Spiroergometrie bei Patienten mit pulmonaler Hypertonie infolge einer Lungenfibrose, primärer pulmonaler Hypertonie, chronisch thromboembolischer pulmonaler Hypertonie und cystischer Fibrose

S pi ro e r gom et ri e b ei P at i e nt en m i t pu l m on al e r H yp e r t on i e i n fo l ge ei -n e r Lu -n ge -n fi b ro s e , p r i m ä re r p ul m o-n a l er H yp e r t o-ni e , c hr o-ni s ch t h rom bo e m b ol i s c h er pu l m o n al e r H yp e r t on i e u nd c ys t i s ch er F i b r os e In a u gu r a l - D i s s e rt a t i on z u r E rl a n gun g d es G r a d es ei n e s Do kt or s d e r M ed i z i n d e s F a c hb e r ei ch e s H u m a nm e di z i n d e r J us t us - Li e b i g-U n i v e rs i t ät Gi e ß en v o r gel e gt v on C h ri s t i n a E l v i r a E n gl i s c h a u s B a d H e rs f el d G i eß e n 20 03

A u s d em M edi z i ni s c h e n Ze n t r um f ü r In n e r e M e di z i n M e di z i ni s c h e Kl i ni k II D i r ekt o r: P ro f. Dr . W . S e e ge r U n i v e rs i t ät s kl i ni kum Gi eß e n G u t a c ht e r: P D Dr . H . O l s c he w s ki G u t a c ht e r: P r o f. Dr. H. -J . W oi t o wi t z T a g d e r Di s p ut at i on : 19 .0 3. 20 04

„ Ic h e r kl ä r e: Ic h ha b e d i e vo r ge l e gt e D i s s e rt a t i o n s el bs t ä ndi g, oh ne u n e rl au bt e f re m d e H i l f e u nd nu r m i t de n Hi l f e n a n ge f e rt i gt , di e i ch i n d e r Di s s e rt at i o n ange ge b e n h a b e. Al l e T ex t s t el l e n, di e wö r t l i c h o d er s i n n gem ä ß a us ve rö f f e nt l i c ht en od e r n i cht v er ö f fe nt l i cht e n S c h ri ft en e n t n om m e n s i n d, un d al l e A n ga b en , d i e au f m ün dl i c h en A us kü n ft en b e r uh e n, s i nd a l s s o l ch e k en nt l i c h ge m a c ht . B e i d en vo n m i r d u r ch ge -f ü h rt en un d i n de r D i s s er t at i on e rw äh nt e n U nt e rs u ch unge n h a b e i c h d i e Gr un ds ä t z e gu t e r w i s s en s c h a ft l i c he r P r ax i s , w i e s i e i n d e r „ S a t z u n g d e r J us t us Li e b i g Un i v e rs i t ät Gi e ß en z ur S i ch e ru ng gu t e r w i s -s e n-s c h af t l i c he r P r ax i -s “ ni e d er ge l e gt -s i n d , ei n ge ha l t en . “

F ü r m ei n e El t e r n He l m ut u nd Ga b ri el e,

Inhaltsverzeichnis

Sp iro erg o metri e bei Pa ti en ten mi t pul mo na l er H yp erto ni e infol g e ein er Lun genfib ros e, p ri mä rer pu l mo nal er Hy p ertoni e, ch ro nis ch th ro mb o embol is cher p ul mon al er Hyp erton i e und cy stis ch er

Fi b ro s e . . . 1 I nhal tsv erzei chni s . . . 5 Abbi ldung sv erzei chn is . . . 1 0 T ab ell en v erzei chni s . . . 1 3 Abkü rzun gs verzeichni s . . . 1 5 1 . Einl eitung . . . 1 7 1 . 1. P ul m o n al e H yp e rt on i e . . . 1 8 1 . 1. 1. P r i m ä r e pul m on al e H yp e r t o ni e ( P P H ) . . . 1 9 1 . 1. 2. C h r oni s ch t hr o m b oe m b ol i s ch e pu l m on al e H yp e r t oni e ( C TEP H ) . . . 2 0 1 . 1. 3. P ul m o n al e Hyp e r t o ni e b ei Lu n ge n fi b ro s e ( LF ) . . . 2 0 1 . 1. 4. C ys t i s ch e F i b r os e ( C F ) . . . 2 1 1 . 2. S t an d d e r Li t er a t u r . . . 2 1 1 . 2. 1. P ul m o n al e Hyp e r t o ni e i n f ol ge ei n er Lu n ge n f i b ro s e ( LF ) . . . . 2 1 1 . 2. 2. P r i m ä r e pul m on al e H yp e r t o ni e ( P P H ) . . . 2 2 1 . 2. 3. C h r oni s ch t hr o m b oe m b ol i s ch e pu l m on al e H yp e r t oni e ( C TEP H ) . . . 2 3 1 . 2. 4. C ys t i s ch e F i b r os e ( C F ) . . . 2 4 1 . 3. Zi e l s et z un g der A rb e i t . . . 2 5 2 . Mess method en . . . 2 7 2 . 1. S pi r o er go m et ri e . . . 2 7 2 . 2. Bl ut ga s an al ys e . . . 2 9 2 . 3. El e kt ro k a rdi o gr a p hi e . . . 3 0 2 . 4. Bl ut d r u ckm e s s u n g . . . 3 0 2 . 5. Lu n ge n fu nk t i on s d i a gno s t i k . . . 3 1 2 . 6. R e cht s h e rz k at h e t er un t er s u c hu n g . . . 3 2 2 . 7. A u f gez ei ch n et e M es s grö ß en u nd b e r e ch n et e G r öß en . . . 3 4

2 . 7. 1. S pi r o er go m et ri e . . . 3 4 2 . 7. 1. 1. Le i s t un g (W R = w o rk r a t e ) . . . 3 4 2 . 7. 1. 2. H e rz fr e qu enz (H R ) . . . 3 4 2 . 7. 1. 3. S au e rs t o f fa u f n ahm e (V O2) . . . 3 4 2 . 7. 1. 4. A t e m fr e que nz ( B F ), A t em z ei t v ol um en ( VE), A t em z u gvol um e n (V T ) , e nd ex s p i r a t o ri s ch e C O2 -K o nz ent r at i o n ( FE TC O2), C O2- An t ei l de r ge m i s c ht e n ex s p i r i er t en Lu f t (FEC O2) . . . 3 5 2 . 7. 1. 5. R es pi r at o ri s c h e r Qu ot i e nt ( R Q) . . . 3 7 2 . 7. 1. 6. A t e m äq ui va l e nt e f ür O2 (E Q O2) un d C O2 ( E QC O2) . . . 3 7 2 . 7. 2. Bl ut ga s an al ys e . . . 3 8 2 . 7. 3. B er e c hn et e G r ö ße n a us S p i r o e rgo m et r i e u nd Bl ut ga s a n al ys e 3 8 2 . 8. Le i s t u n gs l i m i t i e r en d e F a kt or e n . . . 4 2 2 . 9. V / Q M i s m at c h . . . 4 5 2 . 9. 1. S i t u at i on d e r i n ho m o ge n en P e r fu s i on . . . 4 5 2 . 9. 2. D i f f us i on s s t ö r un g . . . 4 7 2 . 10 . Üb e rs i cht ü b er di e M es s p a r am et er , d i e i n di e s t at i s t i s c h e A u s w e rt un g e i n bez o ge n wu rd e n . . . 4 8 2 . 11 . V er s u c hs du r ch f üh r un g . . . 4 8 2 . 12 . P at i e nt e n . . . 5 1 2 . 12 .1 . S t ud i e I: P ul m o na l e H yp e r t o ni e i n f ol ge ei n e r Lu n ge n f i b ro s e ( LF ) . . . 5 2 2 . 12 .2 . S t ud i e II: V e r gl e i ch z wi s ch e n P at i e nt e n m i t p ri m ä r e r p ul m o na l er H yp e r t o ni e ( P P H ) m i t P at i e nt en m i t c hr on i s ch t h rom bo e m b ol i s c h er pu l m o n al e r H yp e r t on i e (C TEP H ) . . . 5 3 2 . 12 .3 . S t ud i e II I: P at i e nt e n m i t c ys t i s c h e F i b ro s e (C F ) . . . 5 3 2 . 13 . S t a t i s t i k . . . 5 3 3 . E rg ebn iss e . . . 5 7 3 . 1. S t u di e I: P ul m o n al e H yp e r t on i e i n f ol ge ei n er Lu n ge n f i b ro s e . . . 5 7 3 . 1. 1. A nt hr op om et r i s c h e D at e n . . . 5 7 3 . 1. 2. R u h ep a r am et e r . . . 5 7 3 . 1. 2. 1. Lu n ge n fu nk t i on . . . 5 7 3 . 1. 2. 2. M ax i m al e S a ue r s t o f f au f n ahm e . . . 5 8 3 . 1. 2. 3. Bl ut ga s an al ys e . . . 5 8 3 . 1. 2. 4. H äm od yn a m i k . . . 5 8 3 . 1. 3. S pi r o er go m et ri s ch e D at e n . . . 5 9 3 . 1. 3. 1. H äm od yn a m i s ch e u nd v e nt i l a t o r i s ch e P a r am et e r . . . 5 9 3 . 1. 3. 2. A rt e ri e l l e u n d ex s p i r a t o ri s ch e S au e rs t o f f- u nd K o hl en di ox i d pa rt i al d ru ck e . . . 6 3

3 . 1. 3. 3. A rt e ri e l l e u n d ex s p i r a t o ri s ch e K o hl en di ox i d ko nz en t ra t i on en . . . 6 6 3 . 1. 3. 4. Fu nkt i o n el l e r un d e f f ek t i v e r T ot r a um . . . 7 0 3 . 1. 3. 5. M ax i m al e h ä m o d yn a m i s c h e, ve n t i l at o ri s c h e un d m et a bo l i s c h e P a r am et e r . . . 7 3 3 . 1. 3. 6. A rt e ri o - exs pi r at o ri s c he Ko hl en di ox i d di ff e r e nz e n . . . 7 3 3 . 1. 3. 7. A bs ol u t e Ve r ä n de r un ge n d e r ar t e ri el l e n un d ex s p i r a t o ri s c h en Ko hl e ndi ox i d ko nz ent r a t i on e n b ei m ax i m al e r B el as t un g . . . 7 4 3 . 1. 3. 8. V e r än d e run ge n d e r a r t e r i e l l en Bl ut ga s e u nd d e r T ot r ä um e b ei m ax im al e r B el as t u n g . . . 7 6 3 . 1. 4. K o rr e l a t i ons a n a l ys e n . . . 7 8 3 . 1. 4. 1. K o rr e l a t i on vo n Lu n ge n f un kt i o ns p a r am et e rn m i t d e r m ax i m al e n S a u e rs t o f f a uf n ah m e . . . 7 8 3 . 1. 4. 2. K o rr e l a t i on vo n C O2 At em ä qu i v al e nt b ei B el a s t u n g m i t d e r m ax i m al e n S a ue r s t o f fa u fn a hm e . . . 8 0 3 . 1. 4. 3. K o rr e l a t i on vo n H äm o d yn a m i k w e rt e n m i t d e r m ax i m al e n S a u e rs t o f f a uf n ah m e . . . 8 0 3 . 2. S t u di e II: P ri m ä r e pul m o n al e H yp e r t o ni e v s . c h ro ni s c h t h rom bo e m b ol i s c h er pu l m o n al e r H yp e r t on i e . . . 8 2 3 . 2. 1. A nt hr op om et r i s c h e D at e n . . . 8 2 3 . 2. 2. R u h ep a r am et e r . . . 8 2 3 . 2. 2. 1. Lu n ge n fu nk t i on . . . 8 2 3 . 2. 2. 1. M ax i m al e S a ue r s t o f f au f n ahm e . . . 8 3 3 . 2. 2. 2. Bl ut ga s an al ys e . . . 8 3 3 . 2. 2. 3. H äm od yn a m i k . . . 8 4 3 . 2. 3. S pi r o er go m et ri s ch e D at e n . . . 8 4 3 . 2. 3. 1. H äm od yn a m i s ch e u nd v e nt i l a t o r i s ch e P a r am et e r . . . 8 4 3 . 2. 3. 2. A rt e ri e l l e u n d ex s p i r a t o ri s ch e S au e rs t o f f- u nd K o hl en di ox i d pa rt i al d ru ck e . . . 8 8 3 . 2. 3. 3. A rt e ri e l l e u n d ex s p i r a t o ri s ch e K o hl en di ox i d ko nz en t ra t i on en . . . 9 1 3 . 2. 3. 4. Fu nkt i o n el l e r un d e f f ek t i v e r T ot r a um . . . 9 5 3 . 2. 3. 5. M ax i m al e h ä m o d yn a m i s c h e, ve n t i l at o ri s c h e un d m et a bo l i s c h e P a r am et e r . . . 9 8 3 . 2. 3. 6. A rt e ri o - exs pi r at o ri s c he Ko hl en di ox i d di ff e r e nz e n . . . 9 8 3 . 2. 3. 7. A bs ol u t e Ve r ä n de r un ge n d e r ar t e ri el l e n un d ex s p i r a t o ri s c h en Ko hl e ndi ox i d ko nz ent r a t i on e n b ei m ax i m al e r B el as t un g . . . 1 0 0 3 . 2. 3. 8. D i f f e r en t i al di a gno s e z wi s ch en P P H P at i e nt e n un d C TE P H P at i e nt en . . . 1 0 1 3 . 2. 3. 9. V e r än d e run ge n d e r a r t e r i e l l en Bl ut ga s e u nd d e r T ot r ä um e b ei m ax im al e r B el as t u n g . . . 1 0 2 3 . 2. 4. K o rr e l a t i ons a n a l ys e n . . . 1 0 4 3 . 2. 4. 1. K o rr e l a t i on vo n Lu n ge n f un kt i o ns p a r am et e rn m i t d e r m ax i m al e n S a u e rs t o f f a uf n ah m e . . . 1 0 4 3 . 2. 4. 2. K o rr e l a t i on vo n C O2 At em ä qu i v al e nt b ei B el a s t u n g m i t d e r m ax i m al e n S a ue r s t o f fa u fn a hm e . . . 1 0 6

3 . 2. 4. 3. K o rr e l a t i on vo n H äm o d yn a m i k w e rt e n m i t d e r m ax i m al e n S a u e rs t o f f a uf n ah m e . . . 1 0 6 3 . 3. S t u di e III: C ys t i s ch e Fi br os e . . . 1 0 9 3 . 3. 1. A nt hr op om et r i s c h e D at e n . . . 1 0 9 3 . 3. 2. R u h ep a r am et e r . . . 1 0 9 3 . 3. 2. 1. Lu n ge n fu nk t i on . . . 1 0 9 3 . 3. 2. 2. M ax i m al e S a ue r s t o f f au f n ahm e . . . 1 1 0 3 . 3. 2. 3. Bl ut ga s an al ys e . . . 1 1 0 3 . 3. 3. S pi r o er go m et ri s ch e D at e n . . . 1 1 1 3 . 3. 3. 1. H äm od yn a m i s ch e u nd v e nt i l a t o r i s ch e P a r am et e r . . . 1 1 1 3 . 3. 3. 2. A rt e ri e l l e u n d ex s p i r a t o ri s ch e S au e rs t o f f- u nd K o hl en di ox i d pa rt i al d ru ck e . . . 1 1 4 3 . 3. 3. 3. A rt e ri e l l e u n d ex s p i r a t o ri s ch e K o hl en di ox i d ko nz en t ra t i on en . . . 1 1 6 3 . 3. 3. 4. Fu nkt i o n el l e r un d e f f ek t i v e r T ot r a um . . . 1 2 0 3 . 3. 3. 5. M ax i m al e h ä m o d yn a m i s c h e, ve n t i l at o ri s c h e un d m et a bo l i s c h e P a r am et e r . . . 1 2 4 3 . 3. 3. 6. A rt e ri o - exs pi r at o ri s c he Ko hl en di ox i d di ff e r e nz e n . . . 1 2 4 3 . 3. 3. 7. A bs ol u t e Ve r ä n de r un ge n d e r ar t e ri el l e n un d ex s p i r a t o ri s c h en Ko hl e ndi ox i d ko nz ent r a t i on e n b ei m ax i m al e r B el as t un g . . . 1 2 6 3 . 3. 3. 8. V e r än d e run ge n d e r a r t e r i e l l en Bl ut ga s e u nd d e r T ot r ä um e b ei m ax im al e r B el as t u n g . . . 1 2 7 3 . 3. 4. K o rr e l a t i ons a n a l ys e n . . . 1 2 8 3 . 3. 4. 1. K o rr e l a t i on vo n Lu n ge n f un kt i o ns p a r am et e rn m i t d e r m ax i m al e n S a u e rs t o f f a uf n ah m e . . . 1 2 8 3 . 3. 4. 2. K o rr e l a t i on vo n C O2 At em ä qu i v al e nt m i t de r m ax i m al e n S a u e rs t o f f a uf n ah m e . . . 1 3 1 4 . Disku ssi on . . . 1 3 2 4 . 1. M et ho d en kr i t i k . . . 1 3 2 4 . 1. 1. P at i e nt en a us w a hl . . . 1 3 2 4 . 1. 1. 1. P at i e nt en m i t e i n e r pu l m o n al e n H yp e r t o ni e i n fo l ge e i n er Lu n ge n fi b ro s e . . . 1 3 2 4 . 1. 1. 2. P at i e nt en m i t p ri m ä r e r pul m on a l er H yp e r t o ni e . . . 1 3 3 4 . 1. 1. 3. P at i e nt en m i t c h ro ni s c h t h rom bo em bo l i s c h e r p ul m o na l er H yp e r t o ni e . . . 1 3 3 4 . 1. 1. 4. P at i e nt en m i t c ys t i s c he r Fi bro s e . . . 1 3 5 4 . 1. 2. B el as t u n gs t es t : W a r um S pi r oe r go m et ri e s t at t E r gom et r i e? . 1 3 6 4 . 1. 2. 1. R u h ep h as e . . . 1 3 6 4 . 1. 2. 2. Zw ei M i nut e n S t u f en . . . 1 3 6 4 . 1. 2. 3. Zei t p un kt d e r A bn a hm e . . . 1 3 7 4 . 2. Le i s t u n gs l i m i t i e r en d e F a kt or e n . . . 1 3 7 4 . 2. 1. K on t r ol l p e rs o n en . . . 1 3 7 4 . 2. 2. P ul m o n al e Hyp e r t o ni e i n f ol ge ei n er Lu n ge n f i b ro s e . . . 1 3 9

4 . 2. 3. P r i m ä r e pul m on al e H yp e r t o ni e . . . 1 4 1 4 . 2. 4. C h r oni s ch t hr o m b oe m b ol i s ch e pu l m on al e H yp e r t oni e . . . 1 4 3 4 . 2. 5. P at i e nt en m i t c ys t i s c h e r F i b ro s e . . . 1 4 4 4 . 3. V e r gl ei ch z w i s c h e n P a t i en t e n m i t p ul m o na l er H yp e r t o ni e i n fol ge ei n e r Lu n ge n fi b ro s e m i t K ont r o l l p e r s o ne n . . . 1 4 7 4 . 4. U nt e rs c hi ed e z w i s c h en P at i e nt en m i t p ri m ä r e r pul m on a l er H y- p e rt on i e un d P at i ent e n m i t c h ro ni s c h t h r om bo em bo l i s c h er p ul m o na l er H yp e r t o ni e ...152 5 . Zus a mmenf as sun g . . . 1 5 8 6 . Con clu sion . . . 1 6 3 7 . Li tera tu rv erzeichni s . . . 1 6 7 8 . Pub lik ation sv erzei chni s in Ab stractf o rm . . . 1 8 3 9 . Danks ag ung . . . 1 8 4 1 0 . L eb en sla uf . . . 1 8 5

Abbildungsverzeichnis

A b bi l du n g 1 . S c h em at i s c he D ar s t el l un g d e r a rt e ri el l en un d a l v e ol ä re n K o hl en di ox i d f r akt i o n en . . . 4 2 A b bi l du n g 2 . E f fe kt d e r p ri m ä r en V ent i l a t i ons - u nd P e r fu s i o ns i n hom o ge n i t ät au f di e V e nt i l at i o ns -P e r fu s i o ns v er t ei l ung. . . 4 6 A b bi l du n g 3 . A us l ös e r v on i n t ra pu l m on a l en G a s t r an s p or t s t ö r un ge n. . . 4 7 A b bi l du n g 4 . S pi r oe r go m et e rp l at z i n de m Lu n ge n fu nk t i ons l ab or d e s Ze n t r um s fü r In n e r e M edi z i n an d e r J u s t us - Li e bi g- U ni v er s i t ät G i es s en . . . 4 9 A b bi l du n g 5 . H äm od yn a m i s c h e un d v en t i l a t o ri s c h e P a r am e t e r vo r , w ä h r en d un d n a ch m ax i m al e r B el as t un g be i Ko nt r ol l pe rs on e n un d P at i e nt e n m i t p ul m o n al e r H yp e r t oni e i n f ol ge ei n er Lu n ge n f i b ro s e.6 2 A b bi l du n g 6 . A rt e ri el l e un d ex s p i ra t o ri s ch e O2- un d C O2 -P a rt i a l d ru c k e vo r, w ä h r en d un d n a ch m ax i m al e r B el as t un g b ei K o nt ro l l p e r s o ne n un d P at i en t en m i t pul m o na l er H yp e r t o ni e i n fol ge ei n e r Lu n ge n fi b ro s e. . . 6 5 A b bi l du n g 7 . A rt e ri el l e un d ex s p i ra t o ri s ch e C O2- Ko nz ent r a t i on e n z ur B e r e c h nu n g d e r a l ve o l är e n V en t i l at i o n b ei K on t rol l p e rs one n u nd P at i e nt e n m i t p ul m o n al e r H yp e r t oni e i n f ol ge ei n er Lu n ge n f i b ro s e.6 9 A b bi l du n g 8 . F un kt i on el l er u nd e ff e kt i v e r T ot r au m vo r, wä h r e nd u nd n a c h m ax i m a l er B el a s t u n g b e i Ko nt ro l l p er s o n en u nd P at i e n t en m i t p ul m o na l er H yp e r t o ni e i n f ol ge ei n er Lu n ge n f i b ro s e. . . . 7 2 A b bi l du n g 9 . A rt e ri o -ex s pi r at or i s c he C O2-D i f f e r enz e n be i R u h e un d m ax i m al e r B el as t un g b ei K on t rol l p e rs o n en u nd P at i e nt e n m i t p ul m o na l er H yp e r t o ni e i n f ol ge ei n er Lu n ge n f i b ro s e. . . 7 6 A b bi l du n g 1 0. P roz e n t u al e V e r ä nd e ru nge n d e r a rt e ri el l e n B l ut ga s e u n d de r T ot r äu m e be i m ax i m al e r B e l as t un g b ei K on t r ol l p er s on e n u n d P at i e nt e n m i t pu l m on al e r H yp e r t on i e i n fo l ge e i n e r Lu n ge n f i b ro s e. . . 7 8 A b bi l du n g 1 1. Ko r re l at i o n vo n Lu n ge n f u nk t i o ns p a ra m t e rn m i t d e r m ax i m al e n S a u e rs t o f f a uf n ah m e b e i Ko nt r ol l p er s o n en u nd P at i e nt e n m i t p ul m o n al e r H yp e r t oni e i n f ol ge ei n er Lu n ge n f i b ro s e.7 9 A b bi l du n g 1 2. Ko r re l at i o n vo n C O2 At e m ä qui v al en t b ei B e l as t u n g m i t d e r m ax i m al e n S a ue r s t o f fa u fn a hm e b ei Ko nt rol l p e rs on e n u n d P at i e nt e n m i t p ul m o n al e r H yp e r t oni e i n f ol ge ei n er Lu n ge n f i b ro s e.8 0

A b bi l du n g 1 3. Ko r re l at i o n vo n H äm odyn a m i k w er t en m i t d e r m ax i m al e n S a u e rs t o f f a uf n ah m e b e i Ko nt r ol l p er s o n en u nd P at i e nt e n m i t p ul m o n al e r H yp e r t oni e i n f ol ge ei n er Lu n ge n f i b ro s e. . . 8 1 A b bi l du n g 1 4. Hä m o d yn a m i s ch e u nd ve n t i l at o ri s c h e P a r am et e r v or , w ä h r en d un d n a ch m ax i m al e r B el as t un g be i p ri m ä r er p ul m o na l er H yp e r t o ni e un d C TE P H . . . 8 7 A b bi l du n g 1 5. Ar t er i el l e u nd ex s p i r a t or i s c h e O2- un d C O2 -P a rt i a l d ru c k e vo r, w ä h r en d un d n a ch m ax i m al e r B el as t un g b ei p r i m ä re r p ul m on a l er H yp e r t oni e u nd ch r on i s ch t h rom bo e m b ol i s c h er pu l m o n al e r H yp e r t on i e .. . . 9 0 A b bi l du n g 1 6. Ar t er i el l e u nd ex s p i r a t or i s c h e C O2- Ko nz e nt r at i o ne n z u r B e re c hn un g d e r a l v e ol ä re n V e nt i l at i o n be i p ri m ä r e r p ul m o na l er H yp e r t o ni e u nd ch ro ni s ch t h r om b o em bol i s che r p ul m o na l er H yp e r t o ni e . . . 9 4 A b bi l du n g 1 7. Fu nk t i on el l e r u nd ef f ek t i ve r T ot r au m vo r, w ä hr e nd u n d na c h m ax i m a l er B e l as t un g b ei p ri m ä r e r pul m o n al e r H yp e r t o ni e un d c h ro ni s ch t h r om bo em bo l i s c h e r pul m o n al er H yp e r t o ni e. . . 9 7 A b bi l du n g 1 8. Ar t er i o- ex s pi r at o r i s ch e C O2- Di f f er e nz en be i R u h e un d m ax i m al e r B el as t un g b ei p ri m ä r e r pu l m on al e r H yp e r t on i e un d

c h r oni s ch t hr om bo em bo l i s c h er p ul m ona l e r H yp e r t oni e . . . 1 0 0 A b bi l du n g 1 9. P roz e n t u al e V e r ä nd e ru nge n d e r a rt e ri el l e n B l ut ga s e u n d de r T ot r äu m e be i m ax i m al e r B e l as t un g b ei p ri m ä r e r p ul m o na l er H yp e r t o ni e u nd ch ro ni s ch t h r om b o em bol i s che r p ul m o na l er H yp e r t o ni e . . . 1 0 4 A b bi l du n g 2 0. Ko r re l at i o n vo n Lu n ge n f u nk t i o ns p a ra m t e rn m i t d e r m ax i m al e n S a u e rs t o f f a uf n ah m e b e i pri m ä r e r pu l m on al e r H yp e r t o ni e un d c h ro ni s ch t h r om bo em bo l i s c h e r pul m o n al er H yp e r t o ni e. . . 1 0 5 A b bi l du n g 2 1. Ko r re l at i o n vo n C O2 At e m ä qui v al en t b ei B e l as t u n g m i t d e r m ax i m al e n S a ue r s t o f fa u fn a hm e b ei p ri m är e r p ul m on al e r H yp e r t o ni e un d c h ro ni s ch t h r om bo em bo l i s c h e r pul m o n al er H yp e r t o ni e. . . 1 0 6 A b bi l du n g 2 2. Ko r re l at i o n vo n H äm odyn a m i k w er t en m i t d e r m ax i m al e n S a u e rs t o f f a uf n ah m e b e i pri m ä r e r pu l m on al e r H yp e r t o ni e un d c h ro ni s ch t h r om bo em bo l i s c h e r pul m o n al er H yp e r t o ni e. . . 1 0 7

A b bi l du n g 2 3. Ko r re l at i o n vo n H äm odyn a m i k w er t en m i t d e r m ax i m al e n S a u e rs t o f f a uf n ah m e b e i pri m ä r e r pu l m on al e r H yp e r t o ni e un d c h ro ni s ch t h r om bo em bo l i s c h e r pul m o n al er H yp e r t o ni e. . . 1 0 8 A b bi l du n g 2 4. Hä m o d yn a m i s ch e u nd ve n t i l at o ri s c h e P a r am et e r v or , w ä h r en d un d n a ch m ax i m al e r B el as t un g be i Ko nt r ol l en u n d c ys t i s ch e r F i b r os e. . . 1 1 3 A b bi l du n g 2 5. Ar t er i el l e u nd ex s p i r a t or i s c h e O2- un d C O2 -P a rt i a l d ru c k e vo r, w ä h r en d un d n a ch m ax i m al e r B el as t un g b ei K o nt ro l l en u nd c ys t i s ch e r Fi b r os e . . . 1 1 6 A b bi l du n g 2 6. Ar t er i el l e u nd ex s p i r a t or i s c h e C O2- Ko nz e nt r at i o n z u r B e r e c h nu n g d e r a l ve o l är e n V en t i l at i o n b ei K on t rol l e n un d c ys t i s ch e r F i b r os e.. . . 1 1 9 A b bi l du n g 2 7. Fu nk t i on el l e r u nd ef f ek t i ve r T ot r au m vo r, w ä hr e nd u n d na c h m ax i m a l er B e l as t un g b ei K on t rol l en u nd c ys t i s c h e r F i b ro s e. . . 1 2 3 A b bi l du n g 2 8. Ar t er i o- ex s pi r at o r i s ch e C O2- Di f f er e nz en be i R u h e un d m ax i m al e r B el as t un g b ei K on t rol l e n un d c ys t i s c h er Fi b ros e . . . 1 2 6 A b bi l du n g 2 9. P roz e n t u al e V e r ä nd e ru nge n d e r a rt e ri el l e n B l ut ga s e u n d de r T ot r äu m e be i m ax i m al e r B e l as t un g b ei K on t r ol l e n u nd c ys t i s ch e r F i b r os e. . . 1 2 8 A b bi l du n g 3 0. Ko r re l at i o n vo n Lu n ge n f u nk t i o ns p a ra m et e rn m i t d e r m ax i m al e n S a u e rs t o f f a uf n ah m e b e i Ko nt r ol l e n un d c ys t i s c h e r F i b ro s e. . . 1 3 0 A b bi l du n g 3 1. Ko r re l at i o n vo n C O2 At e m ä qui v al en t b ei B e l as t u n g m i t d e r m ax i m al e n S a ue r s t o f fa u fn a hm e b ei Ko nt rol l en u nd c ys t i s c h e r F i b ro s e. . . 1 3 1 A b bi l du n g 3 2. Al t er s a bh ä n gi gk ei t d es B a s e Ex c es s - A bf a l l s b e i A u s b el a s t u n g. . . 1 3 9

Tabellenverzeichnis

T a b el l e 1 . Ü be r s i cht ü b er di e M e s s p a ram et e r b ei d e r S pi r oe r go m et ri e , d i e i n di e s t a t i s t i s ch e Au s w e rt un g ei nb ez o ge n wu r d en . . . 4 8 T a b el l e 2 . A nt h r opo m et ri s c h e D at e n be i K on t rol l p e rs on en un d P at i e nt e n m i t p ul m o n al e r H yp e r t oni e i n f ol ge ei n er Lu n ge n f i b ro s e.5 7 T a b el l e 3 . Lu n ge n f u n kt i on b ei Ko nt rol l p e rs on e n un d P at i e n t en m i t p ul m o na l er H yp e r t o ni e i n f ol ge ei n er Lu n ge n f i b ro s e. . . 5 8 T a b el l e 4 . H äm od yn a m i k b e i P at i ent en m i t pu l m o n al e r Hyp e r t o ni e i n fol ge ei n e r Lu n ge n fi b ro s e. . . 5 9 T a b el l e 5 . M ax i m al e h äm od yn a m i s ch e , v en t i l at o ri s c h e und m et a bo l i s c h e P a r am et e r b ei Ko nt rol l p e r s o n en u nd P at i en t en m i t p ul m o na l er H yp e r t o ni e i n f ol ge ei n er Lu n ge n f i b ro s e. . . 7 3 T a b el l e 6 . A bs ol u t e V e r än d e ru n gen d e r a rt e ri e l l en Bl ut ga s e un d d e r T ot r ä um e b ei m ax im al e r B el as t u n g b ei Ko nt rol l p e rs on e n u n d P at i e nt e n m i t p ul m o n al e r H yp e r t oni e i n f ol ge ei n er Lu n ge n f i b ro s e.7 7 T a b el l e 7 . A nt h r opo m et ri s c h e D at e n be i p ri m ä r e r pu l m ona l e r H yp e r t o ni e un d c h ro ni s ch t h r om bo em bo l i s c h e r pul m o n al er H yp e r t o ni e. . . 8 2 T a b el l e 8 . Lu n ge n f u n kt i on b ei p ri m äre r pul m o n al e r H yp e r t o ni e u nd

c h r oni s ch t hr om bo em bo l i s c h er p ul m ona l e r H yp e r t oni e . . . 8 3 T a b el l e 9 . H äm od yn a m i k b e i pr i m ä r er p ul m on al e r H yp e r t o ni e u nd

c h r oni s ch t hr om bo em bo l i s c h er p ul m ona l e r H yp e r t oni e . . . 8 4 T a b el l e 1 0. M ax i m a l e h äm od yn a m i s c he , v e nt i l at o ri s ch e un d

m et a bo l i s c h e P a r am et e r b ei p ri m är e r p ul m o na l er H yp e r t o ni e u nd c h r oni s ch t hr om bo em bo l i s c h er p ul m ona l e r H yp e r t oni e . . . 9 8 T a b el l e 1 1. Di ff e r en t i al di a gno s e z wi s ch e n P P H P at i e nt e n u n d C TE P H P at i e nt e n. . . 1 0 2 T a b el l e 1 2. Ab s ol ut e V e r än d e ru n ge n de r a rt e ri el l en Bl ut ga s e u nd d e r T ot r ä um e b ei m ax im al e r B el as t u n g b ei p ri m är e r p ul m on al e r H yp e r t o ni e un d c h ro ni s ch t h r om bo em bo l i s c h e r pul m o n al er H yp e r t o ni e. . . 1 0 3 T a b el l e 1 3. Ant h rop om et r i s ch e D a t en b e i Ko nt r ol l en u nd c ys t i s ch e r F i b ro s e. . . 1 0 9 T a b el l e 1 4. Lu n ge nf u nk t i o n b ei K on t ro l l en u nd c ys t i s ch er F i b r os e. . . 1 1 0 T a b el l e 1 5. M ax i m a l e h äm od yn a m i s c he , v e nt i l at o ri s ch e un d m et a bo l i s c h e P a r am et e r b ei Ko nt rol l en un d c ys t i s ch e r F i b r os e .. . 1 2 4

T a b el l e 1 6. Ab s ol ut e V e r än d e ru n ge n de r a rt e ri el l en Bl ut ga s e u nd d e r T ot r ä um e b ei m ax im al e r B el as t u n g b ei Ko nt rol l en u nd c ys t i s c h e r F i b ro s e. . . 1 2 7

Abkürzungsverzeichnis

A a D C O2 A l ve ol o -a rt e ri e l l e K o hl en di ox i d di ff e re nz A a D O2 A l ve ol o -a rt e ri e l l e S a ue r s t o f f di ff e r e nz A v D O2 A r t e ri o - ve n ös e S a ue r s t o f fdi f f e re nz B E B a s e Ex c es s B F A t em f r eq u enz B G A B l ut ga s an a l ys e C F c ys t i s ch e Fi br os e c H C O3- P l a s m ab i k a rb on a t ko nz en t r a t i o n C I C a rd i ac In d ex C O H e rz z ei t v ol u m en c O2 S a ue r s t o f f ko nz e nt ra t i on d e s B l u t e s C O2 K o hl en di ox i d C OP D c h r oni s ch o bs t r uk t i v e Lu n ge n e r kr a nk un g C TE P H c h r oni s ch t hr om bo em bo l i s c h e pul m o n al e H yp e r t on i e C VP z en t r a l ve nö s e r D ru c k, z ent r al e r V e n en d ru c k D LC O c K o hl en m o nox i d- Di f f u s i o ns k ap az i t ä t E a DC O2 D i f f er e nz au s d er a r t e ri el l e n Koh l en di ox i dk on - z en t r a t i o n u nd d em K o hl e ndi ox i d an t ei l d e r gem i s ch -t e n ex s pi ri e r-t en Lu f -t e f f al v VE e f f e kt i v a l v e ol ä re V e nt i l at i on e f f VD e f f e kt i v e r To t r a um e f f VD / fkt VD e f f e kt i v e r To t r a um / f un kt i on e l l e r Tot ra u m e f f VD / V T e f f e kt i v e r To t r a um / A t e m z u gv ol u m en E Q C O2 A t em ä qui v al en t f ür S au e rs t o f f E Q O2 A t em ä qui v al en t f ür K oh l e nd i ox i d F a C O2 a r t e ri el l e C O2- F r a kt i o n FEC O2 K o hl en di ox i d an t ei l d e r ge m i s c ht e n ex s pi ri e rt e n Lu f t FE TC O2 e n d ex s p i r at o ri s c h e K o hl en di ox i d ko nz en t ra t i on F E V 1 E i n s ek un d en au s at m u n gs k a p az i t ät f k t al v VE f u nk t i o n el l al ve ol är e V en t i l at i o n f k t V D f u nk t i o n el l e r T ot r au m f k t V D/ VT f u nk t i o n el l e r T ot r au m / At em z u gvol um en H M V H e rz m i n ut e nv ol u m e n

H R H e rz f r eq u enz H P V h yp o x i s c h pul m o n al e V a s o ko ns t r i kt i on LF Lu n ge n f i b ro s e m P AP m i t t l e r e r pu l m o n al -a r t e ri el l e r D r u ck m S AP m i t t l e r e r s ys t e m i s ch a rt e ri el l e r D r u ck O2 S a ue r s t o f f p Ir r t um s w ah rs c h ei n l i c hk ei t P AP p ul m o na l -a r t e r i e l l er D ru c k p C O2 K o hl en di ox i d pa rt i al d ru ck PE TC O2 e n d ex s p i r at o ri s c h e r K oh l e nd i ox i dp a rt i a l dr u ck PE TO2 e n d ex s p i r at o ri s c h e r S au e rs t o f fp a rt i al dr u c k p H d e r n e ga t i ve d e k ad i s c h e Lo ga r i t hm u s de r W as s er s t of fi on e nko nz en t r a t i o n p O2 S a ue r s t o f f pa r t i al d ru c k P P H p r i m ä re p ul m o na l e H yp e r t o ni e P VR p ul m o na l v as kul ä r er W i d e rs t a nd r R e gr e s s i on s k o e ff i z i e nt R A t em w e gs w i d e rs t an d R V R e s i d u al v ol um en S a O2 a r t e ri el l e S au e rs t o ff s ät t i gun g s O2 S a ue r s t o f fs ä t t i gu n g d es Hä m o gl obi ns S vO2 v e nö s e S a u er s t of f s ä t t i gun g S VR s ys t e m i s c h v as ku l är e r W i d er s t an d T LC t ot al e Lu n ge n k ap az i t ä t t O2 S a ue r s t o f f ge h al t d es Bl ut e s VA a l v eol ä r e V e nt i l a t i o n V C V i t al k ap az i t ät V C O2 K o hl en di ox i d ab ga be VD T ot r a um v e nt i l at i on VE A t em z ei t v ol u m en , V e nt i l at i on V O2 S a ue r s t o f f au f n ahm e V / Q V e nt i l at i on s -P er f us i on s -V e rh ä l t n i s V T A t em z u gvol um e n

1. Einleitung

D i e S pi r o er go m et ri e w u rd e v on d e m d e ut s c h en In t e r ni s t e n W i l h el m K n i p pi n g 19 29 ei nge f ü h rt . S i e i s t ei n e kom pl ex e Un t e rs u ch un gs m e -t ho d e d es ka r di o- re s pi r a-t or i s ch e n T ra k -t es . M i -t i h r er H i l f e we r d en v e nt i l at o r i s ch e u nd k a rd i a l e F un kt i ons gr ö ß en i n R uh e un d u nt e r do s i er t er , d e fi ni e rt e r k ö rp e rl i c h e r B el as t u n g e r f as s t , um z .B . d i e m ax i -m al e Le i s t u n gs f ähi gk ei t d e s M e ns che n , da s au s s c hl i eß l i ch a e r ob e Le i s t un gs v e rm ö ge n, z u e r m i t t el n . M i t d i e s e r Unt e r s u chu n gs m et ho d e k ö nn en di e a l l ge m e i n e k ö rp e rl i c h e Le i s t u n gs f ähi gk ei t u n d d i e Zu -s a m m en h än ge z wi -s c h e n d e r B el a -s t u ng u n d d e r H erz f ör d e rl ei -s t un g, d e m S a u e rs t o ff v e rb r a u ch u nd d e r Ve n t i l at i o n d e r Lu n ge a u f ge z e i gt w e r d en . B e i d en d ur c h ge fü hr t en U nt e rs u ch un ge n i n t er e s s i e rt e n u ns di e f ür di e j e w ei l i ge K r an kh ei t v e r an t w o rt l i c h en l ei s t u n gs l i m i t i e re n d en F a kt o -r e n . M i t t e l s S p i -r o e-r go m et -ri e u nd Bl ut ga s a n al ys e s ol l t e n d i e k a-r di al e n u n d v en t i l at o ri s c h en S t el l r e ak t i on en i n R u h e, be i Ar b ei t u n d d e r S t a -t us b e i Ab b ru c h de r A us b e l as -t un g ch a r a k-t e ri s i e r -t w e rde n . D a du r ch s ol l t en d i e l ei s t un gs l i m i t i e r en d en F akt o r e n di f f er e nz i e rt w e r d en , w el -c h e k a r di al , v ent i l a t or i s -c h od e r b ei s pi el s we i s e m u s k ul ä r b ed i n gt s ei n k ö nn en . E s s i n d a be r a u ch K om b i n at i o n en a us di es e n F ak t o r en m ö g-l i c h. Di e O bj ek t i vi e ru n g d e r k ör p e rg-l i c h en Au s b eg-l a s t u ng d u r c h di e s pi r oe r go m e t r i s c he U nt e rs u ch un g i s t ei n e w i c ht i ge d i a gno s t i s c h e M a ßn a hm e i m R a hm e n d e r G e s am t b eu r t e i l un g l u n ge nk ra n k e r P a t i en -t e n. Di e Le i s -t un gs fä h i gk ei -t k an n au f d i es e W ei s e b e s s e r e i n ge s ch ä-t z -t w e r d en . W ei t er hi n d i ent s i e z ur Kl ä run g d e r P a t h op h ys i ol o gi e un d d er U r s a ch e n d er Le i s t u n gs m i n de r un g. E i n e s e h r wi c ht i ge F r a ge i n di es e m Zu s a m m en h an g w ar , ob m a n di e m ax i m al e S a u er s t of f a u fn a hm e (p e ak V O2) de r P at i ent e n d u r ch P a r a -m et e r d e r Lu n ge n f u n kt i on bz w. d e r H ä -m o d yn a -m i k vo r he r s a ge n k an n. U m d i es z u b ea nt w o rt e n, fü h rt en wi r K o r re l at i on s a n al ys e n m i t d e n e i nz e l n e n P a r am et er n d e r Lu n ge n f un kt i on bz w . d er H äm od yn a m i k m i t d e r p e ak VO2 du r c h. W ei t e r hi n wo l l t e n w i r d en ko m pl ex en G a s au s t au s ch d e r v o rl i e ge n d en E r k r an ku n ge n u nt er s u ch e n. B e i de n G a s au s t a us ch s t ör unge n s pi e l e n

e i n er s ei t s D i f f us i on s s t ö ru n ge n u nd an d e r er s ei t s V e nt i l at i o ns P e rf u -s i o n-s - V er t ei l un g-s -s t ö r un ge n ei n e b ed eu t en d e R ol l e. Di e-s e S t ör un ge n s ol l t en m i t t el s S pi ro e r gom e t r i e un d B l u t ga s a n al ys e a b ge kl ä rt w e r d en . D a r üb e r hi n a us s o l l t e n m i t t el s S p i ro er go m et ri e di e ch a ra k t er i s t i s ch e n U n t e r s chi e d e z wi s ch e n P at i e nt en m i t p r i m ä re r pul m o n al er H yp e r t on ie ( P P H ) un d P at i e nt e n m i t ch r on i s ch t h r om bo em bo l i s c h er p ul m o na l er H yp e r t o ni e (C T EP H ) be i m ax i m a l er Be l as t u n g au f gez ei gt w e rd e n. 1 . 1. Pu l mona l e H yp erton i e M i t Au s n a hm e d e r P at i ent e n m i t c ys t i s ch e r F i b ro s e (C F ) s ol l t en in a l l e n a nd e r en Kol l e k t i v e n P a t i en t en m i t pu l m o n al e r H yp e rt on i e ei n-ge s c hl os s en w e rd en . Di e pul m o n al e H yp e r t o ni e z ei ch ne t s i ch du r c h m e c ha ni s ch e V e r änd e r un ge n d e r pr ä k ap i l l ä r en Lu n ge n ge f ä ß e , wi e di e Q u e rs c hn i t t s m i nd e ru n g (S t e no s i e ru n g), de n G e f äß v er l u s t ( R a r e fi k at i o n/ O bs t r ukt i o n) u nd d i e Ab n ahm e de r G e f ä ß el as t i z i t ä t a u s . Hi s t o -p a t h ol o gi s ch fi n d en s i ch ei n e a us ge -p r ä gt e M ed i ah y-p e r t r o-p hi e u nd V e r ä nd e r un ge n d er In t i m a ( In t i m af i b ro s e ). Di e p ul m on al e h yp o x i s c h e V a s ok ons t ri k t i o n, w e l ch e ei n e au t o nom e Le i s t un g d e r Lu n ge d a r s t el l t ( E ul e r - Li l j es t ra nd -M e c h ani s m us ), i s t e i n e U rs a ch e fü r di e p ul m on a l e H yp e r t o ni e. W ei t er e U r s a ch e n kö nne n k a r di al e r, i n f l am m a t o ri s ch e r u n d t hr om bo - em bo l i s ch e r G en e s e s ei n o d e r bl ei b en , wi e i m F al l e d e r p r i m ä re n p ul m on al e n H yp e r t o ni e (P P H ) , di e wa h rs c h ei nl i c h Fol ge e i -n e r ge -n e t i s c h e-n V er ä -n d er u-n g i s t , w ei t ge h e -n d u-n b ek a-n -nt .6 5 , 1 0 4 C hr on i -s c h e Le b e r e r k r an ku n ge n k ön ne n eb en f al l -s fü r di e Ent -s t eh un g ei n e-s Lu n ge n h o c hd r u ck s v e r a nt wo rt l i ch s ei n ( p o rt op ul m on a l e H yp e r t o ni e ). A u c h m eh r e r e U r s ac h e n gl ei chz ei t i g kö n ne n Gr un d fü r ei n e pu l m on a -l e H yp e r t on i e s e i n .8 5 D i e Fo l ge ei n e r p ul m o na l en H yp e r t o ni e i s t f un kt i on e l l di e R ed uk t i on d e r pu l m o n al e n Ge f ä ß r es e rv e n, a n at o m i s c h p at ho l o gi s ch d e r G e fä ß -u m b a -u ( va s k -ul ä r es R em od e l i n g) -un d vi el f a c h ei n e p r äk api l l ä re V as ok o ns t ri okt i on . H äm od yn a m i s c h oko m m t e s z u e i n e r E rh öhu n g d e r p ul -m on al e n D ru c ke -m i t od e r oh ne G ef ä ß wi d er s t a nds e r höh u n g. H ä u fi g f o l gen ei n z u n ehm e n d e r A ns t i e g d e s p ul m o na l v as ku l är en W i d e rs t a n -d e s (P V R ) , ei ne Ab n ah m e -d es H e rz z ei t v ol u m ens un -d -d i e A u s bi l -d un g

s c h r än ku n g d e r re c h t s v e nt ri ku l ä r e n P u m p fu nk t i o n w i rd du r ch ei n e e r h öht e Vo r - un d Na c h l a s t u nd i n t ra k ar d i a l e D ru c ke ge k en nz ei ch n et . 1 . 1. 1. Pri mä re pulmo n al e Hy pertonie (PPH )

D i e p r i m ä re p ul m o n al e H yp e r t o ni e ( P P H ) i s t ei n e p ro gr e s s i v f o rt s c h r ei t en d e E r kr a nk u n g, w el c h e du r ch e i n en a ns t ei ge n de n pu l m o n al a r t e ri el l e n D ru c k m i t p at h ol o gi s ch e n V e r ä n d er un ge n i n d e n p r äk ap i l -l ä r en P u-l m o n a-l a rt er i en ge k e nnz ei c hn et i s t .9 6 D i e P P H wu r d e i n d em U S N a t i o n al In s t i t u t es o f H e al t h R e gi s t e r a l s ei n e E rk ra n ku n g d ef i -n i er t , b e i d e r ei -n m i t t l e r e r p ul m o-n al - a r t er i el l e r D r u ck v o -n m e h r a l s 2 5 m m H g i n R u he, od e r 3 0 m m H g un t er B e l a s t un g, i n A b w es e nh ei t v o n He rz e rk r a nk un ge n , c hr on i s c he n T h r om bo em bo l i en , Lu n ge n e r -k r a n-k un ge n , od e r an d e r en s e-k un d ä r en G r ün de n n a ch ge w i e s e n w e rd e n m us s .9 1 Di e H äu fi gk e i t i n de r G es a m t b e vö l k e ru n g w i r d au f 1 -2 F ä l l e p r o 1 M i l l i on ge s c h ä t z t2 7, wo b ei z we i m a l m e hr F r a u en a l s M ä nn e r b e t r o f fe n s i nd6 3 , 6 4 , 9 1_{. D i e E r k ra nk un g k a n n i n j e d em Le b e n s al t e r a u} f-t r ef-t e n. B es on d er s h ä u fi g f-t ri f-t f-t s i e ab er b ei F r au en i n d er d ri f-t f-t e n u nd b e i M ä nn e r n i n d er v i e rt en Le b e n s d ek a d e a uf , m i t e i n em m i t t l e r en A l t e r b ei Di a gn os es t el l un g vo n 3 6, 4 J a h r en .9 1 _{Di e f a m i l i ä r e P r äv a} -l e nz s ch w an kt um 6 %9 1 un d hö h e r2 0 , 8 0. An al ys e n vo n G r o ßf a m i l i e n m i t P P H h ab e n ei ne a u t o s o m a l dom i na n t e Ve r e rb u n g m i t e i n e r P en e t -r a nz vo n 1 0- 20 % u n d e i n e ge n et i s c h e A nt i z i p at i on ge z ei gt .6 3 , 6 4 , 8 0 K ü rz l i c h wu r d e ei n e M ut at i on i n d e r K o di e r un gs r e gi on d e s B M P R 2 -G e n es ( B on e m o rph o ge n et i c p rot e i n re c e pt o r 2 ) i n F am i l i e n m i t P P H e n t d e ck t .1 8 , 4 6 D i e P P H i s t du r ch e i n e Ob s t ru kt i on d e r k l ei n e n P u l m on a l ar t er i en i n A s s oz i at i o n m i t pl ex i f o rm en Lä s i on en , m ed i al e r H yp e r t r o ph i e , k on -z en t r i s ch l am i n ä r er In t i m a fi b ros e , fi b r i n oi d e n D e ge ne ra t i on e n un d t h rom bo t i s c h en Lä s i on e n c h a ra kt e ri s i er t .5 , 8 7 , 1 0 7 Zu r Zei t w i rd vo n d en m ei s t e n Unt e rs u che r n di e pu l m o n al v a s k ul ä r e P ro l i f er at i o n u nd d as R em od e l i n g f ür d i e P at h o ge n es e d e r P P H v e ra nt wo r t l i c h ge m a c ht .

1 . 1. 2. Ch roni sch th ro mb o embo lis ch e pul mon al e Hy perto ni e (CTE PH ) D i e c h ro ni s c h e Lu n ge n e m b ol i e i s t i m V er gl ei c h z ur ak ut e n Lu n ge n -e m bol i -e r -e l a t i v s -el t -e n. Nu r i n -et w a 0,5 bi s 4 % d -e r F äl l -e v on a kut -e n Lu n ge n e m b ol i e n en t wi ck el t s i ch ei n e s c h w e re c h ro ni s ch e p ul m on al e H yp e r t o ni e.8 5 W enn m an v on 10 000 t ö dl i c h en Lu n ge n e m b ol i e n i n D e ut s ch l a nd a us ge h t u nd b ed en kt , da s s n ur j ed e d ri t t e s ym p t o m at i s c h e Lu n ge n e m bol i e t ö dl i c h i s t , bl ei be n c a. 2 0 0 00 ni c ht l et a l e Em bo -l i e n j äh r-l i c h, vo n d e n en r ei n r ec hn e ri s ch 1 00 bi s 85 0 P a t i e nt e n ei n e p ul m o na l e H yp e r t on i e e nt wi ck e l n m üs s t en .4 7 Am h äu f gs t e n en t w i ck el t s i ch di e ch r oni s che pu l m on al e H yp e r t on i e na c h c h ro ni s c h r ez i d i vi e -r e n d en , m e i s t k l i n i s c h s t um m v e -rl au f en d en E m b ol i e n.9 2 D i e c hr on i s ch t hr om bo em bo l i s c h e pul m on al e H yp e r t on i e i s t d as E r ge b n i s e i n e r O bs t ru kt i o n ei n er P ul m o n al a rt e ri e d ur c h e i n en T hr om -b us .4 E i n e t h ro m b oe m b ol i s ch e Ob s t ru kt i on v on gr ö ße r e n P ul m on al a rt e ri e n i s t e i n p ot en t i el l ko r ri gi e rb a r e r F a l l ei n er p ul m o na l en Hyp e r t o ni e .2 1 D i e A us d e hn un g d e r v a s k ul ä r en O bs t r ukt i o n i s t e i n e nt s ch ei d en d er F a k t o r fü r di e p ul m o n al e H yp e r t on i e. B e i vi el en P at i ent en s ch ei nt d e r h ä m o d yn a m i s c h e Ve r l au f d as pu l m o n al v as ku l ä r e R e m o de l i n g u nd di e E nt wi c kl un g e i n e r h yp e r t e ns i v en p ul m on al e n A rt e ri o p at h i e z u i n vol v i er e n, äh nl i c h w i e b ei P at i e nt e n m i t p ul m o na l er H yp e r t o ni e m i t a n -d e r e r U rs a c h e.5 7 , 7 6

1 . 1. 3. Pu l mona l e H yp ertoni e b ei Lun g enfib ro s e (L F)

E s s o l l t e n P a t i en t e n m i t Lu n ge n f i b ro s e ( LF ) ge m i s c ht e r Ät i ol o gi e e i n ges c hl os s e n w e rd e n, d i e a l s G e m ei n s am ke i t a b e r b e r ei t s z u ei n em C o r pul m o n al e m i t m a ni f es t e r p ul m on al e r H yp e r t oni e ge f üh r t ha t t e. D i e Lu n ge n fi br os e i s t di e ge m ei n s am e E nd s t r e ck e ganz un t er s ch i e dl i -c h e r i nt e rs t i t i el l er Lu n ge n e r k r an ku nge n , b ei d e n en e s d u r -c h ei ne E i n l a ge ru n g vo n Ko l l a ge n u nd Um b a u d e r F ei ns t r ukt u r de r Lu n ge z u c h a r ak t er i s t i s c he n f u nk t i o n el l e n u nd bi l d ge b en d en Ve r ä n de r un gen k om m t . Im R a h m en d e r E rk r a nk un g k om m t es z u ei n er Va s ok on s t ri k-t i o n un d z u ei n em R em od el i n g d e r P u l m o n al ge f ä ße , s o d as s s i ch

s c hl i e ßl i c h e i n e p ul m o na l e H yp e r t oni e e nt wi c k el t . D ur ch di e p a r en c h ym a l e Fi b ros i eru n g kom m t e s z u e i n e r h e r ab ge s et z t e n Lu n ge n -c o m pl i an -c e m i t e i ne m p ro gr e s s i v e n An s t i e g d e r A t em a rbe i t .6 6 , 6 9 Di e Lu n ge n f i b ro s e wi rd du r ch d a s r ad i ol o gi s ch e E r ge bn i s m i t d en i nt e rs t i t i e l l en In f i l t r at en , b ers on d e rrs d e r Lu n ge nb a rs i rs , u nd d ur c h d i e pr o -gr e s s i v e D ys p n o e un d di e s c hl e cht e Lu n ge n f un kt i on ch a r ak t er i s i e rt .3 3 1 . 1. 4. Cys ti s ch e Fib ros e (CF)

D i e c ys t i s c h e F i b ro s e i s t ei n e a ut os o m al rez e s s i v e E rk r a nk un g m i t p a t h obi ol o gi s ch e n M e r km al en , w el c h e du r ch M u t at i o n en i n d em C F TR ( c ys t i c fi bro s i s t r ans m em b r a ne c o nd u ct an c e r e gu l at o r ) G en h e r vo r ge r u fe n w e rde n .5 8 S i e i s t d i e h äu f i gs t e au t o s om a l re z es s i v e E r -k r a n-k un g i n d e r we i ß en B ev öl -ke r un g, di e m i t ei n e r Häu f i g-ke i t v on 1 / 2 50 0 Le b e n d ge bu r t e n au ft ri t t .8 9 D i e c ys t i s c h e F i b r os e w i r d d ur c h e i n e M u t a t i on i m 2 3 0 kb G en au f C h r om os om 7 v e r ur s a c h t , we l ch es e i n 1 48 0 am i no s ä ur e n um f as s e nd e s P ol yp e p t i d co di e rt , we l c he s c ys t i c f i br os i s t r a ns m e m br a n e r e gul at o r (C FT R ) h ei ßt , u nd a l s C hl or i d ka n al i n d en E pi t h el z el l en f u nkt i o ni e rt .1 1 , 9 4 , 9 5 , 1 2 2 _{M e hr a l s 1 000 M ut at i o ne n} s i n d i n di es e m G en b es c hr i eb en w ord e n.1 0 0 _{Di e h äu f i gs t e M u t at i on} F 5 08 i s t ei ne D el et i o n d es P h en yl a l a ni n r e s t es au f d em C od on 50 8 d e s c ys t i c fi b ro s i s t r a ns m em b r an e r egu l at o r (C F TR ) P ro t ei n s .7 2 _{Di e} c ys t i s ch e F i b ro s e fü h rt z u p at ho l o gi s ch e n V er ä nd e ru n ge n i n Or ga n e n, d i e d as C F TR P rot e i n ex p ri m i e r en , wi e S ek r et i o ns z el l e n, Ko p fs i nu s , Lu n ge , P a nk r e as , Le b e r u n d R ep r odu kt i o ns t r ak t . Di e be m e rk e ns w e r-t e s r-t en V e r än de r unge n z ei ge n s i c h i n d e n Ar-t em w e ge n, i n d e n en de r ge n e t i s ch e D e f ek t c h r oni s ch e p ul m ona l e In f e kt i o n en b e gü ns t i gt .8 9 B e i d e r c ys t i s c h en F i b ro s e, w i e au c h b e i a nd e r en o bs t r uk t i ve n A t e m w e gs e r k ra nk un ge n , s t el l t di e En t w i ckl un g e i ne r pu l m o n al e n H yp e r t o -n i e ei -n e-n M a rk e r e i -n e r u -n gü-n s t i ge -n P ro g-n os e d a r .2 4 1 . 2. Stand d er L itera tu r

1 . 2. 1. Pu l mona l e H yp ertoni e inf olg e ein er Lu ng enfib ro s e (L F) H a n s e n et a l .3 6, A gu s t i e t al .1 un d M ar c i n i u k et a l .6 7 ha be n P at i e nt en m i t pu l m on al e r H yp e rt on i e i n fo l ge ei n e r Lu n ge n fi b ro s e ( LF ) s pi ro e r

go m et r i s ch un t er s uc h t . Hi e r wu r d e abe r b ei k ei n er d e r ge n a nn t e n S t u -d i en ei ne Ko nt ro l l gr u p p e ge ge n ü b er ge s t e l l t . W i r wo l l t en un s e r e LF P at i e nt e n m i t e i n er a l t e rs - un d ges ch l e cht s gl e i ch e n K on t rol l gru pp e v e r gl ei c he n, um s o R ef e r e nz w e rt e ni ch t nu r fü r di e m axi m a l z u e r w a r t en de Le i s t un g, s o nd e rn a u ch f ü r a l l e P a r am et e r des G a s au s t au -s c h e-s z u gen e ri e r en. F ü r LF P a t i e nt en s i n d u ns S t ud i e n v on H a ns e n e t al .3 6 _{und M ar c i ni uk} e t al .6 7 _{b e k an nt , di e s i ch m i t l e i s t un gs l i m i t i e r en d en F a kt o r e n b e i di e} -s e r Er k r an ku n g b e-s c h ä ft i gt h a b en . J ed o ch k an n h i e r ni ch t en d gül t i g ge k l ä rt w e r de n, w e l c he r F a k t o r di e Le i s t un g l e t z t en dl i c h l i m i t i e r t. M a r ci ni uk et al .6 7 e r kl ä rt e n d i e Le i s t u n gs l i m i t i er un g r e i n v en t i l at o -r i s c h. D a ge ge n b es c h -ri e b en Ha ns e n et a l .3 6 di e Le i s t un gs l i m i t i e ru n g n e b en d em v en t i l at o r i s ch e n F ak t o r dur c h e i n en z us ä t z l i ch e n z i r kul a -t o ri s c h en F ak-t o r. W ei t e r hi n gi bt e s n u r ei n e S t ud i e v on H a ns e n et a l .3 6, w e l c he e i n e K o r r el at i on s an al ys e z wi s ch en Lu n ge n f un kt i on s p a r am et e r n u nd d e r p e a k VO2 du r c hf üh r t e n. H i er w u rd e e i n e s i gni fi k a nt e K o r r el at i o n z wi s c h en d e r Ei n s e k un d en a us at m u n gs k ap az i t ät ( F EV 1 ), d e r t ot al en Lu n ge n k a p az i t ät ( TLC ) u n d d e r C O D i f f u s i o ns k ap az i t ä t (D LC O c ) m it d e r p e ak VO2 b es c hr i eb e n. A u ß er d em gi bt es n u r e i n e S t u di e v on W ei t z e nb l um et a l .1 1 4 fü r LF P at i e nt e n, di e ei ne K o r r el at i o n z w i s c h en H äm od yn a m i kp a r am et e r n m i t d e r pe a k VO2 an a l ys i e r t h a t . In d i e s e r S t ud i e w u rd e e i n e K o rr e l a -t i o n z wi s c h en d em C a rd i ac In d ex ( C I) u n d de r p e a k VO2 er w ä hn t . H a n s e n et al .3 6 un d A gus t i e t a l .1 b e s ch ä ft i gt e n s i c h m i t G a s aus -t a us ch s -t ö ru n gen b ei LF P a -t i en -t e n. H i e r b l e i b -t ab e r d i e F r a ge o f f e n, w i e d i e D i f f us i on s s t ö r un ge n u nd di e V e nt i l at i on s P er f us i on s V e rt ei l -u n gs s t ö r-u n ge n d en G a s a-u s t a -us ch p a t h op h ys i ol o gi s ch b e ei n t rä c ht i ge n . 1 . 2. 2. Pri mä re pulmo n al e Hy pertonie (PPH )

S un et al .9 8, D `A l onz o et a l .1 3 u nd R i l e y e t a l .9 3 h ab e n P at i e nt e n m i t p r i m ä re r p ul m on a l er H yp e r t oni e s pi ro er go m et ri s ch u nt e rs u c ht .

D `A l o nz o et a l .1 3 f ü hr e n di e Le i s t u n gs l i m i t i er un g a uf di e k a r di o v a s k ul ä r e Fu nk t i on z ur ü ck un d fi nd e n k e i n e n B e we i s f ür e i n e v e nt i l a

-a l .9 3 b e gr ü nd en d i e Le i s t u n gs l i m i t i e ru n g z i r kul at o ri s c h. A u ch hi e r b l ei b t di e F r a ge off e n , w el c h e e nd gü l t i gen G rü nd e fü r di e Le i s t un gs -l i m i t i er un g b ei P P H P a t i ent e n v e ra nt w o rt -l i ch s i n d. E s i s t u ns n u r di e S t ud i e vo n S un e t a l .9 9 b e k an nt , d i e ei n e Ko r r el at i -o n z wi s c h en Lu n ge n f un kt i -on s p a r am et e r n m i t d er p e ak V O2 be i P P H P at i e nt e n d u r ch fü hr t e. H i e r wu rd e e i n e s i gn i fi k a nt K orr e l at i on z w i -s c h en d e r F E V1 u nd de r D LC O c m i t de r p ea k V O2 b e s ch ri e b en . D a ge ge n gi bt e s i n d e r Li t e ra t u r k ei n e S t u di e , w el ch e s i ch m i t K or r e -l at i o n en v on H äm od yn a m i k p a r am et e rn m i t d e r p e ak VO2 b e i P P H P a -t i e t e n b e s c h ä f-t i g-t h a -t . Di e s er S a c hve r h al -t s ol l -t e a nh a nd u ns e r er U n-t e rs u ch un gs e r ge bn i s s e ge kl ä rn-t w e r de n . S un en-t al .9 8 h ab e n e i ne K or r e-l at i o n z w i s ch e n d e r N Y H A Ke-l as s e u nd d e r p ea k VO2 du r ch ge f ü h rt u nd d a b ei e i n e s i gn i f i ka n t e Ko r r el at i o n gef u nd e n. E s gi b t z w a r S t u di e n v on R i l e y e t a l .9 3 u nd S u n et al .9 8, d i e et w as ü -b e r d e n G a s a us t au s c h -b ei P P H P a t i en t e n -b er i cht e n, al l e rd i n gs wol l t en w i r a u f di es e n S a ch v e rh al t i n u ns e r er U nt e rs uc hu n g gen a u e r ei n ge -h e n. D a nt z k er e t al .1 7 ge h en i n i hr e n U n t e rs uc hu n ge n nä h e r a u f di e s e n S a ch v er h al t ei n , h i er w e rd e n ab er P P H u nd C T EP H P at i e nt e n z u -s a m m en a l -s ge m e i n -s am e-s K ol l ekt i v un t er -s u c ht . D ant z k er e t a l .1 5 h a b e n P P H un d C T EP H P at i e nt e n z u s am m e n, a b e r n u r u nt er R uh e b edi n -gu n ge n au f G a s aus t a u s ch s t ö r un ge n u nt e r s u cht . D a u ns i n d er Li t e r a t u r k ei ne V e r öf fe n t l i c hu n g b ek a nnt i s t , d i e P P H P at i e nt e n u nd C T EP H P at i ent e n al s ge t r e nn t es Ko l l ek t i v s pi ro e r go m et r i s ch u nt e rs u cht h a t , w ol l t en w i r d a s e r s t e M al di e c h a r ak t er i s t i -s c h en Un t er -s chi e de d i e-s e r z w ei un t e r -s c hi edl i ch e n K r an k he i t en b ei B e l a s t u n g e rl äu t er n.

1 . 2. 3. Ch roni sch th ro mb o embo lis ch e pul mon al e Hy perto ni e (CTE PH ) Iw a s e e t al .4 8 h ab e n al s e i nz i ge G r u pp e P a t i en t e n m i t ch ro ni s c h t h rom bo e m b ol i s c h er pu l m on al e r H yp e rt on i e (C T EP H ) s pi ro e r go -m et r i s ch u nt e rs u cht . B e i di e s er S t udi e w u r de n i c ht a u f l ei s t u n gs l i m i t i e r en d e F a k t o r e n ei n -ge ga n -ge n , s o d as s w i r di es e n S a c hv e rh a l t n eu u nt e rs u ch en wo l l t en .

F ü r C T EP H P at i e nt e n k on nt e n w i r k ei n e S t ud i e f i n d en , d i e s i c h m i t K o r r el at i on e n z w i s c h en Lu n ge n f un kt i o ns pa r am e t e r n un d d e r pe a k V O2 b e f as s t h at , s o d as s au c h hi e r n e u e E r k en nt n i s s e d u r ch un s er e U n t e r s u c hu n g e r b rac h t w e rd en . Iw a s e et al .4 8 _{h a b en al s ei nz i ge Gr upp e Ko r r el at i on e n z w i s c h en H ä} -m od yn a -m i k p ar a -m et e r n -m i t d e r p e ak V O2 be s ch ri e b en . S i e s t el l t e n s i gni fi ka nt e Ko r r el a t i on e n z w i s c he n de m pul m o n al v a s k ul ä r en W i d e r-s t an d (P VR ) u nd d e m m i t t l e r en p ul m on al - a rt e ri el l en D r u ck (m P AP ) m i t d e r p e a k V O2 f e s t . Di es e n S a c hve r h al t w ol l t en wi r p r ü fe n. F ü r C TE P H P at i e nt en gi b t es z w a r S t u di e n vo n K api t an e t a l .5 5 _{un d} D a nt z k er et al .1 6, d i e s i c h m i t d e m G a s au s t a us ch unt e r R u h eb e di n-gu n ge n b ei d i e s e r E r k r an ku n g b e s ch äf t i gt ha b en , es i s t u ns a b er k ei n e S t ud i e b ek a nnt , di e G a s a us t au s c hs t ö ru n ge n b ei m ax i m al e r B e l as t un g b e i C T EP H P at i e nt e n b e s ch ri e be n h at .

1 . 2. 4. Cys ti s ch e Fib ros e (CF)

La n d s e t al .6 0 , 6 1, P o ul i o u et al .8 8, M cC on e et a l .7 1 un d N i x o n et al .8 1 h a b en P a t i en t en m i t c ys t i s c h er Fi br o s e (C F ) s pi ro e r go m et ri s c h u n-t e rs u ch n-t . Au c h hi e r w u r de , äh nl i c h wi e b e i d en LF P a n-t i en n-t en , ni e e i n e a l t e r s - u nd ge s ch l e c h t s gl ei ch e K ont ro l l gr up p e al s V e r gl ei c hs gr u pp e d e n C F P at i ent e n ge ge n ü b er ge s t e l l t . De s h al b w ol l t e n wi r d i es al s e r s -t e u n-t e rs uc h en . La n d s e t a l .6 0, M a rc o t t e e t a l .6 8 u nd C o at es et al .9 be s ch r i e b en l e i s -t un gs l i m i -t i e r en de F a k -t o r e n b ei C F P a -t i e n-t e n. La n d s e -t a l .6 0 fü hr t en d i e Le i s t un gl i m i t i e r u n g a uf di e p e ri ph e r e M us k el fu nkt i o n z u rü c k. D a ge ge n f ü hr t e n M a r c ot t e e t al .6 8 un d C oa t es et al .9 di e Le i s t un gs l i -m i t i e ru n g a u f d en E r n äh r un gs s t an d un d di e Lu n ge n f u nkt i o n z u r ü ck . N a t ü rl i ch fi nd et m a n b ei d e n C F P at i e nt en a u ch ei n e M a l n ut ri t i o n9, w e l ch e e b en f al l s al s l ei s t un gs l i m i t i ere n d e r F ak t o r h i nz u k om m t . A u -ß e r d em w e i s en C F P at i e nt e n e i n e re duz i e rt e Vi t al k ap az i t ä t u nd ei n en e r h öht e n At em w e gs wi d e rs t a nd i n d e r Lu n ge n f u nkt i o n au f , w as e b en -f a l l s l e i s t un gs l i m i t i e r en d wi r kt . E s gi b t n u r z we i S t u di e n v on La n d s e t a l .6 0 u nd P o ul i ou e t a l .8 8, w el c h e s i ch m i t K o rr el at i o ns a na l ys e n z wi s ch en Lu n ge n f u nkt i o ns pa r am e

-a u c h P oul i o u et -a l .8 8 h ab e n ei n e s i gn i fi k a nt e Ko r r el at i o n z wi s c h en d e r p e a k V O2 u nd d e r FE V 1 b es c hr i e b e n. In u n s e r e r U n t e r s u c hu ng k o r r el i e rt e al s b es t e r P ar a m e t er d er Lu n ge n fu nk t i o n di e D LC O c ( K oh -l e nm o nox i d -D i f f us i o ns k ap az i t ät ) s i gni fi k an t m i t d e r p e a k V O2. D a n e be n k or r el i er t e n ab e r au c h di e R e s i s t a n ce (R ), di e V i t al k ap az i t ät ( V C ) un d di e F E V1 s i gn i f i k an t m i t d e r p e ak VO2. F ü r C F P at i e nt e n s i nd u ns k e i n e V e r öf f e nt l i ch un ge n b e ka n nt , w el c he s i ch m i t G a s au s t au s ch i n R uh e u nd u nt e r m ax i m al e r B e l a s t u n g b e -s c h ä ft i gt en . W i r wo l l t e n di e-s e n S a c hve r h al t al -s e r-s t e unt e r -s u ch en . 1 . 3. Zi el setzun g der Arb ei t

M i t t el s S pi r oe r go m e t ri e s ol l t e n

- d i e l e ist un gs limi ti er e n d en F akt o r en ,

- d i e m ax im a l e Le i stu n gs f ähi gk e it,

- d e r G a s au st au s ch un d

- d i e At em e f f ek tiv it ät

b e i P at i ent e n m i t

- p ul mo na l er H yp e r t o ni e in f ol ge ei n er Lu n ge n f i b ro s e ( LF ) ,

- p r im ä re r p ulm on a ler H yp e r t oni e (P P H ),

- c h r oni s ch th r om boe m bol is c he r p ulm on a l er H yp e r t on i e (C TE P H)

u n d

- c ys t i s ch e r F ib r os e ( C F )

a u s un s er e r S p ez i a l a m bul a nz e r f as s t we r d e n.

W ei t e r hi n s ol l t e gek l är t w e rd e n,

• wel che P aram et er der Lungenfunkt ion bei P at i ent en mit

- p ul mo na l er H yp e r t o ni e in f ol ge ei n er Lu n ge n f i b ro s e,

- p r im ä re r p ulm on a ler H yp e r t oni e ,

- c h r oni s ch t hr om bo em bo lis c h er p ulm ona l e r H yp e r t oni e u nd

- c ys t i s ch e r F ib r os e u n d

• wel che P aram et er der Häm od ynam ik bei P ati ent en mi t

- p ul mo na l er H yp e r t o ni e in f ol ge ei n er Lu n ge n f i b ro s e,

- p r im ä re r p ulm on a ler H yp e r t oni e u nd

V o r he r s a gek r a ft f ür d i e m ax i m a l e S a u e r s t o f f au f n ahm e ( p e a k V O2) h a b en . Di e s s ol l t e a n h a nd v on K o rre l at i o ns an a l ys e n d e r e i nz el n e n Lu n ge n f u n kt i on s p ar a m et e r bz w . de r H ä m o d yn a m i kp a r am et e r m i t d e r p e a k V O2 ge kl ä rt we r d e n. A u ß er d em s ol l t e ge p r ü ft w e rd e n, o b s i c h c h ar a kt e ri s t i s c h e U nt er -s c hi ed e z w i -s c he n - P P H P a ti en t en u nd - C TE P H P ati e nt en i d ent i fi z i e r en l as s en , d i e ei n e U nt e rs ch e i d un g a nh a nd s pi r o e r gom et r i -s c h e r P a r am et e r e rl a u b en . D u r ch d en V e r gl ei c h m i t e i n e r al t er s - un d ges c hl e cht s gem a t c ht e n K o nt ro l l gr up p e s ol l t e b e i P at i ent e n m i t - p ul mo na l er H yp e r t o ni e in f ol ge ei n er Lu n ge n f i b ro s e un d - c ys t i s ch e r F ib r os e h e r a us ge a r be i t et we r d e n, w el c h e l ei s t u n gs l i m i t i er e nd e n F a k t o r e n d o -m i ni e r en .

2. Messmethoden

2 . 1. Spi ro ergo metri e

A n m e r ku n g: In d e r P h ys i k e r s ch e i nt a u f F o r m el b ez ei ch n un ge n ei n P un kt i m m e r d an n, w e n n di e e r s t e A bl ei t u n g n a ch d e r Ze i t f ü r di e s e G r ö ße b es ch ri e b en w i rd . B ei s pi el : V O2 = dV / dt O2 b ed e ut et d as S au -e r s t o f fv ol u m -e n p ro Z-e i t -e i n h -ei t , da s v om O r ga ni s m us au f g-e n om m -e n w i rd . Au s s ch r ei bt e c h ni s c h en G rü nd en w e rd e n i m Fo l gen d en di e B e -z ei ch nu n ge n d e r Ze i t vo l u m e n gr öß e n ( V O2, VC O2, VE, VA, VD) o hn e d e n P un kt d es K ü rz e l s e rs c he i n e n. G em ei nt i s t j e do c h j ew e i l s da s Vo -l um en p r o Ze i t e i n he i t . D i e S pi ro e r gom e t r i e ( s pi r a r e (l at .) = a t m en , e r gon ( gr . ) = A r be i t , m et r on ( gr . ) = M a ß) , i n d e r G r un dl a ge 1 9 29 v on d em d e ut s ch en In t e r -n i s t e -n W i l h el m K -ni pp i -n g e i -n ge f ü hr t , i s t al s ei -n e k om p l ex e U -nt e rs u-c h un gs m et h od e de s k a r di o - r es pi r at or i s u-c h e n T r ak t es s ei t l a n ge m i n d e r S po rt m e di z i n v e r bre i t e t . M i t i h r e r H i l f e w er d en v en t i l at o ri s c h e u nd k a r di al e Fu nk t i o ns gr ö ß e n i n R u h e un d u nt e r do s i e rt er, de f i ni e rt e r k ö rp e rl i c h e r B e l as t u n g e r f as s t , u m z .B . di e m ax i m al e Le i s t u n gs f ähi g-k e i t d es M e ns ch e n, da s a us s c hl i e ßl i ch a e ro b e Le i s t u n gs v e rm ö ge n z u e r m i t t el n, um F rü h di a gno s en vo n b e gi nn e nd en H e rz e r k r an ku n ge n ( z . B . K o ro n ar i n s u ff i z i e nz ) od e r a u ch F r ü hd i a gno s e n v on b e gi n n en d en Lu n ge n e r k r a nk un ge n (z . B. Lu n ge n f i br o s e) un d d e r en V e r l äu f e z u s t el l e n. D e r s pi r o er go m et ri s ch e A us b el as t u ngs t e s t di e nt z u r E r f a s s u n g d er a l l ge m ei n en kö r p erl i c h en Le i s t u n gs f äh i gk ei t un d l ä s s t Zu s am m e nh ä n-ge z wi s ch e n d e r B e l a s t un g u nd d e r H e rz f ö rd e rl e i s t u n g, d e m S a ue r s t o f f ve r b ra u ch un d de r V e nt i l at i o n d e r Lu n ge e r k enn e n. U n s er e V e rs u ch e wu r d en m i t d em S pi r o e r gom et e r Vm ax 2 1 30 V6 2 00 d e r F i r m a S en s o r -M e di cs B V , R em b ra n dt l a a n 1 b, 37 23 B G B i l t ho ve n, N e t h e rl a nd s , i m Lu n ge n f un kt i on s l ab o r d e s Ze nt r um s fü r In n e r e M e di z i n an de r J u s t u s Li e b i g U ni v e rs i t ä t G i es s en du r ch ge f üh r t . Di e t e ch -n i s c he W a rt u-n g w ur d e du r ch M i t a rb ei t e r d e r Fi rm a S e-n s or - M ed i cs B V

u n d a ut or i s i e rt e s P e r s on al d es Lu n ge n f un kt i on s l a bo rs ge w ä h rl ei s t et . D i es e s G e r ät v e r fügt ü b er ei n e aut om a t i s ch e K al i b ri e ru ng u n d m i s s t m i t t el s P e r s o n al co m p ut e r un d AD C o nv e rt e r i n 1 S ek un d en -In t e r v a l l e n al l e v e rf ü gb a r en P a r am et e r. W i r f üh rt e n ei n e 3 0 S e ku nd e n M i t t el un g d e r P a ra m et e r du r ch . Di es e w e rd e n au f F es t pl at t e a b ge s p ei ch e rt u nd k ön ne n w ä h r en d d e s V er s u ch es i n gr a phi s c h e r un d t a -b e l l a ri s c h er F or m au f ei n e m M o ni t or ve r f ol gt w e r de n. D i e S o l l l ei s t un g wu r d e ü be r ei n e S t eue r l ei t un g d e s Vm ax 2 13 0 V 62 00 a m F a h r ra d e r gom et e r e r go -m et ri c s 90 0 d er F i rm a e r go- l i n e (7 24 75 B i t z ) v o r ge ge b en . D i es e s E r go m e t er e r z e u gt na c h de m P ri nz i p d er W i rb e l s t r om b r em s e di e v e rl a n gt e B r em s l ei s t u n g. Zu r M es s u n g d er p h ys i k al i s c h en W er t e ent h äl t d as Ger ä t M e s s au f -n e hm e r f ü r di e O2- u nd C O2-K onz e nt ra t i on ( FEO2 bz w. FEC O2; FE = ex pi r at or y f r a c t i on, m i t t l e r e Au s at em k o nz e nt r at i on f ü r S a ue r s t o f f r e -s p ek t i v e Ko hl e ndi ox i d ) , d a-s Au -s at em vo l u m e n (VE) , di e At em f r eq u enz ( B F ) , d i e T em p e r at u r u nd d e n Lu f t d ruc k . D e r P ro ba nd a t m et ü b e r ei n Y V en t i l U m ge bu n gs l uf t ei n ( o f f en e S pi -r o m e t -ri e ). Di e A us a t e m l uf t ge l a n gt ü b e -r e i n e n c a . 1 ,5 m l an gen F a l t e ns c hl au c h z um P n eu m ot a c ho gr ap h en un d we i t e r zu m FE M i s c h -b e ut el . D as ü -b er d e n P n eu m ot a c ho gr a p h en ge w o nn e ne S i gn al wi r d v om D ru c kw a ndl e r i n e i n el ek t ri s c he s S i gna l um ge w an d el t . Di es es S i gn a l i s t p ro po r t i o n al z u r S t röm un gs ge s c hw i n di gk ei t de r ex s pi ri e rt e n Lu f rt u nd wi r d e l e krt ro ni s c h z um V o l um e n i n rt e gri e rrt ( A us a rt e m v o -l um en VE). M e s s w e rt e: B F = At em f r eq u enz VE = At em m i nut e nv ol um en D i e i m h al bo f f en en F E - M i s c hb e ut el ge s a m m el t e A us a t em l u ft wi r d i n d e n ge t r e nn t e n M e s s ge r ät en f ü r S aue r s t o f f ( O2) u nd K o hl en di ox i d ( C O2) k on t i n ui e rl i ch an a l ys i e r t . M e s s w e rt e: FEO2 = O2- A nt ei l d e r gem i s c ht en ex s p i r i er t en Lu f t FEC O2 = C O2- Ant e i l d e r ge m i s ch t e n ex s pi ri e rt e n Lu f t

E i n S u bs ys t e m e r m ö gl i c ht di e a u t om a t i s c h e Er fa s s u n g d e r e n d ex pi r at or i s ch e n C O2- Ko nz e nt r at i on ( FE TC O2: f r a ct i o n e nd t i d al C O2). A us d e n ge n a nn t e n M es s d at e n w er d en w ei t e re P ar am e t er e r r e c hn et : At e m z ugv o l u m e n ( VT) , S a u e r s t o f f au f n ahm e ( V O2) , C O2 -A b ga b e ( VC O2), end ex s pi r at or i s ch e r O2-P ar t i al d ru ck (PE TO2) . 2 . 2. Blu tg as ana ly se D i e Bl ut ga s an al ys e ( B G A ) i s t ei n V e rf a h r en z ur B e s t i m m un g gr u nd -l e ge n de r K en n größ e n d es S ä ur e n - Ba s e n -G -l e i ch ge wi c ht e s un d d es G a s au s t a us ch e s . De r G es a m t e ff e kt d er A t m u n g kom m t i n d er j e w ei l i -ge n H öh e d er a rt e ri el l en O2- un d C O2- P a rt i al d ru c ke ( pO2, pC O2) z um A u s d ru c k. Di es e W e r t e l i e f e rn ei n en gl o b al en M aßs t ab fü r di e B eu r -t ei l u n g d e r Lu n ge n f u nk -t i o n.1 0 2 F o l ge nd e G r öß e n we r d e n s i m ul t a n ge m e s s en: pH = d er n e ga t i v e d ek a di s c h e Lo ga r i t hm us d e r W as s er s t of fi on e nk onz en t ra t i on; pC O2 = d er P a rt i al d ru ck de s K ohl e ndi ox i d s ; pO2 = d e r P ar t i al d r u ck d e s S a ue r s t of f s . A u s pH u nd p C O2 w e r d en cH C O3-, d i e P l as m a bi ka r bo n at ko nz ent r at i -o n , B E , di e B as e n ab w ei c hu n g (b a s e ex c e s s ) d e r Ex t r az el l ul a r fl ü s s i g-k e i t , u nd d a s S t an da r d bi g-k a r bo n at e r r e ch n et . A u s p H u nd pO2 k ö nn en di e S au e r s t o ff s ät t i gun g d es H ä m o gl obi ns ( s O2) u nd b ei be ka n nt em H b-W e rt cO2, di e S au e r s t o f fk o nz e nt r at i on d e s Bl ut es , e rm i t t el t w e rd e n. D as h i er v e r we nd e t e B l u t ga s a n al ys e ge -r ä t ( M i k -r ob l ut ga s an a l ys a t o -r A B L 5 1 0 , F a . R adi om et e -r C o p en ha ge n , R a di o m et e r A/ S , E m d r up v e y 7 2 , DK 2 40 0 K op en h a gen N V, D än e -m a rk ) e rl a ub t e di e d i re kt e M es s un g d e r s O2 un d d e r H äm o gl o bi n ko nz en t r a t i o n u nd s om i t di e u nm i t t el ba r e B e s t i m m un g d es S a u e r s t o f f ge -h a l t es d e s B l ut e s (t O2) . D a ei n e A rt e ri e npu n kt i on m i t Ko m pl i k at i o ne n b eh a ft e t i s t , w u rd e n B l ut ga s an a l ys e n (B G A ) au s h yp e r ä m i s i e rt em K api l l a rb l u t de s O hr -l ä pp c he ns ge w on n en4 4 u nd i n e i n em au t o m a t i s c h en M i k ro bl ut ga s an a

-l ys a t o r (A B L 5 1 0 d e r F i rm a R a di om et e r C o pe nh a ge n, R ad i om et e r A / S , Em d ru pv e y 7 2 , DK - 24 00 Ko p enh a ge n N V, D än em ar k ) be s t i m m t , d e r t ä gl i c h m i t P uff e r l ö s u n g u nd K al i b r i e r un gs ga s en vo n ge s c hu l t em P e rs on al ge ei c ht wu r d e. B e i s o r gf äl t i ge r, ku ns t ge r e cht e r A bn ah m et e ch ni k i m h yp e r ä m i s i e rt en G e bi e t ent s p ri c ht de r p O2 au s ar t er i al i s i e rt em K ap i l l a rb l u t et w a d em a r t e ri el l e n p O2.4 4 In u n s e r er U nt e rs u c hu n gs r ei h e w u rde n s of o rt n a ch En t n a hm e d es K a pi l l a rbl ut e s au s d e m m i t Fi n al gonR_{-S a l b e ( B o eh ri nge r In ge l h e i m} P h ar m a K G, In ge l h e i m am R h ei n ) hyp e r ä m i s i e rt en Oh rl ä pp c he n m i t e i n er h ep a ri ni s i er t e n M i k r ok a pi l l a r e ( H ä m ac on t ) d as K ap i l l a r bl u t im M i k r obl ut ga s an al ys a t or A B L 5 1 0 ( F a . R a di om et e r C op en h a ge n, R a-d i o m e t er A/ S , Em a-dr u pv e y 7 2 , D K -2 400 Ko p en h a ge n N V, D ä n em a rk ) a n a l ys i e r t u nd d as E r ge b ni s m i t Hi l f e e i n es ei n ge ba ut e n D r u ck e r s d o-k um e nt i e rt .

2 . 3. El ek trok a rdi og raphi e

In a l l e n P h as e n de s V er s u c h abl a u fes wu r d en m i t ei ne m 6 - K an al - E K G - Ge r ät , C a rd i o s c ri p t Uni v e rs al C U 12 - N ( M ad a e us S ch w arz er M e di z i nt e ch ni k Gm b H & C O. K G, B ä r m an ns t r . 3 8, 8 120 7 M ün c h en ) , d i e Ex t r em i t ät en ab l ei t un ge n n ac h E i n t h ov e n ( I, II, III) u n d d i e B r u s t w an d ab l e i t u nge n V2, V4 u nd V6 r e gi s t r i e r t . D a s k o nt i nui e rl i ch m i t ge s ch ri e be n e EK G ga b A us ku n ft ü b e r d i e He rz f r equ e nz , R h yt h -m us s t ö r un ge n u nd K a -m -m e r en dt ei l v e r än d e ru n ge n.

2 . 4. Blu td ru ck mess ung

D i e M e s s un g d e s Bl ut dr u ck e s er f ol gt e s p h ygm o m an om et ri s ch ni ch t i n v a s i v n a ch d e r i nd i re kt e n M et ho de v o n R i v a R o cc i (S t a uu n gs m an -s c h et t e ) u nd K or ot k o f f ( A rt e ri e n ge r äu -s ch ) .1 2 1 _{Di e c a. 1 2 cm br e i t e} M a ns c h et t e w u rd e a m O b e r ar m i n H e rz h öh e am h al bl i e ge n d en P at i e n t e n a n ge l e gt . D i e M e s s e r ge bn i s s e wur d e n i n d er Ei nh ei t m m H g a n ge -ge b e n .