PEEP: Seine Aufgabe verstehen
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PEEP: Seine Aufgabe verstehen
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Der positive endexspiratorische Druck (PEEP) ist ein Parameter, der bei Patienten eingestellt werden kann, die entweder eine invasive oder nicht-invasive mechanische Beatmung (NIV) erhalten. Bei einem Flow-Driver, wie dem AquaVENT® FD140i, wird PEEP über ein PEEP-Ventil in den Atemkreislauf eingeführt. Im Gegensatz dazu kann PEEP bei einem Beatmungsgerät entweder eine verstellbare Einstellung (extrinsischer PEEP) oder eine unbeabsichtigte Folge von Lufteinschlüssen (Auto-PEEP) sein. Bei der NIV mit Gesichtsmaske und CPAP liegt der PEEP in der Regel zwischen 5 cmH2O und 8 cmH2O, während die Druckunterstützung zwischen 7 cmH2O und 14 cmH2O eingestellt wird [1,3].
PEEP verstehen
Bei der Beschreibung des PEEP in ihren Leitlinien von 2016 hebt die British Thoracic Society [2] hervor, dass dieser Bereich der Physiologie bei medizinischen Fachkräften für Verwirrung sorgen kann und die optimale Methode für die Einstellung des PEEP umstritten bleibt. Sie erklären, dass PEEP dazu beiträgt, die Lungen in einen nachgiebigeren Teil der Druck-Volumen-Kurve zu verschieben, was bedeutet, dass die Lungen weniger Druck benötigen, um sich auszudehnen, wodurch die Atmung effizienter wird.
Die Lungen entleeren sich nie vollständig; sie behalten etwas Luft zurück, die als funktionelle Restkapazität (FRC) oder intrinsischer PEEP bezeichnet wird. Dieser Restdruck am Ende der Ausatmung verhindert einen Lungenkollaps und hilft, die Alveolen offen zu halten. Beim Einatmen hält der Unterdruck im Pleuraraum (-5 cmH2O) eine kleine Menge Luft in der Lunge (+5 cmH2O), die durch den Überdruck ausgeglichen wird, wodurch die Lunge in einem „Ruhezustand“ gehalten wird, bis sich das Zwerchfell zusammenzieht [4].
Nicht-invasive Beatmungsformen
- variabler Fluss mit zwei Druckstufen (z. B. BiPAP).
- kontinuierlicher Fluss mit kontinuierlichem Druckniveau (z. B. CPAP)
Bei der BiPAP-Therapie werden zwei Parameter eingestellt: Inspiratorischer positiver Atemwegsdruck (IPAP) und expiratorischer positiver Atemwegsdruck (EPAP).
IPAP (Inspiratorischer Positiver Atemwegsdruck):
- Wird beim Einatmen angewendet, um die Luft in die Lunge zu drücken und das Einatmen zu erleichtern.
- Hauptfunktion: Unterstützt die Beatmung, erhöht das Tidalvolumen und entfernt CO₂.
EPAP (Expiratory Positive Airway Pressure):
- Wird während der Ausatmung angewendet, ähnlich wie PEEP, um die Atemwege offen zu halten.
- Hauptfunktion: Verringert den Verschluss der Atemwege, verbessert den Sauerstoffgehalt und verhindert einen Alveolarkollaps.
Hauptunterschied:
- IPAP hilft beim Einatmen, reduziert die Anstrengung und entfernt CO₂.
- EPAP unterstützt die Ausatmung, hält die Atemwege offen und verbessert die Sauerstoffversorgung (6).
Diese Art der Beatmung wird häufig bei Patienten mit hyperkapnischer Ateminsuffizienz, COPD und Schlafstörungen wie der obstruktiven Schlafapnoe (OSA) eingesetzt. Durch die Schienung der oberen Atemwege und die Unterstützung der Atemmuskulatur während der Einatmung reduziert BiPAP die Atemarbeit und die Dyspnoe [7,8].
CPAP (Continuous Positive Airway Pressure) bietet einen kontinuierlichen, konstanten Überdruck während des gesamten Atemzyklus. Im Gegensatz zu BiPAP unterstützt CPAP nicht die Einatmung, sondern hält den Druck konstant, um einen Kollaps der Atemwege zu verhindern und das Lungenvolumen zu unterstützen. CPAP wird traditionell über einen High-Flow-Generator wie Venturi-Systeme oder Luft-Sauerstoff-Mischgeräte (z. B. AquaVENT® FD140i) verabreicht, der über eine Einlassöffnung mit einem einstellbaren PEEP-Ventil im Atemkreislauf Frischgas zuführt. Seine Einfachheit macht CPAP zu einer kosteneffektiven Lösung in Notfallsituationen und zu einer einfachen Anwendung außerhalb der Intensivstation, da es kein Beatmungsgerät erfordert [3].
CPAP wird häufig bei Patienten mit akutem hypoxischem Atemversagen, Lungenentzündung oder Lungenödem eingesetzt, bei denen die Lungendehnbarkeit (Compliance) gering ist und die Lunge steif oder mit Flüssigkeit gefüllt ist. Dies führt zu einer ineffektiven alveolären Ventilation, was bedeutet, dass die Lungen den Gasaustausch nicht effizient durchführen können [9].
CPAP erhöht den Atemwegsdruck, verbessert die arterielle Oxygenierung, vergrößert das endexspiratorische Lungenvolumen und verbessert die Herzfunktion durch Verringerung der linksventrikulären Nachlast und der rechtsventrikulären Vorlast, was letztlich die Inspirationsanstrengung und die Atemarbeit verringert [10]. Kontinuierlicher PEEP trägt dazu bei, die Alveolen offen zu halten, einen Kollaps zu verhindern und die nach der Ausatmung in der Lunge verbleibende Luftmenge (FRC) zu erhöhen. Durch die Erhöhung der FRC ermöglicht CPAP, dass zwischen den Atemzügen mehr Sauerstoff in der Lunge verbleibt [6].
Schlussfolgerung
Die Ausgewogenheit der PEEP-Einstellungen ist entscheidend für eine effektive Patientenversorgung. Ein unzureichender PEEP-Wert kann zu einem niedrigen Sauerstoffgehalt oder einem Atemwegskollaps führen, während ein zu hoher PEEP-Wert Lungenschäden, Lufteinschlüsse und Pneumothorax verursachen und möglicherweise zu kardialen Komplikationen wie Hypotonie oder rechtsventrikulärem Versagen führen kann. (3) Hohe PEEP-Werte können auch den intrakraniellen Druck erhöhen und zu Flüssigkeitsretention beitragen. Angesichts dieser Risiken ist es wichtig, die optimale PEEP-Einstellung für jeden Patienten in der Intensivpflege zu finden. Diese Einstellungen werden in der Regel nach klinischem Ermessen festgelegt, wobei die Gefahren einer Hyperinflation gegenüber einer unzureichenden Sauerstoffversorgung sorgfältig abzuwägen sind. Eine kontinuierliche Patientenüberwachung ist der Schlüssel zur frühzeitigen Erkennung von Anzeichen eines Behandlungsversagens, zur Vermeidung einer verzögerten Intubation und zur Gewährleistung einer wirksamen protektiven Beatmung. [11]
Abby Lennon
Klinische Pflegeberaterin, examinierte Krankenschwester
Abby arbeitet mit dem klinischen Ausbildungsteam zusammen, um Fachkräfte im Gesundheitswesen zu unterstützen und auszubilden. Dabei nutzt sie ihr Wissen und ihre Erfahrung, die sie in den letzten acht Jahren als examinierte Krankenschwester auf Beatmungsstationen und Intensivstationen gesammelt hat.
Quellenangaben
- Mora, A.L. und Mora, J.I. (2019). Positive end-expiratory pressure (PEEP). [online] National Library of Medicine. Verfügbar unter: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK441904/.
- Davidson, A.C. (2016). BTS/ICS guideline for the ventilatory management of acute hypercapnic respiratory failure in adults. Thorax, 71(Suppl 2), pp.ii1–ii35. doi:https://doi.org/10.1136/thoraxjnl-2015-208209.
- Rosà, T., Menga, L.S., Tejpal, A., Cesarano, M., Michi, T., Sklar, M.C. und Grieco, D.L. (2022). Non-invasive ventilation for acute hypoxemic respiratory failure, including COVID-19. Journal of Intensive Medicine, [online] 3(1). doi:https://doi.org/10.1016/j.jointm.2022.08.006.
- Acosta, P., Santisbon, E. und Varon, J. (2007). ‘The Use of Positive End-Expiratory Pressure in Mechanical Ventilation’. Critical Care Clinics, 23(2), pp.251–261. doi:https://doi.org/10.1016/j.ccc.2006.12.012.
- D.Roth, J.Mayer, W.Schreiber. Acute carbon monoxide poisoning treatment by non‐invasive CPAP‐ventilation, and by reservoir face mask: Two simultaneous cases. American Journal of Emergency Medicine 36, Ausgabe 9.
- The Royal Marsden NHS Foundation Trust. (2020). The Royal Marsden manual of clinical and cancer nursing procedures (10th ed.). Wiley. https://www.rmmonline.co.uk/
- Vargas M, Marra A, Vivona L, Ball L, Marinò V, Pelosi P, Servillo G. Performances of CPAP Devices With an Oronasal Mask. Respir Care. 2018 Aug;63(8):1033-1039. doi: 10.4187/respcare.05930. Epub 2018 May 29. PMID: 29844211.
- Demoule A, Hill N, Navalesi P. Can we prevent intubation in patients with ARDS? Intensive Care Med. 2016 May;42(5):768-771. doi: 10.1007/s00134-016-4323-6. Epub 2016 Mar 23. PMID: 27007110.
- D.Stickle. BiPAP noninvasive ventilation for COPD. Journal for Respiratory Care Practitioners 2018.
- Munshi L, Mancebo J, Brochard LJ. Noninvasive Respiratory Support for Adults with Acute Respiratory Failure. N Engl J Med. 2022 Nov 3;387(18):1688-1698. doi: 10.1056/NEJMra2204556. PMID: 36322846.
- Millington, S.J., Cardinal, P. und Brochard, L. (2022). How I Do It: Setting and Titrating Positive End Expiratory Pressure. Chest, 161(6).
