Art des Antriebssystems

Strömungsgeneratoren

Der Strömungs- und Volumenverlauf in der Inspiration wird vom Respirator bestimmt, unabhängig von den individuellen Compliance- und Widerstandsverhältnissen des Patienten. Andererseits werden Drücke, die in den Alveolen resultieren, durch die Lungen- und Thoraxwiderstände bestimmt.

Während der Inspiration ist der Fluß (= Flow) konstant. Das Volumen, der alveoläre Druck (pA) und der Munddruck (pMu) steigen linear an, wobei der Munddruck um den dynamischen Druck pA - pMu konstant erhöht ist. Bei Halbierung der Compliance erhöht sich die Steigung der Druckkurve pA und pMu; alle anderen Kurven bleiben unverändert. Bei Verdoppelung des Widerstandes erhöht sich der dynamische Widerstand pA - pMu und damit der konstante Anteil des Munddruckes pMu. Die Steigung der Kurven bleibt unverändert.

Ein Verhalten als Strömungsgenerator wird erreicht, wenn ein zur Verfügung stehendes Gasreservoir mit erheblich höherem Druck als der maximale Beatmungsdruck über einen Antriebsmechanismus zu einem konstanten Gasstrom umgewandelt wird. Hierbei ändert sich der Druckgradient zwischen Antriebs- und Beatmungsdruck nur unwesentlich, und damit bleibt der Fluß konstant.

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Druckgeneratoren

Der Druckverlauf in der Inspiration wird vom Respirator bestimmt, während sich die Strömungs- und Volumenverläufe aus der Einwirkung dieses Druckverlaufs auf die Lungen ergeben. Der Munddruck ist dabei die Summe aus Alveolardruck und Druckdifferenz über dem Luftwegswiderstand des Patienten.

Der Fluß sinkt von einem maximalen Wert zu Beginn der Inspiration auf 0 über eine nichtlineare Kurvenform ab. Der Maximalwert ist abhängig vom Gesamtwiderstand. Bei Verdoppelung des Widerstandes erniedrigt sich der Maximalfluß entsprechend, die Flußkurve fällt aber nicht so steil auf 0 ab. Bei Halbierung der Compliance bleibt der Flußmaximalwert unverändert, aber die Flußkurve fällt erheblich steiler auf 0 ab.

Aus der sich ergebenden Flußkurve resultieren die Kurven Volumen, Alveolardruck pA und Munddruck pMu.

Ein Verhalten als Druckgenerator wird erreicht, wenn der Arbeitsdruck des Respirators nur geringfügig über dem inspiratorischen Spitzendruck liegt. Der zu Beginn der Inspiration bestehende hohe Druckgradient zwischen Arbeitsdruck und Patientenkreisdruck wird durch den Druckaufbau im Patientensystem verkleinert; dementsprechend vermindert sich der Fluß während der Inspiration (dezelerierender Flow).

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