Der PEEP und seine Auswirkung auf die mechanische Leistung bei der maschinellen Beatmung

Behnemann, Tim Moritz

dc.contributor.advisor	Mörer, Onnen Prof. Dr.
dc.contributor.author	Behnemann, Tim Moritz
dc.date.accessioned	2021-05-11T14:47:22Z
dc.date.available	2021-05-27T00:50:06Z
dc.date.issued	2021-05-11
dc.identifier.uri	http://hdl.handle.net/21.11130/00-1735-0000-0008-5821-0
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.53846/goediss-8590
dc.language.iso	deu	de
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subject.ddc	610	de
dc.title	Der PEEP und seine Auswirkung auf die mechanische Leistung bei der maschinellen Beatmung	de
dc.type	doctoralThesis	de
dc.title.translated	The PEEP and its contribution to mechinal power in mechanical ventilation	de
dc.contributor.referee	Mörer, Onnen Prof. Dr.
dc.date.examination	2021-05-20
dc.description.abstractger	Bislang galt der PEEP im Zusammenhang mit VILI bei der maschinellen Beatmung als protektiv. Theoretische Überlegungen legen nahe, dass der PEEP im Konzept des Ergotraumas zur applizierten mechanischen Leistung beiträgt und somit womöglich ein schädigendes Po- tential aufweist. In dieser Dissertation konnte gezeigt werden, dass ein bei der maschinellen Beatmung applizierter PEEP als Komponente der mechanischen Leistung wahrscheinlich zu einem strukturellen Lungenschaden im Sinne eines Ergotraumas führt und entsprechende relevante Veränderungen der Lungenmechanik, Lungenstruktur, Hämodynamik und Organintegrität nach sich ziehen kann, sobald ein bestimmter Schwellenwert überschritten wird. Bei Schweinen entspricht dies etwa 12 J/min (0,2 Watt) über mehrere Stunden appliziert. Dazu wurden 40 weibliche Schweine über einen Zeitraum von 50 Stunden maschinell mit einem strain von 1,0 (Tidalvolumen = FRC) beatmet. Im gewählten PEEP-Wert unterschieden sich die Versuchstiere mit PEEP-Werten von 0, 4, 7, 11, 14 und 18 cmH2O. In dieser Studie konnte dabei gezeigt werden, dass PEEP-Werte von 4 und 7 cmH2O im Vergleich zu keinem PEEP die dynamische Komponente der mechanischen Leistung reduzieren können und dabei protektiv gegen Atelektrauma auftreten. Oberhalb einer definierten Schwelle für die me- chanische Leistung, beispielsweise bei PEEP-Werten von 11, 14 und 18 cmH2O, waren die dynamischen Komponenten ähnlich, während die statischen PEEP-bedingten Komponen- ten stetig zunahmen. Durch solche höheren PEEP-Werte scheinen Volutrauma zu überwiegen und eine so induzierte Zerstörung manifestiert sich zunächst als schwere hämodynamische Beeinträchtigung, welche mit zunehmenden mechanischen und anatomischen Lungenschäden und letztlich einer erhöhten Mortalität einherging. Ein entsprechender Grenzwert für die mechanische Leistung, welche auf die Lungen wirkt, wurde mit etwa13±1 J/min identifiziert. Dabei ist auch die Dauer der maschinellen Beatmung, welche im Normalfall bei einem Intensivpatienten länger als 24 Stunden beträgt, von hoher Bedeutung. Durch den PEEP erhöht sich die mechanische Leistung bei einer Langzeitbeatmung, wodurch der strain zunimmt und somit ein möglicherweise auftretender Lungenschaden verstärkt wird. Dieser Lungenschaden ist allerdings schwierig nachzuweisen. Mithilfe mehrerer moderner Methoden konnte gezeigt werden, dass der PEEP den Filtrationsdruck reduziert, wodurch die be- stimmten Parameter wie das EVLW, das Lungengewicht und die W/D-Ratio abnehmen und sich diese dadurch nicht zur Bestimmung eines Lungenschadens eignen. Histopathologische Untersuchungen zeigten einen Lungenschaden oberhalb eines Grenzwertes der mechani- schen Leistung, welcher lediglich vom PEEP verändert wurde, sodass wir zeigen konnten, dass ein PEEP per se einen Lungenschaden hervorrufen kann.	de
dc.description.abstracteng	PEEP in the context of VILI in mechanical ventilation is assumed to be protective. Theoretical PEEP should be a part of the computation of the applied mechanical power as it is proposed in the concept of ergotrauma and therefore it might be harmful. This dissertation demonstrated that a PEEP is a component of the calculated mechanical power and induce a lung damage in the sense of an ergotrauma and causes relevant changes in lung mechanics, lung structure, hemodynamics and organ-integrity. There might be a threshold of power and by exceeding it damage occurs. In pigs this seems to be 12 J/min (0,2 Watt). In this study 40 female pigs were ventilated with a strain of 1 (tidal volume = FRC) for a 50 hours time interval. The animals were divided into six groups with PEEP-values of 0,4,7,11, 14 and 18 cmH2O. PEEP-values of 4 and 7 cmH2O in comparison to zero PEEP could reduce the dynamic component of the mechanical power and could be protective against atelectrauma. Above a certain threshold of mechanical power for instance with a PEEP of 11, 14 or 18 cmH2O the dynamic components were similar, while the static PEEP-induced components raised continuously. In this case with higher PEEP-values the induced lung damage seems to develop as a volutrauma with corresponding lung-tissue lesions. Besides that hemodynamic impairment occurred in the first place. A potential threshold in these pigs were identified at 13,1 J/min. The duration of this harmful ventilation is important as well. In longterm ventilated intensivecare-patients a higher PEEP could raise the strain and therefore a possible lung damage. This PEEP-induced lung damage is difficult to determine, because PEEP can lower the filtration-pressure in the lung and therefore certain parameters like ELVW, lung wight, W/D-ratio may be interfered. Histopathological examinations could describe a lung damage above this certain threshold of mechanical ventilation, which in this study was mainly determined by the applied PEEP. In conclusion this dissertation could show that a PEEP per se can damage the lung.	de
dc.contributor.coReferee	Andreas, Stefan Prof. Dr.
dc.subject.ger	PEEP	de
dc.subject.ger	Maschinelle Beatmung	de
dc.subject.ger	Mechanische Leistung	de
dc.subject.ger	Großtierversuch	de
dc.subject.ger	Intensivmedizin	de
dc.subject.ger	Mechanische Ventilation	de
dc.subject.eng	PEEP	de
dc.subject.eng	mechanical ventilation	de
dc.subject.eng	intensiv care	de
dc.subject.eng	mechanical power	de
dc.identifier.urn	urn:nbn:de:gbv:7-21.11130/00-1735-0000-0008-5821-0-9
dc.affiliation.institute	Medizinische Fakultät	de
dc.subject.gokfull	Anästhesiologie / Intensivmedizin / Notfallmedizin / Analgesie - Allgemein- und Gesamtdarstellungen (PPN619875917)	de
dc.description.embargoed	2021-05-27
dc.identifier.ppn	1757683410

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Human- und Zahnmedizin [2880]

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