Rehabilitation und mechanische Beatmung (REHAB-MV)

Kurze Phasen der mechanischen Beatmung (MV) können die Funktion des Zwerchfells beeinträchtigen, was für ältere Erwachsene und Menschen mit mehreren medizinischen Begleiterkrankungen problematisch sein kann. 20 % der Menschen, die auf MV gesetzt werden, benötigen einen langwierigen Aufwand, um wieder auf eigenständiges Atmen umzustellen. Die Auswirkungen von MV auf die respiratorische neuronale Funktion werden durch typische klinische Praktiken oft nicht berücksichtigt. Viele Aspekte der klinischen Praxis wie MV, Anästhesie, Opioidmedikamente reduzieren direkt den respiratorischen neuronalen Antrieb und beeinträchtigen die kontraktile Funktion der Zwerchfellsfasern, und diese Beeinträchtigungen können schnell auftreten, nach der Extubation anhalten und das Risiko für postoperative pulmonale Komplikationen erhöhen. Diese Komplikationen verzögern die Entlassung, verursachen erhebliche Kosten und setzen Patienten einem Risiko für eine unvollständige Genesung und erhebliche Morbidität aus. Daher haben alle Rehabilitationsstrategien zur Erhaltung oder Verbesserung der motorischen Funktion des Phrenikus/Zwerchfells das Potenzial, die frühe postoperative Mobilisierung zu beschleunigen und das Risiko von Komplikationen zu verringern.

Inspiratorisches Muskelkrafttraining (IST) ist eine effektive Rehabilitationsmethode zur Stärkung des Zwerchfells. Wiederholtes IST verstärkt die respiratorische neuromuskuläre Plastizität, induziert Zwerchfellumbau und verbessert die inspiratorische Kraft. Einheiten hochintensiver inspiratorischer Belastung erhöhen akut den respiratorischen neuronalen Antrieb und potenzieren die inspiratorische motorische Rekrutierung. Darüber hinaus ist IST-Training in einigen klinischen Situationen nicht durchführbar, daher könnte eine andere Option die elektrische Stimulation des Zwerchfells/Phrenikus-Motorbereichs (C3-C6) sein, um ähnliche Verbesserungen des inspiratorischen Antriebs zur Erhaltung der Atemfunktion zu erzielen.

Die zentrale Hypothese dieses Vorschlags ist, dass Rehabilitation zur Steigerung der Zwerchfellerregbarkeit vor MV die post-MV inspiratorische Dysfunktion ausgleichen wird. Um diese Hypothese zu testen, wird eine wiederholte Messungen, verbindete Studie mit gesunden Erwachsenen ohne respiratorische Begleiterkrankungen rekrutiert. Einwilligende Teilnehmer werden eine Einführungssitzung absolvieren, gefolgt von drei separaten, zweistündigen nicht-invasiven MV-Sitzungen im Abstand von einer Woche. Den MV-Sitzungen wird vorausgehen: 1) eine einzelne, hochintensive IST-Sitzung, 2) transkutane Rückenmarkstimulation und 3) Scheinstimulation, in randomisierter Reihenfolge. Veränderungen im Atemantrieb, freiwillige und evozierte Zwerchfellkraft sowie Dyspnoe werden bewertet. Die zentrale Hypothese wird mit folgenden Zielen getestet:

Ziel 1: Testen der Hypothese, dass nicht-invasive, positive Druckbeatmung akut den Atemantrieb und die maximale Zwerchfellaktivierung während einer zweistündigen MV-Sitzung verringert und bis zu 24 Stunden später anhält.

Ziel 2: Testen der Hypothese, dass selbst einzelne Rehabilitationssitzungen (IST, transkutane Stimulation) vor MV im Vergleich zu Scheinstimulation die evozierte Zwerchfellrekrutierung erhalten und die frühe Erholung von MV beschleunigen werden.