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10 Chirurgische Intensivmedizin

Bernd Wagener, Burkhard Paetz

Definition

Unter Intensivmedizin sind ärztliche Intensivbehandlung und Intensivüberwachung zu verstehen. Zur Kennzeichnung der damit verbundenen pflegerischen Aufgaben ist der Begriff Intensivpflege gebräuchlich.

Die hohen Ansprüche einer Intensivbehandlung erfordern spezielle Räumlichkeiten mit entsprechender personeller und apparativer Ausstattung (Intensivstation).

Zusatzinfo

Weiterbildung. Zum Erwerb von Detailkenntnissen ist auch für Pflegepersonen eine spezielle Zusatzausbildung erforderlich. In diesem Kapitel werden deshalb nur einige praktisch wichtige Gesichtspunkte herausgestellt, die grundsätzlich auch für die Arbeit auf einer Normalstation von Bedeutung sind.

10.1 Infusionstherapie

Je nach Alter und Vorerkrankungen kommt es bei fast allen Patienten in der postoperativen Phase, im Rahmen von schweren Erkrankungen oder bei Sepsis zu Stoffwechselveränderungen. Kann der Patient diese Veränderungen (erhöhter Energiebedarf, Eiweißmangel etc.) nicht durch die Ernährung ausgleichen, hilft die Infusionstherapie. Mit ihrer Hilfe ist es möglich, dem Patienten parenteral fehlende Stoffe (Eiweiß, Elektrolyte, Vitamine etc.) zuzuführen oder ihn sogar vollständig zu ernähren.

Die verschiedenen Infusionslösungen unterscheiden sich in ihrer Zusammensetzung und Osmolarität. Von Letzterer ist es abhängig, ob die Infusion über einen peripheren oder einen zentralen Venenkatheter verabreicht werden muss.

Je höher die Osmolarität einer Infusionslösung ist, desto stärker ist die unerwünschte Reizung der peripheren Venenwand, die sich als schmerzhafte Thrombophlebitis äußert. Deshalb können nur Lösungen bis etwa 1000 mOsmol (osmotischer Druck, dreifach über dem des Blutes) peripher verabreicht werden. Höher konzentrierte Gemische werden daher über einen zentralvenösen Katheter infundiert, da die Gefahr der Venenwandreizung aufgrund des größeren Durchmessers und des stärkeren Blutflusses in der V. cava nicht gegeben ist.

Weitere Infos zu venösen Kathetern finden Sie in Kap. ▶ 7.2.1.

Zusatzinfo

Osmolarität. Die Konzentration der in einer Flüssigkeit gelösten Stoffe (Teilchen) bedingt den osmotischen Druck (Osmolarität). Blut hat einen osmotischen Druck von etwa 300 mOsmol. Lösungen gleicher Osmolarität sind isoton. Liegt die Osmolarität einer Infusion über 300 mOsmol, so ist diese Lösung (gegenüber Blut) hyperton.

10.1.1 Infusionslösungen

Das Angebot an Infusionslösungen ist umfangreich, deshalb wird hier nur eine Übersicht über die klinisch wichtigsten Lösungen ( ▶ Tab. 10.1 ) gegeben:

Die Auswahl und die Verordnung der Präparate erfolgen durch den Arzt.

Tab. 10.1 Applikation gebräuchlicher Infusionslösungen.

Infusionslösung

Periphervenöse Verabreichung

(bis ca. 1000 mOsmol)

Zentralvenöse Verabreichung

(ab ca. 1000 mOsmol)

Elektrolytlösung, z. B. physiologische Kochsalzlösung, Ringer-Lösung

ja

ja

kolloidale Lösungen, z. B. Stärke-, Gelatinepräparate (sog. Plasmaexpander)

ja

ja

Zuckerlösungen (Glukose)

bis 10 %

ab 20 %

Aminosäurelösungen

niedrig konzentriert

z. B. bis 10 % ohne Kohlenhydratanteil, bis 2 % bei 10 % Kohlenhydratanteil

hoch konzentriert

z. B. ab 2,5 % bei Kohlenhydratanteil über 10 %

Fettemulsionen, z. B. Fett 10 % oder 20 %

ja

ja

Kombinationslösungen

niedrig konzentriert

z. B. Kohlenhydrate + Aminosäuren bis ca. 500 kcal/l

hoch konzentriert

z. B. Kohlenhydrate + Aminosäuren ab ca. 500 kcal/l

Elektrolytlösungen (Kristalloide) Sie enthalten ausschließlich Wasser und verschiedene Elektrolyte, also keinerlei Kalorien. Zum Beispiel physiologische Kochsalzlösung (0,9 % NaCl) oder Ringer-Lösung. Diese Lösungen enthalten NaCl, Kaliumchlorid, Kalziumchlorid und Natriumbikarbonat. Ihr osmotischer Druck entspricht dem des Blutes, sie sind also isoton und deshalb „physiologisch“.

Elektrolytlösungen werden zur kurzfristigen postoperativen Flüssigkeitssubstitution (1–3 Tage) eingesetzt, wenn danach mit einem oralen Nahrungsaufbau begonnen werden kann.

Kolloidale Lösungen Die Kolloide werden auch als Plasmaexpander oder Blutersatzmittel bezeichnet. Sie bestehen aus Gelatine oder Hydroxyethylstärke.

Die relativ großen Moleküle verbleiben nach intravenöser Zufuhr über mehrere Stunden im Kreislaufsystem. Durch den Einstrom von gewebegebundenem Wasser kommt es zum Anstieg des intravasalen Volumens. Dieser Effekt kann kurzfristig bei bedrohlichem Volumenmangel durch den Zusatz einer höherprozentigen Lösung (z. B. NaCl 20 %) verstärkt werden.

Zuckerlösungen Die verschiedenen Zucker (Kohlenhydrate) sind die wichtigsten Energieträger.

Zusatzinfo

Da 1 g Zucker 4 kcal entspricht, enthält 1 Liter einer 10 %igen Kohlenhydratlösung (100 g Zucker) 400 kcal, eine 40 %ige Lösung 1600 kcal.

Eine 10 %ige Zuckerlösung (z. B. Glukose 10 %) hat einen osmotischen Druck von 555 mOsmol, kann also über einen peripheren Weg verabreicht werden. Eine 20 %ige Lösung (1100 mOsmol) muss bereits über einen zentralvenösen Zugang infundiert werden.

Aminosäurelösungen Aminosäuren dienen als Eiweißbausteine weniger der Energiezufuhr als vielmehr der Sicherstellung eines ausgewogenen Proteinstoffwechsels.

Zusatzinfo

Essenziell. Die lebenswichtigen Aminosäuren bezeichnet man als „essenziell“, sie sind in den gebräuchlichen Lösungen enthalten.

Bei längerfristigem Aminosäuredefizit (negative Stickstoffbilanz) entsteht ein Eiweißmangel mit Beeinträchtigung der Abwehrkräfte und der Wundheilung. Die (teuren) Aminosäurelösungen sollen deshalb nur in Kombination mit anderen Energieträgern (Kohlenhydrate und Fette) gegeben werden, damit sie für die Eiweißsynthese genutzt und nicht als Nährstoffe verbrannt werden. Bei kurzfristiger Flüssigkeitssubstitution (bis zu 3 Tagen) ist die Gabe von Aminosäuren nicht erforderlich und aus Kostengründen abzulehnen.

Fettemulsionen Fette stellen neben Kohlenhydraten den wichtigsten Energieträger dar.

Zusatzinfo

kcal. 1 g Fett entspricht dem physiologischen Brennwert von etwa 9 kcal. Da den handelsüblichen Präparaten zur besseren Verträglichkeit noch einige weitere Substanzen beigemischt sind, enthält 1 Liter einer 10 %igen Fettemulsion über 1000 kcal, das 20 %ige Präparat über 2000 kcal.

Trotz ihres hohen Energiegehalts sind sowohl die 10 %igen als auch die 20 %igen Fettemulsionen im Vergleich zum Blut nahezu isoton.

Eine intravenöse Fettzufuhr ist nur bei langfristiger parenteraler Ernährung in Kombination mit Kohlenhydraten und Aminosäuren indiziert.

Pflegepraxis

Infusion. Manche Fettemulsionen müssen im Kühlschrank gelagert werden. Für eine gute Verträglichkeit ist es unbedingt erforderlich, dass eine solche Lösung zum Zeitpunkt der Applikation Raumtemperatur erreicht hat und über einen ausreichend langen Zeitraum (mindestens 6 Stunden) infundiert wird.

Kombinationslösungen Diese enthalten Wasser, Elektrolyte, Zucker und Aminosäuren. Fertigmischungen mit Fett sind aus technischen Gründen nicht herstellbar. Die handelsüblichen Kombinationen bieten pro Liter etwa 500–1000 kcal. Aufgrund ihrer ausgewogenen Zusammensetzung ist eine Infusionsbehandlung oft mit einem einzigen Präparat möglich (2–3 Liter täglich).

10.1.2 Parenterale Ernährung

Definition

Die parenterale („neben dem Darm“) Ernährung stellt eine Energiezufuhr unter Umgehung des Intestinaltrakts dar. Man spricht auch von „künstlicher Ernährung“ durch Infusionen.

Erfolgt die Energiezufuhr ausschließlich über das Venensystem, so spricht man von totaler oder kompletter parenteraler Ernährung. Wird zusätzlich Kost über den Magen-Darm-Kanal (enteral) angeboten, so handelt es sich um eine inkomplette parenterale Ernährung.

10.1.2.1 Bestandteile parenteraler Ernährung

Wasser Ein erwachsener Mensch verliert täglich etwa 2500 ml Wasser ( ▶ Tab. 10.2 ). Besonders zu beachten ist dabei die Perspiratio insensibilis, also der „unbemerkte“ Flüssigkeitsverlust durch die Atemluft und die Haut. Der Flüssigkeitsbedarf kann bei hohem Fieber auf mehrere Liter ansteigen! Die normale (enterale) Wasserzufuhr erfolgt in Form flüssiger und fester Nahrung. Durch die Verbrennungsvorgänge entsteht dabei im Körper ein zusätzlicher Wasseranteil von ungefähr 300 ml täglich (Oxidationswasser). Die totale parenterale Ernährung muss den gesamten Wasserhaushalt ersetzen.

Tab. 10.2 Wasserhaushalt eines Erwachsenen (ml pro Tag).

Ausfuhr

Einfuhr

Urin

1500 ml

Trinken

1200 ml

Perspiratio insensibilis

(Lunge 400 ml, Haut 400 ml)

 800 ml

feste Nahrung

1000 ml

Stuhl

 200 ml

Oxidationswasser

 300 ml

Summe

2500 ml

Summe

2500 ml

Die tägliche Urinmenge ist leicht zu messen. Die Perspiratio insensibilis und der Wasserverlust über den Stuhl (Durchfälle!) müssen geschätzt werden. Dabei kann das tägliche Wiegen des Patienten helfen. Wichtig ist, dass erhöhte Verluste durch Erbrechen, Durchfall, Fieber sowie Sonden und Drainagen berücksichtigt und ausgeglichen werden.

Zusatzinfo

Bei Fieber erhöht sich der Flüssigkeitsbedarf eines Erwachsenen pro Grad über 37°C um etwa 500 ml pro Tag.

Elektrolyte (Mineralien) Die wichtigsten Elektrolyte sind:

Sie sind in den handelsüblichen Elektrolyt- und Kombinationslösungen in ausreichender Menge enthalten. Von besonders wichtiger Bedeutung ist der Kaliumhaushalt. Veränderungen der Kaliumkonzentration können schwerwiegende Folgen haben, es kann z. B. zu Herzrhythmusstörungen kommen.

Der Tagesbedarf eines Erwachsenen an Kalium liegt bei 80 mval. Ein eventueller Kaliummangel (Hypokaliämie, unter 3,5 mmol/l) muss ausgeglichen werden.

Pflegepraxis

Infusion. Richtlinien bei der Kaliumsubstitution:

  • Die hoch konzentrierten Kaliumampullen (1 ml = 1 mval) müssen über einen zentralen Venenkatheter verabreicht werden. Werden die Ampullen verdünnt, können Sie auch periphervenös substituiert werden.

  • Die maximale Kaliumzufuhr sollte 20 mval pro Stunde nicht überschreiten (Gefahr des Herzstillstands!).

  • Wegen der Möglichkeit eines unbeabsichtigt raschen Einlaufens von Infusionslösungen sollten pro Liter höchstens 40 mval Kalium beigemischt werden. Alternativ können Infusionspumpen zur Verabreichung eingesetzt werden, um eine zu rasche Zufuhr zu verhindern.

Energieträger Der Energiebedarf eines erwachsenen Menschen beträgt etwa 2500 kcal (10 450 kJ) pro Tag. Manche Krankheiten gehen allerdings mit einem erheblich gesteigerten Energiebedarf einher, so z. B. schwere Verbrennungen (bis 5000 kcal/Tag). Dieser Kalorienbedarf wird sowohl bei normaler (enteraler) als auch bei intravenöser Ernährung durch Kohlenhydrate (Zucker), Eiweiß (Aminosäuren) und Fett in ausgewogener Verteilung gedeckt.

Bei kurzer postoperativer Nahrungskarenz (1–3 Tage) ist eine Kalorienzufuhr normalerweise nicht erforderlich.

Merke

Normaler Tagesbedarf eines Erwachsenen an Flüssigkeit und Energie:

  • Flüssigkeit: 2500 ml

  • Energie: 2500 kcal

Vitamine Vitamine müssen nur bei längerer kompletter parenteraler Ernährung substituiert werden. Die üblichen Infusionslösungen enthalten keinerlei Vitamine, diese sind als Zusatzampullen erhältlich.

Spurenelemente Spurenelemente sind Stoffe, die für den menschlichen Organismus unentbehrlich sind, aber nur in kleinsten Mengen („Spuren“) benötigt werden (z. B. Eisen, Jod, Fluor, Zink). Sie müssen nur bei mehrwöchiger künstlicher Ernährung zugeführt werden. Einige dieser Substanzen sind auch in den üblichen Infusionslösungen enthalten, ansonsten werden sie in Form entsprechender Zusatzampullen substituiert.

10.1.2.2 Klinische Anwendung

Eine komplette parenterale Ernährung ist indiziert, wenn der Patient nicht essen kann oder nicht essen darf:

10.1.2.3 Nachteile der kompletten parenteralen Ernährung

Eine bedarfsdeckende (totale) künstliche Ernährung ist durchführbar. Die ausschließlich intravenöse Nahrungszufuhr ist jedoch unphysiologisch und hat erhebliche Nachteile:

Aufgrund dieser Nachteile sollte so früh wie möglich ein enteraler Kostaufbau erfolgen, wobei die Infusionsmenge entsprechend schrittweise reduziert wird.

Ist der Patient (bei intakter Magen-Darm-Tätigkeit) nicht in der Lage, normal zu essen (z. B. Bewusstlosigkeit bei Schädel-Hirn-Trauma), so kann man die Nachteile einer parenteralen Langzeiternährung umgehen, indem man die Kost enteral über eine Darmsonde (am besten Jejunalsonde) zuführt ( ▶ Abb. 10.1).

Wenn der operative Eingriff es erlaubt, wird auch nach Bauchoperationen die frühzeitige Teilernährung über eine Jejunalsonde praktiziert. Der wesentliche Vorteil besteht in der Stimulierung der Darmtätigkeit durch das enterale Nahrungsangebot und der damit verbundenen Verkürzung der postoperativen Darmatonie und Genesungsdauer (Rekonvaleszenz).

Merke

Die enterale Sondenernährung ist physiologischer und kostengünstiger als die parenterale (intravenöse) Ernährung.

Abb. 10.1 Enterale Sondenernährung. Mögliche Positionen der Sonde sind 1 Magensonde, 2 Duodenal- oder 3 Jejunalsonde, 4 perkutane endoskopische Gastrostomie (PEG), 5 intraoperativ gelegter Jejunalkatheter.

Enterale Sondenernährung. Mögliche Positionen der Sonde sind 1 Magensonde, 2 Duodenal- oder 3 Jejunalsonde, 4 perkutane endoskopische Gastrostomie (PEG), 5 intraoperativ gelegter Jejunalkatheter.

10.2 Transfusion

Definition

Als Transfusion (Blutübertragung) bezeichnet man die intravenöse Zufuhr von zellhaltigen oder zellfreien Blutbestandteilen.

Die Transfusion von nicht separiertem Blut (Frisch-, Vollblut) ist heute nicht mehr üblich. Stattdessen werden die therapeutisch wichtigen Bestandteile des Blutes voneinander getrennt (separiert oder „fraktioniert“). So werden z. B. bei jeder Blutspende durch Separation ein EK (Erythrozytenkonzentrat) und ein FFP (gefrorenes Frischplasma) hergestellt. Der Vorteil besteht darin, dass beim Patienten gezielt nur die verminderten Anteile substituiert werden und somit mehrere Personen von einer Spende profitieren.

10.2.1 Blutprodukte

Man unterscheidet zellhaltige und zellfreie Blutprodukte.

Zellhaltige Blutprodukte

Zellfreie Blutprodukte

10.2.2 Gewinnung von Blutprodukten

Neben der Gewinnung von Blutprodukten aus Fremdblut wird immer häufiger auch die Transfusion von eigenem Blut (autologe Transfusion) durchgeführt.

10.2.2.1 Fremdblutprodukte

Erythrozytenkonzentrate, Thrombozytenkonzentrate und Frischplasmen werden vom Deutschen Roten Kreuz oder von klinikeigenen Blutbanken hergestellt. Jede Konserve enthält Produkte von einem Spender (= Einzelspende). Der Spender ist namentlich bekannt (Dauerspender). Er wird regelmäßig auf seine Spendertauglichkeit getestet, insbesondere auf die Viruskrankheiten HIV und Hepatitis. Infizierte Personen werden von der Blutspende ausgeschlossen.

Alle industriell hergestellten Plasmaprodukte dagegen werden aus einer großen Plasmamenge (mehrere Spender = Pool) gewonnen. In Deutschland ist für derartige Produkte ein Deaktivierungsverfahren zur Virusabtötung vorgeschrieben. Eine Virusübertragung ist bei sachgemäßer Durchführung der Virusinaktivierungsverfahren ausgeschlossen ( ▶ Tab. 10.3 ), selbst wenn sich im Kreis der Spender unerkannte infizierte Personen befinden sollten.

Tab. 10.3 Homologe Blutprodukte.

Herkunft (Spender)

Virusabtötung (Deaktivierung)

Risiko*
HIV

Risiko**
Hepatitis

von DRK und klinikeigenen Blutbanken

Erythrozytenkonzentrat (EK)

Einzelspender

nein

+

+

Frischplasma (FFP, Q-Plasma)

Einzelspender

nein

+

+

Frischplasma (FFP, VI-Plasma)

Pool

ja

kein Risiko

Thrombozytenkonzentrat

Einzelspender

nein

+

+

von Apotheken (= Industrie)

Humanalbunlin

Pool

ja

kein Risiko

Immunglobuline

Pool

ja

kein Risiko

Hyperimmunglobuline

Pool

ja

kein Risiko

Gerinnungsfaktoren (PPSB, AT3)

Pool

ja

kein Risiko

* Risiko der HIV-Übertragung 1 : 16 Millionen

** Risiko der Hepatitis-Übertragung 1 : 1 Million

10.2.2.2 Autologe Transfusion

Unter autologer Transfusion versteht man die Transfusion von körpereigenem (autologem) Blut. Sie wird auch als Autotransfusion oder Eigenblutübertragung bezeichnet.

Da Spender und Empfänger identisch sind, besteht keine Möglichkeit der Virusübertragung. Wenn der Patient für eine autologe Transfusion (z. B. Eigenblutspende) geeignet ist und keine Kontraindikationen bestehen, so muss er auf diese Möglichkeit der Blutspende vor großen Operationen hingewiesen werden.

Präoperative Eigenblutspende: Der Patient spendet vor der geplanten Operation bei einem ambulanten Termin Blut für sich selbst, bei Bedarf mehrmals. Bei jeder Eigenblutspende werden durch Separierung 1 Erythrozytenkonzentrat und 1 Frischplasma gewonnen. Die Haltbarkeit der Eigenblutkonserven beträgt 5–7 Wochen, die des tiefgefrorenen Frischplasmas über 1 Jahr. Ist bei der Operation eine Transfusion erforderlich, so erhält der Patient sein Eigenblut zurück. Wird bei der Operation kein Eigenblut benötigt, muss die Konserve nach den gesetzlichen Bestimmungen verworfen werden. Nicht alle Patienten sind für eine Eigenblutspende geeignet (Kontraindikationen sind z. B. Anämie oder Infekt).

Plasmapherese (Plasmaspende) Hierbei handelt es sich um die präoperative selektive Entnahme von Frischplasma. Dies kann ebenfalls ambulant durchgeführt werden. Indiziert ist solch eine Maßnahme vor Operationen, bei denen mit einem großen Blutverlust und dadurch bedingten Gerinnungsstörungen zu rechnen ist.

Akute normovolämische Hämodilution Unmittelbar vor der Operation wird dem Patienten im Narkoseeinleitungsraum Eigenblut entnommen. Der Volumenverlust wird durch kolloidale Infusionslösungen ausgeglichen. Dadurch ist das Blut „verdünnt“. Während der Operation verliert der Patient somit nur „verdünntes“ Blut und damit weniger Erythrozyten. Das gewonnene Eigenblut wird bei Bedarf retransfundiert.

Intraoperative maschinelle Autotransfusion Bei der Operation entstehende Blutverluste werden abgesaugt und über spezielle apparative Hilfsmittel (z. B. Cell-Saver) in den Kreislauf des Patienten zurücktransfundiert. Sinnvoll ist dies bei Operationen, bei denen ein größerer Blutverlust auftreten kann (z. B. Aortenaneurysma, Beckenvenenthrombose).

10.2.3 Komplikationen nach Transfusion

Komplikationen im Zusammenhang mit Transfusionen sind selten, aber gefährlich. Neben den seltenen Viruserkrankungen durch mit der Transfusion übertragene Erreger kann es bei jeder Transfusion zu einer Unverträglichkeitsreaktion (Transfusionszwischenfall) kommen.

10.2.3.1 Dokumentationspflichten

Die ärztliche Dokumentationspflicht bei der Verabreichung von Transfusionen umfasst folgende Punkte:

10.2.3.2 Transfusionszwischenfall

Die häufigste Ursache einer Unverträglichkeitsreaktion ist die Fehltransfusion durch Verwechslung. Sie entsteht durch Verwechslung von Patienten bei der Entnahme einer Blutprobe oder durch falsches Zuordnen von Befunden. Dies kann zur versehentlichen Verabreichung einer Konserve mit falscher Blutgruppe führen.

Merke

Fast alle Transfusionszwischenfälle beruhen auf Blutverwechslungen, nicht etwa auf Laborfehlern.

Symptome Die Symptome bei einer Unverträglichkeit der verabreichten Blutkonserve können von Übelkeit bis zum anaphylaktischen Schock reichen ( ▶ Tab. 10.4 ).

Tab. 10.4 Transfusionszwischenfall: Symptome einer Unverträglichkeitsreaktion bei Transfusion einer Blutkonserve.

Frühe klinische Zeichen

  • Unwohlsein, Übelkeit

  • Schweißausbruch

  • Urtikaria (Hautflecken)

  • Kreislaufkollaps

  • Atemnot

  • Hautjucken

Mögliche Folgen

  • anaphylaktischer Schock

  • disseminierte Blutungen

  • Ateminsuffizienz

  • Niereninsuffizienz

  • Ikterus

  • Multiorganversagen, Tod

Pflegepraxis

Notfallmaßnahmen. Beim geringsten Verdacht auf einen Transfusionszwischenfall müssen Sie die Transfusion sofort abbrechen und einen Arzt verständigen. Der venöse Zugang wird belassen. Eine Untersuchung der verabreichten Konserve(n) ist immer erforderlich, diese dürfen Sie niemals wegwerfen. Leere Blutkonserven müssen immer in das Labor zurückgebracht werden.

Prophylaxe Um eine Fehltransfusion zu vermeiden, muss vom Arzt jede Blutkonserve mehrfach auf die Übereinstimmung mit der Blutgruppe des Empfängers überprüft werden.

10.3 Grundlagen der Beatmung

Definition

Die künstliche Beatmung dient der Luftzufuhr und Freihaltung der Atemwege bei respiratorischer Insuffizienz. Mischung und Abgabe der Einatmungsluft erfolgen über ein Beatmungsgerät (Respirator).

10.3.1 Pathophysiologie

Jede Beatmung ist unphysiologisch, weil sie die normalen Druckverhältnisse im Thorax während der Inspiration umkehrt ( ▶ Tab. 10.5 ).

Tab. 10.5 Vergleich: Spontanatmung und künstliche Beatmung.

Spontanatmung

künstliche Beatmung

Inspiration – aktiv

Unterdruck durch Atemmuskeln („einsaugen“)

Überdruck durch Respirator („aufblasen“)

Exspiration – passiv

Überdruck durch Elastizität des Thorax („ausblasen“)

Überdruck durch Elastizität des Thorax („ausblasen“)

Spontanatmung Die Inspiration erfolgt aktiv durch die Atemmuskeln. Sie vergrößern das Thoraxvolumen durch Senken des Zwerchfells und Heben der Rippen. Diese Bewegung überträgt sich über den Pleuraspalt auf die Lungen. Die Ausdehnung des Brustkorbs hat einen Unterdruck in den Atemwegen zur Folge, wodurch die Raumluft während der Inspiration in die Lungen strömt. Am Ende der Inspirationsphase sind die elastischen Strukturen des Thorax wie eine Feder gespannt, sodass die Exspiration passiv ohne Muskelanstrengung erfolgen kann. Die Ausatmungsluft entweicht beim Zusammenziehen des Thorax wie aus einem Luftballon.

Künstliche Beatmung Der Respirator übernimmt die Inspirationsphase. Die Lungen werden durch den vom Gerät erzeugten Überdruck aufgeblasen. Die Exspiration erfolgt passiv wie bei der Spontanatmung durch die elastische Spannung des Thorax, der sich nach Beendigung der maschinellen Inspiration zusammenzieht.

10.3.2 Indikation

Eine künstliche Beatmung (Respiratorbehandlung) ist indiziert, wenn die körpereigenen Möglichkeiten nicht ausreichen, um eine genügende Sauerstoffsättigung des arteriellen Blutes zu bewirken (respiratorische Insuffizienz).

Pflegepraxis

Indikation. Als Indikationen für eine Intubation und Respiratorbehandlung gelten ein arterieller Sauerstoffdruck (paO2) von unter 55 mmHg (normal 75–100) oder ein arterieller Kohlendioxiddruck (paCO2) von über 60 mmHg (normal 35–45) und mechanische Atemstörungen.

Eine Vielzahl krankhafter Störungen kann Ursache einer respiratorischen Insuffizienz sein. Sie betreffen v. a.:

Ventilationsstörungen Hier ist besonders die Fähigkeit gestört, Kohlendioxid (CO2) abzuatmen. Ursache hierfür können Störungen der Atemmechanik oder der Atemwege sein. Bei Störungen der Atembewegung (z. B. bei Rippenserienfrakturen mit Thoraxwandinstabilität) findet sich häufig auch eine Reduktion der Gasaustauschfläche durch pathologische Substrate im Pleuraspalt (z. B. Blut beim Hämatothorax).

Grundsätzlich sind reine Ventilationsstörungen durch eine Beatmung günstig zu beeinflussen, weil sie vorwiegend die Atemmechanik des Brustkorbs betreffen.

Diffusionsstörungen Primär ist die Aufsättigung des Blutes mit Sauerstoff (Oxygenierung) gestört. Zugrunde liegt eine Erkrankung des Lungenparenchyms, die zur Verlängerung der Diffusionsstrecke für den Gasaustausch zwischen Lungenalveolen und Lungenkapillaren geführt hat.

Der Gasaustausch zwischen Alveole (Lungenbläschen) und Lungenkapillare (Blutbahn) erfolgt passiv durch Diffusion. Die innere Oberfläche der Alveolen ist mit 100  m2 etwa 60-mal größer als die Hautoberfläche eines erwachsenen Menschen. Die Diffusionsstrecke zwischen Alveole und Blutbahn beträgt normalerweise nur 1 tausendstel Millimeter, also 8-mal weniger als der Durchmesser eines Erythrozyten.

Beispiele:

Beatmungstechnik bei Diffusionsstörungen Über eine Vergrößerung der Gasaustauschfläche (maximale Belüftung aller Alveolen durch Erhöhung des endexspiratorischen Beatmungsdrucks = PEEP) und eine Verlängerung der Inspirationszeit (Kontaktzeit) wird eine Verbesserung der Oxygenierung erreicht. Sind diese Maßnahmen nicht ausreichend, muss der Sauerstoffanteil in der Beatmungsluft erhöht werden.

Grundsätzlich sind Diffusionsstörungen durch eine Beatmungsbehandlung schlechter behandelbar als Ventilationsstörungen, weil die verlängerte Diffusionsstrecke therapeutisch schwierig zu beeinflussen ist.

Zusatzinfo

Jede Langzeitbeatmung führt zu unerwünschten Veränderungen des Lungengewebes (z. B. Fibrosierung), wodurch sich die Diffusionskapazität im Sinne eines „Teufelskreises“ (Circulus vitiosus) weiter verschlechtert („Beatmungslunge“ nach mehrwöchiger Respiratorbehandlung).

Perfusionsstörungen Störungen der Perfusion betreffen die Blutzirkulation im Lungenkreislauf. Sie sind praktisch immer mit Ventilations- und Diffusionsstörungen kombiniert, weil Veränderungen der Lungendurchblutung mit einer Umverteilung der Belüftung einhergehen (sog. Verteilungsstörungen).

Ein typisches Beispiel ist die Atelektase, ein Zustand, bei dem Teile der Lunge kaum belüftet sind, weil die Wände der kollabierten Alveolen aneinanderliegen. Als Folge davon durchströmt das Blut diesen Teil des Lungengewebes, ohne mit Sauerstoff beladen zu werden. Diesen „nutzlosen“ Blutfluss vom rechten zum linken Herzen über Kurzschlussgefäße bezeichnet man als Rechts-links-Shunt. Je größer das Shunt-Volumen im kleinen Kreislauf ist, desto geringer ist die Sauerstoffversorgung im großen Kreislauf.

Durch die künstliche Beatmung wird versucht, die atelektatischen Lungenbereiche „aufzublähen“ (z. B. durch PEEP-Beatmung), um die Perfusionsverhältnisse zu bessern.

10.3.3 Beatmungsformen

Es kann zwischen assistierter und kontrollierter Beatmung unterschieden werden, darüber hinaus gibt es noch weitere Mischformen, die moderne Respiratoren bewältigen können. Für jede Form der Atemtherapie gelten folgende Prinzipien:

Beatmungsparameter müssen individuell auf den Patienten am Beatmungsgerät eingestellt werden. Wichtige Parameter sind bspw. der Sauerstoffgehalt (O₂), das Atemminutenvolumen (MV), das Verhältnis von Inspiration und Exspiration (I : E) und die Atemzüge pro Minute (f).

Im Folgenden werden wichtige Beatmungsformen kurz vorgestellt.

10.3.3.1 Assistierte Beatmungsformen

Bei der assistierten Beatmung ist der Patient noch zu einer gewissen Eigenatmung fähig, diese wird nur vom Beatmungsgerät unterstützt (assistiert). Beispiele für assistierte Beatmungsformen:

Non-invasive Ventilation – NIV Unter nicht invasiver Ventilation (NIV) versteht man eine maschinelle Beatmung mit einer Maske. Dabei wird die Atemarbeit des Patienten vom Respirator übernommen, um die Lungenventilation zu unterstützen. NIV wird häufig eingesetzt, um eine Intubation zu umgehen und damit verbundene Risiken, wie Kehlkopfschäden, erhöhtes Pneumonierisiko, zu vermeiden. Indikationen sind respiratorische Insuffizienzen (bei z.B. COPD, Lungenödem, Pneumonien) und schwierige Entwöhnungen vom Beatmungsgerät (Weaning). Diese Form der Beatmung kann nur bei wachen, kooperativen Patienten eingesetzt werden. Wichtig ist auch, dass die Maske gut an das Gesicht des Patienten angepasst werden kann ( ▶ Abb. 10.2). Die Patienten müssen dabei engmaschig auf einer Intensivstation überwacht werden. Nur durch diese lückenlose Überwachung kann der Zeitpunkt einer erforderlichen Intubation bzw. Reintubation rechtzeitig erkannt werden.

Abb. 10.2 NIV. Bei der nicht invasiven Beatmung (NIV) muss die Maske eng anliegen, damit keine Luft entweichen kann.

(Foto: R. Friedle, Thieme)

NIV. Bei der nicht invasiven Beatmung (NIV) muss die Maske eng anliegen, damit keine Luft entweichen kann.

CPAP-Beatmung Bei der Beatmung mit kontinuierlichem positivem Atemwegsdruck (CPAP) wird der noch intubierte Patient bei der Entwöhnung (Weaning) nach Langzeitbeatmung unterstützt. Das Beatmungsgerät mit hochsensiblen schnellen Ventilen sorgt für einen angepassten positiven Atemwegsdruck. Dabei ist die Überwachung auf einer Intensivstation erforderlich, um rechtzeitig eine muskuläre Erschöpfung des Patienten zu erkennen.

10.3.3.2 Kontrollierte Beatmungsform

Bei der kontrollierten Beatmung ist die Spontanatmung des Patienten völlig aufgehoben, der Respirator muss den gesamten Atemablauf durchführen und kontrollieren. Beispiele für kontrollierte Beatmungsformen:

10.3.3.3 PEEP

Der positive endexspiratorische Druck (PEEP) kann bei allen Beatmungsformen (kontrolliert und assistiert) eingesetzt werden. Das Prinzip besteht darin, dass auch in der Ausatmungsphase ein Überdruck in der Lunge aufrechterhalten wird. Das Gerät „behindert“ also die Exspiration, indem es die abzuatmende Luft ein wenig „staut“, wodurch die Lunge am Ende der Ausatmungszeit leicht „gebläht“ gehalten wird. Der Druck in den Atemwegen sinkt also nicht auf den atmosphärischen Druck ab, wie es ansonsten bei jeder kontrollierten und assistierten Beatmung ohne PEEP der Fall ist. Der übliche Wert schwankt zwischen 5 und 15 cm Wassersäule.

Pflegepraxis

Auswirkung. Der eingestellte PEEP-Wert überträgt sich praktisch auf alle Strukturen im Thorax, auch auf die obere Hohlvene und damit auf den zentralvenösen Druck (ZVD). Unter PEEP-Beatmung ist der ZVD deshalb erhöht.

10.3.3.4 Sicherung der Atemwege

Zur künstlichen Beatmung ist die Sicherung der Atemwege erforderlich. Diese ist mit einem Endotrachealtubus ( ▶ Abb. 11.8) oder mit einer Tracheotomie gegeben. Mit einer „Maske“ ( ▶ Abb. 10.2) ist dagegen keine „echte“ Beatmung möglich, lediglich die Unterstützung der Eigenatmung des Patienten (z.B. NIV-Beatmung).

10.3.4 Tracheotomie

Definition

Eine Tracheotomie (Luftröhrenschnitt) ist die operative Eröffnung der Luftröhre, etwa in Höhe des 4. Ringknorpels, zur künstlichen Beatmung. Die künstlich geschaffene Verbindung zwischen Luftröhre und Raumluft bezeichnet man als Tracheostoma.

Zusatzinfo

Begrifflichkeit. Die Endungen „-tomie“ und „-stomie“ werden in der Chirurgie häufig gebraucht und gelegentlich verwechselt. „Tomie“ (griech.) bedeutet Schnitt bzw. schneiden (z. B. Anatomie = zerschneiden), „Stomie“ oder „Stoma“ (griech.) hingegen bezeichnet eine Öffnung.

Folglich versteht man unter Tracheotomie den Luftröhrenschnitt, also die operative Eröffnung der Luftröhre. Das Ergebnis dieser Operation ist ein Tracheostoma (oder Tracheostomie), die künstliche Öffnung (Loch) in der Luftröhre. Diese Terminologie gilt auch für andere Organe: Gastrotomie = operative Eröffnung des Magens, Gastrostomie = künstlich geschaffene Öffnung der Magenwand (z. B. bei Anlage einer PEG).

Werden zwei Hohlorgane chirurgisch derart miteinander verbunden (vernäht), dass ihre Lumina kommunizieren, so entsteht ebenfalls eine „Stomie“ (nämlich eine Anastomose). Der Begriff Gastroenterostomie bedeutet also, dass zwischen Magen und Darm eine Verbindung (Anastomose) besteht.

Klinische Anwendung Eine Beatmung wird primär über einen Endotrachealtubus ( ▶ Abb. 11.8) vorgenommen, der orotracheal (durch den Mund) oder nasotracheal (durch die Nase) eingebracht wird. Ist eine Beatmungsnotwendigkeit von mehr als 6 Tagen zu erwarten, wird eine frühzeitige Tracheotomie durchgeführt ( ▶ Tab. 10.6 ).

Vorteile Bei der Langzeitbeatmung hat das Tracheostoma eindeutige Vorteile gegenüber der Langzeitintubation. Insbesondere werden laryngeale Komplikationen (z. B. Stimmritzenschädigung) vermieden, ferner ist die Pflege einfacher.

Pflegepraxis

Atemluftbefeuchtung. Wegen der Umgehung des Nasenrachenraums sind bei tracheotomierten Patienten Anfeuchtung und Erwärmung der Atemluft notwendig, um eine Eindickung des Bronchialsekrets mit Borkenbildung zu verhindern.

Tab. 10.6 Endotrachealtubus oder Tracheostoma zur (Langzeit-)Beatmung.

Endotrachealtubus

Tracheostoma

Beatmungsdauer

bis zu 2 Wochen

Langzeitbeatmung

Applikation

Intubation einfach

Operation erforderlich

Kehlkopfschädigung

Stimmritze (bei Langzeitbeatmung)

keine

Folgeschäden

Sinusitis (bei nasalem Tubus)

evtl. Trachealstenose

Absaugen/Bronchialtoilette

erschwert und ineffektiv

leicht und effektiv

Mund- und Rachenpflege

bei oralem Tubus verlegt, bei nasalem Tubus möglich

leicht (frei zugänglich)

Ernährung

keine orale Nahrungsaufnahme möglich

orale Nahrungsaufnahme ist möglich

10.3.4.1 Tracheostomaformen

Man unterscheidet folgende Tracheostomaformen:

Punktionstracheostoma

Die Punktionstracheostomie (auch Dilatationstracheostomie genannt) ist die minimalinvasive Variante des Luftröhrenschnitts. Sie dient der Langzeitbeatmung. Der Eingriff erfolgt am intubierten und beatmeten Patienten auf der Intensivstation.

Die Trachea wird mit einer dünnen Hohlnadel unter bronchoskopischer Kontrolle punktiert. Danach wird der Punktionskanal mit geeigneten Instrumenten bis zu einer Weite aufgedehnt (dilatiert), die das Einsetzen der Trachealkanüle ermöglicht. Für den Dilatationsvorgang gibt es unterschiedliche Techniken, eine zeigt ▶ Abb. 10.3.

Die eingeführte Trachealkanüle hat zur Abdichtung der Luftwege einen aufblasbaren Gummiballon (Cuff) wie der Endotrachealtubus.

Stomaverschluss Wenn die Trachealkanüle zu einem späteren Zeitpunkt nicht mehr benötigt und entfernt wird, verschließt sich die kleine Öffnung am Hals in wenigen Tagen spontan.

Abb. 10.3 Punktionstracheostomie. Minimalinvasiver Luftröhrenschnitt.

Punktionstracheostomie. Minimalinvasiver Luftröhrenschnitt.

Konventionelles Tracheostoma

Der Eingriff entspricht einer offenen Operation und erfolgt am intubierten und beatmeten Patienten im OP. Er dient der Langzeitbeatmung.

Der Hautschnitt erfolgt oberhalb der Drosselgrube. Die Luftröhre wird unterhalb der Schilddrüse mit dem Messer unter direkter Sicht des Operateurs eröffnet. In den operativ geschaffenen Kanal wird die Trachealkanüle eingeführt.

Üblicherweise wird die Haut mit einem herausgeklappten Anteil der Luftröhrenwand vernäht, wodurch der Tracheostomakanal eine gewisse Auskleidung erfährt „epithelisiertes“ oder „plastisches“ Tracheostoma ( ▶ Abb. 10.4 und ▶ Abb. 10.5). Damit ist die Gefahr eines Wundinfekts geringer und der Kanülenwechsel ist erheblich leichter und sicherer.

Pflegepraxis

Verband. Die Haut um die Kanüle wird mit einer speziellen Schlitzkompresse (z.B. Metalline) abgedeckt und die Kanüle mit einem um den Hals des Patienten gelegten Bändchen fixiert ( ▶ Abb. 10.4).

Abb. 10.4 Tracheotomie.

Abb. 10.4a Beim epithelisierten Tracheostoma wird der Kanal zwischen Haut und Luftröhre mit einem von außen nach innen geklappten Hautlappen ausgekleidet.

Beim epithelisierten Tracheostoma wird der Kanal zwischen Haut und Luftröhre mit einem von außen nach innen geklappten Hautlappen ausgekleidet.

Abb. 10.4b Wundversorgung bei einer Tracheotomie mit einer Schlitzkompresse und Fixation der Trachealkanüle durch ein Halsband.

(Foto: P. Blåfield, Thieme)

Wundversorgung bei einer Tracheotomie mit einer Schlitzkompresse und Fixation der Trachealkanüle durch ein Halsband.

Stomaverschluss Wenn sich das konventionelle Tracheostoma nach Entfernung der Kanüle nicht innerhalb einiger Tage von selbst verschließt, muss die Öffnung operativ verschlossen werden. Solange wird das Stoma mit einem sterilen Pflasterverband abgedichtet.

Bei einem epithelisierten (plastischen) Tracheostoma mit einem künstlichen Hautkanal zur Luftröhre erfolgt der Stomaverschluss meist nicht spontan ( ▶ Abb. 10.5). Wenn ein solches Stoma nicht mehr benötigt wird, muss es operativ verschlossen werden (Décanulement).

Abb. 10.5 Konventionelles Tracheostoma. Klinischer Befund 2 Monate nach operativer Anlage eines plastischen Luftröhrenschnitts.

Konventionelles Tracheostoma. Klinischer Befund 2 Monate nach operativer Anlage eines plastischen Luftröhrenschnitts.

Minitracheostoma

Im Gegensatz zur Tracheotomie ist das Minitracheostoma nicht zur Beatmung, sondern ausschließlich zur Erleichterung der Bronchialtoilette gedacht ( ▶ Abb. 10.6). Ein bleistiftdicker Minitubus (ohne Cuff) wird nach Punktion unterhalb des Schildknorpels in die Trachea eingelegt. Der kleine operative Eingriff kann in Lokalanästhesie im Patientenbett durchgeführt werden.

Abb. 10.6 Minitracheostoma. Der Tubus wird über eine kleine Stichinzision in die Luftröhre eingeführt. Der durch den Tubus eingeführte Absaugkatheter erlaubt eine effiziente Bronchialtoilette.

Minitracheostoma. Der Tubus wird über eine kleine Stichinzision in die Luftröhre eingeführt. Der durch den Tubus eingeführte Absaugkatheter erlaubt eine effiziente Bronchialtoilette.

10.3.4.2 Trachealkanülen

Dient ein Tracheostoma zur Beatmung, so wird es mit einer Kunststoffkanüle versehen ( ▶ Abb. 10.7). Soll die Kanüle dagegen dem Patienten das Sprechen ermöglichen und einen Verschluss des Stomas verhindern, verwendet man Silberkanülen ( ▶ Abb. 10.8). Die Kunststoffkanülen sind mit einer aufblasbaren Manschette (Cuff) zur Abblockung der Trachea versehen, weil ansonsten die vom Respirator abgegebene Luft zwischen Kanüle und Trachealwand nach oben entweichen könnte.

Bei nicht mehr beatmeten Patienten wird das Tracheostoma noch für einige Tage (bis Wochen) offengehalten, um eine Bronchialtoilette durchführen zu können. Für diese Zeit kann eine Metallkanüle ohne Cuff (Silber- oder Sprechkanüle) im Stoma platziert werden. Die Silberkanüle verhindert den (noch unerwünschten) Spontanverschluss durch Granulation und erlaubt das Sprechen ( ▶ Abb. 10.9).

Pflegepraxis

Trachealkanüle. Die Silberkanüle besteht aus 2 ineinandersteckbaren Teilen, der Außen- und der Innenkanüle (= „Seele“). Bei der routinemäßigen Pflege wird nur die Innenkanüle 2- bis 3-mal täglich gewechselt, die Außenkanüle kann für mehrere Tage belassen werden.

Abb. 10.7 Trachealkanüle aus Kunststoff. Trachealkanüle mit Fixierungsband und aufgesetzter Einmalspritze für den Cuff.

(Foto: Primed©)

Trachealkanüle aus Kunststoff. Trachealkanüle mit Fixierungsband und aufgesetzter Einmalspritze für den Cuff.

Abb. 10.8 Silberkanüle. Aufbau der Silberkanüle ohne Cuff, die auch als Sprechkanüle fungieren kann.

(Foto: Primed©)

Silberkanüle. Aufbau der Silberkanüle ohne Cuff, die auch als Sprechkanüle fungieren kann.

Abb. 10.9 Sprechkanülen.

Abb. 10.9a Funktion der Sprechkanüle (nur das Ventil ist eingezeichnet). Die Einatmung (Inspiration) erfolgt durch das geöffnete Ventil über das Tracheostoma. Beim Ausatmen (Expiration) verschließt sich das Ventil. Die Luft strömt durch die Stimmritze und ermöglicht das Sprechen.

Funktion der Sprechkanüle (nur das Ventil ist eingezeichnet). Die Einatmung (Inspiration) erfolgt durch das geöffnete Ventil über das Tracheostoma. Beim Ausatmen (Expiration) verschließt sich das Vent

Abb. 10.9b Klinisches Bild eines Patienten mit einer Sprechkanüle.

Klinisches Bild eines Patienten mit einer Sprechkanüle.