CPAP-Beatmung

Eine Nasenmaske, wie sie zum Beispiel für die nicht-invasive CPAP-Beatmung verwendet werden kann.

Die CPAP-Beatmung (Continuous Positive Airway Pressure) ist eine intensivmedizinische Beatmungsform. CPAP schreibt dem Patienten nicht vor, wie er atmen soll, sondern erkennt die (zu schwache) Eigenatmung des Patienten und verstärkt diese, um ein ausreichendes Atemvolumen zu gewährleisten. Diese Vorgehensweise nennt sich Demandflow (wörtlich „Atemfluss-Anforderung“). Der Patient kann daher seine Atemtiefe, Atemfrequenz und auch den Flow (Luftdurchfluss) selbst bestimmen. Voraussetzung für die Anwendung einer CPAP-Ventilation ist also die prinzipielle Fähigkeit des Patienten zur eigenen Atmung.

Technischer Aufbau

Ein Patient wird über ein Schlauchsystem mit einem Beatmungsgerät verbunden. Im Schlauchsystem und nachfolgend in den Atemwegen und Lungenbläschen wird ein Druck erzeugt, der über dem atmosphärischen Druck liegt. Dieser Überdruck erleichtert das Einatmen. Daneben erschwert er jedoch die Ausatmung, da durch die Abweichung vom normalen Druckniveau der höhere Umgebungsdruck einen Widerstand darstellt. Dieser höhere Druck liegt im Beatmungssystem kontinuierlich vor.

CPAP-Beatmung ist sowohl als invasive Beatmungsmethode, das heißt über einen Tubus oder eine Trachealkanüle, als auch als nicht invasive Beatmung, das heißt über eine Maske (zum Beispiel Mund-und-Nasen-Maske, Nasenmaske, Gesichtsmaske oder Helm) möglich.

Wirkung

Der generierte positive Druck in Atemwegen und Lunge bewirkt eine Vergrößerung des dynamischen Lungenvolumens, der funktionellen Residualkapazität (d.h. der Menge an Luft, die nach dem Ausatmen in der Lunge verbleibt). Der im Vergleich zur normalen Atmung höhere Druck bewirkt eine Vergrößerung der Lungenkapazität, es fließt mehr Luft in die Lunge und dadurch vergrößert sich die Diffusionsfläche der Lunge; die Alveolen (Lungenbläschen) werden minimal überbläht.Die Bildung von Atelektasen wird teilweise verhindert bzw. werden Atelektasen wieder eröffnet. Allerdings nimmt durch das erhöhte Lungenvolumen auch der absolute Gehalt an Kohlendioxid zu (moderater Anstieg des pCo2), was der Patient spontan durch eine moderate Zunahme des Atemzugvolumens und nachfolgend des Atemminutenvolumens kompensiert.

NIV-CPAP

nichtinvasive CPAP-Beatmung eines Säuglings

Bei NIV (non invasive Ventilation = nicht invasive Beatmung) wird dem Patienten eine Maske zur Verfügung gestellt, die je nach Machart die Nase/Mund-Partie bedecken, das gesamte Gesicht überziehen oder als Vollhelm gebaut wurden. Diese Maske weist eine relative Dichtigkeit auf und über sie wird Einatemluft zur Verfügung gestellt.

Ähnlich wie bei der invasiven Beatmung, die über einen Endotrachealtubus oder eine Trachealkanüle erfolgt, kann man auch bei der NIV verschiedene Beatmungsverfahren anwenden.

Patienten tolerieren die CPAP-Beatmung sehr unterschiedlich. Bei Maskenbeatmung und Anwendung von PEEP wird in der Regel eine leichte Sedierung, z.B. mit Clonidin verabreicht, um die Toleranz für diese Maßnahme zu erhöhen und die Situation für den Patienten somit ertragbarer zu gestalten. Die Sedierung darf aber nicht zu stark sein, da sonst Atemantrieb verloren gehen könnte und der Patient im extremsten Fall die eigenständige Atmung aufgeben könnte.

Die NIV ist immer dann angezeigt, wenn einem Patienten mit reduzierter Atmung eine möglichst schonende Unterstützung gegeben werden soll, z.B. bei beginnendem kardialem Lungenödem, bei mittelschwerer Pneumonie (Lungenentzündung) oder bei COPD (chronisch obstruktiver Lungenerkrankung). Oft ist bei Letztgenannter eine reine CPAP-Beatmung ungünstig. Stattdessen ist auch weitere Unterstützung der Atmung angezeigt, um die Atemmuskulatur zu entlasten und dieser Zeit zur Regeneration zu geben.

NIV erspart oft eine Intubation, die längere Beatmungsdauer und folgend längeren Krankenhausaufenthalt mit entsprechend steigenden Kosten nach sich zieht und den Patienten länger aus seinem normalen Lebensumfeld entfernt.

Durch den Einsatz von Geräten ergibt sich auf der einen Seite die Möglichkeit, auf der anderen Seite die Notwendigkeit zur Kontrolle der Atmung. Bei fehlender kompletter Dichtigkeit der Maske kommt es zu einem steten Verlust von positivem Druck und Atemluft aus dem Beatmungssystem, was nur teilweise durch das Beatmungsgerät kompensiert werden kann. Wie immer, muss auch hier die Fehlertoleranz der Messungen beachtet werden.

Trotz obligatorischer Befeuchtung der Atemluft kommt es in Mund und Nase zu Austrocknung. Die Maske muss deshalb regelmäßig abgesetzt werden, was sich zum einen nach der Notwendig- und Dringlichkeit der Beatmung richtet, zum anderen nach der Austrocknung an Mund- und Nasenschleimhaut und individuell sehr verschieden ist. Da die Masken so eng wie möglich am Kopf fixiert werden, besteht zudem die Gefahr von Dekubiti (Druckgeschwüren) als Begleiterkrankungen.

CPAP via Tubus

Lässt sich die endotracheale Intubation des Patienten nicht umgehen, stehen verschiedene Beatmungsmuster (vgl. Nomenklatur der maschinellen Beatmung im Artikel Beatmung) zur Verfügung. Die CPAP-Beatmung mit Endotrachealtubus bzw. mit Tracheostoma entspricht der mit Maske, hat aber teilweise andere Funktionen. Bei den meisten Krankheitsbildern wird eine zügige augmentane (unterstützte) Beatmung des Patienten angestrebt. Ist ein Patient körperlich so erschöpft, dass intubiert werden muss, so kann er nur in seltenen Fällen sofort mit CPAP beatmet werden; mandatorische Verfahren, also die völlige Übernahme der Atemarbeit durch das Beatmungsgerät sind dann indiziert.

CPAP kommt dann zum Einsatz, wenn der Patient im Weaning ist, also von der Maschine abtrainiert wird. Patienten, die längere Zeit mandatorisch beatmet wurden, müssen, um wieder selbst die Atemarbeit zu übernehmen, die Atemhilfsmuskulatur regenerieren, die sich in kurzer Zeit stark zurückbildet. Hier wird im Zuge des Weanings für immer länger werdenden Zeiträume die Beatmungsform CPAP gewählt um letztlich die Extubation (die Entfernung des Tubus) vornehmen zu können.

In der Regel findet die in der Klinik vorgenommene CPAP-Beatmung unter Verwendung eines ASB-Druckes und PEEP statt. Der Patient bekommt einen bestimmten Hilfsdruck verabreicht, der jeden Atemzug begleitet und das Einatmen zusätzlich erleichtert. Im Unterschied zum Beatmungsmuster PPS ist der Hilfsdruck konstant. Das heißt, es ist völlig gleichgültig, wie stark der Beatmete Luft einsaugt; jeder Atemzug wird mit demselben voreingestellten Druckniveau begleitet.

Vor- und Nachteile

Die Vorteile von CPAP bei einem wachen Patienten mit ausreichendem Atemantrieb und neuro-muskulären Fähigkeiten liegen in einer Zunahme des Sauerstoffgehalts in der Lunge und einer Verbesserung der Volumenleitfähigkeit der Atemwege mit erleichterter mukoziliärer Clearance; es kann also durch das größere Lumen Sekret eher abtransportiert werden. Als positive Effekte können zusammenfassend die kurzfristig verbesserte Atemsituation durch erleichterte Einatmung und bessere Diffusion sowie verbesserten Sekrettransport genannt werden. Diese Beatmungsform spielt beim Abtrainieren von der Beatmungsmaschine eine große Rolle und kann durchaus als eine Verbesserung verstanden werden. Die Beatmung mit CPAP kann langfristig dazu führen, dass sich das Lungenvolumen verringert, da durch anhaltende Überblähung auch Schäden an der Lunge verursacht werden können. Des Weiteren tritt gelegentlich bei Patienten eine gewisse Gewöhnung auf, das heißt, es ist für diese Menschen bequem geworden eine solche erleichterte Einatmung vorzufinden und sie sind aus Gewohnheit nur schwer in der Lage, wieder zu einem normalen Atemverhalten zurückzufinden (siehe besonders COPD-Patienten). Zudem besteht bei Frühgeborenen die Gefahr einer Blähbauchsymptomatik mit starker Verschlechterung des Allgemeinzustandes.

Kritik

In der Klinik wird der Einsatz von CPAP bei Patienten mit einem Luftröhrentubus kontrovers diskutiert, da CPAP keine Atemassistenz bietet. Allerdings erlebt der Modus eine Renaissance bei nicht intubierten Patienten als strategisches Element der nicht invasiven Beatmung.

Literatur

• Medizin im Dialog, Ausgabe September 2002, ISSN 1434-2804
• Pflege, Juchli, L., 7.Aufl. 1994, Thieme Verlag, ISBN 3-13-500007-9