Atemgaskonditionierung

Da die Atemluft von Respiratoren aus kaltem und trockenem Gas besteht, das aus Wandanschlüssen der Hausversorgung oder direkt aus Druckgasflaschen entnommen wird, ist auch bei kurzzeitiger Beatmung eine Atemgaskonditonierung erforderlich. Man unterscheidet hierbei zwischen einer aktiven und einer passiven Atemgasklimatisierung. Bei der passiven Atemgasklimatisierung wird die Wärme und Feuchtigkeit der ausgeatmeten Luft in einem HME-Filter (HME = Heat and Moisture Exchanger, dt.: Wärme- und Feuchtigkeitstauscher) gespeichert und in der Inspirationsphase an die Atemluft abgegeben.

Bei der aktiven Befeuchtung existieren mehrere Systeme. Beim gebräuchlichsten System streicht das Atemgas im Inspirationsschenkel des Respirators über ein gewärmtes Wasserbad und wird so mit Wärme und Feuchtigkeit "aufgesättigt". Um ein Kondensieren des Wassers zu vermeiden, werden die Schläuche der In- und Exspiration zusätzlich beheizt. Sonst könnten sich in den Feuchtigkeitsniederschlägen Keime vermehren und schließlich eingeatmet werden.

Passive Befeuchtung mit HME-Filter (Heat and Moisture Exchanger)

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HME-Filter

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HME-Filter

Vorteile

• Geringe Kosten (Filter kosten zwischen 77 Cent und 1,80 Euro)
• Kombination von Wärme- und Feuchtigkeitsaustausch
• Respirator-Schutz
• Einfache Entsorgung über den Hausmüll
• Keine Gefahr einer Atemgas-Überbefeuchtung
• Bakterien- und Virenschutz
• Gute Verträglickeit auch in der Kurzzeitintensivbeatmung

Nachteile

• Feuchtigkeitsgehalt von max. 30-35 mg H2O pro Liter soll nicht überschritten werden
• Einschränkung der Zilienfunktion am Flimmerepithel der Luftröhre
• Verlängerung des Totraums
• Verlegung der Schleimhautporen durch reichlich zähes und/oder blutiges Sekret
• Die Atemarbeit erhöht sich
• Erhöhung des Widerstandes
• Sekret lässt sich bei langer Beatmungszeit nur schwer mobilisieren
• Ggf. zusätzliche Inhalation mit NaCL 0,9% notwendig
• Häufige Wechselintervalle (alle 24 Stunden oder nach Bedarf)
• Anfeuchtung abhängig vom Wasserhaushalt der Patienten (Problem bei stark negativ bilanzierten Patienten)
• keine Überwachung der tatsächlichen abgegebenen Feuchtigkeit

Kontraindikationen

• bereits reichlich zähes und/oder blutiges Sekret
• Hypothermie < 32 °C
• Beatmung mit entcuffter Kanüle
• Aerosoltherapie mit Pharmaka, die nicht hinter dem HME platziert werden können
• Bronchopleurale Fistel

Indikationen

• Narkosebeatmung
• Transport inner- und außerklinisch
• Kurzzeitbeatmung bis 48 Stunden

Aktive Befeuchtung mit einem Verdampfer

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Evita + aktive Befeuchtung

Bei Patienten, die länger als 3 Tage beatmet werden müssen oder eine rasche Extubation nicht absehbar ist, wird häufig eine aktive Atemgaskonditionierung angewendet. Bei der gebräuchlichsten Form wird die Luft des inspiratorischen Schenkels der Beatmungsschläuche durch ein Wasserbad geleitet. Die Atemluft erwärmt sich und wird mit Wasserdampf gesättigt. Um ein Kondensieren des Wassers im Schlauchsystem zu verhindern, werden die Schläuche der Inspiration und der Expiration beheizt.

Die so genannte Feuchtbeatmung birgt einige Risiken, da es trotz Schlauchheizung zur "Pfützenbildung" im Schlauchsystem kommen kann, hierdurch besteht immer die Gefahr der Kondenswasseraspiration. Die meist verwendeten Wärme- und Feuchtigkeitstauscher erhöhen bauartbedingt den Totraum und verursachen einen erhöhtem Atemwiderstand. Daher wird die aktive Atemgaskonditionierung kontrovers diskutiert.

Prinzipiell sollte immer der Patient der Indikator für oder gegen eine aktive Atemgasklimatisierung sein. Ist das Trachealsekret trotz des Einsatzes eines HME-Filters trocken und zäh, sollte der Einsatz einer aktiven Befeuchtung erwogen werden. Der standardisierte Einsatz der "Feuchtbeatmung", wie er häufig praktiziert wird, ist hingegen zu überdenken.

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Wasserbad einer aktiven Atemgasklimatisierung

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Aktives Atemgasklimatisierungssystems mit beheizten Schläuchen

Vorteile

• Anfeuchtung und Erwärmung auf ein Feuchtigkeitsgehalt von bis zu 44mg H20 pro Liter
• Die Zilarfunktion wird nicht eingeschränkt
• Wechselintervalle alle 7 Tage (basierend auf einer RKI Empfehlung)
• niedrige Atemwegswiderstände

Nachteile

• Hohe Kosten bei der Anschaffung
• das theoretische Risiko der Überfeuchtung der Mucosa und dadurch Einschränkung der Zilarfunktion

Partikelgrößen

• Bakterien 0,2-10 Mikron
• Virus 0,017-0,3 Mikron
• Wasserdampf 0,0001 Mikron

Bakterien und Viren können bei einer Kontamination des Wasserreservoirs durch ihre Größe nicht transportiert werden, da die Wassermoleküle für einen Transport zu klein sind. Eine Keimverschleppung durch Kondenswasser im Schlauchsystem ist von dieser Berechnung allerdings nicht betroffen.

Komplikationen durch Überhitzung > 40 °C

• Schädigung des Ziliarepithels
• Vermehrte Sekretproduktion
• Verdünnung von Surfactant
• Atelektasenbildung
• Verschlechterung des Gasaustausches
• Abnahme der Schleimviskosität

Beachtung der Alarmgrenzen am Verdampfer

• obere Grenze: 40 °C
• untere Grenze: 36 °C

Die meisten gebräuchlichen Systeme zur aktiven Atemgaskonditionierung überwachen dies selbständig an mehreren Punkten im Beatmungssystem. Wenn ein Grenzwert über- oder unterschritten wird, gibt dieses einen sowohl akustischen- als auch optischen Alarm.

Komplikationen durch kalte und trockene Luft

Wird das Atemgas nicht oder nicht ausreichend klimatisiert, kommt es sehr schnell (bereits nach circa einer Stunde) zu einer erhöhten Gefahr der Atelektasenbildung und dadurch Verschlechterung des Gasaustausches. Durch die trockenen Gase kann es zu einem Austrocknen und Aufreißen der Mukosa kommen, wodurch die Gefahr von Infektionen drastisch zunimmt, dies wird außerdem durch eine geminderte Mukokinese weiter gefördert. Durch das Zusammenspiel aus Hypomukokinese und Eindicken des Sekrets steigt die Infektionsgefahr nocht weiter. Weitere Gefahren sind: Hypothermie, Bronchospasmus und dir

• Reduzierung der Surfactant-Aktivität

Interne Links

• Atemwege
• Beatmungsfilter
• Beatmung#Atemgasklimatisierung
• Inhalation
• Tracheostoma

Quelle

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