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# Diffusion durch die respiratorische Membran und DLCO

- Mechanismus
- Prüfungsrelevanz: mittel

Sauerstoff gelangt durch eine sehr dünne Wand aus dem Lungenbläschen ins Blut. Wird die Wand dicker oder geht Fläche verloren, kommt weniger hindurch.

Aktualisiert 1 Nov 2026

Auch genannt: Diffusionskapazität, Fick-Gesetz, DLCO

## Das Wichtigste

- Fick-Gesetz: Der Gasfluss steigt mit Fläche und Gradient und sinkt mit der Membrandicke.
- CO₂ diffundiert etwa 20-mal schneller als O₂, weil es weit besser löslich ist; daher verursacht eine Diffusionsstörung lange vor einer Hyperkapnie eine Hypoxämie.
- In Ruhe gleicht sich O₂ im ersten Drittel der Kapillare aus (≈0,25 von ≈0,75 s): Es gibt Reserve. Belastung verkürzt die Passage und demaskiert bei interstitieller Erkrankung eine Entsättigung.
- Niedrige DLCO: Emphysem, interstitielle Lungenerkrankung, Lungenembolie und pulmonale Hypertonie, Anämie. Normale oder hohe DLCO: Asthma, Polyglobulie, alveoläre Blutung, Adipositas.
- Obstruktive Spirometrie + niedrige DLCO spricht für ein Emphysem; obstruktiv + normale DLCO spricht für Asthma.
- Die O₂-Aufnahme in Ruhe ist perfusionslimitiert; die CO-Aufnahme ist diffusionslimitiert (deshalb misst CO die Diffusion).

## Worum es geht

O₂ und CO₂ durchqueren die alveolokapilläre Membran durch passive Diffusion entlang ihrer Partialdruckgradienten. Die Rate hängt von Oberfläche, Membrandicke und Löslichkeit des jeweiligen Gases ab. Der DLCO-Test misst, wie gut ein Testgas (Kohlenmonoxid) diffundiert, und trennt Erkrankungen, die die Membran schädigen, von solchen, die nur die Atemwege verengen.

## Wie es funktioniert, Schritt für Schritt

- Der alveoläre PO₂ (≈100 mmHg auf Meereshöhe) ist höher als der gemischtvenöse PO₂ (≈40 mmHg).
- Dieser Gradient treibt O₂ durch die Surfactantschicht, das Typ-I-Epithel, die verschmolzene Basalmembran und das Endothel.
- Im Plasma bindet O₂ an Hämoglobin, was den Plasma-PO₂ niedrig hält und den Gradienten aufrechterhält.
- Eine verdickte Membran (Fibrose) oder verlorene Fläche (Emphysem, Embolie) verringert den O₂-Transfer pro Zeiteinheit.
- Bei normaler Passagezeit bleibt noch Zeit für den Ausgleich; verkürzt Belastung die Passage, verlässt das Blut die Kapillare ungesättigt.

## Gleichungen

**Fick-Gesetz (Diffusion eines Gases)**VGas = (A × D × (P1 − P2)) / T

**A**
Membranfläche

**D**
Diffusionskoeffizient (Löslichkeit / √Molekulargewicht)

**P 1 − P 2**
Partialdruckgradient

**T**
Membrandicke

Fläche, Dicke und Gradient sind das, was Krankheiten verändern.

**Diffusionskapazität**DL = VGas / (PA − Pc)

**DL**
Diffusionskapazität (mL/min/mmHg)

**P A**
alveolärer Partialdruck des Gases

**P c**
mittlerer kapillärer Partialdruck des Gases

Für CO ist der kapilläre Druck nahe null, weil Hämoglobin es sofort aufnimmt.

## Referenzwerte (Erwachsener in Ruhe, Meereshöhe)

| Parameter | Wert | Hinweis |
| --- | --- | --- |
| Austauschfläche | ≈50–100 m² | beide Lungen |
| Membrandicke | ≈0,2–0,6 µm | |
| Kapilläre Passagezeit | ≈0,75 s | kürzer unter Belastung |
| Normale DLCO | ≈75–120 % des Sollwerts | hämoglobinkorrigiert |

Ungefähre Werte eines gesunden Erwachsenen in Ruhe; jedes Labor legt eigene Referenzbereiche fest.

## Klinischer Bezug

- Interstitielle Lungenerkrankung: Die Sättigung ist in Ruhe gut und fällt beim Gehen ab; die DLCO sinkt früh.
- Eine Anämie senkt die DLCO ohne Lungenerkrankung, deshalb wird die DLCO auf das Hämoglobin korrigiert.
- In Bogotá (≈2.600 m) ist der alveoläre PO₂ niedriger, der Gradient kleiner, und eine Diffusionsstörung zeigt sich früher.

## Merkhilfe

Denken Sie an einen Zaun: Mehr Tore (Fläche) und ein stärkerer Schub (Gradient) lassen mehr hindurch; ein dickerer Zaun lässt weniger hindurch.

## Testen Sie sich

Überlegen Sie die Antwort und tippen Sie dann auf die Frage.

## Warum verursacht eine Diffusionsstörung eine Hypoxämie ohne Hyperkapnie?

CO₂ ist etwa 20-mal diffusionsfähiger als O₂ und tritt daher auch durch eine verdickte Membran weiter aus; die Hypoxämie steigert zudem die Ventilation, was den PaCO₂ senkt.

## Warum entsättigt ein Patient mit Lungenfibrose unter Belastung, aber nicht in Ruhe?

In Ruhe hat die Kapillare reichlich Zeit für den O₂-Ausgleich. Unter Belastung steigt das Herzzeitvolumen, die Passage verkürzt sich, und die verdickte Membran kann den Ausgleich nicht mehr vollenden.

## Welcher Lungenfunktionsbefund unterscheidet ein Emphysem von Asthma?

Beide sind in der Spirometrie obstruktiv, aber das Emphysem zerstört alveoläre Oberfläche und senkt die DLCO; bei Asthma ist die DLCO normal oder hoch.

## Warum wird Kohlenmonoxid zur Messung der Diffusion verwendet?

Hämoglobin bindet es so begierig, dass sein kapillärer Druck nahe null bleibt; daher begrenzt nur die Membran, nicht der Blutfluss, seine Aufnahme.

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Quellen: [Interstitial Lung Disease](https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK541084/) (StatPearls (NCBI Bookshelf), 2026); [Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD)](https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK559281/) (StatPearls (NCBI Bookshelf), 2026).

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