Was ist Restvolumen?

Das Residualvolumen (RV) ist die Luftmenge, die nach einer vollständigen Ausatmung in der Lunge verbleibt. Diese Luft kann nicht ausgestoßen werden und hilft dabei, die Alveolen (die kleinen Luftbläschen, aus denen die Lunge besteht) jederzeit offen zu halten. 1 Das Residualvolumen ist einer von mehreren Faktoren, die Ärzte bei Lungenfunktionstests messen , um festzustellen, wie gut die Lunge funktioniert.

Was bestimmt das Restvolumen?

Das Restvolumen wird durch zwei konkurrierende Faktoren bestimmt.

  • Die Kraft der Ausatemmuskulatur und der Zug der Lunge nach innen führt tendenziell zu einer Verringerung des Restvolumens.
  • Der nach außen gerichtete Zug der Brustwand führt tendenziell zu einer Vergrößerung des Restvolumens.

Warum brauchen wir Restvolumen?

Die Lunge ist nie ganz leer; Nach einer maximalen Ausatmung verbleibt immer etwas Luft in der Lunge. Die in der Lunge verbleibende Luft wird benötigt, um den Lungenkollaps zu verhindern.

Wenn dieses Restvolumen nicht vorhanden wäre und die Lunge völlig leer wäre, könnten die Gewebe, aus denen die Lunge besteht, zusammenkleben, was es für uns fast unmöglich macht, sie mit Mühe wieder aufzublasen und zu öffnen.

Das Restvolumen ist für die Atmung und die ordnungsgemäße Lungenfunktion erforderlich. Diese in der Lunge verbleibende Luft ist auch wichtig, um große Schwankungen der Atemgase Sauerstoff (O2) und Kohlendioxid (CO2) zu verhindern.

Das Residualvolumen ist das einzige Lungenvolumen, das nicht direkt gemessen werden kann, da es unmöglich ist, die Lunge vollständig von Luft zu entleeren. Dieses Volumen kann berechnet und nicht direkt gemessen werden.

Bedeutung des Restvolumens

In einer gesunden Lunge wird die Luft, die das Restvolumen ausmacht, für den Gasaustausch zwischen den Atemzügen genutzt. Beim Einatmen saugen Sie Luftsauerstoff in Ihre Lunge, der die sauerstoffarme Restluft für den Gasaustausch in den Lungenbläschen wieder auffüllt. 2

Wie wird das Restvolumen gemessen?

Es gibt keine Möglichkeit, das Residualvolumen direkt zu messen, es kann jedoch indirekt mit einem Lungenfunktionstest berechnet werden. Andere Lungenvolumina und -kapazitäten müssen zunächst direkt gemessen werden, normalerweise mit Spirometrie , bevor RV berechnet werden kann.

Der erste Schritt bei der Berechnung von RV ist die Bestimmung der funktionellen Residualkapazität (FRC) . Die Messung des FRC kann mit einem der folgenden drei Tests erfolgen.

Helium-Verdünnungstest

Bei einem Heliumverdünnungstest würden Sie aus einem Behälter atmen, der einen bekannten Anteil an Heliumgas enthält. Ein Spirometer misst die Konzentrationsänderung der Gase im Behälter. Dieser Test wird in einem geschlossenen Systemkreislauf durchgeführt. Sie wird seltener eingesetzt als die Körperplethysmographie. 3

Körperplethysmographie

Der Bodyplethysmographie-Test misst die Gesamtluftmenge, die die Lunge aufnehmen kann. Bei diesem Test sitzen Sie in einer luftdichten Plethysmographenkabine und atmen durch ein Mundstück, während Druck- und Luftstrommessungen durchgeführt werden.

Beim Ausatmen kann das Volumen Ihrer Brusthöhle berechnet werden, indem die Druckänderung in der gesamten Kammer aufgezeichnet wird. Die Körperplethysmographie ist die am häufigsten verwendete Methode zur Berechnung von FRC und Residualvolumen und liefert die genauesten Messungen – sie ist aber auch die teuerste.

Stickstoffauswaschung

Ein weiterer geschlossener Kreislauftest, ein Stickstoffauswaschen, kann ebenfalls zur Bestimmung der FRC verwendet werden, diese Methode wird jedoch selten verwendet.

Nachdem der FRC mit einer dieser drei Methoden gemessen wurde, kann das Restvolumen mit der folgenden Gleichung berechnet werden: RV = FRC – ERV

Klinische Bedeutung

Das Restvolumen kann zur Diagnose oder Messung des Schweregrads obstruktiver Lungenerkrankungen wie chronisch obstruktiver Lungenerkrankung (COPD) , Asthma und Bronchiektasen verwendet werden . Diese Erkrankungen sind durch Atemwegsentzündungen, kollabierende Atemwege, Behinderungen des exspiratorischen Flusses und Lufteinschlüsse gekennzeichnet.

Bei einer obstruktiven Lungenerkrankung verursachen Entzündungen und eine verringerte elastische Rückfederung einen erhöhten Atemwegswiderstand und führen zu einem vorzeitigen Verschluss der kleinen Atemwege während der Ausatmung. Dadurch wird überschüssige Luft eingeschlossen und verbleibt nach dem Einatmen in der Lunge, was zu einer Vergrößerung des Restvolumens führt. 2

Andererseits schränken restriktive Lungenerkrankungen wie Lungenfibrose und Sarkoidose oder extrinsische Prozesse wie Kyphose und Fettleibigkeit die Lungenexpansion ein. Dies führt dazu, dass nach maximaler Ausatmung weniger Luft in der Lunge zurückgehalten wird und daher nach der Ausatmung weniger Restluft als normal in der Lunge verbleibt. 2

Wenn Sie Schwierigkeiten beim Atmen haben, suchen Sie umgehend einen Arzt auf. Möglicherweise werden Sie gebeten, sich einem Lungenfunktionstest zu unterziehen, der die Berechnung des Residualvolumens und anderer Faktoren umfasst, die sich auf die Lungenfunktion auswirken – wie etwa die gesamte Lungenkapazität, die funktionelle Residualkapazität, das Atemzugvolumen und die Vitalkapazität.

In akuten, schweren Fällen können Atembeschwerden ein Notfall sein. Rufen Sie sofort 911 an, da einige Ursachen für Atemnot lebensbedrohlich sein können.

3 Quellen
  1. Lofrese JJ, Tupper C, Sanganeria T, et al. Physiologie, Residualvolumen . StatPearls.
  2. Lutfi MF. Die physiologische Grundlage und klinische Bedeutung von Lungenvolumenmessungen . Multidisziplinäres Respir Med. 2017;12(3). doi:10.1186/s40248-017-0084-5
  3. Patroniti N, Bellani G, Manfio A, Maggioni E, Giuffrida A, Foti G, Pesenti A. Lungenvolumen bei beatmeten Patienten: Messung durch vereinfachte Heliumverdünnung im Vergleich zum quantitativen CT-Scan . Intensivmedizin . 2004;30(2):282-289. doi:10.1007/s00134-003-2109-0