Sie verwenden einen veralteten Browser

Trotz der scheinbaren Ähnlichkeit beziehen sich die Begriffe Ventilation und Oxygenierung auf zwei unterschiedliche (wenn auch voneinander abhängige) physiologische Prozesse. Das Verständnis des Unterschieds zwischen den beiden Begriffen ist entscheidend, um Patienten wirksam behandeln und angemessene klinische Entscheidungen treffen zu können (Galvagno 2012).

Wenn man mit einem Patienten konfrontiert wird, der Atemprobleme hat, ist es wichtig zu wissen, ob er Hilfe bei der Beatmung benötigt (um Luft in und aus der Lunge zu bekommen) oder ob er aufgrund einer Hypoxämie (gestörter Gasaustausch) Sauerstoff benötigt.

Eine frühzeitige Erkennung einer Verschlechterung der Atmung verringert die Häufigkeit medizinischer Notfälle, die Notwendigkeit einer mechanischen Beatmung und die Notwendigkeit einer Einweisung auf die Intensivstation. Daher bedeutet ein angemessenes Wissen über die Anatomie und Physiologie der Atmung, dass Sie in der Lage sind, richtig auf Patienten zu reagieren und hoffentlich eine Verschlechterung zu verhindern (Vincent et al. 2018).

Was ist der Unterschied zwischen Ventilation und Oxygenierung?

Ventilation

Ventilation kann als der Akt der normalen, spontanen Atmung betrachtet werden. Sie bezieht sich auf die beiden Vorgänge der Einatmung und der Ausatmung, d.h. die Bewegung der Luft in und aus der Lunge. (Pandirajan 2020).

Diese Vorgänge bilden ein Versorgungssystem, das die Alveolen mit sauerstoffreicher Luft versorgt (Reminga & King 2016).

Die Einatmung wird durch die Kontraktion der inspiratorischen Muskeln (Zwerchfell und äußere Zwischenrippenmuskeln) eingeleitet, wodurch sich das Volumen der Brusthöhle und damit der Lunge vergrößert. Dadurch entsteht ein Unterdruck, durch den die Luft leicht in die Lungen gesaugt werden kann (Pandirajan 2020).

Die Exspiration ist der entgegengesetzte Prozess, bei dem sich die Einatmungsmuskeln entspannen und das Volumen der Brusthöhle und der Lungen verringern. Dadurch entsteht ein positiver Druck, der die Luft dazu zwingt, aus der Lunge zu strömen (Pandirajan 2020).

Die Atmung kann durch die Bewertung klinischer Anzeichen (Hebung des Brustkorbs, Compliance und Atemfrequenz) gemessen werden (Galvagno 2012).

Sauerstoffzufuhr

Sauerstoffzufuhr ist die Zufuhr von Sauerstoff zu den Geweben, um die Zellaktivität aufrechtzuerhalten (Reminga & King 2016).

Sauerstoffzufuhr ist Teil des Gasaustauschprozesses, bei dem die Sauerstoffzufuhr gleichzeitig mit der Eliminierung von Kohlendioxid aus dem Blutkreislauf in die Lunge erfolgt (Dezube 2019; Kaynar 2020).

Diese Gase (Sauerstoff und Kohlendioxid) werden durch passive Diffusion durch die Membran transportiert, was bedeutet, dass der Gasaustauschprozess keinen Energieaufwand vom Individuum erfordert (Wagner 2015).

Die Sauerstoffversorgung kann nicht allein durch die Beurteilung klinischer Anzeichen gemessen werden, sondern erfordert in der Regel ein Pulsoximeter (Galvagno 2012).

Atemversagen

Das Verständnis des Unterschieds zwischen Ventilation und Oxygenierung ist entscheidend, wenn man mit einem Patienten konfrontiert wird, der an Atemversagen leidet – verursacht durch die Unfähigkeit, den Sauerstoffgehalt im Blut aufrechtzuerhalten, einen übermäßigen Kohlendioxidgehalt im Blut oder beides gleichzeitig (Tidy 2015; MedlinePlus 2016).

Es gibt vier Arten von Atemversagen:

1. Typ I, ein Oxygenierungsproblem, das zu niedrigem Sauerstoff und normalen bis niedrigen Kohlendioxidwerten führt.
2. Typ II, ein Beatmungsproblem, das niedrigen Sauerstoff und hohe Kohlendioxidwerte verursacht.
3. Typ IIII (perioperativ).
4. Typ IV (Schock).

(Shebl & Burns 2019; Melanson n.d.)

Um angemessen auf einen Patienten reagieren zu können, muss man die Art der Schwierigkeiten bestimmen, mit denen er konfrontiert ist.

Typ I Atemversagen (Hypoxämie)

Typ I, auch bekannt als hypoxämisches Atemversagen, tritt auf, wenn eine Person nicht in der Lage ist, ausreichend Sauerstoff zuzuführen. Er ist klinisch definiert durch eine arterielle Sauerstoffspannung (PaO2) von weniger als 60 mmHg (bei Raumluft). Der Kohlendioxidgehalt ist normal oder niedrig. Es ist die häufigste Form des Atemversagens (Kaynar 2020).

Typ I ist in der Regel mit akuten Lungenerkrankungen verbunden, bei denen Flüssigkeit oder Sputum die Alveolen besetzen (Sauerstoff kann nicht durch Flüssigkeit oder Infektionen hindurchschwimmen) oder die Alveolen kollabieren (Kaynar 2020).

Eine Sauerstofftherapie ist in der Regel erforderlich, um Patienten mit Hypoxämie zu behandeln (Shebl & Burns 2019).

Ursachen sind unter anderem:

• Lungenödem;
• Lungenentzündung;
• Lungenblutung;
• Atelektase;
• Lungenembolie;
• Akutes Atemnotsyndrom;
• COPD;
• Lungenfibrose;
• Asthma;
• Pulmonale Hypertonie; und
• Pneumothorax.

(Shebl & Burns 2019; Physiopedia 2019)

Symptome sind:

• Verwirrung;
• Atemnot;
• Reizbarkeit;
• Tachykardie (abnorm schneller Herzschlag);
• Tachypnoe (abnorm schnelle Atmung); und
• Bläuliche Färbung der Haut.

(Shebl & Verbrennungen 2019)

Typ II Atemversagen (Hyperkapnie)

Typ II, auch bekannt als hyperkapnisches Atemversagen, tritt auf, wenn zu viel Kohlendioxid im Blutkreislauf vorhanden ist. Dies wird in der Regel durch Hypoventilation verursacht, d. h. der Patient kann nicht ausreichend ventilieren, um die benötigte Sauerstoffmenge aufzunehmen. Dies führt zu einem unausgewogenen Gasaustausch, wodurch sich Kohlendioxid anreichert (Patel, Miao & Majmundar 2020; Jewell 2017; Malhotra 2012).

Klinisch ist sie durch einen arteriellen Kohlendioxiddruck (PaCO2) von über 50 mmHg definiert und kann zusammen mit einer Hypoxämie auftreten (Shebl & Burns 2019).

Für die Behandlung von Patienten mit Hyperkapnie ist in der Regel eine Beatmungsunterstützung (invasiv oder nicht-invasiv, je nach klinischer Situation) erforderlich (Shebl & Burns 2019).

Sie wird durch Bedingungen verursacht, die die Ventilation behindern, wie z. B.:

• COPD;
• Asthma;
• Akute neuromuskuläre Erkrankung;
• Pneumothorax;
• Atemwegsobstruktion;
• Drogenüberdosierung;
• Vergiftung;
• Kopf- und Halsverletzungen;
• Lungenödem; und
• Atemnotsyndrom bei Erwachsenen.

(Tidy 2015)

Symptome sind:

• Kopfschmerzen;
• Atemnot;
• Verwirrung;
• Verhaltensänderungen;
• Verringerter Bewusstseinszustand oder Bewusstlosigkeit;
• Anfälle;
• Erregung;
• Warme Extremitäten; und
• Handzittern.

(Shebl & Burns 2019; WebMD 2019)

Hyperkapnie ist ein medizinischer Notfall, der unbehandelt tödlich sein kann (WebMD 2019).

Schlussfolgerung

Patienten, die ein Atemversagen erleiden, benötigen die geeignete Intervention. Es ist von entscheidender Bedeutung zu unterscheiden, ob es sich um ein Beatmungs- oder ein Sauerstoffversorgungsproblem handelt, und den Patienten entsprechend zu behandeln.

Bei einer Verschlechterung der Situation muss das medizinische Team hinzugezogen werden, da ein frühzeitiges Eingreifen von entscheidender Bedeutung ist, um sicherzustellen, dass die Sterblichkeitsrate gesenkt und die invasive Beatmung (falls erforderlich) minimiert wird.

Zusätzliche Ressourcen

• Patienten.info, Atemversagen, https://patient.info/doctor/respiratory-failure
• Hypoxämie: Reversible Ursachen des Herzstillstands, https://www.ausmed.com.au/cpd/articles/hypoxaemia
• Verwaltung der nicht-invasiven Beatmung (NIV), https://www.ausmed.com.au/cpd/articles/non-invasive-ventilation

• Dezube, R 2019, ‚Exchanging Oxygen and Carbon Dioxide‘, Merck Manuals, abgerufen am 30. April 2020, https://www.merckmanuals.com/home/lung-and-airway-disorders/biology-of-the-lungs-and-airways/exchanging-oxygen-and-carbon-dioxide
• Galvagno, S M 2012, ‚Understanding Ventilation Vs. Oxygenation is Key in Airway Management‘, Journal of Emergency Medical Services, vol. 37 no. 11, viewed 29 April 2020, https://www.jems.com/2012/11/19/understanding-ventilation-vs-oxygenation/
• Jewell, T 2017, Hypercapnia: What Is It and How Is It Treated? Healthline, eingesehen am 30. April 2020, https://www.healthline.com/health/hypercapnia
• Kaynar, A M 2020, ‚Respiratory Failure‘,MedScape, eingesehen am 30. April 2020, https://emedicine.medscape.com/article/167981-overview
• Malhotra, A 2012, ‚Disorders of Ventilatory Control‘, Goldman’s Cecil Medicine (Twenty Fourth Edition), viewed 30 April 2020, https://www.sciencedirect.com/topics/medicine-and-dentistry/hypoventilation
• MedlinePlus 2016, Respiratory Failure, MedlinePlus, viewed 30 April 2020, https://medlineplus.gov/respiratoryfailure.html
• Melanson, P n.d., Acute Respiratory Failure, McGill Critical Care Medicine, eingesehen am 29. April 2020, https://www.mcgill.ca/criticalcare/teaching/files/acute
• Pandirajan, K 2020, Mechanics of Breathing, TeachMe Physiology, eingesehen am 29. April 2020, https://teachmephysiology.com/respiratory-system/ventilation/mechanics-of-breathing/
• Patel, S, Miao, J H & Majmundar, S H 2020, ‚Physiology, Carbon Dioxide Retention‘, StatPearls, eingesehen am 30. April 2020, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK482456/
• Physiopedia 2019, Respiratory Failure, Physiopedia, eingesehen am 30. April 2020, https://www.physio-pedia.com/Respiratory_Failure
• Reminga, C & King, L G 2016, ‚Oxygenation and Ventilation‘, Monitoring and Intervention for the Critically Ill Small Animal: The Rule of 20, eingesehen am 29. April 2020, https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/9781118923870.ch8
• Shebl, E & Burns, B 2019, ‚Respiratory Failure‘, StatPearls, eingesehen am 29. April 2020, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK526127/
• Tidy, C 2015, Respiratory Failure, Patient.info, eingesehen am 30. April 2020, https://patient.info/doctor/respiratory-failure
• Vincent, J et al. 2018, ‚Improving Detection of Patient Deterioration in the General Hospital Stard Environment‘, Eur J Anaesthesiol, vol. 35 no. 5, viewed 29 April 2020, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5902137/
• Wagner, P D 2015, ‚The Physiological Basis of Pulmonary Gas Exchange: Implications for Clinical Interpretation of Arterial Blood Gases‘, European Respiratory Journal, vol. 45 no. 1, viewed 29 April 2020,https://erj.ersjournals.com/content/45/1/227
• WebMD 2019, Hypercapnia (Hypercarbia), WebMD, viewed 30 April 2020, https://www.webmd.com/lung/copd/hypercapnia-copd-related#1