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Sauerstoff-Langzeittherapie
Dr. Stefan Dewey, Mukoviszidose-Tagung Würzburg 16.11.2017
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Interessenkonflikte
Kein Bezug von Vortrags- oder anderen Honoraren, Forschungsförderung oder anderen Zuwendungen seitens der Industrie.
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Sauerstoff: Aufnahme, Transport und Leistung
Sauerstoffmessung: SO2, pO2 und CaO2, O2-Bindungskurve
Hypoxämische und hyperkapnisches Lungenversagen
Akute Hypoxämie: Therapiealgorhythmus
Sauerstoff-Langzeittherapie: Wann ist sie angebracht und was ist das Ziel?
Wer profitiert am meisten?
Fehlerhafte Indikationsstellung und Nebenwirkungen
Aspekte der Patientenschulung: Ängste, Geräteauswahl, Hygieneregeln, Reisen …
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Leben mit Sauerstoff
Weißblutfisch: Turbo-Kreislauf und Mini-Stoffwechsel im kalten Wasser, aber keine roten Blutkörperchen*
Wale: mehr Sauerstoffspeicher im Blut und in der Muskulatur (Myoglobin) 90 Minuten Tauchgang
Mensch: Großhirn toleriert nur 3-5 Min Sauerstoffmangel
Nur wenig proteingebundener O2
Hohes HZV (6-15 X)
Minimaler Stoffwechsel
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O2-Aufnahme, -Transport und Leistung
• Die O2-Aufnahme VO2 entspricht der Leistung des Organismus
• Verschiedene Systeme sind an der O2-Bereitstellung und am CO2-Abtransport beteiligt
• Das Verhältnis VCO2/VO2 hängt vom Stoffwechsel ab (Energiesubstrat Fett 0,7, Kohlenhydrate 1,0, anaerobe Energienutzung > 1,0)
Aus Köhler D, Haidl P, Pneumologie 2011;65 25-36
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O2-Aufnahme
In Ruhe braucht der Mensch 300 ml O2 aus etwa 10 L Luft
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Gasaustauschfläche der Lunge
Ca. 300 Mio Alveolen ergeben 80 – 150 m² Fläche
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Gasaustausch und -transport
Der Löslichkeitskoeffizient für CO2 ist 20x höher als bei O2 Diffusion für CO2 leichter als für O2
O2 überwiegend Hb-gebunden, < 2% frei gelöst im Blut
CO2 frei gelöst (ca. 5-10%), an Hb gebunden (ca.10%) und als HCO3 (ca. 80-85%) im Blut
Die Diffusion hängt ab von:
Partialdruckgradient
Dicke der alveolokapillären Membran
Alveolären Austauschfläche
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Sauerstoffmessung: O2-Sättigung
• SO2: Anteil des O2-gebundenen Hämoglobins abhängig von mehreren Faktoren (Hb-Wert, pO2, pH, Körpertemp.),
• Messfehler möglich durch: Nagelveränderungen, schlechte periphere Durchblutung, CO-Intoxikation
• Normale SO2 93-99%
• Prüfung der Therapieindikation durch Langzeit-Messungen tags und nachts
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Sauerstoffmessung: Blutgasanalyse
• PaO2 hängt vom umgebenden Luftdruck ab (in der Höhe abnehmend)
• pO2 in Außenluft 160 mmHg in Alveolen 100 mmHg im art.Blut 60 – 100 mmHg (je nach Alter) an der Zellwand 3- 5 mmHg
• Umrechnung kPa x 7,5 = mmHg
• Kapilläre Messung: mögliche Fehlerquellen sind unzureichende Perfusion des Ohrläppchens, Quetschen, Luftblasen in Kapillare
• Bei Hyperventilation Korrektur auf
Standard-PaO2 = PaO2 – 1,66 x (40 – PaCO2)
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Sauerstoffmessung: Blutgasanalyse
• Bei Hypoxämie mit Hyperkapnie pH-Wert und HCO3 beachten, da differentialdiagnostisch und prognostisch relevant
• Bei akuter Atemnot und pH < 7,35 NIV oder invasive Beatmung
• Bei chronischer Hyperkapnie ist pH normal bis erhöht, HCO3 deutlich erhöht (metabolische Kompensation der sonst eintretenden respiratorischen Azidose)
• Hypoxämie in Ruhe, die sich unter Last bessert, ist eher Ausdruck einer Verteilungsstörung (in Ruhe sind die basalen Lungenabschnitte besser durchblutet und die apikalen Abschnitte besser belüftet)
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Sauerstoffmessung: O2-Bindungskurve
Kritischer Bereich: pO2 < 55 mmHg SO2 < ca.88 %
Linksverschiebung: z.B. bei Alkalose, Hypothermie schlechtere O2 Abgabe ins Gewebe
Rechtsverschiebung: z.B. bei Azidose, Fieber bessere O2-Abgabe ins Gewebe
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Sauerstoffmessung: Sauerstoffgehalt CaO2
• Entspricht der tatsächlichen O2-Versorgung
• CaO2 = SaO2 x Hb x 1,35
• Hüfner-Zahl 1.35 (1,34 – 1,39) ist Bindungskoeffizient von O2 an Hb
• Norm: Ca. 15-20 ml O2/100 ml Blut, kritisch sind akute Werte < 10 ml, chronisch < 7 ml O2/100 ml Blut
Aus Köhler D, Haidl P, Pneumologie 2011;65 25-36
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Respiratorische Insuffizienz
hypoxämisches Versagen Hyperkapnisches Versagen
Ursache Im Lungenparenchym oder pulmonal-vaskulär
Störung der Atempumpe: Überlastung, neurologisch
PaO2 niedrig Niedrig - normal
PaCO2 Normal - niedrig erhöht
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Problem: Emphysemlunge
Verkleinerte Gasaustauschfläche und weniger Blutgefäße Sauerstoffmangel
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Problem: Lungenfibrose
Gestörte Sauerstoffpassage
Atemluft
Flüssigkeitsfilm
Verdickte Wand der
Lungenbläschen
Blutgefäss
Rotes
Blutkörperchen
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Problem: überblähte Lunge
Schlechte Atemmechanik, dadurch hohe Atemarbeit! ventilatorische Insuffizienz (Versagen der Atempumpe) Evtl. Atemunterstützung mit Maskenbeatmung
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Sauerstofftransport im Körper
Sauerstoffmangel führt zu pulmonaler Hypertonie und Rechtsherzhypertrophie im Prinzip sinnvoller Adaptationsmechanismus, Gefahr der Dekompensation
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O2-Gabe bei akuter respiratorischer Insuffizienz
Aus M. Schellenberg Pneumonews 2017;09 (5), Therapiealgorhythmus der BTS
< spO2<85%
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Wann wird eine O2-Langzeittherapie eingeleitet?
• Sauerstoffwert PaO2 dauerhaft unter 55 mm Hg bzw. SO2 < 88 %
• Nicht bei einmaliger Messung schlechter O2-Werte z.B. bei einem Akutkrankenhausaufenthalt. Werte immer zuerst nach Besserung prüfen!
• Bei PaO2 55-60 mmHg, wenn eine „Lungenherzschwäche“ (Cor pulmonale) besteht
• PaO2 < 55 mm Hg unter Belastung oder anhaltende nächtliche Hypoxämie
• Hyperkapnie ist keine Kontraindikation
• Voraussetzung: zuvor optimale Therapie der Grunderkrankung
es darf auf keinen Fall mehr geraucht werden
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Wer profitiert besonders von O2?
Studienergebnisse gibt es vor allem zu COPD
Zu CF gibt es wenig Daten, welche Effekte O2-Langzeittherapie hat und wann sie indiziert ist *
Bei schwerer CF-Lungenerkrankung: höhere Belastungstoleranz und geringere Beanspruchung von Atmung und Kreislauf durch O2-Gabe unter Belastung **
bei nächtlichen Entsättigungen (> 30% unter SO2< 90%): keine Effekt der O2-Gabe auf Prognose, aber Auswirkungen auf die Lebensqualität ***
* Oxygen therapy for cystic fibrosis. Elphick HE, Mallory G. Cochrane Database Syst Rev. 2013 Jul 25;(7)
** Nixon PA et al, Am Rev Resp. Dis 1990 Oct; 142 (4): 807-11 und Marcus CL et al; Chest 1992 Jan; 101 (1): 52-7
*** Young AC et al; Journal of Cystic Fibrosis 10 (2011) 100–106
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Wer profitiert besonders von O2?
Subgruppenanalysen bei COPD zeigen: besonders hyperkapnische Patienten profitieren nicht die Besserung der Hypoxämie ist entscheidend, sondern die Entlastung der Atempumpe
Exazerbationen werden bei verordneter O2-Lanzeittherapie besser überstanden
Umdenken bei LTOT erforderlich?
Patienten mit Belastungshypoxämie haben bei ausreichend hoher O2-Flussrate deutliche Verbesserungen der Wegstrecke
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Verordnung einer LTOT
• Wiederholte BGA innerhalb von 4 Wochen und nach Optimierung der Therapie belegen Indikation:
• pO2 < 55 mmHg oder
• pO2 55-60 mmHg + Polyglobulie und/oder Cor pulmonale
• PO2 < 55 mmHg unter Last oder lang anhaltende nächtliche Hypoxämie (DD zu SBAS prüfen)
• Auswahl des für den Patienten passenden Systems
• Testung der notwendigen Flussrate in Ruhe und unter Last, um pO2 > 60 mmHg oder mind. + 10 mmHg zu erreichen
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Sauerstofflangzeittherapie – wichtige Patienteninformationen
• Der Mensch hat keine Sauerstoffspeicher wie ein Wal
• Sauerstoff als Medikament muss daher – um zu wirken – ständig zugeführt werden
• Gefordert werden nach Studienergebnissen mindestens 16 Stunden pro Tag je länger desto besser!
• Die Sauerstofflangzeittherapie macht nicht abhängig sondern verbessert das Überleben!
• Dieser Effekt beruht auf einer Entlastung der Atempumpe und des Herzens und einem besseren Überstehen von akuten Exazerbationen
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Risiken und Nebenwirkungen
• Risiko der CO2-Narkose bei zu hohem Sauerstoff-Fluss, aber Pat. mit Hyperkapnie profitieren im Überleben am meisten von LTOT, da Entlastung der Atempumpe
• Trockene Schleimhäute, Nasenbluten
• Mangelnde Hygiene: Verkeimung des Befeuchterwassers
• Falsche medizinische Indikation: Entscheidung bei einer akuten Verschlechterung oder noch nicht optimaler Therapie
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Verbrennung bei Rauchen unter O2-Therapie
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Risiken der O2-Therapie Vorsicht bei Kontakt zu austretenden Gas: Erfrierungen der Haut möglich!
Daher Hautkontakt meiden Bei Vereisungen: warmes
Wasser, warmes Handtuch zum Abtauen und Warten
Nicht gewaltsam lösen
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Patientenschulung: Sauerstoffsysteme
Funktionsweise der O2-Systeme, Vor- und Nachteile
Kostenübernahme, u.a. Strom
Mobilität, Reisen
Die richtige Flussrate wählen, Demand-Systeme
Einsatz bei körperlicher Belastung
Med. Kontrolluntersuchungen und Selbstkontrolle
Risiken
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Applikationssysteme und O2-Einatemkonzentration
Aus Dtsch Med Wochenschr 2006; 131:228
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Patientenschulung: Praktische Tipps
Aufstellung im Raum, Schalldämpfung
Zuleitung und Befeuchterwasser
Zubehör: Tragehilfen etc.
Hygiene, Wechsel des Zubehörs
Reisen
Technische Kontrollen
Risiken
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