. Angegeben als Mittelwerte und
Standardabweichungen
keine RHBZ Fragliche RHBZ sichere RHBZ n = 65 n = 66 n = 47
PaO2 (mm Hg) MW 77,1 75,9 70,1 SD ± 8 7,8 7,8
PaCO2 (mm Hg) MW 39,4 38,6 41,1 SD ± 4,6 3,8 5,5
Tab. 5: Signifikanzangaben zur Blutgasanalyse
Patientengruppe PO2 PCO2 keine RHBZ vs. fragliche RHBZ n.s. n.s.
vs. sichere RHBZ p = 0,001 n.s. fragliche RHBZ vs. sichere RHBZ p = 0,04 p = 0,01
4.4. Pulsoxymetrie
Insgesamt ergab die Auswertung der nächtlichen Pulsoxymetrie pathologische
(SaO2min, t85) bzw. grenzwertig pathologische (SaO2m, t90) Befunde, die in Tabelle 6
und 7 dargestellt sind.
Tab.6: Ergebnisse der nächtlichen Pulsoxymetrie der gesamten
Patientengruppe angegeben als Mittelwerte und Standard-
abweichung
Anzahl n = 178 COPD SaO2 m (%) MW 91,8
SD ± 3,0 SaO2 min (%) MW 82,2
SD ± 10,5 t90 (%) MW 29,3
SD ± 33,4 t85 (%) MW 5,9
SD ± 14,2 HF (min-1) MW 75,6
SD ± 13,5
Tab.7: Ergebnisse der Pulsoxymetrie der gesamten Patientengruppe
unter Berücksichtigung von RHBZ. Angegeben als Mittelwerte und
Standardabweichungen
keine RHBZ fragliche RHBZ sichere RHBZ Anzahl n = 65 n = 66 n = 47
t90 (%) MW 20,5 28,5 42,7 SD ± 29,7 31,4 36,5
t85 (%) MW 2,8 5,3 11,4 SD ± 8,8 11,8 20,5
SaO2m(%) MW 92,7 92,0 90,4 SD ± 2,4 2,8 3,4
SaO2min(%) MW 85,4 82,1 78,0 SD ± 6,8 9,3 14,3
HF (min) MW 69,9 77,9 80,2 SD ± 11,3 11,2 16,1
.
Bei der Unterteilung des Patientenkollektivs in Bezug auf das Vorhandensein von
Rechtsherzbelastungszeichen zeigten sich jedoch deutliche Unterschiede hinsichtlich
der gemessenen Werte zwischen den einzelnen Gruppen. Die Mittelwerte der
Patientengruppe mit den sicher vorhandenen Rechtsherzbelastungszeichen lagen in
allen ermittelten Parametern mit Ausnahme der mittleren Sauerstoffsättigung, die
grenzwertig pathologisch war, eindeutig im pathologischem Bereich.
Innerhalb der Patientengruppe mit den fraglichen Rechtsherzbelastungs-zeichen
wurden nur die Mittelwerte der minimalen Sauerstoffsättigung und der t85 im
pathologischen Bereich ermittelt, die mittlere Sauerstoffsättigung sowie die t90 lagen
im Grenzbereich. Bei den Patienten, bei denen keine Rechtsherzbelastung
nachgewiesen werden konnte, wurde nur die t85 pathologisch gemessen
Abb.3: Mittlere Sauerstoffsättigung der Patientengruppen ohne, mit fraglichen und mit sicheren RHBZ im Vergleich.
Abb.4: Minimale Sauerstoffsättigung der Patientengruppen ohne, mit fraglichen und mit sicheren RHBZ im Vergleich.
SaO2m (%)
85
87
89
91
93
95
keine RHBZ fraglicheRHBZ
sichere RHBZ
n = 178
SaO2 min (%)
6065707580859095
keine RHBZ fraglicheRHBZ
sichere RHBZ
n = 178
Abb.5: Mittlere Dauer der t90 der Patientengruppen ohne, mit fraglichen und mit sicheren RHBZ im Vergleich.
Abb.6: Mittlere Dauer der t85 der Patientengruppen ohne, mit fraglichen und mit sicheren RHBZ im Vergleich.
Die mittlere Herzfrequenz stieg mit zunehmender Hypoxämie an, so daß in der Gruppe
ohne Rechtsherzbelastungszeichen die niedrigsten und in der Gruppe mit der sicheren
Rechtsherzbelastung die höchsten Werte ermittelt wurden. Die Patientengruppen ohne
t 90 (%)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
keine RHBZ fragliche RHBZ sichere RHBZ
n = 178
t 85 (%)
0
5
10
15
20
25
30
keine RHBZ fragliche RHBZ sichere RHBZ
n = 178
und mit sicheren Rechtsherzbelastungszeichen unterschieden sich in allen
pulsoxymetrisch ermittelten Werten signifikant (SaO2m, t90 p = 0,01, t85 p = 0,04)
(Abb.3,6,7) bzw. hochsignifikant (SaO2min, HF p = 0,001)(Abb.4,5) voneinander. Die
Patientengruppe mit den fraglich vorhandenen Rechtsherzbelastungszeichen
unterschied sich signifikant bezüglich der minimalen Sauerstoffsättigung zu der
Gruppe mit gesicherter Rechtsherzbelastung (p = 0,01) (Abb.4) und bezüglich der
Herzfrequenz zu der Patientengruppe ohne Rechtsherzbelastung (p = 0,02) (Abb.7).
Abb.7: Mittlere Herzfrequenz der Patientengruppe ohne, mit fraglichen und mit sicheren RHBZ im Vergleich.
Tab.8: Signifikanzangaben zur Pulsoxymetrie
Patientengruppe SAO2 min SAO2 m HF T 90 T 85 keine RHBZ
vs. fragliche RHBZ n.s. n.s. p = 0,02 n.s. n.s. vs. sichere RHBZ p = 0,001 p = 0,01 P = 0,001 P = 0,01 p = 0,04
fragliche RHBZ
vs. sichere RHBZ p =0,01 n.s. n.s. n.s. n.s.
HF (min-1)
55
65
75
85
95
keine RHBZ fragliche RHBZ sichere RHBZ
n = 178
5. Diskussion
Die chronisch-obstruktiven Atemwegserkrankungen zählen zu den häufigsten
internistisch-pneumologischen Erkrankungen. Zuverlässige Angaben über Prävalenz
sind schwer zu ermitteln. Zum einen ist die Diagnosestellung nicht einheitlich, zum
anderen bestehen definitorische Unterschiede. (siehe Kap.1.1). Bezogen auf 100000
Einwohner der BRD werden in 23 Todesfällen die Diagnose chronische Bronchitis, bei
7 Todesfällen die Diagnose Lungenemphysem und bei 11 Todesfällen die Diagnose
Asthma bronchiale gestellt (Schultze-Werninghaus 1996). Wegen der hohen Prävalenz
der COPD hat die Prävention der Erkrankung und der möglicherweise auftretenden
Komplikationen eine große Bedeutung
Die im Verlauf der chronisch-obstruktiven Lungenerkrankungen auftretenden
Veränderungen der Lunge bzw. der pulmonalen Gefäße können die Entstehung einer
pulmonalen Hypertonie oder eines Cor pulmonale hervorrufen, die den Verlauf und
die Prognose der Erkrankung erheblich beeinflussen (Block et al 1979, Fletcher et al
1987, MacNee 1994, Weitzenblum et al. 1981 und 1984).
Für die Entstehung der pulmonalarteriellen Hypertonie, die letztlich in das chronische
Cor pulmonale einmünden kann, sind zwei Pathomechanismen von entscheidender
Bedeutung: Vasokonstriktion und „Gefäßremodeling“. Die alveoläre Hypoxie stellt den
potentesten Faktor für die pulmonale Vasokonstriktion dar. Die Mechanismen, die zu
der von Euler und Liljestrand (1946) beschriebenen hypoxischen Vasokonstriktion
führen, sind nicht vollständig geklärt. Drei Erklärungsmodelle werden angeführt:
a) direkte Konstriktion der Pulmonalgefäße durch Veränderungen von
Membranpotentialen, Redoxstatus und Energiehaushalt
b) Freisetzung von vasokonstringierenden Mediatoren
c) Imbalanz von Vasokonstriktoren und –dilatatoren zugunsten der Vasokonstriktoren.
Diskutiert wird eine Abnahme der Produktion des Endothelium-dependent-relaxing-
Faktors (EDRF = NO) und ein Anstieg des Endothelium-dependent-constricting-
Faktors (EDCF = Endothelin) durch die chronische Hypoxie. Über eine Abnahme des
cGMP-Spiegels und einem Anstieg des intrazellulären Calciums in den glatten
Muskelzellen des Gefäßendothels kommt es zur Vasokonstriktion. Auch Scherkräfte,
die auf die pulmonale Strombahn einwirken, führen zur Freisetzung verschiedener
vasoaktiver, sowohl dilatierender Substanzen wie Prostazyklin und EDRF, aber auch
vasokon-stringierender Faktoren wie EDCF. Chronische Entzündungsprozesse
scheinen ebenfalls eine Rolle bei der Entstehung der pulmonalarteriellen Hypertonie
zu spielen. Im Rahmen der Entzündung erhöht sich die Kapillarpermeabilität, und es
werden Entzündungsmediatoren wie Zytokine und Wachstumsfaktoren freigesetzt. Im
Tiermodell konnte nachgewiesen werden, daß Interleukin 2 eine Erhöhung der
Kapillarpermeabilität hervorruft. Rekombinanter Tumornekrosefaktor bewirkt einen
Anstieg des pulmonalarteriellen Druckes und setzt die Freisetzung von EDRF durch
das Epithel herab. Alle Faktoren tragen zur pulmonalarteriellen Vasokonstriktion und
zum „Gefäßremodeling“ bei und können schließlich in die pulmonal-arterielle
Hypertonie respektive in das chronische Cor pulmonale einmünden (Orth 1999).
Um die Entstehung solcher mit erhöhter Rechtsherzbelastung einhergehenden
Komplikationen zu vermeiden, werden COPD-Patienten in geeigneten Fällen heute
neben einer optimalen Pharmakotherapie mit der nasalen/oralen Applikation von
Sauerstoff behandelt. Nach Therapieempfehlungen der Deutschen Gesellschaft für
Pneumologie orientiert sich die Indikationsstellung nach folgenden Kriterien
(Magnussen et al 2001).
PaO2 unter 55 mmHg in Ruhe oder
PaO2 56-60 mmHg bei
Cor pulmonale oder
Polyglobulie oder
PaO2 unter Belastung unter 55 mmHg oder
Hypoxämie im Schlaf
Alle 178 in die Studie einbezogenen Patienten erfüllten nur bedingt die geltenden
Kriterien auf die im Wachzustand erhobenen Befunde (siehe Kap.3.1), so daß eine
Sauerstofflangzeittherapie bisher nicht indiziert war. Trotzdem konnten bei diesen
tagsüber normoxämischen Patienten schlafbezogene nicht apnoebedingte
Hypoxämien nicht ausgeschlossen werden (siehe Kap.1./2).
In der vorliegenden Arbeit wurde untersucht, wie häufig tagsüber normoxämische
Patienten mit COPD Rechtsherzbelastungszeichen aufweisen, und ob sich Ausmaß
und Dauer der nächtlichen Hypoxämien bei Fehlen und Vorliegen von
Rechtsherzbelastungszeichen unterscheiden. Desweiteren wurde untersucht, ob
Häufigkeitsunterschiede zwischen den einzelnen Krankheitsformen existieren.
Die Methode der Wahl zur Ermittlung der Belastung des rechten Herzens stellt die
Einschwemmkatheteruntersuchung des rechten Herzens dar. Neben der
Druckmessung des rechten Vorhofes können pulmonalarterieller Mittel -sowie
Verschlußdruck, Schlagvolumen, systemischer Gefäßwiderstand und arteriovenöse
Sauerstoffsättigung gemessen werden (Buchwalsky 1996). Da diese Untersuchung
jedoch ein invasives Vorgehen voraussetzt und der „kardiale Leidensdruck“ der
Patienten nicht regelhaft stark ausgeprägt ist, ist die Bereitschaft, sich einer solchen
Untersuchung zu unterziehen, innerhalb dieser Patientengruppe eher gering. Um die
Frage nach der Häufigkeit der Rechtsherzbelastung trotzdem beantworten zu können,
wurde hier versucht, die Rechtsherzbelastungszeichen mittels nichtinvasiver
Maßnahmen (siehe Kap.3.5/6) zu ermitteln.
Ein wesentlicher Bestandteil der vorliegenden Arbeit bestand in der Ermittlung der
nächtlichen arteriellen Sauerstoffsättigung mittels Pulsoxymetrie (siehe Kap.3.7). Eine
nicht unwesentliche Beeinflussung der Meßwerte der transkutanen Messung wird
durch die Hautdicke, die Hautdurchblutung und den Sauerstoffverbrauch der Haut
hervorgerufen (Rooth et al 1976). Eine gute Korrelation zwischen transkutaner und
arterieller Sauerstoffbestimmung bei Hunden unter Belastung wurde durch Borgia und
Horvath (1978) nachgewiesen. An gesunden Probanden sowie an Patienten
durchgeführte Untersuchungen von Mc Dowell und Theide (1980) sowie Schonfeld et
al (1980) führten ebenfalls zu guten Ergebnissen für die transkutane
Sauerstoffmessung.
Unter Berücksichtigung aller verwendeten Parameter zeigten in dieser Untersuchung
insgesamt 65% (n=113) der Patienten Zeichen vermehrter Rechtsherzbelastung,
wobei diese bei 30% (n= 47) als sicher und bei 35% (n= 66) als fraglich vorhanden
angenommen wurden (Abb.2).
Bei der Auswertung der Pulsoxymetrie zeigte sich, daß die Patientengruppe mit
sicheren Rechtsherzbelastungszeichen deutlich die häufigsten, längsten und
ausgeprägtesten Sauerstoffentsättigungen hatte. Auch die mittlere Sauerstoffsättigung
war niedriger (siehe Abb.3.4.5.6.). Gegenüber der Gruppe ohne Rechtzherzbelastung
waren diese Werte signifikant ( SaO2m, t85, t90 ) bzw. hochsignifikant (SaO2 min, HF)
verschieden. Bei den Patienten, bei denen eine Rechtsherzbelastung nur fraglich
angenommen wurde, waren die Meßergebnisse nicht so deutlich ausgeprägt, aber
signifikante Unterschiede waren sowohl zur Gruppe mit sicheren (SaO2m) als auch zu
den Patienten ohne Rechtsherzbelastung (HF) zu beobachten. Die Herzfrequenz
zeigte mit Zunahme der Hypoxie einen erwarteten Anstieg (MW 69,9 SD ± 11,3 MW
80,2 SD ± 16,1), welche als Zunahme der Herzarbeit interpretiert werden kann.
Als weitere fragliche Einflußgröße auf die Entstehung einer erhöhten
Rechtsherzbelastung wurde die punktuell am Tage durchgeführte Blutgasanalyse
untersucht. Auch hierbei zeigte sich eine hochsignifikante Abnahme des PaO2 mit
zunehmenden Rechtsherzbelastungszeichen (keine vs. sichere RHBZ p= 0,001) , so
daß ein Zusammenhang angenommen werden kann. Da ein niedriger Ausgangs-PaO2
näher am steilen Anteil der Sauerstoffsättigungskurve liegt, kommt es zu tieferen
Entsättigungen im Schlaf. Der Tages-PaCO2 wurde in dieser Untersuchung erst bei
bereits vorhandenen Rechtsherzbelastungszeichen vergleichbar höher gemessen
(fragliche vs. sichere RHBZ p= 0,01). Dieses läßt vermuten, daß der erhöhte Tages -
PaCO2 als Ausdruck einer alveolären Hypoventilation erst ab einem bestimmten
Schweregrad der Lungenerkrankung, in deren Folge es bereits zu einer vermehrten
Rechtsherzbelastung gekommen ist, bedeutsam wird. Zusammenhänge zwischen
arteriellem Blutgasbefunden und nächtlichen Hypoxieepisoden oder nächtlichen
Anstiegen pulmonal-arterieller Mitteldrücke wurden bereits untersucht. Hudgel et al
(1983) beschrieb einen höheren PaCO2 innerhalb der Patientengruppen, die nächtliche
Entsättigungen zeigten. Fletcher et al (1989) beobachteten einen niedrigeren Tages-
PaO2 bei Patienten mit nächtlichen Hypoxämien. Bradley et al (1990) untersuchte 48
tagsüber normoxämische COPD-Patienten und kam zu dem Ergebnis, daß sowohl der
Tages-PaCO2 als auch die am Tage gemessene Sauerstoffsättigung mit der mittleren
sowie der niedrigsten Sauerstoffsättigung im Schlaf korrelieren.
Es liegen bereits eine Reihe klinischer Studien vor, in denen ein Zusammen-hang
zwischen nächtlichen Hypoxämien und der Erhöhung pulmonal-arterieller Drücke und
damit einer erhöhten Rechtsherzbelastung invasiv untersucht wurde. Es besteht
Einigkeit darüber, daß das Auftreten dieser Sauerstoffentsättigungen sowie deren
Ausmaß und Dauer eine entscheidende Rolle in der Entstehung einer pulmonalen
Hypertonie spielt. Coccagna und Lugaresi (1978) untersuchten 12 COPD-Patienten
und ermittelten signifikant höhere Anstiege der mittleren Pulmonalisdrücke sowie der
arteriellen Sauerstoffpartialdrücke bei ausgeprägteren Hypoxämien im Vergleich zu
einer Kontrollgruppe ohne Hypoxämien. Boysen et al (1979) ermittelten bei 4 Patienten
die mittleren pulmonal - arteriellen Drücke während hypoxischer Episoden und zeigte,
daß es zu einem um so höherem Druckanstieg kam, je ausgeprägter die Entsättigung
war. Nach Gabe von Sauerstoff (2l / min.) konnten die Hypoxämien gemindert und die
Druckanstiege reduziert werden. Fletcher und Levin (1984) konnten bei 7 COPD-
Patienten einen Anstieg des pulmonalarteriellen Mitteldruckes bei einem Abfall des
mittleren PaO2 um 10% während des REM - Schlafes nachweisen. Eine weitere Studie
zeigte eine gute Korrelation des im Wachzustand gemessenen PaCO2 mit dem
maximalen pulmonalarteriellen Mitteldruck bei Nacht, und des PaO2 -Ausgangswertes
mit dem mittleren Pulmonalarteriendruck ( Rühle et al 1986).
Auch am Tage nachweisbare pulmonale Hypertonien im Zusammenhang mit
nächtlichen nicht apnoebedingten Hypoxämien wurden beschrieben. Fletcher et al
(1989) beschrieb in einer Studie an 49 COPD Patienten, bei denen 36 Patienten
nächtliche Hypoxämien zeigten, sowohl signifikant höhere pulmonal - arterielle Drücke
(23,3 ± 4,8 vs 20,4 ± 4,2) und Gefäßwiderstände als auch niedrigere arterielle
Sauerstoffpartialdrücke (70,0 ± 7,9 vs 82,4 ±7,6) am Tage. Levi-Valensi et al (1992)
konnten durch eine an 40 COPD-Patienten eines mit dieser Arbeit vergleichbaren
Patientenkollektivs durchgeführte Untersuchung zeigen, das 18 der 40 Patienten
deutliche nächtliche Entsättigungen mit einer Sauerstöffsättigung unter 90% in
mindestens 30% der Gesamtmeßzeit zeigten. Bei all diesen Patienten war der
pulmonal-arterielle Mitteldruck deutlich höher (19,1 ± 4,7 mmHg vs 16,8 ± 1,9 mmHg)
als bei den 22 Patienten, bei denen keine Entsättigungen nachzuweisen waren. Bei 6
Patienten, bei denen die mittlere nächtliche Sauerstoffsättigung unter 90% lag, konnte
eine manifeste pulmonale Hypertonie nachgewiesen werden. Diese Patienten zeigten
die häufigsten, längsten und ausgeprägtesten Entsättigungen, sowie die niedrigsten
mittleren Sauerstoffsättigungswerte, welches in Einklang mit den hier vorliegenden
Untersuchungsergebnissen steht. Zu gegenteiligen Ergebnissen kam Chaouat et al
(1997) nach einer Multicenterstudie an insgesamt 94 COPD Patienten, bei der
Zusammenhänge zwischen Lungenfunktion, nächtlichen Hypoxämien und pulmonaler
Haemodynamik (am Tage) untersucht wurden. 66 Patienten zeigten Abfälle der SaO2
unter 90% in mindestens 30% der Gesamtmeßzeit, die t90 betrug 69 ±24 vs 8 ± 11 bei
den Patienten ohne Sauerstoffentsättigungen. Das Ausmaß der Hypoxämien bei den
entsättigenden Patienten war aber bei einem Mittelwert von 88±2 (vs 92±1) eher
gering, so daß der größte Teil der Patienten trotz der hohen t90 während der
Gesamtmeßzeit eine SaO2 von 86-90% aufwies und sich nicht gravierend von der
SaO2 der Gruppe ohne Entsättigungen (91-93%) unterschied. Der am Tage
gemessenen PaO2 war zwischen den beiden Patientengruppen ebenfalls nicht
unterschiedlich, und auch die pulmonalarteriellen Mitteldrücke waren vergleichbar
(19±5 vs 19±4), so daß eine Korrelation zu Ausmaß und Dauer der nächtlichen
Hypoxämie hier nicht bestätigt werden konnte. Lediglich der Tages PaCO2 war in
dieser Studie signifikant erhöht (45±5 vs 40 ±4) gegenüber den nicht-entsättigenden
Patienten. Nach einer neueren prospektiven Untersuchung bei 76 Patienten, über
einen Zeitraum von 2 Jahren, konnten Chaouat und Mitarbeiter erneut zeigen, daß
sich die untersuchten 35 Patienten mit nächtlichen Hypoxämien nur beim gemessenen
Tages PaCO2 von den 29 nicht-entsättigenden Patienten unterschieden. Ein Einfluß
von Dauer und Ausmaß der nächtlichen Hypoxämien auf die Prognose oder die
Entwicklung einer pulmonalen Hypertonie konnte auch diesmal nicht nachgewiesen
werden (Chaouat 2001). Gegenteilige Ergebnisse zeigte eine andere Untersuchung.
Bei 44 COPD–Patienten wurden am Tage mittels Einschwemmkatheter-Untersuchung
die pulmonalarteriellen Mitteldrücke in Ruhe und unter Belastung gemessen, und mit
den in der darauffolgenden Nacht erhobenen Werten der Pulsoxymetrie verglichen. Es
wurde überprüft, welcher Parameter der nächtlichen Pulsoxymetrie die engste
Beziehung zum Pulmonalisdruck zeigt, und welcher Meßwert am besten geeignet ist,
die Patienten des Untersuchungskollektivs in Patienten mit normalem oder erhöhtem
Pulmonalisdruck zu trennen (Rasche 2001). Als möglicher Hinweis auf eine
Mitbeteiligung von schlafbezogenen Hypoxämien an der pulmonalen
Hypertonieentstehung zeigte sich eine signifikante Beziehung zwischen gemessenen
Pulmonalisdrücken und nächtlicher Hypoxämieausprägung. Die engste Beziehung
fand sich zwischen minimaler Sauerstoffsättigung und PAP. Auch der am Tage
gemessene PaO2 zeigte eine vergleichbare enge Beziehung, welches belegt, daß die
pulmonale Hypertonieentstehung ein nicht nur von der nächtlichen Sauerstoffsättigung
abhängiges Geschehen sondern multifaktorieller Genese ist, die außer von der
bestehenden Gasaustauschstörung u. a. von der Ausprägung der Hyperkapnie, der
Atemwegsobstruktion, oder bei Vorliegen eines Lungenemphysems durch die
Gefäßbettreduktion beeinflusst wird (Rasche et al 2001).
Die chronische Atemwegsobstruktion wurde bei allen Patienten durch eine
Lungenfunktionsdiagnostik gesichert. In der Literatur wird die Lungenfunktion meistens
am FEV1 -Wert in Prozent des Sollwertes gemessen. Alle in dieser Untersuchung
ermittelten FEV1 -Werte wurden in Relation zur VC (Tiffeneau-Index) angegeben.
Charakteristisch für die COPD ist eine Abnahme des FEV1 -Wertes, eine
Differenzierung der einzelnen Diagnosen ist durch diesen Parameter aber nicht
möglich. Der auffälligste Befund der Lungenfunktion war eine signifikante Abnahme
des FEV1 mit Zunahme der Rechts-herzbelastungszeichen. In der Patientengruppe
ohne Rechtsherzbelastung fiel daneben noch ein deutlich höher gemessener MEF 50 -
Wert auf. In der Literatur werden Zusammenhänge des forcierten
Exspirationsvolumens der ersten Sekunde (FEV1) in Zusammenhang mit nächtlichen
Hypoxämien von verschiedenen Autoren beschrieben. In einer 3-jährigen Studie, an
der 31 COPD-Patienten teilnahmen, zeigte sich, daß es im Verlauf der Erkrankung bei
denjenigen Patienten, bei denen nächtliche Hypoxämien nachweisbar waren, zu einer
Abnahme des FEV1, sowie des Tages PaO2 und einer Zunahme des PaCO2 kam
(Fletcher et al 1991). In einer weiteren retrospektiven Studie zeigte sich eine enge
Beziehung zwischen dem FEV1 und der Prognose beim Vorkommen nächtlicher
Sauerstoffentsättigungen (Fletcher et al.1991,1992). Chaouat et al. (1997) beschrieb
in seiner Studie eine lockere Korrelation zwischen FEV1 und pulmonalarteriellem
Mitteldruck
Der Atemwegswiderstand (Rt ) gilt als ein besonders empfindlicher Parameter der
Lungenfunktion (Ulmer et al 1986b). Er war in der Patientengruppe mit sicheren
Rechtsherzbelastungszeichen mit einem Mittelwert von 6,3 cm H2 O/l/s (SD ± 2,7)
gegenüber einem Mittelwert von 4,6 cm H2 O/l/s (SD ±2,7) in der Gruppe ohne
Rechtsherzbelastung signifikant erhöht. Die zugrundeliegende atemmechanischen
Störung bedingt entsprechend ihrer Ausprägung bereits einen Anstieg des
pumlonalarteriellen Druckes. Zusätzlich auftretende nächtliche Hypoxämien können zu
einer weiteren Verschlechterung der pulmonalen Haemodynamik führen, die
Korrelation zwischen Lungenfunktionsparametern und Ausmaß der nächtlichen
Hypoxämie ist aber eher gering.
Die vorliegende Untersuchung sowie die meisten in der Literatur beschriebenen
Studien haben gezeigt, daß nächtliche hypoxische Episoden häufig mit einer erhöhten
Rechtsherzbelastung vergesellschaftet sind. Einigkeit über die Prognose solcher
Ereignisse besteht jedoch nicht. Während Fletcher et al (1992a) eine deutlich höhere
Überlebensrate bei nicht-entsättigenden Patienten nachweisen konnte, wurde bei
Connaughton et al (1988) keine Korrelation zwischen nächtlicher
Oxygenierungsstörung und Überlebenszeit der Patienten gefunden. Dabei ist aber zu
bemerken, daß in letztgenannter Untersuchung die Ausgangs-PaO2-Werte mit
Mittelwerten von 55 ± 10 mmHg deutlich unter denen der hier untersuchten Patienten
lag, so daß davon ausgegangen werden kann, daß beide Patientengruppen sich in
Bezug auf die Ausprägung ihrer Lungenerkrankung unterschieden und nicht
miteinander verglichen werden können. Würtemberger et al. (1990) konnte an einer
Studie an COPD-Patienten mittels Einschwemmkatheter-Untersuchungen eine
signifikant höhere Sterblichkeit bei Vorliegen von erhöhten pulmonal -arteriellen
Mitteldrücken nachweisen.
Hinsichtlich der in Frage kommenden Grunderkrankungen chronisch-obstruktive
Bronchitis, Lungenemphysem oder Kombination beider Erkrankungen gab es keine
Häufigkeitsunterschiede. Von verschiedenen Untersuchern wurde aber ein gehäuftes
Auftreten nächtlicher Sauerstoff-entsättigungen bei COPD-Patienten vom Bronchitis-
Typ „Blue Bloater“ beschrieben, während Patienten vom Typ „Pink Puffer“ in der Regel
ein stabiles Atemmuster aufweisen (Douglas et al 1979, DeMarco et al 1981). Eine
mögliche Erklärung hierfür ist, daß beim typischerweise übergewichtigem „Blue
Bloater“ die COPD häufig mit einem obstruktivem Schlafapnoesyndrom
vergesellschaftet ist. Diese Patienten mit sog. "Overlap-Syndrom" weisen signifikant
häufiger pathologische nächtliche Sauerstoffentsättigungen auf (Rasche 1996). In
vorliegender Studie waren Patienten mit einem Schlafapnoesyndrom aber
ausgeschlossen.
Bei der Überprüfung der morphometrischen Daten (Tab.1) konnten keine
Übereinstimmungen gefunden werden.
6. Zusammenfassung
Bei COPD-Patienten mit einem Tages-PaO2 über 60 mmHg könnte es
möglicherweise zum Auftreten nächtlicher Hypoxämien kommen, die die Entstehung
eines Cor pulmonale begünstigen. In der vorliegenden Arbeit wurde versucht, bei
diesen Patienten durch nichtinvasive Methoden das Auftreten von
Rechtsherzbelastungszeichen im Zusammenhang zwischen Häufigkeit, Ausmaß und
Dauer dieser nächtlicher nicht-apnoebedingter Hypoxämien zu untersuchen.
Untersucht wurden 178 Patienten mit COPD, von denen 72 Patienten eine chronische
Bronchitis, 25 Patienten ein Emphysem und 81 Patienten eine Kombination beider
Grunderkrankungen aufwiesen. Alle Patienten befanden sich unter optimaler
Pharmakotherapie in der stabilen Krankheitsphase und zeigten am Tage eine
Normoxämie auf. Ausgeschlossen wurden Patienten mit Asthma bronchiale, Links-
herzinsuffizienz, obstruktivem Schlafapnoe-Syndrom, primärer pulmonal-arterieller
Hypertonie und neuromuskulären Erkrankungen. Die Patienten wurden aufgrund von
klinischen, elektrokardiografischen und radiologischen Rechtsherzbelastungszeichen
Gruppen mit fehlenden, sicheren und fraglich vorhandenen RHBZ zugeordnet. Die
Parameter der nächtlichen Pulsoxymetrie, Blutgasanalyse und Lungenfunktion wurden
analysiert. Die Ergebnisse dieser Untersuchung zeigten signifikant niedrigere mittlere
und minimale Sauerstoffsättigungen, längeranhaltende Entsättigungsphasen (t90,t85)
sowie eine höhere Herzfrequenz und einen niedrigeren Tages-PaO2 bei vorhandener
Rechtsherzbelastung unabhängig von der vorliegenden Grunderkrankung. Eine
Rechtsherzbelastung war mit einer Häufigkeit von 30% sicher nachweisbar. Aufgrund
dieser hohen Prävalenz erscheint eine Kontrolle des Tages - PaO2 in Verbindung mit
der Messung der nächtlichen Sauerstoffsättigung sinnvoll, um die Entstehung eines
chronischen Cor pulmonale frühzeitig zu erkennen.
7. ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS
B Bronchitis
BE chronisch-obstruktive Bronchitis und Lungenemphysem
BMI Body Mass Index
COPD chronisch-obstruktive Lungenerkrankung
E Lungenemphysem
EKG Elektrokardiogramm
FEV1 forciertes exspiratorisches Volumen in der 1. Sekunde
FEV1/IVC Tiffeneau-Index
FVC funktionelle Vitalkapazität
HF mittlere Herzfrequenz
IGV intrathorakales Gasvolumen
IVC inspiratorische Vitalkapazität
MEF50/25 maximaler exspiratorischer Fluß bei 50% bzw. bei 25%
der FVC
n Anzahl der Patienten
n.s. nicht signifikant
O2 Sauerstoff
p Irrtumswahrscheinlichkeit
PaCO2 arterieller Kohlendioxidpartialdruck
PaO2 arterieller Sauerstoffpartialdruck
REM rapid-eye-movement Schlaf
RHBZ Rechtsherzbelastungszeichen
Rt Atemwegswiderstand
SaO2 arterielle Sauerstoffsättigung
SaO2m mittlere SaO2 der Meßzeit
SaO2min minimale SaO2 der Meßzeit
t90 Zeitdauer SaO2 unter/gleich 90% in Prozent der Meßzeit
t85 Zeitdauer SaO2 unter/gleich 85% in Prozent der Meßzeit
vs versus
8. Abbildungsverzeichnis
Abb.:1 Häufigkeitsverteilung der Diagnosen B, E uns BE innerhalb 21
der Patientengruppe
Abb.:2 Prozentuale Verteilung der RHBZ innerhalb des Gesamtkollektivs 22
Tab.:1 Morphometrische Daten 23
Tab.:2 Ergebnisse der Lungenfunktion angegeben als Mittelwert und 24
Standartabweichung
Tab.:3 Signifikanzangaben zur Lungenfunktion 25
Tab.:4 Ergebnisse der Blutgasanalyse angegeben als Mittelwert und 26
Standartabweichung
Tab.:5 Signifikanzangaben zur Blutgasanalyse 26
Tab.:6 Ergebnisse der nächtlichen Pulsoxymetrie angegeben als 27
Mittelwert und Standartabweichung
Tab.:7 Ergebnisse der nächtlichen Pulsoxymetrie unter Berucksichtigung 27
der RHBZ Angegeben als Mittelwert und Standartabweichung
Abb.:3 Mittlere Sauerstoffsättigung der Patientengruppe ohne, mit 28
fraglichen und mit sicheren RHBZ im Vergleich.
Abb.:4 Minimale Sauerstoffsättigung der Patientengruppe ohne, mit 28
fraglichen und mit sicheren RHBZ im Vergleich.
Abb.:5 Mittlere Dauer der t90 der Patientengruppe ohne, mit 29
fraglichen und mit sicheren RHBZ im Vergleich.
Abb.:6 Mittlere Dauer der t85 der Patientengruppe ohne, mit 29
fraglichen und mit sicheren RHBZ im Vergleich.
Abb.:7 Mittlere Herzfrequenz der Patientengruppe ohne, mit 30
fraglichen und mit sicheren RHBZ im Vergleich.
Tab.:8 Signifikanzangaben zur nächtlichen Pulsoxymetrie 30
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Persönliche Daten Monika Franke geb. am 27.09 1961 in Mülheim a.d. Ruhr ledig römisch – katholisch Schulischer und Beruflicher Werdegang Hauptschule der Stadt Mülheim a.d.Ruhr 1972-1977 Abschluß: Hauptschulabschluß Berufsgrundschule für Körper.- und 1977-1978 Gesundheitspflege Berufsfachschule für Ernährung und 1978-1980 Hauswirtschaft Abschluß: Fachoberschulreife Pflegehelferin in der Universitätsklinik 09/1980-02/1982 „Bergmannsheil“ Bochum Krankenpflegeschule Marien-Hospital Herne 03/1982-03/1985 Abschluß: Krankenpflegeexamen Krankenschwester auf der Intensivstation für 04/1985-06/1987 Schwerbrandverletzte in der Universitätsklinik „Bergmannsheil“ Bochum Krankenschwester auf der Medizinischen 06/1987-06/1994 Intensivstation in der Universitätsklinik „Bergmannsheil“ Bochum Abendgymnasium der Stadt Dortmund 08/1989-06/1993 Abschluß: Allgemeine Hochschulreife Studium der Medizin An der Universität Regensburg 11/1993-09/1994 An der Ruhr-Universität Bochum 09/1994 - 3.Staatsexamen 28.10 1999 Ärztin im Praktikum / Weiterbildungsassistentin 12/1999 -03/2002 in der Abteilung für Anästhesie und Intensiv- medizin im St.Johannes – Hospital in Dortmund
Weiterbildungsassistentin im Zentrum für seit 04/2002 Anästhesie, anästhesiologischer Intensiv- medizin und Schmerztherapie im Klinikum Wuppertal GmbH
