Elastance
Synonyme: elastischer Widerstand, elastischer Lungenwiderstand, Elastizität
1. Definition
Die Elastance ist eine physiologische Größe. Sie ist definiert als Kehrwert der Compliance und ist insbesondere in der Atmungsphysiologie ein Maß für die Lungenelastizität im physikalischen Sinne eines elastischen Widerstandes.
2. Hintergrund
Physikalisch ist Elastizität ein Maß für die Rückstellkraft einer mechanischen Deformation. Glas oder Stahl sind demnach wesentlich elastischer als Gummi. Der umgekehrte, im alltäglichen Sprachgebrauch gängige Begriff der Elastizität entspricht physiologisch der Compliance. Danach ist ein Material umso elastischer, je weiter es dehnbar ist.
Die Elastance ist eng verwandt mit dem Volumenelastizitätskoeffizient E' des Gefäßsystems.
3. Physiologie
Die Elastance der Lunge ist definiert als Kehrwert der Lungen-Compliance C und damit als Druckänderung pro Volumenänderung:
E = 1/C = ΔP/ΔV
In der Physiologie besagt der Wert der Elastance, dass es bei einem gegebenen Volumenzuwachs ΔV zu einem bestimmten Druckzuwachs ΔP kommt. Da E der Kehrwert der Compliance C ist, ist eine Lunge mit hoher Elastance schlechter dehnbar. Sie erfährt bei gleichem Druckanstieg einen geringeren Volumenzuwachs als bei einem lungengesunden Menschen.
Gerade bei beatmeten Patienten hat dieses Phänomen ein große Bedeutung: Ein Patient mit erhöhter Lungen-Elastance benötigt einen höheren Beatmungsdruck, um auf die gleiche Volumenzunahme (Einatmung) zu kommen. Dies ist sinngleich mit einer verminderten Compliance. Die Elastance ist somit ein Maß für den elastischen Lungenwiderstand, wobei "elastisch" in diesem Zusammenhang stets im physikalischen Sinne gemeint ist, also entgegen der alltagssprachlichen Verwendung.
4. Klinik
Eine erhöhte Elastance des Atmungsapparats liegt bei restriktiven Ventilationsstörungen vor - z.B. bei der Lungenfibrose oder bei Thoraxdeformationen. Kardinalsymptom restriktiver Lungenerkrankungen ist eine verminderte Vitalkapazität.
Da der Begriff gerade klinisch etwas unpraktikabel ist und teilweise irreführend sein kann, ist seine Benutzung heute eher unüblich. Meist spricht man vom Kehrwert, der Compliance.
5. Abgrenzung
Die Elastance ist nicht zu verwechseln mit der Resistance. Letztere ist ein Maß für die viskösen, nicht-elastischen Atemwiderstände und ist bei obstruktiven Lungenerkrankungen erhöht.
Während der Grad von Elastance und Compliance in den biophysikalischen Eigenschaften des Organparenchyms bzw. seines Bindegewebes begründet ist (elastischer Lungenwiderstand), erklärt sich die Resistance aus Veränderungen des Bronchiallumens - daher der Begriff Atemwegswiderstand.
siehe auch: Atemwiderstand, Atemarbeit