Lungenfunktion und Herzgesundheit – welche Rolle Spirometrie und DLCO-Messungen spielen
Der Februar ist Herzmonat in den USA. In diesem Jahr möchten wir im Rahmen des amerikanischen Herzmonats die Rolle von Lungenfunktionsprüfungen (PFTs, pulmonary function tests) – insbesondere der Spirometrie und der Messung der Kohlenmonoxid-Diffusionskapazität der Lunge (DLCO) – bei der Beurteilung des Zusammenspiels des Lungen- und des Herz-Kreislauf-Systems genauer untersuchen.
Herz-Kreislauf-Erkrankungen wie beispielsweise die Herzinsuffizienz gehören zu den häufigsten Ursachen von Morbidität und Mortalität in den Vereinigten Staaten und auf der ganzen Welt1.
Angesichts der Bedeutung, die das Herz für die Lungenfunktion hat, können Lungenfunktionsprüfungen einen wichtigen Beitrag zur Untersuchung und Überwachung der Herz-Kreislauf-Gesundheit leisten.
Lungenfunktionsprüfungen und ihre Bedeutung bei der Untersuchung der Herz-Lungen-Gesundheit #
Dyspnoe – die medizinische Bezeichnung für Kurzatmigkeit – ist eins der häufigsten, wenn nicht sogar das häufigste Krankheitszeichen bei Menschen auf der ganzen Welt2. Doch die Kurzatmigkeit kann viele verschiedene Ursachen haben, was Ärzte vor eine Herausforderung stellen kann. Sowohl Herz-Kreislauf-Erkrankungen wie die Herzinsuffizienz als auch Lungenerkrankungen wie die chronisch obstruktive Lungenerkrankung (COPD) können Kurzatmigkeit und andere Symptome verursachen. COPD und Herzinsuffizienz treten auch häufig zusammen auf; schätzungsweise bis zu 40 % der Patienten mit Herzinsuffizienz leiden gleichzeitig an COPD3.
Aufgrund der Komplexität dieser beiden Körpersysteme ist es schwierig, die Ursachen der Erkrankungen zu ermitteln. Aus diesem Grund ist es für Ärzte sehr wichtig, eine Vielzahl an Instrumenten zur Untersuchung von Patienten zur Verfügung zu haben, deren Symptome viele verschiedene und auch für mehrere Erkrankungen typische Ursachen haben.
Genau hier kommen Spirometrie und DLCO-Messungen ins Spiel.
Die Spirometrie und die DLCO-Messung sind zwei verschiedene Arten der Lungenfunktionsprüfung, die teilweise unterschiedliche und teilweise auch einander ergänzende Ziele verfolgen. Die Spirometrie ist das am häufigsten eingesetzte Verfahren; hierbei wird die Lungenfunktion bei forcierter Ein- und Ausatmung gemessen. Der Arzt stellt anhand einer Beurteilung der spirometrischen Werte fest, ob die untersuchte Person an einer Obstruktion oder einer Restriktion der Lunge (oder einer Kombination dieser beiden) leidet.
Bei der DLCO-Messung wird dagegen der Gasaustausch aus der Lunge in die Kapillaren über die Alveolen gemessen.
Spirometrie und DLCO-Messung werden mittlerweile häufig in Kombination als diagnostische Lungenfunktionsprüfung zur Ermittlung der Ursache(n) der Kurzatmigkeit von Patienten eingesetzt.
Im Folgenden erläutern wir ihre Anwendung.
Auch wenn COPD und Herzinsuffizienz teilweise die gleichen Symptome und Risikofaktoren mit sich bringen, ist die Spirometrie ein nützliches Hilfsmittel zur Untersuchung von Patienten mit Herzinsuffizienz, aber ohne COPD: In einer in der Fachzeitschrift PLOS ONE veröffentlichten Studie wurde gezeigt, dass die spirometrischen Werte bei Patienten mit Herzinsuffizienz bei erhaltener systolischer Pumpfunktion (HFpEF) – einer Form der diastolischen Herzinsuffizienz, bei der das Herz genug Pumpkraft hat, aber nicht genügend Blut aufnimmt – unabhängig von anderen Werten mit langfristiger Morbidität und Mortalität assoziiert sind, auch wenn keine COPD vorliegt34. Personen mit Herzinsuffizienz entwickeln häufig auch Lungenfunktionsstörungen, in der Regel sind diese aufgrund von linksventrikulärer Hypertrophie bzw. diastolischer Dysfunktion restriktiver Art3.
Umgekehrt kann mithilfe der Spirometrie auch festgestellt werden, ob Patienten mit Lungenerkrankungen auch gleichzeitig dem Risiko einer Herzinsuffizienz ausgesetzt sind: In einer 2018 in der Fachzeitschrift Annals of the American Thoracic Society veröffentlichten Beobachtungsstudie fanden Wissenschaftler heraus, dass sowohl restriktive als auch obstruktive Lungenerkrankungen bei afroamerikanischen Probanden das Risiko einer Herzinsuffizienz begünstigen5.
Der Zusammenhang zwischen DLCO und Herzinsuffizienz #
Die frühzeitige Erkennung einer Herzinsuffizienz kann Leben retten und gleichzeitig Kosten senken6. Eine DLCO-Messung, die durchgeführt wird, bevor sich die Symptome verschlimmern und bevor andere klinische Untersuchungen vorgenommen werden, kann Kardiologen helfen, dieses Ziel zu erreichen, da ein früheres Eingreifen möglich ist.
Interessanterweise ergab eine Studie, bei der Patienten mit pulmonaler Hypertension aufgrund von HFpEF untersucht wurden, dass viele der Patienten trotz normaler Spirometriewerte und normaler Ergebnisse bei der Thorax-Computertomographie niedrige DLCO-Werte aufwiesen. Darüber hinaus wurde nachgewiesen, dass niedrige DLCO-Werte in dieser Kohorte „erheblich und unabhängig von anderen Werten mit einem Sterberisiko korrelieren“, und zwar mit einem fast dreifach erhöhten Risiko7. Diese Ergebnisse wurden von anderen Studien bestätigt3.
Hierfür ist offensichtlich der folgende Mechanismus verantwortlich: Durch Herzinsuffizienz induzierte(s) interstitielles Ödem, hydrostatische Schädigung der alveolo-kapillären Membran und Beeinträchtigung der alveolären Flüssigkeits-Clearance führen zum Remodeling, das den Gasaustausch zwischen Alveolen und Kapillaren erheblich beeinträchtigt, was wiederum zu einer anhaltenden Verringerung der DLCO führt8.
Warum DLCO-Messung und Spirometrie Bestandteile der Routineuntersuchung und Behandlung von Patienten mit Herzinsuffizienz sein sollten #
In der Vergangenheit waren für DLCO-Messungen sperrige und schwer zu bedienende Geräte erforderlich. Seit der Einführung von tragbaren Lungenfunktionstestgeräten, wie zum Beispiel unserem EasyOne Pro und EasyOne Pro LAB, ist die Durchführung von DLCO-Messungen deutlich einfacher geworden, so dass Ärzte Lungenfunktionstests auch ausserhalb von krankenhausinternen Laboren durchführen können3. Dies ist besonders wichtig, da bei der Untersuchung und Überwachung von Patienten mit Herzinsuffizienz mehrere Untersuchungen zur vollständigen Nutzung der Vorteile der Lungenfunktionstests notwendig sind.
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Magnussen et. al. untersuchten die bereits vorhandenen Belege zur Bedeutung und zum Nutzen von Lungenfunktionstests bei Patienten mit Herzinsuffizienz. In der Fachzeitschrift European Journal of Heart Failure hoben sie hervor, dass die Lunge nicht unabhängig vom Herz-Kreislauf-System arbeitet. Ihre Empfehlung lautet daher, bei Patienten mit Herzinsuffizienz DLCO-Messungen und Spirometrie in Kombination mit klinischen Untersuchungen, Thorax-Aufnahmen und Messungen des natriuretischen Peptids (ein Herz-Biomarker) sowohl in die Erstuntersuchung als auch in die Nachsorge zu integrieren3. Ausserdem betonten sie, dass Lungenfunktionstests als prognostischer Indikator und somit als Kriterium für Behandlungsentscheidungen dienen können.
Fazit #
Kurz zusammengefasst: Das Herz-Lungen-System ist sehr komplex, wodurch die Ermittlung der Zusammenhänge und Ursachen von Erkrankungen schwierig ist. Da die Herzinsuffizienz und die chronisch obstruktive Lungenerkrankung zu den häufigsten Krankheits- und Todesursachen zählen, unterstützen umfassende Lungenfunktionsprüfungen, insbesondere die Spirometrie und die DLCO-Messung, Ärzte dabei, die spezifischen Besonderheiten jedes einzelnen Patienten zu untersuchen und zu verstehen. Ärzte sollten bei der Behandlung von Patienten mit Herzinsuffizienz umfassende Lungenfunktionsprüfungen als festen Bestandteil des Behandlungsplans in Erwägung ziehen.
Savarese G, Becher PM, Lund LH, Seferovic P, Rosano GMC, Coats AJS. Global burden of heart failure: a comprehensive and updated review of epidemiology. Cardiovasc Res. 2023;118(17):3272-3287. doi:10.1093/cvr/cvac013 ↩︎
Hashmi MF, Modi P, Basit H, Sharma S. Dyspnea. In: StatPearls. StatPearls Publishing; 2025. Accessed January 21, 2025. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK499965/ ↩︎
Magnussen H, Canepa M, Zambito PE, Brusasco V, Meinertz T, Rosenkranz S. What can we learn from pulmonary function testing in heart failure? Eur J Heart Fail. 2017;19(10):1222-1229. doi:10.1002/ejhf.946 ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎ ↩︎
Huang WM, Feng JY, Cheng HM, et al. The role of pulmonary function in patients with heart failure and preserved ejection fraction: Looking beyond chronic obstructive pulmonary disease. PLoS ONE. 2020;15(7):e0235152. doi:10.1371/journal.pone.0235152 ↩︎
Jankowich M, Elston B, Liu Q, et al. Restrictive Spirometry Pattern, Cardiac Structure and Function, and Incident Heart Failure in African Americans. The Jackson Heart Study. Ann Am Thorac Soc. 2018;15(10):1186-1196. doi:10.1513/AnnalsATS.201803-184OC ↩︎
Bayes‐Genis A, Docherty KF, Petrie MC, et al. Practical algorithms for early diagnosis of heart failure and heart stress using NT‐proBNP : A clinical consensus statement from the Heart Failure Association of the ESC. Eur J Heart Fail. 2023;25(11):1891-1898. doi:10.1002/ejhf.3036 ↩︎
Hoeper MM, Meyer K, Rademacher J, Fuge J, Welte T, Olsson KM. Diffusion Capacity and Mortality in Patients With Pulmonary Hypertension Due to Heart Failure With Preserved Ejection Fraction. JACC Heart Fail. 2016;4(6):441-449. doi:10.1016/j.jchf.2015.12.016 ↩︎
Apostolo A, Giusti G, Gargiulo P, Bussotti M, Agostoni P. Lungs in Heart Failure. Pulm Med. 2012;2012:952741. doi:10.1155/2012/952741 ↩︎
Geschrieben von
Tré LaRosa
Tré LaRosa ist Berater, Wissenschaftler und Autor im Raum Washington, DC, mit umfassender Erfahrung in der Forschung (Grundlagenforschung, translationale und klinische Forschung) und im Bereich der Patient Reported Outcomes (Therapieerfolge). Seine zahlreichen Veröffentlichungen befassen sich mit den Neurowissenschaften, der Pulmologie und den Atemwegserkrankungen, einschliesslich der Patientenperspektive. Er bildet sich ständig weiter, liest und schreibt viel, verbringt gerne Zeit in der Natur und erzählt allen von seinem kleinen Golden Retriever Duncan.
