Die Diffusionskapazitätsmessung, auch bekannt als DLCO-Test (Diffusing capacity or Transfer factor of the Lung for Carbon Monoxide), dient dazu, die Fähigkeit Ihrer Lunge zu bewerten, Sauerstoff aus der eingeatmeten Luft in Ihren Blutkreislauf zu übertragen. Für diese Prüfung wird normalerweise Kohlenmonoxid (CO) verwendet, da es eine hohe Affinität für Hämoglobin, den Sauerstoffträger im Blut, hat und daher eine gute Messung der Diffusionskapazität bietet.

Die spezifische Testvariante in unser Praxis ist die "Single Breath" CO-Diffusion, die auch als Einatmungs-Test bezeichnet wird. Hier ist der allgemeine Ablauf und die zugrunde liegenden technischen und physikalischen Prozesse:

1. Vorbereitung: Zunächst werden Sie aufgefordert, tief einzuatmen, um Ihre Lungen vollständig mit Luft zu füllen.
2. Einatmung der Testgas-Mischung: Sie atmen eine genaue Mischung aus Gasen ein, die in der Regel Helium (He), Kohlenmonoxid (CO) und Stickstoff (N2) enthält. Jedes dieser Gase hat einen spezifischen Zweck. CO wird verwendet, um die Diffusionskapazität zu messen; He wird als inertes Gas verwendet, um das Volumen der Lungen zu bestimmen; und N2 wird zur Stabilisierung und als Füllgas verwendet.
3. Atemstillstand: Nach dem Einatmen der Gasmischung werden Sie aufgefordert, den Atem für etwa 10 Sekunden anzuhalten. Während dieser Zeit diffundiert CO von den Lungenbläschen (Alveolen) in das Blut und bindet an das Hämoglobin in den roten Blutkörperchen.
4. Ausatmung: Nach dem Atemstillstand atmen Sie aus. Die ausgeatmete Luft wird gesammelt und analysiert. Die Konzentrationen von CO und He in der ausgeatmeten Luft werden mit den Konzentrationen in der eingeatmeten Luft verglichen.
5. Analyse: Durch die Messung der Abnahme der CO-Konzentration von der Ein- zur Ausatmung kann die Diffusionskapazität der Lungen für CO berechnet werden. Gleichzeitig wird durch die Messung des Heliumgehalts das Lungenkapazitätsvolumen bestimmt. Die kombinierten Messungen ermöglichen es den Ärzten, den DLCO-Wert zu berechnen, der in der Regel als Milliliter CO pro Minute pro Millimeter Quecksilberdruck (mmHg) angegeben wird.

Physikalisch gesehen ist dieser Test auf die Prinzipien der Gasmischung und Diffusion sowie auf die biologischen Prozesse der Sauerstoffaufnahme und CO2-Ausgabe angewiesen. Kohlenmonoxid wird speziell wegen seiner starken Bindung an Hämoglobin verwendet, die 200-300 mal stärker ist als die von Sauerstoff. Daher ist der Test sehr empfindlich und kann sogar kleine Veränderungen in der Diffusionskapazität der Lungen erkennen.

Diese Messung wird nicht nur durch die physikalischen Eigenschaften der Lunge, sondern auch durch den Zustand des Blutes (z.B. den Hämoglobingehalt) beeinflusst. Darüber hinaus können Bedingungen wie körperliche Aktivität, das Rauchen von Zigaretten vor dem Test und falsche Atemtechniken das Ergebnis beeinflussen.

Sie kennen vielleicht die mittlerweile weit verbreiteten Pulsoxymeter (siehe Foto, das ist keine Diffusionsmessung!), die einige unserer Patienten sich auch selbst kaufen. Auch wir messen als schnellen und einfachen damit häufig die Sauerstoffsättigung unserer Patienten. Die Aussagekraft ist aber deutlich geringer als die einer Messung der Diffusionskapazität. Das hat unter anderem mit der Sauerstoffbindungskurve des Hämoglobins zu tun, ein Protein an das Sauerstoff in den roten Blutkörperchen bindet. Erst wenn die Aufnahme des Sauerstoffs sich deutlich vermindert, kommt es zu Änderungen in der Pulsoxymetrie, davor gibt es aber einen "blinden Bereich" in dem die Diffusionskapazität bereits vermindert sein könnte, die Sauerstoffsättigung aber noch normal ist. So können wir mit der DLCO weit früher Änderungen erkennen. Das rechtfertigt den deutlich größeren Aufwand der Messung durchaus.

Christoph Gloesenkamp