Beatmungsgerät

Medizinische Expertise: Dr. med. Nonnenmacher
Qualitätssicherung: Dipl.-Biol. Elke Löbel, Dr. rer nat. Frank Meyer

Letzte Aktualisierung am: 5. März 2024

Dieser Artikel wurde unter Maßgabe medizinischer Fachliteratur und wissenschaftlicher Quellen geprüft.

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Ein Beatmungsgerät ist ein wichtiges medizinisches Instrument zur künstlichen Beatmung von Patienten. Es wird auch Respirator genannt.

Was ist ein Beatmungsgerät?

Unter einem Beatmungsgerät wird ein technischer Apparat verstanden, der zur Beatmung von Menschen dient. In der Medizin trägt das Gerät auch die Bezeichnung Respirator.

Unter einem Beatmungsgerät wird ein technischer Apparat verstanden, der zur Beatmung von Menschen dient. In der Medizin trägt das Gerät auch die Bezeichnung Respirator. Angetrieben wird das Instrument entweder pneumatisch oder durch die Steuerung von Mikroprozessoren. Es dient dazu, Patienten zu behandeln, deren Atmung unzureichend ist oder sogar gänzlich ausgesetzt hat.

Von einem Beatmungsgerät wird über eine Trachealkanüle ein Überdruck innerhalb des Rachenraums (Nasopharynx) erzeugt. Auf diese Weise können die Lungen einströmende Luft erhalten. Das Ausatmen der Luft erfolgt durch die Retraktionskräfte der Lungen.

Für einen sicheren Ablauf der Beatmungsfunktion übernimmt das Beatmungsgerät sowohl den Einatmungsvorgang (Inspiration), den Ausatmungsvorgang (Exspiration), sowie den Wechsel zwischen beiden Vorgängen.

Formen, Arten & Typen

Notfallrespiratoren werden auch als Transportrespiratoren bezeichnet. Verwendung finden sie in erster Linie bei Rettungsdiensten sowie in der Intensivmedizin zum Transport von Patienten zu einem operativen Eingriff. Aus diesem Grund verfügen die Notfallrespiratoren über eine robuste Ausstattung. Wichtige Parameter wie das Atemzeitverhältnis oder die Sauerstoffkonzentration können bei manchen Transportbeatmungsgeräten eingestellt werden. Sie gewährleisten eine kurzfristige Beatmung, die in der Regel volumengesteuert stattfindet.

Bei Intensivrespiratoren handelt es sich um Beatmungsgeräte, die zu längeren Atembehandlungen dienen. Sie werden unter intensivmedizinischen Bedingungen eingesetzt und gewährleisten sämtliche Beatmungsformen. Ausgestattet ist ein Intensivrespirator mit verschiedenen Alarm-, Mess- und Dokumentationsoptionen. Außerdem lassen sich die Geräte besser an den Patienten sowie seine Erkrankung anpassen. Darüber hinaus ist der Anschluss an ein Netzwerk möglich.

Unter Heimrespiratoren werden Beatmungsgeräte verstanden, die in den eigenen vier Wänden des Patienten eingesetzt werden. Dabei liegt eine verminderte Eigenatmung aufgrund von Störungen der Atemmuskeln oder des Nervensystems vor. Dennoch kann der Patient das Krankenhaus wieder verlassen und die Beatmung zuhause fortsetzen. Der Aufbau von Heimbeatmungsgeräten ist kleiner als bei anderen Formen, wodurch sie ohne Schwierigkeiten in der Wohnung des Patienten installiert werden können. Außerdem sind Heimrespiratoren leicht zu bedienen und zu transportieren.

Zu den frühen Beatmungsgeräten gehört die Eiserne Lunge, die zu den Tankrespiratoren gezählt wird. Der Patient liegt dabei bis zum Hals in der Eisernen Lunge, die ihn luftdicht umhüllt. Die Beatmung erfolgt durch die Entstehung von Unterdruck innerhalb der Kammer.

Aufbau & Funktionsweise

Zusammengesetzt wird ein Beatmungsgerät aus verschiedenen Bestandteilen. Dazu zählen ein Patientensystem, das Atemschläuche, Ventile und Anfeuchter umfasst, ein elektronisch angetriebenes Steuerungs- und Antriebssystem, sowie eine Gasmischvorrichtung, um Atemgas zu mischen und zuzuleiten. Eine weitere wichtige Komponente ist eine Bedien- und Monitoringeinheit.

Die Steuerung eines Respirators erfolgt prinzipiell durch Flow- oder Druckgeneratoren. Im Falle eines Flows gelangt ein Gemisch aus Atemgas mit einem Strömungstempo, das zuvor festgelegt wird, in die Lungen. Selbst bei einer Veränderung des Lungenwiderstands lässt sich das voreingestellte Volumen wiedergeben. Mit diesem Verfahren ist es möglich, das Atemzugsvolumen variabel an der Lunge vorbei zu ventilieren.

Kommt ein Druckgenerator zum Einsatz, findet die Verwendung eines fest eingestellten Drucks statt, um eine Insufflation des Atemgases zu ermöglichen. Das insufflierte Volumen verringert sich durch das Steigern des Atemwegdrucks beim Einatmen. Erfolgt eine akute Steigerung des Atemwiderstands, hat dies die Abnahme des insufflierten Volumens zur Folge. Kommt es im Beatmungssystem zu einer Leckage, wie ein unzureichendes Tubusblocken, unternimmt das Beatmungsgerät trotzdem den Versuch, den zuvor eingestellten Druck zu erreichen, was eine bessere Ventilation nach sich zieht.

Das Beatmungsgerät verfügt über die Fähigkeit, die Steuerung der Beatmung nach Zeit, Volumen oder Druck zu lenken. So lassen sich für die Inspiration Maximalwerte bestimmen. Wird dieser Wert erreicht, setzt die Überleitung zur Exspiration ein. Bei einer Volumensteuerung erfolgt die Inspiration bis zum Erreichen eines definierten Inspirationsvolumens. Bei einem zeitgesteuerten Respirator führt das Gerät die Inspiration nach einem Zeitplan, der im Vorfeld festgelegt wird, durch.

Medizinischer & gesundheitlicher Nutzen

Bereits in der Antike wurden erste Versuche zur künstlichen Beatmung unternommen. Ab 1763 kamen flexible Metallröhrchen zur Anwendung, die zur Intubation dienten. Mithilfe eines Blasebalgs füllten die Ärzte seinerzeit die Lunge mit Luft. 1876 erfolgte der erste Einsatz der Eisernen Lunge, die die Patienten durch das Erzeugen von Unterdruck mit Sauerstoff versorgte. Sie gilt als Beginn der eigentlichen Beatmungstherapie.

Eingesetzt werden Beatmungsgeräte, wenn die sichere Atmung des Patienten und seine Versorgung mit Sauerstoff nicht gewährleistet sind. Dies kann u. a. während eines Komas oder nach einem Herz-Kreislaufstillstand der Fall sein. Weitere mögliche Anwendungsgebiete sind COPD (Chronisch obstruktive Lungenerkrankung), Gehirnschäden, neuromuskuläre Erkrankungen, die mit Störungen der Atemfunktion einhergehen, und Verformungen des Brustkorbs. Ebenso kann ein Respirator bei massivem Übergewicht gute Dienste leisten.

Eine wichtige Rolle spielen Beatmungsgeräte zudem bei der Durchführung von umfangreichen chirurgischen Eingriffen. So wird während einer Vollnarkose die Atemfunktion des Patienten herabgesetzt, sodass zeitweilig eine maschinelle Versorgung mit Sauerstoff erforderlich ist. Auch auf der Intensivstation kommen Respiratoren häufig zur Anwendung.

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