Lexikon: Beatmung

 

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Beatmung dient der Unterstützung oder dem Ersatz unzureichender oder nicht vorhandener Atmung|Spontanatmung. Ihre lebenserhaltende Funktion ist zentraler Bestandteil von Notfallmedizin, und medizin. Es wird unterschieden zwischen der kontrollierten Beatmung und der assistierten Beatmung.

Der Begriff Beatmung wird in der professionellen Notfallmedizin verwendet, in der Erste Hilfe|Ersten Hilfe spricht man von der Atemspende. Maßnahmen der Erste Hilfe|Ersten Hilfe, die vom Ersthelfer (Laien) ausgeführt werden können und sollen sind Atemspende|dort beschrieben.

Klinische Anwendung

Beatmung wird dann angewandt, wenn die Spontanatmung ausfällt (Apnoe (Medizin)|Apnoe) oder insuffizient wird. Dies kann u.a. in , bei Vergiftungen, Kreislaufstillständen, neurologischen Erkrankungen oder Kopfverletzungen auftreten, außerdem bei Lähmung der Atemmuskulatur aufgrund von släsionen oder der Wirkung von Medikamenten. Eine Reihe von nerkrankungen oder Thoraxverletzungen, sowie krankheiten, Schock_(Medizin)|Schock und können ebenfalls eine Beatmung erforderlich machen.

Abhängig von der klinischen Situation kann die Beatmung über wenige Minuten aber auch über Monate hinweg fortgeführt werden. Während die Rückkehr zur Spontanatmung in der Routine-Anästhesie selten ein Problem darstellt, ist das Weaning eines Intensivpatienten nach längerer Beatmungsdauer ein schwieriger Prozess, der Tage oder Wochen in Anspruch nehmen kann.

Einige Patienten mit schweren Hirnschäden, Rückenmarksverletzungen oder neurologischen Erkrankungen erlangen die Fähigkeit zur Spontanatmung nicht zurück und bedürfen daher der andauernden Beatmung (Heimbeatmung).

Techniken

Über- und Unterdruck-Beatmung

Während der Austausch von und zwischen Blut und Alveole (Lunge)|Alveolen durch stattfindet und keine äußere Anstrengung erfordert, muss die Atemluft durch die aktiv dem Atmung|Gasaustausch zugeführt werden. Bei der Spontanatmung wird in der Pleurahöhle durch die Atemmuskulatur ein Unterdruck erzeugt. Der dabei entstehende Druckunterschied zwischen atmosphärischem Druck und intrathorakalem Druck erzeugt einen Luftstrom. Bei der Unterdruck-Beatmung mit Eiserne_Lunge|Eisernen Lungen wird genau dieser Mechanismus imitiert. Die eiserne Lunge erzeugt einen Unterdruck in einer Kammer, die den Körper umschließt und am Hals abgedichtet wird.

Alle anderen Techniken der Beatmung sind Überdruck-Beatmungen, d.h. Luft wird durch externen Überdruck in die Lungen gepresst.

Mund-zu-Mund- und Beutelbeatmung

Image:Insulfation2.jpg|thumb|left|Mund zu Mund Beatmung Die einfachste Form der Beatmung ist die Mund-zu-Mund- oder Mund-zu-Nase-Beatmung, die in der Herz-Lungen-Wiederbelebung|Laienreanimation angewandt wird. Diese Technik ist jedoch begrenzt, da mit ihr keine mit Sauerstoff angereicherte Luft gegeben werden kann: Nur 16 Prozent Sauerstoffanteil können so erreicht werden; im Vergleich dazu hat Raumluft 21 Prozent Sauerstoff, Beatmungsgeräte können bis zu 100 Prozent Sauerstoff verabreichen. Durch den direkten Kontakt mit Körperflüssigkeiten besteht bei der Mund-zu-... Beatmung außerdem das Risiko der Krankheitsübertragung. Wenn möglich sollte daher mechanischen Hilfsmitteln wie z.B. einem Beatmungsbeutel der Vorzug gegeben werden.

Ein Beatmungsbeutel besteht aus einer Gesichtsmaske, die über Mund und Nase des Patienten gestülpt wird, um einen dichten Abschluss zu erreichen; einem elastischen, kompressiblen Beutel und einem Ventil, welches den Luftstrom lenkt. Eine Sauerstoffquelle kann an ein Reservoir am Beutel angeschlossen werden, um eine höhere Sauerstoffkonzentration zu erreichen. Diese einfache Technik kann ausreichen, einen ateminsuffizienten oder Apnoe (Medizin)|apnoeischen Patienten über Stunden zu beatmen.

Mechanische Ventilatoren / Beatmungsgeräte

In der Anästhesie und Intensivmedizin werden routinemässig Beatmungsgeräte benutzt. Diese Ventilatoren ermöglichen eine Vielzahl unterschiedlicher Beatmungsmodi, die von der assistierten Spontanatmung (Beatmung_ASB|ASB) zur vollständig kontrollierten Beatmung reichen. Moderne Ventilatoren erlauben eine kontinuierliche Adaption der Invasivität entsprechend dem Zustand des Patienten.

Bei beatmeten Patienten besteht eine Neigung zum Kollaps von Alveolen (bildung). Durch Nutzung eines PEEP (Positiv-endexpiratorischen Druckes) versucht man, die Lunge am Ende eines Atemzyklus offenzuhalten. Darüberhinaus kommt PEEP bei Krankheitsbildern wie z.B. Pneumonie, und Lungenödem zum Einsatz.

Sichern der Atemwege

Mechanische Beatmung kann nur dann erfolgreich und sicher erfolgen, wenn die Atemwege des Patienten offengehalten werden, d.h. wenn die Luft ungehindert in die und aus den Lungen strömen kann. Außerdem müssen Leckagen vermieden werden, damit Luftstrom und Druckverhältnisse den eingestellten Werten entsprechen.

Ein weiteres Risiko ist die Aspirationspneumonie. Bei der Aspiration gelangt Mageninhalt über die (Ösophagus) und in die Lungen. Durch die schiere Menge oder auch durch den Säuregehalt des Mageninhalts kann es zu schweren Beeinträchtigungen der Lungenfunktion kommen. Maßnahmen zur Vermeidung der Aspiration hängen von der Situation des individuellen Patienten ab - den wirksamsten Schutz bietet allerdings die Intubation|endotracheale Intubation.

Eine ganze Reihe von Maßnahmen und Geräten bieten Schutz gegen den Kollaps der Atemwege, Luftleckagen und Aspiration:

  • Gesichtsmaske - Bei der CPR und der Anästhesie kleiner Eingriffe ist eine Gesichtsmaske oftmals ausreichend um Luftleckagen zu verhindern. Die Atemwege des bewusstlosen Patienten werden entweder durch Manipulation des Unterkiefers oder durch Anwendung von nasopharyngealen oder oropharyngealen Tuben offengehalten. Diese garantieren einen Luftstrom durch Nase bzw. Mund zum Rachen|Pharynx. Eine Gesichtsmaske bietet allerdings keinerlei Schutz vor Aspiration.Gesichtsmasken werden darüberhinaus auch bei wachen Patienten zur "non-invasiven" Beatmung benutzt. Ziel der non-invasiven Beatmung ist ein Minimum an Unwohlsein des Patienten sowie an beatmungsinduzierten Komplikationen. Die NIV kommt oft bei kardialen oder pulmonalen Erkrankungen zum Einsatz.
  • Larynxmasken - Die Larynxmaske (LMA) besteht aus einem Tubus mit aufblasbarem Cuff, welcher in den Pharynx eingeführt wird. Sie verursacht weniger Schmerzen und Husten als ein Endotrachealtubus; allerdings ist ihr Aspirationsschutz dem Endotrachealtubus unterlegen, daher erfordert der Einsatz der LMA eine sorgfältige Auswahl und Beobachtung der in Frage kommenden Patienten. Die Larynxmaske wird in der Anästhesie und manchmal in der Notfallmedizin eingesetzt.
  • Kombitubus - Beim Combi-Tubus handelt es sich um einen Doppellumen-Tubus, der blind vorgeschoben werden kann und so entweder (meistens) im Oesophagus oder in der Trachea zu liegen kommt. Nach Plazierung des Combi-Tubus werden der obere Cuff (im Oropharynx) und der Cuff am unteren Ende des Tubus geblockt. Da die Tubus-Spitze meist im Oesophagus liegt, wird zunächst probeweise über den oesophagealen Schenkel beatmet. Hierbei strömt die Luft über kleine Öffnungen zwischen proximalem und distalem Cuff in die Lunge. Wenn bei der Auskultation jedoch nicht über der Lunge sondern über dem Epigastrium ein Atemgeräusch festgestellt wird, so muss über den trachealen Schenkel wie bei einem gewöhnlichen Tubus beatmet werden, der obere Cuff kann in diesem Fall wieder entblockt werden. Der Combi-Tubus wird v.a. im Notfall bei Intubationsunmöglichkeit eingesetzt, da er für den Routineeinsatz zu teuer ist.
  • Intubation|Endotracheale Intubation oder ugs. "Intubation" wird oft angewandt bei einer Beatmungsdauer von Stunden bis zu Wochen (Anm.: aber eher Tagen!). Ein Tubus wird durch entweder die Nase (nasotracheale Intubation) oder den Mund (orotracheale Intubation) eingeführt und in die vorgeschoben. In den meisten Fällen kommen Tuben mit aufblasbarem Cuff zum Leckage- und Aspirationsschutz zum Einsatz. Endotrachealtuben verursachen unweigerlich Schmerzen und Hustenreiz. Sofern ein Patient also nicht bewusstlos oder aus anderen Gründen anästhesiert ist, werden zur besseren Toleranz des Tubus Medikamente gegeben (z.B. Sedierung|Sedativa, e, selten ).
  • Tracheotomie - Wenn klar wird, dass eine Beatmung über einen längeren Zeitraum erforderlich ist, sollte der Tracheotomie als bester Methode der Vorzug gegeben werden. Eine Tracheotomie ist ein chirurgisch angelegter Zugang zur . Trachealkanülen werden gut toleriert, oftmals auch ohne Gabe von Sedativa.
(Anm.: Die Terminologie für diese Prozedur ist u.U. verwirrend. Als "Tracheotomie" wird oft der chirurgische Eingriff bezeichnet, als "Tracheostomie die minimalinvasive Variante dieses Eingriffs (Dilatationstracheostomie), während das "Tracheostoma" das Ergebnis der Operation ist.)

Beatmungsinduzierte Lungenschäden und lungenprotektive Beatmung

Im Allgemeinen wird die Prognose des Beatmungspatienten von der zugrundeliegenden Erkankungen und deren Antwort auf die Therapie bestimmt. Aber auch die Beatmung selbst kann ernsthafte Probleme verursachen, die ihrerseits den Aufenthalt auf einer Intensivstation verlängern und manchmal zu bleibenden Schäden oder gar zum Tod führen können. Daher ist es wünschenswert, die Beatmungsdauer so kurz wie möglich zu halten.

Infektion|Infektiöse Komplikationen, hier besonders Pneumonien, treten bei einer Vielzahl von Patienten, die länger als einige Tage beatmet bleiben, auf. Die endotracheale Intubation unterläuft die natürlichen Abwehrmechanismen gegen Lungeninfektionen, insbesondere den Prozess der "mukozilliären Clearance (Medizin)|Clearance". Dieser kontinuierliche Transport von Sekreten aus den Lungen in die oberen Bronchien|Luftwege dient der Abfuhr von und Fremkörpern. Die intubationsbedingte Ausschaltung dieses Mechanismus gilt als Hauptfaktor bei der Entstehung von Pneumonien.

Es gibt Hinweise darauf, dass in höheren Konzentrationen (>40%) auf Dauer selbst zu Schäden am Lungengewebe beatmeter Patienten führen kann. Daher empfiehlt es sich, die niedrigste angemessene Sauerstoff-Konzentration einzustellen. Allerdings kann bei Patienten mit schweren Störungen des pulmonalen Gasaustausches eine hohe Sauerstoffkonzentration überlebensnotwendig sein.

Die meisten Beatmungsformen gründen auf der Anwendung von Überdruck auf die Lungen. Das Gewebe erkrankter Lungen kann durch die dabei entstehende mechanische Belastung (Überdehnung, Scherkräfte, hohe Spitzendrücke) sowie durch entzündliche Prozesse zusätzlich geschädigt werden. Die dadurch verursachte Verschlechterung des pulmonalen Gasaustauschs erfordert dann wiederum eine noch aggresivere Beatmung.

"Lungenprotektive Beatmung" ist ein Sammelbegriff für Strategien zur Minimierung der beatmungsinduzierten Lungenschäden. Viele von ihnen basieren auf Ventilatoreinstellungen zur Vermeidung der Überdehnung der Lungen.

Nomenklatur der maschinellen Beatmung und Atmungsunterstützung

  • Assistierte Spontanbeatmung|ASV = ASB = Assisted Spontaneous Ventilation -- unterstützte Spontanatmung
  • APRV_Beatmung|APRV Airway Pressure Release Ventilation
  • CPAP_Beatmung|CPAP Continuous Positive Airway Pressure -- kontinuierlicher positiver Atemwegsdruck
  • BIPAP-Beatmung|BIPAP Biphasic Positive Airway Pressure
  • CPPV_Beatmung|CPPV Continious Positive Pressure Ventilation -- kontinuierliche Überdruckbeatmung
  • EPAP_Beatmung|EPAP Expiratory Positive Airway Pressure -- positiver expiratorischer Atemwegsdruck
  • HFPPV_Beatmung|HFPPV High Frequency Positive Pressure Ventilation -- Hochfrequenzüberdruckbeatmung
  • HFV_Beatmung|HFV High Frequency Ventilation -- Hochfrequenzbeatmung
  • ILV_Beatmung|ILV Independent Lung Ventilation -- seitengetrennte Überdruckbeatmung
  • IPPV_Beatmung|IPPV Intermittend Positive Pressure Ventilation -- intermittierende Überdruckbeatmung
  • IRV_Beatmung|IRV Inversed Ratio Ventilation -- Beatmung mit umgekehrten Atemphasen/Zeit-Verhältnis
  • LFPPV_Beatmung|LFPPV Low Frequency Positive Pressure Ventilation -- Niedrigfrequenzüberdruckbeatmung
  • MMV_Beatmung|MMV Mandatory Minute Volume -- (vorgegebenes) maschinelles Minutenvolumen
  • PEEP Positive Endexpiratory Pressure -- positiver endexpiratorischer Druck
  • PNPV_Beatmung|PNPV Positive Negative Pressure Ventilation -- Wechseldruckbeatmung
  • (S)IMV_Beatmung|(S)IMV (Synchronized) Intermittent Mandatory Ventilation -- (synchronisierte) intermittierende maschinelle Beatmung
  • ZAP_Beatmung|ZAP Zero Airway Pressure -- Spontanatmung unter Atmosphärendruck
  • PPS_Beatmung|PPS Proportional Pressure Support -- proportionale druckunterstützte Beatmung
  • Assistierte Spontanbeatmung|ASB Assisted Spontaneous Breathing -- unterstützte Spontanatmung

Beatmungsparameter

Die Einstellung der Beatmungsparameter erfolgt ausgehend von Größe, Gewicht und klinischem Zustand des Patienten und wird anhand von Klinik, Vitalfunktion|Vitalzeichen und Blutgasanalysen validiert.

(Fortsetzung folgt)

Adjuvante Maßnahmen

  • Lagerungsdrainagen
  • Bauchlagerung
  • ECMO|Extrakorporale Membranoxygenation
  • pECLA - Pumpenlose extrakorporale Membranoxygenation
  • Liquid Ventilation

Geschichte

Frühe Beschreibungen verschiedener Maßnahmen zur künstlichen Beatmung finden sich bei Hippokrates, Avicenna und Paracelsus. Aus dem 1. Jahrhundert v.Chr. berichten römische Ärzte sogar von einer Tracheotomie. 1763 wandte Smellie ein flexibles Metallröhrchen zur Intubation der Trachea an, Fothergill nahm einen Blasebalg zu Hilfe. 1876 wurde die erste Eiserne Lunge gebaut, die bis weit ins 20. Jahrhundert hinein von großer Bedeutung sein sollte. Um die Jahrhundertwende entstand die ie und bereitete den Weg für die heute übliche endotracheale Intubation. Um die Mitte des 20. Jahrhunderts entstanden die ersten maschinellen Respiratoren der Firmen Engström, Dräger, Bennet usw.

Siehe auch

- Herz-Lungen-Wiederbelebung|Kardiopulmonale Reanimation - Intensivstation

Literatur

  • Larsen, R., Ziegenfuß, T.: Beatmung - Grundlagen und Praxis Springer, Heidelberg (1999)ISBN 3540654364
  • Oczenski, W., Andel, H., Werba, A.: Atmen - Atemhilfen Thieme, Stuttgart (2003) ISBN 3131376961
  • Müller, E.: Beatmung Thieme, Stuttgart (2000) ISBN 3131102411
  • Becker, H., Schönhofer, B., Burchardi, H.: Nicht-invasive Beatmung Thieme, Stuttgart (2002) ISBN 3131378514

Weblinks


fr:ventilation artificielle en:Mechanical_ventilation it:Respirazione artificiale

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