Sind Feuchtigkeitsfilter in der Inspirationsluft während Narkosebeatmung notwendig? - Neue In-vivo-Methode zur Feuchtigkeitsmessung im Atemgas

Zusammenfassung

Die Frage, ob eine Anfeuchtung der Inspirationsluft unter Narkosebedingungen notwendig ist, wird kontrovers diskutiert. Die physiologische Befeuchtung und Erwärmung der Atemluft sind Voraussetzung für die mukoziliare Clearance und damit für pulmonale Reinigungs- und Abwehrmechanismen. Durch Anlage eines künstlichen Luftweges werden diese Funktionen des oberen Respirationstraktes ausgeschaltet. Die heute allgemein geforderte Mindestsättigung der Inspirationsluft sollte nicht unter 70 % relativer Luftfeuchtigkeit bei 37 Grad Celsius liegen. Ausreichend schnelle und reproduzierbare Messungen der Feuchtigkeit während des Atemzyklus sind unter klinischen Bedingungen problematisch. Mit einem von uns entwickelten Meßaufbau sind sie ohne großen apparativen Aufwand möglich. Ziel der Untersuchung war es, die Luftfeuchtigkeit bei Anwendung eines typischen halbgeschlossenen Systems während Narkose und der halboffenen CPAP-Atmung zu messen. Außerdem sollten Notwendigkeit und Effizienz eines Wärme- und Feuchtigkeitsaustauschers bei diesen Beatmungsformen untersucht werden. Es fand sich im Kreissystem mit CO₂-Doppelabsorber nach ca. 5 Minuten eine inspiratorische relative Luftfeuchtigkeit nicht unter 70 % bei 28 °C (19 mg H₂O/l feuchter Luft). Unter Einsatz eines Wärme- und Feuchtigkeitsaustauschers (HME) läßt sich die relative Luftfeuchtigkeit in diesem System auf 86 % bei 29,5 °C (25 mg/l) steigern. Nach einstündiger Beatmung in diesem System ohne HME wird eine relative Feuchte von 87 % bei 30 °C (26 mg/l) nach erneutem FIME-Einsatz erreicht. Im halboffenen System liegt die relative Feuchte ausgangs um 12 % bei 28 °C (3 mg/l). Nach 15minütiger Atmung mit HME erhöhte sie sich auf 85 % bei 29,5 °C (25 mg/l). Damit konnte demonstriert werden, daß im Kreissystem mit CO₂-Doppelabsorber ein inspiratorischer Wassergehalt von mindestens 19 mg/l auch ohne Feuchtigkeitsfilter erreicht wird. Der Nutzen eines solchen Filters ist in diesem System also fraglich. Dagegen sind Feuchtigkeitsfilter im halboffenen System mit einem anfänglich inspiratorischen Wassergehalt von 3 mg/l sinnvoll, wenn nicht andere Befeuchtungsmethoden erforderlich sind.

Summary

Humidification of inspiratory gases under anaesthetic conditions still is a matter of controversary discussion. Physiological humidification and heating of breathing air are preconditions for mucociliary clearance, pulmonary cleaning and defence mechanisms. These functions of the upper respiratory tract are eliminated by application of artificial airways. In general the humidification of inspiratory gases should not remain under 70 % of relative air humidity at 37 °C. Under clinical conditions it is problematic to ensure sufficiently rapid and reproducible measurements of humidity during breathing cycles. We developed a measuring method that enables to make these measurements without big mechanical device. Aim of this investigation was to measure air humidity in typical semiclosed systems during anaesthesia and semiopen CPAP-respiration. The necessity and efficiency of a heat and moisture exchanger (HME) was to be investigated as well. After approximately 5 minutes there was an inspiratory relative air humidity not below 70 % at 28 °C (19mg H₂O/l humid air) within the breathing circuit with CO₂ double-absorber. By using an HME it is possible to increase relative air humidity within this system to 86 % at 29.5 °C (25 mg/l). After one hour's respiration with this system without HME a relative humidity of 87 % at 30 °C (26 mg/l) is reached after replaced HME. Initial relative humidity in a semiopen CPAP-system is about 12 % at 28 °C (3 mg/l). This is increased to 85 % at 29.5 °C (25 mg/l) after 15 minutes respiration with HME. This demonstrated that it is possible to reach an inspiratory water content of at least 19 mg/l in a breathing circuit system with CO₂ double-absorber without using a humidity filter. Therefore the necessity of such a filter is doubtful in this system. Humidity filters in semiopen systems with an initial inspiratory water content of 3 mg/l, however, are efficient if no other moisturing methods are requested.