Grundlagen der maschinellen Beatmung (eBook)

Vorwort zur 2. Auflage 6
Vorwort zur 1. Auflage 8
Anschriften 10
Abkürzungsverzeichnis 12
Inhaltsverzeichnis 16
1 Physiologie und Pathophysiologie der Atmung 22
1.1 Anatomie des Respirationstraktes 22
1.1.1 Luftröhre und Bronchialsystem 23
1.1.2 Alveolen 24
1.1.3 Lunge 26
1.1.4 Konditionierung der Atemgase 27
1.1.5 Mukoziliäre Clearance 28
1.2 Atemantrieb und -regulation 28
1.2.1 Atmungszentren 29
1.2.2 Mechanisch-reflektorische Kontrolle der Atmung 30
1.2.3 Chemische Kontrolle der Atmung 30
Atemantrieb durch paCO2 und pH-Wert 30
Atemantrieb durch paO2 31
Asphyxie und Apnoe 31
1.3 Atmung und Säure-Basen-Haushalt 31
1.3.1 Regulation des pH-Wertes 31
1.3.2 Respiratorische Azidose 33
Ursachen 33
Symptome 33
Therapie 34
1.3.3 Respiratorische Alkalose 34
Symptome 34
Ursachen und Therapie 34
1.3.4 Metabolische Azidose 34
Ursachen 35
Therapie 35
Anionenlücke 35
1.3.5 Metabolische Alkalose 36
Ursachen 36
Therapie 36
1.4 Atemmechanik 36
1.4.1 Atempumpe 37
1.4.2 Resistance 38
Atemwegswiderstand bei Obstruktionen 40
Inspiratorischer Stridor 40
Expiratorischer Stirador 40
Messung der Resistance 40
1.4.3 Compliance 41
Statische Compliance 43
Oberer und unterer Inflection Point 44
Verschlussvolumen und Verschlusskapazität 44
Dynamische Compliance 45
1.4.4 Atemarbeit 45
Definition und Normalwerte 46
Druck-Volumen-Loops 46
Energieverbrauch der Atemmuskulatur 46
Respiratory Muscle Fatigue 47
1.5 Alveoläre Ventilation, Totraumventilation 48
1.6 Lungenfunktion 49
1.6.1 Lungenvolumina 49
1.6.2 Lungenfunktionsmessungen 50
Spirometrie 50
Ganzkörper-oder Bodyplethysmographie 52
1.6.3 Lungenfunktionsparameter 53
Funktionelle Residualkapazität (FRC) 53
Einsekundenkapazität FEV1.0 53
1.7 Erkrankungen mit pathologischen Veränderungen der Lungenvolumina 54
1.7.1 Restriktive Lungenerkrankungen 55
Ursachen 55
Folgen 56
1.7.2 Obstruktive Lungenerkrankungen 56
Ursachen 56
Folgen 56
Diagnose 58
Therapie 58
1.8 Der alveolo-kapilläre Gasaustausch 58
1.8.1 Perfusion und Ventilation 58
Physiologie des Lungenkreislaufs 58
Arterialisierung des Blutes 58
Regulation der Lungendurchblutung 59
Physiologische Heterogenität von Ventilation und Perfusion 60
Das 3-Zonen-Modell nach West 61
Verteilungsstörungen unter Beatmung 62
1.8.2 Diffusion 62
Partialdrücke 62
Diffusionsstrecke 63
Diffusionskoeffizienten 63
Diffusionskapazität 64
Diffusionsstörungen 64
1.8.3 Störungen des alveolo-kapillären Gasaustausches 65
Zeitkonstante t 65
Ventilatorische Verteilungsstörungen 65
Zirkulatorische Verteilungsstörungen 66
Berechnung der alveolo-arteriellen O2-Partialdruckdifferenz 67
Rechts-Links-Shunt 68
Berechnung des Rechts-Links-Shunts 68
1.9 Sauerstoffbindung und Sauerstoffsättigung 70
1.9.1 Sauerstoffbindungskurve 70
1.9.2 Zyanose 71
1.9.3 Kohlenmonoxidintoxikation 71
Symptome 72
Therapie der CO-Intoxikation 72
1.9.4 Methämoglobinämie 72
Symptome 72
Therapie 73
1.10 O2-Gehalt des Blutes 73
1.10.1 Sauerstofftransportkapazität 73
1.10.2 Hypoxie, Hypoxämie und Sauerstoffangebot 73
1.11 CO2-Elimination: Normoventilation – Hypoventilation – Hyperventilation 74
1.12 Weiterführende Literatur 76
2 Grundlagen der maschinellen Beatmung 78
2.1 Beatmungszyklus und Beatmungsmuster 78
2.1.1 Beatmungsmuster 78
2.1.2 Beatmungszyklus 78
2.2 Einstellparameter am Respirator 79
2.2.1 Sauerstoffkonzentration FiO2 80
2.2.2 Atemfrequenz/Beatmungsfrequenz 80
2.2.3 Tidalvolumen (Atemzugvolumen), Atemminutenvolumen 81
2.2.4 Positiv endexspiratorischer Druck, PEEP 82
2.2.5 Atemzeitverhältnis, I/E-Ratio, In- und Exspirationszeit, inspiratorische Pause 82
2.2.6 Inspirationsflow 83
2.2.7 Triggerempfindlichkeit 84
2.3 Hilfsfunktionen 86
2.3.1 Inspiratorischer Hold 86
2.3.2 Exspiratorischer Hold 86
2.3.3 Manual Breath 86
2.3.4 Seufzer-Funktion 86
2.4 Überwachung der Beatmung 86
2.4.1 Grafische Darstellungen ventilatorischer Parameter 86
Druck-Zeit-Kurve 87
Volumenkontrollierte Beatmung 87
Druckkontrollierte Beatmung 90
Flow-Zeit-Kurve 91
Volumen-Zeit-Kurve 92
Statische Druck-Volumen-Loops 94
PV-Loops mit dem Supersyringe-Verfahren 94
PV-Loops nach dem Einzelschrittverfahren 95
PV-Loops durch Low-Flow-Manöver 95
PV-Loops unter Beatmungsbedingungen 95
Interpretation von PV-Loops unter Beatmung 96
PV-Loops unter Spontanatmung 98
Klinische Bedeutung von PV-Loops 100
Flow-Volumen-Loops 101
Trenddarstellungen 101
2.4.2 Errechnete lungenmechanische Größen 102
Resistance 102
Messprinzip 102
Klinische Bedeutung von Resistancemessungen 102
Rapid Shallow Breathing Index, RSBI 103
2.4.3 Pulsoximetrie 103
Funktionsprinzip 103
Methodische Einschränkungen 104
Messwertgenauigkeit 105
Messort und Ansprechzeit 106
Klinische Bedeutung 106
2.4.4 Transkutane pO2-Messung 106
Funktionsprinzip 106
Methodische Einschränkungen 107
Klinische Bedeutung 107
2.4.5 Pulsoximetrie oder transkutane O2-Messung? 107
2.4.6 Transkutane pCO2-Messung 108
Funktionsprinzip 108
Methodische Einschränkungen 108
Klinische Bedeutung 109
2.4.7 Kapnometrie 109
Physiologische Grundlagen 109
Analyse des Kapnogramms 110
Kurvenform 110
Klinische Bedeutung 110
CO2-Messung im Atemgas 113
Technische Voraussetzungen 114
Qualitative CO2-Messsysteme 114
2.5 Steuerung des Respirators 114
2.5.1 Drucksteuerung 115
2.5.2 Flowsteuerung 115
2.5.3 Volumensteuerung 116
2.5.4 Zeitsteuerung 116
2.5.5 Triggerung der Inspiration 116
2.6 Anhang: Versorgung mit medizinischen Gasen 118
2.6.1 Zentrale Gasversorgungsanlage 118
Gasentnahme 118
2.6.2 Dezentrale Gasversorgung 119
Vorrats- und Reserveflaschen 119
Berechnung des Gasvorrats 119
Sicherheitsregeln beim Umgang mit Druckgasflaschen 120
2.6.3 Dezentrale Sauerstoffversorgung durch O2-Konzentratoren 120
2.7 Weiterführende Literatur 121
Grundlagen der maschinellen Beatmung 121
Pulsoximetrie, Kapnographie 122
Medizinische Gase 122
3 Beatmungsformen 124
3.1 Terminologie 124
3.2 Kontrollierte Beatmungsverfahren 125
3.2.1 Volumenkontrollierte Beatmung, VC-CMV 125
Drucklimitierte Beatmung, PLV 126
Klinische Bedeutung volumenkontrollierter Beatmungsverfahren 128
3.2.2 Assistierte Beatmung, A/C 128
Klinische Bedeutung einfacher kontrollierter/assistierter Beatmungsverfahren 129
3.2.3 Druckkontrollierte Beatmung, PC-CMV 129
Klinische Bedeutung druckkontrollierter Beatmungsverfahren 130
3.2.4 Beatmung mit umgekehrtem Atemzeitverhältnis, IRV 131
Klinische Bedeutung der Inverse Ratio Ventilation (IRV) 132
3.2.5 „Fighting the respirator“ 132
3.2.6 Wechseldruckbeatmung, PNPV 133
Klinische Bedeutung der Wechseldruckbeatmung 134
Externe Wechseldruckbeatmung mit dem Tankrespirator (Eiserne Lunge) 134
3.3 Maschinell unterstützte Spontanatmung 135
3.3.1 Druckunterstützte Spontanatmung, PSV 135
Funktionsprinzip 135
Geräteeinstellung 137
PSV und Atemarbeit 137
Inspiratorische Rampe 138
Apnoefunktion 139
Klinische Bedeutung der druckunterstützten Spontanatmung (PSV) 140
3.3.2 Intermittierende mandatorische Beatmung, IMV 140
Funktionsprinzip und Geräteeinstellung 141
Klinische Bedeutung der synchronisierten intermittierende mandatorische Beatmung (S-IMV) 143
3.3.3 Airway Pressure Release Ventilation, APRV 143
Funktionsprinzip 143
Geräteeinstellung 144
Klinische Bedeutung der Airway Pressure Release Ventilation (APRV) 144
3.3.4 Biphasische positive Druckbeatmung, BIPAP 144
Funktionsprinzip 144
Geräteeinstellung 145
BIPAP – ein Name für unterschiedliche Beatmungsformen 147
PCV-BIPAP 147
Originäres BIPAP 147
BIPAP + PSV 147
IRV-BIPAP und APRV 148
CPAP 148
Klinische Bedeutung der biphasischen positiven Druckbeatmung (BIPAP) 149
3.3.5 Proportional Assist Ventilation, PAV 149
Funktionsprinzip 149
Steuergrößen und Einstellung der Parameter 150
Klinische Bedeutung der Proportional Assist Ventilation (PAV) 151
3.4 Spontanatmung 151
3.4.1 Automatische Tubuskompensation, ATC 151
Funktionsprinzip 152
Geräteeinstellung 152
Klinische Bedeutung der automatischen Tubuskompensation (ATC) 153
3.4.2 Continuous Positive Airway Pressure, CPAP 153
Demand-Flow-CPAP 154
Continuous-Flow-CPAP 154
3.5 Rückkoppelnde Systeme: Hybridverfahren 155
3.5.1 Mandatorische Mindest-Ventilation, MMV 155
Funktionsprinzip 155
Vor- und Nachteile 155
3.5.2 Volume Support, VS 156
Funktionsprinzip 156
Vor- und Nachteile 156
Klinische Bedeutung von MMV und VS 157
3.5.3 Druckregulierte, volumenkontrollierte Beatmung, PRVC 157
Funktionsprinzip 157
Geräteeinstellung 157
Vor- und Nachteile 158
3.5.4 Kontrolliert adaptive Beatmung, APV 158
Funktionsprinzip 158
Geräteeinstellung 159
3.5.5 AutoFlow 159
Funktionsprinzip 159
Vor- und Nachteile 159
3.5.6 Druckregulierte volumenkonstante Beatmung: BiLevel-VG 160
Funktionsprinzip 160
Geräteeinstellung 160
Vor- und Nachteile 160
3.5.7 Adaptive Support Ventilation, ASV 161
Funktionsprinzip 161
Geräteeinstellung 161
Vor- und Nachteile 161
3.5.8 AutoMode 162
Funktionsprinzip 162
Vor- und Nachteile 162
3.5.9 SmartCare/PS 162
Funktionsprinzip 162
Vor- und Nachteile 163
Klinische Bedeutung druckregulierter volumenkonstanter Hybridverfahren 163
3.6 Neurally Adjusted Ventilatory Assist, NAVA 163
Funktionsprinzip 163
Vor- und Nachteile 164
Klinische Bedeutung von Neurally Adjusted Ventilatory Assist (NAVA) 165
3.7 Biologically Variable ­Ventilation, BVV 165
Pathophysiologischer Hintergrund 165
Klinische Bedeutung der Biologically Variable Ventilation (BVV) 166
3.8 Nichtinvasive Beatmung, NIV 166
Pathophysiologischer Hintergrund 166
3.8.1 Indikationen 167
Ventilatorische Insuffizienz 167
Oxigenierungsstörungen 167
Weaning-Versagen 167
3.8.2 Kontraindikationen 168
3.8.3 Durchführung 168
Technische Voraussetzungen 168
Personelle Voraussetzungen 169
Beatmungsformen 169
Einstellung der Beatmung 169
Welche Maske? 170
Mund-Nase-Masken 170
Nasenmasken 170
Vollgesichtsmasken 171
Nasal Prongs 171
Beatmungshelm 171
Atemgasklimatisierung 173
Ernährung 173
Patientenlagerung 173
Monitoring 173
Erfolgskriterien 174
Abbruchkriterien 174
Klinische Bedeutung 174
3.9 CPAP-Therapie bei Schlafapnoe-Syndrom 175
3.9.1 Heimbeatmung mit BiLevel und BiPAP 175
3.10 Alternative Beatmungsverfahren: Hochfrequenzbeatmung, HFV 175
Funktionsprinzip 176
Lungenmechanik 176
Monitoring 176
Atemgasklimatisierung 177
3.10.1 HF-Überdruckbeatmung, HFPPV (High Frequency Positive Pressure Ventilation) 177
3.10.2 HF-Jetbeatmung, HFJV (High Frequency Jet Ventilation) 177
3.10.3 Hochfrequenzpulsation, HFP (High Frequency Pulsation) 178
3.10.4 Hochfrequenz-Jet-Oszillation, HFJO (High Frequency Jet Oscillation) 178
3.10.5 Forcierte Diffusionsventilation, FDV (Forced Diffusion Ventilation) 178
3.10.6 HF-Oszillation, HFOV (High Frequency Oscillation Ventilation) 179
3.10.7 Kombinierte HF-Systeme, CHFV (Combined High Frequency Ventilation) 179
3.10.8 Superponierte Jet-Ventilation, SHFJV (Superimposed High Frequency Jet Ventilation) 179
3.10.9 Technische Bewertung der HF-Beatmung 180
3.10.10 Indikationen für HF-Beatmung 181
Indikationen in der Intensivmedizin 181
Indikationen in der Anästhesie 181
3.11 Ein-Lungen-Ventilation und seitengetrennte Beatmung 182
3.11.1 Ein-Lungen-Ventilation 182
Material und Durchführung 182
Tuben 182
Überprüfung der korrekten Tubuslage 183
Pathophysiologische Auswirkungen der Ein-Lungen-Ventilation 184
Beatmungsstrategie bei Ein-Lungen-Ventilation 184
Beatmung mit PEEP? 185
3.11.2 Seitengetrennte Beatmung 186
Beatmungsstrategien 186
Klinische Bedeutung 187
3.12 Weiterführende Literatur 187
Allgemein 187
Nichtinvasive Beatmung 188
4 Atemgaskonditionierung in der Intensivmedizin 190
4.1 Aktive Befeuchter 191
4.1.1 Vernebler 192
4.1.2 Verdunster 192
4.1.3 Sprudler 194
4.2 Passive Befeuchter: Heat and Moisture Exchanger, HME 194
4.2.1 Funktionsprinzip 194
4.2.2 Hinweise für den Einsatz von HME 196
4.3 Weiterführende Literatur 197
5 Akute respiratorische Insuffizienz und akutes Lungenversagen 200
5.1 Akute respiratorische Insuffizienz 201
5.1.1 Therapiestrategien 202
O2-Insufflation 202
Inzentive Spirometrie: SMI-Trainer 203
Durchführung 203
Klinische Bedeutung 204
Intermittierende Überdruckbeatmung (Intermittent Positive Pressure Breathing, IPPB) 204
Durchführung 204
Klinische Bedeutung 205
Atmung mit vergrößertem Totraum: Giebel-Rohr 205
Durchführung 205
Klinische Bedeutung 205
CPAP-Atmung 206
Pathophysiologische Grundlagen 206
Durchführung 206
Klinische Bedeutung 206
5.1.2 Indikation zur Intubation und Beatmung 206
5.1.3 Lungenprotektive Beatmung 207
Beatmungsinduzierte Lungenschäden 207
Volutrauma, Atelektrauma, Biotrauma 208
Barotrauma 210
Sind hohe Beatmungsdrücke also unbedenklich? 211
Primäre Einstellung der Beatmungsparameter 211
Druckkontrollierte oder volumenkontrollierte Beatmung? 211
Tidalvolumina und Beatmungsdruck 212
Beatmungsfrequenz 213
I/E-Verhältnis 213
PEEP 213
Korrektur der Beatmungsparameter 217
Korrektur der inspiratorischen Sauerstoffkonzentration (FiO2) 217
Korrektur von Hypo-/Hyperventilation 218
Permissive Hyperkapnie 218
Pathophysiologische Grundlagen 220
Nebenwirkungen 220
Kontraindikationen 221
Spontanatmung und alveoläres Rekruitment 221
Pathophysiologische Grundlagen 221
Gerätetechnische Voraussetzungen 223
5.2 Akutes Lungenversagen, ARDS 225
5.2.1 Auslöser des ARDS 227
5.2.2 ALI oder ARDS? 227
5.2.3 Klinischer Verlauf 228
5.2.4 Probleme bei der Beatmung 230
5.3 Zusätzliche Behandlungs- und Beatmungsstrategien bei schweren Formen von ALI und ARDS 230
5.3.1 Alveoläre Rekruitmentstrategien 230
Das „Open-Lung-Concept” 231
Physiologische Grundlagen 231
Vorgehensweise 231
Open-Lung-Manöver als Routinemaßnahme? 232
Klinische Bedeutung 233
Beatmung mit umgekehrtem Atemzeitverhältnis, IRV 233
Pathophysiologische Grundlagen 233
Gefahren 234
Klinische Bedeutung 234
Beatmung mit „Seufzer“ 234
Pathophysiologische Grundlagen 234
Klinische Bedeutung 235
5.3.2 Inhalation vasoaktiver Substanzen 235
Pathophysiologische Grundlagen 235
Stickstoffmonoxid (NO) 235
Dosierung 235
Nebenwirkungen 236
Klinische Bedeutung 236
Prostazykline 236
5.3.3 Surfactant-Substitution 237
Pathophysiologische Grundlagen 237
5.3.4 Glukokortikoide 237
Pathophysiologische Grundlagen 237
5.3.5 Lagerungsbehandlung 238
Pathophysiologische Grundlagen 238
Bauchlage, überdrehte Seitenlage oder Rotationsbett? 239
5.3.6 Flüssigkeitsbilanzierung 240
Pathophysiologische Grundlagen 240
Herz-Kreislauf-Monitoring 240
5.3.7 Extrakorporale Lungenersatzverfahren 241
Pathophysiologische Grundlagen 241
Systeme und Komponenten 241
Technische Durchführung 241
Einschlusskriterien 242
Klinische Bedeutung 242
Interventional Lung Assist, ILA 243
Indikationen 243
Technisches Vorgehen 244
5.4 Weiterführende Literatur 244
Respiratorische Insuffizienz: physikalische Therapie, kinetische Therapie 244
Pathophysiologie des akuten Lungenversagens 244
Lungenprotektive Beatmung 245
Pulmonale Rekruitmentmanöver 246
Rekruitment durch assistierte Spontanatmung 246
Alternative Verfahren: permissive Hyperkapnie, extrakorporaler Gasaustausch, Hochfrequenzbeatmung 247
NO-Therapie, adjuvante Therapien 248
6 Extrapulmonale Störungen der Ventilation 250
6.1 Therapie bei ventilatorischer Insuffizienz 250
6.1.1 Ursachen der ventilatorischen Insuffizienz 250
6.1.2 Chronisch-ventilatorische Insuffizienz 251
Pathophysiologie 251
Therapie 251
Indikation zur Beatmung 252
Beatmungsstrategie 253
6.2 Kurzzeitbeatmung/postoperative Nachbeatmung 254
Pathophysiologische Grundlagen 254
Beatmungsstrategie 255
6.3 Besonderheiten bei Patienten mit erhöhtem intrakraniellem Druck 256
Pathophysiologische Grundlagen 256
Beatmungsstrategie 256
6.4 Besonderheiten bei Patienten mit Thoraxtrauma 258
6.4.1 Diagnostik 258
Inspektion 258
Palpation, Perkussion, Auskultation 258
6.4.2 Therapie 259
Passagere Entlastung 260
Thorax-Saugdrainage 260
Durchführung 261
Abklemmen der Drainage? 262
Analgesie und Atemtherapie 262
Indikation zur Beatmung 262
Beatmungsstrategie 262
Dauer der Beatmung 262
Vorgehen bei pulmonalen Komplikationen 263
6.5 Weiterführende Literatur 263
7 Respiratorentwöhnung und Extubation 266
7.1 Die einfache Entwöhnung 267
7.2 Die schwierige Entwöhnung 268
7.2.1 Ursachen für die schwierige Entwöhnung 269
7.3 Der Weg zur Extubation – welches Verfahren ist das richtige? 270
7.3.1 Prädiktoren, Spontanatmungsversuch, Protokolle 271
7.3.2 Beatmungsformen 272
Weaning mit S-IMV 272
Weaning mit PSV 272
Weaning mit BIPAP 274
Weaning mit BIPAP und PSV 275
Weaning mit PAV und NAVA 275
Diskontinuierliches Weaning 275
Nichtinvasive Beatmung 276
7.3.3 Automatisierte Weaning-Modes 276
7.4 Weaning-Versagen 276
7.4.1 Tracheotomie 277
7.4.2 Ernährung bei prolongierter Entwöhnung 277
Zusammensetzung der Ernährung 278
Enterale oder parenterale Ernährung? 279
7.5 Besonderheiten der Pflege des intubierten Patienten 280
Kommunikations­probleme 280
Kommunikationshilfen 280
Personalmangel 281
Pflegehilfen 281
Individuelle Stimulierung des Patienten 282
7.6 Weiterführende Literatur 282
8 Ventilator-assoziierte Pneumonie 284
8.1 Pathophysiologie 284
8.2 Diagnostik 286
8.3 Therapeutische und ­präventive Maßnahmen 286
8.3.1 Antibiotische Therapie 286
8.3.2 Hygienemaßnahmen 286
8.3.3 Elimination von Keimreservoiren 287
8.3.4 Präventive Maßnahmen 289
8.4 Weiterführende Literatur 290
9 Beatmung in der Neonatologie und pädiatrischen Intensivmedizin 292
9.1 Definitionen 292
9.1.1 Altersgruppen 292
9.1.2 Respiratorische Kenngrößen 293
9.2 Indikationen zur Beatmung 293
9.3 Airway-Management 293
9.4 Praxis der maschinellen Beatmung 295
9.4.1 Respiratoren in der pädiatrischen Intensivmedizin 295
9.4.2 Respiratoren in der Neonatologie 295
9.4.3 Druckkontrollierte Beatmungsformen 296
Triggerung 296
Respiratoreinstellung 296
Inadvertent (intrinsic) PEEP 298
9.4.4 Druckunterstützte Beatmungsformen, PSV, PAV 298
9.4.5 Volumenkontrollierte Beatmungsformen, VC-CMV 299
9.4.6 Hybridbeatmungsformen 299
9.4.7 High Frequency Oscillation Ventilation, HFOV 299
Praxis der HFOV 300
HFOV und Stickstoffmonoxid (NO) 301
9.5 Komplikationen der Beatmung 301
9.5.1 Akute Desaturierung 301
9.5.2 Pulmonal-interstitielles Emphysem (PIE), Pneumomediastinum, Pneumoperikard 302
9.6 Atemgasklimatisierung 303
9.7 Monitoring der Beatmung 304
9.7.1 Monitoring der O2- und CO2-Partialdrücke 304
9.7.2 Pulsoximetrie 305
9.8 Erstversorgung des Neugeborenen und häufige Krankheitsbilder in der Neonatologie 305
9.8.1 Postnatale Adaptationsverzögerung Früh- und Neugeborener 305
9.8.2 Erstversorgung des Neugeborenen 307
9.8.3 Besondere Situationen der Erstversorgung 308
9.8.4 Respiratorische Insuffizienz des Frühgeborenen 308
Pathogenese des Atemnotsyndroms 309
Therapie 309
Weaning 310
9.8.5 Bronchopulmonale Dysplasie, BPD 311
Pathogenese 311
Therapie 312
9.8.6 Mekonium-Aspirations-Syndrom, MAS 313
Pathogenese 313
Therapie 314
9.9 Spezielle Krankheitsbilder der pädiatrischen Intensivmedizin 314
9.9.1 Bronchiolitis 314
9.9.2 Krupp-Syndrom 315
9.9.3 Epiglottitis 316
9.10 Weiterführende Literatur 316
10 Beatmung in der Rettungsmedizin 318
10.1 Verbesserung des pulmonalen Gasaustauschs bei Notfallpatienten 318
10.1.1 O2-Insufflation 318
10.1.2 Indikation zur Intubation 319
Reservoirbeutel 319
Demandventile 320
10.2 Besonderheiten bei Patienten mit chronisch ventilatorischer Insuffizienz 320
O2 bei COPD-Patienten? 320
O2 beim Status asthmaticus? 320
10.3 Präoxigenierung 321
10.4 PEEP-Beatmung in der Notfallmedizin 321
10.5 Die Beatmung in der Rettungsmedizin – immer invasiv? 322
Indikationen und Kontraindikationen für die nichtinvasive Beatmung 322
Vor- und Nachteile 323
Beatmungsmodes 323
Monitoring und Erfolgskontrolle 323
Klinische Bedeutung der NIV 324
10.6 Atemgasklimatisierung bei Notfallpatienten 324
10.7 Notfallrespiratoren 324
Technische Anforderungen 324
Funktionsweise von pneumatisch betriebenen Notfallrespiratoren 324
Mikroprozessorgesteuerte Notfallrespiratoren 325
10.8 Weiterführende Literatur 325
11 Narkoseapparate und -systeme, Narkosebeatmung 328
11.1 Dosierung der Frischgaszufuhr 328
Gasflussröhren (Flowmeter) 329
11.2 Dosierung und Applikation volatiler Anästhetika 331
11.2.1 Narkosemittelverdunster/-verdampfer 331
Tropfnarkose 332
Draw-over-Apparaturen 333
Oberflächenverdunster nach dem Bypass-System 334
Vergasersysteme nach dem Venturi-Prinzip 336
Flüssigkeitsdosierung durch Verdampfer 336
Desfluran-Verdampfer 336
11.2.2 Pharmakokinetik und -dynamik der volatilen Anästhetika 337
An- und Abflutung der Narkose, anästhetische Potenz 337
Narkosemitteldosierung 339
11.2.3 Sicherheitsvorschriften für Narkosemitteldosiervorrichtungen 339
11.3 Narkosesysteme 340
11.3.1 Differenzierung der Narkosesysteme nach technisch-konstruktiven Kriterien 341
Systeme ohne Reservoir 341
Nicht-Rückatemsysteme 342
Flowgesteuerte Nicht-Rückatemsysteme 343
Ventilgesteuerte Nicht-Rückatemsyteme 344
Rückatemsysteme 344
Pendelsysteme 346
Kreissysteme 346
11.3.2 Differenzierung der Narkosesysteme nach funktionellen Kriterien 347
Offene Systeme 347
Halboffene Systeme 347
Halbgeschlossene Syteme 347
Geschlossene Systeme 347
11.3.3 Narkosesysteme unter technischen und funktionellen Aspekten 348
Rückatemsysteme 348
Nicht-Rückatemsysteme 348
Flowgesteuerte Nicht-Rückatemsysteme 348
Ventilgesteuerte Nicht-Rückatemsysteme 349
Systeme ohne Reservoir 349
11.3.4 Kohlendioxidabsorption 350
Nutzungsdauer des Atemkalks 350
Reaktionen der Kohlendioxidabsorbenzien mit Inhalationsanästhetika 351
Der korrekte Umgang mit Atemkalk in der klinischen Praxis 351
11.3.5 Trägergaszusammensetzung 352
Trägergaszusammensetzung bei Verzicht auf Lachgas 353
Sauerstoff und medizinische Luft als Trägergas 353
Reiner Sauerstoff als Trägergas 353
11.4 Niedrigfluss-Inhalationsnarkosen 354
11.4.1 Narkosen mit „normal flow“ 355
11.4.2 Narkosen mit „low flow“ 355
11.4.3 Narkosen mit „minimal flow“ 356
11.4.4 Narkosen im geschlossenen System 357
11.5 Beatmungsmodule zur manuellen/maschinellen Beatmung 358
11.5.1 Dräger Kreissystem 7a/8 ISO 358
11.5.2 Narkoserespiratoren ohne Frischgasflow-Kompensation 359
Atemvolumina 359
Beatmung mit PEEP 361
11.5.3 Narkosegeräte mit Frischgasflow-Kompensation 361
11.5.4 Closed-Loop-Feedback-Systeme 362
11.5.5 Spontanatmungs-/Handbeatmungssysteme zum externen Anschluss an Narkoseapparate 362
11.6 Narkosegeräte und Patientensicherheit 363
11.6.1 Sicherheitstechnische Anforderungen 363
Sauerstoffmonitoring 364
Sauerstoffmangelsignal 364
Lachgassperre und Oxygen Ratio Controller, ORC 365
Oxygen Ratio Controller 365
Sauerstoffbypass (O2-Flush) 365
Schutzmodul für maximalen Atemwegsdruck 366
11.7 Narkosesysteme und -respiratoren für Säuglinge und Kleinkinder 366
11.7.1 Handbeatmung oder maschinelle Beatmung? 366
11.7.2 Praktisches Vorgehen 367
11.8 Umgebungsbelastung durch Inhalationsanästhetika 367
11.8.1 Narkosegasfortleitung 367
11.9 Atemgasklimatisierung während der Narkose 369
11.10 Kontamination und Kreuzinfektion durch Narkosesysteme 369
11.10.1 Hygiene-Richtlinien 370
11.10.2 Atemsystemfilter, ASF 370
Empfehlungen zum Gebrauch von ASF 371
Anforderungen an ASF für den Einsatz bei Narkosen 372
11.10.3 Empfehlungen für die Praxis 373
Wechsel des Atemsystemfilters 373
Wechsel des Schlauchsystems 373
Aufbereitung des Narkosegerätes 373
11.11 Narkosebeatmung 373
11.11.1 Beatmungsformen während der Narkose 373
Volumen-/druckkontrollierte Beatmung 373
Assistierte Beatmung 374
Maschinell unterstützte Spontanatmung 374
Manuelle Beatmung 374
11.11.2 Pathophysiologische Besonderheiten der Narkosebeatmung 375
11.11.3 Einstellung der Ventilationsparameter 377
PEEP – ein „Muss“ bei jedem Patienten? 379
Rekruitmentmanöver 379
11.11.4 Anästhesierelevante Besonderheiten bei Kleinkindern und Säuglingen 380
11.12 Anhang: Prüfung des Narkosegerätes auf Betriebsbereitschaft und Funktionssicherheit 381
11.13 Weiterführende Literatur 385
Anästhesie, allgemein 385
Technische Grundlagen, Narkosesysteme, Gasversorgung, CO2-Absorption 386
Atemgasklimatisierung und -filtration, Umweltbelastung 387
Narkosebeatmung 387
12 Beatmung und Analgosedierung 390
12.1 Sedierungs-Scores 391
12.1.1 Subjektive Scores 392
12.1.2 Objektive Scores: Bispektral-Index 393
12.2 Schmerzscores 394
12.3 Gebräuchliche Substanzen und ihre Pharmakologie 395
12.3.1 Pharmakokinetik und kontextsensitive Halbwertszeit 395
12.3.2 Sedativa 395
Benzodiazepine 395
Diazepam 398
Flunitrazepam 398
Midazolam 398
Lorazepam 399
Benzodiazepinantagonisten 399
Propofol 400
Neuroleptika 401
Barbiturate 402
Methohexital 402
.-Hydroxybuttersäure (GHB) 402
Zentrale a2-Agonisten 403
Inhalationsanästhetika 405
12.3.3 Analgetika 406
Opioide 406
Piritramid 407
Pethidin 407
Morphin 408
Fentanyl 408
Alfentanil 409
Sufentanil 409
Remifentanil 409
Opiatantagonisten 410
Ketamin 410
Nichtopioid-Analgetika 411
Unspezifische Cyclooxygenase-Inhibitoren 411
COX-2-Inhibitoren 412
Pyrazolderivate 412
Aniline 413
12.4 Empfehlungen für die klinische Praxis 414
12.4.1 Analgetika – intermittierend oder kontinuierlich 415
12.4.2 On-Demand-Analgesie 415
12.4.3 Stufenkonzept der Analgosedierung bei beatmeten Patienten 415
12.4.4 Kurzzeitsedierung 416
12.4.5 Mittellange Sedierung 416
12.4.6 Langzeitanalgosedierung 417
12.5 Prophylaxe und Therapie von Entzugssyndromen nach Langzeitsedierung 417
12.6 Beatmung und Muskelrelaxation 418
12.7 Weiterführende Literatur 418
13 Monitoring: Messmethoden 420
13.1 Messung von ­Atemvolumina und Flow 421
13.1.1 Messgenauigkeit 421
13.1.2 Differenzdruckverfahren 422
Blende – Variable Blende 422
Staudrucksensor 423
Pneumotachograph 423
Lamellenspirozeptor 424
Hitzdrahtanemometrie 425
Turbinenflowmeter 426
Ultraschall-Spirometer 427
Wirbelzähler/Vortex-Flowmeter 427
13.2 Messung der Beatmungsdrücke 428
13.2.1 Pneumatische Druckmanometer 428
13.2.2 Elektronische Drucktransducer 428
13.3 Messung von Gaskonzentrationen 428
13.3.1 Sauerstoff 429
Elektrochemische Methoden 429
Polarographische Methoden 430
Paramagnetische Methoden 431
13.3.2 CO2, N2O und volatile Anästhetika 432
Infrarot-Verfahren 432
Identifikation des volatilen Anästhetikums 434
Raman-Schwingungsspektroskopie 434
Piezoelektrische Verfahren 435
Photoakustische Spektroskopie 435
Massenspektrometrie 435
13.4 Weiterführende Literatur 437
Sachverzeichnis 438