Anästhesie (Fach) / Beatmung (Lektion)

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  • Niedrigflussnarkosen High-Flow >3ll/min Low-Flow 1l/min Minimal Flow 0,5 l/min Vorteil: Narkosegase können gespart werden, durch hohen Rückatemanteil geringerer Verlust von Wärme und Feuchtigkeit, geringere Belastung von Personal und Umwelt Phasen: 1. Einschwemmphase, 2. Low-Flow oder Minimal Flow Phase, 3. Ausleitungsphase
  • Aufnahme eines volatilen Inhalationsnanästhetikums kann berechnet werden über Exponentilafunktion nach Lowe: VAnästhesiegas=f x MAC x λB/G x Q x t-1/2 f x MAC: angestrebte endexspiratorische Narkosegaskonzentration als Funktion des MAC-Wertes (z.B. 0,8) λB/G: Blut-Gas-Löslichkeitskoeffizient Q: Herzminutenvolumen dl/min (Abschätzung 2 x kgKG3/4) t: Zeit nach Einleitung der Narkose in Minuten Lachgasaufnahme nach Severinghaus-Formel: VN2O=1000 x t-1/2
  • Voraussetzung für Niedrigflussnarkosen Multigasmonitor: Konzentrationen von Kohlendioxid, Sauerstoff, Lachgas und volatilem Anästhetikum können sowohl in- als auch exspiratorisch gemessen werden Frischgasentkoppelung: diskontinuierliche Frischgaszufuhr (Frischgas wird nur während Exspiration, nicht kontinuierlich eingeleitet, d.h. Atemhubvolumen ist unabhängig von Veränderung der Frischgaszufuhr)  geeignetes Inhalationsanästhetikum: Sevofluran, Desfluran, da sie aufgrund ihrer geringen Blutlöslichkeit schnell an- und abfluten
  • Narkosesysteme je nach Verabreichung des Einatmings- bzw. Inspirationsgemischs offene Narkosesysteme: Patient atmet Luft aus der Umgebung ein, Ausatemvolumen wird wieder vollständig an die Umgebung abgegen (Schimmelbuschmaske) halboffene Narkosesysteme: Inspirationsgemisch wird aus einem Reservoir bezogen und über Schlauchsystem zum Patienten geleitet, das Ausatemgemisch wird vollständig in den freien Raum abgegeben (Kuhn-System) -> Wärme-und Feuchtigkeitsverlust hoch halbgeschlossene Narkosesysteme: ein Teil des Exspirationsvolumens wird über zentrale Absaugvorrichtung abgegeben, der andere Teil nach Herausfiltern des CO2 wieder eingeatmet, zusätzlich erhält der Patient bei der Einatmung noch Frischgas aus einem Reservoir, Rückatmungsvolumen=Atemminutenvolumen-Frischgasvolumen, Vorraussetzung: Kreissystem Vorteil: geringerer Frischgasfluss möglich (3l/min), Verbrauch an volatilem Anästhetikum geringer, weniger Wärme und Feuchtigkeitsverlust Nachteil: erhöhter Atemwegswiderstand durch Richtungsventile und CO2-Absorber geschlossenes Narkosesystem: das gesamte Ausatmungsgemisch wird nach Herausfiltern des CO2 dem Patienten wieder zugeführt -> totale Rückatmung, Frischgasfluss von ca 0,4 l/min, nur der vom Körper verbrauchte Sauerstoff  (~3,5 ml/kgKG/min, 250 ml/min) und Narkosegas wird zugeführt
  • Kreissystem Exspirationsschenkel: Exspirationsschlauch, Exspirationsventil, Volumeter (TV, AMV), Manometer (früher mechanisch, heute elektronisch) Absaugvorrichtung Inspirationsschenkel: CO2-Absorber (nur der rückgeatmete Anteil des Exspirationsvolumens wird von CO2 befreit), Inspirationsventil, Inspirationsschlauch
  • Atemkalk bindet in einer exothermen Reaktion  CO2 unter Freisetzung von Wasser besteht meist aus Calciumhydroxid (meist >80%) Natriumhydroxid (meist 2-4%), dient der Beschleunigung Wasser (14-18%) gelegentlich Calciumchlorid zur Beschleunigung Silikate, Zeolith um Abrieb und Staub zu mindern pH sensitive Indikatorfarbe (meist Ethylenviolett) früher Kaliumhydroxid (starke Zersetzung von inhalativen Anästhetika) CAVE: trockener Atemkalk kann mehr volatiles Anästhetikum binden ung ggf Kohlenmonoxid (v.a. Desfluran)  und Compound A (v.a. Sevofluran), B,C,D und E, Methanol und Formaldehyd bilden  CO2 + H2O -> H2CO3 -> H2CO3  +2NaOH -> Na2CO3 +  2H2O + Wärme -> Na2CO3 + Ca(OH)2 -> CaCO3 + 2NaOH + Wärme -> d.h. nur CaOH wird verbraucht, NaOH regeneriert sich wieder, theoretisch können 100g Calciumhydroxid ca. 30 Liter CO2 binden
  • Atemkalk bindet in einer exothermen Reaktion  CO2 unter Freisetzung von Wasser besteht meist aus Calciumhydroxid (meist >80%) Natriumhydroxid (meist 2-4%) dient der Beschleunigung Wasser (14-18%) gelegentlich Calciumchlorid zur Beschleunigung CaCl2 Silikate, Zeolith um Abrieb und Staub zu mindern pH sensitive Indikatorfarbe (meist Ethylenviolett) früher Kaliumhydroxid (starke Zersetzung von inhalativen Anästhetika) CAVE: trockener Atemkalk kann mehr volatiles Anästhetikum binden ung ggf Kohlenmonoxid (v.a. Desfluran)  und Compound A (v.a. Sevofluran), B,C,D und E, Methanol und Formaldehyd bilden  CO2 + H2O -> H2CO3 -> H2CO3 + Ca(OH)2 -> CaCO3 + 2H2O + Wärme -> H2CO3  +2NaOH -> Na2CO3 +  2H2O + Wärme -> CaCl2 + Na2CO3 -> CaCO3 + 2NaCl
  • Beatmungsparameter Atemhubvolumen (8ml/kgKG) Atemfrequenz (10-12/min) Flow (Geschwindigkeit in l/min, mit der das Volumen in den Patienten gedrückt werden soll) I:E - Verhältnis (normalerweise 1:2) PEEP (5-10 cm H2O))
  • Compliance Dehnbarkeit der Lunge und Thorax zusammen (CGesamt) beträgt beim gesunden Menschen 100 ml/mbar, die Compliance der Lunge allein 250 ml / mbar beim narkotisierten Patienten ist die Compliance auf ca 60 ml/mbar erniedrigt -> für 600 ml Volumen wird ein Druck von 10 mbar notwendig (durch Ausbildung von Atelektasen und eingeschränkte Rippenbeweglichkeit)
  • Resistance Maß für die nicht-elastischen (viskösen) Strömungswiderstände in den Atemwegen (ΔP/ΔV/Sekunde) wird v.a. durch Turbulenzen am Tubus und und an den Aufzweigungen imBronchialbaum verursacht je höher die Resistance umso höher steigt der Beatmungsspitzendruck über den Plateaudruck an bei spontan atmenden Patienten 2cmH2O/l/s, beim intubierten Patienten 5 cmH2O/l/s (aufgrund der zusätzlichen Resistance des Tubus)
  • Flow-Einstellung bei I:E 1:2 steht für die inspiration nur 1/3 des Atemzyklus zur Verfügung -> Flow muss mindestens den 3fachen Wert des Atemminutenvolumens (= 80 ml/kgKG) haben (30-50 l/min) ist der Flow zu klein, kann das eingestellte AMV nicht verabreicht werden ist der Flow zu hoch, kommt es zu größeren Turbulenzen in den Atemwegen und der Beatmungsspitzendruck steigt unnötig an, die verschiedenen Lungenabschnitte werden ungleichmäßig beatmet Rechteckflow Dezelerierender Flow
  • Compliance Dehnbarkeit der Lunge und Thorax zusammen (CGesamt) beträgt beim gesunden Menschen 100 ml/mbar beim narkotisierten Patienten ist die Compliance auf ca 60 ml/mbar erniedrigt -> für 600 ml Volumen wird ein Druck von 10 mbar notwendig (durch Ausbildung von Atelektasen und eingeschränkte Rippenbeweglichkeit) Der Plateaudruck ist zur Überwindung der Compliance bei beatmetetn Patienten notwendig statische Compliance kann nur im Atemstillstand (no flow, 0 l/min) gemessen/berechnet werden: C  = TV exsp/ Pmean-PEEP [intrinsic und extrinsic] dynamische Compliance:  Compliance der Lunge ist abhänhig vom Füllungszustand, siehe Druck-Volumen-Kurve durch den Gasfluss verursachte Artefakte gehen willentlich in die Berechnung ein, es wird also Pmax miteinberechnet, aus der Differenz Cstat-Cdyn kann die Resistance abgeschätzt werden
  • Beatmungsgerät: Systeme zur Steuerung des Atemhubvolumens Behältersysteme (Balgsysteme): Systeme mit fallendem Balg (Ballow in bottle) Systeme mit liegender Kolben-Zylinder-Einheit Strömungssysteme:  Constant Flow Prinzip, Steuerung des kont. Gasflusses erfolgt über Verschluss des Exspirationsventils intermittierender Constant Flow Generator ("Flowzerhacker"), konst. Gasfluss wird nur während Inspiration zum Patienten geleitet, z.B. Evita Demand Flow Systeme:  Spontanatmungssysteme durch Unterdruck bei der spontanen Einatmung wird Inspirationsventil geöffnet
  • Beatmungsgerät: Systeme zur Steuerung des Beatmungszyklus Inspirationsphase - Umschaltung - Exspirationsphase - Umschaltung volumenabhängige Steuerung: Umschalten nach Abgabe eines bestimmten Volumens druckabhängige Steuerung: Umschalten nach Erreichen eines bestimmten Drucks flowabhängige Steuerung: Umschalten nach Abfall des Flows auf einen bestimmten Wert zeitabhängige Steuerung: Umschalten nach einem bestimmten Zeitintervall
  • Beatmungsgerät: Antriebsarten Direktantrieb: Kompression des Balges oder des Kolbens direkt Primär-Sekundär-System: Überdruck im Primärssystem (volumenkonstante Kammer)  presst Balg (Sekundärsystem) aus, Druckerzeugung entweder pneumatisch (Druckgenerator, über zentrale Gasversorgung -> Geschwindigkeit wird über Gasfluss geregelt) oder elektromechanisch (Flussgenerator, Kolbenpumpe -> Geschwindigkeit wird über Drehzahl des Motors geregelt)
  • Atemsystemfilter mechanische elektrostatische Filter mit zusätzlicher HME-Funktion (heat and moisture exchanger) verhindern Besiedelung des Kreissystems mit exspiratorisch abgegeben Bakterien und Viren werden zwischen Atemwegshilfe und Winkelstück konnektiert und müssen nach jedem Patienten gewechselt werden Schläuche im Kreissystem können bis zu 7 Tage verwendet werden, außer bei sichtbarer Verschmutzung, meldepflichtigen Infektionskrankheiten (TBC, Virusgrippe...) und Infektion/Kolonisation der Atemwege mit multiresistenten Erregerne CAVE elektrostatische Filter verlieren bei hoher Feuchtigkeitsbelastung (Kondensat) ihre Filterfunktion
  • Gaszylinder Der Druck in den Flaschen muss > 50 bar betragen!!! Sauerstoffzylinder: Inhalt nach dem Boyle-Mariotte-Gesetz, Druck x Volumen = konstant, -> 10l Flasche voll 200bar enthält 2.000l O2 Lachgaszylinder: Lachgas zu 3/4 flüssig, Rest gasförmig, Druck in Gasflasche bleibt bis kurz vor Ende 50 bar, Flasche wiegen minus Leergewicht, 1 kg = 500ml Lachgas
  • Beatmungsgerät: Gerätecheck Sicherheitstechnische Kontrolle (STK): je nach Herstellerangaben Gerätecheck A: vor geplantem Betriebsanfang, darf an geschultes Personal delegiert werden, per Checkliste Gerätecheck W: bei jedem Patientenwechsel im laufenden Betrieb Gerätecheck N: im Notfall werden die wichtigsten Funktionen (gesicherte Zufuhr von Sauerstoff und sichere Möglichkeit der Beatmung) überprüft, O2-Abgabe über Dosierventil und Verifizierung Gasaustritt am Y-Stück und Dichtigkeit zum Druckaufbau über APL-Ventil
  • Beatmungsgerät: Gerätecheck Sicherheitstechnische Kontrolle (STK): je nach Herstellerangaben, in der Regel alle 6 Monate durch Techniker Gerätecheck A: vor geplantem Betriebsanfang, darf an geschultes Personal delegiert werden, per Checkliste Gerätecheck W: bei jedem Patientenwechsel im laufenden Betrieb Gerätecheck N: im Notfall werden die wichtigsten Funktionen (gesicherte Zufuhr von Sauerstoff und sichere Möglichkeit der Beatmung) überprüft, O2-Abgabe über Dosierventil und Verifizierung Gasaustritt am Y-Stück und Dichtigkeit zum Druckaufbau über APL-Ventil

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