Physiologie und Pathophysiologie des respiratorischen Systems

Bei der Beatmung von Kindern mit intermittierendem positiven Druck kommt es zu vergleichbaren Problemen wie beim Erwachsenen: Atelektasenbildung und Barotrauma. Intraoperativ unter Anästhesiebedingungen bilden sich bei etwa 90 % der Patienten Atelektasen. Dies erfordert höhere inspiratorische Beatmungsdrucke um die kollabierten Regionen zu rekrutieren. Zusätzlich treten vor allem bei kleinen Kindern Störungen des anatomischen Aufbaus an den weichen empfindlichen Atemwegen auf, die zu einem gestörten Wachstum und Folgeschäden führen: Tracheomegalie, Trachealkollaps, bronchopulmonale Dysplasie mit Neigung zur bronchialen Obstruktion. Aufgrund der pathophysiologischen Kenntnisse und Beatmungsstudien an Kindern haben sich protektive Beatmungsformen durchgesetzt. Sie erlauben Wiedereröffnen atelektatischer Lungenbezirke ohne Überdehnung offener Areale. Durch solide Kenntnisse der zugrunde liegenden Physiologie und Pathophysiologie kann die erforderliche Beatmung optimal an den kleinen Patienten angepasst und für ihn das bestmögliche Langzeitergebnis gewährleistet werden.

Positive pressure ventilation in children is associated with problems similar to those in the adults: development of atelectasis and barotrauma. During anesthesia atelectasis develop in up to 90 % of patients, requiring the use of higher inspiratory pressure to recruit the collapsed lung regions. Especially in the preterm, newborn and younger infants, prolonged ventilation disturbs the anatomical structure of the soft and vulnerable immature airways and their subsequent growth and development, leading to tracheomegaly, tracheal collapse, and bronchopulmonary dysplasia and predisposing to bronchial obstruction. On the basis of pathophysiologic knowledge and studies of ventilation in children, protective modes of ventilation have evolved. They allow to reopen atelectatic lung regions without overdistension. Through solid knowledge of the underlying pediatric physiology and pathophysiology, the required ventilation management can be optimally adjusted to the young patients in order to achieve the best long-term outcomes.

Schlüsselwörter:

Beatmung - Atelektase - Rekruitment - Überdehnung - Compliance

Keywords:

ventilation - atelectasis - recruitment - pressure-volume curve - compliance

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