Inhaltsverzeichnis. 1 Anatomie des Respirationstraktes Physiologie des Respirationstraktes VII

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1 VII 1 Anatomie des Respirationstraktes Physiologie des Respirationstraktes Äußere und innere Atmung Zusammensetzung der Atemgase Respiratorischer Quotient Atemmechanik Übertragungen der Volumenänderungen des Thoraxraumes auf die Lunge Unterschiede zwischen Spontanatmung und Beatmung Druckgrößen in der Atemphysiologie und Beatmungstherapie Atemmechanische Größen Physikalische Grundlagen Resistance Maß für den Strömungswiderstand Compliance Maß für die Lungendehnbarkeit Statische Compliance Dynamische Compliance Effektive Compliance Spezifische Compliance Atemarbeit Gasaustausch Nachweis von Gasaustauschstörungen Alveolo-arterielle Sauerstoffpartialdruckdifferenz Oxygenierungsindex ( Horowitz-Index ) Ventilations-/Perfusionsverhältnis Lungendurchblutung Verteilung der Lungendurchblutung Regulation der Lungendurchblutung Hypoxische pulmonale Vasokonstriktion (HPV) Totraumventilation Intrapulmonaler Rechts-Links-Shunt Kompartmentmodell der Lunge Sauerstofftransport im Blut Sauerstoffsättigung Sauerstoffbindungskurve

2 VIII Sauerstoffbindungskapazität Sauerstoffgehalt Arteriovenöse O 2 -Gehaltsdifferenz (Ca-vDO 2 ) Sauerstofftransportkapazität (Sauerstoffangebot) Sauerstoffverbrauch Gemischt-venöse Sauerstoffsättigung Sauerstoffextraktionsrate Beziehung zwischen O 2 -Angebot und O 2 -Aufnahme DO 2 /VO 2 -Ratio Statische Lungenvolumina Verschlussvolumen (Closing Volume) Verschlusskapazität (Closing Capacity) Dynamische Atemvolumina Atemflusswerte (Fluss-Volumen-Diagramm) Differenzialdiagnose zwischen obstruktiven und restriktiven Ventilationsstörungen Präoperative pulmonale Risikoeinstufung Allgemeinanästhesie und Lungenfunktion Faktoren der pulmonalen Gasaustauschstörung Prävention intraoperativer Atelektasen Zusammenfassung der atemphysiologischen Kenngrößen beim Erwachsenen Atemregulation Physiologische Regelmechanismen Pathologische Atmungstypen Respiratorische Insuffizienz Respiratorisches System Atempumpe Definition und Klinik der respiratorischen Insuffizienz Pathophysiologie der postoperativen pulmonalen Funktionseinschränkung Pathomechanismen der postoperativen und posttraumatischen respiratorischen Insuffizienz Kenngrößen für die Indikation zur maschinellen Atemhilfe bei akuter respiratorischer Insuffizienz Beatmungstechnik Atemzyklus Grafische Darstellung des Atemzyklus Druck-Zeit-Diagramm bei volumenkontrollierter Beatmung

3 IX Druck-Zeit-Diagramm bei Variation des Inspirationsflows Druck-Zeit-Diagramm bei Variation des Arbeitsdrucks Interpretation typischer Druck-Zeit-Diagramme bei volumenkontrollierter Beatmung Druck-Zeit-Diagramm bei druckkontrollierter Beatmung Flow-Zeit-Diagramm Interpretation typischer Flow-Zeit-Diagramme bei volumenkontrollierter Beatmung Interpretation typischer Flow-Zeit-Diagramme bei druckkontrollierter Beatmung Volumen-Zeit-Diagramm Druck-Volumen-Schleife (Pressure-Volume-Loop) Interpretation der Druck-Volumen-Schleife bei volumenkontrollierter Beatmung Überdehnungsindikator C 20 /C-Quotient Interpretation der Druck-Volumen-Schleife bei druckkontrollierter Beatmung Tracheale Druck-Volumen-Schleife SpiroDynamics Beatmungsmuster Beatmungsformen Definition: Beatmungsmuster Definition: Beatmungsform (Atemhilfe) Klassifizierung der Beatmungsformen nach der Atemarbeit Auswahl der Atemhilfe Kontrollierte Beatmungsformen (CMV = Controlled Mechanical Ventilation) Volumenkontrollierte Beatmung (VCV = Volume Controlled Ventilation) Drucklimitierte Beatmung (PLV = Pressure Limited Ventilation) Druckkontrollierte Beatmung (PCV = Pressure Controlled Ventilation) Druckregulierte volumenkonstante Beatmung (PRVC = Pressure Regulated Volume Controlled Ventilation) Maßnahmen zur Verbesserung der Oxygenierung PIF: Maß für die Beatmungsinvasivität Inspiratorische Sauerstoffkonzentration Beatmung mit erhöhtem positivem endexspiratorischem Druck (PEEP = Positive Endexpiratory Pressure) Seufzer-Beatmung Beatmung mit umgekehrtem Atemzeitverhältnis (IRV = Inverse Ratio Ventilation) Messmanöver < Intrinsischer PEEP > Augmentierte Beatmungsformen

4 X Assistierte-kontrollierte Beatmung (A/C = Assist-Control Ventilation) Intermittierende mandatorische Beatmung (IMV = Intermittent Mandatory Ventilation) Synchronisierte intermittierende mandatorische Beatmung (SIMV = Synchronized Intermittent Mandatory Ventilation) Mandatorische Mindest-Ventilation (MMV = Mandatory Minute Ventilation) Beatmungsform AutoFlow Druckunterstützte Beatmung (ASB = Assisted Spontaneous Breathing) Druckunterstützte volumenkonstante Beatmung (VS = Volume Support) Beatmungsoption Automode Spontanatmung mit kontinuierlichem positivem Atemwegsdruck (CPAP = Continuous Positive Airway Pressure) Biphasic Positive Airway Pressure (BIPAP) Zusätzliche Beatmungsoptionen Automatische Tubuskompensation (ATC = Automatic Tube Compensation) Proportionale druckunterstützte Beatmung (PPS = Proportional Pressure Support) Neurally Adjusted Ventilatory Assist (NAVA) Seitengetrennte Beatmung (ILV = Independent Lung Ventilation) Nicht-invasive Beatmung (NIV = Non-Invasive Ventilation) Entwöhnung vom Respirator (Weaning) Definition Pathophysiologie der Entwöhnung vom Respirator Voraussetzung für eine erfolgreiche Entwöhnung (Allgemeine Weaning-Strategien) Determinanten der erforderlichen Atemarbeit Patientenabhängige Faktoren Beatmungssystemabhängige Faktoren Methoden der Entwöhnung vom Respirator (Respiratorbezogene Weaning-Strategien) Entwöhnungsindizes ( Predictors of Weaning Outcome )

5 XI Atemmuster Atemwegsokklusionsdruck (P 0,1) Tension-Time-Index (TTI) Automatische Tubuskompensation Weaning-Protokolle Automatische Entwöhnung vom Respirator Nebenwirkungen der Beatmung Kardiovaskuläre Nebenwirkungen Renale Nebenwirkungen Hepatale Nebenwirkungen und Splanchnikusdurchblutung Zerebrovaskuläre Nebenwirkungen Pulmonale Nebenwirkungen Pneumothorax und Thoraxdrainage Pneumothorax Thoraxdrainage Beatmungsmonitoring Pulsoxymetrie Kapnometrie Erweitertes Monitoring Monitoring der Atemmechanik Maschinenmonitoring Beatmungsdruck Volumenüberwachung Frequenzüberwachung Apnoe-Ventilation Inspiratorische Sauerstoffkonzentration Atemgastemperatur Alarmmeldungen Anfeuchtung und Erwärmung des Atemgases (Atemgaskonditionierung) Physikalische Grundlagen Physiologie Pathophysiologie Methoden zur Atemgaskonditionierung Aktive Befeuchtungssysteme Passive Befeuchtungssysteme Physikalische Therapie Atemtherapie Inzentive Spirometrie (SMI = Sustained Maximal Inspiration) VRP1-Desitin ( Flutter ) Beatmungsinhalation (IPPB = Intermittent Positive Pressure Breathing)

6 XII 10 Beatmungsregime bei verschiedenen Krankheitsbildern ARDS (= Acute Respiratory Distress Syndrom) Pathophysiologie und Verlauf Beatmungsstrategien beim ARDS Konzept der lungenprotektiven Beatmung ( Baby Lung Concept ) Berechnung der Inflektionspunkte ( Inflection points ) Das Konzept der offenen Lunge ( Open Lung Concept ) Permissive Hyperkapnie Analgosedierung COPD und Asthma bronchiale Definition und Pathophysiologie Beatmungsform Beatmungsmuster Analgosedierung Schädel-Hirn-Trauma Pathophysiologie Beatmungsform Beatmungsmuster Analgosedierung Herzinsuffizienz Pathophysiologie Beatmungsstrategie bei Linksherzinsuffizienz und kardiogenem Lungenödem Analgosedierung Pulmonalembolie Akute pulmonale Hypertonie Pathophysiologie Beatmungsstrategie bei akuter pulmonaler Hypertonie und Rechtsherzinsuffizienz Additive Therapie bei akutem Lungenversagen (ARDS) Lagerungstherapie Kinetische Therapie Inhalative Vasodilatatoren Stickstoffmonoxid NO Prostanoide Flüssigkeitsmanagement Spezielle Behandlungsstrategien in der Therapie des ARDS Extrakorporaler Gasaustausch ( Extracorporeal Lung Support ELS) (ECMO = Extracorporeal Membrane Oxygenation) (ECCO 2 -R = Extracorporeal CO 2 -Removal) (pecla = Pumpless Extracorporeal Lung Assist)

7 XIII Extrakorporale Membranoxygenierung (ECMO) und extrakorporale Kohlendioxidelimination (ECCO 2 -R) Pumpenlose extrakorporale arterio-venöse Lungenunterstützung (pecla) Hochfrequenzbeatmung (High Frequency Ventilation HFV) Hochfrequenzüberdruckbeatmung (High Frequency Positive Pressure Ventilation [HFPPV]) Hochfrequenz-Jetbeatmung (High Frequency Jet Ventilation [HFJV]) Superponierte Hochfrequenz-Jetbeatmung (Superimposed High Frequency Jet Ventilation [SHFJV]) Hochfrequenzoszillationsbeatmung (High Frequency Oscillation Ventilation [HFOV]) Superponierte Hochfrequenzbeatmung mit dem VDR4 (VDR = Volumetric Diffusive Respirator) Applikation von Surfactant Neue Therapieansätze in der Behandlung des akuten Lungenversagens Partielle Flüssigkeitsbeatmung (Partial Liquid Ventilation PLV) Tracheale Gasinsufflation (TGI) Beatmung im Neugeborenen-/Säuglings- und Kindesalter Anatomische und physiologische Besonderheiten des kindlichen Respirationstraktes Indikationen für maschinelle Atemhilfen Grundprinzipien der maschinellen Beatmung im Neugeborenen-, Säuglings- und Kindesalter Beatmungsparameter Beatmungsformen Beatmungsmuster Entwöhnung vom Respirator (Weaning) Respiratoren für Neugeborene und Säuglinge Technologie der Beatmungsgeräte Gasversorgung Gasmischer Druckgasmischer Strömungsmischer (Frischgasmischer) Injektormischer Klassifizierung der Respiratoren nach dem Steuerprinzip Triggerung

8 XIV 15.5 Klassifizierung der Respiratoren nach dem Antriebsprinzip Klassifizierung der Respiratoren nach dem Atemgas-Dosierprinzip (Funktionsprinzip) Konstant-Flow-System Demand-Flow-System Intermittierendes Konstant-Flow-System (Flow-Zerhacker-Prinzip) Beatmungssysteme mit ansteuerbaren Hochdruckdosierventilen ( High Pressure Servo Ventile ) Narkosesysteme Atemsysteme für die intraoperative Beatmung Komponenten eines Narkoserespirators Klassifizierung der Atemsysteme Atemsysteme ohne Rückatmung (= Nicht-Rückatmungsysteme = halboffene Atemsysteme) Atemsysteme mit teilweiser Rückatmung (= halbgeschlossene Atemsysteme) Atemsysteme mit vollständiger Rückatmung (= geschlossene Atemsysteme) Niedrigflussnarkosen Verfahrensspezifische Besonderheiten Praktische Durchführung von Niedrigflussnarkosen Niedrigflussnarkosen mit Lachgas Niedrigflussnarkosen ohne Lachgas Hyperbare Oxygenierung Physikalische Grundlagen Pathophysiologische und biochemische Grundlagen Gasblasenerkrankung Dekompressionskrankheit (Caisson-Krankheit) Behandlungsschemata Technische Anlagen Sachverzeichnis