Lungenbarotrauma

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Ein Lungenbarotrauma bezeichnet die Verletzung des Lungengewebes verursacht durch einen relativen Über- bzw. Unterdruck in der Lunge.

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Die Lunge ist normalerweise gut mit der Umgebung verbunden, wodurch sich im Inneren kein signifikanter Über- oder Unterdruck aufbauen kann. Wird beim Auftauchen aber krampfhaft die Luft angehalten, ist ein Teilbereich der Lunge nicht ausreichend belüftet (Airtrapping) oder wurde zu schnell bei unzureichender Ausatmung aufgetaucht, kann es wegen des abnehmenden Umgebungsdrucks zu einem relativen Überdruck in der Lunge und damit zu einem Riss im Lungengewebe kommen. Dies kann je nach Schweregrad lebensbedrohlich sein.

Das Airtrapping ist eine Form eines Lungenbarotraumas: Die Luftwege müssen bis zur letzten Alveole durchgängig sein. Verstopfungen durch Schleim oder Teer (Rauchen) können ein Airtrapping verursachen. Hierbei kann Luft aus einzelnen, verschlossenen Alveolen nicht mehr vollständig entweichen, die dünne Wand der betroffenen Alveolen einreißen und Luft in den Blutkreislauf übertreten.

Sicherheitshinweis

Halte beim Tauchen - besonders beim Auftauchen - nie die Luft an, sondern atme normal weiter. Überschreite die maximale Aufstiegsgeschwindigkeit von 10 m pro Minute nicht, tauche nur bei Gesundheit und Wohlbefinden, rauche nicht und gehe regelmäßig zur Tauchtauglichkeitsuntersuchung.

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Da die Lunge einen gasgefüllten Hohlraum im Körper darstellt, kann sie bei starken Druckwechseln und unzureichender Belüftung ein Barotrauma erleiden. Ein Lungenbarotrauma kann sowohl beim Ab- als auch beim Auftauchen auftreten. Beispielsweise kann es bei schnellem Auftauchen und gleichzeitiger unzureichender Ausatmung entstehen, da die in der Lunge befindliche Luft aufgrund des abnehmenden Umgebungsdrucks stark expandiert. Durch die starke Dehnung reißt die Oberfläche der Lunge ein und es tritt Luft in den Pleuraspalt, das Mediastinum, ins Lungengewebe selbst oder in den Blutkreislauf über. Je nachdem wo der Riss aufgetreten ist, unterscheidet man zwischen einem zentralen und einem randständigen Lungenriss. Beides ist mit heftigen Brustschmerzen und zunehmender Atemnot verbunden.

Zentraler Lungenriss

Von einem zentralen Lungenriss spricht man, wenn die Wände der Alveolen durch eine starke Überdehnung reißen. Wenn dabei Blutgefäße verletzt werden, treten Luftblasen in den Blutkreislauf über. Die Blasen können eine arterielle Gasembolie auslösen, deren Symptome denen einer Dekompressionskrankheit sehr ähneln.

Randständiger Lungenriss

Pneumothorax des linken Lungenflügels.

Da sich die gesamte Lunge stark ausdehnt, kann neben den Wänden der Alveolen auch das beide Lungenflügel überziehende Lungenfell rissig werden. Die Atemluft tritt dann in den Pleuraspalt zwischen Lungen- und Rippenfell oder in den Bereich zwischen beiden Lungenflügeln (Mediastinum) über.

Pneumothorax

Während der Einatmung ist es notwendig, dass im Pleuraspalt ein Unterdruck herrscht, damit das Lungengewebe der Bewegung des Brustkorbes folgen kann. Im Falle eines randständigen Lungenrisses und dem Übertritt von Luft in den Pleuraspalt wird dieser Unterdruck aufgehoben und ein oder beide Lungenflügel werden in ihrer Ausdehnung behindert bzw. ziehen sich zusammen. Beim hierbei entstehenden Pneumothorax kommt es durch die unvollständige Ausdehnung der Lunge zu einer starken Einschränkung der Atmung. Im Extremfall kann es zu einem beidseitigen Lungenkollaps kommen, bei dem beide Lungenflügel nicht mehr ausreichend belüftet werden.

Spannungspneumothorax

Eine Sonderform des Pneumothorax stellt der Spannungspneumothorax dar. Dieser ist im Regelfall durch eine (zusätzliche) Verletzung des Brustkorbs bedingt. Er entsteht, wenn bei der Atmung Luft einseitig durch das verletzte Gewebe in den Pleuraspalt gelangt, aber diesen in umgekehrter Richtung nicht wieder verlassen kann. Durch den sich einstellenden ventilartigen Mechanismus steigt dabei der Druck im Pleuraspalt an, komprimiert die Lunge und schränkt die Herz-Kreislauf-Funktionen durch Verdrängung bzw. Verlagerung z. B. des Herzbeutels stark ein.

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Airtrapping

Ein Airtrapping entsteht, wenn die Luft aus einzelnen oder einer Gruppe aus Alveolen nicht mehr vollständig abgeatmet werden kann. Die Ursachen können beispielsweise eine Engstellung der Bronchien, geschwollene Schleimhäute oder vermehrte Schleimproduktion in der Lunge, hervorgerufen durch Rauchen oder einen Infekt, sein. Dies wirkt als Verengung der Atemwege und fungiert als Strömungshindernis, wodurch sich die Ausatemgeschwindigkeit reduziert und somit die sich beim Auftauchen ausdehnende Luft im betroffenen Bereich der Lunge lediglich verzögert oder nur teilweise entweichen kann.

Die daraus folgende starke Überblähung der Alveolen kann zu einem Reißen deren Wände und zu einem Übertritt von Luft in den Blutkreislauf führen.

Arterielle Gasembolie

Eine arterielle Gasembolie (AGE) entsteht, wenn Gasblasen aus verletztem Lungengewebe in den arteriellen Teil des Körperkreislaufs übertreten. Gasblasen aus dem venösen Teil des Körperkreislaufs werden meist in den Lungenkapillaren über die Atmung abgebaut, wohingegen sie im arteriellen Teil zu Gefäßverschlüssen und damit zu einer Sauerstoff- bzw. Nährstoffunterversorgung der entsprechenden Region führen können. In Folge dessen können die betroffenen Körperzellen absterben. Besonders kritisch ist dies bei allen Arten von Nervenzellen z. B. im Gehirn und Rückenmark. Die Folge sind meist Lähmungen, Sprachstörungen, Sehstörungen und Sensibilitätsausfälle.

Die Symptome ähneln denen einer Dekompressionskrankheit. Die zeitliche Abfolge der Symptome kann oft einen Hinweis auf die eigentliche Erkrankung liefern: Treten o. g. Symptome schon in der Tiefe oder innerhalb weniger Minuten nach Erreichen der Wasseroberfläche ein, ist die Ursache meist eine arterielle Gasembolie bzw. ein Lungenbarotrauma. Derartige Symptome, die erst später und bis zu 24 Stunden nach dem Tauchgang auftreten, sind meist durch eine Dekompressionskrankheit verursacht.

Mediastinalemphysem

Wenn das Lungenfell im Bereich zwischen den beiden Lungenflügeln verletzt wird, entsteht meist kein Pneumothorax, sondern die ausgetretene Luft sammelt sich im Zwischenraum zwischen den Lungenflügeln (Mediastinum). Die Luft kann dann entlang der Luftröhre bis unter die Haut im Halsbereich wandern. Dies verursacht dort eine typische Schwellung, die beim Betasten ein sog. Schneeballknirschen hervorruft.

Weiterführende Literatur

  • Silbernagel, Despopoulos: Atmung beim Tauchen; Taschenatlas Physiologie; Thieme, Stuttgart, 2012
  • Schmidt, Lang, Heckmann: Atmung; Physiologie des Menschen; Springer, Heidelberg, 2010
  • Bühlmann: Druckausgleich der gasgefüllten Räume, Barotrauma; Dekompression – Dekompressionskrankheit; Springer, Berlin, Heidelberg, 1983
  • Cameron, Jelinek, Kelly, Brown, Little: Dysbarism; Textbook of Adult Emergency Medicine; Elsevier, London, 2014