Atmen - Atemhilfen

Atemphysiologie und Beatmungstechnik
 
 
Thieme (Verlag)
  • 10. Auflage
  • |
  • erschienen am 16. August 2017
  • |
  • 584 Seiten
 
E-Book | ePUB mit Adobe-DRM | Systemvoraussetzungen
978-3-13-168710-4 (ISBN)
 
Die Grundlagen der Atemphysiologie und Beatmungstechnik sind hochkomplex und deren Anwendung ausgesprochen spannend! Dieses Buch bietet einen verständlichen und didaktisch klar strukturierten Überblick über alle Themenfelder der Beatmungstechnik und ihrer Grundlagen. Konkrete Therapievorschläge und Rechenbeispiele erleichtern die tägliche Arbeit im klinischen Alltag.

Aus dem Inhalt:
- Atemphysiologie und Lungenfunktion
- Pathophysiologie der respiratorischen Insuffizienz
- Grafische Darstellung des Atemzyklus sowie Beatmungsmuster und - formen
- Funktionsprinzipien der verschiedenen maschinellen Atemhilfen
- Seitengetrennte und nicht-invasive Beatmung
- Nebenwirkungen der maschinellen Beatmung und Entwöhnung vom Respirator
- Beatmungsstrategien bei verschiedenen intensivmedizinischen Krankheitsbildern
- Spezielle Behandlungsstrategien beim akuten Lungenversagen
- Beatmung in der Neonatologie und Pädiatrie

Anschaulich und übersichtlich:
- Hervorragende Grafiken erleichtern das Erlernen und Verstehen der Inhalte
- Didaktisch hoch strukturiert und optimal dargestellt erfährt der Leser auf dichtestem Raum alles Wesentliche für einen souveränen Umgang mit der Beatmungstechnik
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1 Anatomie des Respirationstrakts


Das respiratorische System besteht aus

  • dem Respirationstrakt und

  • der Atemmuskulatur = Atempumpe (Zwerchfell, Rippenmuskulatur).

Der Respirationstrakt wird unterteilt in das Luftleitungssystem (= Luftwege zwischen der Umwelt und den Lungenbläschen) und dem Gasaustauschsystem (Lunge) ( ? Abb. 1.1). Das Luftleitungssystem gliedert sich topografisch in die oberen und unteren Atemwege:

Obere Atemwege (extrathorakale Luftwege):

  • Nase mit Nasennebenhöhlen

  • Rachen (Pharynx)

  • Kehlkopf (Larynx)

Untere Atemwege (intrathorakale Luftwege):

  • Luftröhre (Trachea)

  • Bronchialbaum (baumartig verzweigtes Röhrensystem)

Respirationstrakt.

Abb. 1.1 

Merke

Symptome bei Atemwegsstenosen

  • typisches klinisches Symptom bei Stenosen im Bereich der oberen Atemwege ? inspiratorischer Stridor

  • typisches klinisches Symptom bei Stenosen im Bereich der unteren Atemwege ? exspiratorischer Stridor

Die Lunge besteht aus der Gesamtheit der Lungenbläschen (Alveolen), den Lungengefäßen und dem Bindegewebe (Interstitium). Die rechte Lunge wird in einen Ober-, Mittel-, und Unterlappen, die linke Lunge in einen Ober- und Unterlappen unterteilt. Die Lungenlappen sind durch Furchen voneinander getrennt und bestehen aus den einzelnen Lungensegmenten. Die Bezeichnung erfolgt entsprechend der Zuordnung zum versorgenden Bronchialast. 10 Segmente finden sich in der rechten Lunge. Im linken Flügel gibt es nur 9 Segmente, da das 7. Segment fehlt.

1.1 Luftleitungssystem


Die Nasenhöhle trägt durch ihre große Oberfläche (Nasenmuscheln), die mit einer gut durchbluteten Schleimhaut bedeckt ist, wesentlich zur Erwärmung und Anfeuchtung der Einatemluft bei. Flimmerhaare sorgen für das Abfangen und den Abtransport von kleinen Fremdkörpern.

Der Kehlkopf verschließt beim Schluckakt die intrathorakalen Luftwege durch Verschluss der Stimmritze (Glottis). Die engste Stelle außerhalb der Lungen liegt beim Erwachsenen in Höhe der Stimmbänder, wo jede weitere Verengung eine beträchtliche Behinderung des Atemgasstroms zur Folge hat. So kann die Larynxschleimhaut im Rahmen von Entzündungen, anaphylaktischen Reaktionen oder nach Extubation anschwellen und dadurch unter Umständen lebensbedrohende Atembeschwerden verursachen.

Merke

Ein Larynxödem im Rahmen von anaphylaktischen Reaktionen kann zu einer lebensbedrohlichen Verengung der Stimmritze (Glottis) führen!

Die Trachea ist beim Erwachsenen 10-12 cm lang und hat einen Durchmesser von 11-12,5 mm. Sie besteht aus 16-20 hufeisenförmigen Knorpelspangen, die dorsal durch eine Membran aus Bindegewebe und glatter Muskulatur (Pars membranacea) verbunden sind.

Die Luftröhre teilt sich in die beiden Hauptbronchien, diese teilen sich in weitere Verzweigungen (= "Generationen"), welche Lappen- und Segmentbronchien genannt werden. Die Innendurchmesser der beiden Hauptbronchien betragen zwischen 8,5 und 10 mm.

Merke

  • Während beim Kind die Abgänge der beiden Hauptbronchien etwa gleichwinkelig sind, verläuft beim Erwachsenen der rechte Hauptbronchus steiler. Dies hat zur Folge, dass aspiriertes Sekret, Magensaft, Blut oder Fremdkörper meistens in die rechte Lunge gelangen!

  • Aus demselben Grund findet sich beim Erwachsenen bei zu tiefer einseitiger Intubation der Endotrachealtubus fast immer im rechten Hauptbronchus!

Der Bronchialbaum verzweigt sich baumartig über insgesamt 23 Verzweigungsgenerationen. Die 23. Generation wird von den Alveolen gebildet. Bis zur Peripherie nimmt der Gesamtquerschnitt des Bronchialsystems stark zu ( ? Abb. 1.2).

Luftleitungssystem.

Abb. 1.2 Gastransportzone - Gasaustauschzone.

Die Bronchiolen beginnen ab der 10. Verzweigungsgeneration. Ihr Durchmesser beträgt zwischen 0,5 und 1 mm. Die Wand ist knorpelfrei und reich an glatten Muskelfasern. Das Epithel enthält keine schleimproduzierenden Zellen mehr. Bis in die 16. Verzweigungsgeneration sind die Bronchiolen nicht am Gasaustausch beteiligt, sie dienen lediglich dem Lufttransport. Mit den Bronchioli respiratorii beginnt die Gasaustauschzone. Die Muskelfasern werden spärlicher und es gibt zunehmend alveoläre Ausbuchtungen ( ? Abb. 1.2). Bronchoalveoläre Verbindungen werden als "Lambertsche Kanäle" bezeichnet und ermöglichen eine "Kollateralventilation". Dieser Ventilationsmechanismus ist v.a. bei peripherer Atemwegsobstruktion von klinischer Bedeutung.

Merke

Bei einem Status asthmaticus kommt es zu einer hochgradigen, mitunter lebensbedrohlichen Verengung der Bronchiolen infolge Kontraktion der glatten Bronchiolenmuskulatur!

Die Schleimhaut des Bronchialsystems enthält

  • Flimmerepithelzellen (? kinozilientragende Zellen) und

  • sekretorische Zellen (Becherzellen, Drüsenepithel ? schleimproduzierende Zellen).

Der Schleim der Becherzellen fängt Fremdkörper ab. Die beweglichen Flimmerhärchen des Flimmerepithels transportieren den Schleim kontinuierlich aus dem Bronchialsystem heraus in Richtung Luftröhre.

Unter physiologischen Bedingungen beträgt die Schleimproduktion des Bronchialepithels etwa 10-20 ml/Tag ? [1]. Der gebildete Schleim (Mukus) besteht überwiegend aus Wasser (95 %), der Rest sind Proteine, Muzine (= Glykoproteine mit hohem Zuckermolekülanteil) und Lipide. Der Proteinanteil ist für die Viskosität des Schleims verantwortlich. Die Menge und die Zusammensetzung des Schleims (= viskoelastisches Profil) sind für die Funktionstüchtigkeit der mukoziliären Clearance von wesentlicher Bedeutung.

Unter Sputum versteht man ein Bronchialsekretgemisch aus dem unteren und oberen Respirationstrakt.

Die mukoziliäre Clearance ist der wichtigste Reinigungsmechanismus für die peripheren Atemwege und spielt somit eine wesentliche Rolle im pulmonalen Abwehrsystem ? [2]. Die ziliendeckende Schleimschicht ist zweischichtig aufgebaut, bestehend aus einer die Kinozilien (ca. 200 Flimmerhaare pro Zelle) umgebenden flüssigen Solschicht (= periziliäre dünnflüssige Schleimschicht) und einer oberflächlichen Gelschicht (= zähflüssige, klebrige Schleimschicht), in der Fremdpartikel und Mikroorganismen "kleben" bleiben (Adhäsivität) ( ? Abb. 1.3a-c). Die flüssige Solschicht ist notwendig für die freie Beweglichkeit der 5-7 µm langen Kinozilien. Der Flimmerschlag ist oralwärts gerichtet und sorgt für den Abtransport von produziertem, nicht resorbiertem Schleim, Fremdkörpern und Mikroorganismen (Rolltreppeneffekt). Die Gelschicht...

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