Katharina Meyer Sonderauszugsausgabe aus Kursbuch Spiroergometrie, 3. Auflage herausgegeben von Rolf F. Kroidl Stefan Schwarz Burghart Lehnigk Jürgen Fritsch

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Inertgas-Rückatmung und Hydraulische Herz- und Kreislaufleistung Katharina Meyer Sonderauszugsausgabe aus Kursbuch Spiroergometrie 3. Auflage Gesamtausgabe herausgegeben von Rolf F. Kroidl Stefan Schwarz Burghart Lehnigk Jürgen Fritsch Georg Thieme Verlag Stuttgart • New Yor

Autorin der Kapitel Prof. Dr. Katharina Meyer Universitätsspital Bern CH-3010 Bern und CARDIODYN mobile heart Services CH-4310 Rheinfelden www.cardiodyn.ch Schweiz Herausgeber der Gesamtausgabe Dr. med. Jürgen Fritsch Facharztzentrum am Heilig Geist-Gesundheitszentrum Graseggerstr. 105 50737 Köln Dr. med. Rolf F. Kroidl Frommholdstr. 71 21680 Stade Dr. med. Burghart Lehnigk Asklepios Nordseeklinik Sylt Norderstr. 81 25980 Sylt OT Westerland und LungenClinic Großhansdorf Wöhrendamm 80 22927 Großhansdorf Dr. med. Stefan Schwarz Asklepios Klinikum Harburg Lungenabteilung Eißendorfer Pferdeweg 52 21075...

Interessenkonflikt Es besteht kein Interessenkonflikt. Diese Sonderauszugsausgabe wurde im Auftrag der Firma Medset Medizintechnik GmbH vom Georg Thieme Verlag unabhängig von den Herausgebern des Hauptwerkes und der Autorin Frau Professor Dr. Katharina Meyer umgesetzt.

Methodik und klinische Anwendung der Inertgas-Rückatmungsmethode . . . . . . . 7 Katharina Meyer Nicht invasive Methoden zur Bestimmung von pulmonalem Blutfluss, Schlagvolumen, Herzzeitvolumen und assoziierten Parametern im Rahmen der Spiroergometrie . . . 7 Traditionelle Methoden zur Bestimmung von Herzzeitvolumen und arterio-venöser O2-Ausschöpfung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 Inertgas-Rückatmungsmethode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 Spiroergometrische Differenzialdiagnostik – klinischer...

Spezielle Themen 5.4 Methodik und klinische Anwendung der InertgasRückatmungsmethode II Katharina Meyer 5.4.1 Nicht invasive Methoden zur Bestimmung von pulmonalem Blutfluss, Schlagvolumen, Herzzeitvolumen und assoziierten Parametern im Rahmen der Spiroergometrie Die Bestimmung des Herzzeitvolumens (l/min) basiert auf dem Diffusionsgesetz (Ficksche Gleichung). Hiernach ist die pro Zeiteinheit durch eine Schicht (z. B. Membran) diffundierende Stoffmenge der Differenz der Stoffkonzentrationen zwischen beiden Schichtseiten und der Schichtfläche proportional. Für die Praxis der kardiopulmonalen Leistungstestung...

Spezielle Themen ▶ Fehlerquellen. Mit diesem Vorgehen sind jedoch bedeutsame Fehlerquellen in Bezug auf eine valide Herzzeitvolumenbestimmung verbunden: ● Erstens trifft bei kardiopulmonalen Erkrankungen die Annahme, der PET CO2 entspräche dem PaCO2, nicht uneingeschränkt zu. ● Zweitens kann nicht davon ausgegangen werden, dass der CO2-Partialdruck und die CO2-Konzentration im Blut in einem linearen Verhältnis stehen. ● Drittens müssen die CO2-Partialdrücke mithilfe der Standard-CO2-Dissoziationskurve in CO2-Konzentrationen umgerechnet werden. Hierbei geht man theoretisch von konstanten Werten...

Abb. 5.17 Ablauf des Rückatmungsmanövers bei der Inertgas-Rückatmungsmethode (Quelle: mit freundlicher Genehmigung der Fa. Innovision, Glamsbjerg, Dänemark). a Konzentration des nicht blutlöslichen SF6 (Schwefelhexafluorid) in endexspiratori-scher Luft während Rückatmungsmanöver über 6 Atemzüge. Die komplette Durchmischung des SF6 im geschlossenen System (Beutel und Lungen) erfolgt nach dem 3. Atemzug (T ). Hier kann die Messung der Konzentration des N2O in der endexspiratorischen Luft beginnen (T in b). Fi0: initiale Konzentration des nicht blutlöslichen Gases SF6 im Rückatmungsbeutel, Fi, eq:...

Besonderheiten der N2O-Kinetik bei der Bestimmung des pulmonalen Blutflusses Die Bestimmung des pulmonalen Blutflusses und Herzzeitvolumens erfolgt aus dem Slope der logarithmisch transformierten N2O-Kurve (► Abb. 5.17b). Die höchste Genauigkeit der Messung erfolgt im Zeitfenster ab adäquater Durchmischung der Testgase zwischen Testgasbeutel und Lungen (s. Pfeil in ► Abb. 5.17a u. ► Abb. 5.17b) und vor dem Beginn der Rezirkulation von N2O. Dieses Zeitfenster wird durch die 3 Atemzüge (dargestellt durch 3 blaue Balken in ► Abb. 5.17b) sichergestellt. Eine Messung unter rezirkulierendem N2O würde zu...

Spezielle Themen Tab. 5.25 Fortsetzung Untersuchte Entität Systolische Herzinsuffizienz Herzzeitvolumen (Ruhe) Vergleich IGR vs. direkte Fick-Methode (Rechtsherzkatheter) Mittlere Differenz ± 2 SD: 0,3 ± 0,9 l/min → ausgezeichnete Übereinstimmung Systolische Herzinsuffizienz Herzzeitvolumen bei ● Ruhe ● submax. Belastungen ● max. Belastung Vergleich IGR vs. ● direkte Fick-Methode ● Thermodilution (Rechtsherzkatheter) Variationskoeffizienten im Mittel um 10 % (Range 9,2–11,4 %) → ausgezeichnete Übereinstimmung Pulmonale Hypertonie unterschiedlicher Ätiologie Schlagvolumen (Ruhe) Vergleich IGR...

Spezielle Themen Zusammenfassend ergeben diese Studien: Der Vergleich des Herzzeitvolumens der Inertgas-Rückatmung mit der invasiven Messung (Rechtsherzkatheter) ergibt einen Variationskoeffizienten (VK) von ca. 10 %. Für Wiederholungsmessungen der Inertgas-Rückatmung zeigen sich VK um 5 % in Ruhe und zwischen 6 und 10 % bei Belastung. Im Vergleich dazu wird für den Goldstandard (invasive direkte Fick-Methode) selbst bei exaktester methodischer Durchführung ein Variationskoeffizient von 8,2 % für das Herzzeitvolumen in Ruhe und zwischen 5,5 und 7,5 % für die Belastung beschrieben (Holmgren u. Pernow...

Spezielle Themen terschätzungen der gemessenen Testgaskonzentrationen führt und folglich den gemessenen pulmonalen Blutfluss und das Herzzeitvolumen überschätzt. Personen mit sehr großen Lungen (d. h. 7–8 l, z. B. Hochleistungssportler im Ausdauerbereich oder Apnoetaucher) und normalem Herzzeitvolumen haben wegen einer erhöhten funktionellen Residualkapazität (FRC) das Problem einer zu starken „Verdünnung“ der Testgase in den Lungen. Lösungsschritte sind die Erhöhung der Testgaskonzentration, zudem könnte man das Rückatmungsmanöver nach forcierter Ausatmung (mit verkleinertem FRC) beginnen. Allerdings...