Pneumologie 2012; 66 - V335
DOI: 10.1055/s-0032-1302734

Wasserstoffperoxid in der Ausatemluft: Eine Fehlerquelle, eine Paradoxie und ihre Auflösung

S Peters 1, A Kronseder 1, S Karrasch 1, P Neff 2, M Haaks 3, RA Koczulla 4, D Nowak 5, RA Jörres 1
  • 1Institut und Poliklinik für Arbeits-, Sozial- und Umweltmedizin, Klinikum der Ludwig-Maximilians-Universität, München
  • 2Robert Bosch GmbH, Stuttgart, Gerlingen-Schillerhöhe
  • 3Aero-Laser GmbH, Garmisch-Partenkirchen
  • 4Klinik für Innere Medizin, Schwerpunkt Pneumologie, Philipps-Universität Marburg
  • 5Institut und Poliklinik für Arbeits-, Sozial- und Umweltmedizin, Klinikum der LMU München Comprehensive Pneumology Center

Fragestellung: Für die Konzentration von Wasserstoffperoxid (H2O2) in der Ausatemluft wurden erhöhte Werte bei Asthma und COPD beschrieben, jedoch sind die Daten widersprüchlich und schlecht reproduzierbar. Bemerkenswerterweise kommt H2O2 in relevanter Konzentration in der Umgebungsluft vor (Schöne 1874). Daher untersuchten wir den Zusammenhang zwischen Umgebungs- und Ausatemluft für H2O2.

Methoden: In der Raumluft sowie in der Ausatemluft von 11 COPD-Patienten und 10 Gesunden wurde H2O2 mittels optimierter Kondensat-Methode (EBC) mit (mF) und ohne (oF) Einatemfilter (Effizienz 81%) bestimmt. Parallel dazu wurde mittels eines Atmosphären-Messgerätes gemessen.

Ergebnisse: In der Raumluft war die H2O2-Konzentration (3,60±1,57µM, EBC; MW±SD) erheblich höher als in der Ausatemluft (Tab.); sie zeigte eine meteorologisch bedingte Variation konkordant mit dem Atmosphären-Messgerät. In beiden Gruppen führte der Einatemfilter zu einer Reduktion der Werte (p<0,01). COPD-Patienten zeigten mF und oF nur tendenziell erhöhte Werte. Ungeachtet der niedrigen Werte in der Ausatemluft ergab die Analyse mittels eines mathematischen Modells eine endogene Produktion von H2O2, die mF relativ zur Einatemluft stärker zu Buche schlug. Es ließen sich eine endogene Schleimhautkonzentration und Diffusionsrate abschätzen.

Median (Interquartilbereich) µM

COPD

Kontrolle

exhaliert mF

0,43 (0,14)

0,39 (0,24)

exhaliert oF

0,85 (0,51)

0,74 (0,32)

endogen (Mucosa-Äquivalent)

0,82 (2,19)

0,69 (2,72)

Schlussfolgerung: Die Paradoxie niedrigerer EBC-Werte in der Ausatemluft löst sich über die Rekonditionierung der Einatemluft auf. Die Einatemluft stellt einen wesentlichen Anteil des exhalierten H2O2; dies kann die Heterogenität von Studienresultaten und deren eingeschränkte Reproduzierbarkeit partiell erklären. Ungeachtet dessen besteht eine endogene Produktion. Eine valide Bestimmung des exhalierten H2O2 setzt effiziente Einatemfilter voraus. Dies legt eine Reanalyse vieler Fragestellungen der Literatur nahe.