Hintergrund: Anhaltende Symptome nach akuter Coronavirus-Krankheit-2019 (COVID-19) sind häufig und es besteht kein signifikanter Zusammenhang mit der Schwere der akuten Erkrankung. Bei Long COVID (anhaltende Symptome > 4 Wochen nach akuter COVID-19) treten häufig respiratorische Symptome auf, aber Lungenfunktionstests zeigen nur leichte Veränderungen, die die Symptome nicht erklären. Obwohl COVID-19 zu einer Beeinträchtigung des peripheren Nervensystems und der Skelettmuskulatur führen kann, wurde die Funktion der Atemmuskulatur in diesem Zusammenhang nicht untersucht. Methoden: In dieser Studie haben wir den Schweregrad der Dyspnoe (NYHA-Funktionsklasse) bei Long-COVID-Patienten untersucht und analysierten dessen Zusammenhang mit dem Body-Mass-Index (BMI), der Einsekundenkapazität (FEV1), der forcierten Vitalkapazität, anderen Parametern der Bodyplethysmographie, der Diffusionskapazität für Kohlenmonoxid (DLCO), den arteriellen Blutgasen und der Funktion der Atemmuskulatur, die anhand des Atemwegsokklusionsdrucks (P0,1) und des maximalen Inspirationsdrucks (PImax) in 2 Atemwegskliniken in Deutschland zwischen Oktober 2020 und August 2021 gemessen wurde. Ergebnisse: Insgesamt wurden 116 Patienten in die Studie aufgenommen. Das Durchschnittsalter betrug 50,2 ± 14,5 Jahre, BMI 26,7 ± 5,87 kg/m2, NYHA-Klasse I 19%, II 27%, III 41% und IV 14%. Während die Lungenfunktionswerte und die Computertomografie oder die konventionelle Röntgenaufnahme des Brustkorbs im normalen Bereich lagen, war die Funktion der Atemmuskulatur deutlich beeinträchtigt. Der P0,1 war auf 154 ± 83% des Sollwerts erhöht und der PImax war auf 41 ± 25% des Sollwerts reduziert. Die PImax-Reduktion war stark mit dem Schweregrad der Dyspnoe verbunden, aber nicht abhängig vom BMI, der Zeit nach der akuten COVID-19 und den meisten anderen Parametern. Schlussfolgerungen: Diese Studie zeigt, dass die Atemwegssymptome bei Patienten mit Long COVID hauptsächlich durch eine verminderte Inspirationsmuskelkraft verursacht sein können. Die Bewertung von PImax und P0,1 könnte eine Dyspnoe besser erklären als klassische Lungenfunktionstests und die DLCO. Eine prospektive Studie ist erforderlich, um diese Ergebnisse zu bestätigen.

SARS-CoV-2 (severe acute respiratory syndrome coronavirus-2, Schweres-akutes-respiratorisches-Syndrom-Coronavirus-2), das die COVID-19-Pandemie (COVID-19, coronavirus disease 2019, Coronavirus-Krankheit-2019) ausgelöst hat, hat deutlich gezeigt, wie eine Viruserkrankung, die sich in lebenswichtigen Organen manifestiert, die Gesundheitssysteme selbst in wirtschaftlich hochentwickelten Ländern überfordern kann [1]. COVID-19 kann zu anhaltenden Langzeitsymptomen führen, von ständiger Müdigkeit bis hin zu Atemwegsbeschwerden wie Atemnot (80%), Schlafstörungen (47%) und Husten (47%) [2, 3], was nicht nur ein Problem für die individuelle Gesundheit, sondern auch eine Belastung für das Gesundheitswesen darstellt [3]. Symptome, die länger als 4 Wochen nach einer akuten COVID-19 anhalten, werden als Langzeit-COVID (Long COVID) definiert [3, 4]. Einige Studien haben gezeigt, dass sich viele Patienten nach 7 Monaten noch nicht vollständig erholt haben [2]. Es gibt keinen eindeutigen Zusammenhang zwischen dem Schweregrad der akuten Erkrankung und dem Schweregrad der Long COVID. Eine aktuelle Meta-Analyse von Torres-Castro et al. [5], die die Atemfunktion von 380 Patienten mit Long COVID untersuchte, zeigte nur eine leichte Beeinträchtigung des Gasaustauschs sowie des statischen und dynamischen Lungenvolumens, was die Atemsymptome der Patienten nicht vollständig erklärte. Bei Patienten mit unklarer Dyspnoe haben mehrere medizinische Fachgesellschaften, darunter das American College of Chest Physicians, die American Thoracic Society (ATS) und die European Respiratory Society (ERS), den Einsatz von Spirometrie und anderen Untersuchungen empfohlen [1, 6, 7], nicht aber die Bestimmung der Atemmuskelkraft. Obwohl diese Messung leicht durchführbar ist, wird sie in der klinischen Praxis nicht routinemäßig durchgeführt. Die Messung des maximalen Inspirationsdrucks (PImax) ist der einfachste und am weitesten verbreitete spezifische Diagnosetest zur Quantifizierung der Kraft der Inspirationsmuskulatur [8] und erleichtert somit die Diagnose einer Inspirationsmuskelschwäche [9, 10]. Ziel dieser Studie war es, Parameter der Lungenfunktion und der Atemmuskelfunktion einschließlich des Atemwegsokklusionsdrucks (P0,1) und des PImax bei Patienten mit Long COVID zu analysieren und ihren Zusammenhang mit dem Schweregrad der Dyspnoe und anderen Parametern einschließlich der Zeit nach akuter COVID-19 zu untersuchen.

Studienpopulation und -design

Patienten im Alter von ≥18 Jahren aus 2 COVID-Kliniken in Deutschland (Abteilung für Pneumologie, Klinikum Mittelbaden, Baden-Baden Balg, Baden-Baden, Deutschland, und Praxis für Pneumologie, Max Grundig Klinik Bühlerhöhe, Bühl/Baden, Deutschland) mit persistierenden Symptomen mindestens 4 Wochen nach bestätigter akuter COVID-19, die sich in einem stabilen Zustand ohne Vorgeschichte oder klinische Anzeichen einer akuten oder chronischen Rechts- oder Linksherzinsuffizienz befanden, wurden retrospektiv analysiert. Patienten mit einer Vorgeschichte von vorbestehenden signifikanten Herz- oder Lungenerkrankungen wurden ausgeschlossen. Die Diagnose von Long COVID wurde gemäß der Definition von Nalbandian et al. [4] gestellt. Alle Untersuchungsergebnisse wurden aus den Krankenakten der routinemäßig durchgeführten Messungen entnommen und umfassten eine vollständige Lungenfunktionsprüfung mit Spirometrie/Bodyplethysmographie, die Diffusionskapazität für Kohlenmonoxid (DLCO) in einem Atemzug, die Messung von P0,1 und PImax, eine Blutgasanalyse aus arterialisierten Ohrläppchen, eine radiologische Untersuchung der Lunge durch konventionelles Röntgen des Brustkorbs oder Computertomografie (CT) sowie eine vollständige klinische Untersuchung und Aufarbeitung der Krankengeschichte. In beiden Krankenhäusern wurde eine ähnliche technische Ausstattung verwendet. Alle Patienten wurden von demselben Arzt (CN) untersucht und behandelt. Die Patienten wurden bei ihrem ersten Besuch in der COVID-Klinik zwischen dem 03. Oktober 2020 und dem 31. August 2021 in die Studie aufgenommen.

Lungenfunktionstests

Bodyplethysmographie

Die Bodyplethysmographie wurde mit einem Lemon Medical Smart PFT-Pneumotachografen (Lemon Medical GmbH, Hammelburg, Deutschland) (Durchfluss 0,02 l/s bis 20 l/s ± 3% absolut, Widerstand < 0,055 kPa/l/s bei 15 l/s, Vol. 860 l) nach den aktuellen Richtlinien [11, 12] von einem erfahrenen Atemwegstechniker (GU) durchgeführt. Die Kalibrierung des Systems wurde täglich durchgeführt. Diffusionskapazität für Kohlenmonoxid

Die DLCO wurde mit einem Lemon Medical Smart PFT CO Transfer-Gerät (Lemon Medical GmbH, Hammelburg, Deutschland) unter Verwendung der Ein-Atemzug-Methode mit einem linearen Gasanalysator gemäß den aktuellen Richtlinien [13] von einem erfahrenen Techniker (GU) gemessen.

P0,1 und PImax

P0,1 und PImax wurden mit einem Lemon Medical Smart PFT-Pneumotachografen (Lemon Medical GmbH, Hammelburg, Deutschland) gemessen. Der Inspirationsdruck 100 ms nach Beginn der Inspiration mit einem verschlossenen Mundstück wird als P0,1 bezeichnet. Dieser Druck quantifiziert die Belastung der Atemwege und die Atemarbeit. Zwischen 2 Okklusionsmanövern waren mindestens 2 normale Atemzüge erlaubt. Der Test wurde mindestens 5-mal wiederholt und der Medianwert wurde als Testergebnis verwendet. Der maximale Inspirationsdruck bei Verschluss des Inspirationsschlauchs wird als PImax bezeichnet. Vor Beginn des Manövers wird der Patient angewiesen, tief auszuatmen. Aus 5 Wiederholungen wurde der Maximalwert ausgewählt, sofern die beiden höchsten Werte nicht um mehr als 10% voneinander abwichen. Zwischen 2 Manövern war eine Erholungszeit von 15 bis 20 s vorgesehen. Die Werte für P0,1 und PImax werden in Prozent des Sollwertes (%-Sollwert) und in absoluten Werten (kPa) angegeben. Die Referenzwerte für P0,1 und PImax wurden von Windisch [8] abgeleitet.

Unabhängige Überprüfung der P0,1- und PImax-Messungen

Die Messungen von P0,1 und PImax wurden von einem unabhängigen Experten auf diesem Gebiet (SS) überprüft.

Blutgasanalyse

Die kapillaren Blutgase aus dem hyperämisierten Ohrläppchen wurden von einem erfahrenen Techniker (GU) mit einem geschlossenen Kartuschensystem GEM Premier 4.000 (Werfen, Barcelona, Spanien) analysiert.

Radiologie

Alle Patienten erhielten eine radiologische Untersuchung, entweder durch eine hochauflösende Niedrigdosis-CT oder eine konventionelle Röntgenaufnahme des Brustkorbs in der posteroanterioren und lateralen Ansicht. Alle Untersuchungen wurden von einem erfahrenen Radiologen (PH) ausgewertet.

Schweregrad der Dyspnoe

Das Ausmaß der Dyspnoe wurde nach den Klassen 1 bis 4 der New York Heart Association (NYHA) gemäß der American Heart Association (AHA) eingestuft. Diese reichen von I = keine Einschränkung der körperlichen Aktivität und keine Symptome bis IV = Symptome bei der geringsten Anstrengung oder sogar in Ruhe.

Statistische Methoden

Für die Beschreibung der Mittelwerte der Variablen wurden die Standardabweichung, Quartile, Extrema und Mediane verwendet. Die Verteilung der kategorischen Daten wurde mit absoluten und relativen Häufigkeiten beschrieben. Der Kruskal-Wallis-Test wurde verwendet, um die Verteilung von PImax auf die NYHA-Klassen zu analysieren, da die Stichprobengröße der Gruppen manchmal kleiner als 20 war. Die Beziehungen zwischen 2 metrischen Variablen wurden mit dem Spearman’schen Rangkorrelationskoeffizienten (r) quantifiziert, da eine lineare Abhängigkeit nicht a priori angenommen werden konnte. Alle Tests wurden zweiseitig berechnet. Die Analyse ist rein explorativ. Das Signifikanzniveau lag bei p < 0,05. Die statistische Analyse wurde von einem erfahrenen diplomierten Statistiker durchgeführt.

Verfasserangabe

Die Autoren hatten vollen Zugang zu den Daten und übernehmen die volle Verantwortung für deren Integrität. Alle Autoren haben das Manuskript gelesen und ihm zugestimmt.

Studienpopulation (Tab 1)

Insgesamt wurden 116 Patienten (57% Frauen) in die Studie aufgenommen. Das Durchschnittsalter bei akuter COVID-19 betrug 50,2 ± 15,5 Jahre; der Body-Mass-Index (BMI) betrug 26,7 ± 5,87 kg/m2. Keiner der Patienten hatte während der akuten COVID-19 eine mechanische Beatmung oder ECMO (extracorporeal membrane oxygenation, extrakorporale Membranoxygenierung) erhalten. Zwei Patienten waren während der akuten COVID-19 ins Krankenhaus eingeliefert worden und erhielten Sauerstoff.

Tab. 1.

Charakteristika der Studienpopulation und Hauptmerkmale bei der medizinischen Untersuchung nach COVID-19

 Charakteristika der Studienpopulation und Hauptmerkmale bei der medizinischen Untersuchung nach COVID-19
 Charakteristika der Studienpopulation und Hauptmerkmale bei der medizinischen Untersuchung nach COVID-19

Bodyplethysmographie und DLCO (Tab 1)

Der Lungenfunktionstest wurde 18 ± 14 Wochen nach der akuten COVID-19 durchgeführt. Die statischen und dynamischen Werte des Lungenfunktionstests lagen bei den meisten Patienten im Normalbereich: Einsekundenkapazität (forced expiratory volume in 1 second, FEV1)/forcierte Vitalkapazität (forced vital capacity, FVC) 85,8 ± 7,3%, FEV1 3,1 ± 0,82 l (92,2 ± 13,3 %-Sollwert), FVC 3,65 ± 0,95 l (86,2 ± 12,1 %-Sollwert), TLC 109 ± 16,9 %-Sollwert, TLCO/VA 91,8 ± 15,3 %-Sollwert.

Belastung und Kapazität der Atempumpe: P0,1 und PImax (Tab 1)

Die Belastung der inspiratorischen Muskeln, gemessen durch P0,1, war auf 0,314 ± 0,176 kPa (154,6 ± 83,4 %-Sollwert) erhöht und PImax war signifikant auf 3,71 ± 2,53 kPa (40,7 ± 24,7 %-Sollwert) reduziert (Tab 1). P0,1 (%-Sollwert) und PImax (%-Sollwert) waren nicht mit dem BMI assoziiert.

Dyspnoe und inspiratorische Muskelfunktion (Tab 2, 3, 4, 5)

Die Dyspnoe wurde nach der NYHA-Klassifikation eingestuft. 22 (19%) Patienten wurden in die NYHA-Klasse I eingestuft, 31 (27%) Patienten in die NYHA-Klasse II, 47 (41%) Patienten in die NYHA-Klasse III und 16 (14%) in die NYHA-Klasse IV.

Tab. 2.

PImax (kPa) in Bezug auf die NYHA-Klasse

 PImax (kPa) in Bezug auf die NYHA-Klasse
 PImax (kPa) in Bezug auf die NYHA-Klasse
Tab. 3.

PImax (%) im Verhältnis zur NYHA-Klasse

 PImax (%) im Verhältnis zur NYHA-Klasse
 PImax (%) im Verhältnis zur NYHA-Klasse
Tab. 4.

P0,1/PImax (kPa) in Bezug auf die NYHA-Klasse

 P0,1/PImax (kPa) in Bezug auf die NYHA-Klasse
 P0,1/PImax (kPa) in Bezug auf die NYHA-Klasse
Tab. 5.

P0,1/PImax (%) im Verhältnis zur NYHA-Klasse

 P0,1/PImax (%) im Verhältnis zur NYHA-Klasse
 P0,1/PImax (%) im Verhältnis zur NYHA-Klasse

Je ausgeprägter die Dyspnoe (NYHA-Klasse), desto niedriger war der PImax (Abb 1 und Tab 2 und 3) und desto höher war der Koeffizient von P0,1/PImax (als %-Sollwert (Tab 4) und in kPa (p < 0,001) (Tab 5)). Im Gegensatz zum PImax zeigte P0,1 keine signifikante Korrelation zwischen den 4 NYHA-Klassen in %-Sollwert (p = 0,544) und in kPa (p = 0,555).

Abb. 1.

PImax (%-Sollwert) in Abhängigkeit von der NYHA-Klasse: Patienten mit schwereren Symptomen (NYHA-Klasse) wiesen einen signifikant niedrigeren PImax auf (p< 0,001).

Abb. 1.

PImax (%-Sollwert) in Abhängigkeit von der NYHA-Klasse: Patienten mit schwereren Symptomen (NYHA-Klasse) wiesen einen signifikant niedrigeren PImax auf (p< 0,001).

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Es gab keinen signifikanten Unterschied zwischen den verschiedenen NYHA-Klassen für FEV1 (%-Sollwert) (r = 0,051, p = 0,586) (Abb 2), FVC (%-Sollwert) (r = -0,004, p = 0,965) (Abb 3) und DLCO (%-Sollwert) (r = 0,042, p = 0,653) (Abb 4). Der Vergleich von FEV1 (%-Sollwert), FVC (%-Sollwert) und DLCO (%-Sollwert) zwischen den 4 NYHA-Klassen zeigte keine signifikanten Unterschiede zwischen den 4 Gruppen (p = 0,834 für FEV1 (%-Sollwert), p = 0,926 für FVC (%-Sollwert) und p = 0,890 für DLCO (%-Sollwert)). Es gab keine signifikante Korrelation zwischen PImax und Alter, BMI, Kohlendioxidpartialdruck (PaCO2), DLCO und DLCO/VA. PImax (kPa) und FEV1 (l) zeigten eine schwache, aber signifikante Korrelation (r = 0,251, p = 0,009). Gleiches galt für die Korrelation zwischen PImax (kPa) und TLC (%-Sollwert) (r = -0,205, p = 0,033).

Abb. 2.

FEV1 (%-Sollwert) im Verhältnis zur NYHA-Klasse: Es gab keine signifikante Korrelation zwischen der FEV1 und der NYHA-Klasse (σ= 0,051, p= 0,586).

Abb. 2.

FEV1 (%-Sollwert) im Verhältnis zur NYHA-Klasse: Es gab keine signifikante Korrelation zwischen der FEV1 und der NYHA-Klasse (σ= 0,051, p= 0,586).

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Abb. 3.

FVC (%-Sollwert) in Bezug auf die NYHA-Klasse: Es gab keine signifikante Korrelation zwischen der FVC und der NYHA-Klasse (σ= –0,004, p= 0,965).

Abb. 3.

FVC (%-Sollwert) in Bezug auf die NYHA-Klasse: Es gab keine signifikante Korrelation zwischen der FVC und der NYHA-Klasse (σ= –0,004, p= 0,965).

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Abb. 4.

DLCO (%-Sollwert) in Bezug auf die NYHA-Klasse: Es gab keine signifikante Korrelation zwischen der DLCO und der NYHA-Klasse (σ= 0,042, p = 0,653).

Abb. 4.

DLCO (%-Sollwert) in Bezug auf die NYHA-Klasse: Es gab keine signifikante Korrelation zwischen der DLCO und der NYHA-Klasse (σ= 0,042, p = 0,653).

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Inspiratorische Muskelfunktion und Zeit nach akuter COVID-19

Es gab keine signifikante Korrelation zwischen P0,1 und dem Zeitpunkt nach der akuten COVID-19 in absoluten Werten (r = -0,089, p = 0,362) und als %-Sollwert (σ = -0,076, p = 0,415). Es gab keine signifikante Korrelation zwischen PImax und der Zeit nach der akuten COVID-19 in absoluten Werten (r = 0,013, p = 0,896) und als %-Sollwert (r = 0,011, p = 0,907).

PImax, PaCO2 und NYHA-Klasse

Die Korrelationen zwischen PaCO2 (mmHg) und PImax (kPa) (r = -0,186, p = 0,062) und zwischen PaCO2 und PImax (%-Sollwert) (r = -0,167, p = 0,082) waren schwach. Der PaCO2-Vergleich zwischen den 4 NYHA-Klassen zeigte einen signifikanten Unterschied zwischen den 4 Gruppen (p = 0,036) aufgrund eines deutlichen Unterschieds zwischen der NYHA-Klasse IV und den anderen Klassen. Der mittlere PaCO2 in den NYHA-Klassen I bis III lag auf einem ähnlichen Niveau (33–34 mmHg), während er in der NYHA-Klasse IV signifikant höher war (37,3 ± 4,2 mmHg, p = 0,036).

Keine signifikante strukturelle Lungenerkrankung und Zwerchfellanhebung

Bei allen 116 Patienten wurde im Rahmen der Vorsorgeuntersuchung eine Röntgenuntersuchung des Brustkorbs durchgeführt. 90 Patienten hatten eine Niedrigdosis-CT (low-dose computed tomography, LD-CT) (77,6%), 35 Patienten nur eine Röntgenuntersuchung in 2 Ansichten erhalten. 6 der 116 Patienten (5,2%) hatten ein leichtes zentrilobuläres Emphysem mit altersbereinigter FEV1 ≥ 70 %-Sollwert und altersbereinigtem DLCO/VA-Quotienten ≥ 65 %-Sollwert. Keiner dieser Patienten hatte eine Hyperkapnie oder Hypoxämie. Keiner dieser 116 Patienten hatte eine relevante interstitielle Lungenerkrankung. Eine Zwerchfellanhebung wurde bei 2 Patienten (1,7%) auf der rechten Seite festgestellt.

Es ist bekannt, dass eine COVID-19-Infektion bei vielen Betroffenen zu langfristigen Symptomen führt. Die häufigsten dieser Symptome scheinen Müdigkeit und Dyspnoe zu sein [14]. Cortés et al. [15] stellten fest, dass Patienten mit persistierender Dyspnoe größere Einschränkungen bei der Spirometrie, eine niedrigere DLCO, eine verringerte Funktionsfähigkeit sowie eine erhöhte Entsättigung und Symptome unter Belastung aufwiesen. Dies war in unserem Kollektiv nicht der Fall, da die Lungenfunktionstests keine signifikanten Veränderungen aufzeigten. Zusätzlich zu den langfristigen Symptomen gibt es Hinweise auf anhaltende kardiovaskuläre Störungen während der Erholungsphase und negative Auswirkungen auf die O2-Transportmechanismen, die Skelettmuskelfunktion und die körperliche Leistungsfähigkeit [14]. Was die Einschränkung der (Atem-)Muskelfunktion betrifft, so können wir diese Ergebnisse bestätigen.

Soweit wir wissen, ist dies die erste Studie, die eine schwere Beeinträchtigung der Atemmuskelfunktion bei Patienten mit Long COVID dokumentiert. Der Schweregrad der Dyspnoe, bewertet nach NYHA-Klassen, war signifikant mit der Beeinträchtigung der inspiratorischen Muskelfunktion assoziiert (Abb 5 – zentrale Grafik). Da der Lungenfunktionstest und der CT-Scan der Lunge keine signifikanten Veränderungen aufzeigten und eine schwache Korrelation zwischen den Lungenfunktionstests und PImax bestand, waren die Atemsymptome höchstwahrscheinlich auf eine Beeinträchtigung der inspiratorischen Muskulatur zurückzuführen. Dieser Befund war abhängig von der Zeitspanne nach der akuten COVID-19. Ein häufiges Ergebnis der Blutgasanalyse in Ruhe war ein verminderter CO2-Partialdruck (62% lagen unter 36 mmHg), was auf einen erhöhten Atemantrieb bei einem großen Teil der Patienten schließen lässt. Der PaCO2 war bei Patienten mit schwerer Dyspnoe jedoch hoch, entsprechend den erhöhten P0,1/PImax-Werten und den reduzierten PImax-Werten in dieser Gruppe. Höchstwahrscheinlich wird die chronische Hyperventilation durch einen erniedrigten PaCO2-Sollwert verursacht, der mit einem erhöhten Atmungsaufwand einhergeht, der Dyspnoe verursachen kann. Wenn eine Schwäche der Atemmuskulatur die Hyperventilation einschränkt, kann dies zu zusätzlicher Dyspnoe führen. Unsere Ergebnisse unterstützen also die Hypothese, dass der reduzierte PImax, der auf eine chronische Erschöpfung der inspiratorischen Muskeln hindeutet, durch COVID-19 verursacht wurde und über viele Wochen anhielt.

Abb. 5.

Zentrale Grafik: Die zentrale Grafik zeigt die Patienten und die klinische Abklärung, die wichtigsten und sekundären Ergebnisse der Studie sowie die wichtigsten Zahlen und die Tabelle.

Abb. 5.

Zentrale Grafik: Die zentrale Grafik zeigt die Patienten und die klinische Abklärung, die wichtigsten und sekundären Ergebnisse der Studie sowie die wichtigsten Zahlen und die Tabelle.

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Celik et al. beobachteten ähnliche Ergebnisse. Sie verglichen prospektiv die Lungenfunktionen und die Kraft der Atemmuskulatur bei Volleyballspielerinnen mit und ohne COVID-19. Obwohl Spielerinnen mit COVID-19 keine schweren Symptome hatten und nicht ins Krankenhaus eingeliefert wurden, war ihre Atemmuskelkraft 3 Monate nach der Infektion stärker beeinträchtigt als bei Spielerinnen ohne COVID-19 [16].

Beeinträchtigung der Muskeln durch COVID-19

Allgemeine Myalgien sind nach akuter COVID-19 mit einer Prävalenz von 69% häufig [5]. Darüber hinaus wurde während und nach COVID-19 über Small-Fiber- [17] und motorische periphere Neuropathien [18] berichtet. In einer Beobachtungsstudie an 214 Patienten mit einer bestätigten COVID-19-Diagnose traten bei 8,9% Symptome des peripheren Nervensystems einschließlich Neuralgien auf [19]. Obwohl Myalgie, Myositis [20], Rhabdomyolyse [21] und Beeinträchtigungen des peripheren Nervensystems in Fallberichten beschrieben wurden, ist eine anhaltende Beeinträchtigung der Atemmuskelfunktion nach COVID-19, die die respiratorischen Symptome erklärt, nicht dokumentiert worden. Die Ergebnisse unserer Studie stimmen mit der Meta-Analyse von Torres-Castro et al. [5] überein, die nur leichte Veränderungen in den klassischen Lungenfunktionstests (statische und dynamische Volumina und Gasaustausch) zeigte, was das Ausmaß der Dyspnoe und die Verringerung der Belastbarkeit und Ausdauer nicht erklärte [5]. Die signifikante Beeinträchtigung der Atempumpe, die in unserer Studie festgestellt wurde, könnte eine mögliche Erklärung für das Ausmaß der Dyspnoe sein.

Beeinträchtigung der Atemmuskulatur kann durch Training der Atemmuskulatur verbessert werden

Kardiopulmonale Belastungstests bei 200 Patienten 3 Monate nach akuter COVID-19 zeigten, dass etwa die Hälfte der COVID-19-Überlebenden eine signifikant reduzierte Spitzen-Sauerstoffaufnahme (VO2peak) hatte [22, 23]. Bei fast einem Drittel (31/99) der Patienten mit reduzierter VO2peak war dies wahrscheinlich auf ein gewisses Maß an Muskelschwäche zurückzuführen, da die maximale Kraft der Streckung des dominanten Beins unabhängig mit der VO2peak assoziiert war. Abondonya [24] untersuchte die Wirkung von inspiratorischem Muskeltraining (IMT) in einer kontrollierten Pilotstudie über 2 Wochen bei 42 genesenen COVID-19-Patienten nach der Entwöhnung von der mechanischen Beatmung. Das IMT verbesserte die Lungenfunktion, die Dyspnoe, die funktionelle Leistungsfähigkeit, die Lebensqualität und das Behandlungsergebnis. Obwohl nicht Teil dieser Querschnittsanalyse, erhielten alle unsere Patienten mit beeinträchtigtem PImax nach der Erstvorstellung ein IMT und ihr Zustand verbesserte sich langfristig.

Atemmuskelfunktion kann bei Long COVID routinemäßig gemessen werden

Obwohl seit langem bekannt ist, dass Virusinfektionen die Kontraktilität der Atemmuskulatur beeinträchtigen können [25], wurde die Beurteilung der Atemmuskelfunktion anhand von P0,1 und PImax nicht empfohlen. Unsere Studie legt nahe, dass P0,1 und PImax den größten Teil der Dyspnoe nach COVID-19 erklären. Daher könnte eine routinemäßige Bewertung dieser Parameter hilfreich sein, wenn Patienten an Long COVID leiden. Obwohl der Schwäche der Atemmuskulatur viele Mechanismen zugrunde liegen können, wie z.B. immunthrombotische [26], neurologische [17, 18], muskuläre [20, 21], neuromuskuläre [17, 18], mitochondriale [27] oder humorale Prozesse [28], ist es sehr wichtig, die Ursache der Schwäche zu identifizieren und eine Trainingstherapie für die Atemmuskulatur zu beginnen.

Einschränkungen der Studie

Unsere Studie hat mehrere Einschränkungen: Es gab keine Kontrollgruppe von Patienten ohne COVID-19. Normale Werte für P0,1 und PImax beruhen jedoch auf einer großen Kohorte gesunder Probanden, der Korrektur bezüglich Alter, Geschlecht und Größe und der Möglichkeit, %-Sollwerte zu berechnen. Wir haben keine anderen Tests durchgeführt, von denen bekannt ist, dass sie mit der NYHA-Klasse korrespondieren, wie die VO2peak-Bestimmung oder der 6-Minuten-Gehtest. Daher basiert unsere Analyse nur auf der NYHA-Klasse. Allerdings wurden alle Bestimmungen der NYHA-Klassen von demselben erfahrenen Arzt durchgeführt, was die hohe Konsistenz der Ergebnisse erklärt. Aufgrund des retrospektiven Designs erlaubt die Studie keine tiefergehende Analyse anderer langfristiger Symptome, die häufig nach COVID-19 berichtet werden. Schließlich war die Stichprobengröße relativ klein, und die Patienten meldeten sich in Respirationskliniken. Dies könnte zu einer Verzerrung hin zu einer Selektion von Probanden mit Atemwegssymptomen bei Long COVID geführt haben.

Diese Studie zeigt, dass eine Beeinträchtigung der Atemmuskelfunktion bei Long COVID eine wichtige Ursache für respiratorische Symptome ist. Daher könnte es indiziert sein, Parameter der Atemmuskelkraft wie PImax und P0,1 routinemäßig bei Patienten mit Long COVID zu messen. Zur Bestätigung dieser Ergebnisse sind prospektive Studien gerechtfertigt.

Wir möchten uns bei allen Patienten bedanken, die an der Studie teilgenommen haben.

Diese Studie wurde in Übereinstimmung mit der Guten Klinischen Praxis (GCP) und der aktuellen Version der überarbeiteten Deklaration von Helsinki (WMA Declaration of Helsinki) durchgeführt. Dieser Prüfplan wurde von der Ethikkommission der Universität Heidelberg geprüft und genehmigt (interne Ethik-Nr. S-849/2021). Die Studie wurde im Deutschen Register für Klinische Studien (DRKS) unter der Studiennummer DRKS00027342 registriert. Nach Ansicht der Ethikkommission der Universität Heidelberg war es aufgrund des retrospektiven Charakters der Studie und des hohen wissenschaftlichen Interesses an Daten zu COVID im Zusammenhang mit der Pandemie nicht notwendig, explizite studienspezifische Einverständniserklärungen einzuholen.

Die Autoren haben keine Interessenskonflikte zu erklären.

Es gab keine Finanzierung.

Christian Nagel hatte vollen Zugang zu allen Daten der Studie und übernimmt die Verantwortung für die Integrität der Daten und die Genauigkeit der Datenanalyse. Christian Nagel und Gordana Uezgoer waren an der Datenerfassung beteiligt. Horst Olschewski, Stephan Sorichter, Gordana Uezgoer, Curt Diehm, Peter Huppert, Thomas Iber, Felix Herth, Satenik Harutyunova, Alberto Marra, Nicola Benjamin, Amina Sakić, Ekkehard Grünig und Benjamin Egenlauf waren an der Konzeption, der Literaturrecherche, der Verdichtung der Informationen und dem Entwurf des endgültigen Manuskripts beteiligt.

Alle Daten, die während dieser Studie erzeugt oder analysiert wurden, sind in diesem Artikel enthalten. Weitere Anfragen können an den Korrespondenzautor gerichtet werden.

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