Gastrointestinale Funktionsdiagnostik – Bedeutung für die Begutachtung

Trotz aller apparativen Möglichkeiten bleibt die Stuhlbetrachtung auch heute ein wichtiger Bestandteil und erster Schritt in der Differenzialdiagnostik. Mittels Bristol Stool Scale gelingt eine semiquantitative Einschätzung des Stuhlverhaltens. Neben den hierbei zu berücksichtigenden Parametern Konsistenz und Volumen sind auch die Färbung und Blutbeimengungen zum Stuhl von Relevanz. Voluminös-breiige, fettglänzende Stühle sind charakteristisch für Malassimilationssyndrome. Daneben sind acholisch helle und schwarze Verfärbungen (Teerstuhl, Melaena) von Bedeutung. Blutbeimengungen weisen auf eine inflammatorische Genese hin, wobei auch neoplastische Veränderungen in Betracht gezogen werden müssen. Bei interenterischen Fisteln können auch unverdaute Speisen wieder ausgeschieden werden.

Die Messung des über 24 h gesammelten Stuhls ist eine einfache und kostengünstige Methode zur Objektivierung von Malassimilationsstörungen. Als pathologisch gilt ein mehrfach gemessenes Stuhlgewicht von mehr als 250 g/Tag. Mehrfach normales Stuhlgewicht bei normaler Nahrungszufuhr spricht gegen ein Malassimilationssyndrom.

Die quantitative Stuhlfettbestimmung bedingt einen hohen apparativen und personellen Aufwand und ist ohne praktische Bedeutung. Eine Ausscheidung von mehr als 15 g Fett pro Tag gilt jedoch als pathologisch.

Über den enteralen Verlust an α₁-Antitrypsin in den Stuhl kann das Ausmaß einer exsudativ-inflammatorischen Enteropathie abgeschätzt werden. Als besonders aussagekräftig hat sich die Bestimmung der Clearance erwiesen, wobei neben der Konzentration an α₁-Antitrypsin im Stuhl auch diejenige des Serums eingeht. Das Calprotectin ist ein Protein aus den neutrophilen Granulozyten, das bei nahezu allen organischen Erkrankungen des Gastrointestinaltrakts im Stuhl erhöht zu messen ist und daher zur Differenzialdiagnostik zwischen inflammatorischen und nichtinflammatorischen Erkrankungen des unteren Gastrointestinaltrakts verwendet wird. Anhand der Konzentration kann auch eine Verlaufsbeurteilung bei chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen erfolgen, wodurch prognostische Abschätzungen und therapeutische Entscheidungen begründet werden können.

Bei Vorliegen einer chronischen, d. h. seit mindestens 4 Wochen bestehender Diarrhö kann durch 72-stündiges Fasten zwischen osmotischer, malabsorptiver Genese einerseits und sekretorischer, inflammatorisch-exsudativer oder hypermotiler Genese andererseits differenziert werden (Tab. 2). Auch bei Vorliegen einer Nahrungsmittelallergie darf mit dem Sistieren der Durchfälle gerechnet werden, obschon es sich pathophysiologisch um eine inflammatorische Erkrankung handelt.

Die mikrobielle Flora des Gastrointestinaltrakts bildet zahlreiche flüchtige Metabolite, die über die intestinale Mukosa in die Kapillaren gelangen und über die Lungen abgeatmet werden. Hierzu gehören neben kurzkettigen Fettsäuren auch Wasserstoff (H₂) und Methan (CH₄). Beide Gase werden im menschlichen Metabolismus nicht generiert und sind somit Folge bakterieller Vergärung eines Substrates. Das Ausmaß und der Zeitpunkt der H₂- und CH₄-Bildung hängen dabei unter anderem von der Zusammensetzung und der Menge der zugeführten Substrate sowie dem Standort der stoffwechselaktiven Flora ab. Die Messung der H₂- und CH₄-Konzentration erfolgt in der Ausatemluft zu verschiedenen Zeitpunkten durch hochselektive elektrochemische Zellen. Ein Anstieg über 20 ppm H₂ gilt als pathologisch. Ein geringer Teil der Menschen beherbergen jedoch keine H₂-bildende bakterielle Flora (Non-Hydrogen-Producer) und sind diesem Testprinzip daher nicht zugängig. Der Grenzwert für CH₄ ist bislang nicht klar definiert, liegt jedoch deutlich niedriger bei etwa 8–10 ppm.

Laktulose wird im Gastrointestinaltrakt des Menschen nicht metabolisiert und gelangt somit vollständig in das Kolon. Da erst hier H₂-(CH₄-)bildende Mikroorganismen erwartet werden, steigt die Gasexhalation mit Übertritt in das Kolon an. Bei frühzeitigem Anstieg kann zwischen einer bakteriellen Übersiedlung des Dünndarms oder schnellen orozökalen Transitzeit nicht unterschieden werden. Ein fehlender Anstieg der H₂-Exhalation deckt Non-Hydrogen-Producer auf; die Fähigkeit der H₂-Bildung kann jedoch substratspezifisch variieren.

Der H₂-/CH₄-Atemtest mit Glukose prüft das Vorliegen einer bakteriellen Übersiedlung des Dünndarms. Bei pathologischem Laktulose-H₂-(CH₄-)Atemtest durchgeführt werden. Der proximale Dünndarm ist als gering kolonisiert anzusehen, es kann jedoch bei prädisponierenden Faktoren zu einer bakteriellen Überwucherung kommen. Hierbei sind vor allem postoperative Zustände nach Traumata, wie sie im Rahmen berufsgenossenschaftlich versicherter Tätigkeiten vorkommen – etwa Adhäsionen, Strikturen und Stenosen, aber auch Fisteln oder Motilitätsstörungen – zu nennen. Auch die säuresuppressive Therapie und Hypothyreose bzw. L-Thyroxinsubstitution werden als Risikofaktoren diskutiert.

Der H₂-(CH₄-)Atemtest mit Laktose testet das Vorliegen einer Laktoseintoleranz. Eine primäre Laktoseintoleranz betrifft etwa 10 % der kaukasischen Rasse und ist als Berufskrankheit nicht anzuerkennen. Eine sekundäre Laktoseintoleranz kann im Rahmen einer Sprue oder nach ausgedehnten Dünndarmresektionen auftreten.

Eine mittels ¹³C oder ¹⁴C markierte Substanz wird oral oder intravenös appliziert. Durch eine substanzspezifische Metabolisierung entsteht unter anderem ¹³CO₂ bzw. ¹⁴CO₂. Das abgeatmete CO₂ kann durch Massenspektrometrie oder nichtdispersive Infrarotspektroskopie in die verschiedenen Isotope aufgeschlüsselt werden. Während das ¹³C ein stabiles und somit unproblematisch zu behandelndes Isotop ist, ist mit dem Einsatz von ¹⁴C-markierten Substanzen eine geringe Strahlenbelastung verbunden, was die klinische Anwendung eingrenzt. Eine ganze Reihe verschiedener Testsubstanzen stehen kommerziell für verschiedene Funktionstests zur Verfügung (Tab. 3).

Die D-Xylose wird als Pentose über das Hexosecarriersystem träge resorbiert und nicht weiter metabolisiert. Die Konzentration im Serum oder im Sammelurin lässt daher Rückschlüsse auf die Resorptionskapazität insbesondere des proximalen Dünndarms zu.

Gallensäuren werden wie Vitamin B₁₂ nur im terminalen Ileum resorbiert. Bei entzündlichen Veränderungen in diesem Bereich (z. B. bei Morbus Crohn) oder nach operativer Entfernung kann es zur verminderten Reabsorption der Gallensäuren kommen. Im Rahmen des vermehrten Verlustes treten zum Teil erhebliche Durchfälle und u. U. auch Steatorrhoe auf. Der 23-⁷⁵Selen-25-Homotaurocholsäure-Test ist eine nuklearmedizinische Methode zur Evaluation des enterohepatischen Kreislaufs der Gallensäuren. Nach oraler Gabe der 23-⁷⁵Selen-25-Homotaurocholsäure kann die Aktivität des Substrats zeitabhängig mittels unkollimierter Gammakamera gemessen und so das Ausmaß des Gallensäureverlusts quantifiziert werden. Dazu können Messungen über 7 Tage notwendig werden.

Die szintigrafische Untersuchung der Magenentleerung gilt als Referenzmethode zur Bestimmung der Magenentleerungszeit. Es wird eine mit einem radioaktiv markierten Tracer versehene Testmahlzeit eingenommen. Durch Bestimmung der Halbwertszeit und der Lag-Phase, die durch Anpassung des zeitlichen Verlaufs der Restaktivität an eine Power-Exponentialfunktion durch nichtlineare Regression berechnet werden kann, wird die Kinetik der Magenentleerung beschrieben. Als sehr gute alternative Methoden ohne Strahlenbelastung stehen ¹³C-basierte Atemteste und die sonografische Antrumplanimetrie zur Verfügung.

Der Hinton-Test dient der Objektivierung und Differenzierung einer Obstipation. Es werden über 6 Tage hinweg 10 oder 20 röntgendichte, in einer Kapsel verpackten Pellets eingenommen. Am 7. Tag wird eine Röntgenübersichtsaufnahme angefertigt. Durch die Anzahl und die Verteilung der Pellets gelingen die Bestimmung der Transitzeit und die Einteilung in Beckenauslassstörung und langsamen Transit.

Im Rahmen der Begutachtung dienen manometrische Methoden am ehesten noch der Evaluation nach Traumata und operativen Interventionen im Rahmen von berufsgenossenschaftlich versicherten Tätigkeiten.

Die pH-Metrie kann pathologischen Säurereflux, die Impedanzmessung jegliches Refluat in den Ösophagus evaluieren. Die Manometrie vermag Motilitätsstörungen des tubulären Ösophagus und den Druck des unteren Ösophagussphinkters darzustellen, die anorektale Manometrie kann insbesondere die Intaktheit des rektoanalen Inhibitionsreflexes und den Ruhe- und Kneifdruck des inneren wie äußeren Sphincter ani prüfen.

Die bildgebenden Verfahren dienen der Erkennung von Ursachen für Funktionseinschränkungen des Magen-Darm-Traktes und der Bauchspeicheldrüse.

Bei intestinal begründeten Malassimilationssyndromen ist die Gewinnung einer Gewebeprobe zumeist unabdingbar. Da sich nicht alle Erkrankungen im Duodenum und proximalen Jejunum oder terminalen Ileum manifestieren, kann die Biopsie tiefer gelegener Darmabschnitte notwendig werden. Dies ist seit Entwicklung der Enteroskopie sicher durchführbar. Durch histologische Beurteilung mit gegebenenfalls immunhistochemischen Zusatzuntersuchungen kann die Ätiologie einer intestinalen Erkrankung weiter eingegrenzt werden.

Störungen der endokrinen Funktion der Bauchspeicheldrüse äußern sich in der fehlerhaften Regulation des Blutzuckerhaushalts. Neben der regelmäßigen Bestimmung der Blutglukosekonzentration im Rahmen eines Tages- und Nachtprofils kommt dem oralen Glukosetoleranztest (oGTT) Bedeutung zu. Eine Aussage über das Verhalten der Blutglukosehomöostase in den vergangenen 3 Monaten kann über das HbA_1c erfolgen.

Eine exokrine Pankreasinsuffizienz führt durch Maldigestion zu Steatorrhoe und Gewichtsabnahme. Zur Eingrenzung dieser Funktionsstörung stehen eine Reihe direkter und indirekter Tests zur Verfügung, die sich sowohl in ihrer Komplexität als auch in der Sensitivität und Spezifität unterscheiden.

Hierbei handelt es sich um den sensibelsten Test zur Erfassung einer Pankreasinsuffizienz; er gilt daher als Referenzmethode. Nach intravenöser Gabe von Sekretin (oder in Abwandlung Caerulein, ein Analogon von Cholecystokinin) wird das von dem Pankreas sezernierte Sekret über eine spezielle Sonde aspiriert und auf seine Bestandteile hin untersucht. Aufgrund des hohen methodischen Aufwands ist dieses Verfahren jedoch kaum für das Begutachtungswesen geeignet.

Die Elastase und das Chymotrypsin sind in den Azinuszellen des Pankreas gebildete Enzyme. Die Aktivität im Stuhl spiegelt aufgrund der hohen Stabilität das Ausmaß einer exokrinen Pankreasinsuffizienz wider. Da Chymotrypsin ein wesentlicher Bestandteil von exogen zugeführten Enzympräparaten ist, kann die Aktivitätsbestimmung zur Überprüfung der Compliance herangezogen werden, während die Aktivität der Elastase durch entsprechende Zubereitungen nicht beeinflusst wird. Durch die Bestimmung des Chymotrypsins kann nur eine schwere Pankreasinsuffizienz zuverlässig detektiert werden, während die Elastase auch schon bei mittelgradigen Funktionsstörungen eine gute Sensitivität und Spezifität aufweisen; im flüssigen Stuhl sinkt die Spezifität jedoch deutlich ab, was immer wieder Anlass zu Fehlinterpretationen führt.

Die enzymatische Aktivität kann durch verschiedene ¹³C-basierte Testsubstanzen eingegrenzt werden. Von besonderer klinischer Bedeutung sind der ¹³C-Mixed-Triglycerid-Atemtest und der ¹³C-Stärketest.