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Untersuchungen zur hyperkapnischen Atemantwort und spiroergometrischen Belastungskapazität nach bilateraler Lungentransplantation

Scherer, Manuela

Hintergrund: In der aktuellen Studie untersuchen wir die Atemregulation nach bilateraler Lungentransplantation und vergleichen diese mit gesunden Probanden, um den Einfluss der Denervation der Lungen auf die bekanntermaßen verminderte Leistungsfähigkeit nach einer Lungentransplantation zu untersuchen. Patienten und Methode: Bei 46 bilateral lungentransplantierten Patienten mit unterschiedlichen Indikationen zur Transplantation führten wir eine Bodyplethysmographie, Blutgasanalyse, Spiroergometrie und CO2-Rückatmung mit Messung der Atempumpe durch und verglichen die Ergebnisse mit der Spirometrie, Blutgasanalyse und CO2-Rückatmung von 35 gesunden Probanden. Ergebnisse: Die in der Literatur beschriebene verminderte Leistungsfähigkeit der Lungentransplantierten konnten wir bestätigen. Es ergab sich ein signifikanter Zusammenhang von Belastbarkeit, maximaler Sauerstoffaufnahme und Atemeffizienz mit der hyperkapnischen Atemantwort. Bei dem Vergleich der hyperkapnischen Atemantwort lungentransplantierter Patienten und gesunder Probanden zeigte sich diese vermindert. Des Weiteren ergaben sich Unterschiede des Atemmusters im Sinne einer Steigerung des Atemminutenvolumens durch Steigerung der Atemfrequenz anstelle des Tidalvolumens. Dieses Unvermögen der adäquaten Steigerung des Tidalvolumens könnte auf die Denervation zurückzuführen sein und führt zu einer erhöhten Atemarbeit, welche die Einschränkung der Leistungsfähigkeit erklären könnte. Des Weiteren zeigten sich in der Messung des Mundverschlussdruckes zur Darstellung der Atemarbeit erhöhte Werte bei den Transplantierten im Vergleich zum Normalkollektiv, welche auf eine schnellere Ermüdbarkeit der Atemmuskulatur durch fehlende Feedbackmechanismen als Schutz vor Ermüdung schließen lässt. Schlussfolgerung: Der Zusammenhang der Atemregulation mit der körperlichen Leistungsfähigkeit lässt eine Steigerung der Belastbarkeit durch gezieltes Training der Atmung nach der Transplantation vermuten.

PURPOSE: Bilateral lung transplantation results in complete denervation of the lung and might impair hypercapnic ventilatory response (HCVR). However, experimental and clinical findings are scarce and conflicting. Therefore, this study investigated the relationship between HCVR and exercise capacity after long-term bilateral lung transplantation. METHODS: This cross-sectional analysis enrolled 46 bilateral lung transplant recipients between October 2011 and July 2012 who underwent cardiopulmonary exercise testing to evaluate maximum workload, and carbon dioxide (CO2) rebreathing. CO2 rebreathing was also evaluated in 35 control subjects. RESULTS: In lung transplant recipients age was 54 ± 11 years, body mass index (BMI) 25.4 ± 4.1 kg/m(2), and time after transplantation 4.5 ± 2.5 years (range 9 months to 10 years). Controls were aged 41 ± 12 years and had a BMI of 24.9 ± 4.0 kg/m(2). There were significant differences between lung transplant recipients and controls in forced expiratory volume in 1 s (76 ± 22 vs. 94 ± 12 % predicted, p < 0.001) and inspiratory vital capacity (91 ± 20 vs. 105 ± 14 % predicted, p = 0.001). Blood gases did not differ significantly in patients versus controls. HCVR in lung transplant recipients was 1.44 ± 1.07 L/min/mmHg compared with 2.09 ± 1.14 L/min/mmHg in controls (p = 0.001). Exercise capacity in lung transplant recipients (73 ± 24 W) was 49 % predicted. Linear regression analysis showed that exercise capacity was significantly associated with HCVR. A 1 L/min/mmHg decrease in HCVR decreased exercise capacity by 50 W. CONCLUSION: HCVR is reduced in long-term bilateral lung transplant recipients and this might explain the observed impairment of exercise capacity.

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Scherer, Manuela: Untersuchungen zur hyperkapnischen Atemantwort und spiroergometrischen Belastungskapazität nach bilateraler Lungentransplantation. 2018.

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