Anästhesie und klinische Forschung
Offener Zugang

Abstrakt

Hämodynamische Reaktion auf dynamische Änderungen der Impedanz der oberen Atemwege – eine Studie mit Freiwilligen

Ottokar Stundner, Thomas Danninger, Isabelle Kao, Peter Gerner und Stavros G Memtsoudis

Einleitung: Intermittierende Atemwegsobstruktionen können sowohl bei intubierten als auch bei nicht intubierten Schwerstkranken auftreten. Bei den ersteren kann es zu einer Obstruktion oder Knickung des Endotrachealtubus kommen, bei der letzteren Patientengruppe ist der oropharyngeale Tonus besonders während der Sedierung verloren gegangen. Spontane Atemanstrengungen gegen einen hohen Atemwegswiderstand führen zu Veränderungen des intrathorakalen Drucks, die sich möglicherweise negativ auf die Herzleistung auswirken können. Frühere Studien verwendeten das Müller-Manöver als Modell für pathophysiologische Veränderungen während dieser Episoden. Dieses Modell berücksichtigt jedoch nur den Zustand maximaler Inspiration. Um fortschreitende Atemwegsobstruktionen unterschiedlichen Ausmaßes zu untersuchen, haben wir einen Versuchsaufbau entwickelt, der eine dynamische Simulation und Identifizierung der damit verbundenen kurzfristigen Auswirkungen der Atmung gegen einen diskret zunehmenden Atemwegswiderstand ermöglicht. Material und Methoden: 14 gesunde Freiwillige (9 Frauen, 5 Männer; Durchschnittsalter 27,8 ± 4,1 Jahre, durchschnittlicher Body-Mass-Index 26,1 ± 3,6 kg/m2) wurden gebeten, durch ein Set von Endotrachealtuben mit abnehmendem Innendurchmesser zu atmen, während kardiovaskuläre und hämodynamische Parameter aufgezeichnet wurden. Schlagvolumen (SV) und Herzindex (CI) wurden mithilfe der thorakalen Bioreaktanz aufgezeichnet. Herzfrequenz (HR), nichtinvasiver arterieller Blutdruck, Sauerstoffsättigung und Spirometrieparameter wurden ebenfalls aufgezeichnet. Ergebnisse: SV, HR und CI lagen zu Studienbeginn im Durchschnitt bei 99,8 ml, 69,5/min und 4,01 l/min/m2. Während der Atmung durch Tuben mit abnehmendem Durchmesser nahmen SV, HR und CI signifikant ab. Bei maximalem Atemwegswiderstand betrugen SV, HR und CI im Durchschnitt 90,7 ml, 65,0/min und 3,38 l/min/m2, was mittleren prozentualen Änderungen vom Ausgangswert von -9,1 % (p=0,0041), -6,5 % (p<0,0001) und -15,7 % (p<0,0001) entspricht. Es waren starke inverse Pearson-Korrelationen zwischen dem berechneten zusätzlichen Atemwegswiderstand (Hagen-Poiseuille) und SV (R=-0,143, p=0,013) bzw. CI (R=-0,147, p=0,011) nachweisbar. Blutdruck, arterielle Sauerstoffsättigung und Spirometrieparameter unterschieden sich nicht signifikant. Schlussfolgerungen: Erhöhte Atemwegswiderstände waren dynamisch mit einer signifikanten hämodynamischen Verschlechterung verbunden. Die Gewährleistung der Aufrechterhaltung der Durchgängigkeit der Atemwege ist daher ein wichtiger Faktor, der bei hämodynamisch instabilen Patienten berücksichtigt werden muss.