NIV und Glottis-Zwerchfell-Synchronie

Nichtinvasive Beatmung (NIV) kann bei ausgewählten Patienten mit akutem Atemversagen, beispielsweise aufgrund einer akuten Verschlimmerung der COPD und einer akuten Herzinsuffizienz, eine Beatmungsunterstützung bieten. Zu den Vorteilen der nichtinvasiven Beatmung im Vergleich zur invasiven mechanischen Beatmung gehören das Fehlen von Komplikationen im Zusammenhang mit der endotrachealen Intubation, ein geringeres Risiko einer Lungenentzündung, ein geringerer oder sogar fehlender Sedierungsgrad und die Fähigkeit des Patienten, verbal zu kommunizieren. Bei etwa 30 % der Patienten schlägt jedoch die NIV fehl und eine endotracheale Intubation ist erforderlich, um eine optimale Beatmungsunterstützung zu gewährleisten. Überraschenderweise haben nur sehr wenige Studien untersucht, warum Patienten bei NIV versagen. Klinische Beobachtungen deuten darauf hin, dass Unruhe, Delirium und vor allem die Asynchronität zwischen Patient und Beatmungsgerät eine Rolle bei der erfolglosen Unterstützung bei NIV spielen. Bei der endotrachealen Intubation werden die oberen Atemwege umgangen. Allerdings können bei der NIV die oberen Atemwege eine Rolle für die Effizienz der Beatmungsunterstützung spielen. Bei normaler Atmung weiten sich die oberen Atemwege aktiv, bevor der Inspirationsfluss beginnt. Dies ist eine äußerst angemessene Reaktion, da sie eine Verengung der oberen Atemwege während der Inspiration verhindert, was zu einem erhöhten Inspirationswiderstand führen würde. Experimente an neugeborenen Lämmern haben gezeigt, dass NIV tiefgreifende Auswirkungen auf die Physiologie der oberen Atemwege hat. Überdruck während der Inspiration führt zu einer Verengung der oberen Atemwegsmuskulatur in der frühen Phase der Inspiration. Dies führt zu einem erhöhten Widerstand der oberen Atemwege und einem geringeren Atemzugvolumen, das an die Lunge abgegeben wird. Nachfolgende Studien ergaben, dass Reflexe, die diese Reaktion vermitteln, ihren Ursprung in vagalen Afferenzen haben, die sich in den unteren Atemwegen befinden. Aus evolutionärer Sicht könnte dies eine angemessene Reaktion sein, da hoher Druck, der auf die Lunge ausgeübt wird, Barotraumata auslösen kann. Diese Reaktionen können sich jedoch negativ auf die Effizienz der Beatmungsunterstützung während der NIV auswirken. Das Verständnis der Verengung und Erweiterung der oberen Atemwege während der NIV ist rudimentär. Ziel dieser Studie ist es, die Wirkung von NIV auf die Regulierung der Durchgängigkeit der oberen Atemwege bei Patienten mit COPD zu bestimmen.