Grundlagen
Die chronisch obstruktive Lungenerkrankung (COPD, chronic obstructive pulmonary disease) ist neben dem Asthma bronchiale die sozioökonomisch bedeutsamste Lungenerkrankung. Dabei wirken sich die Komplikationen und Endstadien der Erkrankung auf fast alle Aspekte der Humanmedizin und der Gesellschaft aus. Trotz der hohen Prävalenz und sozioökonomischen Bedeutung ist die Erkrankung noch immer mit einer Vielzahl ungeklärter Fragen bezüglich Grundlagen, Diagnostik und Therapie verbunden. Erst in jüngerer Zeit haben sich nationale und internationale Gremien zur Definition Evidenz-basierter Richtlinien zur Diagnose und Therapie der COPD gebildet [1]
[2].
Definition der COPD
Die COPD ist klinisch durch eine Kombination aus chronischem Husten, gesteigerter Sputumproduktion, Atemnot, Atemwegsobstruktion und eingeschränktem Gasaustausch charakterisiert. Es ist unklar, ob es sich bei der COPD um eine einzige oder um eine Gruppierung verschiedener Lungenerkrankungen handelt.
Die COPD ist klinisch durch eine Kombination aus chronischem Husten, gesteigerter Sputumproduktion, Atemnot, Atemwegsobstruktion und eingeschränktem Gasaustausch charakterisiert.
Auf internationaler Ebene wurde seitens der WHO die GOLD-Initiative (Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease) gegründet, die die COPD als eine Krankheit definiert, die durch eine progrediente Atemwegsobstruktion gekennzeichnet ist, die nicht vollständig reversibel ist und gewöhnlich mit einer pathologischen Reaktion der Lunge auf Luftschadstoffe einhergeht [2].
Abzugrenzen von einer COPD ist eine große Anzahl von Patienten mit chronischer Mukushypersekretion und Husten, die an einer nicht obstruktiven chronischen Bronchitis (simple chronic bronchitis) leiden. Nach Definition der WHO liegt eine nichtobstruktive chronische Bronchitis vor, wenn Mukushypersekretion und Husten in einem Zeitraum von mindestens 3 Monaten in mindestens 2 aufeinander folgenden Jahren bestehen. Demgegenüber ist die chronisch obstruktive COPD durch eine permanente und meist progrediente Atemwegsobstruktion charakterisiert.
Neben der Komponente der chronischen Bronchitis liegt ebenfalls häufig ein Lungenemphysem in unterschiedlichem Ausmaß bei COPD vor, welches auf der Grundlage pathologisch-anatomischer Erkenntnisse als eine irreversible Erweiterung der Atemwege distal der terminalen Bronchiolen definiert ist. Während der Abfall des Gasaustausches mit dem Grad des Emphysems direkt zusammenhängt, gibt es keine gute Korrelation zwischen Emphysemausmaß und Grad der Atemwegsobstruktion.
Erkrankungen wie Asthma bronchiale, Mukoviszidose, Bronchiektasie und Bronchiolitis obliterans, die ebenfalls mit einer chronischen Atemwegsobstruktion vergesellschaftet sind, werden nicht in die Diagnose COPD eingeschlossen. In dieser Hinsicht ist die Differenzierung zwischen COPD und Asthma bronchiale bedeutsam, da sich sowohl die auslösenden Ursachen als auch die Behandlungsstrategien voneinander unterscheiden. Im Gegensatz zur COPD ist dabei die Atemwegsobstruktion beim Asthma bronchiale meist über lange Strecken reversibel und es liegt ein gutes Ansprechen gegenüber Kortikosteroiden vor.
Epidemiologie der COPD
Die COPD ist momentan die weltweit vierthäufigste Todesursache. Ein weiterer Anstieg sowohl der Prävalenz als auch der Mortalität und Morbidität wird erwartet [3]. Diesbezüglich gehen Schätzungen davon aus, dass die COPD die dritthäufigste Todesursache im Jahr 2020 sein wird.
Die COPD ist momentan die weltweit vierthäufigste Todesursache. Im Jahr 2020 soll sie die dritthäufigste sein.
Es liegen keine validen Zahlen über die Mortalität in Deutschland vor. Betrachtet man die Sterbestatistiken, so ist die COPD nicht aufgelistet, und die chronische Bronchitis ist mit 10 000 verstorbenen Patienten pro Jahr ebenfalls nicht unter den häufigsten Todesursachen zu finden [4]. Im Vergleich zu den internationalen Zahlen und Datenquellen ICD 9-Ziffer 490 und 491 (Bronchitis, nicht als akut oder chronisch bezeichnet bzw. chronische Bronchitis) sind wesentlich höhere Zahlen auch für Deutschland zu erwarten. Es gibt ebenfalls keine gesicherte Datenlage zur Prävalenz der Erkrankung in der erwachsenen Bevölkerung in Deutschland, während für die chronische Bronchitis eine Prävalenz zwischen 10 - 15 % angenommen wird [5].
Ein erster Anhalt für die Bedeutung obstruktiver Ventilationsstörungen wie der COPD in Deutschland könnten Querschnittsuntersuchungen sein. Sie haben gezeigt, dass eine Einschränkung der Lungenfunktion bei ca. 14 % der erwachsenen Deutschen vorliegt [5].
Sozialökonomische Bedeutung der COPD
Die sozioökonomische Belastung durch die Erkrankung ist in Deutschland erheblich, wobei in epidemiologischen Erhebungen seit 1996 für obstruktive Atemwegserkrankungen 2,7 Mio. Krankenhaustage errechnet wurden. Dabei ist aufgrund der in den letzten Jahrzehnten optimierten Asthmatherapie der größte Teil dieser Krankenhaustage auf COPD und chronische Bronchitis zurückzuführen.
Dabei ist mit Gesamtkosten von ungefähr 5,93 Mrd. € zu rechnen [5]. Eine andere Kostenstudie ermittelte ausgehend von 785 COPD-Patienten direkte Kosten von etwa 4,5 Mrd. € und indirekte Kosten von etwa 3,94 Mrd. € für die COPD. In dieser Studie lag der prozentuale Anteil der direkten Kosten bei 41,4 % für Pharmakakosten, 31,6 % für Hospitalisierung und 20,6 % für ärztliche Leistungen [6]. Die Arbeitsunfähigkeit mit 45,8 % und die Pflegekosten mit einem Anteil von 21,7 % waren bei den indirekten Kosten führend.
Für die chronische Bronchitis wurden ca. 25 Mio. Arbeitsunfähigkeitstage pro Jahr geschätzt.
Ätiologie
Anamnestisch von Bedeutung sind Alter bei Beginn des Tabakrauchens, kumulative Gesamtanzahl der Raucherjahre (pack years) sowie die aktuellen Rauchgewohnheiten bei Diagnose der Erkrankung COPD.
Tabakrauchexposition wird als Hauptursache für 80 - 90 % aller COPD-Fälle verantwortlich gemacht; 15 - 50 % aller Zigarettenraucher entwickeln eine COPD.
Im Gegensatz zum aktiven Rauchen gibt es keine sicheren Daten zur Abhängigkeit der Erkrankung von Passivrauchexposition. Ebenso ist die Rolle der Exposition gegenüber anderen Innen- und Außenraumnoxen nicht endgültig geklärt. Wahrscheinliche Risikofaktoren sind dauerhafte Expositionen gegenüber hohen Konzentrationen von SO2, NO2 oder Rußpartikeln sowie gegenüber offenem Feuer in schlecht belüfteten Wohnräumen.
Krankheitsbild
Pathogenese
Die COPD ist eine multifaktorielle Erkrankung ([Abb. 1]). Da nicht alle starken Raucher an einer COPD erkranken, ist auch eine genetische Komponente zu erwarten. Eine Vielzahl an genetischen Assoziationen wurde bis jetzt entdeckt ([Tab. 1]).
Die COPD ist eine multifaktorielle Erkrankung mit genetischer Komponente.
Abb. 1 COPD als multifaktorielle Erkrankung.
Tab. 1 Kandidatengene der COPD
| Gen | Literatur |
| ABH Sekretor, Lewis and ABO-Blutgruppen |
[37]
[38]
[39]
|
| α-1-Antitrypsin |
[40]
[41]
[42]
[43]
[44]
[45]
[46]
[47]
[48]
[49]
|
| α-1-Antichymotrypsin |
[50]
[51]
[52]
[53]
|
| Cytochrom P450 CYP2A6 |
[54]
|
| Cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR) |
[55]
[56]
[57]
|
| Glutathione S-transferase M1 |
[58]
[59]
[60]
|
| Glutathione S-transferase P1 |
[61]
|
| Glutathione S-transferase T1 |
[58]
|
| Hämoxygenase-1 (HO-1) |
[62]
|
| HLA |
[63]
[64]
[65]
|
| Immunoglobulin-Defizienz |
[66]
[67]
[68]
|
| Mikrosomale Epoxid Hydrolase |
[58]
[69]
[70]
[71]
|
| Tumornekrosefaktor-α |
[71]
[72]
[73]
[74]
[75]
[76]
|
| Vitamin D-bindendes Protein |
[77]
[78]
|
Die Erkrankung kann pathogenetisch als eine Folge gestörter Schutzmechanismen bei chronischer Exposition gegenüber inhalativen Noxen betrachtet werden. Dabei führen die Umbauprozesse der Atemwege und die Mukushypersekretion zu einer strukturellen sowie funktionellen Obstruktion, die in den kleinen Atemwegen beginnt. Die kontinuierliche Entzündung induziert eine unspezifische bronchiale Hyperreagibilität und führt über fehlgeleitete Reparationsprozesse zu einer Fixierung der Obstruktion und Bronchiektasen [7].
Pathologie
Pathohistologisch lassen sich bereits in den Anfangsstadien Infiltrate von Entzündungszellen vor allem in den kleinen Atemwegen mit einem Durchmesser unter 2 mm nachweisen. Deshalb wird die COPD auch als eine Erkrankung der kleinen Atemwege bezeichnet (small airways disease). Darüber hinaus sind eine Hypertrophie und Hyperplasie von Schleimdrüsen und epithelialen Becherzellen festzustellen, die mit einer erhöhten Mukussekretion einhergehen. Epithelial kommt es zu einem Verlust von Zilien, zu einer Freilegung der Basalmembran mit Verdickung und zu einer Plattenepithelmetaplasie ([Abb. 2]).
Abb. 2 Bronchialbiopsie bei COPD mit hypertrophem Epithel und subepithelialen Zellinfiltraten (aus [79]).
Im subepithelialen Kompartiment entwickelt sich eine Hypertrophie der Atemwegsmuskulatur [7]. Durch die Chronifizierung dieser Prozesse entwickelt sich insgesamt ein Atemwegsremodelling mit fibrotischem Umbau und Zerstörung der Architektur der kleinen und großen Atemwege mit teilweise irreversibler Einengung der Bronchiallumina. In peripheren Lungenabschnitten werden emphysematöse Umbauprozesse gefunden mit einer Rarefizierung der Alveolen und einer Verringerung der Gasaustauschfläche.
Bei der ,,Erkrankung der kleinen Atemwege” mit einem Durchmesser unter 2 mm finden sich schon zu Beginn Infiltrate von Entzündungszellen.
Verlauf der Erkrankung
Der Krankheitsverlauf der Erkrankung wird durch eine progrediente Verschlechterung der Lungenfunktion mit zunehmender Beeinträchtigung der Lebensqualität beschrieben. Dabei führen insbesondere rezidivierende bakterielle Exazerbationen zu einer Verschlechterung der Symptome. Es wird grundlegend zwischen der stabilen COPD und der exazerbierten COPD unterschieden.
Klassifikation der stabilen COPD
Die GOLD-Kommission hat eine Schweregradeinteilung als internationale Orientierung für ein adäquates Management vorgeschlagen ([Tab. 2]).
Tab. 2 Einteilung und Kriterien der COPD-Schweregrade nach der GOLD-Initiative
| Schweregrade (Stufe) | Schweregrad (Bezeichnung) | Klinik | Lungenfunktion |
| 0 | gefährdete Personen (Risikogruppe) | chronischer Husten und/oder Auswurf, Dyspnoe | keine Einschränkung der Lungenfunktion |
| I | milde COPD | mit/ohne chronischen Symptomen | FEV1/VC < 70 %, allerdings FEV1 ≥ 80 % des Sollwerts |
| II | moderate COPD | mit/ohne chronischen Symptomen | FEV1 im Bereich 50 - 80 % des Sollwerts |
| III | schwere COPD | mit/ohne chronischen Symptomen | FEV1/VC < 70 %, FEV1 im Bereich 30 - 50 % des Sollwerts |
| IV | sehr schwere COPD | | FEV1/VC < 70 %, FEV1 ≤ 30 % des Sollwerts
oder
FEV1/VC > 30 % des Sollwerts und chronisch respiratorische Insuffizienz mit PaO2 < 8,0 kPa (60 mmHg) mit/ohne PaCO2 > 6,7 kPa (50 mmHg) |
| FEV1 forciertes exspiratorisches Volumen in einer Sekunde nach Bronchodilatation; VC, Vitalkapazität |
FEV1, forciertes exspiratorisches Volumen in einer Sekunde; VC, Vitalkapazität
Die Klassifikation der GOLD-Kommission reicht von Schweregrad 0 mit Risikofaktoren bis zu Schweregrad IV, der sehr schweren COPD mit Cor pulmonale und Rechtsherzinsuffizienz.
Schweregrad 0: Risikogruppe
Die Patienten mit Schweregrad 0 sind durch normale Werte in der Spirometrie bei Vorliegen von chronischem Husten und/oder Auswurf bzw. Dyspnoe sowie Risikofaktoren (z. B. Tabakkonsum) gekennzeichnet.
Sollten die Beschwerden Husten und Auswurf sowie Risikofaktoren bestehen bleiben, so ist eine Überprüfung der Lungenfunktion alle 12 Monate sinnvoll, um eine beginnende Atemwegsobstruktion frühzeitig zu identifizieren und einer Therapie zuzuführen.
Schweregrad I: leichtgradige COPD
Die leichtgradige COPD ist durch eine Atemwegsobstruktion mit einer FEV1/VC Ratio < 70 % und einer FEV1 ≥ 80 % des Sollwertes gekennzeichnet. Die Symptome chronischer Husten und Auswurf liegen meist vor, sind aber nicht obligat. Oft wird die beginnende Obstruktion noch nicht von den Patienten bemerkt.
Schweregrad II: Mittelgradige COPD
Bei Patienten mit mittelgradiger COPD ist eine Zunahme der Obstruktion in der Spirometrie festzustellen, wobei die FEV1/VC Ratio < 0 % und die FEV1 zwischen 50 und 80 % des Sollwertes liegen. Gewöhnlich ist eine Zunahme der Symptome chronischer Husten, Auswurf und eine Belastungsdyspnoe festzustellen.
Schwere COPD (Schweregrad III)
Die schwere COPD geht mit einer ausgeprägten Obstruktion in der Spirometrie mit einer FEV1/VC Ratio < 70 % und einer FEV1 zwischen 30 und 50 % des Sollwertes einher. Die Patienten klagen über Dyspnoe, chronischen Husten und Auswurf. Dabei besteht allerdings nur eine schwache Korrelation zwischen spirometrischen Funktionswerten und dem Symptom der Dyspnoe [8].
Sehr schwere COPD (Schweregrad IV)
Patienten mit dem Schweregrad IV sind durch eine starke Einschränkung der spirometrischen Werte gekennzeichnet mit einer FEV1 < 30 % des Sollwertes oder einer FEV1 < 50 % des Sollwertes bei vorhandener chronisch respiratorischer Insuffizienz (definiert als PaO2 < 8,0 kPa (60 mmHg) mit oder ohne PaCO2 > 6,7 kPa (50 mmHg) unter Luftatmung). Die Lebensqualität ist stark eingeschränkt und Exazerbationen können lebensgefährlich sein. Das Spätstadium der Erkrankung ist meist durch ein Cor pulmonale sowie periphere Ödeme als Zeichen der Rechtsherzinsuffizienz gekennzeichnet.
Diagnostik
Sehr häufig suchen noch nicht diagnostizierte COPD-Patienten den Arzt anlässlich einer Infektexazerbation auf. Zur Basisdiagnostik zählen Anamnese, körperliche Untersuchung und Spirometrie. Eine Thoraxaufnahme in 2 Ebenen dient dem Ausschluss von Differenzialdiagnosen und ist besonders indiziert bei Risikopatienten > 45 Lebensjahren zum Tumorausschluss. Ebenso kann die Bestimmung der 6-min-Gehstrecke als ein diagnostisches Kriterium für die Progredienz der Erkrankung herangezogen werden.
Eine COPD sollte in Erwägung gezogen werden, wenn charakteristische Symptome ([Tab. 3]) auftreten und anamnestisch eine Exposition gegenüber Risikofaktoren wie Tabakrauch vorhanden ist. Zur Differenzialdiagnose zwischen COPD und Asthma bronchiale ist zunächst die Anamnese entscheidend. Reversibilitätstests mit Glukokortikoiden und Bronchodilatatoren können die Diagnose bestätigen.
Die Spirometrie ist die zentrale diagnostische Maßnahme.
Tab. 3 Typische COPD-Charakteristika
| Merkmal | Ausprägung |
| chronischer Husten | intermittierend oder kontinuierlich, oft während des Tages, seltener in der Nacht |
| chronische Mukushypersekretion | jegliche Form der Hypersekretion kann auf das Vorliegen einer COPD hinweisen |
| akute Bronchitis | wiederholende Episoden akuter Bronchitiden können auf Exazerbationen einer bestehenden COPD hinweisen |
| Atemnot | Belastungsdyspnoe, progressive Dyspnoe, persistierende Dyspnoe können auf eine COPD hinweisen |
| Exposition | gegenüber Tabakrauch und anderen inhalativen Außen- und Innenraumnoxen |
Sollten trotz Dyspnoe die spirometrischen Funktionswerte für absolute und relative Sekundenkapazität im Normbereich liegen, ist eine Ganzkörperplethysmographie zur Bestimmung des intrathorakalen Gasvolumens und des Atemwegswiderstandes angezeigt, da diese auch bei fehlender FEV1-Reduktion Hinweise auf eine COPD erbringen können. In dieser Hinsicht korreliert die Resistance teilweise besser als die FEV1 mit der Belastungseinschränkung bei COPD-Patienten [9]. Ebenso lassen sich Reversibilitätstests mit Bronchodilatatoren insbesondere bei Vorliegen eines Lungenemphysems teilweise besser ganzkörperplethysmographisch anhand des intrathorakalen Gasvolumens beurteilen [10].
Weitere diagnostische Maßnahmen sind die Bestimmung des CO-Transfer-Koeffizienten der CO-Diffusionskapazität zur Unterscheidung zwischen Lungenemphysem und chronisch obstruktiver Bronchitis [11]. Die arterielle Blutgasanalyse ist zur Abklärung einer unklaren Atemnot unter Belastung und für das Management der respiratorischen Insuffizienz notwendig.
Verlaufsuntersuchungen
Die COPD stellt eine progrediente Erkrankung mit fließenden Übergängen und unterschiedlichen Therapieformen dar. Aus diesen Gründen sollten die Funktionsparameter und klinischen Symptome mindestens einmal pro Jahr bzw. bei jeglicher Progredienz der klinischen Symptome fachärztlich überprüft werden. Diese Kontrolle sollte auch zur Überprüfung der Therapie und Kostenkontrolle durchgeführt werden. Bei den Kontrolluntersuchungen ist die Aufzeichnung von Häufigkeit und Schweregrad von Exazerbation und Atemnot sowie Sputummenge und -konsistenz von großer Bedeutung.
Die Funktionsparameter und klinischen Symptome sollten mindestens einmal pro Jahr bzw. bei Progredienz der klinischen Symptome überprüft werden.
Die Bestimmung der 6-min-Gehstrecke stellt ein wesentliches diagnostisches Kriterium zur Einschätzung der Progredienz dar. Darüber hinaus sollten Dauer und Häufigkeit von Hospitalisationen und stationäre Maßnahmen sowie Notfallbehandlungen registriert werden. Ebenso sollten Dosierungen und unerwünschte medikamentöse Wirkungen besprochen werden und die Notwendigkeit einer Steigerung der antiobstruktiven und antiinflammatorischen Medikation sowie der Einsatz von Antibiotika bei Exazerbationen geprüft werden.
Letztlich sollten Inhalationstechniken und nicht medikamentöse Therapiemaßnahmen besprochen werden. Bei progredienter Dyspnoe, den klinischen Zeichen einer Rechtsherzinsuffizienz oder einer respiratorischen Insuffizienz bzw. einer Reduktion der FEV1 auf weniger als 40 % des Sollwertes sollte neben den allgemeinen Untersuchungen und spirometrischen Tests auch eine Messung der arteriellen Blutgase durchgeführt werden, wobei letztere grundsätzlich ab Schweregrad III indiziert ist.
Die wichtigste Differenzialdiagnose ist das Asthma bronchiale.
Differenzialdiagnose
Die wichtigsten Differenzialdiagnosen bei Husten, Auswurf und Dyspnoe sind Asthma bronchiale und kardiale Stauung. Malignome müssen ebenfalls bei jedem chronischen Husten ausgeschlossen werden. Insbesondere die Unterscheidung zwischen COPD und Asthma bronchiale ist wichtig ([Tab. 4]). Obwohl beide Erkrankungen mit Atemwegsobstruktion einhergehen, sind sie pathophysiologisch deutlich unterschiedlich ([Tab. 5]). Die COPD ist hauptsächlich durch eine neutrophile Entzündung gekennzeichnet, die mit einer Aktivierung von Makrophagen einhergeht. Im Bereich der Entzündungsmediatoren dominieren die Zytokine Interleukin (IL)-8 und Tumornekrosefaktor (TNF)-α.
Tab. 4 Unterschiede zwischen Asthma bronchiale und COPD
| Parameter | COPD | Asthma bronchiale |
| Obstruktion | meist irreversibel | meist reversibel |
| Parenchym | destruktive Prozesse | weitgehend intakt |
| Bronchiale Hyperreagibilität | variabel | meist vorhanden |
| Wirksamkeit von Kortikosteroiden | meist nur in der Exazerbationsprophylaxe und -behandlung | meist vorhanden |
Tab. 5 Vorkommen von Entzündungszellen der Reihenfolge nach geordnet
| COPD | Asthma bronchiale |
| Neutrophile | Eosinophile |
| Makrophagen | Mastzellen |
| CD8-T-Lymphozyten | CD4-T-Lymphozyten |
| Eosinophile (Exazerbationen) | Makrophagen, Neutrophile |
Demgegenüber spielen beim allergischen Asthma bronchiale vorwiegend eosinophile Granulozyten und Mastzellen eine Rolle. Im Bereich der Mediatoren sind erhöhte Spiegel von IL-4, IL-5 und IL-13 und Histamin bei Asthma zu finden. Aufgrund dieser Unterschiede werden beide Erkrankungen auch grundsätzlich verschieden behandelt. Sollte eine eindeutige Unterscheidung zwischen Asthma und COPD nach der Lungenfunktionsanalyse oder bildgebender Diagnostik nicht möglich sein, sollten die Behandlungsrichtlinien gemäß einer Diagnose Asthma bronchiale gestaltet werden.
Diagnostische Methoden
Anamnese
Bei Verdacht auf COPD sollte die Anamnese folgende Angaben beinhalten:
-
Angaben zu Beschwerden wie Husten, Auswurf, Dyspnoe,
-
Verlauf, Frequenz und Intensität der Beschwerden,
-
Häufigkeit und Intensität von Exazerbationen sowie Krankenhausaufenthalte,
-
Beeinträchtigung im Alltag,
-
Schlafstörungen (Atmung, Husten),
-
körperliche Belastbarkeit,
-
Exposition (Dauer und Intensität) gegenüber inhalativen Noxen wie Tabakrauch ([Tab. 2]),
-
Angaben über Atemwegserkrankungen wie Asthma bronchiale, Atemwegsinfekte, Sinusitiden, Nasenpolypen, und Allergien,
-
Familienanamnese: vorkommende Lungenkrankheiten,
-
Berufsanamnese: Exposition gegenüber inhalativen Außen- oder Innenraumnoxen,
-
Angaben über Komorbidität wie Herzerkrankungen oder Malignome,
-
soziale Anamnese,
-
Medikation.
Neben den Symptomen Dyspnoe, Husten und Auswurf finden sich auch thorakales Engegefühl oder pfeifendes Atemgeräusch.
Das erste Symptom der COPD ist meist eine Dyspnoe. Ebenfalls häufig zu finden ist der chronische Husten, wobei immer auch an ein Bronchialkarzinom gedacht werden muss [12]. Darüber hinaus kann jede Art chronischen Auswurfs auf eine COPD hinweisen.
Steht die meist zunächst belastungsabhängige Atemnot im Vordergrund, sind differenzialdiagnostisch andere obstruktive und restriktive Ventilationsstörungen, Lungenembolien, Atemwegsstenosen sowie pulmonale Hypertonie und nicht respiratorische Ursachen wie Herz-Kreislauferkrankungen, schwere Anämie, Hyperthyreose, Übergewicht oder metabolische Azidose auszuschließen. Neben den Symptomen Husten, Auswurf und Dyspnoe sind teilweise auch thorakales Engegefühl oder pfeifendes Atemgeräusch wie bei Asthma bronchiale anzutreffen.
Körperliche Untersuchung
Insbesondere bei Patienten in den Schweregraden 0 und I kann die körperliche Untersuchung ohne umfangreiche pathologische Befunde sein. Bei mittelschwerer Ausprägung können auskultatorisch Giemen, Brummen und Pfeifen sowie ein verlängertes Exspirium als Zeichen der Atemwegsobstruktion angetroffen werden. Perkutorisch können ein hypersonorer Klopfschall sowie ein wenig verschiebliches und tief stehendes Zwerchfell als Kennzeichen einer Lungenüberblähung feststellbar sein.
Bei Grad III und IV der Erkrankung (schwere und sehr schwere COPD) findet sich in der Regel eine Vielzahl pathologischer Befunde:
-
Fassthorax und inspiratorische Einziehungen, reduziertes Atemgeräusch und leise Herztöne als Zeichen einer chronischen Lungenüberblähung,
-
pfeifendes Atemgeräusch vor allem bei der forcierten Exspiration,
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zentrale Zyanose,
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leichte bis umfangreiche Sekretansammlung im Anhusteversuch,
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präkordiale Pulsationen, betonter Pulmonalklappenschlusston und Trikuspidalklappeninsuffizienz (Systolikum über dem 3. bzw. 4. Interkostalraum parasternal rechts) bei pulmonaler Hypertonie,
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periphere Ödeme,
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Gewichtsverlust (pulmonale Kachexie),
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verminderte Vigilanz und Konzentrationsschwächen.
Lungenfunktionsdiagnostik
Die COPD wird durch eine progrediente Atemwegsobstruktion definiert, die nach Gabe von Bronchodilatatoren und/oder Glukokortikoiden nicht vollständig reversibel ist. Die Diagnose COPD basiert auf einer Untersuchung der Lungenfunktion, wobei Messungen sowohl im Verdachtsfall, zur Differenzialdiagnose, zur Einteilung in Schweregrade und zur Verlaufskontrolle durchgeführt werden sollten.
Die Lungenfunktionsdiagnostik sollte mittels Spirometrie oder Ganzkörperplethysmographie erfolgen. Als Kenngrößen des höchsten Evidenzniveaus dienen die 1-Sekunden-Kapazität (FEV1) und die inspiratorische Vitalkapazität (IVC) sowie deren Ratio FEV1/IVC ([Abb. 3]). Normale FEV1/IVC-Werte schließen eine COPD in der Regel aus, nicht jedoch die Zugehörigkeit zur Risikogruppe.
Normale FEV1/IVC-Werte schließen eine COPD in der Regel aus, nicht jedoch die Zugehörigkeit zur Risikogruppe.
Abb. 3 Spirometrische Befunde bei COPD. Patienten mit COPD zeigen typischerweise sowohl bei den FEV1-Werten als auch der FEV1/FVC-Ratio eine Verminderung. Dabei spiegeln die Funktionswerte meist den Schweregrad der Erkrankung wider.
Liegt ein Lungenemphysem vor, findet man in sehr seltenen Fällen keine pathologischen FEV1/IVC-Werte. Diese Patienten sind dann in der Ganzkörperplethysmographie durch ein erhöhtes intrathorakales Gasvolumen und eine erhöhte funktionelle Residualkapazität (FRC) sowie eine verminderte CO-Diffusionskapazität charakterisiert. Es finden sich dabei häufig stark reduzierte maximale Atemstromstärken nach Ausatmung von 50 und 75 % der Vitalkapazität (MEF 50, MEF 25) ohne FEV1/VC Einschränkung.
Peak-Flow-Messungen führen häufig zu einer Unterbewertung des COPD-Schweregrade und Peak-Flow-Werte von mehr als 80 % des Sollwertes schließen eine COPD Grad I grundsätzlich nicht aus. Bei COPD-Exazerbationen geht die Beschwerdesymptomatik häufig dem Peak-Flow-Abfall voraus [13]. Peak-Flow-Messungen sind weniger für ein Monitoring der COPD geeignet als beim Asthma bronchiale.
Peak-Flow-Messungen sind weniger für ein Monitoring der COPD geeignet als beim Asthma bronchiale.
Weitere Lungenfunktionsuntersuchungen.
Bei der COPD Schweregrad 0 (Risikogruppe) und I sind weitergehende Lungenfunktionsuntersuchungen nicht notwendig, wenn auswertbare forcierte Atemmanöver durchführbar sind. Bei den Schweregraden II-IV sind neben der Spirometrie ganzkörperplethysmographische Messungen des intrathorakalen Gasvolumens und des Atemwegswiderstandes zur Bestimmung der Überblähung und der Obstruktion sinnvoll. Darüber hinaus ist bei Patienten mit Lungenemphysem eine Erfassung der CO-Diffusionskapazität zur Bestimmung der funktionellen Auswirkungen des Emphysems sinnvoll.
Arterielle Blutgasanalyse.
Eine Bestimmung der arteriellen Blutgase in Ruhe und unter Belastung ist indiziert zur Abschätzung einer Störung des respiratorischen Gasaustausches und in späteren Stadien zur Feststellung der Indikation einer Sauerstofftherapie. Dabei werden bei Patienten mit schwerer COPD häufig eine arterielle Hypoxämie mit oder ohne Hyperkapnie angetroffen. Die respiratorische Insuffizienz wird bei Sauerstoff-Partialdruck (PaO2)-Werten < 8,0 kPa (60 mmHg) mit oder ohne Hyperkapnie bei einem CO2-Partialdruck (PaCO2) > 6,0 kPa (45 mmHg) diagnostiziert [14]
[15].
Bei Patienten mit schwerer COPD wird häufig eine arterielle Hypoxämie mit oder ohne Hyperkapnie angetroffen.
Die Blutgasanalyse kann mit hyperämisiertem Kapillarblut aus dem Ohrläppchen durchgeführt werden, allerdings sollte sie bei COPD-Patienten mit Präschock- oder Schockzustand über eine arterielle Punktion erfolgen. Grundsätzlich kann die Pulsoxymetrie nicht die direkte Analyse der arteriellen Blutgase ersetzen, da sie vor allem bei Komplikationen oder klinischer Verschlechterung keine Aussagen über den PaCO2 erlaubt.
Bei Werten über 90 % ist die Pulsoxymetrie als ein Verlaufsparameter zur Kontrolle der Oxygenierung prinzipiell geeignet, da hier eine kritische Hypoxämie ausschließbar ist. Allerdings ist bei Werten unter 90 % eine Blutgasanalyse durchzuführen, da die Pulsoxymetrie hier nicht mehr Hypoxämien zuverlässig ausschließen kann [16]. Ebenso liefert die Pulsoxymetrie im Bereich von 92 - 96 % aufgrund einer großen Streuung keine zuverlässige Beurteilungsmöglichkeit des Gasaustausches [17].
CO-Diffusionskapazität.
Bei COPD-Patienten mit Lungenemphysem sollte die CO-Diffusionskapazität bestimmt werden. Diese Untersuchung erfolgt in der Regel nach der Single Breath-Methode und dient zur Bestimmung der Funktionseinschränkung durch das Emphysem [18]. Die Werte der CO-Diffusionskapazität korrelieren gut mit dem radiologischen Schweregrad des Lungenemphysems [19]
[20]
[21].
Röntgenaufnahmen des Thorax
Zur Erstdiagnose einer COPD sind Röntgenaufnahmen des Thorax in 2 Ebenen im Stehen wichtig, um Komorbiditäten wie Bronchialkarzinom oder pulmonale Hypertonie zu erfassen und Emphysemblasen zu identifizieren. Insgesamt kann mit der konventionellen Röntgendiagnostik zwar kein leichtgradiges Lungenemphysem erkannt werden [22], allerdings dient diese Untersuchung ganz wesentlich zum Ausschluss anderer Erkrankungen wie des Lungenkarzinoms.
Zur Erstdiagnose einer COPD sind Röntgenaufnahmen des Thorax in 2 Ebenen im Stehen durchzuführen.
Computertomographie des Thorax
Die hochauflösende Computertomographie (High Resolution, HR-CT) der Thoraxorgane ist ein wichtiges Instrument zur Erfassung von Verteilung und Ausmaß des Emphysems bei COPD. Bei Patienten ohne Emphysem ist diese Untersuchung nicht notwendig. Sie spielt besonders vor einer Resektion von Emphysem-Bullae oder vor einer Lungenvolumenreduktion eine Rolle [23]. Die HR-CT der Thoraxorgane ist ebenfalls sinnvoll zur Erfassung vom Bronchiektasen. Bei häufigen Exazerbationen dient sie so auch zur Entscheidungsfindung bei einer möglichen dauerhaften Antibiotikatherapie.
Belastungstests
Belastungstests sind nicht notwendig bei COPD Schweregrad 0. Sie spielen in späteren Stadien eine Rolle bei der Unterscheidung von Belastungsdyspnoe-Ursachen, der quantitativen Erfassung der eingeschränkten Belastbarkeit, der Beurteilung von therapeutischen Effekten von Bronchodilatatoren sowie Einstufung in ein körperliches Trainingsprogramms [24]. Verschiedene Testverfahren und Belastungsprotokolle stehen zur Verfügung.
Belastungstests werden erst in späteren Stadien durchgeführt.
Bronchodilatator-Reversibilitätstests.
Bronchodilatator-Reversibilitätstests sind vor allem zur Differenzialdiagnose zwischen COPD und Asthma bronchiale indiziert. Die spirometrische Bestimmung der FEV1 nach Bronchodilatator-Inhalation ist ebenfalls eine der besten Prädiktoren der Langzeitprognose [25]
[26]. Aufgrund individuell unterschiedlicher Effekte ist es auch sinnvoll Bronchodilatatoren vor einer Verordnung als Dauertherapeutika in einem Reversibilitätstest zu testen.
Die FEV1-Reversibilitätsmessungen sollen vor und 15 Minuten nach der Inhalation des β2-Sympathomimetikums bzw. vor und 30 Minuten nach Anticholinergikum-Inhalation durchgeführt werden. Dabei gilt eine Erhöhung des FEV1-Wertes um > 200 ml und > 5 % des Ausgangswert als relevant [27]
[28].
Irreversibilität im Test schließt einen späteren positiven klinischen Effekt des Pharmakons beispielsweise auf die Belastungsdyspnoe und die körperliche Belastbarkeit jedoch nicht prinzipiell aus [29]
[30]
[31]
[32].
Die Bronchodilatator-Reversibilitätstests sollten in einem infektfreien und klinisch stabilen Zustand durchgeführt werden. Vor der Testdurchführung müssen kurz wirksame β2-Sympathomimetika mindestens 6h, langwirksame β2-Sympathomimetika 12 h, Anticholinergika 6 - 12 h, langwirksame Anticholinergika mindestens 24 h und retardierte Theophyllinpräparate 24 h vorher abgesetzt werden. Demgegenüber kann eine Verlaufsuntersuchung der aktuell erreichbaren Bronchodilatations-Steigerung auch ohne Absetzen der Therapie durchgeführt werden.
Glukokortikoid-Reversibilitätstests.
Glukokortikoid-Reversibilitätstests können differenzialdiagnostisch zur Unterscheidung zwischen COPD und Asthma bronchiale eingesetzt werden. Im Gegensatz zu der schnellen Durchführung von Bronchodilatator-Reversibilitätstests wird der Glukokortikoid-Effekt auf die FEV1 nach einem mindestens 4-wöchigen Intervall einer täglichen 2-maligen Inhalation von 1000 µg Beclometasondipropionat oder der Äquivalenzdosis eines anderen Präparats gemessen.
Dabei gelten die gleichen Standards wie bei Bronchodilatator-Reversibilitätstests mit einer Erhöhung des FEV1-Wertes mindestens um > 200 ml und > 15 % des Ausgangswert. Alternativ kann auch der Effekt einer 2 - 3-wöchigen Therapie mit 20 - 40 mg oralen Prednisolons täglich erfasst werden.
Patienten mit allergischem Asthma sprechen in der Regel gut auf die Glukokortikoidgabe an, während Patienten mit COPD nur in 10 - 20 % der Fälle eine Verbesserung zeigen [33]. Als Indikation für die inhalative Glukokortikoidtherapie bei COPD gelten zurzeit ausschließlich die GOLD Schweregrade III bzw. IV mit gehäuften Exazerbationen (> 2/Jahr).
Bronchodilatator- und Glukokortikosteroid-Reversibilitätstests dienen vor allem zur Differenzialdiagnose zwischen COPD und Asthma bronchiale.
Sputumdiagnostik
Die Sputumdiagnostik auf Erreger kann indiziert sein bei fehlendem Ansprechen auf eine kalkulierte antiinfektiöse Therapie bei einer akuten Exazerbation und außerhalb der Exazerbation nur bei diagnostizierten Bronchiektasien sowie bei Patienten mit Immundefizienz [34]. Dabei ist nach Spülung des Mund-Rachen-Raumes das Morgensputum zu gewinnen und innerhalb von 2 - 4 h einer bakteriologischen Diagnostik zuzuführen.
Echokardiographie und Elektrokardiogramm
Liegt bei höheren COPD-Schweregraden der Verdacht auf ein begleitendes Cor pulmonale mit pulmonaler Hypertonie vor, sind Echokardiographie und Farbdopplertechnik indiziert zur vorläufigen Erfassung der Ausprägung [35]. Die Elektrokardiographie kann ebenfalls Zeichen einer Rechtsherzbelastung und -hypertrophie erbringen [36].
Laboruntersuchungen
Eine Bestimmung von Blutbild, CRP und BSG ist bei einer akuten Exazerbation sinnvoll. Ebenso sollte bei COPD-Patienten unter 45 Jahren mit einem Lungenemphysem ein α-1-Protease-Inhibitor-Mangel ausgeschlossen werden.
Eine Bestimmung von Blutbild, CRP und BSG ist bei einer akuten Exazerbation sinnvoll.
Checkliste
Definition
Die COPD ist eine Krankheit, die durch eine progrediente Atemwegsobstruktion gekennzeichnet ist, die nach Gabe von Bronchodilatatoren und/oder Glukokortikoiden nicht vollständig reversibel ist und mit einer chronischen Bronchitis und/oder einem Lungenemphysem einhergeht.
Epidemiologie
Die Erkrankung ist momentan die weltweit vierthäufigste Todesursache, wobei ein Anstieg sowohl der Prävalenz als auch der Mortalität und Morbidität erwartet wird.
Ätiologie
Tabakrauchexposition gilt als Hauptursache der Erkrankung und wird für 80 - 90 % aller COPD-Fälle verantwortlich gemacht. Etwa 15 - 50 % aller Zigarettenraucher entwickeln eine COPD. Eine genaue Prävalenzabschätzung wird momentan im Rahmen des Burden of Obstructive Lung Disease (BOLD) Projekts international versucht. Weitere wahrscheinliche Risikofaktoren sind dauerhafte Expositionen gegenüber hohen Konzentrationen von SO2-, NO2-Rußpartikeln sowie gegenüber offenem Feuer in schlecht belüfteten Wohnräumen.
Pathologie
Histologisch lassen sich bereits in den Anfangsstadien Entzündungsinfiltrate vor allem in den kleinen Atemwegen mit einem Durchmesser unter 2 mm nachweisen, weshalb die COPD auch als Erkrankung der kleinen Atemwege bezeichnet wird (small airways disease).
Diagnose
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Die Diagnose der Erkrankung COPD basiert auf charakteristischen Symptomen wie Husten, Auswurf oder Atemnot, der Exposition gegenüber Risikofaktoren und dem Nachweis einer nicht vollständig reversiblen Atemwegsobstruktion in der Lungenfunktion.
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Für die Diagnose und die Einteilung in ein COPD-Schweregradstadium ist die Spirometrie die Methode der Wahl.
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Bei Vorliegen von chronischem Husten und Auswurf sollte eine Lungenfunktionsanalyse auch dann durchgeführt werden, wenn keine Atemnot angegeben wird.
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Bei chronischem Husten ist differenzialdiagnostisch u. a. ein Malignom auszuschließen.
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Die Ganzkörperplethysmographie und Bestimmung der CO-Diffusionskapazität dienen der Differenzierung der Atemnot und Unterscheidung zwischen chronisch obstruktiver Bronchitis und Lungenemphysem.
