Beatmung für Einsteiger

Die Atmung hat die Aufgabe, Sauerstoff aufzunehmen und Kohlendioxid abzugeben.

Die Atemwege unterteilen sich in die oberen und unteren Atemwege. Die oberen Atemwege haben die Aufgabe, die eingeatmete Luft zu erwärmen, anzufeuchten und von den groben Schmutzpartikeln zu befreien. Die unteren Atemwege leiten die Luft weiter bis hin zu den Lungenbläschen, den Alveolen. Durch das mukoziliäre Transportsystem können sich die Atemwege selbst reinigen.

Die Lunge unterteilt sich in die beiden Lungenflügel, die Lungenlappen und die Lungensegmente. Der Bronchialbaum verzweigt sich bis zu 23-mal. Ab der 17. Aufzweigung befinden sich die Alveolen, in denen der Gasaustausch stattfindet. Der Gasaustausch an den Alveolen wird äußere Atmung genannt.

Die Herausforderung der künstlichen Beatmung besteht darin, die Luft zu klimatisieren und gleichmäßig in alle Lungenbereiche zu transportieren, wie es auch bei der normalen Spontanatmung des Menschen geschieht.

Die Beatmungspflichtigkeit eines Patienten ergibt sich durch die respiratorische Insuffizienz (Atemschwäche) und bedeutet, dass die Menschen die Fähigkeit verloren haben, selbstständig und zuverlässig zu atmen.

Sie unterscheidet sich durch das Versagen der Atempumpe, also dem ventilatorischen Versagen mit dem Leitsymptom Hyperkapnie und dem Versagen des pulmonalen Gasaustausches, von dem pulmonalen Versagen mit dem Leitsymptom Hypoxie.

Aus der respiratorischen Insuffizienz ergeben sich die Beatmungsindikationen. Das ventilatorische Versagen wird mit der Beatmung behandelt, das pulmonale mit einer O₂-Therapie. Intensivpatienten weisen meistens beide Formen auf, sodass eine kombinierte Beatmungs- und O₂-Therapie erfolgt.

Aus den Indikationen für die künstliche Beatmung lassen sich die Beatmungsziele formulieren: Diese soll die Ventilation und Oxygenierung sicherstellen und bei Bedarf eine Erholung der überlasteten Atemmuskulatur bewirken.

Die Intubation ist der Beginn der umfassenden Betreuung von beatmeten Patienten. Der Beurteilung der Intubationsfähigkeit kommt dabei eine erste Rolle zu, denn sie lässt erschwerte Intubationen erkennen.

Vorbereitung, Durchführung der Intubation und das Erkennen von Intubationsrisiken gehören zum täglichen Handwerk, das beherrscht werden muss. Es wird dem Problem einer komplizierten Intubation vorgebeugt und wertvolle Zeit für den Patienten gewonnen.

Das Ziel der invasiven Beatmung mit Tubus ist die Sicherung der Atemwege mit Verabreichung der Beatmungsluft.

Am Ende soll der Patient extubiert werden. Eine gesicherte Extubation kann stattfinden, wenn der Patient stabil ist, einen Hustenreiz hat und ausreichend oxygeniert ist. Dennoch treten hierbei Risiken auf, die erkannt werden müssen und eine gute Vorbereitung erfordern.

Der Luftröhrenschnitt, die Tracheotomie, ist ein etabliertes Verfahren, um einen gesicherten Atemwegszugang bei einem Patienten zu erhalten. Ist zu erwarten, dass ein Patient länger als 10–14 Tage künstlich beatmet werden muss, so wird i. d. R. eine Entscheidung zur Tracheotomie fallen. Auf Intensivstationen werden die Patienten meistens mit einem Dilatationstracheostoma versorgt. Sie ist auf einer Intensivstation durchführbar und es bildet sich rasch, meist ohne größere Komplikationen für den Patienten, zurück. Ein erneuter operativer Eingriff ist nicht nötig.

Trachealkanülen unterscheiden sich durch Kanülen ohne Cuff und Kanülen mit Cuff. Erstere eignen sich zum sicheren Offenhalten eines Tracheostomas. Patienten können den Wechsel der Kanüle auch selbst durchführen. Letztere sind angezeigt bei der Beatmung. Der Cuff sichert die zuverlässige Verabreichung der Beatmungsluft.

Bevor eine Trachealkanüle entfernt wird, muss der Patient klinisch stabil sein und darf keine Obstruktion der Atemwege vorliegen. Ein Platzhalter kann ein vorübergehend eingesetzt werden, denn es hält das Tracheostoma zunächst offen.

Neben der orotrachealen Intubation und der Tracheotomie stellt die NIV, die nichtinvasive Beatmung, einen weiteren Beatmungszugang dar. Die nichtinvasive Beatmung findet in der Intensivmedizin immer mehr Einzug, die Bedeutung ist in den vergangenen Jahren stets gestiegen.

Die NIV bietet dem Patienten viele Vorteile, so die Vermeidung einer tubusassoziierten Pneumonie, verkürzte Beatmungsdauer und Intensivaufenthalt.

Das bedeutet auch vermehrte Anforderungen an das Intensivpersonal, bezüglich der Kenntnis, wann die NIV sinnvoll eingesetzt werden kann. Grenzen und Kontraindikationen müssen erkannt werden und wann die NIV nicht mehr zum Vorteil des Patienten eingesetzt werden kann.

Des Weiteren soll das Intensivpersonal vertraut sein im Umgang mit den verschiedenen Beatmungsformen und Beatmungsmasken. Die Patienten müssen eng betreut und überwacht werden.

Die nasale High-Flow-Sauerstofftherapie ist eine alternative Atemtherapieform zur konventionellen O₂-Therapie über eine Nasenbrille oder Nasenmaske bis 15 l/min O₂-Gabe oder der nichtinvasiven Beatmung (NIV). Sie findet sowohl im klinischen als auch im Home-Care-Bereich eine zunehmende Anwendung.

Mit der nasalen High-Flow-O₂-Therapie kann die Luft mit einer sehr hohen Geschwindigkeit, einem sehr hohen Flow, verabreicht werden. Bis zu 60 l/min sind möglich. Ebenso kann die Luft mit Sauerstoff bis zu 100 % angereichert werden. Das Luft-Gas-Gemisch wird über eine dafür vorgesehene Nasenkanüle oder Maske im Erwachsenen- und Kinderbereich verabreicht.

Beatmungsgeräte habe die Aufgabe, Luft in die Lunge des Patienten hinein zu befördern. Um ein generelles Verständnis für die Funktion von Beatmungsgeräten zu erlangen, ist es vorteilhaft, diese anhand von einigen Modellen zu betrachten. Ein nachvollziehbares Modell ist eine Kolbenpumpe. Ein bekanntes Modell ist der Ambubeutel, mit dem jeder Intensivmitarbeiter vertraut ist.

Damit können Atemzugvolumen, das Prinzip Überdruckbeatmung, Luftflussgeschwindigkeit, Atemfrequenz und PEEP plausibel gemacht werden.

Eine Beschreibung von Intensiv- und turbinengesteuerten Respiratoren veranschaulicht den Unterschied beider Gerätearten.

Spontanatmung zu erreichen bleibt ein Ziel bei künstlich beatmeten Patienten. Es wird das Atemmuster eines normal atmenden Menschen anhand eines Druck-Zeit-Diagramms erläutert.

Bei der Inspiration erzeugt die Atemmuskulatur einen kleinen Unterdruck, so dass Luft in die Lungen einfließen kann. Im Prinzip wird Luft bei der Einatmung eingesaugt. Bei der Ausatmung erschlafft die Atemmuskulatur, innerhalb der Lungen entsteht ein kleiner Überdruck, so dass die Luft aus den Lungen herausströmen kann.

Künstliche Beatmung ist eine Überdruckbeatmung. Während bei der Spontanatmung der Luftdruck in der Einatmung negativ ist, so ist er bei der künstlichen Beatmung immer positiv. Luft wird mit einem hohen Überdruck in die Lunge des Patienten gepresst. Auch während der Exspiration wird der Druck im hoch positiven Bereich gehalten.

Die Beatmungsformen können danach unterteilt werden, ob die Atemarbeit des Patienten vollständig übernommen wird oder nicht. Man spricht von mandatorischer oder kontrollierter Beatmung, wenn die Atemarbeit des Patienten vollständig vom Respirator übernommen wird. Kann der Patient noch einen Teil der Atemarbeit leisten, dann spricht man von assistierter oder augmentierter Beatmung/Atemhilfe.

Beatmungsformen werden nach den Kontrollmechanismen unterschieden. Druckkontrollierte Beatmung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Beatmungs- bzw. Luftdrücke vom Anwender festgelegt werden. Volumenkontrollierte Beatmung beschreibt die Verabreichung eines festgelegten Atemzugvolumens.

Beatmungsformen werden nach den Steuerungsarten unterteilt. Steuerungsarten definieren, wann sowohl die Einatemphase als auch die Ausatemphase beginnen und enden. Dabei kann sie einerseits vom Beatmungsgerät zeitlich gesteuert werden. Andererseits kann der Patient es auslösen, triggern.

Die druckkontrollierte Beatmung ist eine Form der kontrollierten Beatmung. Die Atemarbeit wird vom Respirator übernommen. Ausgehend von einem PEEP, das gesichert die Atemwege und Alveolen offen halten soll, beginnt die Inspiration. Es wird so viel Luft geliefert, bis ein vorbestimmter Luftdruck P_insp aufgebaut ist. Dieser wird so hoch eingestellt, dass eine ausreichende Belüftung hergestellt ist.

Die Geschwindigkeit, mit der die Luft geliefert wird, hängt von der Flankensteilheit bzw. der Einstellung der Rampe ab.

Ist der vorbestimmte Luftdruck in den Atemwegen erreicht, wird dieses Luftdruckniveau für die gesamte Dauer der Inspiration aufrechterhalten. Die Dauer der Inspiration richtet sich nach den Einstellwerten des T_insp oder des I:E-Verhältnisses.

Ist die Inspirationszeit abgelaufen, wird die verabreichte Luft über das Exspirationsventil wieder auf das PEEP-Niveau gesenkt. Die Exspirationsphase beginnt und seine Dauer richtet sich nach der errechneten Zeit des I:E-Verhältnisses. Dann beginnt ein neuer Beatmungszyklus.

Die volumenkontrollierte Beatmung ist eine Form der kontrollierten Beatmung. Es wird ein gezieltes Tidalvolumen eingestellt und dem Patienten verabreicht. Der eingestellte Flow bestimmt die Geschwindigkeit, mit der die Luft verabreicht wird. Der Atemzyklus richtet sich nach den Einstellungen der Beatmungsfrequenz und des Atemzeitverhältnisses.

Eine volumenkontrollierte Beatmung erscheint als die klassische Form der Beatmung. Sie hat den Vorteil, dass für die Patienten in einer Akutphase eine sichere und zuverlässige Belüftung gewährleistet wird.

Als Nachteil erscheinen unbekannt hohe Beatmungsdrücke, Pendelluft, Scherkräfte und Emphysembildung.

Der Vorteil einer volumenkontrollierten Beatmung ist das Verabreichen eines vorbestimmten Atemzugvolumens für eine gesicherte Beatmung. Nachteilig sind jedoch unbekannt hohe Beatmungsdrücke, Scherkräfte und Pendelvolumen.

Der Vorteil einer druckkontrollierten Beatmung ist die Begrenzung der Beatmungsdrücke auf ein vorher festgelegtes Niveau. Nachteilig ist, dass dadurch unterschiedlich hohe Atemzugvolumina entstehen können.

Beide Vorteile können als druckregulierte-volumenkontrollierte Beatmungsform miteinander kombiniert werden. Es wird ein Atemzugvolumen eingestellt und der Respirator kann errechnen, wie hoch er selbstständig den Beatmungsdruck regulieren muss, damit das vorbestimmte Atemzugvolumen gesichert verabreicht werden kann.

Dabei kann die Höhe des Inspirationsdruckes von Atemzyklus zu Atemzyklus variieren. Der Respirator wird den Inspirationsdruck automatisch, selbstständig herunter- oder hochregulieren. Diese selbstständige Regulation des Beatmungsdruckes erfolgt in kleinen Schritten von 2–3 mbar und vermeidet damit unbeabsichtigt hohe Drücke.

Die druckunterstützende Beatmung soll den Patienten bei der Eigenatmung unterstützen. Die Unterstützung geschieht durch die gleichzeitige Verabreichung eines Luftdruckes mit der spontanen Einatmung des Patienten. Der Patient bestimmt, wie oft und wie tief er atmet.

Der Respirator muss die Einatembemühungen des Patienten erkennen, dazu dient der Inspirationstrigger. Ebenso muss die Ausatmung erkannt werden, dazu dient ein Exspirationstrigger.

Die Auswahl der patientenangepassten Druckunterstützung und der Druckanstiegszeit sind wesentlich für den Patienten, denn sonst erschöpft er rasch.

Weitere Unterstützungsmaßnahmen sind die Tubuskompensation, die den Atemwegswiderstand des Tubus ausgleicht und eine Apnoeventilation, falls ein Patient gar nicht mehr selbst atmen kann. Eine intelligente Apnoebeatmung ist der ST-Modus.

Die Begriffe ASB und CPAP werden oft synonym verwendet. CPAP ist jedoch eine eigene Atemform. Ein Patient muss kontinuierlich und zuverlässig spontan atmen können. Es ist möglich, den Luftdruck innerhalb der Atemwege und der Lunge dauerhaft über den Atmosphärendruck anzuheben. Das wird durch einen PEEP erreicht. So erhält der Patient dauerhaft einen positiven Atemwegsdruck. Man kann darunter weiter spontan atmen.

CPAP-Atmung wird aus zwei Gründen angewendet, zur Vorbeugung und Therapie von Atelektasen und zur Verminderung der Atemarbeit. CPAP wird hauptsächlich zum Atemtraining eingesetzt.

„Synchronized Intermittent Mechanical Ventilation” (SIMV) bedeutet zeitlich aufeinander abgestimmte, immer wiederkehrende maschinelle Beatmung. SIMV ist eine Kombination einer kontrollierten Beatmung und CPAP. Es gibt somit Anteile der kontrollierten Beatmung und Anteile der spontanen Atmung. Die kontrollierte Beatmung kann volumen- oder druckkontrolliert sein. Die spontane Atmung kann mit einer Druckunterstützung versehen werden.

Mit SIMV ist es gelungen, Triggermechanismen einzubauen, die zur Synchronisation der Spontanatmung mit den zu verabreichenden Atemhüben führen. Sie ermöglichen somit eine Anpassung des Respirators an den Patienten.

Dennoch hat SIMV Nachteile bei der Entwöhnung. Denn es gibt keine entsprechende Entlastung der Atemmuskulatur und die Eigenatemphasen werden zu oft durch maschinelle Beatmung gestört. Das verlängert die Entwöhnung vom Respirator.

Viele Nachteile alleiniger druck- oder volumenkontrollierter Beatmung können mit BIPAP/BiLevel ausgeschlossen werden.

BIPAP-ASB, BiLevel mit Druckunterstützung soll eine gesicherte Beatmung gewährleisten und die Spontanatemaktivität des Patienten zu jeden Zeitpunkt eines Atemzyklus zulassen und auch unterstützen.

Der Patient hat zu jedem Zeitpunkt die Möglichkeit, selbst zu atmen, egal ob sich der Beatmungszyklus gerade in der Inspiration oder in der Exspiration befindet. Man kann BIPAP/BiLevel auch als zeitgesteuerten Wechsel zwischen zwei CPAP – Niveaus beschreiben.

Zur guten Adaption an das Spontanatemverhalten des Patienten werden sowohl der Wechsel vom exspiratorischen Druckniveau auf das inspiratorische Druckniveau als auch umgekehrt, der Wechsel vom inspiratorischen Druckniveau auf das exspiratorische Druckniveau, mit der Spontanatmung des Patienten synchronisiert.

Bei APRV wird die apparative Beatmung mit freier Spontanatmung kombiniert. Die Ventilation wird nicht durch Beatmungshübe, sondern durch kurzzeitige periodische Druckentlastung erreicht. APRV ist ein CPAP mit einem hohen Druck. Für kurze Zeit wird das hohe Druckniveau abgesenkt. Danach wird wieder das hohe Druckniveau aufgebaut.

Das Atemzeitverhältnis ist umgedreht, bei sehr langer Inspiration und sehr kurzer Exspiration. Dadurch wird ein intrinsischer PEEP erzeugt. Der erhöht die FRC mit einer guten Luftfüllung der Alveolen und verhindert deren Kollaps. Ein Abatmen von Kohlendioxid wird durch kurzzeitige Druckentlastung ermöglicht, aber es wird ein erhöhter pCO₂, eine permissive Hyperkapnie, in Kauf genommen.

MMV ist eine Kombination aus maschineller Beatmung und Spontanatmung. Es werden nur dann mandatorische Atemhübe appliziert, wenn ein vorbestimmtes Mindestatemminutenvolumen unterschritten wird. Diese Atemhübe sind i. d. R. volumenkontrolliert-druckreguliert. Damit ist eine ausreichende Ventilation gewährleisten, falls der Patient keine Spontanatmung hat. Die Beatmungsfrequenz und das Atemzugvolumen ergeben das MMV.

Bei einsetzender Spontanatmung wird die Anzahl der maschinellen Beatmungshübe reduziert. Bei vollständiger Spontanatmung werden keine Beatmungshübe geleistet. Der Übergang ist dabei fließend.

Bei Hechelatmung wird maschinell beatmet, bei zu langer Apnoezeit wird maschinell beatmet. Somit wird der Patient geschützt und erhält ein gesichertes Mindestatemminutenvolumen.

PPS/PAV erlaubt eine Spontanatmung ähnlich wie im ASB. Der Respirator assistiert dem Patienten analog zur Intensität seiner Inspirationsbemühungen. Das Ausmaß der Assistenz richtet sich danach, wie tief der Patient atmen möchte. Je höher die Atemanstrengung der Patienten ist, desto größer ist die Druckunterstützung.

Eingestellt werden die Parameter Flow-Assist und Volumen-Assist.

Mit dem Flow-Assist wird ein Ausgleich der Atemwegswiderstände erreicht und die Atemanstrengung auf ein Minimum reduziert.

Mit dem Volumen-Assist wird eine Verschlechterung der Compliance kompensiert. Es wird eine Druckunterstützung proportional zum eingeatmeten Volumen erzeugt. Der Atemwegsdruck steigt während der Inspiration, um die Steifigkeit einer Lunge mit erniedrigter Compliance zu kompensieren.

ASV steht für Adaptive Support Ventilation und bedeutet angepasste unterstützende Beatmung.

Durch die Eingabe des Geschlechts und des Gewichts des Patienten errechnet der Respirator automatisch das ideale Körpergewicht (IBW). Angepasst an das IBW wird das optimale Atemminutenvolumen errechnet.

Basierend auf den Einstellungen Geschlecht und Größe und auf den Berechnungen des Respirators wird ein Zielwert für das Minutenvolumen ermittelt. Diese Zielwerte werden angezeigt. Sie enthalten das Minutenvolumen, das Atemzugvolumen und die Frequenz.

Intelligent-ASV automatisiert die Beatmungstherapie weiter. Die Ventilation wird beurteilt und die dazugehörigen Beatmungsparameter automatisch angepasst. Ebenso wird die Oxygenierung beurteilt und die Parameter Sauerstoff und PEEP werden daraufhin automatisch entsprechend des ARDS-Netzwerks angepasst.

ASV entbindet den Anwender von einer andauernden manuellen Anpassung der Beatmungsparameter und wird häufig bei der Beatmungsentwöhnung (Weaning) und bei Patienten mit Schwäche der Atempumpe angewandt.

AVAPS steht für Average Volume Assured Pressure Support.

Das bedeutet eine Druckunterstützung mit gesichertem Durchschnittsvolumen. Ein durchschnittliches (average) Atemzugvolumen wird (volume assured) durch eine automatische Anpassung der Luftdruckunterstützung in der Inspiration (pressure support) gesichert.

Bei der druckkontrollierten oder -unterstützenden Beatmung wird ein Beatmungs- oder Unterstützungsdruck vorgewählt, sodass eine gesicherte Ventilation für den Menschen erreicht wird. Der Beatmungs- oder Unterstützungsdruck muss jedoch bei Veränderungen der Lungenfunktion des Patienten immer wieder angepasst werden, damit ein ausreichendes Ventilationsvolumen erreicht wird. Die entsprechende Höhe herauszufinden und einzustellen ist Aufgabe des Beatmungszentrums. Hier setzt die Funktion AVAPS an. Für einen Patienten wird festgelegt, welches durchschnittliche Atemzugvolumen seine Ventilation sichert. Es wird zusätzlich ein Beatmungsdruckbereich für die Inspiration gewählt. Innerhalb dieses Bereiches wird der notwendige Beatmungsdruck automatisch hoch- oder herunterreguliert, um das Atemzugvolumen gesichert zu verabreichen.

Die oberen Atemwege haben die Aufgabe, die Atemluft anzuwärmen, anzufeuchten, zu filtern und für eine Turbulenz zu sorgen, damit die erst drei genannten Aufgaben effektiv erfüllt werden können. Dieses Zusammenspiel wird Atemgaskonditionierung genannt. Bei der künstlichen invasiven Beatmung werden die oberen Atemwege umgangen, sodass die Atemgaskonditionierung nicht wirken kann. Die Beatmungsluft ist zunächst trocken und muss daher mit technischen Hilfsmitteln konditioniert werden. Beatmungsluft muss warm, feucht und sauber sein. Dafür stehen aktive und passive Atemklimatisierungssysteme zur Verfügung.

Die Maßnahmen zur Lagerung der beatmeten Patienten dienen der Dekubitusprophylaxe, dem Liegekomfort des Patienten, der Erhaltung oder Förderung des Selbstempfindens/des Körpergefühls und der Sekretdrainage der Lungen.

Entsprechend der Geometrie des Bronchialbaumes werden verschiedene Lagerungen vorgestellt, die einen Abtransport der Lungensekrete befördern können.

Die Fähigkeit, die von dem Bronchialsystem produzierten Sekrete wieder loszuwerden, ist einem gesunden Menschen nicht bewusst. Die Fähigkeit Husten zu können ist lebenswichtig. Mit dem Husten ist es möglich, Sekrete und Fremdkörper aus den Atemwegen heraus zu befördern. Das Herausbefördern von Sekreten aus den Atemwegen durch Husten wird Sekretclearence genannt.

Der Hustenvorgang läuft 4 Phasen ab: der Inspirationsphase mit anschließender Inspiratorischen Pause, der Kompressionsphase mit anschließender Ausstoßphase. Mit Hilfe des sehr schnellen Ausatemluftstroms werden die Sekrete mitgerissen und aus den Atemwegen hinausbefördert. Hustenunterstützende Hilfen erhalten die Menschen, die Störungen in einer der 4 Phasen haben. Diese Hilfen geschehen manuell oder maschinell bei der Inspiration oder der schnellen Exspiration.

Sekrete, die nicht durch hustenunterstützende Maßnahmen heraus befördert werden können werden mittels endotrachealer Absaugung entfernt. Absaugt wird entweder indem die Beatmung diskonnektiert wird oder mit Hilfe einer geschlossenen Absaugung. Sekrete sammeln sich auch oberhalb der Cuffmanschette an, die dann mit Hilfe der subglottischen Absaugung entfernt werden können.

Die Inhalation soll Medikamente in den Bronchialtrakt befördern, damit diese dort deponiert werden können, um ihre Wirkung zu entfalten. Inhalationsgeräte sollen dafür sorgen, dass die Teilchen entweder im zentralen, intermediären oder peripheren Atemtrakt abgeschieden werden. Üblich bei der Beatmung ist die Verwendung von Dosieraerosolen, Düsenverneblern oder Schwingmembranverneblern.

Die Resistance R ist der Atemwegswiderstand. Wenn Atemwege verengt sind, steigt er. Compliance C ist die Dehnungsfähigkeit der Lunge. Ist eine Lunge erkrankt, so sinkt diese.

Der Messwert R entspricht einem Druckverlust bzw. einem ΔP (Druckunterschied). Je höher der Wert, desto größer der Atemwegswiderstand. Je kleiner der Wert, desto niedriger der Atemwegswiderstand.

Der Messwert C gibt an, wie dehnungsfähig unsere Lunge ist. Je höher der Wert C, desto größer die Dehnungsfähigkeit. Je kleiner der Wert C, desto geringer die Dehnungsfähigkeit.

Beide atemmechanischen Größen haben Auswirkungen bei der künstlichen Beatmung. Ist der Atemwegswiderstand hoch, so sind die Atemwege verengt. Das VT und das MV sinken. Der Atemwegswiderstand sollte niedrig sein. Sinkt die Compliance, so sinkt die Dehnungsfähigkeit der Lunge. Das VT und das MV sinken. Compliancewerte sollten hoch sein.

Kontrollmechanismen halten einzelne Variablen der Beatmung konstant. Volumenkontrolliert bedeutet die immer gleiche Abgabe eines Atemzugvolumens. Druckkontrolliert bedeutet den Aufbau eines immer gleichen Beatmungsdruckes.

Steuerungsarten beziehen sich auf den Atemzyklus, also wann Inspiration und Exspiration beginnen und enden.

Dabei wird zwischen Druck-, Volumen-, Zeit- und Flowsteuerung unterschieden. Zum Einsatz kommt bei kontrollierter Beatmung die Zeitsteuerung, bei der die Inspiration nach einer bestimmten Zeit beendet wird. Die Flowsteuerung tritt bei Spontanatemformen auf. Am Verlauf des Flows weiß der Respirator, wann die Ausatmung des Patienten beginnt und lässt sie zu.

Die Beatmungsformen können zusätzlich mit Hilfe der Luftstromkurve, der Flowkurve, dargestellt werden. Dieses Kapitel veranschaulicht den Zusammenhang zwischen Druck- und Flowkurve.

Flowkurven zeigen an, wie die Luft in die Atemwege fließt und wieder herausströmt. Dabei ist der inspiratorische Flow positiv, der exspiratorische Flow ist negativ. Abweichungen können erkannt werden und geben Hinweise auf inspiratorische oder exspiratorische Flussstörungen.

Die Grundformen des inspiratorischen Flows sind der Sinusflow, der bei einer normalen Atmung erzeugt wird. Bei einer volumenkontrollierten Beatmung resultiert ein konstanter Flow. Bei der druckkontrollierten oder druckregulierten Beatmung entsteht in dezelerierender Flow. Letzterer kommt in Ansätzen einer normalen Atmung nahe und sorgt für eine bessere Verteilung der Beatmungsluft in den verschiedenen Lungenbereichen.

Weitere Merkmale des Flows werden dargestellt, die Hinweise auf inspiratorische und exspiratorische Abweichungen geben.

Die Volumenkurve liefert ebenso wie die Druck- und Flowkurve wertvolle Hinweise über die Beatmung. Sie gibt an, wieviel Luft in die Lungen verabreicht wird. In der Inspiration steigt die Kurve an, in der Exspiration sinkt die Kurve wieder. Sie ist die ganze Zeit dynamisch.

Die Volumenkurve bei der Spontanatmung zeigt einen leicht gebogenen Verlauf nach oben. Erst am Ende der Einatmung hat man das Maximum des Atemzugvolumens in der Lunge drinnen. Der Verlauf der Volumenkurve bei ASB/PSV ähnelt der der Spontanatmung. Ebenso der einer druckkontrollierten oder druckregulierterten Beatmung.

Bei volumenkontrollierter Beatmung ist der Verlauf der Kurve während der gesamten Inspiration nahezu linear. Es folgt eine Phase, in der keine Luft fließt. Das führt zu den beschriebenen Nachteilen der klassischen volumenkontrollierten Beatmung.

Alarme sollen die betreuenden Personen auf bedrohliche Situationen der Patienten während der Beatmung aufmerksam machen. Es gibt drei Stufen der Alarmmitteilungen, die sowohl optisch als auch akustisch angezeigt werden. Alarmmeldungen mit höchster Priorität, mit mittlerer Priorität und mit geringer Priorität. Alarmgrenzen sollen dem Anwender rechtzeitig einen Hinweis geben, falls eine Alarmsituation eintritt und der Patient gefährdet wird. Die Alarmgrenzen sollen nicht zu weit auseinander liegen, denn sonst besteht die Gefahr, dass eine Alarmsituation nicht rechtzeitig erkannt wird. Die Alarmgrenzen sollen jedoch auch nicht zu eng aneinander liegen. Es könnten sonst Alarmhinweise gezeigt werden, die gar keine Gefährdung der Patienten bedeuten.

Mögliche wählbare Alarme sind der Atemwegsdruck (P_aw), hohes und tiefes Minutenvolumen, hohes und tiefes Atemzugvolumen, hohe und tiefe Atemfrequenz, hohes und tiefes exspiratorisches CO₂, die eng miteinander zusammenhängen. Der Apnoealarm wird kombiniert mit einer Apnoebeatmung und schützt den Patienten, falls seine Spontanatmung ausfällt.

Die Messwerte geben eine Auskunft darüber, welche Ergebnisse durch die eingestellten Werte erreicht werden. Es kann ein Vergleich erfolgen, ob die gewünschten Werte für den Patienten auch erreicht werden. Viele Messwerte geben über die Luftdrücke Auskunft. Dabei unterscheiden sich maximale, minimale Drücke und der PEEP. Das Minutenvolumen wird unterteilt in maschinell verabreichtes und durch Spontanatmung erzeugtes MV. Das gilt auch für die gemessene Atemfrequenz. Das Atemzugvolumen unterteilt sich zusätzlich noch in inspiratorisches und exspiratorisches Volumen. Errechnet werden auch das Atemzeitverhältnis und die Zeiten für Inspiration und Exspiration. Die angezeigte Sauerstoffkonzentration ist ein Abgleich mit dem eingestellten Wert.

Die unerwünschten Nebenwirkungen der künstlichen Beatmung resultieren v. a. daraus, dass die Beatmungsluft mit einem Überdruck in die Lungen gepresst wird. Dieser Überdruck wird sowohl in der Inspirationsphase erreicht und während der Exspirationsphase mit Hilfe des PEEP aufrechterhalten. Dieser dauerhaft erhöhte Luftdruck in den Atemwegen und Lungen bewirkt einen hohen intrathorakalen Druck. Dieser hat mechanische Effekte auf andere Organsysteme wie Herz, Niere, Gehirn, Gastrointestinaltrakt und auf die Lunge selbst. Risiken entstehen aus einer unzureichenden Atemgaskonditionierung, zu tiefer Analgesie, jedoch auch aus den verschiedenen Einstellungen der Beatmung.

Die Werte einer Blutgasanalyse geben den wichtigsten Hinweis auf die Atmungs- und Beatmungsverhältnisse der Patienten. Mit der BGA wird der Zustand der Oxygenierung, der Ventilation und des Säure-Basen-Haushaltes beurteilt.

Die Oxygenierung wird anhand des pO₂, der SO₂ und des Horowitz-Quotienten dargestellt, die Ventilation mit Hilfe des pCO₂-Wertes und der Säure-Basen-Haushalt mit Hilfe der Werte pH, Hydrogenkarbonat, der Basenabweichung BE und dem pCO₂.

Der Gasaustausch erfolgt mittels Diffusion der Moleküle Sauerstoff und Kohlendioxid durch die alveolokapilläre Membran.

Die Regulation des Säure-Base-Haushaltes erfolgt durch Puffersysteme, zu denen Kohlensäure-Bikarbonat Puffer als auch die Atmung und die Niere gehören.

Durch Störungen der Atmung, des Stoffwechsels oder der Niere resultieren die Abweichungen, die zu den respiratorischen und metabolischen Störungen führen. Der Körper kann sie bis zu einem gewissen Grad ausgleichen. Patienten einer Intensivstation können diese Kompensation eher selten leisten.

Patienten, die beatmet werden müssen, werden in der Regel auch analgosediert. Analgesie, Sedierung und Delirbehandlung haben in der Praxis eine rasante Entwicklung genommen. Patienten werden mit Hilfe von sogenannten Assessments beurteilt, um dann eine, auf sie abgestimmte, Therapie zu beginnen und fortzuführen.

Für die Beurteilung von Schmerzen werden oft die numerische Ratingskala und bei nicht kommunikationsfähigen Patienten die BPS angewandt. Eine Beurteilung der Sedierung erfolgt mit Hilfe des Ramsey Scores oder der RASS-Skala. Das Delir, oft vernachlässigt in der Beurteilung, kann mit Hilfe des CAM-ICU oder der Intensive Care Delirium Screening Checklist überprüft werden.

Diese Auswahl der Beurteilungsskalen sollen eine Beurteilung ermöglichen, aber auch eine daraus folgende für den Patienten angepasste Behandlung.

Die Auswahl der Medikamente hängt von den Sedierungszielen ab. So haben Patienten mit starken Schmerzen einen höheren Bedarf an Analgetika. Patienten, denen kurze diagnostische Eingriffe bevorstehen, haben einen Bedarf an Hypnotika. Patienten mit kurzer Beatmungsdauer sollten Medikamente mit guter Steuerbarkeit und kurzer Wirkdauer erhalten. Bei Extubationen sollen keine langen Überhänge auftreten, denn das birgt die Gefahr von Hypoventilation und Apnoe.

Medikamente zur Kreislaufunterstützung werden nahezu bei allen beatmungspflichtigen Patienten eingesetzt. Es werden die Wirkungsweise und verschiedene Katecholamine vorgestellt.

Relaxierung hat für Intensiv- und beatmungspflichtige Patienten zwar eine untergeordnete Rolle, dennoch werden sie vor Intubation oder therapeutische Hypothermiebehandlung verwendet.

Die Aufnahmesituationen der Patienten sind sehr verschieden. Patienten kommen als Notfall mit dem Notarztwagen oder sie werden nach einer Operation übernommen. Einige Patienten sind bei Übernahme noch wach und ansprechbar, es droht ihnen jedoch die künstliche Beatmung, andere sind schon intubiert und sediert.

Bei allen Patienten, die auf der Intensivstation aufgenommen werden, ist die Kenntnis der Krankenvorgeschichte wichtig. Neben den gesammelten Informationen kommt der Patientenbeobachtung besondere Bedeutung hinzu und sollte systematisch erfolgen. Dabei ist besonders zu achten auf Vigilanz, Ängste, Schmerzen, dem körperlichen Zustand, der Lagerung, der Bewegungsmöglichkeiten oder Einschränkungen, Atmung und Beatmungs- und Kreislaufsituation.

Dazu ist das apparative Monitoring unerlässlich, das in ein allgemeines und ein erweitertes Monitoring unterteilt wird. EKG, Blutdruckmessung, O₂-Sättigung und Temperatur, zum allgemeinen Monitoring gehörend, sind alleine sehr umfangreich.

Weaning bedeutet die Entwöhnung des Patienten vom Respirator mit dem Ziel der Spontanatmung. Die Patienten sollen ohne Atemhilfe spontan atmen können, ohne Anzeichen einer respiratorischen Erschöpfung. Die Spontanatmung soll zuverlässig länger als 24 Stunden anhalten.

Eine internationale Task Force unterteilt die Patienten in Gruppen mit einfachem, schwierigem und prolongiertem Weaning. Falls nicht innerhalb einer Woche oder nach einem dritten Spontanatemversuch die Extubation gelingt, befinden sich die Patienten im prolongierten Weaning. Diese Gruppe wird weiter unterteilt, ob sie ggf. NIV benötigen oder ob das Weaning gescheitert ist.

Weaningstrategien und Weaningindizes können sehr gut in Weaningprotokolle integriert werden. Werden sie in einer Abteilung konsequent durchgeführt, kann mit größerer Wahrscheinlichkeit eine erfolgreiche Entwöhnung stattfinden.

Voraussetzung für die Entwöhnung ist ein erfolgreicher Spontanatemtest. Voraussetzung dafür ist wiederum die tägliche Ausschaltung der sedierenden und narkotisierenden Medikamente.