Einige Gedanken und Informationen rund um die Beatmung bei chronisch obstruktiver pulmonaler Erkrankung .


Teil 1 2.3.2007
Teil 2 in Arbeit
Teil 3 in Vorbereitung

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Stellen wir uns einmal vor ein Patient mit infektexazerbierter COPD muss intubiert und beatmet werden. Aufgrund der pulmonalen Erkrankung kann es nun zu typischen Problemen mit Ventilation und Oxygenierung kommen.

Faktoren die hier eine Rolle spielen sind:

- erhöhter Strömungswiderstand (Resistance) durch Schleim und Obstruktion

- deutlicher endexspiratorischer Restflow / Intrinsic PEEP

- chronisch schwache bzw. überlastete Atempumpe bei jetzt verschlechterter pulmonalen Situation

- möglich sehr hohe Compliance oder auch stark erniedrigte Compliance bei Pneumonie

Im Rahmen der Beatmung muss man folgende Phasen unterscheiden:

- kontrollierte Beatmung

- assistierte Beatmung

- Mischform aus Spontanatmung und kontrollierter Beatmung

Diese Phasen werde ich in insgesamt drei Teilabschnitten vorstellen.

Teil 1 - Kontrollierte Beatmung :

Direkt nach Intubation wird man bei respiratorischer Erschöpfung zunächst kontrolliert beatmen.

Jetzt übernimmt die Maschine das Kommando. Fiktiv relaxieren wir den Patienten, um ein direktes eingreifen seinerseits auszuschließen.

Die Einstellung des Respirators wird von der erhöhten Resistance und der in der Regel stark erhöhten Compliance bestimmt. Es ist möglich mit wenig Druck viel Volumen zu verschieben, jedoch wird aufgrund der Resistance dafür viel Zeit benötigt.

Grundsätzlich wird man also mit einer niedrigen Frequenz bei normalem oder zu Gunsten der Exspiration verlängertem I.E beginnen. Da gerade die Exspiration extrem viel Zeit benötigt wird diese in den meisten Fällen nicht beendet werden. Es bleibt ein Restflow mit Ausbildung eines Intrinsic Peep´s und Trapped Air (gefangene Luft).

Bei den meisten Respiratoren kann man diese Werte messen. Wobei jedoch abhängig vom Hersteller verschiedene Werte als Intrinsic PEEP angezeigt werden. Möglichkeiten sind

Intrinsic PEEP =

- Gesamt PEEP (externer und interner summiert)

- Differenz aus gesamt – externer PEEP

Schließe ich einen Patienten zum messen nacheinander an verschiedene Respiratoren an erhalte ich also schon aus diesem Grund unterschiedliche Ergebnisse, obwohl die pulmonale Situation nicht verändert ist.

Wie könnte unsere erste Einstellung aussehen?

Nehmen wir einmal :

BIPAP

AF 12

pinsp 20

PEEP 0

I:E 1:3

Die hier gewählte druckkontrollierte Beatmung führt zu anderen Konsequenzen/Reaktionen als eine volumenkontrollierte Beatmung !

PEEP

Der PEEP wurde zunächst bei 0 eingestellt. Dies entspricht der teilweise noch recht verbreiteten Annahme, aufgrund des Intrinsic Peep´s sollte der externe PEEP sehr niedrig gewählt werden, um ein aufsummieren zu verhindern.

Wie erwähnt kommt es bei der COPD zur Erhöhung des Strömungswiderstandes. Dies ist unter anderem durch die Kollapsneigung der Bronchien zu erklären. Im Rahmen der Exspiration verengen sich nun die Bronchien/Bronchiolen. Der Gasfluss wird verlangsamt. Die Lunge entleert sich schlecht. Die FRC ist deutlich erhöht.

Spontan atmende COPD Patienten versuchen in dieser Situation häufig die Lippenbremse einzusetzen.

Bei einer kontrollierten Beatmung können wir hier den externen PEEP nutzen. Durch den gezielten externen PEEP können die Bronchien stabilisiert werden, der Intrinsic PEEP kann gesenkt werden. In vielen Fällen wird er zumindest nicht steigen.

Ausgehend vom 0ér PEEP kann man den Intrinsic PEEP ermitteln. Der externe PEEP sollte den Intrinsic PEEP nicht überschreiten. Ein PEEP von 5-8 ist meist unproblematisch(1). Orientieren kann man sich am Tidalvolumen. Solange dies steigt bzw. nicht fällt ist man im sicheren Bereich.

I:E

Aufgrund der erhöhten Resistance sind die Zeiten zur Be- bzw. Entlüftung der Lunge deutlich verlängert. Umso höher die Atemfrequenz umso kürzer werden die Zeiten. Folgen sind eine Abnahme des Tidalvolumens unter druckkontrollierter Beatmung und eine Erhöhung des Intrinsic PEEP´s durch die verkürzte Exspiration.

Zur Beurteilung der Inspiration kann die Flowkurve herangezogen werden. Eine abgeschnittene inspiratorische Flowkurve kann aufzeigen, dass bei gleichem Druck mit mehr Zeit mehr Volumen verabreicht werden kann. Verlängert man die Inspiration bei gleicher Frequenz nimmt die Zeit für die Exspiration ab. Folge ist ein höherer Intrinsic PEEP, eine höhere FRC mit nun weniger Tidalvolumen aufgrund der Vorfüllung der Lunge.

inspiratorisch abgeschnittene Flowkurve

exspiratorisch abgeschnittene Flowkurve

Es kann also sinnvoll sein die Frequenz zurück zu nehmen, die Inspirationszeit zu verlängern und die Exspirationszeit beizubehalten. Das I:E wird also zugunsten der Inspiration verändert.

Bei einer volumenkontrollierten Beatmung würde der klassische Weg des Verlängerns der Exspirationszeit (I:E > 1:2) immer zu einem Druckanstieg führen. Bei einer Druckkontrolle würde dieser Weg zur Abnahme des Tidalvolumens und damit der Ventilation führen!

Möchte man einen COPD Patienten mehr ventilieren, sollte man um diese Parameter und ihre Auswirkungen wissen. Ein Blick auf die Flowkurve zeigt die Möglichkeiten auf. Abhängig von der pulmonalen Situation kann man durch langsames verändern der Inspirationszeit, des PEEP´s und der AF die Ventilation optimieren. Unter Druckkontrollierter Beatmung kann es auch sinnvoll sein mit eher hohen Frequenzen und einem I.E < 1:2 zu ventilieren. Gerade bei durch Pneumonie bedingter Verringerung der Compliance kann so die Ventilation beim moderaten Drücken entsprechend verbessert werden. Ziel ist es wie immer mit möglichst geringen Druck das optimale Volumen zu verabreichen. Wobei in der Akutphase auch Drücke bis 35(40) mbar und Tolerierung einer respiratorischen Azidose nötig sein können.

Teil 2 ...

(1) Atmen-Atemhilfen Oczenski/Werba/Andel 5. Auflage ISBN 3-89412-503-9

Artikel CPAP und Atemarbeit bei COPD