Pleuradruck und -mechanik

Der Pleuradruck (intrapleurale Druck) ist der Druck im dünnen, flüssigkeitsgefüllten Raum zwischen Lunge und Brustwand. Er ist normalerweise subatmosphärisch und stellt die Verbindung dar, die die Brustwand mechanisch mit der Lunge koppelt: Änderungen des Pleuradrucks, die durch die Atemmuskulatur erzeugt werden, werden über den Pleuraspalt übertragen, um die Lunge zu dehnen oder zu entspannen. Die Differenz zwischen Alveolar- und Pleuradruck – der transpulmonale Druck – ist der eigentliche Dehnungsdruck der Lunge.

Definition

Der Pleuradruck ist der Druck innerhalb des die Lunge umgebenden Pleuraspalts, normalerweise negativ relativ zur Atmosphäre; der transpulmonale Druck ist die Differenz zwischen Alveolardruck und Pleuradruck und repräsentiert den Nettodruck, der die Lunge dehnt.

Scope

Dieses Thema behandelt den Ursprung und das Vorzeichen des Pleuradrucks, das Konzept des transpulmonalen Drucks als Dehnungsdruck der Lunge, den vertikalen Gradienten des Pleuradrucks innerhalb des Thorax und seine Auswirkungen auf die regionale Ventilation sowie die Verwendung des Ösophagusdrucks als klinischen Surrogatparameter. Es handelt sich um eine Referenzdarstellung und bietet keine Ratschläge zur klinischen Behandlung.

Core questions

• Warum ist der Pleuradruck normalerweise subatmosphärisch, und wie erzeugen die Rückzugskräfte von Lunge und Brustwand ihn?
• Wie verknüpft der transpulmonale Druck den Alveolar- und Pleuradruck mit der Lungendehnung?
• Warum variiert der Pleuradruck entlang der Höhe der Lunge, und wie beeinflusst dieser Gradient die regionale Ventilation?
• Wie kann der Ösophagusdruck zur Schätzung des Pleuradrucks verwendet werden?

Key concepts

• Intrapleuraler Druck
• Transpulmonaler Druck
• Pleuradruckgradient
• Regionale Ventilation
• Ösophagusdruck-Surrogat
• Kopplung Brustwand-Lunge

Key theories

Transpulmonaler Druck als Dehnungsdruck

Die Lunge wird nicht durch absolute Drücke gedehnt, sondern durch die Differenz zwischen dem Druck in den Alveolen und dem sie umgebenden Pleuradruck; dieser transpulmonale Druck bestimmt das Lungenvolumen und ist die Größe, die der elastische Rückzug ausgleichen muss.

Vertikaler Pleuradruckgradient und regionale Ventilation

Aufgrund der Schwerkraft und des Gewichts der Lunge ist der Pleuradruck am unteren Ende der aufrechten Lunge weniger negativ als am oberen Ende, sodass abhängige Regionen auf einem steileren Teil der Druck-Volumen-Kurve liegen und proportional mehr von jedem Atemzug erhalten; derselbe Gravitationsgradient beeinflusst auch den regionalen Blutfluss.

Mechanisms

In Ruhe zieht sich die Lunge aufgrund ihres nach innen gerichteten elastischen Rückzugs von der Brustwand weg, die sich nach außen zurückzieht; diese entgegengesetzten Kräfte dehnen das geringe Volumen der Pleuraflüssigkeit und halten den Pleuradruck unter dem atmosphärischen Druck, wodurch die Lunge expandiert bleibt. Während der Inspiration vergrößern die Muskeln den Thorax, der Pleuradruck sinkt weiter, der transpulmonale Druck steigt, und die Lunge dehnt sich aus. Der Pleuradruck ist nicht gleichmäßig: Die Schwerkraft macht ihn am Apex negativer als an der Basis der aufrechten Lunge, sodass apikale Alveolen stärker gedehnt, aber weniger compliant sind, während basale Alveolen, die kleiner beginnen, bei einer gegebenen Druckänderung stärker expandieren und daher besser belüftet werden. Da der Pleuradruck bei lebenden Probanden nicht einfach direkt gemessen werden kann, wird der Druck in einem Ballon in der Speiseröhre als praktischer Surrogatparameter verwendet.

Clinical relevance

Der transpulmonale Druck ist die physiologische Grundlage für die Beurteilung der wahren mechanischen Belastung der Lunge, und die ösophageale Druckschätzung des Pleuradrucks wird zur Interpretation der Atemmechanik bei Patienten unter mechanischer Beatmung verwendet. Der vertikale Pleuradruckgradient erklärt, warum die Ventilation normalerweise ungleichmäßig in der Lunge verteilt ist. Dieser Eintrag beschreibt Mechanismen und Messung und ist keine Quelle für individuelle Behandlungsratschläge.

Evidence & guidelines

Die physiologische Grundlage des Pleura- und transpulmonalen Drucks ist in klassischen Mechanikstudien und Lehrbüchern etabliert; die praktische Anwendung und die Einschränkungen der ösophagealen Druckmessung als Pleuradruck-Surrogat wurden in der Intensivmedizin-Literatur überprüft.

History

Die Erkenntnis, dass die Lunge durch den transpulmonalen Druck gedehnt wird und dass der Pleuradruck im Thorax variiert, entstand aus Arbeiten Mitte des 20. Jahrhunderts, die regionale Drücke mit Ventilation und Blutfluss in Beziehung setzten, einschließlich Wests Studien zu Gravitationsgradienten in der Lunge. Die Ösophagusmanometrie wurde parallel als Methode zur Schätzung des Pleuradrucks entwickelt, und ihre klinische Anwendung wurde in modernen intensivmedizinischen Übersichten erneut diskutiert.

Debates

Wie genau repräsentiert der Ösophagusdruck den Pleuradruck?

Der Ösophagusdruck ist der Standard-Surrogat für den Pleuradruck, aber mediastinales Gewicht, Körperhaltung und regionale Gradienten bedeuten, dass ein einzelner Ösophaguswert den Pleuradruck nicht überall in der Lunge erfassen kann, sodass seine absolute Interpretation weiterhin umstritten ist.

Key figures

• John B. West
• Jere Mead
• Stephen Loring
• Laurent Brochard

Seminal works

• west-1964
• akoumianaki-2014

Frequently asked questions

Warum ist der Pleuradruck normalerweise negativ?

Die Lunge zieht sich nach innen zurück und die Brustwand nach außen; diese entgegengesetzten elastischen Kräfte ziehen an dem geringen Volumen der Pleuraflüssigkeit zwischen ihnen, halten den Pleuradruck unter dem atmosphärischen Druck und halten die Lunge gegen die Brustwand expandiert.

Was ist der transpulmonale Druck?

Es ist die Differenz zwischen Alveolardruck und Pleuradruck – der Nettodruck, der die Lunge dehnt. Das Lungenvolumen wird durch diese Differenz und nicht durch einen der Drücke allein bestimmt, und der elastische Rückzug gleicht ihn in Ruhe aus.