Respirationen

Definition und Ätiologietop

1. Atemzyklus:

1) Atemfrequenz (bei Erwachsenen liegen die normalen Atemfrequenzen in Ruhe zwischen 12 und 20 Atemzügen / min):

a) Tachypnoe (erhöhte Atemfrequenz): Verursacht durch Angst- oder Panikstörung, Schmerzen, Anstrengung, erhöhte Körpertemperatur, Sepsis, Schwangerschaft, Azidose, Anämie, endokrine Erkrankungen (Hyperthyreose, Phäochromozytom, Hypokalzämie), Lungenerkrankungen, Herz-Kreislauf-Erkrankungen, primäre Myopathie oder neuromuskuläre Störungen und Dekonditionierung (Raten >30 Atemzüge / min sind häufig mit dem Auftreten von Atemversagen bei Patienten mit Lungen- oder Herz-Kreislauf-Erkrankungen verbunden).

b) Bradypnoe (verminderte Atemfrequenz): Verursacht durch Störungen des Zentralnervensystems (ZNS) (z. B. erhöhter Hirndruck, Störungen des Hirnstamms), Überdosierung von Opioiden oder Benzodiazepinen, Hypothyreose, metabolische Alkalose.

2) Tiefe der Atmung (Tiefe der Inspiration):

a) Hyperpnoe (erhöhtes Volumen mit oder ohne erhöhte Atemfrequenz) kann sich bei Patienten mit metabolischer Azidose entwickeln. Die Kussmaul-Atmung beinhaltet ein tiefes, keuchendes und mühsames Atemmuster (erhöhte Frequenz und Atemzugvolumen), das häufig bei schwerer metabolischer Azidose auftritt (häufig im Zusammenhang mit diabetischer Ketoazidose, kann aber auch bei toxischer Alkoholaufnahme, Laktatazidose, Nierenversagen oder Salicylattoxizität auftreten).

b) Hypopnoe (flache Atmung) kann sich bei Patienten mit Atemstillstand entwickeln, insbesondere bei Erschöpfung der Atemmuskulatur (gefolgt von Keuchen und Apnoe). Brustwandstörungen und neuromuskuläre Schwäche können auch zu einem flachen Atemmuster führen. Agonale Atmung ist eine langsame und sehr flache Atmung, die sich bei Patienten mit anoxischen Hirnverletzungen jeglicher Ursache entwickeln und zu Apnoen führen kann.

c) Hyperventilation ist eine Überventilation (Erhöhung der Geschwindigkeit oder des Atemzugvolumens), die zur Beseitigung von Kohlendioxid erforderlich ist. Es führt zu Hypokapnie. Ursachen: Azidose, Stress, Angst- oder Panikstörung, Höhenlage, Hirnverletzung, Schlaganfall, Anämie, Lungen- oder Herz-Kreislauf-Erkrankungen wie oben beschrieben.

d) Hypoventilation ist eine Unterventilation, die für einen ausreichenden Gasaustausch erforderlich ist. Es führt zu Hyperkapnie. Ursachen: Fettleibigkeit, Schlaganfall mit Hirnstamm, Überdosierung von Medikamenten (Benzodiazepine und Betäubungsmittel), Alkalose.

3) Inspirations-zu-Verfallsverhältnis: Unter normalen Bedingungen ist die Exspiration etwas länger als die Inspiration. Verlängerte Exspiration tritt bei Patienten mit Exazerbation von obstruktiven Lungenerkrankungen (Asthma, chronisch obstruktive Lungenerkrankung ) auf.

4) Andere Anomalien:

a) Cheyne-Stokes-Atmung: Ein unregelmäßiges Atemmuster, das als zyklisches Crescendo-Decrescendo-Muster mit Perioden zentraler Apnoe beschrieben wird. Die Atmung nimmt allmählich an Tiefe und Geschwindigkeit zu und wird dann mit Apnoe-Perioden seltener und flacher. Ursachen: Herzinsuffizienz, Schlaganfall, metabolische oder arzneimittelinduzierte Enzephalopathie, traumatische Hirnverletzung, Hirntumor, Kohlenmonoxidvergiftung, Höhenkrankheit und manchmal am Ende des Lebens.

b) Biot-Atmung: Ein schnelles, flaches, unregelmäßiges Atemmuster mit zunehmenden Apnoe-Episoden (10-30 Sekunden). Hrt: erhöhter Hirndruck, ZNS-Läsion auf der Ebene der Medulla oblongata, arzneimittelinduziertes Koma (Opioide). Dieses Atemmuster wird manchmal mit ataxischer Atmung in einen Topf geworfen, was sich auf unregelmäßige Frequenz und Atemzugsmengen bezieht, die mit unvorhersehbaren Episoden von Apnoen vermischt sind.

c) Atmung unterbrochen durch tiefe Inspirationen (seufzende Atmung): Isolierte tiefe Inspirationen und Exspirationen, die zwischen normalen Atemzyklen auftreten, oft mit hörbarem Seufzen. Ursachen: Angstzustände und psycho-organische Störungen.

d) Apnoe und flache Atmung während des Schlafes (siehe Obstruktive Schlafapnoe).

2. Mechanismus der Atmung: Der Mechanismus der Atmung ist komplex und wird durch 2 anatomisch unterschiedliche, aber funktionell integrierte Elemente reguliert, an denen zentrale (Hirnstamm, Stoffwechsel) und freiwillige Atmungskontrollzentren beteiligt sind. Die rhythmische Kontrolle wird durch zentrale und periphere Chemorezeptoren, die Kohlendioxid, pH-Wert und Sauerstoff erfassen, sowie durch Lungenmechanorezeptoren (z. B. Lungendehnungsrezeptoren) reguliert. In der Medulla ist die dorsale Atemgruppe für die Erzeugung von Inspirationsimpulsen verantwortlich, während die ventrale Atemgruppe die Exspiration auslöst. Das Pons enthält 2 zusätzliche Atembereiche: Das pneumotaktische Zentrum hat eine hemmende Wirkung auf die Inspiration, während das apneustische Zentrum eine exzitatorische Funktion hat. Atemeffektoren umfassen Zwerchfell, Interkostalmuskeln sowie Bauch- und Zubehörmuskeln. Das Zwerchfell ist der Hauptmuskel der Atmung.

1) Thoraxatmung verwendet externe Interkostalmuskeln und ist häufiger bei Frauen. Bei Patienten mit schwerem Aszites, großen Abdominaltumoren und Zwerchfelllähmung sowie in fortgeschrittener Schwangerschaft ist dies der einzige Atemmechanismus.

2) Die abdominale (Zwerchfell-) Atmung nutzt das Zwerchfell und ist bei Männern häufiger als bei Frauen. Es wird am häufigsten bei Patienten mit ankylosierender Spondylitis, Lähmung der Interkostalmuskulatur und starken Pleuraschmerzen beobachtet.

3. Mobilität der Brust:

1) Einseitige Beeinträchtigung der Brustbeweglichkeit (mit normaler Mobilität auf der kontralateralen Seite): Verursacht durch einseitigen Krankheitsprozess einschließlich Atemwegsobstruktion, Lungenödem oder Fibrose, Pleuraerkrankung (signifikanter Erguss oder Fibrose ), strukturelle Immobilität oder Defekt (Thorakoplastik oder Rippenfraktur) und Zwerchfelllähmung.

2) Paradoxe Brustbewegung: Rezession der Thoraxwand bei Inspiration. Ursachen: Trauma, das zum Bruch von >3 Rippen in >2 Stellen (sog. Schlegelbrust im Zusammenhang mit Atemstillstand ist die einzige Indikation für die Berücksichtigung der Fixierung von Rippenfrakturen. Paradoxe Brustbewegungen können gelegentlich bei Patienten mit Atemstillstand aufgrund anderer Ursachen auftreten.

3) Paradoxe Zwerchfellbewegung (Zwerchfellparadox oder paradoxe Atmung) tritt während der Atmung auf, wenn sich Bauch- und Brustwand in entgegengesetzte Richtungen bewegen. Normalerweise dehnt sich während der Inspiration die Brustwand aus und das Zwerchfell bewegt sich nach unten, wodurch sich die Bauchdecke nach außen ausdehnt. Zwerchfellschwäche (Parese oder Erschöpfung) führt zu einer passiven Aufwärtsbewegung in die Brust, insbesondere bei hohem negativen intrathorakalen Druck (Atemanstrengung) und folglich zu einer abnormalen Einwärtsbewegung der Bauchdecke bei Inspiration.

4) Erhöhte Arbeit der Atemmuskulatur (Sternocleidomastoideus, Trapezius, Scalene-Muskeln): Dies tritt bei Patienten auf, bei denen die äußeren Interkostalmuskeln und das Zwerchfell nicht ausreichen, um einen normalen Gasaustausch aufrechtzuerhalten (Ursachen wie bei Dyspnoe). Bei der körperlichen Untersuchung sind Interkostalretraktionen sichtbar und der Patient kann eine Stativposition einnehmen, bei der der Schultergürtel stabilisiert wird, indem die oberen Gliedmaßen gegen eine harte Oberfläche (z. B. Bettkante) gestützt werden. Bei Patienten mit chronischer respiratorischer Insuffizienz kann eine Hypertrophie der akzessorischen Atemmuskulatur auftreten, wie bei Patienten mit COPD und neuromuskulärer Schwäche zu sehen ist.