Lungenbeatmung: Was ist ein Lungen- oder mechanisches Beatmungsgerät und wie funktioniert es?
Die Lungenbeatmung ist nicht nur ein Verfahren, das der Patient benötigt. Das diesjährige Covid-19 hat es auch zum Inbegriff dafür gemacht, wie und wie stark sich die Gesundheitsmaßnahmen des Retters verändert haben
Vor genau einem Jahr war ein großer Teil von Krankenwagen Transporte betrafen Traumapatienten sowie Transporte innerhalb und außerhalb des Krankenhauses.
Heutzutage spielt die Lungenbeatmung eine Rolle, und es ist wichtig, damit vertraut zu sein, wenn auch nur in Kürze.
Ja, was ist Lungenbeatmung? Welche Rolle spielt das Lungenbeatmungsgerät im täglichen Leben eines Retters oder eines Gesundheitspersonals?
Die pulmonale, künstliche oder mechanische Beatmung ersetzt oder unterstützt die Aktivität der Inspirationsmuskulatur und sorgt für ein ausreichendes Gasvolumen in der Lunge.
Es ist ein mechanischer, automatischer und rhythmischer Prozess, der durch die höheren Zentren reguliert wird, durch den durch die Skelettmuskeln der Kontraktion und Entspannung des Zwerchfells, des Bauches und des Brustkorbs der Luftaustausch in den Alveolen gefördert wird.
Während des Einatmens wird der intraalveoläre Druck im Vergleich zum atmosphärischen Druck (-1 mmHg) leicht negativ, und dies führt dazu, dass Luft entlang der Atemwege nach innen strömt.
Andererseits steigt der intraalveoläre Druck während des normalen Ausatmens auf etwa + 1 mmHg, wodurch Luft nach außen strömt.
Das Gerät, das diese Aufgabe ausführt, wird als Lungenbeatmungsgerät oder mechanisches Beatmungsgerät oder künstliches Beatmungsgerät bezeichnet.
Das Lungenbeatmungsgerät ersetzt die mechanischen Funktionen des Atmungssystems ganz oder teilweise, wenn das Atmungssystem aufgrund von Krankheiten, Traumata, angeborenen Defekten oder Medikamenten (z. B. Anästhetika während der Operation) nicht mehr in der Lage ist, seine Aufgabe selbst zu erfüllen.
Das Beatmungsgerät kann eine Art Gasgemisch in die Lunge einfließen lassen, so dass diese mit bekannter Frequenz und geeignetem Druck ausatmen können.
Um dem Patienten die erforderliche Menge an Sauerstoff zuzuführen und das erzeugte Kohlendioxid zu entfernen, muss das Beatmungsgerät in der Lage sein:
- kontrollierte Mengen von Luft- oder Gasgemischen in die Lunge einfließen lassen;
- die Insufflation stoppen;
- die ausgeatmeten Gase entweichen lassen;
- Wiederholen Sie den Vorgang kontinuierlich.
Im Gegensatz zur natürlichen Beatmung ist bei der künstlichen Beatmung mit einem Lungenbeatmungsgerät der Druck nicht nur in den oberen Atemwegen, sondern auch intrathorakal positiv.
Um die Lunge und den Brustkorb zu erweitern, muss das Beatmungsgerät Luft mit Druck senden: Die Lunge hat immer Atmosphärendruck, auch wenn kein Durchfluss vorhanden ist.
Die mechanische Beatmung unter Überdruck führt zu einer Zunahme des Atemaustauschs mit der Wiedereröffnung schlecht belüfteter Bereiche zur Beatmung, kann jedoch gleichzeitig zu einer Verletzung der Atemwege (Barotrauma) führen.
Mechanische Belüftung wird verwendet bei:
- akute schwere Lungenerkrankung
- Apnoe im Zusammenhang mit Atemstillstand (auch durch Vergiftung);
- schweres und akutes Asthma;
- akute oder chronische Azidose der Atemwege;
- mittelschwere / schwere Hypoxämie;
- übermäßige Atemarbeit;
– Zwerchfelllähmung durch Guillain-Barré-Syndrom, Myasthenia Gravis, akute Krisen der Muskeldystrophie oder Amyotrophe Lateralsklerose, Spinale Nabelschnurverletzung oder die Wirkung von Anästhetika oder Muskelrelaxantien;
- erhöhte Arbeit der Atemmuskulatur, was durch übermäßige Tachypnoe, supraklavikulären und interkostalen Wiedereintritt und große Bewegungen der Bauchdecke belegt wird;
- Hypotonie und Schock, wie bei Herzinsuffizienz oder Sepsis.
Lungenbeatmung, Arten von Lungenbeatmungsgeräten
Es gibt verschiedene Arten von mechanischen Beatmungsgeräten:
- mechanisches Unterdruckbeatmungsgerät
- Überdruck-Beatmungsgerät
- mechanisches Intensiv- oder Subintensivbeatmungsgerät (oder Notfall- / medizinischer Notfalltransport)
- mechanisches Beatmungsgerät für die nichtnatale Intensiv- oder Subintensivpflege (oder den Notfall- / medizinischen Notfalltransport)
Darüber hinaus sind mechanische Beatmungsgeräte unterteilt in:
- Invasive Beatmung
- Nichtinvasive Beatmung
Mechanisches / künstliches Unterdruckbeatmungsgerät
Die mechanische Unterdruckbeatmung stellt die erste Generation mechanischer Lungenbeatmungsgeräte dar, die auch als Stahllungen bekannt sind.
Kurz gesagt, die Stahllunge reproduziert lediglich die unter normalen Bedingungen aufgezeichneten mechanischen Atemwege, die durch Myopathie oder Neuropathie aufgrund einer unzureichenden Funktion der Brustkorbmuskeln unmöglich werden.
Unterdrucksysteme werden immer noch verwendet, hauptsächlich bei Patienten mit unzureichenden Brustkorbmuskeln, wie bei Poliomyelitis.
Mechanisches / künstliches Überdruckbeatmungsgerät (nicht invasiv)
Diese Instrumente sind für die nicht-invasive Beatmung konzipiert, auch zu Hause zur Behandlung von obstruktiver Schlafapnoe.
Das Beatmungsgerät saugt Gasgemische (normalerweise Luft und Sauerstoff) mit positivem Druck in die Atemwege des Patienten ein.
Heimlüfter (elektromechanische Stromquelle)
Kolben oder Hubkolbenpumpe: Sammelt Gase auch bei niedrigem Druck, mischt sie und drückt sie während der Inspirationsphase in den externen Kreislauf.
Weniger effektiv bei der Kompensation von Lecks
Turbine: Zieht Gase an, komprimiert sie und sendet sie über ein Einweg-Inspirationsventil an den Patienten.
Sie können den Druck durch Durchfluss und Volumenabgabe steuern.
Heimlüfter (Turbine mit Niederdruckgasversorgungssystem):
1. CPAP und AutoCPAP
- Zwei Ebenen
3. Pressovolumetrisch
1. CPAP und autoCPAP (kein Beatmungsmodus, sondern der Typ des Beatmungsgeräts)
- zur Behandlung von Schlafstörungen eingesetzt werden;
- CPAP bietet in beiden Atemphasen ein vorbestimmtes Niveau des gleichen Überdrucks, das ein Zusammenfallen der Atemwege verhindert.
- Selbst-CPAP liefert in beiden Atemphasen einen Überdruck entsprechend den Bedürfnissen des Patienten zu diesem bestimmten Zeitpunkt (ein Druckbereich wird eingestellt).
2. Zwei Ebenen
- nicht-invasives Beatmungsgerät mit zwei Druckstufen: IPAP (Überdruck in der Inspirationsphase) und EPAP (Überdruck in der Exspirationsphase);
- keine Überwachung der Beatmungsparameter zulassen;
- Sie werden zur Behandlung von Schlafstörungen eingesetzt.
- wenn CPAP Apnoe nicht korrigiert und / oder bei schwerer Apnoe oder damit verbundener Hypoxämie.
3. Pressuvolumetrische Beatmungsgeräte
Diese ermöglichen die Verwendung von unter Druck stehenden oder volumetrischen Beatmungsmodi. Sie unterscheiden sich durch die verwendete Schaltung.
Lungenbeatmung auf der Intensivstation (pneumatische Energiequelle)
Lunge Ventilatoren kann sowohl in invasiven als auch in nicht-invasiven Beatmungsmodi betrieben werden. Einige der Hauptmerkmale sind:
- Sie arbeiten mit Hochdruck-Druckgas (4 BAR)
- Stellen Sie FiO2-Stabilität bereit
- Sie garantieren Volumenlieferung auch bei hoher Impedanz (adipöser Patient)
FiO2 ist die inhalierte Fraktion von O2. Es ist ein Akronym, das in der Medizin verwendet wird, um den Prozentsatz an Sauerstoff (O2) anzugeben, der von einem Patienten eingeatmet wird.
FiO2 wird als Zahl zwischen 0 und 1 oder als Prozentsatz ausgedrückt. Das FiO2 in atmosphärischer Luft beträgt 0.21 (21%).
Das Lungenbeatmungsgerät besteht aus den folgenden grundlegenden Funktionsblöcken
- ein Überdruckgenerator, der in der Lage ist, einen Druckgradienten zwischen der äußeren atmosphärischen Druckumgebung und den Alveolen zu erzeugen, der die Menge des zum Patienten zu insufflierenden Gasstroms bestimmt.
Diese Funktion wird entweder durch Erzeugen einer Kraft erreicht, die auf einen Balg ausgeübt wird, der das Insufflationsgasgemisch enthält, oder durch Verringern des Gasdrucks des festen Systems durch eine Reihe von Kaskadenventilen;
- ein Messsystem für das aktuelle Volumen (VT);
- eine Reihe von Atemzyklus-Zeitmessgeräten, die durch geeignetes Öffnen und Schließen der Ventile, die den Inspirations- und Exspirationsfluss steuern, den Übergang von Inspiration zu Exspiration und umgekehrt ermöglichen;
- einen Patientenkreislauf, der alle Teile umfasst, die das Beatmungsgerät mit dem Atmungssystem des Patienten verbinden. Es kann offene Kreisläufe (ohne erneutes Atmen) geben, die bei jedem Ausatmen die ausgeatmeten Gase nach außen ablassen, oder geschlossene Kreisläufe mit CO2-Absorbern, mit denen das ausgeatmete Gas des Patienten nach der CO2-Absorption zurückgewonnen wird.
- Widerstandselemente, die alle Kanäle umfassen, die zwischen dem Überdruckgenerator und dem Atmungssystem des Patienten angeordnet sind und einen Widerstand gegen das Eindringen von Gas in sie erzeugen.
Lungenbeatmung: Wie ein Beatmungsgerät funktioniert
Lungenbeatmungsgeräte bieten verschiedene Betriebsarten, die an die spezifischen Bedürfnisse des Patienten angepasst werden können.
Das grundlegende Kriterium, auf das sich das medizinische Personal bei der Wahl des Beatmungsmodells stützt, ist die Fähigkeit des Patienten, unabhängig zu atmen.
Der kontrollierte Modus wird gewählt, wenn der Patient keine spontane Atmungsaktivität hat und der Arzt die Operationszeiten (Inspirationsdauer, Exspirationsdauer, Pausendauer, Inspirationsfrequenz) auf dem Bedienfeld des Lungenbeatmungsgeräts anpassen muss.
Es gibt zwei Möglichkeiten für eine kontrollierte Belüftung: eine Belüftung mit konstantem Durchfluss und eine Belüftung mit konstantem Druck, abhängig von der gewählten Größe (Durchfluss oder Druck) als Steuerparameter für das Belüftungssystem.
Der assistierte Modus wird bei Atembeschwerden von Patienten verwendet, die noch in der Lage sind, die Inspirationsphase zu beginnen.
Das Lungenbeatmungsgerät muss sich des Versuchs des Patienten bewusst sein, dies zu inspirieren und zu unterstützen.
Schließlich besteht der synchronisierte Modus aus einer Anfangsphase, in der der Patient beatmet wird, indem ein bestimmtes Luftvolumen in einer vordefinierten Intervallzeit in einem kontrollierten Modus mit konstantem Durchfluss in die Lunge geleitet wird. Darauf folgt eine Spontanatmungsperiode, wenn der Patient seine Atmungsfunktion wiederhergestellt hat, oder eine assistierte Beatmungsperiode bei anhaltenden Schwierigkeiten.
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