Respiratie

home > terug naar module overzicht > PZT-Respiratie

Spreukenwijsheid uit de Edda:

Om de runenwijsheid te verkrijgen offert Odin zich aan zichzelf. Odin hangt 9 nachten aan de wereldboom; de es ďYggdrasilĒ, de mythische boom in de Noordse mythologie. Gedurende die tijd merkt hij dat de wind door de kruin van de boom waait. Door sommigen wordt dit gezien als een verklaring voor de kennis van de gaswisseling en de omzetting van koolzuurgas in zuurstof door het bladgroen, die de oude Germaanse volkeren reeds zouden hebben. Ver gezochtÖ misschien, maar vooral een mooi beeld.

Ik weet dat ik hing
aan de windige boom
negen nachten lang,
door de speer gewond,
aan Odin gewijd,
zelf aan mij zelf,
aan de wereldboom
waarvan niemand weet
uit welke wortels hij groeit.

Opgedragen aan mijn ďSenseiĒ; Willem L. den Dunnen
ďOf je het trucje van het beademen kent, blijkt uit de instelling van de machine, of je echt kunt Ďbeademení, blijkt uit de expiratie.Ē
(Willem L. den Dunnen in een uitlating tijdens mijn opleiding)

PERIOPERATIEVE ZORG EN TECHNIEKEN
Module: Respiratie
Reekum, J. van, [ill J. van Reekum, omslag: Mik Wolkers, duckpix],
B2012.3.2, mei 2012
Uitgever: VERES Publishing
NUR-code: 876, NUR-omschrijving: Specialistische geneeskunde: algemeen

© 2012. J. van Reekum/VERES Publishing
Uit deze internet publicatie mag worden overgenomen of geciteerd met vermelding van bron en uitgever.
VERES Publishing, Van Spaenweg16, 6862 XK Oosterbeek

Inhoud

1 Anatomie en Fysiologie
2 Techniek
3 Ventilatie en ventilatiemonitoring
4 De vrije ademweg
5 Dubbellumen tubes
Bronnen

 1 Anatomie en Fysiologie

Bladwijzers:

1.1 Topografische anatomie
1.1.1 Grenzen van de thoraxholte, 1.1.2 De bovengrens, 1.1.3 De laterale grenzen (de wanden van de "ton"), 1.1.4 De mediale grens,
1.1.5 De ondergrens

1.2 Fysiologische functie van de thorax
1.3 Organen in de thorax

1.3.1 Hart
1.3.1.1 Topografisch, 1.3.1.2 Opbouw pericard, 1.3.1.3 Fysiologische functie van het hart, 1.3.1.4 Drukken rondom het hart

1.3.2 Longen
1.3.2.1 Topografisch, 1.3.2.2 Luchtwegen, 1.3.2.3 Motorfysiologie, 1.3.2.4 Drukverloop in de luchtwegen, 1.3.2.5 Volumina van de luchtwegen,
1.3.2.6 Longweefsel, 1.3.2.7 Drukken in en om het longweefsel, 1.3.2.8 In rust, 1.3.2.9 Bij inademing, 1.3.2.10 Bij uitademing

1.3.3 Volumina in en van het longweefsel
1.3.3.1 Spirogram (volwassene 70kg), 1.3.3.2 Ventilatie perfusie verhouding, 1.3.3.3 Compliance en resistance, 1.3.3.4 Volume, druk en flow curve,
1.3.3.5 Gasconcentraties en temperatuur

1.4 De fysiologische gaswisselingbehoefte
1.4.1 Zuurstofconcentratie en -opname, 1.4.2 Koolzuurgasconcentratie en -productie

1.5 Gassen met een farmaceutisch effect
1.5.1 Zuurstof, 1.5.2 Lachgas, 1.5.3 Xenon
1.5.3.1 De werking van Xenon, 1.5.3.2 De potentie van Xenon, 1.5.3.3 Opname en diffusie
1.5.4 Dampanesthetica
1.5.4.1 Isofluraan, 1.5.4.2 Desfluraan, 1.5.4.3 Sevofluraan, 1.5.4.4 Combinatie van anesthetica, 1.5.4.5 Opname van dampanesthetica,
1.5.4.6 Metabolisatie van dampanesthetica, 1.5.4.7 Wash-in/Wash-out, 1.5.4.8 Instellingen

1.6 Gecontroleerd beademen met een ventilator
Doelstellingen

 1.1 Topografische anatomie

De thorax is een tonvormige holte met een volume van ongeveer 10 - 15 liter bij een volwassene. In de holte is ruimte voor de longen en het hart.
De longen en het hart worden op hun plaats gehouden door bindweefselstructuren van het mediastinum.

 1.1.1 Grenzen van de thoraxholte

Het mediastinum met de vaten, de grote luchtwegen en de oesophagus (slokdarm) ligt in het midden van de thorax en wordt niet tot de thoraxholte gerekend.

 1.1.2 De bovengrens

De bovengrens van de linker en de rechter thoraxholte wordt gevormd door de scalenus poorten. Dit zijn de boogvormige openingen die worden gevormd door de 1e rib. Door de scalenus poorten lopen de vaten voor het hoofd en de hersenen. Over de scalenuspoorten ligt een bindweefselvlies met daarop de plexus brachialis en de vaatstreng.
De bloedvoorziening vindt plaats vanuit de vaten uit de halswervelkolom en aftakkingen van de arterie brachialis, de innervatie vindt plaats vanuit takken van de wortels van de halswervels via de zenuwplexus.

 1.1.3 De laterale grenzen (de wanden van de "ton")

De laterale grenzen van de thoraxholten worden gevormd door de ribben en de tussenrib spieren. Alle ribben zijn aan de achterzijde met een synoviaal gewricht beweeglijk verbonden met de thoracale wervels (Th1 Ė Th12). Aan de voorzijde zijn de 1e tot en met de 6e rib met kraakbeen beweeglijk verbonden aan het borstbeen. De 7e tot en met de 10e rib zijn aan de voorzijde door kraakbeen beweeglijk met elkaar en vervolgens aan het sternum verbonden. De 11e en 12e rib zijn niet meer aan het sternum verbonden en vormen de ďzwevendeĒ ribben.
De doorsnede van de thoraxwand bestaat van buiten naar binnen uit: Huid en subcutis, fascieblad, ribben met de tussenrib spieren. In een boogvormige holte onder de ribben ligt de vaat zenuwbundel. Aan de binnenzijde bevindt zich een fascieblad met daaroverheen het pleura pariŽtale.
De bloedvoorziening en innervatie is van dorsaal naar ventraal via segment arteriŽn en segment zenuwen. De bloeddruk is de perifeer arteriŽle bloeddruk van S/D 160/110 M 120 mbar.

 1.1.4 De mediale grens

De mediale grens van de thoraxholten wordt gevormd door het mediastinum. In het mediastinum bevinden zich bindweefselstructuren voor de bevestiging van het hart en de longen, alsmede de vaten, trachea en hoofdbronchiŽn en de thymus. De bloedvoorziening van het mediastinum is vanuit takken van de aorta. De bloeddruk is de arteriŽle bloeddruk.

 1.1.5 De ondergrens

De ondergrens van de thoraxholten wordt gevormd door het diafragma. Deze bestaat uit een radiale spier, de m. phrenicus en een centrale peesplaat (het centrum tendineum) met openingen aan de achterzijde voor de vaten en de slokdarm. De bloedvoorziening is vanuit de aorta met de perifeer arteriŽle bloeddruk.
De buitenzijde van de ondergrens wordt gevormd door het peritoneum (met uitzondering van het gebied boven de lever, hier bevindt zich het lig coronareus) en een fascieblad. De binnenzijde van de ondergrens wordt gevormd door het pleura pariŽtale met de pleura sinus als bijzonder kenmerk.

 1.2 Fysiologische functie van de thorax

De thorax geeft bescherming aan de intrathoracale organen: longen, hart en grote vaten. De wervelkolom geeft nog extra bescherming aan het ruggenmerg en de grote vaten en een zenuwbundel van het sympathische zenuwstelsel. Het sternum geeft extra bescherming aan het hart en de aortaboog.
De thorax biedt steun en aanhechtingsplaats voor de bovenste ledematen en hun spieren.

 1.3 Organen in de thorax

Thymus: De thymus speelt een belangrijke rol in het afweersysteem, het is de oorsprong van de T-lymfocyten.
Hart en vaten: Deze hebben een functie in de circulatie.
Longen en luchtwegen: Deze hebben een rol in de respiratie.

 1.3.1 Hart

 1.3.1.1 Topografisch

Het hart bevindt zich links mediaal onder in de thorax. Het ligt in het pericard. Het pericard is opgenomen in het mediastinum.
Ondergrens: pericardium pariŽtale op het diafragma.
Voorste begrenzing: pericardium pariŽtale tegen het sternum en de ribben 4-7.
Achterste begrenzing: pericardium pariŽtale tegen het mediastinum op de halve afstand van het sternum en de wervelkolom.
Linker begrenzing: pericardium pariŽtale tegen de pleura pariŽtale vanaf angulus sterni tot halve afstand sternum Ė buitenzijde 7e rib. De hartpunt komt alleen in extreme gevallen in de pleura sinus.
Rechter begrenzing: pericardium pariŽtale verticaal tegen het pleura pariŽtale van de rechter long.

 1.3.1.2 Opbouw pericard

Buitenzijde: bindweefsel/pericardium pariŽtale met omslagplooi naar het pericardium viscerale bij de uittredeplaats van de grote vaten. Bindweefsel verbindingen met het mediastinum, het sternum en de wervelkolom. Bloedvoorziening met de perifere arteriŽle bloeddruk via takken vanuit de aorta.
Binnenzijde: pericardium viscerale met spierfascie en overgang naar het myocard (hartspier). Tussen pericardium viscerale en de spierfascie lopen de vaten van de bloedvoorziening van de hartspier.

 1.3.1.3 Fysiologische functie van het hart

Het hart is een dubbele zuig/pers pomp (twee pompkamers in een huis) met 4 eenrichtingskleppen (2 per pompkamer). De volume variatie van de pompkamers wordt gemaakt door het samentrekken van de hartspier.
De bloedvoorziening van de hartspier gebeurt via de kransslagaders die ter hoogte van de aortaklep uit de aorta komen. De bloeddruk is de centrale arteriŽle bloeddruk. De veneuze terugvoer geschiedt direct in het linker deel van het hart of via venen uitmondend in het laatste deel van de vena cava.
Innervatie: de innervatie van de hartspier is autonoom (heeft een eigen ritme) en wordt door 2 centra gesynchroniseerd: de sinus knoop en de AV knoop. Er zijn verder invloeden via het hormonaal systeem (a en Ŗ -adrenerg) en via het parasympathisch systeem (n X, nervus vagus).

 1.3.1.4 Drukken rondom het hart

Toevoer rechts, centraal veneuze druk: afhankelijk van houding, variŽrend van -10 tot +10mbar.
Afvoer rechts, arteria pulmonalis druk: afhankelijk van doorstromingsweerstand van het longvaatbed, Systolisch/Diastolisch/Mean: 90/50/60mbar. Deze druk moet in elk geval 30mbar (de gemiddelde colloÔd osmotische druk) lager zijn dan de bloeddrukken in de grote circulatie omdat anders longoedeem en te grote pleura-effusie ontstaat.
Toevoer links, vena pulmonalis druk: afhankelijk van drukken in de longen, 0-10mbar.
Afvoer links, aorta druk/arteriŽle bloeddruk, 160/110/120mbar.

 1.3.2 Longen

 1.3.2.1 Topografisch

De longen zijn 2 sponsachtige organen links en rechts in de thoraxholte, waarbij de linker long iets kleiner is door de ruimte die het hart met het pericard in de linker thoraxhelft inneemt. Via de luchtwegen is er toegang van lucht (of een ander gasmengsel) in de vorm van een oscillerend (heen en weer gaand) volume.
De longen bestaan uit twee maal drie kwabben of lobben (aan de linkerkant zijn twee lobben met elkaar vergroeid tot 1 lob, maar uit de ordening van de luchtwegen en de arterie bronchialis en arterie pulmonalis zijn nog wel twee delen te onderscheiden). Elke lob bestaat uit:
trosvormige bolletjes (alveoli) aan het einde van de luchtwegen, bekleed met epitheel,
een vaatnet van grote capillairen, die bestaan uit het vaatepitheel,
het orgaanstandig longvlies (pleura viscerale), om een onafhankelijke beweging ten opzichte van de thoraxwand met het borstvlies (pleura pariŽtale) mogelijk te maken.

 1.3.2.2 Luchtwegen

Onder de stembanden begint de luchtpijp of trachea. De trachea is betrekkelijk star en bestaat uit kraakbeen ringen die over een gedeelte aan de achterzijde open zijn om ruimte te maken voor voedselpassage door de slokdarm. Tussen de kraakbeenringen zit bindweefsel die de trachea zijn stevigheid geeft en het geheel toch buigzaam maakt. Het heeft iets weg van een met een spiraal gearmeerde beademingslang.
De trachea vertakt zich in 2 hoofdbronchi (soms 3) waarna verdere vertakkingen volgen naar kwab- en segmentsbronchi om te eindigen in bronchioli en de ductus alveolaris.
De hoofdbronchi bestaan uit kraakbeenringen maar naarmate de bronchi kleiner worden gaat dit over in kraakbeen "snippers". In de bronchioli voor de ductus alveolus is de wand nog opgebouwd uit bindweefsel en er is op dit niveau geen kraakbeen meer in de wand aanwezig. In dit gebied bevinden zich ook de constrictor spieren die het bronchospasme veroorzaken.
De luchtwegen zijn tot aan de alveoli bekleed met epitheel (trilhaar epitheel) dat door zijn functie de luchtwegen schoonhoudt.
De stofwisseling van de luchtwegen heeft door haar samenstelling niet veel zuurstof nodig. De arteriŽle toevoer van zuurstof en andere voedingstoffen vindt plaats via een kleine arteriŽle plexus: de arterie bronchialis, die aftakt van de aorta thoracalis in het mediastinum en met de hoofdbronchi in de hilus meeloopt. De bloeddruk is de perifere arteriŽle bloeddruk.
De veneuze afvoer verloopt via de vena pulmonalis.

 1.3.2.3 Motorfysiologie

Figuur 1: Volume wisseling in de thorax.
Volume wisseling in de thorax

Ademen is het in en uit laten stromen van lucht uit de longen. Voor het inademen wordt de ruimte in de thorax vergroot door het opgebolde diafragma af te platten en de ribben bij hun aanhechting aan de wervels naar boven te kantelen. Dit is een actief proces waarbij spierarbeid wordt verricht. Bij een volwassene wordt de ruimte in de longen vergroot met ongeveer 4000ml indien van het punt van maximale uitademing naar het punt van maximale inademing wordt gegaan.
Deze vorm van ademhaling vindt alleen plaats bij extreme inspanning, in rust is de volumeverandering bij een volwassene ongeveer 500ml. Dit noemt men het tidal volume of ook wel het ademteug volume. Het diafragma neemt voor 75% aan deze 500ml deel en de verdraaiing van de ribben zorgt voor 25% van de volumevariatie in rust. Tenslotte kunnen in extreme gevallen de nekspieren worden gebruikt voor nog 10% volume vergroting van de thorax. Bij de maximale volumevariatie is de deelname van diafragma en van de ribben gelijk.
De vergroting van het volume resulteert in een drukdaling waardoor er via de luchtwegen lucht in de thorax stroomt. De drukdaling zuigt daarnaast ook bloed aan dat via de grote venen via het hart de longen bereikt. De ademhaling verbetert daarmee de circulatie. Het omgekeerde is ook waar; verhoging van de druk door persen doet de instroom van bloed naar de organen in de thorax afnemen.
De drukdaling geeft ook een prikkeling van de sympathische zenuwstreng in de thorax. Bij jonge mensen veroorzaakt dit de respiratoire aritmie.
Het uitademen is passief, de tussen ribspieren en de spier van het middenrif ontspannen zich en de thorax ďzaktĒ weer in en de buikinhoud drukt het diafragma weer omhoog de thorax in.
Bij een geforceerde uitademing wordt de buikpers gebruikt om het diafragma de thorax in te drukken.
De motorische innervatie van het diafragma verloopt via de wortels van cervicale 3, 4 en 5, die zich vervlechten in de n. Phrenicus en deze stuurt het ademhalingaandeel door het diafragma. Het heffen van de ribben gaat door de tussenrib spieren en deze worden gestuurd door de zenuwen die uit de wortels van Th1 tot Th12 komen.
In extreme situaties wordt gebruik gemaakt van de halsspieren om het heffen van de ribben te vergroten. De innervatie van deze spieren komt uit de wortels van C2 tot C8 en uit motorische takken van de hoofdzenuwen.

 1.3.2.4 Drukverloop in de luchtwegen

Het drukverloop in de luchtwegen wordt voor het grootste deel bepaald door de weerstand van de luchtwegen voor de luchtstroom. De druk, negatief of positief ten opzichte van de buitenlucht, heeft zijn oorsprong in de alveoli, maar wordt opgewekt tussen de pleurabladen.
Tabel 1: Tracheale drukken bij een volwassene (70kg)
Drukken Inspiratie Pauze na inspiratie Expiratie Pauze na expiratie
Lucht (in de trachea) -5mbar 0mbar +3mbar 0mbar
In het verloop van luchtwegen met een grote diameter is het drukverschil doorgaans klein. Is de stroom van lucht door deze grote luchtwegen groot, dan is ook het drukverschil aanzienlijk. Door de verkleining van de diameter van de luchtwegen in de broncheaalboom in combinatie met de toename van het aantal luchtwegen, verdeelt de stromende lucht zich en is het verloop van het drukverschil gelijkmatig. Dit betekent dat uiteindelijk de constrictor spieren voor de ductus alveolus de weerstand en daarmee het drukverschil bepalen (astmatici zijn van deze werking goed doordrongen).

 1.3.2.5 Volumina van de luchtwegen

Het totaal volume van de luchtwegen in de thorax (dus zonder de nasofarynx, laryngofarynx en de larynx) onder de stembanden bedraagt bij een volwassene van 70kg ongeveer 100ml. Dit volume speelt een rol in de menging, de verwarming en de bevochtiging van de ademgassen. Men spreekt over dit volume wel eens als de "ventilatoire dode ruimte", dit leidt dan weer tot verwarring met de pulmonaire of fysiologische dode ruimte, die ook ca. 100ml bedraagt. Hoe dan ook, dit volume neemt niet deel aan de ventilatie en bij beademing moet hier rekening mee worden gehouden.

 1.3.2.6 Longweefsel

De longen worden tegen de thoraxwand "aangezogen" door de interpleurale druk, die ongeveer -4mbar bedraagt.
Het longweefsel is sponsachtig en bestaat uit een blaasjesstructuur waarom een haarvatennet met een diameter van 30Ķm als kleinste maat. In het haarvatennet vindt het drukverloop plaats van de a. pulmonalis druk naar de v. pulmonalisdruk. Door de grote diameter is de doorstromingsweerstand laag ten opzichte van het perifere haarvatennet van de grote circulatie (kleinste diameter ca. 5Ķm).
De gaswisseling vindt plaats via de alveolaire membraan die bestaat uit het epitheel van de alveoli en het vaatepitheel.
Bloedvoorziening voor het metabolisme van de cellen van de longblaasjes geschiedt via de arteria pulmonalis. De oxygenatie is direct vanuit het ingeademde gasmengsel.
De afvoer van bloed voor het metabolisme van de alveoli vindt plaats door de vena pulmonalis.

 1.3.2.7 Drukken in en om het longweefsel

Het vergroten van het thoraxvolume leidt tot een daling van de druk in de thorax. Deze daling is afhankelijk van buigzaamheid van het weefsel en de hoeveelheid gas (meestal lucht) ingesloten in het weefsel. De invloed van de drukdaling op vloeistof (meestal bloed) is veel kleiner omdat vloeistoffen niet de mate van veerkrachtigheid hebben zoals gassen.
De invloed van de drukwisselingen van het ademgas op de drukken in het haarvatennet is zeer groot (de centraal veneuze druk schommelt met de ademhaling), maar ook de drukwisselingen van het bloed op het ademgas zijn merkbaar (cardiac oscillations in het capnogram).

 1.3.2.8 In rust

In rust is de druk tussen de pleurabladen -4mbar. Deze druk plant zich in het niet veerkrachtige viscerale longweefsel voort tot aan de ducti alveolus en de alveoli. Deze lage druk ten opzichte van de perifere bloeddruk zorgt ervoor dat er een continue zuiging ontstaat die plasma vanuit het bloed naar de interpleurale ruimte trekt.
Deze effusie zorgt voor de aanwezigheid van vocht tussen de pleurabladen, zodat deze van elkaar gescheiden blijven. Het vocht zal voor een heel klein deel via het pleura viscerale worden opgenomen door het bloed in het viscerale longweefsel.
In rust is de druk in de perifere luchtwegen en de ductus alveolus 0mbar. Dit wil zeggen dat rond de alveoli en de ductus alveolus een druk heerst die met 4mbar de ductus alveolus en de alveolus weerhoudt van samenvallen.

 1.3.2.9 Bij inademing

Figuur 2: Dipalmitoylphosphatidylcholine, het fosfolipide dat de surfactand factor vormt.
Dipalmitoylphosphatidylcholine, 
	het fosfolipide dat de surfactand factor vormt

Bij inademing daalt de druk tussen de pleurabladen tot ca. -25mbar. Dit zorgt voor een druk van ca. 30mbar die de ductus alveolus en de alveoli ontplooit. Deze druk werkt tegengesteld aan de druk die de constrictor spieren op de terminale bronchiolus uitoefent. De oorstroming van de bronchioli wordt door de toename van de diameter van de luchtwegen tijdens de inademing verbeterd. Let wel dat de druk in de alveoli en de ductus alveolus nog steeds rondom de 0 mbar blijft (afhankelijk van de weerstand die het instromende ademgas ondervindt op de weg van de mond naar de ductus alveolus).
De negatieve druk op het longweefsel zorgt niet alleen voor de ontplooiingsdruk in het longweefsel ter hoogte van de ducti alveolus en de alveoli, maar ook voor een aanzuiging van het bloed via de a. pulmonalis. Het drukverschil aan het begin van de inademing is hoog genoeg om een speciaal klein fosfolipide eiwit vanuit het bloed door de alveolair-wand naar het luchtcompartiment aan te zuigen. Dit eiwit heeft de naam ďsurfactand factorĒ gekregen (ook wel surfactans genoemd) en wordt gemaakt in de type 2 pneumocyten. De chemische naam is dipalmitoyl- phosphatidyl-choline met de molecuulformule: C40H80NO8P.
Surfactand factor geeft bij vloeistoffen een daling van de oppervlaktespanning (oppervlakte = surface). Met het eiwit komt ook plasmawater mee, dit vormt het alveolair secreet.
Bij de extreme drukverlaging zoals plaatsvindt tijdens het hikken (spastische, kortdurende samentrekking van de spier van het diafragma), worden drukken van -90mbar gemeten in de bovenste luchtwegen bij een geÔntubeerde patiŽnt. De drukken in de onderste luchtwegen zijn waarschijnlijk nog lager en kunnen door de traagheid van de meting niet juist worden bepaald.

 1.3.2.10 Bij uitademing

Bij uitademing stijgt de druk tussen de pleurabladen tot 15mbar. Bij blazen of persen kan de druk oplopen tot boven de 100mbar. De druk kan de pompdruk van het rechter ventrikel overschrijden en zo een circulatiestilstand in de kleine circulatie veroorzaken. Deze druk is gelijk aan de druk in de alveoli en de ducti alveolus. Er is bij het uitademen geen toegenomen ontplooiingsdruk voor de alveoli omdat de druk tussen de pleurabladen even hoog is als de druk in de alveoli. Ontplooiingsdruk ontstaat alleen indien de druk in de alveoli hoger is dan de druk tussen de pleurabladen. Bij de uitademing wordt de druk in het weefsel opgeteld bij de druk die door constrictor spieren van de terminale bronchiolus opwekt.
Tabel 2: Alveolaire drukken bij een volwassene (70kg)
Drukken Inspiratie Pauze na inspiratie Expiratie Pauze na expiratie
Lucht (alveolair) -8mbar 0mbar +15mbar 0mbar

 1.3.3 Volumina in en van het longweefsel

De longen in de thorax bevatten bloed en lucht. Het totale luchtvolume in de longen bedraagt bij een volwassene van 70kg ongeveer 5 liter. Dit geldt bij maximale inademing. De dynamiek van de volumina komt tot uitdrukking in het spirogram waarbij de volumina grafisch worden weergegeven.

 1.3.3.1 Spirogram (volwassene 70kg)

Figuur 3: Spirogram.
Spirogram

Het spirogram komt niet onder het "100ml punt". Dit punt wordt bereikt door maximaal uit te ademen. Het volumeverschil tussen het uitademingpunt en het maximale uitademingpunt noemt met de Expiratoire Reserve Volume (ERV). Het volume tussen het maximale uitademingpunt en de nullijn heet de fysiologische dode ruimte. Dit volume is ontstaan bij de geboorte toen de longen zich voor het eerst ontplooiden. Met de groei van de thorax is het toegenomen tot 100ml voor een volwassene. De ERV plus de fysiologische dode ruimte noemt men ook functionele residuaal capaciteit of FRC. Bij longemfyseem neemt dit volume verder toe, maar het is dan geen fysiologische dode ruimte meer, het wordt dan pathologische dode ruimte.
Het spirogram komt niet boven de 5000ml. Dit punt wordt bereikt door maximaal in te ademen. Het volume tussen het maximale uitademingpunt en het maximale inademingpunt heet de Vitale Capaciteit (VC). Het volume tussen het punt van normale inademing en de maximale inademing heet de Inspiratoire Reserve Volume (IRV). Tussen IRV en ERV in ligt het ademvolume dat wordt aangeduid met Tidal volume of Tv.

 1.3.3.2 Ventilatie perfusie verhouding

Figuur 4: Ventilatie perfusie verhouding in rust.
Ventilatie perfusie verhouding in rust

In rust bevat het long vaatbed van een volwassene 2/3 tot 3/4 van het totale circulerende volume. Bij een volwassene van 70kg ligt dit volume tussen de 3 en 3,5l. De uitdrukking ďkleine circulatieĒ die wel voor de longcirculatie wordt gebruikt, is alleen van toepassing op de lengte en zeker niet op de inhoud.
De vaten van de kleine circulatie zijn wijder en hebben een grotere inhoud. Er kan meer bloed in en de doorstromingssnelheid is lager dan in de grote circulatie. Deze lagere doorstromingssnelheid geeft het bloed meer tijd voor de gaswisseling.
Verder is dit volume is nodig om bij de gaswisseling niet al te abrupte concentratiewisselingen te veroorzaken. Bij diffusie van zuurstof naar het bloed wordt de zuurstofspanning in het arteriŽle bloed nooit gelijk aan die van de buitenlucht omdat niet al het bloed zuurstof op kan nemen. Een deel van het volume van het long vaatbed wordt in rust opgeslagen op plaatsen waar zich anders lucht zou bevinden, het vaatbed rondom samengevouwen alveoli. De verhouding tussen het bloedvolume en het luchtvolume in de thorax is niet constant.
Bij inspanning gaat het hart meer volume in de grote circulatie pompen en dit volume wordt uit de kleine circulatie betrokken. Er kan nu meer lucht in de thorax stromen en dit verbetert de gasuitwisseling. Deze verhouding tussen de aanwezigheid van vloeistof en gas wordt de ventilatie/perfusie verhouding genoemd. De ventilatie/perfusie verhouding is niet over de gehele longen gelijk. In de onderste delen van de longen is de verhouding in het voordeel van de perfusie, want het bloed zakt naar beneden. Er ontstaat hier shunting; bloed stroomt door bloedvaten die geen gasuitwisseling hebben. In de bovenste delen van de longen is de verhouding in het voordeel van de ventilatie omdat de lucht naar boven stijgt. De scheidslijn tussen deze gebieden is niet scherp, er vindt een geleidelijke overgang plaats van goed geventileerde longblaasjes naar goed geperfundeerde longblaasjes. Bij houdingsverandering (van staan naar liggend) blijft de ventilatie - perfusie verhouding gelijk, maar de gebieden waar de bloed en lucht volumina zich bevinden veranderen.
In rust is de druk in de alveoli afhankelijk van de ventilatie/perfusie verhouding in het gebied waar de alveolus zich bevindt. Onder in de longen heerst meestal een positieve druk (ten opzichte van de buitenlucht) die wel tot 60mbar kan oplopen. Deze druk wordt veroorzaakt door het gewicht van de longen en de arteriŽle bloeddruk van het rechter hart. In de longtoppen heerst een druk gelijk aan de druk van de buitenlucht. Zou die druk lager zijn dan de interpleurale druk, dan zouden de longen van de thoraxwand worden "afgezogen".
De druk in de ademwegen is in rust gelijk aan de druk van de buitenlucht omdat daarmee een open verbinding is woordoor op dat moment geen lucht stroomt. Bij inspanning verbetert de ventilatie/perfusie verhouding om aan de verhoogde gaswisselingbehoefte te voldoen.

 1.3.3.3 Compliance en resistance

Figuur 5: Compliance curve.
Compliance curve
Figuur 6: PV loops.
PV loops

Het longweefsel lijkt op een spons en heeft net als een spons een eigen elasticiteit. De elasticiteit komt gedeeltelijk voort uit het weefsel zelf. De elastische component die het longweefsel in het geheel toevoegt is de buigzaamheid van de longmembranen in de kwabben en de stugheid van het weefsel zelf. Deze buigzaamheid kan pathologisch klein zijn, zoals bij hyaline membranen bij prematuren. Met het voortschrijden van de leeftijd wordt de buigzaamheid van de membranen ook minder. Bij longfibrose is het longweefsel stug.
Weefsel en bloed lijken mechanisch veel op elkaar en zijn, zoals vloeistoffen, nauwelijks samendrukbaar of uitrekbaar. De elasticiteit van de longen wordt voornamelijk bepaald door de aanwezigheid van gassen (lucht) in de alveoli en de luchtwegen, gassen zijn wel samendrukbaar en uitrekbaar. De elasticiteit van de longen zonder lucht is veel lager. De elasticiteit wordt aangeduid met compliance of "meegevendheid".
Het einde aan de uitrekbaarheid van de longen ligt vast door de grenzen van de thorax. Op het punt dat het thoraxvolume niet meer kan toenemen, neemt de compliance snel af. De in en uit de longen stromende lucht passeert de luchtwegen en deze vormen een resistance of weerstand.
Compliance en resistance bestaan er in twee vormen: de dynamische compliance en resistance en de statische compliance en resistance. De statische compliance wordt gemeten door een nauwkeurig bepaald volume in de longen te brengen en bij dit volume de druk te meten die de longen nodig hebben om dit volume binnen te houden. Eerst moet de proefpersoon geheel uitgeademd hebben. Daarna wordt het volume in stapjes van 10ml in de longen gebracht totdat de vitale capaciteit is bereikt. Na het toevoegen van telkens weer 10ml wordt de druk in de luchtwegen gemeten. Het mag duidelijk zijn dat deze meting alleen bij een geheel verslapte en bewusteloze proefpersoon kan worden uitgevoerd omdat de eigen ademhaling een juiste meting verstoort.
De curve die ontstaat door de meetpunten met elkaar te verbinden is inspiratoire compliance curve (groene lijn). De twee dikke punten staan voor het begin van het ademvolume en het einde van het ademvolume. Voor het onderste punt en na het bovenste punt is er een veel grotere drukverandering nodig om een volume verandering teweeg te brengen. De compliance in deze delen van de curve is slecht. Vanaf het onderste punt tot het bovenste punt is de geringste ademarbeid nodig om de grootste volumeverandering teweeg te brengen. De compliance in dit deel van de curve is goed. Hierbij geldt; hoe steiler de curve des te beter is de compliance.
Merk op dat er bij 0 druk al wel ca 100ml volume in de longen aanwezig is. Dit is de fysiologische dode ruimte. Dit volume is zinvol omdat het de ademhaling al in de richting van het traject van de goede compliance brengt, dat wil zeggen tijdens het normale ademhalen hoeven we niet eerst door het eerste traject van de slechte compliance te gaan. Op deze wijze wordt er bespaard op ademarbeid. Een klein beetje restdruk na uitademing (en daardoor een klein beetje restvolume) zorgt ervoor dat het onderste punt niet wordt bereikt en blijft de patiŽnt met een beetje PEEP tussen de twee punten ademen in het gebied van de minste ademarbeid.
De paarse curve geeft de situatie weer bij een patiŽnt met "stugge" longen vb. bij ARDS. Merk op dat het onderste punt van deze curve veel verder naar rechts ligt (bij een hogere druk) omdat de longen stugger zijn (of een slechte compliance hebben). In dit geval moet men meer PEEP (of CPAP) geven om de patiŽnt te laten ademen in het gebied van de gunstige compliance.
De oppervlakte van een compliance loop of lus geeft de mate van ademarbeid weer die moet worden verricht om de lucht in en uit de longen te laten stromen. Het oppervlak van de groene loop is kleiner en hoeveelheid te verrichten ademarbeid is kleiner. Het oppervlak van de paarse lus is veel groter, de patiŽnt moet meer ademarbeid verrichten om voldoende te ventileren.
Tabel 3: Longvolumina bij een volwassene (70kg).
Volumina In rust Bij inspanning
Bloed: 3 - 3,5 liter 2 - 2,5 liter
Lucht: 2 - 1,5 liter 3 - 2,5 liter
De dynamische compliance is de differentiaal van volume en druk. Wiskundig wordt dit weergegeven als dV/dP. Dit is de hellingshoek van de curve op een bepaald punt in de curve. gemeten tijdens het beademen. Omdat er een drukverschil ontstaat bij het naar binnen stromen van het volume door de weerstand van de tube, is dit een storende invloed en er is geen sprake van zuivere compliance, maar van resistance. De twee omklappunten zoals in de compliance curve zijn er wel, maar liggen geheel buiten de getoonde curve. Hoewel veel anesthesietoestellen een dergelijke curve kunnen weergeven, is het monitoren daarvan beperkt zinvol. De curve moet vergeleken kunnen worden met een aantal curven uit de geschiedenis van die beademing om enige betekenis te hebben. Een houdingsverandering van de patiŽnt heeft grote invloed en het "leunen" op de thorax eveneens. Hierin ligt de waarde van het tonen van een dergelijke curve.

 1.3.3.4 Volume, druk en flow curve

Figuur 7: Volume-, druk- en flowcurve.
Volume-, druk- en flowcurve

Bij spontaan ademen aan de buitenlucht is er geen weerstand van buizen, kleppen of slangen. Er is alleen maar een drukverschil te meten over het instrument dat de flow en het volume meet. Bij spontaan ademen hoort er een vlakke drukcurve te zijn. Bij een anesthesietoestel is er altijd weerstand voor de stromende lucht, er is daarmee ook altijd een drukcurve met meer uitslag dan indien de curve werd opgenomen bij spontaan ademen aan de buitenlucht. De weerstand van de slangen en de rest van het toestel beÔnvloedt de meting en deze invloed wordt de "meetfout" genoemd. De weerstand van de slangen en de rest van het toestel levert ook de extra ademarbeid op, die de patiŽnt moet leveren om spontaan te kunnen ademen.
De weerstand van de slangen is geen lineaire weerstand, maar een impedantie. Een impedantie is een weerstand die afhankelijk is van andere factoren dan doorstromingsoppervlakte van de buis en de lengte van de buis. Een impedantie is een dynamische weerstand die afhankelijk is van de massa van de stromende stof. Een gas heeft, hoe gering ook, massa. Is deze massa eenmaal in beweging, dan kan deze beweging niet abrupt worden gestopt. Dit veroorzaakt schokgolven met een positieve druk maar ook met een negatieve druk. Is een ďpakketjeĒ gas eenmaal in beweging door een buis, dan vormt dit pakketje gas een schokgolf in die buis met een plaatselijke drukverhoging. Wordt de buis tijdens het voortrollen van dit pakketje gas aan het einde afgesloten, dan botst dit pakketje gas op de afsluiting en kaatst weer terug de buis in. Er is een reflectie ontstaan op het afgesloten einde van de buis. Dit reflecterende pakketje gas zal na korte tijd weer aankomen bij het begin van de buis en hier een drukverhoging veroorzaken. De tijdsduur tussen het starten van de drukgolf en de terugkeer van de reflectie van de drukgolf is afhankelijk van de lengte van de buis.
Wordt deze theorie toegepast op de slangen van een ademsysteem, dan treedt het volgende op: Bij de uitademing begint het pakketje uitademinglucht voort te bewegen door de uitademingslang tot in balg of de ballon van het toestel. Bij aankomst in de ballon is deze leeg en zal makkelijk uitzetten. De drukgolf zal niet reflecteren, maar in de ballon worden opgenomen. Er ontstaat door het venturi effect zelfs een geringe zuiging die zich als een schokgolf met een negatieve druk aan het begin van de buis manifesteert. Is de ballon vol, dan gedraagt deze zich als een afsluiting en zal er een schokgolf met een positieve druk reflecteren en er aan het begin van de buis een positieve druk ontstaan.
Zandlopers, graansilo's en longen lopen leeg met een stroming die de natuurlijke logaritme volgt. In de grafische weergave van deze logaritme is nergens een knik te zien. Bij het leeglopen via een buis, ontstaat er in de curve een knik op het moment dat er een reflectie aan het eind van de buis plaatsvindt. Een flowcurve van een patiŽnt, die ademt aan een slangsysteem vertoont dus altijd een knik of knikken, die afwijken van de natuurlijke logaritme en die knikken vormen ďshoulderingĒ in de curve. De pijltjes in de flowcurve geven aan waar dit zichtbaar is. De plaats van de knik is afhankelijk van de slanglengte en de massa van het stromende gas. De massa is erg klein en heeft daardoor geen grote invloed, zodat de slanglengte de grootste bepalende factor is.
De schokgolf die de knikken in de curve veroorzaakt, veroorzaakt ook een piek in de drukcurve en de patiŽnt moet meer ademarbeid verrichten in de uitademing, die normaal geen ademarbeid vraagt. Het resultaat is dat de patiŽnt een verlaagd ademvolume ademt en dat de volumecurve vlakker is dan bij een patiŽnt die direct aan de buitenlucht ademt, zonder tussenkomst van een slangensysteem. Deze meetfout treedt op bij elk spirometrie of ademsysteem met slangen. In het verleden is de spirometrie onvoldoende gevoelig geweest om deze knik aan te tonen. Met de komst van elektronische systemen is de gevoeligheid van de meting verbeterd en is het fenomeen zichtbaar geworden.

 1.3.3.5 Gasconcentraties en temperatuur

Figuur 8: Verloop van temperatuur, vochtigheid en zuurstofconcentratie van mondkeel holte naar alveoli.
Verloop van temperatuur, vochtigheid en zuurstofconcentratie van mondkeel holte naar alveoli

Er zijn sterke wisselingen van gasconcentraties. Bij inademen: 0% CO2 en bij uitademen: 6% CO2. Dergelijke pakketjes zuurstofrijk/koolzuurarm en zuurstofarm/koolzuurrijk bloed moeten dan eerst gemengd worden voordat het kan deelnemen aan de circulatie. Het lichaam heeft echter nergens een dergelijke mengkamer of het zou het long vaatbed zelf moeten zijn. Het long vaatbed vervult een dergelijke functie door de shunting van bloed. Dit is niet voldoende voor een goede menging. De menging van gassen moet dus al geschieden voordat het in contact komt met het bloed. Dit gebeurt in de dode ruimte van de longen. In fysiologische omstandigheden "verdunnen" wij het alveolaire gas met buitenlucht of een narcosegasmengsel. Dit vraagt om een ander gasmengsel dan het mengsel dan kan worden berekend op basis van de opname en afgifte van zuurstof en koolzuurgas.
Voor een goede aanpassing aan de werkelijke gaswisselingbehoefte kunnen we tijdens beademing gebruik maken van de end-tidal CO2 waarde. Let wel, de end-tidal waarde van een gasconcentratie komt alleen overeen met de plasma concentratie van dat gas, indien het gas de alveolaire membraan goed kan passeren en de diffusiedruk laag is (< 1% of 1kPa).

 1.4 De fysiologische gaswisselingbehoefte

Radford heeft hier in 1953 onderzoek naar gedaan bij een aantal proefpersonen. Hij stelde naar aanleiding van zijn onderzoek een tabel op waarbij een relatie werd aangebracht tussen het gewicht, de ademfrequentie en het minuutvolume. Deze tabel geeft afhankelijk van het gewicht een minuutvolume en een frequentie weer bij een persoon in rust.
Tabel 4: De frequentie en het volume volgens het Radford Nomogram.
Lichaamgewicht Frequentie Tidal volume
ml
Minuutvolume
l
Lichaamgewicht frequentie Tidal volume
ml
Minuut volume
l.
5 25 35 0,9 60 10 520 5,2
10 17 95 1,6 65 10 540 5,4
15 15 140 2,1 70 10 560 5,6
20 13 200 2,6 75 9 640 5,8
25 13 230 3,0 80 9 660 5,9
30 12 280 3,4 85 9 690 6,2
35 11 320 3,5 90 9 720 6,5
40 11 360 4,0 95 9 730 6,6
45 11 400 4,4 100 8 840 6,7
50 11 420 4,6 105 8 850 6,8
55 10 490 2,9 110 8 870 7,0
De passage van lucht door de trachea is te meten door middel van spirometrie/volumetrie. Er wordt hierbij uitgegaan van het in- en uitademen van lucht.

 1.4.1 Zuurstofconcentratie en -opname

In buitenlucht bedraagt de zuurstofconcentratie 20,9%, de rest is voor 78% stikstof en voor 1,1% een mengsel van andere gassen. Bij een druk van de buitenlucht van 100kPa (luchtdruk op zeeniveau) wil dit zeggen dat het aandeel zuurstof in de totale druk 20,9kPa is. Op grote hoogte neemt de luchtdruk af (ca. 10kPa per 1000m) en neemt ook het aandeel van zuurstof in het samenstellen van de druk af. De concentratie verandert daarmee niet.
Om fysiologisch bezig te blijven zullen we ervoor moeten zorgen dat het gasmengsel dat de patiŽnt wordt toegediend, minimaal 20,9% zuurstof bevat. De mens gebruikt echter niet de volle 20,9% uit het tidal volume. Als het mengsel weer wordt uitgeademd bevat het nog ongeveer 18% zuurstof.
Als we uitgaan van een tidal volume van 500ml en bij het inademen is er een concentratie van 20,9%, dan bevat dit tidal volume 105ml zuivere zuurstof. Na uitademing van dit tidal volume is er nog 18% zuurstof in het mengsel aanwezig. Dit is 90ml zuivere zuurstof. De patiŽnt heeft hieruit dan 15ml zuivere zuurstof opgenomen. Stel dat de patiŽnt 12 maal per minuut ademhaalt, dan is de opname door de patiŽnt 12 x 15 = 180ml zuurstof. Denk erom, deze berekening houdt geen rekening met het effect van bevochtiging en verwarming van de lucht in de longen! Zonder deze compensaties in te voeren is de berekening dan ook zeer onnauwkeurig, meer dan een vuistregel is het dan ook niet.
De zuurstofopname door een patiŽnt is allesbehalve constant. De volgende invloeden spelen een grote rol:
Eiwitvertering: Een patiŽnt met een eiwitrijk dieet gebruikt meer zuurstof dan een patiŽnt die weinig eiwit eet.
Activiteit Een patiŽnt die stil ligt gebruikt minder zuurstof dan een patiŽnt die de marathon loopt. Een patiŽnt met spierverslapping gebruikt ook minder zuurstof dan een spontaan ademende patiŽnt.
Stress: Stress en/of pijn zorgt voor een verhoogd metabolisme, dit geeft aanleiding tot verhoogde zuurstofopname.
Koorts: Voor de verhoogde lichaamstemperatuur is een grotere verbranding van glucose nodig. Voor het verbranden is weer meer zuurstof nodig.
Maligne hyperthermie: Dit is celstofwisselingafwijking waarbij de spiercellen "onbelast" actief zijn. Zij metaboliseren veel glucose en zuurstof zonder dat het tot een echte contractie komt. De energie komt als warmte vrij.
De zuurstof opname is gerelateerd aan de cardiac output en daarmee weer gerelateerd aan het lichaamsgewicht. Er is na onderzoek gebleken dat er een richtgetal is voor de opname van zuurstof door warmbloedige zoogdieren. Dit getal klopt niet altijd maar er kan van worden uitgegaan. De formule volgens Brody is:

Zuurstofopname in ml per minuut = 10 x (lichaamsgewicht in kg)0,73

Bij een patiŽnt tijdens een echte stress-free anesthesie loopt de opname zelfs terug tot driekwart hiervan.
Dit komt neer op ca. 180ml zuurstofopname voor een patiŽnt van 70kg. Dit is echter sterk afhankelijk van de mate van verslapping, narcosediepte en het eiwit/vetaandeel in het totale lichaamsgewicht van de patiŽnt. (Als Tarzan en Jane allebei 75kg wegen, neemt Tarzan vanwege zijn spiermassa, toch meer zuurstof op dan Jane.)
Zouden we dan niet toekunnen met een zuurstofconcentratie van 3% of een stroom van 200ml/min? Nee, dat gaat niet. De zuurstof maakt deel uit van een totaal mengsel. In dit mengsel bevinden zich de gassen onder een partiŽle druk. Voor een goede diffusie is een partiŽle druk van 20kPa (of 20% bij een atmosferische druk van 100kPa of 1000mbar) nodig. Een stroom van 200ml zou wel kunnen op voorwaarde dat de patiŽnt ook werkelijk 200ml verbruikt en geen milliliter meer of minder. Bij hogere of lagere opnames treedt er een concentratiewijziging op en dit kan gevaarlijk worden omdat hiermee ook de partiŽle druk verandert. Hieruit blijkt eens te meer dat het werken met een gesloten ademsysteem alleen mogelijk is als de toevoer van de gassen met behulp van een gasanalyser wordt geregeld.
De opname van zuurstof is totaal. Theoretisch gaat de opname van zuurstof in het bloed door totdat het drukverschil van de partiŽle drukken van zuurstof in het bloed en zuurstof in de alveoli nog 5kPa is. Dit geeft een vermindering van het uitgeademde volume door de opname van zuurstof. Recent is komen vast te staan dat deze volume afname van het ingeademde gasmengsel bijdraagt aan atelectasevorming bij het beademen.

 1.4.2 Koolzuurgasconcentratie en -productie

Bij een spontaan ademende patiŽnt is de maximum CO2 concentratie ongeveer 5%. Dit betekent niet dat er bij een tidal volume van 500ml ongeveer 25ml CO2 per ademhaling uitgeademd wordt. De concentratie van CO2 en de stroom zijn namelijk gedurende de gehele uitademing niet constant, er wordt ongeveer 14-18ml CO2 per ademhaling uitgeademd. Bij een frequentie van 12 houdt dit in dat een patiŽnt ongeveer 150ml CO2 produceert. Mathematisch klopt dit niet: 180ml O2 in en 150ml CO2 uit. Dit is het gevolg van invloed van verwarmen en bevochtigen van de lucht in de longen. Dit is overigens slechts ťťn van de redenen dat de berekening niet klopt. De andere reden is dat de patiŽnt een deel van de geproduceerde CO2 uitplast als koolzuur (H2CO3). Het verschil in de berekening wordt wel aangeduid als Respiratory QuotiŽnt (RQ). Het RQ van een gezonde persoon is ongeveer 0,9 (RQ = CO2produktie/O2opname).
Bij een beademde patiŽnt wordt de end-tidal CO2 waarde door hyperventilatie nog meer verlaagd. Denk er nu om dat dit niet betekent dat de productie van CO2 afneemt. Dit betekent alleen dat de inhoud van CO2 voor het tidal volume afneemt. De productie van CO2 is gelijk bij 12 maal 500 en 6% CO2 of bij 24 maal 500 en 3% CO2 en dan ook nog op voorwaarde dat het stromingspatroon en concentratieverloop hetzelfde is.
Door dit fenomeen is het mogelijk de beademing te controleren aan de hand van de EtCO2 (end-tidal CO2) concentratie. De productie van CO2 hangt af van het metabolisme en de invloeden op de partiŽle druk van CO2 zijn dan ook dezelfde. Nogmaals: productie en concentratie zijn echter niet hetzelfde. Dit komt mede doordat het lichaam CO2 in diverse compartimenten kan opbergen. De doorbloeding van het long-vaatbed speelt ook een rol. Zo zien we bij een bloeddrukverhoging een toename van de CO2 concentratie. Een verhoging van stress en metabolisme? Dat kan, maar het kan ook het gevolg zijn van een vermindering van shunting in de longen en daardoor een verbetering van de ventilatie/perfusie verhouding. Hyperventileren doet de concentratie daarom wel dalen, maar de productie niet.

 1.5 Gassen met een farmaceutisch effect

 1.5.1 Zuurstof

We gaan er van uit dat zuurstof geen farmaceutisch effect heeft. Daardoor wordt vergeten dat zuurstof het giftige ozon kan vormen. Bij concentraties boven de 18% zuurstof ontstaat er een evenwicht tussen zuurstof en ozon volgens de volgende reactievergelijking:

3O2 <-> 2O3

Bij 20% zuurstof is er altijd een klein beetje ozon (O3) aanwezig. Deze hoeveelheid ozon wordt groter naarmate de zuurstofconcentratie toeneemt. Zuurstof en ozon kunnen een reactie aangaan met water, waarbij het waterstof peroxide wordt gevormd:

2H2O + O2 (zuurstof) <-> 2H2O2 en dan 3H2O + O3 (ozon) <-> 3H2O2

Hierbij geldt weer dat er een balans (<->) is tussen de concentratie zuurstof en ozon en de gevormde concentratie waterstof peroxide. Ozon en waterstofperoxide zijn giftig en etsend voor het epitheel in de luchtwegen. Er bestaat een direct verband tussen de zuurstofconcentratie in het beademingsgas en de invloed op het epitheel. Hierbij moet worden aangetekend dat andere beschermende invloeden zoals PEEP niet zijn onderzocht.

Tabel 5: Zuurstofconcentratie en schade (waaronder tracheÔtis), (Prof. J. Klein 1986).
FiO2 Weefselschade
25% Roodkleuring trachea epitheel na 6 uur
30% Roodkleuring trachea epitheel na 4 uur
40% Roodkleuring trachea epitheel na 2 uur, begin cornea schade
50% Roodkleuring trachea epitheel na 1/2 uur, fibrotisering longweefsel, cornea schade
60% Roodkleuring trachea epitheel, fibrotisering en necrotisering longweefsel, cornea schade irreversibel
>60% Alle bovenstaande effecten verhevigt en op kortere termijn.

Verder beÔnvloedt een hoge zuurstofconcentratie de frequentie waarin het trilhaarepitheel slijm uit de luchtwegen weg werkt, op nadelige wijze. Het is zinvol de zuurstofconcentratie niet te hoog te kiezen om deze nadelige effecten te voorkomen. Het zonder duidelijke diagnose toedienen van zuurstof brengt schade aan het (trachea)weefsel toe waar geen voordeel tegenover staat en dat geldt ook voor veel farmaca.
Het is niet nodig dat een anesthesiegas uit 100% zuurstof bestaat. Er bestaat een absolute contra-indicatie voor hoge O2 concentraties bij patiŽnten die cytostatica gebruiken of hebben gebruikt. Een hoge arteriŽle pO2 verminderd de perfusie van de hersenen. Het argument, dat hoge zuurstofconcentraties de oxygenatie van de hersenen verbeterd, is dus niet zondermeer geldig.
Daar N2 niets aan de anesthesie toevoegt is het met succes te vervangen door een ander gas dat wel bijdraagt aan een anesthetisch effect. Er is de mogelijkheid hierbij te kiezen voor een aantal gassen bijvoorbeeld lachgas, Xenon en dampanesthetica in diverse concentraties. Xenon is duur, maar veel potenter dan lachgas en kan als mono anestheticum worden gebruikt.
Dampanesthetica zijn erg potent en hoeven slechts in een geringe concentratie te worden toegevoerd.

 1.5.2 Lachgas

Lachgas boette aan het begin van de jaren tachtig, na honderd jaar toepassing op anesthesiologisch gebied, aan populariteit in. Er werden wat onvriendelijke dingen over lachgas bekend zoals de door N2O veroorzaakte bloedarmoede, misselijkheid en postoperatieve rillingen. Ook zijn er vraagtekens bij de effecten van de subnarcotische doseringen van lachgas voor personeel op de operatiekamer en de verkoeverkamer. Een duidelijk verband tussen de effecten van lachgas en de gezondheid van hen die er mee werken is overigens nog nooit bewezen, maar vanzelfsprekend wil niemand het eerste bewijsstuk zijn. Lachgas is als gasvormig analgeticum/anestheticum in onbruik geraakt en het ziet er naar uit dat het mogelijk door Xenon zal worden vervangen.

 1.5.3 Xenon

De eerste Xenon-anesthesie is al in 1951 gegeven. Het edelgas Xenon heeft met lachgas vergelijkbare eigenschappen, het blokkeert de NmDa receptoren in het ruggenmerg op dezelfde manier als lachgas. Het wordt niet algemeen klinisch ingezet, maar een aantal farmacologische en farmacokinetische eigenschappen zijn al wel bekend door klinische trials met de Physioflexģ.
Een edelgas is een stabiel element. Xenon is reukloos en volkomen inert en onbrandbaar. Het is geen broeikasgas en kan niet worden gemeten met een infrarood analyser. Voor de meting van de concentratie kan alleen een massa spectrometer of een Raman scattering analyser worden gebruikt.
Xenon is in kleine hoeveelheden in de atmosfeer aanwezig. Het gas ontstaat ook bij kernsplitsing van Uranium in kerncentrales. Het is om deze reden in eerste instantie afgewezen als farmacon omdat men de associatie met kernenergie ongewenst achtte. Het gas is niet radioactief en vanuit deze richting heeft men geen gevaar te duchten.
Xenon is erg duur, het kost ongeveer Ä10 per gasvormige liter. Vergelijk dit eens met de prijs van Ä0,03 per gasvormige liter lachgas. Door de hoge prijs is de toepassing beperkt tot minimal flow en gesloten anesthesiesystemen. In halfgesloten systemen zou het verbruik van Xenon te hoge kosten met zich meebrengen.

 1.5.3.1 De werking van Xenon

De werking van Xenon berust op de blokkade van receptoren in het NmDa (N-methyl-D-aspartic acid) kanaal van de zenuwmembraan en deze receptoren zijn van belang bij het doorlaten Na, K, en Ca ionen naar de zenuwen. Van de werking in subnarcotische doseringen is niets bekend, maar het gas is door zijn inertie niet milieu schadelijk.
Het heeft geen invloed op de contractie van de hartspier en tensie en polsdalingen bij de toepassing komen alleen voort uit de invloed op de cerebrale cortex.

 1.5.3.1 De potentie van Xenon

Xenon heeft een MAC-waarde van 1 bij een 60% concentratie in zuurstof en is daarmee een potent anestheticum. Een concentratie van 60 tot 75% in zuurstof levert ďhet chirurgisch stadiumĒ op. Dit betekent dat er nog ruim 25% overblijft voor zuurstof om te oxigeneren. Het is mogelijk met Xenon een ďmono anesthesieĒ te geven. Net als lachgas levert het ook pijnstilling op zoals morfinomimetica dat doen. Het geeft daarbij ook postoperatieve misselijkheid en braken, iets wat past bij het morfine effect.

 1.5.3.3 Opname en diffusie

Xenon heeft, net als alle andere gassen een gas/water en water/vet partitie coŽfficiŽnt. Klinisch is hierover nog weinig bekend. Het gas is zo duur dat het niet gebruikt is voor inhalatie inleiding.
Xenon wordt niet gemetaboliseerd want het kan zich niet verbinden met andere stoffen, van een enzymatische bewerking is nog niets bekend. Het lijkt erop dat het alleen oplost in water en vet. Diffusie van het gas door de huid of andere lichaamsmembranen is niet onderzocht, maar uit de trials blijkt dat er na verzadiging van het weefsel geen Xenon meer wordt opgenomen en dit zou er op wijzen dat het niet diffundeert via de huid of het open peritoneum zoals lachgas. Het lijkt erop of Xenon zich gedraagt als het "ideale" anesthesiegas; alleen via de longen erin en alleen via de longen eruit.
Xenon staat als anesthesiegas nog in de kinderschoenen, het zal aan de prijs/prestatie verhouding liggen of het die schoenen zal ontgroeien.

 1.5.4 Dampanesthetica

Met het woord "damp" wordt verder gerefereerd aan de halogeenkoolwaterstoffen Halothaan, Enfluraan, Isofluraan, Desfluraan en Sevofluraan.
Dampanesthetica kennen ook een MAC waarde die op eendere wijze bepaald wordt als de MAC waarde van lachgas. Dampanesthetica zijn potenter en werken daarom al goed bij lagere concentraties. Helaas geven damp-anesthetica geen endorfine release zodat pijnstilling niet hun sterkste eigenschap is. Het effect ligt voornamelijk op het gebied van demping van de cortex door het bezetten van receptoren in de NmDa, GABA en AMPA tunnels.
Ook bij dampanesthetica geldt dat het beter is om uit te gaan van partiŽle drukken in plaats van percentages omdat deze gelden ongeacht de hoogte van de plaats van de ingreep ten opzichte van de zeespiegel. De narigheid schuilt in verdampers die geijkt zijn in procenten en waarvan de dosering afhangt van de druk van de buitenlucht. De MAC waarden in procenten gelden dus alleen op zeeniveau (voor Nederland geen probleem maar in Tibet of in een vliegtuig ligt dat anders). De MAC is afhankelijk van de leeftijd van de patiŽnt.
Kinderen hebben een hogere MAC nodig voor hetzelfde effect, er moet bij kinderen dus een hogere concentratie worden toegediend. Bij oudere mensen is de MAC lager, zij vragen een lagere concentratie voor hetzelfde effect.

Tabel 6: MAC-waarden voor dampanesthetica:
Halothaan 0,75% = 1 MAC
Enfluraan 1,70% = 1 MAC
Isofluraan 1,30% = 1 MAC
Desfluraan 6% = 1 MAC
Sevofluraan 2,2% = 1MAC

 1.5.4.1 Isofluraan

Figuur 9: Isofluraan.
Isofluraan

Door het chlooratoom in enfluraan te verplaatsen kan de mate waarin het middel wordt gemetaboliseerd worden verminderd. De structuurformule blijft gelijk: H2C3ClOF5. De molecuul weergave is anders: 2-chloro-2-(difluoromethoxy)-1,1,1-trifluoro-ethaan. Dit verschijnsel noemt men isomerie en isofluraan is, zoals de naam al aangeeft; iso-enfluraan.
Het werkt sterker dan enfluraan, het is bijna twee keer zo potent. De geur veranderde niet veel, maar omdat er lagere concentraties nodig zijn is dit nauwelijks een bezwaar.
Toch bleef voor velen dat chlooratoom in het molecuul een bezwaar, het blijft een bron van verdenkingen op het terrein van carcinogeniteit en hepatotoxiciteit. ďKan het nou niet zonder dat chlooratoom?Ē

1.5.4.2 Desfluraan

Figuur 10: Desfluraan.
Desfluraan

Chlooratomen kunnen worden vervangen door broomatomen, maar men was er al snel achter dat broom bijna net zo carcinogeen is als chloor. Dit was geen oplossing. Een panfluraan (alleen maar fluoratomen) heeft niet voldoende potentie. Uiteindelijk bleek de beste oplossing het chlooratoom te vervangen voor een fluoratoom en dit op een andere plaats in het molecuul te zetten. Het resultaat was desfluraan met de structuurformule: H2C3OF6 en de molecuulweergave: 2-(difluoromethoxy)-1,1,1,2-tetrafluoro-ethaan. Het was wel minder potent dan enfluraan of isofluraan, maar het was zeer slecht oplosbaar in water zodat het meteen aan het werk kon op de plaatsen waar de neurotransmitters zitten en de wash-in en wash-out is supersnel zodat de fabrikant het de naam ďSupraneģĒ gaf. De geur werd er niet beter op en het is prikkelend voor de luchtwegen.
Door de slechte oplosbaarheid in water wordt het nauwelijks gemetaboliseerd en de damp komt en verlaat het lichaam alleen via de longen.

 1.5.4.3 Sevofluraan

Figuur 11: Sevofluraan.
Sevofluraan

Indien van propaan waterstofatomen worden vervangen door fluoratomen en er een fluormethoxy groep wordt toegevoegd ontstaat Sevoflurane. Gefluoriseerde alkanen hebben klinisch bewezen een narcotisch effect te hebben zonder erg giftig te zijn. Alkanen met chloorverbindingen zijn vaak giftig als ze worden gemetaboliseerd.
Sevofluraan is 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-(fluoromethoxy)propaan met de molecuul formule: C4H3F7O. De 1,1,1, in de notatie geeft aan dat er 3 fluoratomen aan de 1e koolstofatoom vastzitten (tellen van links naar rechts). De 3,3,3 in de notatie geeft aan dat er 3 fluoratomen aan de 3e koolstofatoom vastzitten (tellen van links naar rechts). De -2- in de notatie geeft aan dat de fluoromethoxy groep vast zit aan de 2e koolstofatoom. Het zuurstofatoom in sevofluraan maakt dat het op een ether lijkt, maar voor een ether zou het zuurstofatoom op de plaats van het 2e koolstofatoom moeten zitten (of de hele molecule naar rechts of links kantelen). Het is de naamgeving als propaan die het geen ether maakt, maar je zou het ook een methyl-propyl ether kunnen noemen.

 1.5.4.4 Combinatie van anesthetica

Stel we willen een patiŽnt echt laten slapen en geen last hebben van "awareness". Er zal dan een gasmengsel samengesteld moeten worden waarvan de MAC-waarde 1,3 is. Om niet te laag met de partiŽle zuurstofdruk te komen kiezen we voor een pIO2 van 30kPa (in Nederland komt dit overeen met 30%). Bij een half gesloten, low/minimal flow en een gesloten systeem moeten we dan rekening houden met 5kPa aan waterdampspanning zodat we in Nederland nog 65kPa aan partiŽle druk overhouden voor een gas met een anesthetisch effect. We moeten dan nog 1,3 MAC ergens anders vandaan halen om de patiŽnt te laten slapen.
Voor het bereiken van de MAC-waarde kiezen we voor Isoflurane omdat onze patiŽnt neigt naar een obstructie van de luchtwegen. We moeten dan toevoegen 1,3 x 1,3vol% (=1 MAC)= 1,69vol% Isoflurane.
Omdat niemand schrikt van een verdamper die 10% van de eindwaarde afwijkt (= 0,8%) mogen we de verdamper instellen ergens tussen "1" (+0,8vol%) en "2" (-0,8vol%) om het gewenste effect te verkrijgen en het gaat hierbij dan om het pIdampanestheticum. Aan het rekenvoorbeeld is al te zien dat de huidige verdampers eigenlijk niet berekend zijn op het werken met een combinatie van anesthetica maar berekend zijn op een mono anesthesie met slechts ťťn dampanestheticum. Hier komt nog bij dat het eigenlijke effect beter te meten is met behulp van de dampanestheticum concentratie in de uitademinggassen!
Het wordt nog veel onnauwkeuriger als die concentratie dampanestheticum van de versgasstroom ingesteld wordt. Dit is geen probleem bij high-flow circuits omdat de samenstelling van de versgasstroom tevens de samenstelling van het patiŽntengas is. Bij half gesloten, low/minimal-flow systemen ligt dit heel anders. Hierbij is de concentratie van het dampanestheticum in het patiŽntengas beslist niet hetzelfde als in de versgas stroom. Dit, in combinatie met de onnauwkeurigheid van de verdampers vraagt om een gasanalyser om de concentratie te bewaken.

 1.5.4.5 Opname van dampanesthetica

Figuur 12: Awareness?
Awareness?

Dampanesthetica zijn Cfk's en daarmee milieuschadelijk. Bij de toepassing van een high-flow systeem wordt een groot deel van de anesthesie Cfk's ongebruikt de atmosfeer in geloosd. De opname van dampanesthetica speelt hier geen meetbare rol.
Bij half gesloten, low/minimal-flow en gesloten systemen is de versgasstroom lager en daarmee het gebruik van dampanesthetica eveneens. Het niet opgenomen dampanestheticum wordt weer opnieuw gebruikt.
Bij een gesloten systeem wordt alle uitgeademde dampanestheticum opnieuw gebruikt en het toegevoegde dampanestheticum dient nog slechts ter compensatie van wat opgenomen wordt. Deze opname hangt sterk af van het vetpercentage van de patiŽnt. Voor Isofluraan bij een instelling van 1vol.% inspiratoir bedraagt de patiŽntenopname ongeveer 3-4ml in het eerste uur. In het tweede uur gaat het om 1,5-2ml en het derde uur vraagt nog maar 1ml. Voor Enfluraan bij een vergelijkbare instelling zijn de cijfers: 5-6ml in het eerste uur, ca 3ml in het tweede uur en ca 1,5ml in het derde uur. De opname is het hoogst in de eerste 20 minuten.
Dampanesthetica zijn in meer of mindere mate lipofiel en wordt door alle vetten opgenomen. Desfluraan is het minst lipofiele dampanestheticum en kent daardoor de minste stapeling in vet.

 1.5.4.6 Metabolisatie van dampanesthetica

Tabel 7: Metabolisatie van dampanesthetica:
Dampanestheticum Metabolisatie in %.
Halothaan 20-25%
Enfluraan 0,5-2,5%
Isofluraan 0,2%
Desfluraan 0,02%
Sevofluraan 2-5%

Een andere variabele in de opname van dampanesthetica is de mate waarin het lichaam de stof metaboliseert.
De mate van metabolisatie schommelt tussen 20% en 0,02%, afhankelijk van het dampanestheticum. Na verzadiging van het vet met het dampanestheticum zien we in een gesloten systeem met analyser/computerregeling dan ook vrijwel geen toevoeging meer van dampanestheticum bij de dampanesthetica met een geringe metabolisatie.
Dampanesthetica met een hoge mate van metabolisatie zijn lastig te gebruiken in low/minimal flow systemen voorzien van een traditionele verdamper. Door het hoge verbruik van het damp-anestheticum door de patiŽnt blijft er altijd een groot verschil bestaan tussen de inspiratoire en expiratoire concentratie en moet er een hogere versgas flow worden gebruikt om voldoende dampanestheticum uit de verdamper aan te voeren.
Metabolisatie van dampanesthetica met chlooratomen leveren potentieel schadelijke metabolieten op. In moderne dampanesthetica wordt geen chloor meer gebruikt, zij hebben alleen nog fluor atomen als halogeen.

 1.5.4.7 Wash-in/Wash-out

Het effect van dampanesthetica is proportioneel met de eind expiratoire concentratie of anders gezegd: aan de waarde van de eind expiratoire concentratie is af te leiden hoe groot de invloed van het dampanestheticum is op het ďslapenĒ van de patiŽnt. De tijd die er nodig is om de expiratoire concentratie te verhogen tot de inspiratoire concentratie, noemt men de wash-in tijd. Overigens moet hierbij worden aangetekend dat de expiratoire concentratie nooit de inspiratoire concentratie zal bereiken en dat de inspiratoire concentratie bij low flow geen correlatie heeft met de instelling van een verdamper. De wash-in tijd wordt beÔnvloed door de opname van het dampanestheticum in het bloed, de opname van het dampanestheticum vanuit het bloed in het lichaamsvet en andere weefselsoorten en de metabolisatie van het dampanestheticum.
Hieronder een tabel met partitie coŽfficiŽnten van de drie moderne dampanesthetica:
Tabel 8: Partitie coŽfficiŽnten van dampanesthetica:
partitie coŽfficiŽnt Bloed-Gas Vet-Bloed
Isoflurane 1,40 50
Sevoflurane 0,65 52
Desflurane 0,42 29
Dit wordt weergegeven in de partitie coŽfficiŽnt van de stof. Een stof met de laagste partitie coŽfficiŽnt voor alle stoffen in combinatie met een geringe metabolisatie, heeft de snelste wash-in.
De snelste wash-out en daarmee de kortste nawerkingduur van een dampanestheticum, wordt bepaald door de vet-bloed partitie coŽfficiŽnt. Hoe lager de waarde des te minder ďgraagĒ wil het dampanestheticum in vet worden opgelost en daarmee wil het ook snel uit het vet. De wash-out is daardoor snel.

 1.5.4.8 Instellingen

Regelingen en instellingen van een anesthesietoestel voor gassen en damp moeten zodanig van aard zijn dat, tenzij een deel van de anesthesie op intraveneuze of regionale techniek berust, een MAC-waarde van 1,3 wordt behaald. Het kan zijn dat er voor de individuele patiŽnt op basis van de bloeddruk en andere parameters voor de circulatie voor andere (hogere of lagere) MAC-waarden wordt gekozen.
Er moet een zekere tolerantieband in acht worden genomen, leeftijd speelt een belangrijke rol in het effect van dampanesthetica en daarnaast zijn er individuele verschillen in gevoeligheid. Bij een duidelijk lagere instelling dan MAC=1,3 zal er een suppletie gegeven moeten worden met i.v. hypnotica (Propofol infuus) of met narcotische analgetica (Fentanyl/Sufentanil/Remifentanil).
Hier volgt een tabel met partiŽle drukken in procenten om tot een MAC waarde van 1,3 te komen.

Tabel 9: Het aandeel in de MAC-waarde bij verschillende concentraties van gassen en dampen.
O2 Xenon of Halothaan of Enfluraan of Isofluraan of Desfluraan of Sevofluraan
30% 70% 0,98% 2,21% 1,69% 7,8% 3,1%

 1.6 Gecontroleerd beademen met een ventilator

Beademen in de anesthesiologie kent een nuanceverschil ten opzichte van beademen op een intensive care. Bij het beademen op een intensive care is er veel vaker sprake van een therapie ondersteunende werking van het beademen. Binnen de anesthesiologie is er in alle gevallen sprake van het onderhouden van een vitale functie. Beademen als therapie komt in de anesthesiologie wel voor als de patiŽnt van een intensive care komt. Op de operatiekamer wordt in dat geval de therapie die op de intensive care begonnen is voortgezet.
Er zijn meerdere redenen om te beademen, te weten:
Het in stand houden van de gaswisseling bij patiŽnten met uitval van spieractiviteit ten gevolge van medicatie.
* Het langdurig verrichten van ademarbeid door een patiŽnt met een gedempt CZS leidt tot vermindering van gaswisseling (kleiner ademvolume, geen ophoesten van bronchiaalsecreet en atelectasevorming).
* PatiŽnten met ernstige hypothermie (zuur/base evenwicht verschuiving en de daarbij behorende spierzwakte).
* PatiŽnten met groot bloedverlies (verminderd zuurstoftransport compenseren door beademing met hogere zuurstofconcentraties).

Voor het beademen van een patiŽnt wordt een endotracheale tube gebruikt. Dit verkleint de dode ruimte t.o.v. het masker en kan, als de tube is uitgevoerd met een cuff, een goede afsluiting geven voor de lucht die onder druk de luchtweg wordt ingebracht.
Er spreekt maar ťťn ding tegen het beademen: "het is niet fysiologisch". Dit is slechts een dooddoener, een snee in je buik of been of waar dan ook is ook niet fysiologisch. Bovendien zijn moderne beademingsapparaten zo in te stellen, dat de fysiologische ademhaling zeer goed wordt benaderd. Er zijn wel fysiologische verschillen tussen beademen en spontaan ademen. Het grootste verschil zit in het gebruik van de bovenste ademwegen.
Voor goed beademen met een ventilator, is een tube noodzakelijk. Het gebruik van een tube betekent dat de bevochtiging en verwarming van de ademgassen door de bovenste luchtwegen wordt overgeslagen. Het beademen met koude, droge gassen zorgt voor afkoeling en uitdroging van de patiŽnt. Dit is waarschijnlijk de meest negatieve invloed op de fysiologie van de patiŽnt.

Tabel 10: Het verschil tussen spontaan ademen en beademen.
Spontane ademhaling: Beademing:
Bij spontaan ademen wordt er door een lagere druk een gasmengsel in de longen gezogen. Dit vraagt om spierarbeid van de spontaan ademende persoon.
Deze lagere druk veroorzaakt tevens opening van de ductus alveolaris en ontplooiing van de alveoli.
Atelectasevorming wordt tegengegaan
Bij beademen wordt er onder druk een gasmengsel in de longen geperst. De arbeid hiervoor wordt niet door de beademde persoon geleverd.
Het ontbreken van de lagere druk zorgt ervoor dat de ductus alveolaris niet wordt geopend en de alveoli niet worden ontplooid.
Er vormen zich (micro-) atelectasen.
Bij spontaan ademen ontstaat in de inademingfase door de lagere druk in de longen een drukverschil tussen het gasmengsel in de alveoli en het bloed in het longvaatbed. Het gaat hier om een verschil in druk tussen de gassen in het bloed en in de alveoli, waarbij de druk van de gassen in het bloed hoger is dan die in de alveoli. Gassen (met name CO2) die uit het bloed naar de alveoli diffunderen doen dit dus tijdens de inademing.
Spontaan ademen verbetert het diffunderen van gassen uit het bloed.
Bij beademen is er een hogere druk in de longen en het drukverschil tussen het gasmengsel in de alveoli en de gassen in het bloed is kleiner of zelfs omgekeerd. De druk van de gassen in het bloed kan zelfs lager zijn dan de druk in de alveoli. Gassen (met name O2) die van de alveoli naar het bloed diffunderen, doen dat dus tijdens de inspiratoire fase.

Beademen verbetert het diffunderen van gassen naar het bloed toe.
Bij spontaan ademen wordt er door de lagere druk in de inademingfase bloed in het vaatbed van de thorax "gezogen".

Er ontstaat eveneens pleura effusie die het crepiteren (knisperend wrijven) van de pleura tegengaat. Tevens wordt er surfactant de alveoli ďingezogenĒ.
Bij beademen is er geen sprake van een lagere druk maar van een hogere druk. Het bloed wordt niet in de thorax gezogen maar er juist "uitgeperst" of op zijn minst wordt het toestromen van bloed gehinderd. Pleura effusie wordt tegengewerkt en op de lange duur ontstaan er stuggere longmembranen.
Er wordt geen surfactant in de alveoli ďgezogenĒ en er vormen zich (micro-) atelectasen.
Bij spontaan ademen ontstaat er bij de uitademing een lichte drukverhoging in de longen waardoor het gasmengsel uitgedreven wordt. Hiervoor ontspannen de ademhalingsspieren zich. Uitademen vraagt in normale gevallen dan ook geen arbeid. Bij beademen is de drukverhoging al aanwezig. De ademhalingsspieren zijn al ontspannen en het gasmengsel wordt uitgedreven. Ook in dit geval vraagt uitademen geen arbeid.
Bij uitademen is er geen verschil in spontaan ademen en beademen, tenzij er speciale instellingen zoals PEEP worden gebruikt. De uitademing mag in geen geval worden geassisteerd door een drukverlaging van buitenaf! Dit doet de alveoli samenvallen tot atelectasen of het vernauwd de ductus alveolus zodat airtrapping of intrinsic PEEP ontstaat.

Gebruik bij beademen van een patiŽnt altijd een kunstneus/bacteriefilter of een bevochtiger/verwarmer.
Wanneer een patiŽnt wordt beademd is bevochtiging noodzakelijk. Dit kan door middel van passief bevochtigen met een kunstneus. De uitademing bevat waterdamp en deze slaat neer op het materiaal van de kunstneus. Deze verwarmde uitgeademde waterdamp wordt bij de inademing weer mee naar binnen geblazen.
De teruggave van warmte en vocht van actieve bevochtiging is vastgesteld op 80%, volgens de ISO-norm 8185. Hogere percentages worden, zeker bij grotere ademvolumina, niet gehaald. De aangegeven normering ligt dan ook op het maximum haalbare en niet op wat het beste is voor de patiŽnt, dat is alleen haalbaar door de toevoer van droog en koud vers gas te verminderen.

Tabel 11: Criteria voor kunstneuzen.
Vochtopbrengst 21-24mg H2O/l lucht
Compliance < 2ml/cm H2O
Dode Ruimte Volume < 0,55 ml/kg lichaamsgewicht
Weerstand < 3cm H2O bij 50l/m
Drukbestendigheid > 100cm H2O druk
Gasdichtheid < 30 ml/min bij 30cm H2O druk
ISO connector 22 en 15mm, vrouwtje/mannetje
Gewicht Zo gering mogelijk
Materiaal Niet toxisch, geen losse deeltjes
Materiaal huis Doorzichtig
Productinfo Moet geleverd kunnen worden.

De versgasstroom heeft een grote invloed op het bronchiaal milieu. Een hoge versgas stroom zorgt ervoor dat de lucht die de patiŽnt inademt droog is (tenzij er een kunstneus of verwarmer/bevochtiger worden toegepast). Naarmate de versgas stroom lager wordt neemt het vochtgehalte toe. Hetzelfde geldt voor de temperatuur. Bij low-flow en gesloten systemen is geen bevochtiging of verwarming meer nodig als het systeem maar niet teveel warmte afstaat. Bij een closed-circuit zoals de Physioflexģ ventilator bijvoorbeeld, worden al na tien minuten (fysiologische) waarden van 100% relatieve vochtigheid en een temperatuur van 35oC bereikt.
Niet alleen de patiŽnt, maar ook het externe milieu is gediend bij een lage versgasstroom. Alle dampanesthetica dragen bij aan het gat in de ozonlaag. Deze gassen absorberen infrarode straling en dragen zo bij aan het ďbroeikaseffectĒ. Het is beter als hiervan zo min mogelijk vrijkomt in de atmosfeer.

 Doelstellingen

De student kent de longmechanica die van toepassing is op spontaan ademhalen en op het beademen met een ventilator.
De student kan de waarden voor de flow, de frequentie en de druk en het tidal volume benoemen aan de hand van het lichaamsgewicht.
De student kan de aandachtspunten weergegeven voor wat betreft het handhaven van de veilige gasconcentraties alsmede de meest optimale klimatisering van het gasmengsel voor de patiŽnt.

terug naar het begin van dit hoofdstuk
terug naar de inhoudsopgave

 2 Techniek

Bladwijzers:
2.1 Gastoedieningsystemen
2.1.1 Indeling naar versgasstroom
2.1.2 Indeling naar fysieke uitvoering, half open systemen
2.1.2.1 Resuscitatie beademingsballon, 2.1.2.2 Jackson-Rees systeem, 2.1.2.3 Bain-systeem
2.1.3 Indeling naar fysieke uitvoering, half gesloten en gesloten systemen
2.1.3.1 Waters-systeem, 2.1.3.2 Cirkelsysteem, 2.1.3.3 C.C.A. (closed circuit anaesthesia) systeem (voor kwantitatieve anesthesie), 2.1.3.4 Cirkelsysteem met volume reflector
2.1.4 Het berekenen van gasstromen voor half gesloten gastoedieningsystemen
2.1.5 Sodalime
2.1.6 Dampanesthetica en sodalime
2.1.7 PatiŽntenslangen
2.1.8 Systeemvolume, pendelvolume, compressible volume en systeem compliance
2.1.8.1 Systeemvolume, 2.1.8.2 Systeemcompliance, 2.1.8.3 Compressible volume, 2.1.8.4 Pendelvolume
2.2 Rotameter kranen en O2 bypass, 2.3 Verdampers, 2.4 Narcosegas afzuiging
2.5 Mechanische beademing met IPPV (Intermittend Positive Pressure Ventilation)
2.5.1 Volumesturing, 2.5.2 Tijdsturing, 2.5.3 Flow-sturing, 2.5.4 Druksturing,
2.5.5 Volume Controlled Pressure Regulated modus (druksturing met ďvolumegarantieĒ), 2.5.6 Gascircuit, 2.5.7 Koppeling
2.6 Spirometrie
2.6.1 Turbine spirometrie, 2.6.2 Drukdifferentiaal spirometrie, 2.6.3 Hittedraad spirometrie, 2.6.4 Spirometrie met behulp van een klokspirometer
2.7 Gasanalyse
2.8 Infrarood analysers (voor CO2 en alle andere broeikas effect gassen)
2.8.1 Chopper analysers, 2.8.2 Single beam analysers voor infrarood absorptie meting
2.9 O2 analysers
2.9.1 Elektrolytische analysers
2.9.2 Paramagnetische analysers
2.9.2.1 Wig analyser, 2.9.2.2 Dumbbell (halter) analyser (Servomex principe)
2.10 All gases analysers
2.10.1 Massaspectrometer, 2.10.2 Raman scattering analyser
2.11 Meten van dampanesthetica
2.12 O2 meten
2.12.1 Normaalwaarden, 2.12.2 Alarmgrenzen
Doelstellingen

 2.1 Gastoedieningsystemen

Voor de tweede wereldoorlog stond de anesthesiologie nog in de kinderschoenen. De methoden om anesthesie te geven waren dan ook primitief. Om een patiŽnt narcose te geven moest deze tot op bepaalde hoogte worden vergiftigd zodat hij bewusteloos raakte. Er zijn zelfs beschrijvingen uit de achttiende eeuw waar men iemand net zolang de keel dichtdrukte tot de persoon flauwviel en dan voerde men snel de ingreep uit.
Met de ontdekking van de bewustzijnsverminderende en pijnstillende werking van etherdamp, kwam ook het probleem van de toediening naar voren. De eerste manier van toedienen van etherdamp gebeurde met een "Schimmelbusch-masker". Dit was een draadframe waarover gazen werden vastgemaakt.
Dit masker werd, nadat de ogen van de patiŽnt waren afgedekt, over het gezicht van de patiŽnt gehouden. Daarna druppelde men ether op het gaas. De patiŽnt ademde de damp in en viel zo langzaam in "slaap".
Guedel beschreef de stadia van het "in slaap vallen" van de patiŽnt. Het opvallende was het tweede stadium, waarbij de patiŽnt bewoog en spartelde, zonder dat deze er zich later ook maar iets van kon herinneren.
Het druppelen op het masker ging door totdat de patiŽnt in het stadium verkeerde waarin de chirurg zijn ingreep kon verrichten. Soms echter "schoot men wat uit" met de ether en dan kwam de patiŽnt in een stadium waarin hij ophield met ademen. Op een Schimmelbusch-masker zit echter geen beademingsballon. Er werd gezocht naar een manier om de patiŽnt te kunnen beademen en tegelijkertijd etherdamp toe te dienen.

 2.1.1 Indeling naar versgasstroom

In dit deel volgt een uiteenzetting voor de bepaling van de gasconcentraties en de versgas stroom naar gastoedieningsystemen. Het soort gascircuit is vrij eenvoudig te bepalen alleen al op basis van de benodigde versgasstroom.
Open en halfopen systemen vragen een versgasstroom die groter of even groot is als het minuutvolume.
Halfgesloten systemen hebben een versgasstroom die lager is dan het minuutvolume. Zij kenmerken zich verder door de aanwezigheid van een CO2 absorber.
Low-flow en minimal-flow systemen hebben een versgasstroom die zoveel hoger ligt dan de opname van gassen door de patiŽnt dat veilige concentraties tijdens het gebruik gegarandeerd zijn. Zij zijn niet wezenlijk anders dan halfgesloten systemen.
Gesloten systemen hebben een versgasstroom gelijk aan de opname door de patiŽnt van die gassen waaruit de versgasstroom wordt samengesteld. Een gesloten circuit kan is dan ook alleen bruikbaar als dit voorzien is van een gasanalyser die de concentraties van de gassen meet en op basis daarvan de toevoer regelt.

Tabel 12: Een aantal getallen ter illustratie.
Open systeem geen terug ademen van uitgeademd gas Versgas stroom = 40 liter/min
(gelijk aan de inspiratoire stroom)
Halfopen enig terug ademen van uitgeademd gas Versgas stroom = 10 liter/min
(gelijk of iets hoger dan het minuutvolume)
Halfgesloten enig terug ademen van uitgeademd gas via een CO2 absorber Versgas stroom = 3 liter/min
(FiO2 wordt niet beÔnvloed door FGF)
Low-flow/minimal-flow zeer veel terug ademen van uitgeademd gas via een CO2 absorber Versgas stroom = <1,5 liter/min
FiO2 wordt beÔnvloed door FGF
Gesloten totaal terug ademen van uitgeademd gas via een CO2 absorber Versgas stroom = opname door de patiŽnt
FiO2 via elektronisch regelsysteem.

Met de introductie van het gesloten systeem is een geheel nieuwe indeling ontstaan. Open, halfopen en low-flow systemen gaan uit van een vast ingestelde stroom, zij hebben een flow afhankelijke concentratie. Bij halfopen, halfgesloten en low-flow ventilatoren vinden we dan ook zonder uitzondering stroommeters of een gasmixer waaruit een in te stellen gasstroom loopt.
Bij gesloten systemen wordt uitgegaan van een vast ingestelde concentratie. Hier is er dus sprake van een concentratieafhankelijke stroom. Het verschil in opname van gassen door de individuele patiŽnt, maakt het onmogelijk om met behulp van een stroommeter de door de patiŽnt opgenomen gassen voor wat betreft volume en concentratie in te stellen. Een gasanalyser kan de concentraties meten en een signaal geven om de gastoevoer zo te regelen dat de gewenste concentraties binnen nauwe grenzen blijven. Dit heeft als consequentie dat een veiligheidsmarge voor de zuurstofconcentratie bij een gesloten systeem met concentratiesturing niet meer nodig is.
Met een low-flow systeem kan enige tijd gesloten worden gewerkt maar het moment dat ongewenste concentraties bereikt worden komt onherroepelijk. In dat geval moet de stroom weer worden aangepast en dit leidt weer tot het afblazen van gas en daarmee tot het werken met een halfgesloten systeem. Voor de bedienaar van een dergelijk toestel houdt dit in dat hij of zij de gasconcentraties continu moeten monitoren en met de hand moeten bijstellen. Bij een concentratie gestuurd systeem is dit niet nodig.
Gassen uit gastanks of cilinders zijn ijskoud en gortdroog (ďice cold and bone dryĒ volgens Ralph Waters). Hoe lager de versgasstroom des te hoger de bevochtiging en verwarming door hergebruik van de uitgeademde gassen. Dit is beter voor het trachea epitheel van de patiŽnt en de temperatuur van de patiŽnt. Dampanesthetica behoren tot de Cfk's, gassen die de ozonlaag afbreken. Hoe lager de versgasstroom des te lager de uitstoot van dampanesthetica. Dit komt ook het milieu ten goede.

 2.1.2 Indeling naar fysieke uitvoering, half open systemen

 2.1.2.1 Resuscitatie beademingsballon

Figuur 13: Resuscitatieballon.
Resuscitatieballon

Dit beademingsysteem is een non-rebreathing, half open systeem. De ballon is zelfaanzuigend, dat wil zeggen de ballon zet -na te zijn samengeknepen- weer uit en zuigt dan buitenlucht aan. Er kan ook gas (zuurstof) worden toegevoerd. Veelal wordt hiervoor dan een extra reservoirballon gebruikt. Het ventiel bij de patiŽnt bevat een eenrichtingsklep. Het verse gas wordt aangezogen uit de buitenlucht of uit een reservoirballon. Gelijktijdig zorgt een tweede klep ervoor dat er geen buitenlucht kan terug stromen in de beademingsballon. Bij uitademing sluit het ventiel tussen klep en ballon, en de ballon vult zich weer met vers gas voor de volgende ademcyclus. Het andere ventiel wordt geopend zodat het gas definitief uit het circuit wordt afgevoerd. Soms wordt tussen het ventiel en de ballon een afblaasklep opgenomen. Deze dient ter beveiliging wanneer een te hoge beademingsdruk wordt gegeven door te hard in de ballon te knijpen. Verder zijn er uitvoeringen met een instelbare PEEP-klep.

 2.1.2.2 Jackson-Rees systeem

Figuur 14: Jackson-Rees.
Jackson-Rees
Versgas stroom Jackson-Rees: 15.000 ml/min.
Figuur 15: Mapleson-B.
Mapleson-B
Versgas stroom Mapleson-B: 25.000 ml/min.

Het verminderen van de verspilling van ademgas en de meegevoerde damp werd goed mogelijk door de toepassing van het Jackson-Rees systeem.
Wanneer er bij dit systeem twee maal het minuutvolume (ca. 14 liter per minuut) aan draaggas wordt toegevoerd, is er bijna geen sprake van het terugademen van het eerder uitgeademde gas door de patiŽnt (rebreathing). Dit komt mede door de afblaasopening van het systeem aan het uiteinde van de ballon. Als er minder draaggas wordt toegevoerd, neemt wel de mate van rebreathing toe.
Door de toepassing van een bufferballon kan er ook worden beademd. De ademweerstand wordt in grote mate bepaald door de grootte van de opening in de buffer/beademing ballon.
Het Jackson-Rees-systeem wordt vaak toegepast bij narcose van kinderen.
Mapleson maakte een dergelijk systeem maar dan met een ontlastklep dicht bij het masker. Hij noemde dit het Mapleson-B systeem. Door de opname van de ontlastklep dicht bij de patiŽntaansluiting heeft dit systeem veel meer rebreathing en moet de versgasstroom veel hoger zijn, tot drie maal het minuutvolume (ca. 20 liter per minuut).
 
 
 

 2.1.2.3 Bain-systeem

Figuur 16: Bain.
Bain
Versgas stroom Bain: 10.000 ml/min.
Figuur 17: Mapleson-D.
Mapleson-D
Versgas stroom Mapleson-D: 15.000 ml/min.

De eenvoud van het Magill-systeem was natuurlijk erg aantrekkelijk. Alleen van de rebreathing wilde men wel af en het liefst zonder dat dit meer draaggas ging kosten.
Bain ontwikkelde hiervoor een systeem. Het ging in WO II mee naar de invasie van NormandiŽ.
Bij acht liter per minuut (ťťn maal het minuutvolume) is er sprake van enige rebreathing. Dit gunstige cijfer wordt veroorzaakt doordat het verse gas vlak bij de patiŽnt vrij komt. Het in de adempauze vrijkomende draaggas drijft het uitgeademde gas naar de beademingsballon en de zich daarbij bevindende ontlastklep.
Voor de ademhalingsweerstand geldt hetzelfde als voor het Magill-systeem.
Maar als de binnenslang per ongeluk losschiet, dan levert het systeem nog meer rebreathing op dan het Magill-systeem.
Let hierop als ooit een dergelijk systeem wordt gebruikt!
Mapleson gebruikte bij zijn systeem niet de "coaxiale" slang (slang in een slang) maar liet de vers gastoevoer direct bij het masker plaatsvinden. Kennelijk vond hij de "oncontroleerbare" binnenslang niet veilig. Hij geeft op dat de vers gasstroom 1,5 tot 2 maal het minuutvolume moet zijn om geen rebreathing te hebben.
 
 

 2.1.3 Indeling naar fysieke uitvoering, half gesloten en gesloten systemen

 2.1.3.1 Waters-systeem

Figuur 18: Waters.
Waters
Versgas stroom Waters: 500 ml/min.
Figuur 19: Mapleson-C.
Mapleson-C
Versgas stroom Mapleson-C: 20.000 ml/min.

Ralf Waters was fysioloog en gebruikte meestal honden voor zijn onderzoeken naar pulmonaire opname van gassen en zuurstofverbruik. Rond 1920 waren zuivere gassen heel erg duur en om te besparen wilde hij de ongebruikte en uitgeademde gassen hergebruiken. Hij heeft gezocht naar een systeem waarbij geen rebreathing optrad en waarbij er niet meer gas aan het proefdier werd toegevoerd dan het gas dat werd opgenomen. Waters construeerde een systeem dat koolzuurgas uit het draaggas absorbeert. Dit gebeurt in de "sodalime canister" of ook wel "sodalime absorber" genoemd. Het uitgeademde gas van de patiŽnt gaat naar de bufferballon via de absorber en als het weer terugkomt, moet het weer door de absorber heen. Het koolzuurgas wordt in de absorber gebonden aan de sodalime. Alle andere gassen komen verder onveranderd ter beschikking van de patiŽnt.
Alles wat er aan gas moet worden bijgegeven nadat de rest van de draaggassen in het bloed en het ademgas in evenwicht zijn, is de verbruikte zuurstof. Minder dan een halve liter per minuut kan voldoende zijn, als... er verder niets lekt. Eigenlijk zou er geen hogere versgasstroom hoeven te zijn dan de opname van de gassen door de patiŽnt. Als dit wordt bereikt, is er sprake van een gesloten systeem. Omdat men zonder gasanalyser niet kan bepalen of er wel genoeg zuurstof in de ballon zit, gebruikt men meestal een versgasstroom die zonder meting voldoende zuurstof garandeert. Zo wordt het een halfgesloten systeem.
Waters heeft zich niet erg bekommerd om de ademweerstand. Er is ademweerstand in de uitademingfase (de ontlastklep en de absorber) en in de inademingfase(door de absorber).
Vaak wordt er op een operatiekamer voor het inleiden van patiŽnten een soort Waters-systeem gebruikt, maar dan zonder absorber. Dit systeem heeft veel meer rebreathing en iets minder ademweerstand. Het is het Mapleson-C systeem. Dit systeem hoort niet thuis bij de halfgesloten of gesloten systemen maar bij de halfopen systemen.

 2.1.3.2 Cirkelsysteem

Figuur 20: Cirkelsysteem.
Cirkelsysteem
Vers gasstroom Cirkelsysteem: 500 ml/min.

Het cirkelsysteem geeft ook geen rebreathing (als de absorber maar goed werkt). Het is een systeem waarin het draaggas in een cirkel rondloopt. Daaraan ontleent het systeem de naam. Twee kleppen zorgen daarvoor. Maar deze zorgen ook voor ademweerstand in in- en uitademingfase. Tel daarbij de weerstand van de absorbers en van de ontlastklep en het wordt duidelijk dat dit wel iets van de patiŽnt vraagt.
Het cirkelsysteem heeft zijn verdiensten echter op een ander gebied. Er is er slechts een geringe hoeveelheid draaggas nodig. Daar komt bij dat het heel goed mogelijk is om een minuutvolume meter aan te sluiten.
 
Door de geringe hoeveelheid draaggas is er ook maar een geringe hoeveelheid damp nodig die daaraan hoeft te worden toegevoegd. Die dampen zijn duur en slecht voor het milieu (Desfluraan en Sevofluraan) en daardoor wint de modernere versie van dit systeem, het "low flow"-anesthesiesysteem, snel terrein. Dit systeem is niet wezenlijk anders, maar is beter lekvrij te houden.
 
 
 

 2.1.3.3 C.C.A. (closed circuit anaesthesia) systeem (voor kwantitatieve anesthesie)

Figuur 21: C.C.A. systeem.
C.C.A. systeem

In dit systeem wordt de ademarbeid die door de patiŽnt zou moeten worden verricht, overgenomen door een "blower" (een luchtpomp). Het systeem heeft geen kleppen en de blower zorgt ervoor dat het gas door de absorber circuleert.
Aan de hand van gasmeting wordt de verbruikte hoeveelheid zuurstof toegevoegd. Een computer regelt dit. Het toestel heeft dan ook geen kranen. Een checklist kan hier niet op worden toegepast, maar daar staat tegenover dat de computer dit helemaal zelf kan doen.
Er is totaal geen rebreathing en doordat de patiŽnt zijn eigen warmte en vocht in het systeem uitademt is er ook geen kunstneus nodig.
De versgas stroom is niet groter dan de lek van het systeem plus het volume van de gassen die worden opgenomen door de patiŽnt. Het vraagt toewijding om het systeem goed lekvrij te houden want een lek is meteen van grote invloed op de versgas stroom. Bij een zuurstof/lucht mengsel is de versgas stroom beperkt tot 200ml O2 omdat er geen stikstof door de patiŽnt wordt opgenomen.

 2.1.3.4 Cirkelsysteem met volume reflector

Figuur 22: Cirkelsysteem met volume reflector.
22: Cirkelsysteem met volume reflector.

Getinge/Maquet komt met een heel nieuw systeem met de naam Flow i. Het is ten dele gebaseerd op het cirkelsysteem en heeft de kenmerkende ťťn richting kleppen en een sodalime absorber van dit systeem.
De gasvoorraad om te insuffleren is heel bijzonder, het wordt de Ďvolume reflectorí genoemd. Technisch is dit systeem verwant aan de oude Ďbufferslangí zoals gebruikt in het Jackson-Rees systeem of het Bain systeem (Mapleson B en D). De volume reflector heeft het meeste weg van een dubbel gevouwen, gekrulde slang, waarin de gasvoorraad heen en weer pendelt van en naar het cirkelsysteem. De wand van de volume reflector is glad en het labyrint is zo aerodynamisch ontworpen dat, op een klein mengebiedje na, het patiŽntengas zich niet mengt met het aandrijfgas. Het inademing- en uitademinggas wordt door zuivere zuurstof uit de volume reflector geduwd en stroomt daar weer in terug als de druk van het aandrijfgas wordt afgehaald en dit in de gasevacuatie wegloopt. Door zuurstof als aandrijfgas te gebruiken zal bij lekkage van patiŽntengas en de opvulling ervan door het aandrijfgas, de FiO2 omhoog gaan, het geen meestal geen bezwaar is. De aandrijving heeft door de open verbinding met het aandrijfgas de kenmerken van een Ďharde koppelingí.
Door de open verbinding met het aandrijfgas en de gas evacuatie is er geen sprake van een gesloten systeem, maar meer van een open systeem met een Ďtechnisch gebruikt pendelvolumeí. Het systeem gedraagt zich echter als een gewoon cirkelsysteem en heeft als minimale versgas flow 0,3 l/min, hetgeen dit systeem classificeert als een minimal-low flow systeem.

 Het berekenen van gasstromen voor half gesloten gastoedieningsystemen

Een veilig systeem dient in elk geval even veel zuurstof toe als de patiŽnt verbruikt. Dit is de basisvoorwaarde.
Gaan we uit van een patiŽnt van 70kg, dan bedraagt de berekende zuurstof opname bij voldoende stressdemping 150ml/min. Deze 150ml/min wordt geheel opgenomen en heeft daardoor geen aandeel in het in stand houden van de zuurstofconcentratie in het gasmengsel. Bedenk dat deze hoeveelheid zuurstof alleen wordt opgenomen bij een concentratie van 20%. Er moet bij een mengsel van zuurstof en andere gassen altijd een hogere gasstroom zijn dan deze 150ml/min. Is er in een gastoedieningsysteem een mengsel van 20% (of meer) aan zuurstof aanwezig, dan kan worden volstaan met een toevoer van 150ml/min.
Voorwaarden voor deze lage versgas stroom zijn, dat het systeem absoluut lekvrij is, dat de gassen die de patiŽnt aan het systeem toevoegt worden geabsorbeerd (CO2) en dat de patiŽnt de andere gassen uit het mengsel niet absorbeert. Wordt er niet aan al deze voorwaarden voldaan, dan kan deze lage versgas stroom niet worden toegepast. Dit is niet praktisch uitvoerbaar, maar het levert wel een aanknopingspunt op voor het opstellen van een berekening, namelijk:
De versgas stroom is gelijk aan of groter dan de zuurstofopname. (in dit geval 150ml/min.)
Wordt er een systeem zonder CO2 absorber gebruikt (open of half open systeem), dan zal de patiŽnt gassen aan het mengsel toevoegen en moet de vers gasstroom gelijk zijn aan het ademvolume omdat de patiŽnt met elke ademteug ďnieuwĒ gas krijgt toegevoerd.
De vers gasstroom is 0,1 x het lichaamsgewicht in g (bij 70kg is dat 7000 ml/min.) plus de lekkage via de koppelingen en de slangen. De samenstelling van de versgasstroom is proportioneel met de gewenste gasconcentraties. Het is niet belangrijk hoeveel gas er uit het ingeademde mengsel wordt opgenomen of toegevoegd omdat dit gas na uitademing via de narcosegas afzuiging verdwijnt.
Het gasmengsel kan dan bestaan uit 25% x 7000 = 1750ml/min. O2 en 5250ml/min lucht. Bij een dergelijke grote vers gasstroom speelt een lekkage geen grote rol tenzij er een disconnectie of extubatie plaatsvindt. De concentratie van de gassen in dit mengsel kan snel worden gewijzigd omdat deze overeenkomt met de verhouding van de toegevoerde gassen. Op een operatiekamer worden dergelijke systemen niet meer gebruikt vanwege de hoge kosten voor anesthesie gassen.
Wordt er gebruik gemaakt van een systeem dat gassen uit de patiŽnt hergebruikt (rebreathing bij half gesloten systemen) dan moet er een absorber voor koolzuurgas in het systeem zijn opgenomen. In dit geval wordt uitgegaan van een vers gasstroom die lager is dan (0,1 x lichaamsgewicht in g). Omdat half gesloten systemen in het verleden nogal wat lekken vertoonden, werd er meestal gekozen voor een vers gasstroom van 3000ml/min.
Dit was voldoende om de opname van gas door de patiŽnt uit het systeem te compenseren en concentratie veranderingen van het gasmengsel in een betrekkelijk korte tijd te realiseren. Eventuele lekkages van gas worden op deze manier ook gecompenseerd. Een ingebouwd nadeel van dit systeem is dat men gewoonlijk kiest voor een hoge zuurstofconcentratie om ďmaar niet te weinig te gevenĒ. Dit komt voort uit de tijd dat men nog niet de beschikking had over goede gasanalysers. Wil men een goede samenstelling van de versgasstroom berekenen dan gebruikt men:
3000ml/min. - zuurstofopname patiŽnt = 2800ml/min. te verdelen in 25% zuurstof en 75% lucht.
Dit is 200ml/min. + 700ml/min. = 900ml/min. O2 en 2100ml/min lucht. Door het zuurstofaandeel in de lucht zal de zuurstofconcentratie langzaam stijgen.
Een vers gasstroom van 2000ml/min. stelt men als volgt samen:
2000ml/min - zuurstofopname patiŽnt = 1800ml/min. te verdelen in 25% zuurstof en 75% lucht.
Dit is 200ml/min. + 450ml/min. = 650ml/min. O2 en 1350ml/min lucht.
Een vers gasstroom van 1000ml/min. stelt men als volgt samen:
1000 ml/min - zuurstofopname patiŽnt = 800ml/min. te verdelen in 25% zuurstof en 75% lucht.
Dit is 200ml/min. + 200ml/min. = 400ml/min. O2 en 600ml/min lucht.
Weet men zich verzekerd van een zeer goed lekvrij systeem dan kan men terug naar een vers gasstroom van 800ml/min. Een vers gasstroom van 800ml/min. stelt men als volgt samen:
800ml/min - zuurstofopname patiŽnt = 600ml/min. te verdelen in 25% zuurstof en 75% lucht.
Dit is 200ml/min. + 150ml/min. = 350ml/min. O2 en 450ml/min lucht.
Merk op dat in de laatste berekening de zuurstofopname van de patiŽnt bijna 50% van de zuurstofstroom uitmaakt. Er wordt een zeer goede bevochtiging en verwarming van het gasmengsel bereikt bij deze lage vers gasstroom, maar bij kortdurende ingrepen weegt het niet op tegen de 20 minuten met een hoge versgasstroom, nodig om verzadiging van het weefsel van de patiŽnt met dampanestheticum te bereiken.
Nota bene: bij de berekening wordt er vanuit gegaan dat het samplegas van de analyser wordt teruggevoerd in het ademcircuit. Gebeurt dit niet, dan moet met een ďlekĒ van 250ml/min rekening worden gehouden. Dit speelt een aanmerkelijke rol indien de vers gasstroom minder dan 1000ml/min bedraagt.

 2.1.5 Sodalime

In een waterige omgeving wordt kooldioxide (koolzuurgas) omgezet tot koolzuur volgens de volgende reactievergelijking:

CO2 + H2O = H2CO3

De waterige omgeving ontstaat doordat de patiŽnt altijd waterdamp uitademt, zelfs als er een kunstneus wordt gebruikt.
Sodalime bestaat uit een mengsel van Natriumhydroxide (soda) en Calciumhydroxide (lime of kalk). Deze twee hydroxiden binden het koolzuur. De reactievergelijkingen zijn:

H2CO3 + 2NaOH = Na2CO3 + 2H2O
(koolzuur en Natriumhydroxide vormen Natriumbicarbonaat en water)

H2CO3 + Ca(OH)2 = CaCO3 + H2O
(koolzuur en Calciumhydroxide vormen Calciumcarbonaat en water)

Figuur 23: Sodalime absorber.
Sodalime absorber
Onderin is de verkleuring van de sodalime te zien.

Het koolzuur reageert met de hydroxiden en vormt carbonaten (zoutachtige stoffen) en water. Dit water wordt weer gebruikt om het koolzuurgas om te zetten tot koolzuur zoals in de eerste reactievergelijking. De sodalime wordt steeds natter en er komt minder gas uit de absorber dan dat er in gaat.
De sodalime wordt door de chemische reactie warm (exotherme reactie). Door de toename van water en de stijging van de temperatuur zorgt de sodalime ervoor dat het klimaat in het ademsysteem in gunstige zin veranderd. Het neemt hiermee de functie van de neus van de patiŽnt over, maar dit werkt alleen goed indien er een zeer lage vers gasstroom (< 1000 ml/min.) wordt gebruikt. Een ademsysteem wordt tijdens het gebruik dus altijd natter en hoort veel condens te bevatten. Is dit niet het geval dan droogt de patiŽnt uit via de luchtwegen.
De verhouding van Natriumhydroxide en Calciumhydroxide zijn niet altijd hetzelfde geweest. Tot de toepassing van lage vers gasstromen gebruikte men een mengsel van 50% Calciumhydroxide en 50% Natriumhydroxide. Uit de reactievergelijking blijkt dat Natriumhydroxide bij de binding met evenveel koolzuur meer water produceert dan het Calciumhydroxide. Heeft men veel last van water in het ademsysteem, dan kan het nuttig zijn de samenstelling van het sodalime eens te bestuderen en eventueel over te schakelen naar een sodalime soort waarvan de samenstelling voor een groter deel uit calciumhydroxide bestaat dan wel geheel uit calciumhydroxide bestaat.
Sommige fabrikanten van anesthesietoestellen zijn overgegaan tot het opwarmen van het ademsysteem om zo de condensatie (en het kleven van de ťťn richtingventielen) tegen te gaan. De temperatuur is in de sodalime het hoogst bij het stilstaan van het gas in de absorber. Als het systeem daarnaast ook nog wordt opgewarmd, wordt de totale gastemperatuur nog hoger. Dit brengt een ander nadeel met zich mee en dat is de toename van de vorming van giftige gassen in het circuit, zie hiervoor de volgende paragraaf.
Een bezwaar van Calciumhydroxide in de sodalime, is het feit dat er door de vorming van water in combinatie met het stilstaan van het gasmengsel tijdens de uitademing, er kanaaltjes in de sodalime ontstaan, waarvan de wanden zijn bedekt met "uitgewerkte" Calciumcarbonaat. Dit wordt "channeling" genoemd. Deze kanaalvorming ontstaat doordat Natriumbicarbonaat oplosbaar is in water, maar Calciumcarbonaat is dat niet. Het Calciumcarbonaat vormt een waterdicht laagje over de korrels en het vloeibare koolzuur kan de hydroxiden niet meer bereiken. De absorber werkt dan niet meer. Een tikje tegen de absorber verstoort de kanaaltjes en laat de absorber weer goed werken. Dit tikje kan echter ook sodalime stof in het systeem brengen!
Kanaalvorming treedt sterker op bij gebroken sodalime dan bij de verpoeierde en later weer tot pellets geperste sodalime. De laatste vorm is goed te herkennen aan de halfronde bolletjes.
Bij de Physioflexģ ontstaat door de continue doorstroming van de absorber geen channeling vanwege turbulentie rond de sodalime korreltjes. Daarnaast is er ook geen plaatselijke temperatuurverhoging in de absorber en de vorming van giftige gassen is daardoor minder.
Sodalime is vaak voorzien van een indicator. Dit is een stof die het sodalime laat verkleuren als de hydroxiden zijn omgevormd tot carbonaten. Afhankelijk van de soort indicator verkleurt de sodalime van wit naar blauw of van wit naar violet (bij een methyl violet indicator). De patiŽnt verkleurt dan van roze naar rood, krijgt extra systolen en gaat zweten!
FenolftaleÔne is een kleurstof die drie keer van kleur verandert in het traject van pH0 tot pH12. Bij een pH van 0 (extreem zuur) is de kleurstof oranjerood, bij een pH van iets meer dan 0 tot een pH van 8,2 is de kleurstof helder en van een pH van 8,2 tot 12 heeft het een violet-blauwe kleur. Deze kleuring is niet helemaal stabiel, na verloop van tijd wordt de fenolftaleÔne weer helder. Boven een pH van 12 is de kleur weer helder.
Sodalime heeft een pH hoger dan 12. Als sodalime koolzuur of H2CO3 bindt, wordt de stof zuurder en daalt de pH waarde naar onder de pH van 12. Bij de toevoeging van fenolftaleÔne aan sodalime is deze in eerste instantie helder door de hoge pH waarde van sodalime (pH>12) en is de kleur van sodalime wit als kalk. Bij het binden van een zuur gaat de pH waarde omlaag en als de waarde onder de 12 komt verkleurt de in de sodalime aanwezige fenolftaleÔne naar de violet-blauwe kleur. Omdat de verkleuring niet blijvend is, verschiet de kleur en wordt de sodalime weer wit. Dit wil niet zeggen dat de sodalime nog steeds H2CO3 bindt, het verkleurt alleen niet.
Sodalime wordt bij langdurig gebruik nat. Het lijkt logisch de absorberpot van het toestel af te halen en te drogen. Bedenk daarbij dat sodalime juist nat moet zijn om goed te kunnen werken, het drogen van de sodalime is contraproductief. Als het nodig is de sodalime absorber van het toestel af te halen om het toestel te laten drogen, dan moet de absorber met een deksel worden afgesloten zodat de inhoud nat blijft. Denk erom dat in "droge" sodalime de reactie CO2 + H2O = H2CO3 gedeeltelijk verder verloopt als: 2H2CO3 = 2H2O + 2CO waarbij het water wordt opgenomen door het sterk hydrofiele sodalime. Wat overblijft, is het CO ofwel koolmonoxide. Dit gas heeft een 10 keer grotere affiniteit tot de erytrocyt dan zuurstof en hoge concentraties kunnen leiden tot verstikking. Lage concentraties geven geen daling van de gemeten perifere zuurstofsaturatie. Alleen moderne ďDual BandĒ pulseoximeters kunnen een daling van de saturatie door koolmonoxide meten. De productie van koolmonoxide in droge sodalime is het sterkst bij Desflurane, maar komt in natte sodalime in combinatie met Desflurane niet boven de detectiegrens en is zonder klinische betekenis. Een sigarettenroker heeft meer koolmonoxide in het bloed dan een patiŽnt die anesthesie heeft gehad met een lage versgas stroom en een dampanestheticum.

 2.1.6 Dampanesthetica en sodalime

Figuur 24: Methoxyflurane.
Methoxyflurane

Door de hoge temperatuur in combinatie met de thermische instabiliteit van Trichlooretheen (Trileneģ) en Chloroform en het basische milieu van de hydroxiden, ontstaat een chloorgasverbinding. Dit is een zeer giftig gas dat longoedeem veroorzaakt. Door de grote giftigheid van Trileneģ en Chloroform worden deze dampanesthetica niet meer gebruikt.
Bij zeer lage versgasstromen wordt de temperatuur van de sodalime zo hoog, dat de dampanesthetica vanaf Enfluraan tot Desfluraan met Natriumhydroxide een reactie aangaan tot een gas dat wordt omschreven als "compound A". Dit is een eufemisme voor het oude dampanestheticum Penthrane. Er ontstaat zo weinig van dat het geen kwalijke invloed heeft indien de versgasstroom boven de 1000 ml/min blijft. Het gifgas wordt dan door de versgasstroom 'uitgespoeld' en tevens zorgt een versgasstroom van meer dan 1000ml/min voor zoveel afkoeling van de sodalime dat de temperatuur lager blijft dan nodig is voor de reactie. Hiermee wordt het belangrijkste voordeel van de lage vers gasstroom, bevochtiging en verwarming van de ademlucht tot de fysiologische condities, teniet gedaan. Bij de Physioflex komt deze situatie niet voor. De circulerende gasstroom koelt de sodalime af door de warmte te verdelen over het hele gascircuit.
Om de goede verwarming en bevochtiging bij lage versgasstromen toch te kunnen behalen, heeft men de samenstelling van sodalime moeten veranderen. Het Natriumhydroxide is de meest reactieve stof uit de sodalime en reageerde bij verhoogde temperatuur met koolstof en fluor uit de dampanesthetica tot het giftige compound A. Door het aandeel Natriumhydroxide terug te brengen tot 10% of lager, blijft het ontstaan van compound A bij het gebruik van versgas stromen van ongeveer 1000ml/min beperkt tot een aanvaardbare concentratie, dat wil zeggen een concentratie die niet hoger is dan de concentraties die worden gemeten bij autoverkeer in de stad en er geen klinische relevantie is. Er is inmiddels sodalime zonder Natriumhydroxide, alleen ďlimeĒ dus.
 

 2.1.7 PatiŽntenslangen

Tabel 13: partitie coŽfficiŽnt van dampanesthetica en slangen.
Stof/gas partitie coŽfficiŽnt Isofluraan Sevofluraan
Zwart rubber (latex) 62,0 14,0
Butyl rubber (neopreen) 75,0 7,7
PVC 110,0 17,4
Polyetheen 2,0 1,3

Door de wetgeving op het terrein van arbeidsomstandigheden en de milieuwetgeving, wordt steeds kritischer gekeken naar verontreiniging van de atmosfeer door narcosegassen. Nu de narcosegas afzuigsystemen er voor hebben gezorgd dat er nauwelijks nog gassen op de operatiekamer vrijkomen, is de diffusie van gassen door de wanden van de slangsystemen opeens een relatief groot aandeel gaan vormen in de verontreiniging van de atmosfeer.
De ouderwets geworden zwarte rubberen slangen namen veel dampanestheticum op en lieten dit weer door naar ďbuitenĒ. Siliconeslangen zijn in dit opzicht geen verbetering, zij zijn doorlatend voor de volgende gassen: dampanesthetica (alle), lachgas en koolzuurgas.
Bij het optreden van maligne hyperthermie bij een patiŽnt, wordt aangeraden de slangen (en de absorber) te vervangen voor ďschoneĒ (nog niet met dampanestheticum gebruikte) slangen. Deze diffusie van dampanesthetica (en lachgas) vindt tijdens het gebruik naar buiten net zo plaats als naar binnen. Na het verdwijnen van de zwarte rubberen slangen is siliconerubber het meest doorlatende materiaal dat in beademingslangen wordt gebruikt. Andere materialen (polyamide, polyetheen en PFTE) laten in veel mindere mate dampanesthetica door en verdienen daardoor de voorkeur boven siliconeslangen. Hoe hoger het getal in de tabel, des te meer dampanestheticum wordt er doorgelaten naar de omgeving. PVC beademingslangen zijn de slechtste keuze voor een anesthesietoestel. Een PVC tube is veel korter dan een beademingsslang, maar laat wel 15 maal zoveel Sevofluraan door. Zijn wij toe aan een nieuw materiaal voor tubes?
Naast het doorlaten van gassen vormt siliconerubber een slechte warmte isolatie. Dit heeft tot gevolg dat er in silicone beademingslangen veel meer condenswater ontstaat in vergelijking met andere materialen. Er is hiervoor gezocht naar oplossingen zoals een elektrisch verwarmingselement in de slangen en opvangpotten voor condenswater. Er zijn dubbelwandige slangen gemaakt om de thermische isolatie te verbeteren, maar een siliconeslang heeft een niet onaanzienlijk gewicht en dat moet eerst geheel zijn opgewarmd voordat de condensatie stopt.
De arbeidsomstandigheden op de operatiekamer worden negatief beÔnvloed door het idee dat beademen in de anesthesie hetzelfde is als beademen op een IC en dat er dus wel dezelfde slangen kunnen worden gebruikt.

 2.1.8 Systeemvolume, pendelvolume, compressible volume en systeem compliance

Deze vier begrippen zijn van invloed op de beademing. De meetfout die zij introduceren is vaak niet zichtbaar met de spirometrie van het anesthesietoestel.

 2.1.8.1 Systeemvolume

Een gascircuit heeft inhoud. Deze inhoud wordt gevormd door de lumina van de slangen en de aansluitingen en buizen in het toestel, de ruimte tussen de sodalime korreltjes en de inhoud van de balg. Deze inhoud wordt het systeemvolume genoemd. Een fabrikant die het systeemvolume van een toestel weergeeft, geeft de inhoud van de balg en de sodalime absorber op. De inhoud van de slangen kan niet worden opgegeven, omdat er beademingslangen van verschillende lengte kunnen worden aangesloten.
Het systeemvolume beÔnvloedt de snelheid van de wisseling van gasconcentraties. Een systeem van 3000 ml systeemvolume waarin 20% zuurstof, zal bij een versgas stroom van 3 liter per minuut 100% zuurstof, na 1 minuut een zuurstofconcentratie hebben van 60%, na 2 minuten is dat 80%, na 3 minuten is dat 90%, na 4 minuten is dat 95%, na 5 minuten is dat 97%, uiteindelijk zal de 100% concentratie nooit worden bereikt. Hierbij wordt uitgegaan van de zuurstofconcentratie in een systeem zonder de patiŽnt die daarnaast zuurstof uit dit systeem opneemt.
De meeste anesthesietoestellen hebben een systeemvolume van 3 tot 4 liter, dit is inclusief de slangen van ca 2 meter lengte en 22mm binnendiameter.
Het systeemvolume is in belangrijke mate te beperken door dunne ademslangen te gebruiken en -als dit mogelijk is- een kleinere balg voor de aandrijving. Vaak wordt gevraagd om het systeemvolume te beperken, door slangen met een binnendiameter van 15mm te gebruiken bij de beademing van kleine kinderen, met een tidal volume kleiner dan 200ml.

 2.1.8.2 Systeemcompliance

De wanden van een ademgas systeem zijn nooit zo stijf te maken dat zij niet op enigerlei wijze naar buiten veren als er druk op komt te staan. De mate waarin het volume van een ademgas systeem toeneemt per hPa (cm H2O of mbar) drukverhoging, noemt men de systeemcompliance.
De slangen aan een ademsysteem zetten ook uit bij drukverhoging en de volume toename daarvan wordt eveneens tot de systeemcompliance gerekend. De systeemcompliance is daarmee afhankelijk van de slanglengte van de bevestigde slangen en de rekbaarheid van de slangen. Deze rekbaarheid is sterk afhankelijk van het materiaal waarvan de slangen zijn gemaakt. Siliconerubber rekt makkelijker dan polyester of polyetheen en siliconerubber slangen dragen daarom meer bij aan de systeemcompliance ten opzichte van polyester of polyetheen slangen. Is de binnenzijde van de slang glad (bovenste afbeelding), men noemt dit ďsmooth boreĒ, dan rekken de slangen niet makkelijk en blijft de volume toename door rekken beperkt. Een spiraal wapening verhinderd het "uitbollen" van de slang (volumetoename) en tevens het afknikken.
Zijn de slangwanden van een gegolfde opbouw (middelste afbeelding), dan kunnen zij makkelijk uitrekken en met dit uitrekken neemt het volume toe. Bij slangen waarbij het uitrekken door een constructie in het midden van de slang wordt beperkt, speelt dit een minder grote rol. Deze volume toename is het belangrijkste onderdeel van de systeemcompliance.
Het "uitgerekte" volume neemt geen deel aan de ventilatie, maar wordt uiteindelijk wel door de volumeter geregistreerd, de vermindering van effectieve ventilatie is niet zichtbaar. Bij beademing is het uitrekken van de slangen te zien door de slangen vrij in de lucht op te hangen. Bij de drukverhoging door het insuffleren van het ademgasmengsel, bewegen de slangen zich door het uitrekken.

 2.1.8.3 Compressible volume

Figuur 25: In- en uitveren van beademingslangen.

Gladde slangwand verhinderd rekken, de spiraal verhinderd "uitbollen".

Gegolfde (rekbare) slangwand, de ringen verhinderen "uitbollen",
maar vergemakkelijken het rekken.

Gegolfde (rekbare) slangwand, de ringen verhinderen "uitbollen",
het rekken wordt tegen gegaan door het ďseptumĒ.

Gassen zijn makkelijker samen te persen dan vloeistoffen of vaste stoffen. De volumevergroting die ontstaat door samenpersing van de gasvormige inhoud van het systeemvolume, noemt men het compressible volume. Als bij het compressible volume de volumevergroting vanwege de systeemcompliance wordt opgeteld, kan het totale ineffectieve volume van een ademslag oplopen tot 10% van het totale systeemvolume. Hoe hoger de beademingdruk, des te groter het compressible volume.
Hiermee is ook het schijnbare voordeel van drukgestuurde beademing verklaard, omdat het volume bij drukgestuurde beademing niet constant is, is ook de invloed van het compressible volume niet te zien.
Compensatie voor de invloed van het compressible volume is mogelijk door het te geven tidal volume met ca 10% te vergroten. Er zijn ook toestellen waarbij de versgas stroom tijdens het inblazen bij het slagvolume wordt gegeven. Dit levert dan een compensatie op. Deze compensatie is echter afhankelijk van de versgas stroom en kan bij low flow condities te gering zijn om het totale compressible volume te compenseren. Indien het toestel twee volumeters heeft, kan er een worden gebruikt voor de meting en bewaking van het ademvolume, terwijl de ander de informatie geeft in een ďfeed back loopĒ aan de besturing van het toestel. Hierbij geeft het toestel een tidal volume af dat wordt gemeten door een spirometer en deze koppelt terug (feed back) of het gegeven volume de instelwaarde voor het tidal volume heeft bereikt. Met een dergelijk systeem kan bij elke vers gasstroom en bij elke beademingsdruk, het compressible volume worden gecompenseerd.

 2.1.8.4 Pendelvolume

Het pendelvolume is het gasvolume dat in een ruimte heen en weer gaat (pendelt). Dit volume wordt gevormd door de patiŽntaansluiting van het Y-stuk, het filter en de connectors van de tube. Eigenlijk hoort hierbij ook de ruimte onder het eventuele larynxmasker of supra glottische masker en de ruimte van de mondkeel holte en de trachea. Door de samendrukbaarheid van gassen, ontstaat er ook pendelvolume in de slangen van het toestel. Het pendelvolume is de verlenging van de fysiologische dode ruimte en moet daarbij worden opgeteld. Het pendelende volume passeert de absorber niet en de concentratie CO2 in het pendelvolume wordt steeds hoger.
Bij de beademing van volwassenen speelt het pendelvolume een kleine en bijna te verwaarlozen rol. Bij neonaten en kleine kinderen kan het pendelvolume wel van grote invloed zijn. Dit is terug te vinden in de afmeting van kunstneuzen en filters. Voor de kleine ademvolumina zijn deze aangepast en hebben een geringer volume, dit gaat dan helaas ten koste van de ademweerstand.
Systemen met een turbine circulatie (Dršger Physioflex) is er nauwelijks sprake van pendelvolume. Het ademgas circuleert tot aan de aansluiting met het ademfilter en de tube. Het pendelvolume bij dit toestel blijft beperkt tot het y-stuk en de connectors. Het aandeel van het compressible volume in het pendelvolume is bij dit toestel afwezig door de circulatie. Dit toestel leent zich zeer goed voor de beademing van kleine kinderen door het geringe pendelvolume. Het wisselen van de ademslangen voor ademslangen met een kleinere diameter is bij de Physioflexģ voor de beademing van kinderen niet noodzakelijk (het wisselen van de handbeademingballon wel!)

 2.2 Rotameter kranen en O2 bypass

Figuur 26: Rotameterblok met O2 bypass

In de anesthesie in Nederland werd gebruik gemaakt van rotameter-flowmeters met geÔntegreerde kranen voor de regeling van de vers gasstroom. Systemen met mechanische gasmixers of elektronische gasregelsystemen komen nu meer in gebruik, maar deze systemen wekken wantrouwen op omdat Ąde zichtbare "controle" door het tolletje of balletje in de rotameterbuis ontbreekt.
Het vertrouwen in de rotameter is niet helemaal terecht. De rotameter is nauwkeurig aan het einde van de meetschaal, maar bij een stroom waarbij het tolletje of balletje halverwege de buis zweeft, is de nauwkeurigheid veel minder. Bij het instellen van een lage versgasstroom moet men hier terdege rekening mee houden en de inzet van een zuurstofconcentratie analyser om de zuurstof concentratie in het gastoedieningsysteem te bewaken is verplicht. Let er op dat het gaat om de zuurstofconcentratie in het ademsysteem en niet om de zuurstofconcentratie in de toevoerende leiding, deze laatste kan hoog genoeg zijn, terwijl er in het ademsysteem te weinig zuurstof aanwezig is. Zie hiervoor ook de berekeningen voor het samenstellen van een veilige versgasstroom.
Bij een rotameterblok voor het gebruik van lachgas, is een beveiliging voor het uitvallen van de zuurstofdruk verplicht. Voor gebruik in low-flow situaties is deze beveiliging vaak gecombineerd met een vaste minimale flow voor zuurstof (vb 200ml/min.). Er moet dan eerst een flow van 200ml/min. O2 worden ingesteld voordat er lachgas bijgegeven kan worden. Dit maakt hypoxische mengsels bij hogere flow instellingen voor lachgas wel mogelijk. Het systeem is niet Ąfool proof". Anderen hebben daarom gezocht naar een vaste veilige verhouding tussen zuurstof en lachgas. Men gaat ervan uit dat er minstens 25% O2 in het gasmengsel aanwezig moet zijn. Dat is geldig voor het gasmengsel in het ademcircuit, maar niet noodzakelijk zo voor de versgasstroom. Bij zeer lage versgasstromen moet beslist meer dan 25% van het gasmengsel uit zuurstof bestaan om geen hypoxisch gasmengsel samen te stellen. Ook dit systeem is niet fool-proof.
In veel toestellen zijn de rotameters voor vers gas regeling vervangen door elektronisch geregelde kleppen. Het regelsysteem waarschuwt indien er kans bestaat dat een hypoxisch gasmengsel ontstaat. Het Dršger Physioflexģ anesthesiesysteem en de Dršger Zeusģ regelt de samenstelling van de versgasstroom naar het verbruik door de patiŽnt. Dit is de enige fool-proof methode gebleken die geschikt is voor alle instellingen.

2.3 Verdampers

Figuur 27: Ouderwetse verdampers en moderne verdampers.
Ouderwetse verdampers en moderne verdampers.
"We zijn al een stuk opgeschoten..."

In de eerste dagen van het gebruik van dampvormige anesthetica (ether en chloroform) was de verdamper geÔntegreerd in het masker. De dosering van het dampanestheticum gebeurde geheel op de klinische respons van de patiŽnt. De dampconcentratie werd net zo lang opgevoerd totdat de patiŽnt niet meer reageerde op het goedbedoelde maltraitement van de chirurg. We hebben hieraan de stadia van Guedel overgehouden, waarvan bij een inhalatie inductie het Ąexcitatiestadium" nog wel eens wordt waargenomen. Vroeger werd de diepte van de ethernarcose aan de hand van deze stadia bepaald, tegenwoordig heeft het schema van Guedel geen betekenis meer.
Na het gebruik van gazen en watten op het masker is men er toe overgegaan om de damp met de versgasstroom mee te voeren. De eerste verdampers die hiervoor werden gebruik lijken meer op de bevochtigers zoals die bij zuurstof-therapie worden gebruikt. Hun werking was eenvoudig: Een deel van de versgasstroom werd via een bypass al borrelend door het vloeibare dampanestheticum geleid en daarna weer aan de hoofdstroom toegevoegd. De verhouding tussen de hoofdstroom en de stroom van de bypass bepaalde de concentratie van het dampanestheticum in de versgasstroom. Er werd van uitgegaan dat de borrelende stroom door het dampanestheticum 100% verzadigd was met damp. Dit was in het begin vaak wel het geval, maar door het verdampen van de vloeistof koelde deze sterk af en bij een hoog verbruik van ether ontstond condens op de glazen houder en soms was deze bevroren. Door deze temperatuursverlaging verdampte de vloeistof minder goed en veranderde de dampconcentratie in de versgasstroom. De diepte van de narcose varieerde sterk. Om de temperatuurvariatie te beperken werden er zware metalen houders gebruikt. Door hun massa was de temperatuurvariatie geringer, maar niet weg. Men spreekt nog steeds over een Ącopper kettle" verdamper.
Moderne verdampers werken nog steeds op deze manier, maar hebben temperatuurscompensatie voor het afkoelen. De gasstroom door het dampgedeelte wordt door een bimetaal geregeld en is zo afhankelijk van de temperatuur. Daalt de temperatuur en daalt daarmee de verzadiging van de gasstroom met damp, dan vergroot het bimetaal door te buigen, de stroom van gas. Hierdoor blijft de concentratie van de damp in het gasmengsel in de buurt van de op de verdamper ingestelde waarde. Erg nauwkeurig zijn verdampers nooit geworden, de afwijking mag nog 10% van de eindwaarde zijn en dan mogen we niet klagen, want dat was ooit 30%!
De firma Engstrom heeft als eerste getracht om een einde te maken aan deze onnauwkeurigheid door het vloeibare dampanestheticum eerst op een verwarmd plaatje te druppelen en te verdampen en daarna toe te voegen aan de versgasstroom. Dampanestheticum is echter niet thermisch stabiel en in bepaalde gevallen kunnen er giftige stoffen ontstaan indien de temperatuur hoog oploopt. Voor het dampanestheticum Desfluraan is er geen andere mogelijkheid, het is niet zo potent en er is veel van nodig. Daarom moet het worden verwarmd om in voldoende mate te kunnen verdampen in een speciale verdamper.
In het experimentele anesthesiesysteem ĄNarcocon" en later in de Physioflex wordt gebruik gemaakt van druppelsgewijze injectie van dampanestheticum. Het anestheticum wordt direct in het cirkelsysteem gespoten, waar het door de relatief hoge temperatuur van het ademgas snel verdampt. In de Dršger Zeus is dit systeem overgenomen (DIVA; Direct Injection Volatile Anesthetic) maar wordt het dampanestheticum wel verwarmd. Verwarmen is niet bevorderlijk voor de stabiliteit van de chemische samenstelling van het dampanestheticum, het is de oorzaak van het ontstaan van giftige gassen in het gassysteem.
Zowel de Narcocon als de Physioflex waren gesloten anesthesie systemen met een zo lage versgas stroom, dat het gebruik van een verdamper praktisch onmogelijk was. De Physioflex kende een zeer speciaal regelsysteem, waarbij de eind expiratoire waarde voor het dampanestheticum werd opgegeven en een analyser gestuurde regeling zorgde er dan automatisch voor dat deze waarde zo snel mogelijk werd bereikt en binnen zeer enge grenzen werd gehandhaafd. De nauwkeurigheid van de regeling van dit systeem was zeer hoog, ongeveer 0,1%. Deze hoge nauwkeurigheid kan nooit worden bereikt bij het gebruik van verdampers en het ziet er naar uit dat de verdamper na ruim 50 jaar trouwe dienst het veld zal moeten ruimen.

 2.4 Narcosegas afzuiging

Figuur 28: Scavenger.
scavenger

In alle ademcircuits is een ďpop-offĒ klep opgenomen. Deze klep is nodig als beveiliging tegen te hoge drukken. Door de klep op ongeveer 20hPa (20cm waterdruk) in te stellen, zal de klep zich bij deze druk openen en gas uit het systeem weg laten lopen. Daalt de druk onder de 20hPa dan sluit de klep zich weer. In de handbeademing modus is zo de maximale beademingsdruk in te stellen. Door deze functie wordt ook gesproken van een ďexpiratieklepĒ of ďexpiratieventielĒ, maar dit zijn verkeerde benamingen, het is een ontlastklep of veiligheidsventiel en wordt ook aangeduid met APL-klep.
Via deze klep verdwijnt tevens het teveel toegediende gas samen met het door de patiŽnt uitgeademde gas. Dit gasmengsel bestaat meestal uit gassen met een farmaceutisch effect (lachgas en dampanesthetica) Het is de bedoeling dat dit effect op de patiŽnt wordt uitgeoefend en niet op het in de operatiekamer aanwezige personeel. Om dit te voorkomen wordt het gas dat door deze klep ontsnapt afgezogen en naar buiten gevoerd. Een aantal van deze systemen monden uit in de afzuiging van het ventilatiesysteem van de operatiekamer. Dit is geen bezwaar indien de afgezogen lucht niet wordt hergebruikt. Op oudere operatiekamercomplexen kan dit nog wel het geval zijn en wordt deze afgezogen lucht gefilterd en gebruikt voor het ventileren van bijvoorbeeld de gangen of de verkoeverkamer. Dit kan de oorzaak vormen van een loom gevoel en hoofdpijn aan het einde van de dag bij het personeel dat in deze ruimtes verblijft.
Eisen die aan narcosegas afzuiging worden gesteld zijn:
* Indicatie van de werking,
* Een afzuigcapaciteit die even hoog is als de maximale versgasstroom,
* Mag geen zuiging opleveren aan de ademwegen (negatieve expiratoire druk).

Uiteindelijk belandt het afgezogen gas toch in de atmosfeer, het is uit milieuhygiŽnische overwegingen beter om een zo laag mogelijke versgasstroom te gebruiken.
 

 2.5 Mechanische beademing met IPPV (Intermittend Positive Pressure Ventilation)

Hoe we het ook wenden of keren, er is een positieve druk nodig om de longen gevuld te krijgen met een gasmengsel. Dit hoeft niet altijd te gebeuren door middel van een ventilator die met een hogere druk een gasmengsel in de longen blaast. Er kan ook worden uitgegaan van het aanleggen van een lagere druk om de thorax. Door met een lagere druk te zorgen voor thoraxvergroting kan er via de mond worden ingeademd. Dit proces heet kurasbeademing. Ook spreekt men wel van "ijzeren long". Deze methode benadert het fysiologische ademhalen nog het meest maar er is een zeer omvangrijke machine voor nodig en het is niet te combineren met het werk van het chirurgische team.
Bij IPPV wordt met een positieve druk lucht in de luchtwegen geblazen en zo treedt er gas in de longen. Er zijn een aantal typen ventilatoren, die door drukverhoging zorgen voor gaswisseling, te weten:
* Lage drukventilatoren
* Jet ventilatoren
* Oscillatie ventilatoren.

Op de operatiekamer wordt de lage drukventilator het meest gebruikt. Jet ventilatoren en oscillatie ventilatoren worden gebruikt in speciale gevallen. Aanvankelijk verkeerde men in de veronderstelling dat deze ventilatoren minder storend zouden werken op de fysiologie. Later werd aangetoond dat de schokgolven zoals die geproduceerd worden door jet ventilatoren de fysiologie sterk beÔnvloeden. Hier kwam nog bij dat de ventilatie met behulp van deze ventilatoren slecht te controleren is door middel van de meting van de end-tidal CO2 concentratie. Er zijn echter toepassingen waarbij een jet ventilator een aantal specifieke voordelen heeft ten opzichte van een lage drukventilator.
De lage drukventilatie heeft men ingedeeld in een aantal sturingsmodellen. Deze sturingsmodellen hebben alleen nog betekenis voor het inzicht in het functioneren van een ventilator. De modellen zijn:
* volumesturing,
* tijdsturing,
* stroomsturing,
* flowsturing.

Deze sturingsmodellen worden bijna niet in hun zuivere vorm gebruikt. Er is nagenoeg altijd sprake van een mengvorm. Voor een goed begrip van sturingsmodellen is het nodig de grondvormen te kennen.

 2.5.1 Volumesturing

Figuur 29: Volume-, druk- en flowcurve bij een volume gestuurd toestel.
Volume-, druk- en flowcurve bij een volume gestuurd toestel

Bij volumesturing insuffleert de ventilator een vastgesteld volume ongeacht de druk die hiervoor nodig is. De frequentie is hierbij een in te voeren constante factor. Hier volgen een aantal voorbeelden van dergelijke ventilatoren: Engstrom ER300/ER311, Elsa, Blease Manley (minuutvolume constant), Dršger Narcosespiromat, AV1, Cicero, Cato en Julian (tidal volume constant).
Het feit dat de ventilator geen rekening houdt met de benodigde druk geeft al het eerst optredende gevaar aan. De ventilator kan tijdens het beademen drukken opbouwen die gevaarlijk zijn voor de longen en de circulatie van de patiŽnt. Volumegestuurde ventilatoren hebben dan ook altijd een vorm van drukbegrenzing of een afblaasmogelijkheid als de druk te hoog dreigt te worden. Bij de Siemens Servo 900 en de Dršger Narcose Spiromat is de werkdruk in te stellen. De maximum insufflatiedruk kan hier nooit bovenuit komen. De Engstrom ER300/ER311 heeft een mogelijkheid om de maximum druk in te stellen. Bij overschrijding van die druk blaast de machine af via een waterslot.
Een andere mogelijkheid is het veranderen van sturingsvorm. Zo stoppen de Dršger Cicero, Cato en PhysioFlex de insufflatie als een vooraf ingestelde druk wordt bereikt en gaan over op druksturing. Andere toestellen openen de expiratieklep. In bijna alle gevallen geldt dat bij het overschrijden van een vooraf ingesteld drukniveau, het volume niet meer wordt gehaald omdat de frequentie vastligt. Dit geeft al aan dat er geen sprake is van een zuivere volumesturing maar dat er een invloed is van de frequentie, tijdsturing dus.
De flowcurve met de platte bovenzijde, verraadt dat de machine inblaast met een vaste inspiratoire flow, volgens het principe van de flow generator. Door de inspiratoire flow apart instelbaar te maken, is het mogelijk een plateau in het beademingspatroon te brengen. Van dit plateau wordt aangenomen dat het de diffusie van de gassen naar het bloed verbetert en atelectasen tegengaat. Het plateau is te herkennen aan het horizontale verloop van de curven in de (I)nspiratie.
Is het ingeblazen volume gekoppeld aan de inspiratoire flow (Datex Engstrom ADU, Ohmeda Modulus, Datex Ohmeda Aestiva, GE Datex Avanceģ), dan zien de curven eruit zoals de gestippelde lijnen.

 2.5.2 Tijdsturing

Bij tijdsturing insuffleert de ventilator op een vastgesteld tijdstip een bepaalde hoeveelheid gas, ongeacht of de longen inmiddels weer leeg zijn gelopen of de druk die voor de insufflatie nodig is.
Het gevaar schuilt in de onbeperkte druk die opgebouwd kan worden om te insuffleren. Verder houdt de ventilator geen rekening met het verdere verloop van de beademing. Moderne ventilatoren zijn allemaal tijdgestuurd, dit is nodig om de inspiratie expiratie verhouding nauwkeurig te bepalen en de insufflatie tijd te regelen.
Voor de zuiver tijdgestuurde ventilatoren is het van belang weer de druk te bewaken en te zorgen voor een beveiliging die een te hoge druk kan voorkomen. Een voorbeeld van zuiver tijdgestuurde ventilatoren, zonder volume en drukcontrole, zijn de jet- en oscillatieventilatoren.

 2.5.3 Flow-sturing

Bij flow-sturing insuffleert de ventilator met een vastgestelde flow ongeacht de druk die hiervoor nodig is. De frequentie is hierbij een in te voeren constante factor en bepaalt het tidal volume. Ventilatoren volgens dit principe worden vaak "flow-generators" genoemd. Zuivere flow-sturing komt niet voor en eigenlijk heeft flow-sturing alleen betrekking op de vorm waarmee het gasmengsel in de longen gebracht wordt.
Het begrip "Flow-gestuurd" is ingevoerd om onderscheid te maken in de aandrijving van ventilatoren. Ventilatoren met een mechanische aandrijving via een excentriek (heel fraai te zien bij de oude EngstrŲm 300 serie) kenden geen lineaire insufflatiestroom maar een sinusvormige. Door het abrupte starten van de insufflatie met een hoge stroom veroorzaakten dergelijke toestellen vaak een hoge piekdruk (vooral de EngstrŲm 300 serie was hierom berucht).
Toestellen die met perslucht werden aangedreven hadden juist een lineaire stroom en werden daarmee gecategoriseerd als "flow-generator". Zij hadden echter het nadeel dat niet altijd het ingestelde tidal volume werd gegeven en er dus geen sprake was van volume sturing zoals bij de mechanisch aangedreven ventilatoren.

 2.5.4 Druksturing

Figuur 30: Volume-, druk- en flowcurve bij een druk gestuurd toestel.
Volume-, druk- en flowcurve bij een druk gestuurd toestel

Bij druksturing insuffleert de ventilator met een vastgestelde druk gedurende een vooraf ingestelde tijd, ongeacht het volume dat daarvoor nodig is. Er is sprake van de invloed van tijd en er is dus ook een tijdsturing component aanwezig.
De druk is hierbij geen probleem, immers deze druk is in te stellen en de ventilator zal deze druk niet overschrijden. Wat wel een probleem vormt, is de weerstand en de compliance van de patiŽnt. Als deze weerstand groot en de compliance laag is, dan zal de ingestelde druk eerder bereikt worden en is het geÔnsuffleerde volume klein. Dit kan zo klein worden dat er onvoldoende gaswisseling ontstaat. Bij een drukgestuurde ventilator moet het slagvolume bewaakt worden, een mogelijkheid tot het beÔnvloeden van het TV is het instellen van een andere inspiratoire druk.
Drukgestuurde ventilatoren zijn meestal relatief eenvoudig en klein van constructie, dat maakt ze erg geschikt voor ambulante toepassingen zoals bij poliopatiŽnten in een rolstoel. De aandrijving van het toestel kan gebeuren met de druk van de gasvoorraad in een gasfles. De installatie die duikers gebruiken voor het onder water ademhalen komt overeen met een drukgestuurde ventilator.
Toestellen met alleen druksturing komt men in de anesthesie niet tegen. De druksturing modus is bij veel nieuwe ventilatoren ingebouwd. Druksturing heeft bepaalde eigenschappen die prettig zijn bij gebruik in de anesthesie.
Zo is bij preoxigenatie voor intubatie bekend geworden dat de slokdarm zich opent en gas naar de maag doorlaat bij een druk van 15hPa of meer. Bij preoxigenatie met een drukgestuurd toestel, waarvan de insufflatiedruk is ingesteld op 14hPa, wordt de maag niet opgeblazen en neemt het gevaar van aspiratie van de maaginhoud af.
Dit gevaar is na intubatie geen belangrijke factor in de patiŽntenveiligheid, maar het is wel een belangrijke factor in de ďpatiŽntenviezigheidĒ.
Larynxmaskers en supraglottische maskers zijn beperkt in hun afdichtingdruk. Er wordt aangegeven dat een goed passend larynxmasker tot 20hPa aan druk kan afdichten. Helaas passen niet alle larynxmaskers en supraglottische maskers perfect, zodat de afdichtingdruk in enkele gevallen lager is.
Een beademing met een hogere frequentie en een druksturing modus op een druk lager dan de afdichtingdruk, is dan een goede mogelijkheid om zonder al teveel lekkage toch voldoende gaswisseling te bereiken.
In gevallen dat de compliance van de patiŽnt negatief wordt beÔnvloed door obesitas of insufflatiegas voor laparoscopie, kan druksturing ook uitkomst bieden.
Hierbij wordt gekozen voor een analoge oplossing als bij het larynxmasker, om de gemiddelde beademingdruk niet te hoog te laten zijn en toch voldoende minutenvolume te halen. Vanzelfsprekend is de drukcurve de constante factor.
De flowcurve laat de door velen zo gewaardeerde ďdecelerating flowĒ zien. In eerste instantie stromen de longen snel vol, maar tegen de tijd dat het FRC is gevuld, wordt het tidal volume langzaam opgevuld. Dit geeft hetzelfde effect als het plateau bij de volume gestuurde beademing. De verbeterde alveolaire ventilatie bij drukgestuurde beademing, is dus alleen waar als de volume gestuurde modus zonder plateau wordt vergeleken met de drukgestuurde modus. De voorkeur voor druksturing komt vaak vanuit de ďbeademing op de ICĒ. De ventilatoren die daar worden gebruikt, zijn bijna allemaal half open toestellen met een versgas flow van 10l/min. of meer. De sturing van de inspiratoire flow is bij deze toestellen direct en veel nauwkeuriger te regelen omdat men geen of veel minder rekening hoeft te houden met systeemvolume en compressible volume. Verwarming en bevochtiging bij deze toestellen moet daardoor via aparte verwarmer/bevochtigers plaatsvinden.

 2.5.5 Volume Controlled Pressure Regulated modus (druksturing met ďvolumegarantieĒ)

De decelerating flow van de druksturing wordt zo gewaardeerd, dat men heeft gezocht naar een mengvorm van druk en volume sturing. Men wilde ďbest of both worldsĒ: het flowpatroon (kwalitatief) van de druksturing en de garantie van een ingesteld tidal volume of minuutvolume (kwantitatief). Dit is te bereiken door de inzet van moderne elektronica.
De ventilator maakt eerst een ademslag met het gewenste tidal volume en meet daarbij de druk die nodig is om dit volume te insuffleren. De volgende insufflatie vindt plaats volgens het algoritme van de druksturing (het aanleggen van een druk) en er wordt gemeten of daarmee het ingestelde tidal volume wordt gehaald. Is dit het geval, dan wordt verder beademd volgens het algoritme van de druksturing.
Wordt het tidal volume niet gehaald, dan verhoogd de machine de insufflatiedruk en meet of nu wel het tidal volume wordt gehaald. Is dit het geval, dan gaat de machine met deze druk verder en blijft controleren of het gewenste tidal volume wordt bereikt.
Wordt het gewenste tidal volume overschreden, dan verlaagt de machine de insufflatie druk en meet weer of het gewenste tidal volume wordt bereikt. Is dit het geval, dan gaat de machine met deze druk verder en blijft controleren of het gewenste tidal volume wordt bereikt. Op deze manier ontstaat een modus met de voordelen van de druksturing (decelerating flow) en de voordelen van de volumesturing (gegarandeerde gaswisseling). Toestellen die dit kunnen zijn: Dršger Zeus (Volume gecontroleerd met ĄAutoflow"), GE Avance (nieuwe software) en Dameca SiŽsta TS.
Spirometrisch laat het toestel druk, volume, flow en PV loops zien die gelijk zijn aan de curves bij druksturing. Het tidal volume blijft daarbij constant alsof het om volumesturing gaat.

 2.5.6 Gascircuit

De sturingsvorm geeft geen indicatie van de opzet van het gascircuit. Men kan volumesturing aantreffen bij open, halfopen, halfgesloten en gesloten systemen. Zie hiervoor de paragrafen over gastoedieningsystemen. De gascircuits van jet- en oscillatieventilatoren zijn geheel afwijkend van gebruikelijke gastoedieningsystemen.
Bij lage drukventilatoren wordt het cirkelsysteem veel toegepast bij halfgesloten en low-flow ventilatoren. In het volledig gesloten circuit is tot op heden alleen de gesloten volumemeter als gascircuit toegepast. Bij de open systemen maakt men gebruik van kleppen die het slagvolume direct tot de patiŽnt toelaten om het tijdens de uitademing via een andere slang weer af te voeren.

 2.5.7 Koppeling

Figuur 31: Zachte en harde koppeling.
Zachte en harde koppeling

Er bestaat nog een mogelijkheid ventilatoren in te delen. Dit is een indeling naar de soort koppeling tussen het mechanisme dat de ventilator stuurt en de gasvoorraad waaruit of waarmee de patiŽnt beademd wordt. We kennen hierin de zogenaamde harde en zachte koppeling.
Een ventilator heeft een zachte koppeling als de gasvoorraad niet zelf gebruikt wordt voor het aandrijven van de insufflatie maar er een scheiding aanwezig is in de vorm van een gas (lucht) tussen gasvoorraad en de aandrijving. Men spreekt ook wel over "bag in bottle". Het patiŽntengas zit dan in de "bag" en de aandrijving blaast de ruimte tussen de "bag" en de "bottle" op. Hierdoor wordt de "bag" samengeperst en de lucht in de "bag" stroomt in de patiŽnt. Voorbeelden van dergelijke ventilatoren zijn: Dršger Narcosespiromat, AV1, Sulla, Julian en Physioflex, Engstrom ER300 en Elsa.
Van ventilatoren met een zachte koppeling werd gezegd dat deze de overgangen tussen de drukopbouw en het weg laten lopen van druk minder abrupt maakte, het verloop was "zachter". Bovendien was het ademcircuit van de patiŽnt beter beschermd tegen vet of olie uit de aandrijving. Dit is tegenwoordig ondervangen door gebruik te maken van moderne materialen.
Voor moderne ventilatoren met teruggekoppelde besturingen van het beademingspatroon is de zachte koppeling net zo "hard" te maken als een harde koppeling. Scandinavische (Datex, Dameca), Britse (Blease), Belgisch/Nederlandse (Medec) en Amerikaanse (Ohmeda) fabrikanten maken veelal gebruik van een staande balg als aandrijving van de beademing. Fabrikanten in Duitsland, Zwitserland en Frankrijk maken gebruik van een "hangende" balg als ďbagĒ (Dršger Narcosespiromat, AV1, Sulla, Julian. Alle Megamed modellen. Taema Alysses. Alle oude Stephan modellen. Heinen und LŲwenstein Leon en Leon plus, alle Heyer modellen). Een hangende balg heeft als nadeel dat de balg naar beneden uitzakt bij de uitademing en door het eigen gewicht van de balg een negatieve druk opwekt. Deze negatieve druk is van grotere invloed naarmate de vers gasstroom lager is. Deze negatieve druk is de oorzaak van de vorming van micro atelectasen. Men moet PEEP gebruiken om de technische onvolkomenheid van deze ventilatoren te compenseren.
Bij een harde koppeling is er een direct contact tussen gas en aandrijving. Hierbij wordt de gasvoorraad geheel of gedeeltelijk in de patiŽnt geblazen. Het beademen met een Magill, Waters of cirkelsysteem is een voorbeeld van een harde koppeling. Voorbeelden van ventilatoren met een harde koppeling zijn: Hamilton Galileo en Raphael, Siemens Servo 900 serie, Blease Manley, Bennett en Dršger Cicero, Cato en Primus.
Bij de Siemens Servo 900 komt geen olie in contact met het gas dus het argument dat door een harde koppeling olie of vet in de longen van de patiŽnt zou kunnen komen gaat niet op. De afdichting van de aandrijving van de Dršger Cicero en Cato is een dubbele "rolling seal", een dubbele rollende rubberplooi; deze wordt ook niet gesmeerd met olie of vet zodat van deze harde koppeling ook geen gevaar op dit gebied is te verwachten.
Bij de rolling seal aandrijving van de Dršger Cicero, Cato en Primus wordt de gasvoorraad vergroot op basis van drukmeting in het kleppenblok. De zuiger met de dubbele rubberplooi wordt teruggetrokken totdat de druksensor in het kleppenblok 0mbar of de ingestelde PEEP-druk aangeeft. Dit is echter niet de druk die de patiŽnt bij de tube ervaart. Deze is vaak negatief zoals bij een toestel met een hangende balg. Ook deze toestellen veroorzaken bij lage vers gasstromen atelectasen en er dient PEEP te worden gebruikt om deze technische onvolkomenheid te compenseren.

Figuur 32: Aantonen negatieve druk bij low flow.
Aantonen negatieve druk bij low flow
V.l.n.r. Dršger Primus, Dršger Primus met PEEP, losse ballon.
Figuur 33: Werkelijke PEEP en ingestelde PEEP.
Werkelijke PEEP en ingestelde PEEP
Met een CVD opnemer bij de tube gemeten ademdruk geeft een PEEP van 0mbar,
het toestel staat ingesteld op een PEEP van 5mbar en geeft dat in het display weer.
Bij de Dršger Cato, Cicero en Primus wordt deze meting van de druk in het kleppenblok ook nog eens verstoord door het schokgolf effect tijdens de expiratie. De positieve druk van de schokgolf doet de sensor ďdenkenĒ dat de druk nog hoog is en de sensor geeft dan de opdracht: ďverlaag de druk door het terugtrekken van de zuigerĒ, terwijl de druk bij de patiŽnt al 0 is.

 2.6 Spirometrie

Het meten en monitoren van beademing gebeurt door spirometrie. Spirometrie werd in eerste instantie alleen maar gebruikt bij het beademen van patiŽnten. Spontaan ademen werd gedaan zonder spirometrie. Dit had een reden: bij spontaan ademen regelde de fysiologie van de patiŽnt zelf de ademdiepte en de frequentie, het monitoren daarvan werd minder noodzakelijk geacht. Bij een beademde patiŽnt hoefde deze patiŽnt niet de ademarbeid te leveren (dat deed het toestel) en was de extra ademarbeid die de spirometer vormde, geen bezwaar.
Spirometrie heeft talrijke technische vormen, maar er zijn maar enkele goed bruikbaar in de anesthesie, omdat de methode van spirometrie afhankelijk is van het gebruikte gastoediening systeem. Daarnaast worden er door vochtigheid en warmte bijzondere eisen gesteld aan de technische uitvoering van spirometrie. Een vorm van heel nauwkeurige spirometrie, bodyplethysmografie, is op een operatiekamer niet uitvoerbaar omdat de patiŽnt dan in een soort ďtelefooncelĒ zit en zo onbereikbaar is voor een chirurgisch team.
Binnen de anesthesie zijn vier vormen van spirometrie in gebruik:
* Turbine spirometrie
* Drukdifferentiaal spirometrie
* Hittedraad spirometrie (thermische anemometrie)
* Spirometrie met behulp van een klokspirometer

 2.6.1 Turbine spirometrie

Figuur 34: Dršger volumeter met ďRoots compressorĒ.
Dršger volumeter met ďRoots compressorĒ
Om condensvorming tegen te gaan
wordt de spirometer elektrisch verwarmd.

Deze vorm van spirometrie volgt het principe van de windmolen. Er worden wieken (of schoepen) in het langs stromende gasmengsel geplaatst en de draaisnelheid van de wieken is een maat voor de snelheid van het gas. Er zijn beperkingen in dit systeem die meetfouten introduceren. Warm gas is "dunner" dan koud gas, waterdamp in een gas maakt het gas "dikker". De wieken vormen een weerstand voor het langsstromende gas en geven zo een drukverschil en daarmee een "verdikking" van het gas in de spirometer. De omwentelingsnelheid van de wieken heeft grenzen, zo moet er een minimum stroomsnelheid zijn om het draaien te starten, onder deze minimum stroomsnelheid werkt de spirometer niet. Het "begin" van het tidal volume wordt dus niet gemeten. Er is ook een maximum aan de stroomsnelheid, boven de maximum stroomsnelheid neemt de omwenteling snelheid van de wieken niet meer toe en kan de spirometer zelfs kapot gaan. Een piek in de stroming wordt niet gemeten. De wieken hebben een gering gewicht en zullen na eenmaal in beweging te zijn gezet, door willen draaien en de spirometer zal meer volume aangeven dan dat er werkelijk is gepasseerd.
Een nat gasmengsel zal in de koude spirometer condenseren. Het gevormde condenswater verstoort de nauwkeurige werking van de spirometer. Wordt de spirometer verwarmd om condensvorming tegen te gaan, dan neemt de viscositeit van het gas af, het volume van het gas toe en wordt de meetfout groter. Een turbine spirometer vormt een weerstand voor het langsstromende gas en deze weerstand veroorzaakt ademarbeid voor de patiŽnt bij spontaan ademen. Turbine spirometers kunnen maar in ťťn richting (meestal expiratoir) functioneren. Hierbij moet worden aangetekend dat expiratoire ademweerstand gunstig is omdat hierdoor een beetje PEEP ontstaat.
Deze meetfouten zijn in de oude anesthesietoestellen verwaarloosbaar klein ten opzichte van andere fouten zoals speling in mechanica en lekkage in kleppen. De meting was in alle gevallen veel nauwkeuriger dan de spirometrie aan de hand van de beademingsballon, zoals in de begindagen van de anesthesie gebruikelijk was. In die gevallen dat de meetfouten een rol gingen spelen (beademing van neonaten en kinderen) werd overgegaan op een ander toestel waarvan de constructie was aangepast op de patiŽnt.
Turbine spirometrie is een indirecte volume meting, het volume wordt bepaald door de snelheid (liter/seconde) te delen door de tijd (seconde), de uitkomst is dan een volume (liter). De indirecte metingen zijn minder nauwkeurig, omdat meetfouten op meerdere plaatsen in de berekening een rol spelen.
De fabrikanten Dršger, Ohmeda, Taema, Heinen und LŲwenstein, Medec en Stephan maakten in hun toestellen gebruik van deze vorm van spirometrie en zijn inmiddels overgestapt naar andere vormen van spirometrie.

 2.6.2 Drukdifferentiaal spirometrie

Figuur 35: Drukdifferentiaal spirometer.
Drukdifferentiaal spirometer.

Turbines en wieken hebben bewegende mechanische delen en deze mechanische delen waren niet zelden de oorzaak van storingen. Bij drukdifferentiaal spirometrie wordt er een vaste weerstand in de weg van het langs stromende gas opgenomen. Deze weerstand veroorzaakt een drukval van de druk van het langs stromende gas, deze drukval is evenredig met de stroomsnelheid van het gas. Door het drukverschil voor en na de weerstand te meten is de stroomsnelheid en stroomrichting te bepalen.
Er zijn beperkingen in dit systeem die meetfouten introduceren. Warm gas is "dunner" dan koud gas en geeft minder drukverschil, waterdamp in een gas maakt het gas "dikker" en geeft meer drukverschil. Door het ontbreken van mechanische delen is condensvorming geen probleem zolang het maar niet in meetleiding van de druk opnemer komt. Veel condenswater is wel zichtbaar in sterk variŽrende meetwaarden of variaties in de flowcurve. Voor dit systeem geldt dat extreem hoge en extreem lage stromingen niet goed meetbaar zijn. Voor een geringe stromingssnelheid kan de weerstand zo laag zijn, dat er niets gemeten wordt (er zijn fabrikanten die dit hebben opgelost door een "twee trapsweerstand" te gebruiken). Voor een extreem hoge stromingsnelheid kan de weerstand zo hoog zijn dat de weerstand zelf de stroming zal beperken.
Er is altijd sprake van de aanwezigheid van een weerstand in het ademgas circuit en de meting vraagt altijd ademarbeid in zowel de inspiratie als de expiratie. Wordt de patiŽnt beademd, dan is dit geen probleem, ademt de patiŽnt spontaan, dan moet hiermee rekening worden gehouden.
Drukdifferentiaal spirometrie is een indirecte volume meting, het volume wordt bepaald door uit het drukverschil de stromingsnelheid te bepalen en dan de snelheid (liter/seconde) te delen door de tijd (seconde), de uitkomst is dan een volume (liter). De indirecte metingen zijn minder nauwkeurig, omdat meetfouten op meerdere plaatsen in de berekening een rol spelen.
Elema (later Siemens) Servo 900 was een van de eerste toestellen uitgerust met deze vorm van spirometrie. Later kwam Datex met een sidestream spirometer gebaseerd op dit principe. Nu zijn de GE Avance en de Dameca SiŽsta met dit systeem uitgerust. Hamilton gebruikt dit systeem in hun IC ventilatoren (Gallileo en RafaŽl).

 2.6.3 Hittedraad spirometrie

Figuur 36: Hittedraad flowtransducer.
Hittedraad flowtransducer
De vergulde contacten van de draad
zijn zichtbaar aan de bovenzijde.

Hittedraad spirometrie is gebaseerd op de weerstandsverandering van een metaal door het langs stromen van gasmoleculen, waarbij elk molecuul een deel van de warmte uit het metaal opneemt. Voor het metalen deel van de spirometer wordt meestal een haardunne gouddraad gebruikt. Door de draad aan te sluiten op een constante elektrische stroombron wordt de draad heet (ca 300oC) en zal er een zekere elektrische spanning over de draad staan. Afkoeling van de draad door een gasstroom zal de temperatuur doen afnemen, waardoor de weerstand daalt en de spanning over de draad ook daalt. De weerstandsverandering is evenredig aan het aantal moleculen dat het metaal passeerde. De meting is door deze eigenschap zeer gevoelig en kan ook heel nauwkeurig zijn. De soort van de passerende moleculen maakt geen verschil in de meting, er is geen verschil tussen moleculen van een "dik gas" of van een "dun gas". Het toevoegen van water in gasvorm aan het gasmengsel levert nog steeds een betrouwbare meting van de hoeveelheid langsstromende moleculen. De temperatuur van het langsstromende gas heeft wel invloed. Indien de temperatuur van het gas gelijk is aan de temperatuur van het metaal, zullen de gasmoleculen geen warmte uit het metaal opnemen en zal de weerstand van het metaal niet veranderen. Door het metaal een veel hogere temperatuur te geven dan het langsstromende gas (300oC t.o.v. 35oC), is de invloed van de gastemperatuur op de meting verwaarloosbaar klein geworden, dat wil zeggen de invloed verdwijnt in de tolerantie van de meting.
De metaaldraad moet van een edelmetaal zijn omdat bij 300oC andere metalen in zo een zuurstofrijke omgeving meteen zullen oxideren (ijzer, wolfraam, aluminium en magnesium zullen in 50% O2 met vuurverschijnselen verbranden). De weerstand voor het langsstromende gas, die de bijna onzichtbaar dunne draad vormt, is verwaarloosbaar klein, de bijdrage aan ademarbeid voor de patiŽnt is dus minimaal en een ademcircuit met deze vorm van spirometrie zou geschikt kunnen zijn voor spontane ademhaling zonder ondersteuning door een ventilator.
Hittedraad spirometrie is een indirecte volume meting, door afkoeling van een verhitte metaaldraad. Deze afkoeling is afhankelijk van de langsstromende gasmoleculen. Het volume wordt bepaald door de snelheid (liter/seconde) te delen door de tijd (seconde), de uitkomst is dan een volume (liter). De indirecte metingen zijn minder nauwkeurig, omdat meetfouten op meerdere plaatsen in de berekening een rol spelen. Deze meetfouten zijn wel heel erg klein en dit komt de nauwkeurigheid ten goede.
Dršger is een van de fabrikanten die al snel de turbine spirometer verving door een hittedraad spirometer (Dršger Irinaģ) in de expiratie. De Cicero, Cato, Julian, Primus en Zeus maken gebruik van hittedraad spirometrie. De Taema Felix, Heinen und LŲwenstein Leon gebruiken eveneens hittedraad spirometrie.

 2.6.4 Spirometrie met behulp van een klokspirometer

Klokspirometers werden niet in de anesthesie gebruikt. Zij komen meer voor in de longfunctiewereld omdat zij volumina meten en geen stroming. Hierdoor is correctie van het volume op de temperatuur makkelijker uit te voeren. De vochtinhoud van het gemeten volume is direct gecorreleerd aan de temperatuur en correctie hiervoor is daarmee in 1 berekening uit te voeren.
In de Dršger Physioflexģ wordt gebruik gemaakt van 4 membraankamers die volume veranderingen meten als was het een klokspirometer. Het is tot op heden de enige klokspirometer in de anesthesie. De spirometrie van het toestel is zo nauwkeurig, dat het tidal volumina van 2ml meet en het afgeven tidal volumina van 20ml (gecompenseerd voor compressible volume) mogelijk was. Door de grote nauwkeurigheid van de spirometrie, kan het de zuurstofopname in ml per minuut van de patiŽnt meten en monitoren met een nauwkeurigheid gelijk aan de berekening volgens de methode van Fick. Er is nog geen ander anesthesietoestel waarbij dit mogelijk is.

 2.7 Gasanalyse

Gasconcentraties analyseren en monitoren is vanaf het begin van de anesthesie een probleem geweest. Ralph Waters geeft in 1923 al aan, dat het allemaal veel eenvoudiger zou zijn, als hij de samenstelling van het gas in de ballon van zijn ďWaters setĒ zou kennen.
Dit maakte het werken met halfgesloten, low-flow en gesloten ventilatiesystemen gevaarlijk. Omdat men niet precies wist wat de concentraties van de aan de patiŽnt aangeboden gassen waren, stelde men hoge flows in met de gedachte: "als ik maar veel geef, komt de patiŽnt vast niet tekort". Dit kostte echter veel droog en koud gas en het droogde de luchtwegen van de patiŽnt uit. Zonder monitoring weinig geven was echter gevaarlijk. Zo zien we dat het monitoren van gasconcentraties een steeds belangrijker plaats in gaat nemen.
Met de introductie van totaal gesloten gascircuits wordt het ook mogelijk om gasopname te meten. De meting is gebaseerd op een volledig gesloten circuit waarbij de vermindering van de inhoud van het circuit gelijk is aan de opname van de patiŽnt.

 2.8 Infrarood analysers (voor CO2 en alle andere broeikas effect gassen)

Figuur 37: Golflengte en absorptie in het infrarood.
Golflengte en absorptie in het infrarood.

Een van de mogelijkheden om gasconcentraties in een mengsel te meten is infrarood spectrofotometrie. Er wordt gemeten hoeveel infrarood licht er door een bepaalde gassoort wordt geabsorbeerd en wordt omgezet in warmte. De gassen waarvan de concentratie moet worden gemeten, hebben dezelfde eigenschappen als gassen die bijdragen aan het broeikaseffect. Gassen die voor infrarood absorptiemeting in aanmerking komen zijn: CO2, Lachgas, alle koolwaterstoffen (waaronder gehalogeneerde koolwaterstoffen) zoals alle dampanesthetica, aceton, methaan, cyclopropaan, ethanol en methanol (alcohol).
Om het verschil tussen de gassen te bepalen maakt men gebruik van de eigenschap dat deze gassen 1 of meerdere golflengten hebben waarbij zij het sterkst worden geabsorbeerd. Zie de hierna afgebeelde golflengte grafiek met de absorptie curven voor CO2, N2O, Halothaan, Enfluraan en Isofluraan.
Door de analyser af te stemmen op een bepaalde golflengte, kan heel precies de concentratie van het bij die golflengte behorende gas worden bepaald. De golflengten van alcohol en methaan en ethaan zijn niet opgenomen en het is niet mogelijk te beoordelen in welke mate zij de metingen van andere gassen beÔnvloeden. Indien men met een zeer lage verse gasflow werkt, zal er na verloop van tijd een uitslag van de analyser komen die niet overeenstemt met de correcte waarde van dat gas. Methaan en ethaan uit de gassen in de darmen zal ook via de longen worden uitgescheiden en de meting beÔnvloeden. Bij diabetici moet men rekening houden met verstoring van de meting door aceton (zeker als de patiŽnt ketonurie heeft). Het is niet te zeggen of de verstoring van de meting praktische consequenties heeft.
Het meten van de CO2 concentratie was de eerste monitor waarvan uitgebreid gebruik werd gemaakt. In de zestiger en begin zeventiger jaren werd hiertoe een belangrijke aanzet gegeven door de hoogleraren Smalhout en Kalenda die over capnografie publiceerden.
Niet alleen de waarde van het EtCO2 is hierbij belangrijk maar ook de vorm waarin het capnogram zich presenteert. Er is over capnografie door Smalhout en Kalenda uitgebreid geschreven, voor meer informatie is de door hen gepubliceerde literatuur een aanrader.
De analyser die voor infrarood spectrofotometrie in de anesthesie gebruikt wordt, kent twee uitvoeringen:
Mainstream, hierbij wordt het metende gedeelte (cuvette) van de analyser direct bij de patiŽnt geÔnstalleerd zoals een druktransducer bij een arteriŽle lijn.
Sidestream, hierbij wordt door een slangetje continu een gasmonster genomen en dit wordt door de cuvette in het toestel gevoerd.
Mainstream analysers zijn alleen naar behoren te gebruiken bij een geÔntubeerde patiŽnt. Side stream analysers kunnen goed functioneren bij gebruik van een speciaal mondstuk en zouden ook onder een masker gebruikt kunnen worden. Dit heeft de populariteit van de side stream analyser doen toenemen.
Bij gebruik van een side stream analyser zonder een speciale voorziening, onder een masker ontstaat onder invloed van de dode ruimte "afronding en vervlakking" van het capnogram. "Apnoe" detectie is wel mogelijk, daarom is het gebruik van een capnograaf bij sedatie aan te raden vanwege de vergroting van de monitoring mogelijkheden.
Bij gascircuits met absorbers is het gebruik van een capnograaf beslist nodig. De capnograaf laat de inspiratoire CO2 concentratie zien en geeft daarmee een indicatie voor verzadiging (is ook aan kleuromslag te zien) en kanaalvorming (IS NIET AAN KLEUROMSLAG TE ZIEN) van de absorbers.

 2.8.1 Chopper analysers

Figuur 38: Chopper IR analyser.
Chopper IR analyser.

De oude infrarood analysers waren zogenaamde chopper analysers waarbij de absorptie van infrarood licht van een onbekend gasmengsel werd vergeleken met de absorptie van infrarood licht door een bekend referentie gas, zoals lucht. Er werd hierbij vanuit gegaan dat er in lucht (bijna) geen CO2 aanwezig was.
Hiervoor werd infrarood licht uit een lichtbron weerkaatst op een heen en weer draaiend spiegeltje. Dit spiegeltje "hakte" (chopped) de straal in tweeŽn en zond beurtelings de straal naar de 2 meetkamers of cuvettes. Eťn cuvette vormde de referentie en werd doorstroomd door lucht. De andere cuvette werd doorstroomd door het gas waarvan de absorptie van infrarood licht moest worden bepaald.
Een pomp zorgde ervoor dat de gasmengsels in gelijke mate en met dezelfde druk door de cuvettes stroomde. Achter de cuvettes waren infrarood gevoelige opnemers geplaatst en zo kon de mate van absorptie worden gemeten. De absorptie is evenredig met de concentratie van CO2 in het aangezogen gas. Zo komen we aan de sample slang voor de CO2 analysers.
De analyser was niet erg nauwkeurig. De druk en de stroming in de twee cuvettes moest heel nauwkeurig gelijk zijn en een klein beetje opgezogen condens maakte hier meteen een einde aan. Doordat de temperatuur van patiŽnt gas en referentie gas verschilde, bleef de gevoeligheid van de twee opnemers nooit hetzelfde en moest de analyser regelmatig "genuld" worden. Het aangezogen referentie gas en het aangezogen patiŽnt gas werden gewoon op de OK geloosd. De milieuvervuiling door het afgezogen gas was slechts een fractie van de hoeveelheid anesthesiegas dat uit andere bronnen de OK opkwam. De eerste analysers waren lompe grote toestellen, bijna ter grootte van een modern anesthesie toestel.

 2.8.2 Single beam analysers voor infrarood absorptie meting

Figuur 39: Single beam IR analyser.
Single beam IR analyser.

Om aan de onnauwkeurigheid van de chopper analysers een einde te maken heeft men eerst gezocht de installatie via een thermostaat op een gelijke temperatuur te brengen en te houden. Voor een nauwkeurige meting was het nodig om ťťn opnemer te gebruiken, het gas en de referentie door ťťn cuvette te laten meten, die dan automatisch op dezelfde temperatuur zou zijn. In eerste instantie heeft men toen het gas "gechopped" met kleppen, maar nu ontstond er menging van het referentie gas en het te meten gas in de cuvette. De oplossing leverde geen verbetering voor de nauwkeurigheid.
De oplossing kwam door de ontdekking dat er in het infrarood ook verschillende golflengten bestaan en dat de te onderzoeken gassen niet allemaal dezelfde golflengte absorberen. Door een infrarood lichtbron te gebruiken die alle golflengtes in het infrarood in gelijke mate uitzendt en hieruit met een filterschijf verschillende golflengten uit te filteren is er voor elk gas een eigen golflengte te bepalen. De referentie wordt dan gemaakt door een golflengte te nemen die door geen van de te meten gassen wordt geabsorbeerd.

Figuur 40: Condens uit de cuvette?
Condens uit de cuvette?

De filterschijf wordt door een motortje rondgedraaid zodat er telkens een ander filter in de infrarood lichtstraal staat. De hoeveelheid opgevangen infrarode straling door de opnemer wordt door de elektronica verbonden met de stand van de filterschijf en zo kan de concentratie van elk gas afzonderlijk worden gemeten. Omdat er geen menging is met een apart referentiegas, kan het gas uit de analyser weer worden teruggevoerd in het gascircuit van het anesthesietoestel. Wil men een gesloten anesthesiesysteem dan is deze analyser de enige goede mogelijkheid.
Een klein beetje condens of zelfs slijm in de cuvette heeft maar weinig invloed op de meting omdat de referentiemeting dit meeneemt en er direct voor kan worden gecompenseerd. Dit betekent niet dat de analyser geen last heeft van condenswater, water opzuigen met de sample slang zal de analyser beslist buiten werking stellen. De analyser moet voor een nauwkeurig functioneren wel worden verwarmd en op een constante temperatuur worden gehouden. Die nauwkeurigheid is dan zo groot geworden dat de concentraties van dampanesthetica met twee decimalen achter de komma kan worden weergegeven. Dat met een analyser waarvan de eerste uitvoering makkelijk in een koektrommeltje paste.

 2.9 O2 analysers

De noodzaak van zuurstof concentratie bepaling werd voor het eerst duidelijk bij de couveuses. Hoge zuurstofconcentraties veroorzaakten cornea schade en door de concentratie binnen bepaalde grenzen te handhaven, wilde men dit voorkomen. Hiervoor werden zuurstofconcentratie meters noodzakelijk bij couveuses.
In de anesthesie werd nog veel high flow gebruikt en hierbij is de FiO2 gelijk aan de zuurstofconcentratie in de vers gasstroom. De inzet van lachgas en na een ongeluk met het verwisselen van zuurstof en lachgas slangen, werd het gebruik van een zuurstof analyser dwingend geadviseerd.

 2.9.1 Elektrolytische analysers

Figuur 41: Oxidatiecel.
Oxidatiecel.

De werking van elektrolytische zuurstof analysers berust op de vorming van hydroxiden in een elektrolyt. Het weglopen van het elektrolyt wordt tegen gegaan door een zeer dunne, voor zuurstof doorlaatbare membraan van teflon. Deze hydroxiden verbinden zich dan weer met een metaal en bij die verbinding ontstaat er een elektrische stroom, zoals in een batterij. De hydroxiden ontstaan dicht in de buurt van een negatieve elektrode van een edelmetaal. Deze negatieve elektrode staat de elektronen af die nodig zijn om water en zuurstof om te zetten in hydroxiden. De reactievergelijking is: O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-.
Deze hydroxiden nemen uit de positieve elektrode van een onedel metaal, bijvoorbeeld lood, lood ionen op en vormen daar lood hydroxide, waarbij de elektronen opgenomen worden door de positieve elektrode. Hierdoor ontstaat een stroom die afhankelijk is van de concentratie zuurstof van het gasmengsel waarin zich de meetcel bevindt.
De responsetijd (de tijd tussen het aanbrengen van zuurstof en het aangeven van de juiste concentratie) is lang, zuurstof moet eerst het elektrolyt in voordat de aanmaak van hydroxiden begint. De reactie op een veranderende O2 concentratie is niet onmiddellijk. De responsetijd is kort genoeg om het verschil tussen inspiratoir en expiratoir aan te geven.
De meting verbruikt zuurstof en verbruikt ook elektrodemateriaal van de positieve lood elektrode. Deze meetcel heeft Ąslijtage" en zal na blootstelling aan zuurstof versleten raken. De mate van slijtage is afhankelijk van de tijdsduur en de zuurstofconcentratie. De levensduur van een meetcel is ongeveer 2 jaar, maar wordt bekort door de meetcel bij hoge zuurstof concentraties in het gascircuit te laten.

 2.9.2 Paramagnetische analysers

Met betrekking tot hun magnetische geleidbaarheid worden stoffen in drie groepen ingedeeld. Ferromagnetisch voor stoffen die magnetisme zeer goed geleiden (ijzer en nikkel), diamagnetisch voor stoffen die magnetisme niet geleiden en paramagnetisch voor stoffen die magnetisme een klein beetje geleiden. Moleculair zuurstof is zo'n stof en heeft een magnetische geleidbaarheid, aangeduid met de Griekse letter Ķ (mu), van iets meer dan 1.

 2.9.2.1 Wig analyser

Figuur 42: Paramagnetische O2 analyser.
Paramagnetische O2 analyser

Het systeem lijkt een beetje op de infrarood chopper analyser. Met een pompje worden een referentiegas (lucht) en het sample gas door een meetkamer of cuvette gezogen. De meetkamer is gescheiden door een membraan met een elektrische weerstand, die afhankelijk is van de mate waarin de membraan is uitgerekt. Door de meetkamer in een magnetisch veld te plaatsen zullen de zuurstofatomen worden aangetrokken en minder snel door het pompje worden aangezogen. De achterblijvende zuurstof atomen veroorzaken een drukverschil dat de membraan meer of minder zal doen opbollen. Heeft het sample gas meer zuurstof dan het referentie gas, dan bolt de membraan naar het referentie gas toe uit. De mate van uitbollen is afhankelijk van de verhouding van de zuurstofconcentraties van het referentie gas ten opzichte van het sample gas. Het uitbollen van de membraan verhoogt de weerstand en door de weerstand te meten is de verhouding van de zuurstofconcentraties te bepalen. Bij een kleine meetkamer is de reactietijd van de meting zeer snel. Er kan een duidelijk verschil tussen inspiratoire en expiratoire zuurstofconcentratie worden gemeten.
Het systeem heeft geen elektrochemische ďslijtageĒ zoals een oxidatie cel en er hoeven geen onderdelen vervangen te worden. Aan de uitgang van het pompje stroomt een mengsel van referentie gas en sample gas weg. Dit betekent een kleine lek van gassen en dampanesthetica uit het patiŽnten systeem. Het gas kan niet worden terug gevoerd omdat het referentie gas de concentratie van het gas in het patiŽnten systeem zal beÔnvloeden (zeker in low flow bedrijf).

 2.9.2.2 Dumbbell (halter) analyser (Servomex principe)

Figuur 43: Halter analyser.
Halter analyser.

Bij een dumbbell analyser wordt het sample gas tussen 4 magneetpolen gebracht. Door de paramagnetische eigenschap van zuurstof geleidt het de magnetische veldlijnen tussen de magneetpolen. Hoe hoger de zuurstofconcentratie, des te beter de geleiding en des te sterker het magnetische veld.
Tussen de magneetpolen bevindt zich een halter. Deze halter is opgespannen tussen twee draadjes die aan de boven en onderkant vast zitten. Door deze draadjes loopt een kleine stroom. Op de halter is een enkele wikkeling van een geleider aangebracht en de stroom loopt door deze wikkeling. De stroom wekt in deze wikkeling een magnetisch veld op dat er voor zorgt dat de halter gaat draaien. Een dergelijke constructie noemt men een spanband galvanometer.
In het midden van de halter is een spiegeltje bevestigd dat het licht uit een lichtbron weerkaatst op een fotogevoelige geleider. Staat de halter tussen de polen dan kaatst het spiegeltje licht op de licht gevoelige cel en deze laat stroom door. Loopt er stroom door de winding op de halter, dan draait deze weg en het licht valt niet meer op de lichtgevoelige cel. De weerstand van de cel neemt dan toe en de stroom neemt af en de halter draait weer terug tot het licht weer op de cel valt. Er ontstaat zo een evenwicht tussen stroom door de winding op de halter en de kracht die de halter verdraait.
Worden de veldlijnen van de magneten door een paramagnetisch gas versterkt, dan neemt de stroom die nodig is om de halter te verdraaien af. Hoe lager de stroom die nodig is om te verdraaien, des te hoger de zuurstofconcentratie van het gas tussen de magneetpolen en de halter.
De response tijd van deze meting is afhankelijk van de inhoud van de meetkamer. De inhoud van een meetkamer is meestal kleiner dan 2ml en bij een samplegas flow van 200ml/min. wordt de inhoud van de kamer ongeveer 100 keer per minuut ververst. De response tijd ligt onder de seconde. De nauwkeurigheid van de meting is groot en zeer betrouwbaar. Er wordt geen referentie gas bij gemengd en het uitstromende gas wordt niet chemisch van samenstelling beÔnvloed, het kan worden teruggevoerd in het patiŽnten systeem. Er is geen lek. Deze analyser is bij uitstek geschikt voor gebruik bij zeer lage vers gas flows of gesloten systemen.

 2.10 All gases analysers

Met "all gases analyser" wordt een meetapparaat bedoeld dat van alle gasmoleculen de soort en de concentratie kan bepalen.

 2.10.1 Massaspectrometer

Figuur 44: Massa spectrometer.
Massa spectrometer

Een massaspectrometer kan de gassoort bepalen aan de hand van de massa van de gasmoleculen. Het samplegas wordt aangezogen en tussen een gloeidraad en een positieve elektrode geleid. Hier wordt het gas gebombardeerd met elektronen zodat het ioniseert en een negatieve lading krijgt. Door die negatieve lading wordt het aangetrokken door twee positief geladen buisvormige elektroden. Deze elektroden versnellen de geÔoniseerde gasmoleculen. De snel bewegende ionen gedragen zich als een elektrische stroom door een draad en zullen door een magnetisch veld worden afgebogen.
Dit afbuigen gebeurt in een half cirkelvormige ruimte waar zich voor en achter een magneet bevindt. Als het ion veel massa heeft, zal het een ruime bocht beschrijven, als het ion weinig massa heeft, wordt de bocht scherper en kleiner. Hierdoor zullen op bepaalde plaatsen van de detectorstrip negatieve ionen terecht komen en op die bepaalde plaats zal een stroom gaan lopen afhankelijk van de hoeveelheid negatieve ionen ter plaatse. De plaats waar de ionen de detectorstrip raken geeft de gassoort aan en de hoeveelheid stroom die er loopt geeft de concentratie van die gassoort weer.
Om de geladen ionen ongestoord door het apparaat te laten vliegen, moet het geheel vacuŁm worden gezogen met een pomp. Het is mogelijk dit gas terug te voeren in het patiŽnten systeem, maar dit wordt niet gedaan. Het elektronen bombardement kan een gasmolecuul (bijvoorbeeld alcohol) opsplitsen in kleinere moleculen (bijvoorbeeld in methaan en een hydroxi radicaal). Alcohol wordt dan gemeten als twee molecules: Methaan en een hydroxi groep. Het gas dat uit de massaspectrometer komt, kan dus andere gassen bevatten dan die er ooit zijn ingestroomd. Deze gassen kunnen giftig zijn en daarom wordt het gas niet teruggevoerd.
De methode van meten is bijzonder nauwkeurig, zelfs de kleinste sporen van een gas worden gedetecteerd en kunnen worden benoemd. De uitlezing is vaak in ppm (parts per million) ofwel 0,0001%.

 2.10.2 Raman scattering analyser

Figuur 45: Raman Scattering analyser.
Raman Scattering analyser.

Het is de Indiase natuurkundige Chandrasekhara Venkata Raman die in 1928 het naar hem genoemde effect ontdekt. In 1930 wordt hem daarvoor de Nobelprijs uitgereikt.
Hij gebruikt een kleurfilter om een bepaalde kleur uit het zonlicht te filteren en laat dit gekleurde licht op een stof vallen. Naast de normale verstrooiing ontdekt hij een nieuwe vorm van verstrooiing waarbij de golflengte van het verstrooide licht (de kleur) afhankelijk is van de stof die voor de verstrooiing zorgt. Deze methode is nog niet erg nauwkeurig omdat de golflengte van het licht door een kleurfilter niet nauwkeurig is te bepalen. De opmars van de laser technologie zorgt voor een lichtbron die een nauwkeurig te bepalen golflengte heeft en bovendien een nauwkeurig bepaalde polarisatierichting en waarvan de lichtgolven in dezelfde fase zijn. De gebruikte lasers kunnen in golflengte variŽren van infrarood via zichtbaar licht tot ultraviolet.
De analyser wijzigt de samenstelling van het gas niet, tenzij men een hele sterke laser gebruikt die het gas ioniseert zoals in de massaspectrometer. Het door de analyser gebruikte gas kan weer worden teruggevoerd in het patiŽnt systeem.
De kleur (golflengte) verandering van de Raman verstrooiing is kenmerkend voor de gassoort. De intensiteit van de Raman verstrooiing is evenredig met de concentratie van het gas. De nauwkeurigheid van de meting is groot, bijna net zo groot als die van de massa spectrometer.
De eerste Raman scattering analyser voor gebruik in de anesthesie (Ohio Medical Rascallģ) was zo groot als een groot model koffer, tegenwoordig is een Raman scattering analyser (Philips Medical Systems) niet groter dan een module van een ECG monitor. De gebruikte laser is een diode laser zoals ook wordt gebruikt in laserpointers.

 2.11 Meten van dampanesthetica

Het beste is de end-tidal concentratie te bewaken. Deze vertegenwoordigt de alveolaire concentratie en het is de alveolaire concentratie waaraan de plasmaconcentratie en dus de werkzaamheid is gekoppeld.
Inmiddels zijn er ook gastoedieningsystemen die de concentratie van het dampanestheticum regelen aan de hand van de gemeten end-tidal concentratie van het dampanestheticum. Deze computerregeling gebeurt aan de hand van een analyser uitslag en een injectiesysteem voor dampanestheticum. Deze regeling kent een afwijking van maximaal 0,1% van de end-tidal concentratie en maakt een goede MAC-waarde gestuurde regeling mogelijk.

 2.12 O2 meten

Het bewaken van de O2 concentratie in het gasmengsel heeft een beveiligingsfunctie. Het is begonnen als een verlengde van de test van het anesthesietoestel. Met deze test werd uitgesloten dat de lachgas en zuurstofslangen verwisseld waren alvorens men begon. Later werd er een drukval alarm voor zuurstof opgenomen. Dit alarm verhinderde het ongemerkt wegvallen van de zuurstofdruk en sloot tevens de lachgastoevoer af. Zo werd de mogelijkheid dat de patiŽnt een te lage O2 concentratie toegediend kreeg kleiner,
Bij al deze metingen gaat het om een langzaam wijzigende concentratie. De analysers die hiervoor worden gebruikt hoeven dan ook geen snelle concentratiewijzigingen te volgen. Veelal worden hiervoor de O2 concentratiemeters met een "oxidatie cel" voor gebruikt. Hierin zit een vloeistof waaruit zich onder invloed van zuurstof ionen losmaken. Deze veroorzaken een elektrische stroom die afhankelijk is van de zuurstofconcentratie.
Een oxidatie cel "verslijt" door de zuurstof. Dit verslijten gaat sneller naarmate de concentratie zuurstof hoger is. Laat daarom nooit na de uitleiding de zuurstofkraan open staan of neem de meetcel uit het circuit. Het langdurig blootstaan aan zuivere zuurstof bekort het leven van de cel aanzienlijk.
Bij half gesloten en low-flow systemen is O2 concentratiemeting een vereiste. Deze systemen kennen wel een vaste zuurstofstroom maar daarmee geen vaste O2 concentratie. Door de O2 concentratiemeting kan men vroegtijdig gewaarschuwd worden voor hypoxische mengsels of het stijgen van de O2 concentratie waardoor het lachgasaandeel in het mengsel te klein wordt voor een goed narcotisch/analgetisch effect.
Het gebruik van paramagnetische zuurstof analysers maakt het mogelijk om snelle concentratiewisselingen te meten. Deze analysers maken gebruik van de eigenschap dat zuurstof magnetische veldlijnen in lichte mate geleiden. Door een magnetische geleidingsmeting toe te passen, wordt de zuurstofconcentratie gemeten. In tegenstelling tot de oxidatiecel kennen deze cellen geen slijtage door zuurstof.
Het is nu ook mogelijk om de FIO2 en de FEtO2 te meten en te bewaken. Het verschil in de concentraties levert gegevens op voor de zuurstofdissociatie curve. Een indicatie van de zuurstofopname kan ook worden gehaald uit het verschil tussen de inspiratoire en expiratoire zuurstofconcentratie maal het tidal volume (FiO2 - FeO2 x TVe). Door opwarming van het ademgas en de toevoeging van waterdamp uit de longen is de nauwkeurigheid van deze berekening niet erg groot. Het wordt gebruikt als indicatie, als monitor is het door de onnauwkeurigheid niet geschikt.
Sinds de introductie van het Physioflexģ gesloten anesthesiesysteem is het ook mogelijk de zuurstofopname zelf te monitoren. Doordat de machine zelf de concentratie op de ingestelde waarde houdt, is het mogelijk te meten hoeveel zuurstof hiervoor nodig is. Dit kan alleen als het ademcircuit totaal gesloten is. Bij een gesloten circuit is de hoeveelheid opgenomen zuurstof gelijk aan de opname van zuurstof door de patiŽnt omdat het nergens anders heen kan. Met het monitoren van de zuurstofopname wordt tevens de mate van het gesloten zijn bewaakt.

 2.12.1 Normaalwaarden

Veelal wordt pIO2 van 30kPa of 30% als normaal gezien. Deze waarde is gebaseerd op ervaringen uit het verleden waarbij men graag een ruime marge voor zekerheid wilde hebben. Door de mogelijkheid de zuurstofconcentratie te meten en te bewaken en de inzichten in de schadelijke effecten van langdurig hoge concentraties zuurstof op de longen, moet deze "norm" lager gesteld worden. De moderne anesthesietoestellen zijn betrouwbaar genoeg en hebben voldoende monitoring mogelijkheden om veilig met een pIO2 van 25% te kunnen werken.
De normaalwaarden voor zuurstofopname zijn te vinden in het vorige hoofdstuk in de paragrafen over de "Fysiologische gaswisselingbehoefteĒ.

 2.12.2 Alarmgrenzen

Als maximum inspiratoire zuurstofconcentratie raakt de grens van 60kPa of 60% langzaam "ingeburgerd". Als minimumgrens voor de inspiratoire zuurstofconcentratie wordt de atmosferische zuurstofconcentratie van 20kPa of 20% aangehouden. Bent u van mening dat u voor de veiligheid meer dan 30% O2 moet gebruiken, dan is uw anesthesietoestel te onveilig om nog verder te gebruiken.

 Doelstellingen

De student kent de werking van gas- en damptoediening systemen inclusief kleppen, filters en absorbers en kan deze indelen in open, half open, half gesloten en gesloten systemen en de benodigde versgas flow bij elk systeem noemen en berekenen indien een gasmengsel wordt gebruikt.
De student kan de begrippen systeemvolume, compressible volume, systeem compliance, vers gas ontkoppeling, pendelvolume weergeven en hun invloed in proporties op het gebruikte minuutvolume weergeven.
De student kan de sturingsvormen van de beademingstoestellen verklaren en aangeven hoe het verloop van de stroming, het volume en de druk bij elke sturingsvorm zal zijn.
De student kan de werking van de spirometers weergeven en aangeven welke fout er door een type spirometer kan worden geÔntroduceerd.
De student kan de werking van de gasanalysers globaal weergeven en aangeven van welk type analyser het gas kan worden teruggevoerd in het patiŽntsysteem.

terug naar het begin van dit hoofdstuk
terug naar de inhoudsopgave

 3 Ventilatie en ventilatiemonitoring

Bladwijzers:
3.1 Instellingen van een ventilator
3.1.1 De FiO2 (inspiratoire zuurstofconcentratie)
3.1.1.1 Normaalwaarden, 3.1.1.2 Alarmgrenzen
3.1.2 Ademvolume en frequentie, 3.1.3 Het beademingspatroon
3.2 Inspiratie/expiratie verhouding
3.3 Het beademingspatroon bij volumesturing
3.3.1 De inspiratietijd, volumecurve, drukcurve, flowcurve en P-V loop, 3.3.2 Inspiratoire stroming, 3.3.3 Het beademingsplateau,
3.3.4 Compliance, volume en drukcurve in ťťn of een PV loop
3.4 Het beademingspatroon bij druksturing
3.4.1 De inspiratietijd, volumecurve, drukcurve, flowcurve en PV loops, 3.4.2 Compliance, P-V loop, 3.4.3 De expiratietijd, 3.4.4 Expiratoire stroom,
3.4.5 Eind-expiratoire druk, 3.4.6 Druk en diffusie
3.5 Het monitoren van beademing
3.5.1 Beademingvolume monitoren
3.5.1.1 Normaalwaarden voor volumina:, 3.5.1.2 Numerieke volumemonitoring:, 3.5.1.3 Grafische monitoring (Volume curve, P-V loop)
3.5.2 Beademingdruk monitoren
3.5.2.1 Normaalwaarden voor drukken, 3.5.2.2 Numerieke drukmonitoring, 3.5.2.3 Grafische monitoring (drukcurve en PV loop)
3.5.3 Stroming monitoren
3.5.3.1 Normaalwaarden voor stroming, 3.5.3.2 Numerieke monitoring van de stroming, 3.5.3.3 Grafische monitoring van de stroming
3.6 Capnografie monitoring
3.6.1 Normaalwaarden, 3.6.2 Alarmgrenzen, 3.6.3 Capnogram, 3.6.4 Obstructie en emfyseem, 3.6.5 Cardiogene oscillaties, 3.6.6 Curare capnogram,
3.6.7 Trendregistraties, 3.6.8 Invloed van cardiac output, 3.6.9 Disconnectie/apnoe
3.7 Bloedgassen
3.8 Exotische ventilatiepatronen en mogelijkheden
3.8.1 Weaning (het afwennen van beademing), 3.8.2 IMV: Intermittent Mandatory Ventilation, 3.8.3 S.I.M.V., 3.8.4 C.P.A.P.,
3.8.5 Trigger (Inspiratoire trigger), 3.8.6 Pressure support (Bi level C.P.A.P.), 3.8.7 Trigger (expiratoire trigger),
3.8.8 ASV (Adaptive support ventilation), 3.8.9 Zucht
Doelstellingen

 3.1 Instellingen van een ventilator

Omdat van hieruit niet is op te maken welk type ventilator er wordt gebruikt, kan niet worden opgegeven wat met welke knop moet worden ingesteld.
Zorg voor adequate narcosediepte en pijnstilling.
Het bewust meemaken dat je jezelf niet kunt bewegen gecombineerd met het gevoel dat je jezelf verslikt hebt, is niet fijn, en dat is een understatement.
Stel een minuutvolume in uit het Radford nomogram.
Bij een in gang zijnde beademing wordt het minuutvolume aangepast op geleide van de CO2-concentratie in de uitademinglucht. Een etCO2 (end tidal CO2) van 5,1% of 40mmHg is normaal. Bij een lager CO2 dan deze waarden, wordt het minuutvolume verminderd en bij een hoger CO2 wordt het minuutvolume vergroot.
Bewaak de beademing door CO2 meting en O2 saturatie meting.
NB. De gemeten waarde kan afwijken van de werkelijke waarde. Anesthesiologen handhaven daarom vaker een groter minutenvolume en een lagere CO2 waarde. Dit werkt het op gang komen van de spontane ademhaling tegen.

 3.1.1 De FiO2 (inspiratoire zuurstofconcentratie)

De zuurstofopname is afhankelijk van stress, demping CZS, spieractiviteit en het metabolisme (maligne hyperthermie). De zuurstofopname is niet afhankelijk van de inspiratoire concentratie, tenzij bij longpathologie. Door de zuurstofopname te bewaken kan een anesthesie beter worden gestuurd voor wat betreft de medicamenteuze beÔnvloeding van deze factoren.
De laagst instelbare waarde is meestal 20% in inademinglucht. Dit is voor normale beademing voldoende. Blijkt het dat de patiŽnt "slecht in z'n saturatie zit", stel dan een concentratie in waarbij een SaO2 van > 95% wordt gehaald.
Gebruik geen hogere concentratie zuurstof dan nodig is om een SaO2 van > 95% te halen.
Moet hiervoor een concentratie van meer dan 60% worden ingesteld, dan is het tijd om bloedgassen te laten bepalen, want dan is er sprake van niet deugdelijke saturatie meting, van een defecte ventilator en/of gas mengsysteem of van ernstige diffusieproblemen (longoedeem, pneumothorax, atelectase).

 3.1.1.1 Normaalwaarden

Veelal wordt pIO2 van 30kPa of 30% als normaal gezien. Deze waarde is gebaseerd op ervaringen uit het verleden waarbij men graag een ruime marge voor zekerheid wilde hebben. Men mag zich afvragen of dit bij de huidige stand van de techniek nog nodig is. Hierbij moet men rekening houden met de schadelijke effecten van zuurstof in concentraties boven de 35%. Door de mogelijkheid de zuurstofconcentratie te meten en te bewaken en de inzichten in de schadelijke effecten van langdurig hoge concentraties zuurstof op de longen, zou het kunnen zijn dat deze "norm" in de toekomst lager gesteld wordt.
De normaalwaarden voor zuurstofopname zijn te vinden in het hoofdstuk over Fysiologie.

 3.1.1.2 Alarmgrenzen

Als maximum zuurstofconcentratie raakt de grens van 60kPa of 60% "ingeburgerd". Als minimumgrens wordt de atmosferische zuurstofconcentratie van 20kPa of 20% aangehouden.

 3.1.2 Ademvolume en frequentie

Door de demping van het metabolisme tijdens anesthesie zou het toepassen van het Radford nomogram een gehyperventileerde patiŽnt opleveren. Dit is meestal gewenst, dus dat komt goed uit.

Ventilatoir Babylon I
Inmiddels zijn de termen: minuutvolume, tidal volume en frequentie genoemd. Hiervoor worden ook wel andere termen gebruikt. Zo kent minuutvolume de volgende synoniemen:
Ademminuutvolume (vooral in de anesthesiologie een veel gebruikte term) of de afkorting AMV.
Expiratoir minuutvolume (Siemens Servo) of de afkorting Ve (Dršger Cicero). Het puntje op de V geeft aan dat het om een "stromend" volume gaat. Ademvolume is ook een gebruikt synoniem.
Voor frequentie wordt als synoniem "ademfrequentie" gebruikt maar dit geeft nauwelijks aanleiding tot verwarring. De gebruikte afkorting is Fr. of Freq.
Tidal volume, afgekort TV, heeft een aantal aardige synoniemen, zoals:
Ademteugvolume (is een germanisme, naar Atemzugvolumen) de afkorting ATV is ergens anders voor gebruikt,
Slagvolume (alleen gebruikt bij beademing, niet bij spontaan ademen).
Niet iedereen draagt het Radford nomogram bij zich zodat ook wel wordt uitgegaan van "het minuutvolume is gelijk aan 0,1 maal het lichaamsgewicht in kilogrammen". Deze laatste vuistregel kent echter geen aanduiding van frequentie zodat dan vaak voor een frequentie wordt gekozen die niet noodzakelijkerwijs bij die patiŽnt hoeft te passen. Zo zal Olivier Hardy het goed doen bij 8 maal 1 liter, terwijl Stan Laurel zich het prettigst zal voelen bij 11 maal 500 milliliter.
Deze bepalingen zijn nogal grof aangezien er geen rekening wordt gehouden in welke mate een weefsel aan het gewicht bijdraagt. Dit heeft te maken met het feit dat niet alle weefselsoorten in gelijke mate bijdragen aan het metabolisme. Zo heeft vet een laag metabolisme. Dit houdt in dat als bij een persoon het vetaandeel in het gewicht groot is, dan is de behoefte aan gaswisseling minder groot dan op basis van het gewicht kan worden aangenomen. Maar datzelfde vet heeft wel meer vaatbed en het hart moet meer arbeid verrichten om de circulatie in dat vet in stand te houden. Dit vraagt dus weer meer zuurstof en dus meer gaswisseling.
De weefselmassa is niet het enige bepalende in de gaswisselingbehoefte. Het metabolisme hangt van nog meer oorzaken af. Stress door pijn of geringe demping van het CZS vraagt om meer metabole activiteit en levert een grotere gaswisselingbehoefte op. Ziekte, vooral koorts zorgt ook voor een hoger metabolisme en dus neemt de gaswisselingbehoefte toe. In al deze gevallen kan het nomogram van Radford of de "0,1 maal het lichaamsgewicht" regel niet worden toegepast.
Het minuutvolume wordt algebraÔsch samengevat in de som:

Minuutvolume = frequentie ◊ tidal volume.

Voor een goede aanpassing aan de werkelijke gaswisselingbehoefte kunnen we gebruik maken van de end-tidal CO2 waarde. Daarover later meer.

 3.1.3 Het beademingspatroon

Een ventilator waarvan alleen de frequentie en het minuutvolume of het tidal volume kan worden geregeld, beademt met de subtiliteit van een fietspomp. Om de beademing aan te passen aan de specifieke behoeften van de patiŽnt, kunnen er instellingen worden gerealiseerd in de manier waarop het gasmengsel wordt ingeblazen. Denk maar eens aan een patiŽnt met ventilatoire pathologie zoals astma. Deze patiŽnt past zijn ademhalingspatroon tijdens een aanval aan om toch voldoende te kunnen ventileren. Hij verkort zijn inademing en neemt de tijd om langzaam uit te ademen. Een ventilator die een dergelijke patiŽnt moet beademen, moet dit ook kunnen doen. De beademing moet maatwerk zijn, geen confectie!

 3.2 Inspiratie/expiratie verhouding

Volwassenen 1:2 of 33%
Kinderen onder 6 jaar 1:1 of 50%

Het beademingspatroon kent een aantal te onderscheiden delen. In de eerste plaats is daar de verhouding tussen de inademingtijd en de uitademingtijd, de inspiratie/expiratie verhouding genoemd.
De instellingen voor inspiratie/expiratie verhouding en inspiratie stroming beÔnvloeden vaak elkaar, zodat een complex geheel van factoren ontstaat waarmee de diffusie van gassen geregeld kan worden. Voor de inspiratie/expiratie verhouding zijn er veel gebruikte waarden:

 3.3 Het beademingspatroon bij volumesturing

 3.3.1 De inspiratietijd, volumecurve, drukcurve, flowcurve en P-V loop

Figuur 46: Spirometriecurven bij volumesturing.
Spirometriecurven bij volumesturing.

De inspiratietijd wordt gevormd door de tijd voor het instromen van het gasmengsel en het vasthouden van het gasmengsel in de longen. In de afbeelding wordt dit deel van de curven weergegeven in het grijze blok met de letter I.
De expiratietijd gaat in zodra het gasmengsel weer uit de longen kan stromen. In de afbeelding wordt dit deel aangegeven met de letter E.
De inspiratie/expiratie verhouding wordt weergegeven in procenten (Servo 900, PhysioFlex e.a.), waarbij het inspiratiedeel in een getal wordt weergegeven, of in een verhouding (1:3 tot 3:1) (Dršger Narcose Spiromat, AV1, Cicero, Cato). Sommige firmaís houden er hierbij een eigen vorm van wiskunde op na door decimalen in de verhoudingen te gebruiken, dit is wiskundig niet correct.
Druk/volume loops worden in moderne toestellen veel gebruikt om volume en druk te monitoren. Ten onrechte worden dit compliance loops genoemd, want het gaat hier niet om de compliance van de longen. Long compliance in een loop mag alleen zo heten als de totale vitale capaciteit in de meting wordt weergegeven en dat is hier niet het geval.
Verder is van belang of de druk en het volume ďaan de tubeĒ worden gemeten, of in het toestel. Loops waarvan de meetwaarden worden betrokken vanuit het toestel, worden zeer sterk beÔnvloed door systeeminvloeden zoals compressible volume en systeem compliance om als meting te dienen. Het monitoren van deze loops is als het monitoren van een ECG: diagnostiek is niet mogelijk, het waarnemen van veranderingen wel.
 
 

 3.3.2 Inspiratoire stroming

Beschouwen we het inspiratiedeel nader dan bestaat deze uit de tijd voor het instromen van het gas en de tijd waarin het gas in de longen wordt vastgehouden.
De tijd waarin het gas de longen instroomt, is de insufflatietijd. Deze tijd is afhankelijk van de stroomsnelheid die door de ventilator opgelegd wordt. Ingeval van een met perslucht gestuurde ventilator is er meestal een nagenoeg constante stroming. De curve is die van de "flow generator" omdat er sprake is van een constante insufflatiestroom.
De mechanische aandrijvingen (Engstrom ER 311) geven vaak een meer sinusoÔde insufflatiecurve. Uitgezonderd hiervan zijn de Dršger Cicero en Cato waarbij een stappenmotor de balg met een regelbare snelheid aandrijft.

 3.3.3 Het beademingsplateau

De tijd waarbij het gas in de longen wordt vastgehouden heet plateautijd. Men noemt dit ook het alveolair plateau omdat de druk en het geÔnsuffleerde volume overeenkomen met het alveolaire volume en de alveolaire druk. Het capnogram kent ook een alveolair plateau, er is weer eens ruimte voor verwarring!
Tijdens het volume plateau daalt de inspiratiedruk tot de "plateaudruk". Het afgegeven volume neemt niet meer toe.
Er is hier sprake van een verschil met spontaan ademen. Bij een spontaan ademende patiŽnt is er geen sprake van plateautijd. Een plateau zou dus niet fysiologisch zijn. Dit is absoluut gezien waar, zei het niet dat de gaswisseling bij spontaan ademen anders verloopt. Het plateau zorgt voor een verbeterde (daardoor fysiologische) verzadiging van het bloed met de aangeboden zuurstof. De diffusie vindt nu plaats "met de druk mee". Dit is noodzakelijk omdat zuurstof niet zo makkelijk door de alveolaire membraan heendringt als bijvoorbeeld CO2.
De functie van het plateau is omstreden. Sommigen gaan er van uit dat daar de spontane ademhaling geen plateau kent (dat is waar), dit ook niet nodig is voor de machine beademing. Anderen geven als bezwaar tegen het plateau dat het de gemiddelde beademingsdruk verhoogt (dat is ook waar) en zo de doorbloeding van het longvaatbed hindert.
De voorstanders van plateau zeggen dat spontaan ademen en beademen niet hetzelfde zijn (dat is waar) en dat de volumecurve daarmee ook niet hetzelfde hoeft te zijn. Verder zeggen zij dat plateau de ontplooiing van de alveoli bevordert en daarmee het altijd weer optreden van micro-atelectasen wordt vertraagd (dat is ook waar) en de zuurstofopname wordt verbeterd (dat is ook waar). Verder is tijdens de plateaufase de flow 0. Dit komt overeen met een wel zeer sterk vertraagde flow (decelerating flow) zoals de voorstanders van drukgestuurde beademing willen.
Het plateau van de drukcurve moet vlak verlopen. Een dalend plateau duidt op lekkage, een sterk dalend plateau op disconnectie! Het eerste is ongezond vanwege het vrijkomen van anesthesiegassen, het tweede is ongezond voor de patiŽnt.

 3.3.4 Compliance, volume en drukcurve in ťťn of een PV loop

Figuur 47: Compliance-relatie tussen druk- en volumecurve bij volumesturing met plateau.

De drukcurve, samen met de volumecurve in een grafiek uitgezet, toont het volgende:
Bij volume- en tijdssturing is er tijdens de inspiratoire stroom is er tijdens de insufflatie een verhoging van de beademingsdruk, de zogenaamde "piekdruk". Dit wordt veroorzaakt door de totale weerstand voor de gassen. Deze weerstand is het samenstel van de weerstand van de tube, de statische compliance en de dynamische compliance (compliance = 1/weerstand).
Dit hoeft geen probleem voor de patiŽnt te vormen omdat deze piekdruk niet in de alveoli heerst maar in de slangen voor het aansluitingsstuk met de tube. Zou de druk meer distaal (aan de punt van de tube of zelfs in de trachea) gemeten worden, dan is deze veel lager of zelfs afwezig. De piekdruk is dan alleen afhankelijk van de statische en dynamische compliance. Hieruit blijkt dat de piekdruk, na aftrek van de invloed van de tube, een parameter is voor de luchtwegweerstand van de patiŽnt. Wat daaruit af te leiden is, wordt verderop besproken.

Figuur 48: PV loop bij volumesturing.
PV loop bij volumesturing.
Het gearceerde deel tussen de druk- en de volumecurve is een maat voor de dynamische compliance van de patiŽnt. Heb je de mogelijkheid druk- en volumecurve tegelijk op een beeldscherm te krijgen, bestudeer dan eens de verandering van die oppervlakte bij hyperventilatie, patiŽnten met astma en patiŽnten met ronchiŽn. Er zijn hier veel gegevens te monitoren, zodat je kunt anticiperen op toekomstige problemen.
Technisch gezien heeft de piekdruk nog invloed op het samendrukbare volume. Hoe hoger de piekdruk, des te groter is het aandeel van het samendrukbare volume in het tidal volume. dit aandeel gaat af van de effectieve ventilatie. Werk je met een ventilator waarbij het samendrukbare volume wordt gecompenseerd, dan is de invloed gering, is dit niet het geval, dan zal er in de instelling van het tidal volume een compensatie (kleine vergroting van het ingestelde tidal volume) aangebracht moeten worden. Samenvattend: het heeft zin om de piekdruk niet te hoog te laten worden. Indien een ventilator de mogelijkheid heeft een inspiratoire stroming in te stellen, stel deze dan zo in dat de piekdruk niet meer is dan 1,2 maal de plateaudruk.
 
 

 3.4 Het beademingspatroon bij druksturing

Er zijn anesthesiologen die aan druksturing de voorkeur geven bij het beademen van neonaten en kinderen. Dit omdat de druk nooit te hoog kan worden (inherent aan druksturing), er moet bij worden opgemerkt dat de kwantiteit van de gaswisseling geheel afhangt van het ademvolume. Drukgestuurde ventilatoren kunnen geen ademvolume garanderen en daarmee ook geen garantie geven voor de gaswisseling. Bij het beademen van neonaten en kinderen met een volume/tijdgestuurde ventilator moet dan wel aandacht geschonken worden aan de drukbegrenzing. Bij moderne ventilatoren is dit gelukkig geen probleem meer. Nu er druksturing met ďvolume garantieĒ bestaat, heeft de volume/druk/tijdsturing met adequate drukbegrenzing het pleit gewonnen voor kwantitatieve/kwalitatieve beademing.

 3.4.1 De inspiratietijd, volumecurve, drukcurve, flowcurve en PV loops

Figuur 49: Spirometrie curven bij druksturing.
Spirometrie curven bij druksturing.

Bij volumesturing is een gelijkmatige toename in de volumecurve kenmerkend. Bij druksturing is de volumetoename exponentieel afnemend. De druktoename is abrupt en zorgt daarmee voor een snelle Ďvullingí van de dode ruimte, waardoor er tijdens het Ďdrukplateauí tijd ontstaat voor de alveolaire gaswisseling (aldus de voorstanders van de druksturing).
Deze snelle vulling laat zich ook zien in de flowcurve. De curve begint met een piek (volstromen van de dode ruimte) waarna de stroming afneemt. Of de stroming daalt tot 0 en er een volumeplateau ontstaat is afhankelijk van de compliance van de patiŽnt en de instelling van inspiratie/expiratie verhouding, de frequentie en de ingestelde beademingsdruk.
Door het algoritme van de druk sturing (Ďblaas in tot de ingestelde druk is bereiktí) is er geen kwantitatieve gaswisseling mogelijk en het minuutvolume moet goed worden bewaakt.
De PV loop heeft de constant blijvende druk als kenmerk, deze druk is bijna altijd lager dan bij volumesturing, maar de druk is afhankelijk van het meetpunt van die druk. Ligt dit in de machine, dan kan deze belangrijk afwijken van de werkelijke pulmonaal druk en zouden hieruit ook geen belangrijke conclusies mogen worden getrokken. Door de lagere druk in vergelijking met volume gestuurde beademing, is de verwachting dat de gemiddelde beademingsdruk ook lager uitvalt. Het verschil is echter opvallend klein of zelfs afwezig (bij een patiŽnt met compliante longen). Wordt de druk gemeten aan de tip van de tube (patient proximal monitoring), dan is er meestal geen meetbaar verschil.
 
 

 3.4.2 Compliance, P-V loop

Figuur 50: PV loop bij druksturing.
PV loop bij druksturing.

De P-V loop laat de kenmerkende snelle opbouw van druk zien die bij de druksturing hoort. Bij een ventilator met Volume Controlled Pressure Regulated modus (Dršger Zeus in Ďautoflowí modus, GE-Datex Avance of Dameca SiŽsta TS), ook wel Ďdruksturing met volume garantieí, is dezelfde vorm van de PV loop zichtbaar.
De druk komt niet boven de ingestelde inspiratiedruk uit en blijft gedurende enige tijd gehandhaafd. In deze tijd stroomt het volume de longen in. De stroming en het bereikte volume zijn afhankelijk van de weerstand van het ademsysteem (de tube is hierin de grootste invloed) en ademwegen van de patiŽnt en de compliance. Het (blauw gekleurde) oppervlak ziet er trapeziumvormig uit. De voorstanders van druksturing beweren dat dit oppervlak kleiner is dan het blauw gekleurde oppervlak van de P-V loop bij volumesturing. Dit is zeker waar, indien de druk en het volume worden gemeten in de ventilator. Worden de druk en het volume echter gemeten bij de aansluiting van de tube (of de druk zelfs na de cuff van de tube), dan zijn de oppervlakken bijna gelijk (niet van vorm overigens).
Beweringen over de superioriteit van een bepaalde beademingmodus moeten dus worden gedaan met inbegrip van de methode en plaats van druk en volumemeting, anders is het Ďappels en perení vergelijken.

 3.4.3 De expiratietijd

Aan het einde van inspiratie gaat de expiratietijd in. Men kan zich voorstellen dat er nu simpel een klep open gaat en het gas uit de patiŽnt wegloopt. Tijdens de expiratie is het mogelijk twee grootheden te beÔnvloeden, te weten:
1. de expiratoire stroomsnelheid,
2. de druk die na de expiratie in de luchtwegen heerst.
NB: de expiratie wordt ďgemaaktĒ door de patiŽnt en is veel representatiever voor de toestand van de ademhalingsorganen dan de inspiratie. De inspiratie wordt ďgemaaktĒ door de machine en is dien tengevolge representatief voor de technische mogelijkheden van een beademingsmachine.

 3.4.4 Expiratoire stroom

Figuur 51: Spirometriecurven in de expiratiefase.
Spirometriecurven in de expiratiefase.

De expiratoire stroom is echter geen lineaire stroom zoals de inspiratoire stroom, maar verloopt volgens een exponentiŽle kromme. Deze kromme (curve) is weer afgeleid van de eerder genoemde natuurlijke logaritme.
De expiratoire stroomsnelheid of expiratoire stroom is niet bij alle ventilatoren in te stellen. Er kunnen een aantal redenen zijn om deze stroomsnelheid te beperken. De astmapatiŽnt uit het eerder aangehaalde voorbeeld is er ťťn van. Hij ademt langzaam uit, met een beperkte stroom dus! Als een dergelijke patiŽnt door een ventilator werd beademd die alleen de mogelijkheid had voor een onbeperkte uitstroming, dan zouden we wel inspiratoir maatwerk kunnen leveren maar expiratoir zouden we hem met een slecht zittend kostuum wegsturen. De onbeperkte uitstroming kan nog eens verergerd worden door een machine met een "hangende balg". Door het gewicht van een dergelijke balg ontstaat er tijdens de expiratie een zuigkracht, die de uitstroomsnelheid nog vergroot.
Er is echter nog een effect dat de uitstroming beÔnvloedt. De luchtwegen en slangen vormen geen normale weerstand maar een impedantie. Dit is een bekend begrip in de elektrotechniek en het betekent niet meer dan dat een eenmaal bewegende (lucht)stroom een eigen massatraagheid heeft en zich niet zomaar laat stoppen. Neem maar eens een lange plastic buis en blaas hierin met een constante stroom. Als je plotseling ophoudt met blazen zul je merken dat je wangen licht ingezogen worden. De luchtstroom wil namelijk niet plotseling stoppen omdat er massa, al is het slechts de geringe massa van lucht, in beweging is gezet. Deze massa zal er voor zorgen dat de eenmaal begonnen stroming voortgezet wordt. Bij half gesloten ventilatoren werd dit ondervangen door de weerstand in het expiratoire been van kleppen, mechanische volumeters voor minutenvolume en tidal volume en sodalime absorbers. Bij open ventilatoren en ventilatoren met een geringe weerstand speelt dit wel een rol.

Figuur 52: Airtrapping.
Airtrapping.

Het zuigende effect van de wegstromende lucht kan ervoor zorgen dat in de longen de ductus alveolus al samenvalt voordat alle lucht uit de alveoli is verdwenen. Er blijft dan lucht in de alveolus achter. Bij de volgende ademslag wordt er weer lucht in de alveolus geblazen die daarna weer niet helemaal leeg loopt. Dit leidt tot ontoelaatbare druk verhoging in de longen.
Dit fenomeen noemt men "airtrapping" of ďintrinsic PEEPĒ. De lucht zit gevangen (trapped) achter de "plat gezogen" ductus alveolus. Vooral bij astmatici met emfyseem is dit heel gevaarlijk. De toenemende druk in de "alveolus" (meestal is dit een bulla) kan zo hoog worden dat de bulla knapt en een pneumothorax het gevolg is. Een verhoogde druk achter de "airtrap" laat zich echter niet zien op de drukmeter van de ventilator. Op het moment dat men drukstijging ziet kan er al sprake zijn van een pneumothorax. Het dalend plateau van het capnogram laat dit wel zien. Let daar op!
Het lijkt in tegenspraak tot wat men wil, maar om airtrapping te voorkomen moet er enige druk in de longen achterblijven. Er moet dus PEEP gegeven worden om het "dichtslaan" van de val (de bronchiolus) te voorkomen. Een andere mogelijkheid is het instellen van een maximum expiratoire stroom of "retard".
Denk er om dat de expiratoire stroom groot genoeg moet zijn om het tidal volume gedurende de expiratietijd weg te kunnen laten lopen. Anders ontstaat er toch weer een hoge druk in de longen en kan emfyseem of pneumothorax het gevolg zijn! Dit verschijnsel noemt men ook wel "auto-PEEP". Als met een ventilator gewerkt wordt waarbij de expiratoire stroom te regelen is, pas dan op wat je doet. Het geven van "auto-PEEP" is af te raden aangezien het PEEP-niveau afhangt van de luchtwegconditie van de patiŽnt. Deze conditie is aan veranderingen onderhevig en daarmee is de "auto-PEEP" ook aan veranderingen onderhevig. Een verandering naar meer druk kan desastreus zijn.

 3.4.5 Eind-expiratoire druk

Ventilatoir Babylon II
Ook in het ventilatiepatroon zijn verschillende namen voor dezelfde begrippen in gebruik.
Inspiratoire stroom: een begrip dat niet veel gebruikt wordt omdat dit vaak afhankelijk was van de inspiratie tijd. Het instellen van een dergelijke stroom was vaak niet mogelijk of hing af van het gekozen tidal volume of de werkdruk. Op de Physioflex, Servo 900, AV1 en Cicero kan men een inspiratoire stroom instellen.
Plateautijd: bij de Servo 900 serie noemt men dit "inspiratoire pauze".
Expiratoire stroom: in een aantal gevallen spreekt men van "retard".

Het lijkt logisch om een patiŽnt te laten uitademen tot de druk in de longen gelijk is aan de druk van de buitenlucht. In veel gevallen kan dit ook. Bij een patiŽnt die beademd wordt, neemt de compliance (rekbaarheid van de longen) af. De longen worden stugger en ontplooien zich minder gemakkelijk. Dit kan aanleiding geven tot atelectase. In atelectatische gebieden zijn de alveolen samengevallen en deze zullen zich alleen weer ontplooien als er een behoorlijke druk op uitgeoefend wordt. Dit samenvallen is te voorkomen door een restdruk in de longen achter te laten. Dit bereikt men door het toepassen van PEEP (Positive End Expiratory Pressure). Dit hoeft niet veel te zijn, een paar cmH2O is al voldoende. Nu geldt ook weer dat hiermee de zuurstofdiffusie door de alveolaire membraan ondersteund wordt. PEEP zorgt er ook voor dat de beademing ďiets verder in de compliance loopĒ begint, daar waar de longen zich makkelijker laten oprekken om het grotere volume op te nemen.
Nadelig is de invloed die PEEP heeft op de circulatie. Door het toepassen van PEEP wordt het longvaatbed door de druk verkleind en neemt de doorstromingsweerstand hiervan toe. Ook is de positieve invloed van een negatieve thoraxdruk tijdens spontaan ademen op het aanzuigen van bloed via de grote vaten omgezet in de nadelige invloed van het tegenhouden van het bloed uit de grote vaten.
Niet in alle gevallen is PEEP nadelig voor de circulatie. Het is ook mogelijk om met PEEP een deel van het volume van de kleine circulatie te mobiliseren ten gunste van de grote circulatie, bijvoorbeeld tijdens het begin van shock.
Sommige (oudere) ventilatoren kennen nog een NEEP (Negative End Expiratory Pressure) instelling. Dit werd vroeger wel eens gebruikt bij kinderen en bij neurochirurgie. Bij kinderen werd NEEP toegepast om de invloed van de expiratoire weerstand te verminderen. In de neuroanesthesie werd NEEP toegepast omdat een verlaagde thoraxdruk tevens de liquordruk verlaagt.
De gevaren van het gebruik van NEEP zijn gelijk aan het gebruik van een ventilator met een hangende balg: airtrapping. Door de huidige medicatie weegt de toepassing van NEEP voor neurochirurgie niet meer op tegen de nadelen ervan. Veel ventilatoren hebben deze mogelijkheid dan ook niet meer.
Kinderen hebben door de kleine longen een lage compliance (rekbaarheid). Men geeft daarom tegenwoordig juist graag een beetje PEEP.

 3.4.6 Druk en diffusie

Er is al uitgelegd dat een positieve druk in de luchtwegen de diffusie van zuurstof uit het gas door de alveolaire membraan bevordert. De totale diffusie hangt af van de gemiddelde druk tijdens een complete ademslag. Wiskundig schrijft men dat zo: Ptot = Ppiek + Pplateau + PPEEP. We beginnen bij het gemakkelijkste, de PEEP.
Als deze verhoogd wordt, dan zal in alle gevallen de gemiddelde druk sterk toenemen. Bij een normaal ademende patiŽnt is dit immers het moment dat de druk gelijk is aan die van de buitenlucht. Elke verhoging levert dan ook een aanzienlijk resultaat op in de formule. Het instellen van PEEP zorgt ervoor dat de patiŽnt niet totaal kan uitademen. Er blijft een beetje druk in de luchtwegen achter. Voor de patiŽnt betekent dit dat de reflex (Hering-Breuer) om tot spontaan ademen te komen, wordt onderdrukt en dat de longen altijd iets "opgeblazen" blijven.
PEEP vergroot de dode ruimte en gaat atelectasen tegen (de longblaasjes kunnen niet meer samenvallen) en daardoor wordt het diffusie oppervlak vergroot en dit heeft weer een positieve invloed op de saturatie, want de zuurstof kan beter naar het bloed toe diffunderen. Het vergroot ook de gemiddelde beademingsdruk en daarmee vergroot het ook de weerstand van het longvaatbed voor het doorstromende bloed (bij zeer hoge waarden voor PEEP).
Een klein beetje PEEP (1 tot 5cmH2O) kan niet veel kwaad en wordt zelfs wel routinematig gegeven. Op deze manier gaat het de vorming van atelectasen tegen. Meer dan 5cmH2O PEEP moet een duidelijke indicatie hebben zoals longoedeem, ontplooiing van de long na thoraxchirurgie of afwijkingen aan de thorax (ernstige scoliose, trechter- of kippenborst).
Wil men de patiŽnt uitnodigen om zelf te gaan ademen, dan moet PEEP achterwege gelaten worden. Wie wil weten hoe PEEP de spontane ademhaling bemoeilijkt, die neemt een masker en sluit daarmee zichzelf aan op een ventilator met PEEP instelling en laat zichzelf beademen. Het is sowieso goed om de ervaring van "beademd worden" eens mee te maken. Het vergroot het begrip voor de gevoelens van de postoperatief beademde patiŽnt op dramatische wijze!
Piekdruk.
De piekdruk is maar gedurende een hele korte tijd aanwezig. De invloed op de diffusie is dan ook gering. Denk hierbij ook aan het feit dat de piekdruk aan het begin van de tube gemeten wordt en dat deze niet gelijk is aan de druk in de longen. Merk op dat het bij de gasdiffusie in de longen om de druk in de longen gaat.
Plateaudruk.
De Pplat is aanwezig gedurende het inspiratoire deel van de cyclus.
Bij drukgestuurde machines kan de ingestelde druk verhoogd worden. Dit levert een verhoging van de Pplat op. Bij volumegestuurde ventilatoren is dit te bereiken door het tidal volume te vergroten.
I/E verhouding.
Bij de plateaudruk is al opgemerkt dat het inspiratoire deel van de cyclus een grote invloed heeft op de gemiddelde beademingsdruk. Door het verlengen van de duur van het inspiratoire deel, door de I/E verhouding te vergroten, is dus ook de invloed van de plateaudruk op het gemiddelde sterk te vergroten. Er is slechts een geringe bijdrage aan de gemiddelde druk van een verhoogde piekdruk.
De diffusie van zuurstof door de alveolaire membraan wordt door drukverhoging verbeterd. Het is niet alleen de O2 diffusie die hierdoor verbeterd wordt. Ook de diffusie van dampanesthetica en N2O wordt door druk verhoging verbeterd. Denk dus niet meteen als je een bloeddrukdaling na het verhogen van PEEP constateert: "zie je wel, de druk zorgt voor een belemmering van de circulatie". Het kan ook zijn dat de druk voor meer dampanestheticum en N2O in het bloed zorgt waardoor de narcosediepte toeneemt en bloeddruk daalt.

 3.5 Het monitoren van beademing

Het is eigenlijk niet "eerlijk" dat een cardioloog al jarenlang de beschikking heeft gehad over 12 of meer afleidingen om alleen de elektrische geleiding in het hart te bestuderen, terwijl iemand die een beademing moest bewaken blij mocht zijn als er een volume- en drukmeter aanwezig waren. Gelukkig komen door de moderne techniek nu veel meer instrumenten beschikbaar om een beademing goed te monitoren. Ventilatorfabrikanten gaan ertoe over om naast druk en volume ook capnogram en stroommetingen weer te geven en wat belangrijker is, deze in relatie tot elkaar te brengen zodat er uit de gegeven waarden onmiddellijk conclusies zijn te trekken.

 3.5.1 Beademingvolume monitoren

Voor drukgestuurde ventilatoren is dit absoluut een vereiste. Het te monitoren volume is het uitgeademde tidal volume en het uitgeademde minutenvolume. Er wordt van uitgegaan dat Ďwat er uitstroomt er ook zal zijn ingestroomdí. Deze aanname is niet helemaal terecht. Het tidal volume dat de tube passeert is niet gelijk aan het door de ventilator verplaatste volume. Dit komt onder andere doordat lucht of gas in grote mate samendrukbaar is en de slangen en het ademsysteem Ďuitrekkení. Deze vering neemt een deel van het door de ventilator geleverde volumeverschil in zich op. Het heeft hetzelfde effect als de luchtbel in de arterielijn. De vloeistof die deelneemt aan het samendrukken van de luchtbel, kan de dome niet verplaatsen. Het gas dat wordt samengedrukt, kan niet deelnemen aan de gaswisseling van de patiŽnt. De hoeveelheid gas die hieraan onderworpen wordt, heet het "compressible volume".
Er zijn ventilatoren die een compensatie kennen voor compressible volume. Dit gebeurt onder andere bij de Servo 900 serie en bij de Physioflex.
Een andere invloed is de dode ruimte in de luchtwegen van de patiŽnt. De lucht die hier in zit neemt geen deel aan de gaswisseling. Door de frequentie te verhogen wordt deze dode ruimte vaker geventileerd zonder dat dit bijdraagt aan de gaswisseling. Bij hoge frequenties moet hiermee rekening gehouden worden. De volgende berekening laat die invloed zien:
Tabel 14: Berekening dode ruimte ventilatie.
Minuutvolume: 6l Minuutvolume: 6l
Frequentie: 10 Frequentie: 15
Tidal volume: 600ml Tidal volume: 400ml
Totaal dode ruimte: 150ml Totaal dode ruimte: 150ml
Dode ruimte ventilatie: 10 x 150 = 1500ml Dode ruimte ventilatie: 15 x 150 = 2250ml
Aan de gaswisseling wordt niet deelgenomen door het volume dat per ademslag in de dode ruimte zit. Dit is de dode ruimte ventilatie. Een verschil van 750ml/min.
Uit de praktijk: "de CO2 is wat laag, zal ik het tidal volume wat verlagen?" kan, maar "de CO2 is wat laag, zal ik de frequentie wat verhogen?" kan dus ook, zeker bij ventilatoren waarbij het minuutvolume wordt ingesteld (Servo 900 serie, Engstrom ER300, Blease-Manley).
Er is een verschil tussen warme en koude gassen en natte en droge gassen. Metingen van volumina en gasconcentraties door analysers zouden hiermee rekening moeten houden. Binnen de geheel gesloten Physioflexģ ventilator gebeurde dit door temperatuurmeting van het gas en de meting van het systeemvolume tot aan de aansluiting van de tube.
Bij volumegestuurde ventilatoren hoeft het afgegeven volume niet bewaakt te worden, het wordt immers ingesteld. De ventilator zal zelf verder alles in het werk stellen om dit volume in de patiŽnt te krijgen. Er moet dan wel drukbewaking zijn!

 3.5.1.1 Normaalwaarden voor volumina:

Volg hiervoor het Radford nomogram of de "0,1 maal lichaamsgewicht" regel, maar stel deze voor het minuutvolume bij naar aanleiding van de EtCO2 concentratie.

 3.5.1.2 Numerieke volumemonitoring:

Een verhoging boven het ingestelde volume kan veroorzaakt worden door:
Mee ademen of hikken van de patiŽnt.
* Remedie: medicatie of spontaan laten ademen als de tijd rijp is.
De narcosegas afzuiging is wat al te enthousiast.
* Remedie: regel dit opnieuw af (of laat dit doen). Dit is een gevaarlijke situatie!
Een verlaging onder het ingestelde volume kan veroorzaakt worden door:
Te lage werkdruk (Servo 900 serie, Dršger Narcose Spiromat, AV1, Julian)
* Remedie: verhoog de werkdruk.
Disconnectie van de patiŽnt.
* Remedie: sluit de patiŽnt weer snel aan.
Obstructie van de luchtwegen door geknikte tube of bronchospasme.
* Remedie: maak de luchtweg vrij en controleer de ligging van de tube. Bronchospasme vraagt meestal om medicamenteus ingrijpen.
Leunen van chirurg of assistent.
* Remedie: attenderen en bij persisteren in dit gedrag het alarm extra hard zetten.

 3.5.1.3 Grafische monitoring (Volume curve, P-V loop)

Figuur 53: Volumecurven en PV loop.
Volumecurven en PV loop.

De eerste volume curve is de normale curve. Het gemeten expiratoire tidal volume wordt weergegeven door de naar beneden aflopende lijn aan de rechter kant van de curve. Bij numerieke monitoring wordt slechts deze lijn in een getal weergegeven. Grafische monitoring heeft daarmee een meerwaarde boven de numerieke monitoring.
Indien het expiratoire volume groter is dan het geÔnsuffleerde volume, kan dat zijn doordat er iemand op de thorax of de buik van de patiŽnt drukt. Een andere mogelijke oorzaak is het te hard werken van de narcosegas afzuiging, het Ďzuigení van een toestel met een hangende balg, invloeden van compressible volume of het mee meten van de versgas stroom in de expiratie (kan niet bij Ďpatient proximal monitoringí) of alle bovenstaande factoren. Bij de PV loop komt de lijn van de expiratie onder de nullijn.
Indien het expiratoire volume kleiner is dan het geÔnsuffleerde volume, kan dat zijn doordat een lek is. De afstand tussen het einde van de curve en de nullijn (zowel volumecurve als PV loop) is een maat voor de grootte van de lek. De lek kan gebruikelijke oorzaken hebben zoals een lekkende cuff, lekkende connectiestukjes en slangen en disconnectie (voor het inbrengen van een bronchoscoop). Het lek kan ook worden gevormd door de gasanalyser die een klein beetje gas afzuigt voor analyse. Het kan ook dramatischer: long-lek bij een open thorax. Minder dramatisch is het meer ruimte geven aan de longen door nu eindelijk die longspatel of Omnitractģ speculum eens weg te halen. Bij de PV loop eindigt de lijn voor de expiratie boven de nullijn.
 
 
 
 

 3.5.2 Beademingdruk monitoren

Voor volume/tijdgestuurde ventilatoren is dit een absoluut vereiste! In de curve maakten we kennis met: piekdruk, plateaudruk, eind-expiratoire druk.
Piekdruk wordt veroorzaakt door de weerstand van het ademsysteem en van de longen (bij gelijkblijvende inspiratoire stroom!).

 3.5.2.1 Normaalwaarden voor drukken

Een piekdruk boven de 3kPa (30cm H2O) moet in normale gevallen niet nodig zijn. Door een speciale houding, een dunne tube of bij een adipeuze patiŽnt kan het wel voorkomen.
Een plateaudruk boven de 2kPa (20cm H2O) valt ook buiten de normale range. Ook nu geldt weer: het kan nodig zijn bij patiŽnten die met een hoge PEEP worden beademd, of adipeus zijn, of ten gevolge van een speciale houding.
De insufflatie druk bij druksturing komt overeen met de waarde van de plateaudruk bij volumesturing. Meestal is 1,2kPa of 12cm H2O een goede waarde. Bij een compliante, slanke volwassene kan met minder worden volstaan. Babyís en kleine kinderen hebben door hun kleine en stugge longen, vaak een iets hogere druk nodig, maar meer dan 1,2kPa (12cm H2O) is veel, maar soms wel noodzakelijk. Een PEEP onder de 0,5kPa (5cm H2O) heeft bijna geen invloed op de circulatie. PEEP van meer dan 0,5kPa kan nodig zijn bij kleine kinderen, bovenbuikchirurgie, laparoscopie, posities zoals steensnede ligging, lumbotomie ligging etc. PathologieŽn zoals longoedeem vragen vaak een heel hoge PEEP!

 3.5.2.2 Numerieke drukmonitoring

Verhoging kan het gevolg zijn van:
Persen of tegen ademen van de patiŽnt.
* Remedie: medicatie of spontaan laten ademen als de tijd rijp is.
Leunen van de chirurg of assistent ("chestcrusher").
* Remedie: attenderen, in hardnekkige gevallen met een klem.
Obstructie van de tube door overbloezende cuff of slijmplug of een te diep ingestoken tube.
* Remedie: Bronchiaal toilet, tube terugtrekken en ligging controleren evt. tube wisselen.
Afname van de compliance (de longen worden stugger).
Hier is geen remedie tegen, de afname van compliance kan vertraagd worden door verwarming en bevochtiging bij "droge, koude" ventilatoren of het toedienen van surfactans.
Bronchospasme
* Remedie: medicatie.
Als de piekdruk vanaf het begin al hoog is, bijvoorbeeld door de ligging van de patiŽnt of omdat deze adipeus is of door het inbrengen van gazen of een sperder, dan is het te overwegen om de inspiratoire stroom te verlagen. Bij ventilatoren waarbij dit niet kan is het te overwegen om de frequentie te verhogen en het tidal volume te verlagen. Oppassen dat er nog wel genoeg tidal volume in de patiŽnt komt! Vergeet ook niet rekening te houden met de compensatie voor vergroting van de dode ruimte ventilatie! Een andere optie is over te gaan op druksturing en te zoeken naar een druk die acceptabel is en met de frequentie instelling het bij de patiŽnt passende minuutvolume te realiseren.
Verlaging van druk kan het gevolg zijn van:
Tijdelijke houdingsverandering van de patiŽnt. Dit is inclusief "houdingsveranderingen" door het inbrengen van specula zoals de sperder vlg. Olivier of een Omnitractģ.
* Remedie: niets aan doen, dit komt meestal vanzelf weer goed, maar intussen zit je met ďvreemdeĒ waarden voor beademingsdruk.
Medicatie zoals dampanesthetica die bronchodilatatief zijn.
* Remedie: niets aan doen, vaak is dit een gewenst effect!
Disconnectie van slangen.
* Remedie: onmiddellijk weer de machine aansluiten. Je hebt een waardeloze machine als deze niet alarmeerde of je bent een waardeloze bewaker(ster) als je de alarmering hebt afgezet!

3.5.2.3 Grafische monitoring (drukcurve en PV loop)

Figuur 54: Drukcurven en PV loop.
Drukcurven en PV loop.

De bovenste drukcurve is de normale curve bij een volume gestuurde machine volgens het Ďflow generatorí principe met een instelbare insufflatie stroming. De stippellijn geeft de afwijking in de inspiratie weer door druksturing. Merk op dat er geen PEEP wordt weergegeven in de curven.
Bronchospasmen en slijmproppen, maar ook water in de beademingslangen geven vooral een stijging van de piekdruk (gemeten in de ventilator) en veel minder van de plateaudruk. Bij water in de slangen is een hobbelig verloop van het expiratoire deel van de drukcurve kenmerkend. Dit kan ook worden veroorzaakt door Ďborrelendí slijm in de trachea, maar dan is het meestal niet zo uitgesproken. Het verschil is vooral auditiefÖ Ďborrel, borrelí voor water, Ďrochel, rochelí voor slijm. Soms komt de druk onder de nullijn. Dit kan voorkomen bij ventilatoren met een Ďhangende balgí (Dršger: Sulla, Narkosespiromat, AV1, Julian; Megamed; Taema Alysses, Heyer Dogma; Heinen und LŲwenstein Leon.) of ventilatoren met een drukgeregelde expiratie (Dršger Cicero, Cato, Primus). De drukcurve moet dan wel worden weergegeven aan de hand van een sensor dicht bij de tube, anders zie je dit niet.
Een stijging van de plateaudruk (en een evenredige stijging van de piekdruk), waarbij het plateau van de curve horizontaal blijft verlopen, is een aanwijzing voor een afnemende compliance. De oorzaak kan bij de patiŽnt liggen, maar ook bij de assistent die op de thorax leunt.
Lekken in het ademsysteem geven, afhankelijk van de grootte van het lek, een algehele verlaging van de drukcurve. Bij een volume gestuurde ventilator met plateau, is een schuin aflopend plateau kenmerkend. Dit ontstaat omdat het eenmaal geÔnsuffleerde gas uit het systeem wegloopt. De ventilator kan door het lek het systeem niet Ďop drukí houden. Door het lek verloopt de expiratie abrupt. Is er sprake van een heel groot lek of disconnectie; dan is er in het geheel geen drukcurve zichtbaar. Hierbij moet worden aangetekend dat als de druk in de ventilator wordt gemeten, er vaak nog wel iets van een drukcurve is te zien.
Bij de PV loop geeft drukverhoging een bredere curve, het inspiratoire deel verschuift naar rechts. De drukverhoging gaat zowel bij de druksturing als bij de volumesturing sneller. Bij water in de slangen verloopt de expiratoire lijn slingerend. RonchieŽn laten zich meestal minder goed zien, omdat de resolutie van de meeste PV loops daarvoor te klein is.
Bij een lek wordt de PV curve smaller, maar dat het hier om een lek gaat wordt duidelijk doordat de expiratoire curve niet meer tot de nullijn daalt. Als het lek groot is (bij disconnectie) is er vaak alleen nog maar een inspiratoir deel van een heel smalle curve te zien.

3.5.3 Stroming monitoren

Het monitoren van de in- en expiratoire stroom kwam zelden voor. Dit vraagt ook meer om een benadering uit de "longfunctie hoek". In de longfunctiewereld zijn begrippen zoals peakflow, ťťn-seconde waarde en Tiffeneau niet onbekend. In de anesthesiologie wordt van dergelijke waarden gebruik gemaakt bij de preoperatieve screening maar tijdens de anesthesie zelf doet men hier niet veel meer mee. Dit heeft ook te maken met het feit dat de wat oudere ventilatoren een relatief grote ademweerstand bezaten zodat een goede peakflow niet te meten was vanwege de invloed van die weerstand. Hierbij komt ook dat de inspiratoire stroom vaak niet in te stellen was. De oudere ventilatoren op anesthesietoestellen waren meestal niet uitgerust met een flow sensor of een spirometer die voor de flow een waarde gaf. Met de introductie van ventilatoren voor de IC op de operatiekamer (Servo 900 serie), werd het wel mogelijk om een expiratoire stroom begrenzer (of retard) in te stellen. Door het Dršger Irinaģ meetsysteem kon er een expiratoire stroming worden gemeten in het expiratoire been van het cirkelsysteem. Door de onbekendheid met stromingsmeting werd hiervan weinig gebruik gemaakt. De meetwaarden van de stromingsensor (hitte draad meting) werden alleen gebruikt voor het meten van het uitgeademde tidal volume.
Het monitoren van in- en expiratoire stroom is juist heel interessant. Een bronchoconstrictie verraadt zich direct door het afnemen van de expiratoire stroom. Als de constrictie doorzet wordt daarna de inspiratoire stroom beperkt (bij drukgestuurde ventilatoren), maar dat nemen we meestal waar als een verhoging van de piekdruk (bij een volume/tijdgestuurde ventilator).
Belangrijk in dit mechanisme is dat eerst de expiratoire stroom wordt beÔnvloed. Het insuffleren van een gas in de luchtwegen levert altijd een lichte bronchodilatatie op (de bronchiŽn worden "opgeblazen"). Het uitademen levert precies het tegenovergestelde op (de bronchiŽn vallen samen). Daarom kan er ook "airtrapping" ontstaan. Het monitoren van de expiratoire stroom levert veel eerder een waarschuwing op voor een bronchospasme dan de numerieke monitoring. Ook een dalend plateau van het capnogram kan belangrijke informatie verschaffen. Zie aldaar.

3.5.3.1 Normaalwaarden voor stroming

Deze hangen af van de compliance en weerstand van de patiŽnt en van het tidal volume dat is geÔnsuffleerd. Bij een tidal volume van 500ml levert een inspiratoire stroom van minder dan 0,7liter/sec (42liter/minuut) veelal geen problemen met de piekdruk op. Bij een stroom van minder dan 0,4liter/sec (24liter/minuut) loopt men risico dat de patiŽnt niet meer "vol" komt. Met andere woorden: het ingestelde tidal volume wordt niet meer gehaald. Door de inspiratie/expiratie verhouding te veranderen is hier dan wel wat aan te doen.
Bij een tidal volume van 500ml ligt de maximale expiratoire stroom zo rond de ťťn liter/sec (60liter/minuut). Dit is heel sterk afhankelijk van de PEEP of van de instelling van een expiratoire stroom of retard. De expiratoire weerstand van de machine speelt hier ook een belangrijke rol in.
Normaalwaarden spelen geen grote rol in het monitoren van de stroom. Het is heel belangrijk een uitgangswaarde te hebben. Een expiratoire stroom van 0,5liter/seconde hoeft niet te laag te zijn, maar een expiratoire stroom die van 0,9liter/seconde daalt naar 0,6liter/seconde zonder veranderingen aan houding van de patiŽnt of aan de PEEP-instelling, is reden voor alarm.

3.5.3.2 Numerieke monitoring van de stroming

Verhogingen van de in- en expiratoire stroom kunnen de volgende oorzaken hebben:
De insufflatie druk en het insufflatie volume worden verhoogd.
De chirurg of assistent haalt een sperder of speculum of gaas weg onder het diafragma of laat een gas voor laparoscopie weglopen uit de buik of de patiŽnt wordt in anti-Trendelenburg gezet (of de assistent houdt op met leunen).
Er wordt bronchodilatatieve medicatie gegeven.
Er hoeft op deze veranderingen geen actie ondernomen te worden aangezien het verhogen van de inspiratoire stroom zonder het toenemen van de insufflatie druk geen gevaar oplevert. Er is ťťn uitzondering:
Er is een disconnectie van de slangen.
* Remedie: sluit weer zo snel mogelijk de patiŽnt aan op de ventilator.
Verlagingen van de in- en expiratoire stroom kunnen worden veroorzaakt door:
Obstructie van de tube (een plug van slijm of het overbloezen van een cuff o.i.d.).
* Remedie: Uitzuigen en eventueel een andere tube inbrengen.
Te diep ingebrachte tube.
* Remedie: tube iets terugtrekken en de ligging controleren.
Leunen op de thorax. (met name de inspiratoire stroom neemt dan af.)
* Remedie: zie aldaar.
Bronchospasme. (met name de expiratoire stroom neemt af.)
* Remedie: medicamenteus ingrijpen eventueel gevolgd door bronchiaal toilet.

 3.5.3.3 Grafische monitoring van de stroming

Figuur 55: Flowcurven.
Flowcurven.

Bij de oudere anesthesietoestellen was dit niet mogelijk, De Physioflex was het eerste toestel waarbij standaard een flowcurve zichtbaar werd gemaakt, die zowel inspiratoir en expiratoir was. Flowcurven waren in die tijd bij de IC-beademing gemeengoed geworden (Dršger Evita, Siemens Servo 300, Hamilton Amadeus). De meeste anesthesietoestellen hadden alleen een mogelijkheid voor meting van de expiratoire stroming. Eveneens kwam vanuit de IC de Flow-Volume loop (FV loop). Deze is in de anesthesie nooit echt populair geworden. Toch hebben moderne anesthesietoestellen vaak wel een mogelijkheid om deze weer te geven (Dršger Zeus, Taema Felix, GE/Datex Avance).
Als eerste een normale flowcurve van een ventilator volgens het Ďflow generatorí principe in volumesturing. Gestippeld is de kenmerkende inspiratoire flowcurve met de decelerating flow van een druk gestuurde ventilator. De expiratoire flowcurve is voor druk en volume gestuurde toestellen gelijk. In het traject van de expiratoire flow zit meestal een knikje vanwege de slangimpedantie (beschreven in het hoofdstuk ĎTechniekí). De plaats in de curve en de vorm van de curve wordt bepaald door de slanglengte en de diameter.
In de tweede flowcurve is een duidelijke afronding van de expiratoire piek(flow) te zien, gevolgd door hobbelig verloop van het (vaak verlengde) expirium. De Ďhobbelsí worden veroorzaakt door slijm (of water) en het verlengde expirium door een bronchospasme.
Een hoge weerstand (bv een dunne tube voor stembandchirurgie) kan aanleiding geven tot oscillaties in het ademcircuit. Vooral toestellen met een elektronisch geregelde drukgestuurde expiratie hebben hier last van (beschreven in het hoofdstuk ĎTechniekí). De hoge weerstand van de tube gaat het uitdempen van drukgolven tegen en dit gebrek aan demping heeft dan invloed op de flowcurve, dit is vaak beter te zien in de flowcurve dan in de drukcurve, omdat de sensor voor de druk meestal niet in de slangen is opgenomen. De flowsensor zit meestal vlak bij de slangaansluiting in het toestel en geeft dit daarom beter weer.

 3.6 Capnografie monitoring

 3.6.1 Normaalwaarden

Men spreekt over de EtCO2 concentratie, pEtCO2 of over FEtCO2. De F staat voor fractie of anders gezegd: partiŽle druk. De fractie of de partiŽle druk kan worden uitgedrukt in mmHg, kPa. De concentratie wordt meestal uitgedrukt in vol%. De laatste aanduiding is dan wel afhankelijk van de druk van de buitenlucht en daarmee eigenlijk niet vergelijkbaar met bovengenoemde drukken. Zie hiervoor ook het hoofdstuk over gastoediening.
Bij een spontaan ademende patiŽnt meten we 5,1kPa of vol% (als de buitenluchtdruk 100kPa is) of 40mmHg als FEtCO2. Bij waarden boven de 11% of 90mmHg ontstaat er ĎCO2 narcoseí, het bloed is dan zo zuur dat daardoor bewusteloosheid (meestal met hersenoedeem) ontstaat.
Bij een spontaan ademende of een beademde patiŽnt is de FICO2 0kPa (vol%, mmHg). De I in FICO2 staat voor inspiratoir. Dit klinkt logisch maar er zijn gevallen dat er CO2 in de inademinglucht zit. Bijvoorbeeld bij een verzadigde CO2 absorber. Het monitoren van de FICO2 is dus reŽel bij half gesloten, low-flow en gesloten systemen.
De FEtCO2 waarde die men bij een beademde patiŽnt wil zien hangt van de anesthesioloog af. Men moet zich hierbij bedenken dat een laag CO2 een sterke vaatvernauwing van de arterie carotis met zich meebrengt. De hersenperfusie neemt sterk af bij hyperventilatie en dit kan bij oude patiŽnten leiden tot irreversibele hersenbeschadiging. Dit uit zich vaak als dementie na de anesthesie. Bij jongere mensen is er vaak sprake van verwardheid van voorbijgaande aard.

 3.6.2 Alarmgrenzen

Bij een spontaan ademende patiŽnt willen we gewaarschuwd worden als hypoventilatie aanleiding geeft tot verhoging van de EtCO2 concentratie. Een goede maximum pCO2-grens is: 6,5kPa, 6,5% of 47mmHg.
Het is zinvol een minimumgrens in te stellen want daarmee beschikken we ook over een disconnectie alarm. Een goede minimumgrens voor een spontaan ademende patiŽnt is: 4,0kPa, 4,0% of 30mmHg.
Voor een beademde patiŽnt hangen de alarmgrenzen af van de gewenste mate van hyperventilatie. De maximumgrens ligt tussen: 3-5kPa, 3-5% of 22-36mmHg.
De minimumgrens ligt tussen 2-3kPa, 2-3% of 15-22mmHg.
In alle gevallen geldt: stel de minimumgrens nooit op nul omdat daarmee een onderdeel van het disconnectie alarm niet meer functioneert. Als het mogelijk is een alarm in te stellen voor de pICO2, is 0,5kPa, 0,5% of 4mmHg de maximumwaarde, een minimumwaarde is er niet omdat de pICO2 normaal nul is.
Er zijn ook technische alarmeringen mogelijk. Sidestream analysers kennen nagenoeg allemaal een waarschuwing voor het verstopt of geknikt zijn van de sampleslang. Verder zijn er nog alarmeringen mogelijk op de werking en de ijking.

 3.6.3 Capnogram

Figuur 56: Capnogram bij snelle registratie.
Capnogram bij snelle registratie.

Niet alleen de waarde van de CO2 concentratie is van belang maar ook de grafische weergave van het uitademingpatroon levert veel informatie op over de toestand van de luchtwegen van de patiŽnt. De "snelle" registratie van de CO2 concentratie laat bij een patiŽnt zonder longpathologie een kanteel-vormige figuur zien. De bovenzijde van deze curve moet bijna horizontaal zijn en de hoeken mogen niet teveel zijn afgerond.
De letters in de curve zijn analoog aan die van het ECG
P  Begin expiratie
Q  Alveolair gasmengsel
a  Hoek tussen alveolair plateau en de horizontale lijn
R  Eind expiratoir punt (end tidal CO2 concentratie), begin inspiratie
S  Inspiratoir punt (inspiratoire CO2 concentratie)
b  Hoek bij de start van de expiratie en het bereiken van de alveolaire concentratie. Deze hoek moet klein of scherp zijn, een grote hoek verraad dode ruimte in zowel de patiŽnt als in het meetsysteem.
Naast het monitoren van stroming geeft capnografie veel informatie over de kwalitatieve beademing. Hierna volgen enkele afwijkende capnografie curven met de betekenis van de afwijking ten opzichte van het normale capnogram.

 3.6.4 Obstructie en emfyseem

Figuur 57: Capnogram bij obstructie en emfyseem.
Capnogram bij obstructie en emfyseem.

Een schuin plateau en/of afgeronde hoeken kunnen aanwijzingen zijn voor longpathologie of constrictie van de bronchiŽn. De hoek a geeft de mate van vertraging van de gaswisseling weer, veroorzaakt door obstructie van de luchtwegen.
Door emfyseem wordt de dode ruimte pathologisch vergroot en wordt het alveolair plateau pas na enige tijd bereikt. Dit is te zien aan de grootte van de hoek b.

 3.6.5 Cardiogene oscillaties

Figuur 58: Cardiogene oscillaties.
Cardiogene oscillaties.

Door de pulserende stuwkracht van het hart ontstaat een pulserende verkleining van de alveoli. De pulserende gasstroom uit de alveoli zorgt bij de aansluiting van de capnograaf voor concentratiewisselingen met een frequentie die gelijk is aan de polsfrequentie. Dit is kan voorkomen bij patiŽnten met een lage ademfrequentie (lichte ademdepressie door morfinomimetica) waarbij de expiratoire fase lang duurt. Het verschijnsel is sterker naarmate de ademweerstand van het gascircuit lager is en zou dus eerder regel in plaats van uitzondering moeten zijn.
Het inschakelen van PEEP maakt meestal een einde aan dit fenomeen.
 

 3.6.6 Curare capnogram

Figuur 59: Curare capnogram.
Curare capnogram.

Een dergelijk capnogram bij een beademde patiŽnt is een indicatie voor een tekort aan verslapping. De patiŽnt probeert weer spontaan te ademen maar heeft hier nog niet genoeg kracht voor (er zijn nog niet genoeg vrije receptorplaatsen). Het typerende capnogram wordt ook wel aangeduid met ďcurare cleftĒ (ďcurare decolletťĒ).
Dit fenomeen is ook te zien bij een spontaan ademende patiŽnt met restverslapping. De patiŽnt zou met een hogere ademfrequentie willen ademen, maar en zijn onvoldoende vrije receptorplaatsen zodat de kracht ontbreekt om dit te kunnen doen.
 
 

 3.6.7 Trendregistraties

Figuur 60: Trendregistratie.
Trendregistratie.

Trendregistraties van CO2 monitoren kunnen van het "breath to breath" type zijn (de volledige curve wordt gecomprimeerd weergegeven) of een weergave zijn van de "omhullende" (alleen de maximum waarde wordt weergegeven).
 
 
 
 
 
 
 

 3.6.8 Invloed van cardiac output

Figuur 61: Invloed cardiac output.
Invloed cardiac output.

De hoeveelheid en de concentratie van CO2 in het uitgeademde gasmengsel is sterk afhankelijk van de longperfusie. Bij een groter aanbod van bloed aan het longvaatbed (verhoging van de cardiac output) stijgt de EtCO2 concentratie. Deze stijging is te zien bij stijging van de bloeddruk (bij gelijkblijvende perifere weerstand).
Een circulatiestilstand is een zeer drastische daling van de cardiac output en de trendregistratie laat dat goed zien.
 
 
 
 
 

 3.6.9 Disconnectie/apnoe

Figuur 62: Disconnectie/apnoe.
Disconnectie/apnoe.

Bij disconnectie en apnoe is de daling van de trendcurve sneller dan bij circulatiestilstand.
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 3.7 Bloedgassen

Het bepalen van de partiŽle drukken van gassen in het bloed is een goede manier om de diffusie van gassen te bewaken. Het is echter altijd een meting achteraf. Het is moeilijk de uitslagen te gebruiken voor de directe regeling van ventilatorinstellingen. Niettemin is de meting zuiver en betrouwbaar.
Omdat de meting en de bepalingen in het laboratorium worden verricht en niet direct op de plaats van het ventileren wordt de methode niet verder behandeld.

 3.8 Exotische ventilatiepatronen en mogelijkheden

Dit zijn geen ventilatortoepassingen voor warme landen maar een aantal variaties op ventilatiepatronen die zijn komen overwaaien van de intensive care. Zij vallen onder de aan het begin van dit hoofdstuk genoemde nuanceverschillen. Veel ventilatoren op een OKC hebben deze mogelijkheden omdat zij in eerste instantie niet werden ingericht voor gebruik bij de anesthesie maar voor intensive care toepassingen. Een aantal van deze mogelijkheden kunnen wel handig zijn, vandaar de volgende paragrafen.

 3.8.1 Weaning (het afwennen van beademing)

Er komt een tijd dat het niet meer nodig is dat de patiŽnt nog langer beademd wordt. De medicatie die de beademing noodzakelijk maakte is uitgewerkt en de pijn, die het ademhalen bemoeilijkte, is zover afgenomen, dat spontaan ademen zonder pijn mogelijk is geworden.
De patiŽnt is inmiddels wel wat gewend geraakt aan beademing. De ademarbeid die gewoonlijk door de ademhalingsspieren verricht wordt, is voor langere tijd overgenomen door de ventilator en zelfs als dit maar tien uur duurt, is er al sprake van een hypotrofie van dit spierstelsel. Het is fijn als de patiŽnt even de kans krijgt deze spieren weer aan hun functie te laten wennen.
Hiervoor zijn er instellingen op (meestal IC-) ventilatoren. Zij hebben verschillende namen en werken allemaal iets anders. De keuze voor de methode van weaning is afhankelijk van de anesthesioloog.

 3.8.2 IMV: Intermittent Mandatory Ventilation

Deze afkorting staat voor: intermittent mandatory ventilation. Het is een mengvorm van machinebeademing met spontane ademhaling er tussen door. Letterlijk vertaald is het tussentijds opgelegde beademing.
In dit geval wordt de ademfrequentie verlaagd tot bijvoorbeeld de helft (ook 1/5 of 1/10 of zelfs 0 is mogelijk). De patiŽnt die moet leren weer spontaan te ademen, krijgt nu de kans om tussen de machinebeademing door een eigen tidal volume in te ademen.

 3.8.3 S.I.M.V.

Bij I.M.V. moet de patiŽnt zich toch nog aanpassen aan de frequentie van de machine. Dit kan wel eens slecht uitkomen. Synchronisatie van het patroon van de machine aan het adempatroon van de patiŽnt kan hiervoor de oplossing bieden. Synchronised intermittent mandatory ventilation is dan de oplossing.

 3.8.4 C.P.A.P.

Dit betekent: Continuous Positive Airway Pressure. Het is een soort PEEP waar de patiŽnt nooit meer van af komt. In dit geval zorgt de ventilator ervoor dat er altijd een positieve luchtweg druk is, ook als de patiŽnt zelf wil inademen. Bij het dalen van de druk door een inademingpoging van de patiŽnt insuffleert de machine snel zoveel extra gas dat de druk toch positief blijft. C.P.A.P. wordt onder andere gebruikt om longoedeem te bestrijden. De positieve druk duwt het vocht als het ware terug in het longvaatbed.

 3.8.5 Trigger (Inspiratoire trigger)

Trigger is de mogelijkheid om een patiŽnt bij het ademhalen te laten ondersteunen door de ventilator. Stel je eens voor dat je wilt inademen maar dat gaat niet want de klep naar de gasbron is gesloten. Je doet moeite maar er komt niets. Net als je besluit om even te wachten wordt je, geheel ongevraagd, van 500ml gas voorzien. Dit geeft een zo'n onverwachte drukverhoging in je trachea dat je moet hoesten. Inmiddels zit de klep weer dicht en nu produceer je veel druk die je niet kwijt kunt. Kortom een chaotische toestand.
Een patiŽnt die geheel verslapt en in narcose is, heeft hier geen last van. Hij kan/wil zelf niet ademen en accepteert het regime dat de ventilator hem oplegt.
Het zou heel vriendelijk van de ventilator zijn als deze terwijl je probeert in te ademen, ook die 500 ml gas aan jou zou geven. Hiermee past de ventilator de frequentie van het beademen aan. De beademing wordt hiermee minder chaotisch. De instelling waarmee dit kan heet "trigger"
Toch wordt er wel van trigger gebruik gemaakt bij het uitleiden van een patiŽnt. Als de patiŽnt tegen spontaan ademen "aanligt" zal bij een triggermogelijkheid de eerste adempoging minder aanleiding geven tot protesten dan bij een ventilator zonder trigger. Bij een ventilator met trigger wordt de beademing dan direct gesynchroniseerd met de frequentie van de patiŽnt.
Er zijn 2 soorten triggers: druktrigger en flowtrigger.
Bij een druktrigger moet de patiŽnt een drukdaling veroorzaken om het triggerlevel te bereiken en de machine aan te zetten tot insufflatie. Of de patiŽnt het tidal volume toegeschoven krijgt, hangt af van de instelling van het triggerniveau (triggerlevel). Om de machine te triggeren moet de patiŽnt eerst een onderdruk creŽren die het triggerniveau bereikt. Dit triggerniveau is in te stellen. Bij wijze van voorbeeld: het niveau is ingesteld op -0,5kParel (5cmH2O). De patiŽnt moet bij zijn inademingpoging eerst aan de tube "zuigen" tot deze onderdruk ontstaat en dan volgt de inspiratie. Dit was soms wat lastig, bij verhoging van de PEEP moest ook het triggerlevel mee worden verhoogd om de patiŽnt goed te beademen. Deze methode wordt niet meer gebruikt, moderne toestellen gebruiken flowtrigger.
Bij een flowtrigger moet de patiŽnt een bepaalde inspiratieflow veroorzaken om het triggerlevel te bereiken en de machine aan te zetten tot insufflatie.
Binnen triggeren zijn er twee mogelijkheden:
de machine geeft na het bereiken van het triggerniveau het ingestelde tidal volume, dit noemt men assist.
of
de machine voert bij het bereiken van het triggerniveau gas onder een bepaalde druk toe (zoals bij druksturing), dit noemt men pressure support.
Bij pressure support kan PEEP worden ingesteld. Hierdoor schuift de gehele curve naar boven en ontstaat er Continous Positive Airway Pressure met triggering of ook wel Bi-level CPAP.

 3.8.6 Pressure support (Bi level C.P.A.P.)

Pressure support is niet veel anders dan getriggerde drukgestuurde beademing met PEEP. Het speciale van pressure support zit in de vele mogelijkheden die er zijn om de beademing in te stellen. De volgende variabelen zijn instelbaar:
Drukken: Insufflatiedruk of inspiratiedruk en PEEP (in dit geval meestal CPAP genoemd).
Tijden: frequentie, inspiratie/expiratie tijd, insufflatie tijd (inspiratoire stroming, maar wordt ook wel aangegeven met inspiratoire steilheid).
Stroming: maximale expiratoire flow begrenzing (ook wel Ďretardí of expiratoire steilheid genoemd), inspiratoire en expiratoire trigger.

 3.8.7 Trigger (expiratoire trigger)

De decelerating flow bij druksturing heeft geleid tot een gedachtegang dat de inspiratie optimaal is als de stroming tijdens de inspiratie afneemt tot een lage waarde. De longen zijn dan op een fysiologische manier Ďgevuldí. Bij het bereiken van dit punt in de flowcurve, is de patiŽnt toe aan de uitademing. Door een waarde voor deze flow op te nemen als een schakelpunt voor het inschakelen van de expiratie is een waarde voor een Ďexpiratoire triggerí ontstaan. De expiratoire trigger start de uitademing via de machine.

 3.8.8 ASV (Adaptive support ventilation)

Deze modus gaat een stapje verder dan pressure support met expiratoire trigger. Een goede nauwkeurige (dichtbij de patiŽnt geplaatste) spirometer is noodzakelijk om een computer te laten berekenen wat de ideale frequentie en druk zijn om de patiŽnt te beademen. Van de PV loop wordt door de computer het oppervlak berekend. Dit oppervlak is maatgevend voor de ademarbeid. Door de druk iets te verhogen en de frequentie iets te verlagen, maar het minuutvolume gelijk te laten, meet de computer of het oppervlak van de PV loop groter wordt dan wel afneemt. De computer stelt vervolgens de beademing zo in dat de PV loop het kleinst mogelijke oppervlak heeft. Gaat de patiŽnt ďmee ademenĒ, dan regelt de computer de beademing zo dat deze de patiŽnt zoveel mogelijk de vrijheid geeft om te ademen, met een aangepaste ondersteuning en zo min mogelijk ademarbeid. Deze modus is voorlopig alleen nog in gebruik bij IC ventilatoren, maar zou ook kunnen worden gebruikt in de anesthesie bij langdurige operaties.

 3.8.9 Zucht

Een passende titel voor de laatste paragraaf. Langdurig met hetzelfde tidal volume beademen, zonder de rest van de vitale longcapaciteit te gebruiken, leidt tot atelectasen in bepaalde gebieden. Bij rugligging zullen de dorsale longkwabben atelectatisch worden, te beginnen bij de dorsale pleurasinus om naar proximaal en ventraal uit te breiden. Spontaan ademen met gebruik van het diafragma is hiertegen de beste remedie, maar dat is niet altijd mogelijk.
Het van tijd tot tijd veranderen van tidal volume kan deze atelectasen opheffen. Fysiologisch gebruiken we deze functie ook. Na het slapen rekken we ons uit. Hiermee verplaatsen we ons tidal volume naar de inspiratoire- of expiratoire reserve capaciteit. Gapen en zuchten hebben hetzelfde effect.
Een ventilator kan op gezette tijden iets dergelijks voor de patiŽnt doen. Sommige fabrikanten geven daarom de machine periodiek de opdracht twee maal het tidal volume te insuffleren en daar tweemaal zolang over te doen. Anderen gebruiken een tijdelijke verhoging van het PEEP-niveau. Dit geeft bijna hetzelfde effect.
Er zijn ventilatoren waarbij de zuchtfunctie apart is ingebouwd en aan- en uitgezet kan worden. Ook de zuchtfrequentie kan instelbaar zijn.

 Doelstellingen

De student kan van alle gebruikte grafische en numerieke monitoring aangeven hoe veel voorkomende problemen zoals disconnectie, bronchospasme, water in het systeem, lekkage van het systeem, hyperventilatie, 1 long ventilatie, hypoventilatie zich presenteren (grafische en numerieke monitoring omvat alle spirometrie, inclusief P-V loops en gasanalyse).
De student kan een foutenanalyse en tolerantiebreedte van alle meetsystemen weergeven en hun numerieke en grafische weergave en de invloed daarvan duiden bij verschillende frequenties, tidal volumina, flows, drukken en concentraties.
De student kan een beslissingboom opstellen voor adequate reactie bij het uitvallen van een deel van of het totale beademingstoestel of gas toedieningsysteem (doelstelling is individueel per toestel, aangezien dit wordt beÔnvloed door de technische mogelijkheden van het toestel).

terug naar het begin van dit hoofdstuk
terug naar de inhoudsopgave

 4 De vrije ademweg

Bladwijzers:
4.1 Vrijhouden van de ademweg
4.1.1 Sniffing position, 4.1.2 Inbrengen van een keelpijpje, 4.1.3 Masker houden
4.2 Larynxmasker
4.2.1.1 Indicaties, 4.2.1.2 De juiste maat, 4.2.1.3 Kwaliteitscontrole, 4.2.1.4 Voorbereiden van het larynxmasker, 4.2.1.5 Anesthesiediepte
4.2.2 Het inbrengen van een larynxmasker
4.2.2.1 Het ďcuffenĒ van een larynxmasker, 4.2.2.2 Controle op juist functioneren tijdens de anesthesie
4.3 COPA Airway
4.3.1 Maatvoering en inbrengen
4.4 Supra glottisch masker (Igelģ)
4.4.1 Maatvoering en voorbereiden, 4.4.2 Het inbrengen
4.5 Intuberen met een laryngoscoop
4.5.1 Benodigdheden, 4.5.2 Wat is de goede maat?
4.5.2.1 Juridisch gezien, 4.5.2.2 Farmacologisch gezien, 4.5.2.3 Technisch gezien
4.5.3 Controle
4.5.3.1 Controle door middel van een capnograaf, 4.5.3.2 Controle door middel van een stethoscoop, 4.5.3.3 Controle na houdingsveranderingen
4.5.4 Tamponneren van de keelholte
4.5.4.1 Benodigdheden, 4.5.4.2 Werkwijze, 4.5.4.3 Verwijderen, 4.5.4.4 Complicaties
4.5.5 Intuberen met videoscopie, 4.5.6 Intuberen met de fiberscoop
4.6 Soorten tubes
4.6.1 Nasale tubes, 4.6.2 Gewapende tubes, 4.6.3 Tubes met cuffdruk regeling
4.7 Cuffdruk, tracheabeschadiging, N2O diffusie
4.7.1 Cuffdruk, 4.7.2 Trachea beschadiging, 4.7.3 N2O diffusie naar de cuff
4.8 Rapid Sequence Induction (Crash induction)
4.8.1 Welke soort patiŽnten betreft het?, 4.8.2 Wat kan er tegen gedaan worden?, 4.8.3 Hoe gaat het?, 4.8.4 Sellick's handgreep
Doelstellingen 

4.1 Vrijhouden van de ademweg

De eenvoudigste methode is wel het in de stabiele zijligging leggen van de patiŽnt. De tong kan nu niet meer achter in de keel zakken. Er zijn meerdere methoden om de stabiele zijligging te bereiken. Het geeft echter geen garantie dat de patiŽnt blijft doorademen. Hier komt bij dat de zijligging voor veel operaties niet geschikt is.

4.1.1 Sniffing position

Figuur 63: Van obstructie naar sniffing position.
Van obstructie naar sniffing position.

Als de patiŽnt op de rug moet blijven liggen, breng het hoofd dan in de 'sniffing position'. Dit gaat als volgt:
Leg een hand onder de nek van de patiŽnt en til deze iets op. Kantel het hoofd nu naar achteren door met de andere hand het voorhoofd naar achteren te duwen. Door met de hand die gebruikt werd om de nek iets op te tillen nu de onderkaak naar voren/boven te duwen, kun je er zeker van zijn dat de tong niet tegen de achterkant van de keelholte rust. Let op: een A. Basilaris insufficiŽntie kan iemand letterlijk 'nekken'. In geval van A. Basilaris insufficiŽntie is het dan ook noodzakelijk een vrije ademweg te bereiken door de mondbodem met een vlakke hand vanaf het strottenhoofd tot aan de kinpunt strak te strijken. Denk bij het vasthouden van de onderkaak aan de Nervus Submandibularis.

4.1.2 Inbrengen van een keelpijpje

Figuur 64: Keelpijpjes, Mayo of Guedel.
Keelpijpjes, Mayo of Guedel.

Als de patiŽnt voortdurend last heeft van het 'achter in de keel zakken' van de tong is het verstandig een keelpijpje in te brengen. Het is ťťn van de veel toegepaste hulpmiddelen om de luchtweg vrij te houden. Dit keelpijpje wordt ook wel als 'Mayo' of 'Guedel' beschreven. Denk er om dat het slechts een hulpmiddel is! Het inbrengen ervan is geen verzekering voor een vrije luchtweg.
Wat is de goede maat?
Dat is moeilijk direct aan te geven. Er zijn 2 maatvoeringen in gebruik. En zelfs van die twee maatvoeringen is de ene '4' net zo groot als de andere '5' en van het ene merk is de '11' net zo groot als de '10' van een ander merk.
Met het volgende handigheidje is de maat goed te bepalen:

Figuur 65: Maatnemen; te klein, goed.
Maatnemen; te klein, goed.
Neem het gezicht van de patiŽnt 'en profil', houdt nu het keelpijpje met de flens ter hoogte van de lippen. Als de ronding van het keelpijpje juist binnen de ronding van de hals valt is de maat goed.
Het inbrengen
Breng het keelpijpje nooit in bij een patiŽnt die al 'half wakker' is. Het kan dan aanleiding geven tot braken, laryngospasme of bronchospasme. Probeer het maar eens bij jezelf! Dan merk je wel dat je dit moeilijk verdraagt.
Als het hoofd in 'sniffing position' is, zal de onderkaak meestal naar onderen zakken zodra je deze loslaat. Zo niet: duw met duim en wijsvinger de kaken van elkaar.
Houd nu de keelpijp zo dat de onderste opening naar de neus van de patiŽnt wijst. Laat de keelpijp nu in de mond van de patiŽnt zakken tot deze op de tong van de patiŽnt rust met de opening tegen het Palatum Durum.
Draai de keelpijp nu met een halve slag en laat hem tegelijk verder zakken totdat de flens op de lippen, tanden of kaakrand rust.

4.1.3 Masker houden

Het masker heeft als toedieningsvorm van anesthesiegassen, in de jaren zeventig en tachtig een groot deel van zijn gebied verloren. Gedeeltelijk aan de opkomst van regionale technieken, gedeeltelijk aan de verbetering van tubes en intubatietechnieken. Hierdoor is het masker houden als techniek vaak afgeschilderd als eenvoudig, ouderwets en onnodig. Waarschijnlijk zal het larynxmasker nog meer (taken van het oude masker) overnemen. Te denken dat het masker houden eenvoudig is, is bagatelliseren van deze techniek. Dat masker houden en met name dicht houden niet eenvoudig is, blijkt als men de patiŽnt gedurende langere tijd met de hand moet beademen. Daarom een aantal aandachtspunten voor het masker houden.
De luchtweg wordt vrijgemaakt door het hoofd achterover te kantelen en de onderkaak naar voren/omhoog te brengen. Er kan van een 'airway' (Mayo of Guedel) worden gebruik gemaakt.
Sluit het masker van het toedieningsysteem over mond en neus van de patiŽnt en druk dit licht aan tot het afsluit. Gebruik wel een masker dat ook kan afsluiten!
Houd er rekening mee dat er hier ook sprake is van een houding of ligging van de patiŽnt! Er zijn dan ook een aantal aandachtspunten:
Formaat.
Niet iedereen heeft een gelijkvormig gezicht, maskers hebben dan ook verscheidene uitvoeringen die niet alleen in afmeting verschillend zijn maar ook in vorm. Er zijn smalle en brede soorten. Zoek een masker dat bij het gezicht van je patiŽnt past of maak het passend door het masker te vervormen. Dit laatste alleen bij de maskers waarbij dat mogelijk is.
Afdichting.
Bij maskers is het mogelijk dat de afdichting in de vorm van een opblaasbare cuff is uitgevoerd. Let er bij deze maskers op dat:
- De cuff niet te zacht is opgeblazen zodat het harde deel van het masker een decubitusplek vormt op neus en/of kin.
- De cuff niet te hard is opgeblazen zodat er een opening ontstaat tussen bijvoorbeeld wang en masker.
- Gezichtsbeharing.
Baarden zijn een contra-indicatie voor masker gebruik. Het gebruik van vaseline of gel om toch tot een afdichting te komen leidt tot valse zekerheid en in ieder geval tot een glibberige smeerboel. Bij een patiŽnt met een baard is er een oplossing: een larynxmasker of tube erin. Laat je niet verleiden verder te klungelen met een slecht afgedicht masker.
- Kracht.
Een masker dat alleen met veel kracht dichtgehouden kan worden is een slechte keus. Kies een ander of pas de vorm aan. Het gebruik van veel kracht geeft drukplekken op de huid van de patiŽnt.
- Positie.

Figuur 66: Hierachter loopt de N. Submandibularis.
Hierachter loopt de N. Submandibularis.
Nervus Submandibularis
Ongeveer in het midden van kaakhoek en kaakpunt loopt over het kaakbot de nervus Submandibularis. Druk maar eens met de vinger of duim achter het kaakbot op dit punt. Dit is gevoelig!
Als de kap wordt vastgehouden is het goed mogelijk dat de zenuw bekneld raakt en deze wordt beschadigd. Probeer de onderkaak te ondersteunen door de vingers zoveel mogelijk naar de kin te plaatsen.
Nervus Supra Orbitalis
Onder de wenkbrauw loopt de Nervus Supra Orbitalis. Deze kan bekneld komen te zitten onder de slang of onder een absorber van een gastoedieningsysteem. Om dit te voorkomen moet ervoor worden gezorgd dat de slangen het gezicht van de patiŽnt niet raken. Er moet een 'polstering' van een gaas of schuimrubber tussen de slang of absorber en de wenkbrauw liggen.
Denk hierbij om de cornea van de patiŽnt! Er is cornea beschadiging gerapporteerd als gevolg van een verschoven masker, dat uiteindelijk de cornea aanraakte en bloot legde door het openschuiven van het ooglid. Een ander rapport meldt Nervus Mandibularis beschadiging door het afklemmen van de nervus door de hand.
- Airway.
Het gebruik van een airway (Mayo, Guedel) is niet populair vanwege de braakreflex die deze veroorzaakt bij (oppervlakkige) patiŽnten. Bij het gebruik van een masker zonder airway neem je echter extra risico's.

4.2 Larynxmasker

Figuur 67: Larynxmasker.
Larynxmasker.

Een relatief nieuwe mogelijkheid is het larynxmasker, ook "Brain-tube" genoemd naar de ontwikkelaar dr. Brain. (Ooit hoorde ik de naam "hap-kap"). De ontwikkeling van het larynxmasker begon in 1980, in een schuurtje bij het huis van de anesthesioloog Dr. Brain. Geen enkel groot bedrijf "wilde eraan" en het was een klein bedrijfje met veel ondernemingsgeest dat zich bereid verklaarde het larynxmasker te produceren en te verkopen. De geschiedenis heeft het gelijk aan hun zijde gebracht.
Bij de introductie was er sprake van scepsis, men vond het: "hetzelfde, alleen in een andere kleur". Men zag niet in dat er tussen tube en masker ruimte was voor de "gedachtekronkel" van een Engelse anesthesioloog. Er zijn toch duidelijke verbeteringen te zien ten opzichte van een masker en het larynxmasker heeft niets meer van een "niche"-product wat een klein (en meestal onbetekenend) gaatje opvult.
Pas in 1988, acht jaar na de uitvinding, werd het larynxmasker op de markt geÔntroduceerd, maar niet nadat er verbeteringen waren aangebracht. Het verbeteren van het masker gaat nog steeds door. Er komen meerdere maten, zodat het masker beter bij de anatomie van de patiŽnt kan worden aangepast.
Het tube-achtige aansluitstuk heeft recentelijk een aantal aanpassingen ondergaan zoals een wapening met een metalen spiraal en het aanbrengen van een handvat zodat het masker kan werken als een soort laryngoscoop.
Er zijn toch duidelijke verbeteringen te zien ten opzichte van een masker, zoals:
Dode ruimte.
In tegenstelling tot het gezichtsmasker verkleint het larynxmasker de dode ruimte. Weliswaar niet zo verregaand als een endotracheale tube, maar het is een verbetering ten opzichte van het gezichtsmasker.
Ademarbeid.
Door de "tube-achtige" aansluiting van het masker, ontstaat een laminaire stroom tot aan de larynx. Dit vermindert de extra ademarbeid, die wordt gevormd door de turbulente stroom in de mondkeel holte.
Nervuslesie.
Het masker wordt niet "vastgehouden", een nervuslesie hierdoor is daarom uitgesloten.
Afdichting.
Hoewel anatomische varianten een "afdichting in alle gevallen" onmogelijk maakt, is de afdichting van een larynxmasker gemiddeld veel beter dan van een gezichtsmasker. De afdichting is ook beter te controleren. Bij patiŽnten met een goede compliance is automatische beademing goed mogelijk. De piekdruk mag dan de 30cmH2O niet overschrijden en de plateaudruk mag niet hoger zijn dan 25cmH2O.
Deze situaties komen redelijk veel voor en het larynxmasker is zo een alternatief voor routine intubatie.
Er zijn ook voordelen ten opzichte van intubatie:
Fausse route.
Dit is onmogelijk in die zin van oesophagus intubatie.
Laesie.
Het masker komt niet in de trachea en beschadiging van het epitheel is onmogelijk. Laesies door te hard duwen en het "vasthaken" achter glottis of boven de epiglottis kunnen wel voorkomen.
Irritatie.
Een patiŽnt die een airway accepteert, accepteert ook een larynxmasker. Om een tube te accepteren moet een patiŽnt veel dieper in narcose zijn. De irritatie van het larynxmasker is veel minder dan van een endotracheale tube. Hoestbuien bij de uitleiding komen minder vaak voor bij een larynxmasker.
Een nadeel van het larynxmasker is:
Rapid sequence induction.
Dit is niet mogelijk. Het masker garandeert geen goede afdichting tegen maaginhoud. De afvoer uit de maag wordt zelfs afgedicht. Dit lijkt op het eerste gezicht een voordeel, maar de afdichting is niet zo goed als Sellick's manoeuvre (die inmiddels ook ter discussie staat). Het naderhand inbrengen van een maagsonde is ook onmogelijk, zodat eventuele maaginhoud niet afgeheveld kan worden. Inmiddels zijn er wel uitvoeringen met een opening in de tip waardoor er maaginhoud naar buiten kan stromen. Hier op kan niet worden vertrouwd in geval van een niet nuchtere patiŽnt. Inmiddels zijn er larynxmaskers met een extra opening in de tip van de cuff, waardoor er een open verbinding is met de oesophagus, maar er bestaat geen zekerheid van een goede afdichting.

4.2.1.1 Indicaties

De indicaties zijn door de klinische ervaring met het larynxmasker uitgebreider geworden. Bij de introductie van het larynxmasker was men voorzichtig en werd er beweerd dat het larynxmasker nooit de intubatie met een endotracheale tube zou verdringen. In de praktijk worden de indicaties voor de tube nu meer en meer vervangen door indicaties voor een larynxmasker.
…ťn van de nieuwe indicaties ligt op juridisch gebied. Het larynxmasker is geen tube en kent niet dezelfde vorm van fausse route als de endotracheale tube. Het aanbrengen van een larynxmasker is (nog) niet gekenmerkt als intuberen en is daarmee geen voorbehouden medische handeling zoals het intuberen. Dit maakt het masker ďjuridischĒ veel geschikter voor nood/spoed-intubatie dan een tube.
Oesophagus intubatie is bij normaal gebruik onmogelijk en het ďvia de maag te beademenĒ van de patiŽnt of het slachtoffer gaat alleen met zeer hoge drukken en blijft daardoor niet onopgemerkt. Deze eigenschap van de plaatsing van het larynxmasker maakt het masker bij uitstek geschikt voor het vrijmaken en -houden van de van de ademweg in nood/spoed situaties zoals op de ambulance en de eerste hulp of ongevallen polikliniek. De endotracheale tube heeft hier zeker wel zijn eigen specifieke indicaties maar heeft wel flink terrein verloren aan het larynxmasker.
Het larynxmasker kan ook worden gebruikt in situaties waarin voorheen een tube noodzakelijk was. Ingrepen in de mondholte waren alleen mogelijk indien de patiŽnt was geÔntubeerd of de anesthesietechniek bestond uit het geven van een ďroesjeĒ waarbij de patiŽnt de ingreep onderging tijdens het weer wakker worden.
In Amsterdam is een onderzoek gedaan naar het functioneren van het larynxmasker tijdens tandheelkundige ingrepen bij peuters en geestelijk gehandicapte kinderen. Deze kinderen moeten de ingreep in narcose ondergaan omdat zij niet te motiveren zijn tijdens de ingreep stil te zitten. En omdat een lokale anesthesie -even pijn, maar dan voel je er niets meer van- niet wordt begrepen. Normaal werden deze kinderen geÔntubeerd en na het ontwaken enige tijd verkoeverd om de naweeŽn van de intubatie weg te laten ebben.
De ingreep duurt niet zo lang dat beademing met een tube noodzakelijk is, maar het telkens plaatsen en weer wegnemen van een narcose masker neemt veel tijd in beslag en is niet erg milieuvriendelijk. Het aanbrengen van een larynxmasker geeft voldoende ruimte voor de tandarts om zijn werk te doen en de negatieve aspecten van intubatie (glottis oedeem, gebruik van spierverslappers, irritatie van het trachea epitheel) zijn niet aanwezig.
De indicatie voor het gebruik van het larynxmasker bij ingrepen in de mondholte is verder verbreed door de introductie van een gewapende aansluiting van het larynxmasker. De souplesse van het masker komt voort uit het gebruik van hoogwaardig siliconen elastomeer. Dit maakt ook dat de buis makkelijk kan knikken. Dit is geen bezwaar bij de patiŽnt in rugligging maar bij tandheelkundige ingrepen of bij de patiŽnt in zijligging is het mogelijk dat de aansluiting van het masker afknikt. Er zijn nu ook larynxmaskers verkrijgbaar met een gewapende aansluiting, deze kunnen -net als een gewapende tube- niet afknikken.
Larynxmaskers met een gewapende buis worden niet alleen gebruikt bij tandheelkunde, ook adenotomieŽn en tonsillectomieŽn kunnen met het larynxmasker in situ worden uitgevoerd. Zal het uiteindelijk het larynxmasker zijn dat de vrije ademweg tijdens de tonsillectomie beheersbaar maakt en een einde maakt aan de Sluder-methode met het ďroesjeĒ?

Figuur 68: De LMA-Fastrachô met een tube.
Aan het eind van de jaren tachtig werd beademing via een larynxmasker zeker niet aangeraden, nu er meer ervaring is met het larynxmasker wordt beademing van een patiŽnt niet meer als een contra-indicatie gezien en is dit een mogelijkheid geworden. Er zijn een aantal voorwaarden met betrekking tot de hoogte van de beademingsdruk, maar in de meeste gevallen is beademing met een larynxmasker goed mogelijk.
Er is nu, gebaseerd op de vorm en de eigenschappen van het masker, een speciaal instrument verkrijgbaar voor nood/spoed-intubatie, de LMA-Fastrachô. Dit instrument heeft met name de indicaties in het bereik van de complicatieve intubatie sterk uitgebreid.
De LMA-Fastrachô maakt het mogelijk de patiŽnt fiberoptisch endotracheaal te intuberen met behoud van de ademhaling of beademing, maar zonder het gebruik van een ďtanden-brekendeĒ, ďtandvlees-beschadigendeĒ of ďepiglottis-luxerendeĒ starre laryngoscoop.
Het maskergedeelte ziet er in eerste instantie hetzelfde uit, maar de ďtraliesĒ aan het einde van de buis zijn vervangen door een lip, die voor enige sturing van de fiberoptische laryngoscoop en/of de endotracheale tube zorgt. Er past een 8,5 ID endotracheale tube met cuff door de aansluiting van het masker en door een gastoedieningsysteem aan te sluiten op deze tube kan tijdens het fiberoptisch of blind intuberen, de ademhaling of de beademing voortgang vinden en behoren saturatie dalingen tijdens langdurige complicatieve intubaties tot het verleden.

4.2.1.2 De juiste maat

Tabel 15: Aan de maat gerelateerde dode ruimte i.v.m. gewicht.
Maat patiŽnt Cuff-volume
1 babyís en zuigelingen tot 5kg max. 4ml
1,5 zuigelingen van 5 tot 10kg max. 7ml
2 zuigelingen en peuters van 10 tot 20kg max. 10ml
2,5 kinderen van 20 tot 30kg max. 14ml
3 kinderen en volwassenen boven 30kg max. 20ml
4 volwassenen max. 30ml
5 grote volwassenen max. 40 ml

Het afdichten van het larynxmasker is geheel afhankelijk van het gebruik van de juiste maat van het masker. De te gebruiken maat van het masker is gerelateerd aan het gewicht van de patiŽnt. Het cuff-volume is weer gerelateerd aan de maat van het masker (van de cuff). Insuffleer nooit meer dan het voorgeschreven volume.
Kies het masker eerder te groot dan te klein. Een weinig opgeblazen groot masker dicht uiteindelijk beter af dan een overmatig opgeblazen klein masker.
 
 
  

4.2.1.3 Kwaliteitscontrole

De controle op de deugdelijkheid van het masker moet na het reinigen en voor het autoclaveren worden uitgevoerd. Indien u de navolgende regels voor kwaliteitscontrole in acht neemt komt u niet voor nare verassingen te staan op het moment dat u het larynxmasker gaat gebruiken.
Maak het masker direct na gebruik schoon met water en een milde zeep. Er kan gebruik worden gemaakt van een zachte borstel (dus geen ďscrub-borstelsĒ en een afwasborstel kan ook nog te hard zijn!). De buis kan met een zachte pipetborstel worden schoongemaakt. Controleer terdege of er achter de ďtraliesĒ in het masker geen secreet is achtergebleven.
Zorg ervoor dat er geen water in de cuff komt. Water zet 1600 x uit bij het autoclaveren en dit volume is te groot voor de cuff. Dompel het ventiel nooit onder in het water.
Zuig de cuff van het larynxmasker goed vacuŁm voordat het masker wordt verpakt en in de autoclaaf wordt gesteriliseerd. Dit is heel belangrijk omdat bij de vacuŁm-fase van de autoclaaf de lucht in het masker zal gaan uitzetten en hierdoor kan het masker openbarsten.
De volgende checklist geeft de controles op slijtage weer.
(N.B. dit zijn de maten van de cuff met 1Ĺ maal het normale volume!)
Tabel 16: Kwaliteitscontrole larynxmaskers.
Blaas de cuff op met 1Ĺ maal het voorgeschreven volume. De volgende afmetingen in mm mogen niet worden overschreden:
Maat: 1 1,5 2 2,5 3 4 5
uitbolling van de tip van de cuff 8,0 9,5 11,5 13,0 14,8 17,0 21,1
hoogte op het breedste deel van de cuff 8,6 10,2 13,0 14,5 16,6 19,0 22,4
breedte van de cuff 26,3 32,4 39,0 45,0 51,2 58,5 68,3
Het larynxmasker kan dan met elke mogelijke sterilisatiecyclus worden gesteriliseerd, zowel open als verpakt en bij 134oC (maximaal 138oC). Let bij de belading van de sterilisator op dat de maskers niet tegen scherpe instrumenten liggen.
Gebruik nooit de volgende middelen om het larynxmasker te desinfecteren of te steriliseren:
Formaline, Glutaaraldehyde, Jodium oplossing, Alcohol of Aceton (of verwante kool-waterstoffen).
Controleer het larynxmasker van tijd tot tijd op slijtage. Het larynxmasker heeft niet het eeuwige leven en na een aantal malen gebruik is het versleten. Dit uit zich in het veranderen van de oorspronkelijk maten van het masker.
De maskers met gewapende buizen behoren dezelfde afmetingen te hebben omdat het maskerdeel in de gewapende uitvoering niet anders is.

4.2.1.4 Voorbereiden van het larynxmasker

Figuur 69: Hulpmiddel voor het vacuŁm zuigen van de cuff.
Hulpmiddel voor het vacuŁm zuigen van de cuff.

Het succes van het aanbrengen van het larynxmasker hangt voor een groot deel af van de voorbereidingen die getroffen worden voorafgaand aan het aanbrengen.
Controleer het masker en de buis op loszittende delen, kinken, scheuren en blokkades van de buis of de cufflijn. De ďtraliesĒ aan het einde van de buis mogen niet loszitten.
Buig de buis tot 180o (een halve cirkel), de buis mag niet knikken.
Zuig het masker vacuŁm en controleer of het weer volloopt. Nee; dan is het goed, zo ja; dan is het masker lek.
Blaas het masker nu op met 1Ĺ maal het voorgeschreven volume; controleer het masker nu op scheurtjes en ďaneurysmatischeĒ vervormingen. Let hierbij ook op de pilot-ballon.
De buis van het masker moet transparant zijn om vloeistof in de buis te kunnen waarnemen. Keur maskers met een verkleurde of ondoorzichtige buizen af.
Een onderdeel van de studie naar de ďleercurveĒ bij het gebruik van een larynxmasker werd gevormd door het meten van de succesratio bij het aanbrengen met een geheel vacuŁm gezogen cuff. Het bleek dat het percentage met succes geplaatste larynxmaskers bij een geheel vacuŁm gezogen cuff hoger lag dan bij half of geheel opgeblazen cuffs of bij een cuff die een open verbinding had met de buitenlucht.
Het valt niet altijd mee om de cuff van een larynxmasker op de goede manier vacuŁm te zuigen, dat wil zeggen zo dat de cuff zich op de goede manier plooit. In het bijzonder larynxmaskers die al enige malen zijn gebruikt en gesteriliseerd geven nogal eens problemen omdat het siliconen elastomeer na gebruik en sterilisatie vaak iets vervormt door het oprekken onder het vacuŁm van de autoclaaf. De fabrikant heeft dit ook gemerkt en komt te hulp met een hulpmiddeltje om de cuff bij het vacuŁm zuigen precies in de juiste plooien.
Het apparaatje bestaat uit een scharnierende mal waarin de cuff wordt geplaatst en dan wordt de cuff vacuŁm gezogen. De werking van het apparaatje is kinderlijk eenvoudig en uit de afbeelding af te lezen.
Zuig het masker vacuŁm.
Maak het masker glad om het inbrengen te vergemakkelijken. Gebruik hiervoor nooit smeermiddelen die siliconen bevatten! Dit lost het siliconen elastomeer op en verandert de mechanische eigenschappen.

4.2.1.5 Anesthesiediepte

De anesthesiediepte tijdens het inbrengen is van groot belang voor het succes ervan. Een beetje te diep is minder erg dan te oppervlakkig. Het hypnoticum moet alle larynx- en glottisreflexen uitschakelen zodat de patiŽnt niet tegen het inbrengen van het masker protesteert.
Propofol is een heel goed middel omdat dit de reflexen in de mondkeel holte uitschakelt. Thiopental is veel minder goed omdat dit juist bij bepaalde doseringen de gevoeligheid van het slijmvlies in de mondkeel holte versterkt. Het kan wel met thiopental, maar dan moet er na de directe inductie meteen beademd worden met een dampanestheticum-zuurstof mengsel en een om de diepte van de anesthesie te vergroten.
Een inhalatie inductie met een dampanestheticum (Sevofluraan) is heel goed te doen, maar ook nu moet er op gelet worden dat de patiŽnt niet te ondiep wordt. Uitgebreid preoxigeneren brengt ook het gevaar van een almaar ondieper worden de patiŽnt met zich mee.

4.2.2 Het inbrengen van een larynxmasker

Het inbrengen van een larynxmasker lijkt in eerste instantie kinderlijk eenvoudig en eigenlijk is het dat ook als de regels die dr. Brain heeft opgesteld worden gevolgd. Er zijn zelfs ďleercurvenĒ gepubliceerd waarin werd aangegeven hoelang het duurde voordat artsen, verpleegkundigen en/of assistenten een larynxmasker konden inbrengen. Het blijkt dat ongeschoolden na het doornemen van de regels in staat waren 9 van de 10 maal het masker goed aan te brengen. Bij ervaren ďlarynx-maskeraarsĒ lukken meer dan 95 van de 100 aanbrengpogingen.
Er zijn artikelen gepubliceerd over alternatieve aanbreng methoden van het larynxmasker. Velen hebben andere methoden dan die door de fabrikant zijn voorgeschreven, uitgeprobeerd. Zij bereiken hiermee wel een verbetering ten opzichte van de aanbevolen methode bij zichzelf, maar in een wereldwijde vergelijking blijven zij onder de succesratio van de aanbevolen methode. Een recent onderzoek naar de beste methode heeft tot een kleine wijziging van de oorspronkelijke eerste methode geleid. Hierna volgt deze laatste methode.

Figuur 70: Fase I.
Fase I.

Fase I:
Druk, met behoud van het zicht, de tip van het masker tegen het harde verhemelte zodat het vlak blijft. Gebruik de wijsvinger om het masker verder in de farynx te duwen. Blijf naar boven duwen zodat de tip vlak blijft en vermijdt contact met de tong.
 
 
 
 
 
 
 

Figuur 71: Fase II.
Fase II.

Fase II:
Blijf het hoofd naar achter gekanteld vasthouden en duw het masker tegen de achterste farynxwand met behulp van de wijsvinger.
 
 
 
 
 
 
 

Figuur 72: Fase III.
Fase III.

Fase III:
Blijf met de wijsvinger het masker naar beneden duwen op geleiding van de farynx achterwand. Door de andere vingers op te krullen en de onderarm naar horizontaal te bewegen, is het gewoonlijk mogelijk het masker geheel in een vloeiende beweging in positie te brengen.
 
 
 
 
 
 
 

Figuur 73: Fase IV.
Fase IV.

Fase IV:
Pak de buis met de andere hand stevig vast en neem de wijsvinger uit de mond-keel holte weg. Duw het masker met de andere hand zachtjes naar beneden zodat het masker geheel op zijn plaats zit.
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Figuur 74: Fase V.
Fase V.

Fase V:
Vul het masker met het voorgeschreven volume aan lucht. Blaas niet er niet meer in!
Beweeg het masker niet tijdens het opblazen tenzij het masker duidelijk onstabiel is (dit kan voorkomen bij oudere patiŽnten met een slap weefsel surplus). Geef het masker de ruimte iets naar boven uit de hypofarynx te komen terwijl het wordt opgeblazen, zodat het de juiste positie aanneemt.
 
 

Door bij het inbrengen de achterwand van de orofarynx en de laryngofarynx te volgen is het blijven haken en opkrullen van het masker bijna onmogelijk. Een ander belangrijk punt is dat het masker door het goed vacuŁm te zuigen, een schotelvorm heeft gekregen die een bepaalde stijfheid aan het masker geeft. Deze stijfheid is niet zo groot dat er laesies van het slijmvlies kunnen ontstaan, maar wel groot genoeg om het omkrullen van het masker tijdens het inbrengen tegen te gaan.

4.2.2.1 Het ďcuffenĒ van een larynxmasker

Bij de endotracheale tubes is er de ontwikkeling geweest van een low-volume/high-pressure cuff naar de high-volume/low-pressure cuff. Deze ontwikkeling en het gebruik van pneumatische middelen om de toegang tot de luchtweg lekvrij te maken, hebben geleid de cuff van het larynxmasker als afdichting te beschouwen. Dit is nooit de bedoeling geweest! Het masker moet -net als bij een gewoon gezichtsmasker- in eerste instantie passen, de cuff is er niet om het masker ďluchtdichtĒ te maken. Het is te vergelijken met de keeltampon bij een ongecuffte tube, deze is er voor het positioneren van de tube en niet voor de afdichting van de tube. Bedenk hierbij dat een tampon nooit luchtdicht kan afdichten en dat het ďaanstampenĒ van de keeltampon alleen zal leiden tot beschadiging van het larynx slijmvlies en druknecrose van de tube in de trachea.
De cuff van het larynxmasker is een ďfixed-volume cuffĒ en verzorgt daarmee niet de afdichting zoals een high-volume/low-pressure cuff dat doet. Gebruik dus niet de ďjust sealĒ-methode voor het cuffen van het masker, het masker moet door zijn goed gekozen maat ďsealenĒ en niet door expansie van de cuff. Daarom is de keuze van de juiste maat van het masker zo belangrijk, net als bij gezichtsmaskers overigens.
Blaas de cuff van een larynxmasker dan ook nooit verder op dan met het door de fabrikant aangegeven volume. Indien het masker dan lekt, is dat niet het gevolg van een te weinig opgeblazen cuff, maar van een verkeerde positie van het masker of van een onterechte keuze van de maat van het masker.
Probeer ook niet het larynxmasker alsnog af te laten dichten door meer lucht in de cuff te blazen, dit is slecht voor het masker want het rekt de wand van de cuff uit tot buiten de anatomische pasvorm. Eenmaal uitgerekt is het masker definitief kapot.

4.2.2.2 Controle op juist functioneren tijdens de anesthesie

Gebruik het larynxmasker altijd met een voorziening die het bijten op de buis tegengaat. Bij de gewapende uitvoering is knikken onmogelijk, maar een patiŽnt kan de buis nog wel dichtbijten.
Fixeer het masker met pleister en eventueel met gaas in de mond (als de ingreep dit toelaat) Het is belangrijk dat het masker zijn juiste positie -en daarmee de afdichting- behoud. Bedenk dat het larynxmasker -net als het gezichtsmasker- door druk op het strottenhoofd afdicht en niet door zich vast te klemmen in de laryngofarynx!
Gaat een aanvankelijk goed zittend masker tijdens de anesthesie lekken, dan is dat bijna uitsluitend het gevolg van een ondiepe anesthesie. Controleer altijd in de eerste plaats de narcosediepte voordat er iets aan de maskerpositie wordt veranderd. Is het uitgesloten dat de diepte van de anesthesie de oorzaak is van het lek, duw dan het masker voorzichtig iets verder in de mond en fixeer het opnieuw met pleister en/of gaas.
Er zijn al ervaringen opgedaan met het gebruik van het larynxmasker tijdens buikoperaties en thoracotomieŽn en het masker heeft in deze gevallen de functie van de endotracheale tube geheel overgenomen.
Het larynxmasker draagt niet overdadig bij aan bevochtiging en verwarming van het gasmengsel. Het gebruik van een kunstneus en/of minimal flow gastoediening verdient aanbeveling. Ervaringen met het larynxmasker in combinatie met het gesloten anesthesiesysteem Physioflexģ zijn bijzonder goed te noemen. Een eenmaal lekvrij aangebracht masker laat dezelfde vers gas flow zien als een tube. Dit betekent dat de zuurstof verbruik monitoring van de Physioflexģ bij het gebruik van een larynxmasker niets van zijn betekenis verliest.
Doordat de aansluiting van het masker overeenkomt met een tube en de dode ruimte gering is, is het aansluiten van een capnograaf als monitor mogelijk en zinvol. De geringe dode ruimte geeft slechts weinig turbulenties en het capnogram kan op zijn vorm worden beoordeeld zonder dat er rekening hoeft te worden gehouden met afronding van de curve of andere dode ruimte effecten.

4.3 COPA Airway

Figuur 75: Copaô airway.
Copaô airway.

Copaô airway is een vinding van Robert S Greenberg uit Baltimore, als alternatief voor de kap bij spontane ademhaling. Het is een gemodificeerde Guedel airway met een opblaasbare cuff aan het distale einde. Dit deel van de Copa airway zit in de posterieure pharynx, net boven de tip van de epiglottis en bereikt de larynx en de oesophagus niet. Het proximale deel van de Copa heeft standaard een 15 mm connector en wordt daarmee aangesloten op het gastoedieningsysteem.
Net als bij het larynxmasker zijn verbeteringen ten opzichte van een masker, zoals:
ē Dode ruimte.
In tegenstelling tot het gezichtsmasker verkleint de COPA airway de dode ruimte. Weliswaar niet zo verregaand als een larynxmasker, maar het is een duidelijke verbetering ten opzichte van het gezichtsmasker.
ē Ademarbeid.
De ademarbeid voor de patiŽnt is iets groter dan bij een tube doordat de rechthoekige doorsnee van de COPA airway iets meer turbulentie geeft dan een ronde buis. Maar de COPA airway vermindert de extra ademarbeid, die wordt gevormd door de turbulente stroming onder het masker en in de mondholte.
ē Nervuslesie.
De COPA airway wordt niet "vastgehouden", een nervuslesie hierdoor is daarom uitgesloten.
ē Handen vrij.
Omdat de COPA airway niet hoeft te worden vastgehouden, heeft men ook de "handen vrij".
ē Afdichting.
Hoewel anatomische varianten een "afdichting in alle gevallen" onmogelijk maken, is de afdichting van een COPA airway gemiddeld veel beter dan van een gezichtsmasker. Bij patiŽnten met een goede meegevendheid van de longen en borstkas (compliance), is automatische beademing mogelijk. Er zijn nog geen waarden voor de maximale beademingsdruk tijdens het inblazen bekend.
Er zijn ook voordelen ten opzichte van intubatie:
ē Fausse route.
Dit is onmogelijk in de zin van oesophagus intubatie.
ē Laesie.
De COPA airway komt niet in de trachea en beschadiging van het epitheel is onmogelijk.
ē Irritatie.
Een patiŽnt die een airway accepteert, accepteert ook een COPA airway. Om een tube te accepteren moet een patiŽnt veel dieper in narcose zijn. De irritatie van de COPA airway is veel minder dan van een endotracheale tube. Hoestbuien bij de uitleiding komen minder vaak voor bij een COPA airway.
Een nadeel van de COPA airway is:
ē Rapid sequence induction.
Dit is niet mogelijk. De COPA airway dicht niet af tegen omhoog komende maaginhoud en stuurt het zelfs in de richting van de epiglottis en de trachea. Hier komt nog bij dat het opblazen van de cuff juist de braakreflex kan uitlokken.
ē Aspiratie.
De COPA airway vult de posterieure pharynx, maar niet de ruimte boven de epiglottis. Slikbewegingen worden hierdoor onmogelijk terwijl de ruimte boven de epiglottis zich wel kan vullen met secreet dat langs de cuff van de COPA airway ďnaar beneden looptĒ. Dit secreet kan met de inademing de trachea worden ingezogen.

4.3.1 Maatvoering en inbrengen

Pas voor de maatvoering en het inbrengen van de COPA airway dezelfde regels toe als voor de Guedel.

4.4 Supra glottisch masker (Igelģ)

Figuur 76: Supraglottisch masker.
Supraglottisch masker.

Nieuwe mogelijkheden in procestechnieken bij het maken van kunststoffen en de komst van nieuwe soorten weekmakers voor polyetheen, hebben geleid tot een variant van het larynxmasker; het supra glottisch masker. De naam ďLarynxmaskerĒ is beschermd en mocht hiervoor niet worden gebruikt.
Het supra glottisch masker heeft geen opblaasbare cuff zoals het larynxmasker, maar een zacht polyetheen maskerdeel dat door speciale weekmaker thermoplastisch is en zich bij opwarming aanpast aan de vorm van het supra glottisch gebied. Het maskerdeel gaat naadloos over in de aansluiting met de buis. Het supra glottisch masker is er alleen in een disposable uitvoering en wordt in een speciale houder geleverd. Deze houder beschermt en garandeert de vorm van het masker. Hierdoor zijn gegevens over de maatvoering, om aan de hand daarvan te kunnen zien of het masker versleten is, overbodig.
Een ander verschil is de buis naar het masker deel. Dit is een brede ovale verbinding met twee lumina; ťťn van 15mm voor de ademgassen en ťťn voor het opnemen van overdruk uit de oesophagus, deze laatste heeft een diameter van ongeveer 5mm en eindigt zonder aansluiting. Deze verbindingsbuis is stevig en breed. De stevigheid voorkomt het dicht bijten van de buis. De breedte gaat het luxeren van het masker tegen en geeft een duidelijke definitie voor de plaatsing. De buitenzijde is van een zachtere polyetheen soort om het slijmvlies van de mondkeel holte te beschermen.

4.4.1 Maatvoering en voorbereiden

Figuur 77: De keuze van de maat is soms moeilijk.
76: De keuze van de maat is soms moeilijk.

De keuze voor de maat van een supra glottisch masker verloopt aan de hand van het lichaamsgewicht van de patiŽnt. Ook bij het supra glottisch masker geldt, dat de afdichting voortkomt uit de keuze voor de goede maat en dat anatomische variaties ďafdichting in alle gevallenĒ in de weg staat. Indien u twijfelt tussen twee maten, kies dan eerder de maat die u eigenlijk iets te groot vindt, de kans dat het masker goed afdicht is dan groter. Een grotere maat masker maakt het passeren van de tong moeizamer, houdt hier rekening mee.
Door de wat omvangrijke verpakking is de voorbereiding voor het inbrengen van een supra glottisch masker minimaal; een beetje methyl cellulose gel erop en het masker is gereed om in te brengen. De gel moet er niet vanaf druipen, dan is er teveel op gedaan. Verdeel de gel met een gaasje over het masker en vergeet de zijde die langs de tong moet glijden niet. Nogmaals; niet teveel gel aanbrengen, het kan bij de beademing in de longen worden geblazen. Methyl cellulose is niet giftig, maar het hoort niet in de longen.
 
 
 

4.4.2 Het inbrengen

Figuur 78: Compressie van de tong tussen maskerdeel en de tanden.
Compressie van de tong tussen maskerdeel en de tanden.

Het inbrengen is analoog aan het inbrengen van een larynxmasker. Het is de bedoeling dat het supra glottisch masker langs het palatum durum naar achteren en naar beneden glijdt. De tong kan weer een obstakel vormen en velen gebruiken een tongspatel (of een laryngoscoopblad) om de tong tegen de mondbodem te duwen en de weg voor het masker vrij te maken. Het kan ook met een vinger, maar het is niet ongevaarlijk een vinger tussen de tanden te brengen van iemand die niet is verslapt.
Een andere methode (uit de praktijk) is de patiŽnt in te leiden en vlak voor het verlies van het bewustzijn te vragen de tong ver uit te steken. Op het moment dat de patiŽnt door bewusteloosheid de tong weer naar achteren trekt, wordt het supra glottisch masker met de terugtrekkende tong mee naar binnen geschoven.
Controleer in alle gevallen of de tong van de patiŽnt goed is teruggetrokken tot achter de tandenrij van de onderkaak. Er zijn meldingen van een Ďdove punt van de tongí na het gebruik van het supraglottisch masker, mogelijk door het bloedleeg drukken van de tongpunt tegen de tanden en het ovale deel van de aansluiting.

4.5 Intuberen met een laryngoscoop

Figuur 79: Miller laryngoscoop.
Miller laryngoscoop.
Figuur 80: McCoy laryngoscoop.
McCoy laryngoscoop.

Er bestaan grote variaties in de afmeting en vorm van de mondkeel holte. De vroege laryngoscopen waren afgeleid van de starre laryngoscopen van de KNO. De Miller-, Magill-, en de Wisconsin laryngoscoop bladen waren de vroege laryngoscoop bladen voor intubatie en de herkomst als KNO ďkeel spiegelĒ is nog steeds aan het instrument te herkennen. Om zoveel mogelijk patiŽnten met hetzelfde soort instrument te kunnen intuberen, heeft men gezocht naar verschillende vormen van laryngoscoop bladen. Het gebogen MacIntosh blad is tegenwoordig het meest gebruikte. Voor die gevallen waarin de epiglottis het zicht op de stembanden nog steeds beperkte, vormde de McCoy een extra mogelijkheid door een beweegbare tip aan het blad.
Door een patiŽnt te intuberen kan niet alleen de ademweg goed vrijgehouden worden, maar wordt ook de dode ruimte van de bovenste luchtwegen sterk verkleind. Ook nu geldt weer: het intuberen geeft geen garantie voor een vrije ademweg. Je zult moeten blijven controleren of het goed gaat! Voor een zekere beademing is intuberen zelfs een noodzaak.

4.5.1 Benodigdheden

Bij elke operatie, door wie dan ook verricht, onder anesthesie van welke soort of gegeven door welke persoon dan ook, hoort een goed werkend en compleet "intubatiebestek" aanwezig te zijn. Het zou toch te gek zijn als een patiŽnt nare gevolgen zou ondervinden van een ademnood terwijl alle spullen om hier wat aan te doen op een pas afstand aanwezig zijn.
Je hebt nodig:
* Toedieningsysteem en zuurstof
* Afzuigsysteem en een uitzuigkatheter
* Spierverslapper (meestal, maar niet altijd, is dit een depolariserende spierverslapper)
* Laryngoscoop
* Cuff spuit
* LidocaÔne gel of een ander glijmiddel (hier hoeft niet altijd LidocaÔne in te zitten)
* Fixatiemateriaal (pleisters of veters)
* Koppelstukken die goed passen en niet lekken
* Tube in de goede maat
Houd bij de hand:
* Magill tampontang
* Voersonde
* Tubes van een maatje kleiner
* Spray voor de stembanden (bijvoorbeeld LidocaÔne spray). Let op de dosering! …ťn puffje is 10 mg. Tracheaslijmvlies neemt gemakkelijk medicamenten op, denk maar aan de tracheale toediening van adrenaline door de tube bij reanimatie Een paar "puffjes" kunnen fatale gevolgen hebben, zeker bij baby's en kinderen.
Controleer:
* Zuurstofvoorziening en toedieningsysteem
* Uitzuigsysteem
* Laryngoscoop:
   Geeft het licht, ook als je op het blad drukt?
   Geeft het voldoende licht?
   Is het blad van de goede maat?
* Tube:
   Lekt de cuff niet? (alleen bij reusable tubes)
   Goede maat?
   Zit het connectiestukje goed vast? (druk het nog eens aan)

4.5.2 Wat is de goede maat?

De maatvoering voor endotracheale buizen is gebaseerd op de binnendiameter van de tube. Dit vindt zijn oorsprong in de tijd dat patiŽnten veelal spontaan ademden door een tube. De binnendiameter geeft een indicatie van de ademhalingsweerstand die de tube oplevert voor de patiŽnt. Bij beademing is dit niet van zoveel belang, daar de ventilator ademhalingsarbeid levert in plaats van dat de patiŽnt dit doet. Bij een halvering van de binnendiameter neemt de ademweerstand tot de vierde macht toe! Vandaar dat de binnendiameter nog steeds als maat genomen wordt.
De maat wordt zo groot gekozen dat de geringste stromingsweerstand voor het langsstromende gas wordt bereikt. De stromingsweerstand voor een laminaire flow wordt berekend volgens de wet van Hagen-Poiseuille.

Hagen-Poiseuille

Hierin is
ē  Δp het drukverschil in Pa
ē  η de dynamische viscositeit in Pa.s
ē  L de lengte van de buis in m
ē  d de diameter van de buis in m
ē  r de radius van de buis in m
ē  vgem de gemiddelde snelheid van de stof in de buis, in m/s
ē  F de stroming door de buis in m3/s
ē  π mathematische constante pi
De geschiedenis vermeldt echter niet of de wanddikte van een tube in de loop der tijden niet dunner is geworden. Het is dus niet goed om te zeggen: "heren krijgen maat 9". De maat die je dan kiest is 9mm plus twee maal de wanddikte.
Een aantal fabrikanten geeft zowel O.D. (Outer Diameter) als I.D. (Inner Diameter) op. Kijk maar eens op de verpakking. Je kunt dan zien I.D. 9mm, O.D. 12mm. De wanddikte is dan 1,5mm.
De lengte van een tube:
Het hangt er vanaf of de tube ook nog voor een deel als connectiestuk fungeert. Dit heeft als voordeel dat er minder koppelingen in het geheel zitten met dan ook minder kans op lekkage. Als nadeel is er de mogelijkheid tot afknikken van de tube, zeker als deze wat warmer wordt. In het lijstje zal dan ook de lengte van een tube tot aan de lippen worden gegeven.
Denk erom dat de "gemiddelde Nederlander" steeds langer wordt. Dit betekent dat ook de afstand "stembanden-lippen" ook steeds langer wordt! De lengte van de tube zal dus mee moeten "groeien".
Denk erom dat deze lijst een richtlijn is! Je zult aan je patiŽnt moeten zien welke maat hij of zij past. Zonder meer een reden extra om anesthesie personeel een preoperatief bezoek aan de patiŽnt te laten afleggen. Soms is een jongen van 14 jaar nog een jongetje maar soms past hij niet eens meer in een normaal ziekenhuisbed! Terzijde zij -wederom als richtlijn- opgemerkt dat bij kinderen tot Ī 14 jaar in principe liever iets te klein dan te groot geÔntubeerd wordt. Dit in verband met een mogelijke zwellingreactie van het subglottische gebied als reactie op intubatie (pseudocroup).
Tabel 17: Maten van tubes in verband met de leeftijd:
Prematuren < 1000gr. 2,5 - 3mm. I.D. 7 ŗ 8cm lang
Baby's > 1000gr. 3 - 4mm. I.D. 8 ŗ 10cm lang
Baby's > 4 wkn - 1 jr. 4mm. I.D. 10 ŗ 12cm lang
Kinderen 1 jr. - 4 jr. 5mm. I.D 16cm lang
Kinderen > 4 jaar 6mm. I.D. 16cm lang
Kinderen >12 jaar 7mm. I.D. 18cm lang
Kinderen >16 jaar 8mm. I.D. 20cm lang
Volwassenen vrouwen 8mm. I.D. 22cm lang
Volwassenen mannen 9mm. I.D. 22cm lang
In een aantal gevallen zul je voor een volwassen man een I.D. 8mm moeten pakken en soms kan er wel een I.D. 11mm in. Houdt meerdere maten tubes in voorraad zodat je hiermee rekening kan houden. Er bestaan ook tussenliggende maten zoals I.D. 5.5 of I.D. 6.5 etc.
Bij een spoedintubatie is een wat kleinere tube vaak geen probleem. De patiŽnt zal waarschijnlijk beademd worden en hoeft dan ook niet zelf de ademarbeid te leveren.

4.5.2.1 Juridisch gezien

Het intuberen is het inbrengen van een sonde in een lichaamsholte en daarmee geclassificeerd als medische handeling. Voor ieder ander dan de arts, die intubeert, moet de verlengde arm constructie worden gebruikt. In een aantal gevallen voorziet de wet BIG van een omschrijving van de handelingen die zijn toegestaan.
In een aantal gevallen wordt het argument "je moet in noodgevallen kunnen intuberen" gebruikt om te leren intuberen. Om dan de nodige oefening te behouden moet er in de dagelijkse praktijk worden geÔntubeerd. Je zou je af kunnen vragen of je in noodgevallen niet zou kunnen behelpen met een masker, LMA of iGel en een ballon. Een noodgeval waarbij je zou moeten intuberen bestaat wel, maar dat zal dan een laryngospasme of een patiŽnt met een kaakfractuur of iets dergelijks moeten zijn.
Bedenk, dat als je hebt leren intuberen en je doet het dan daarna ook, dat je dan geoefend bent en een fout je versterkt aangerekend kan worden. Heb je er niet veel oefening in en je moet het in een noodgeval doen, dan is er sprake van een noodtoestand. Als je dan een fout maakt, dan zal dit je niet of minder zwaar toegerekend kunnen worden dan in het geval dat je wel veel oefening had gehad. Ook nu geldt: kijk uit bij wat je doet! Verricht alle medische handelingen alleen in opdracht en met de uiterste zorgvuldigheid!

4.5.2.2 Farmacologisch gezien

Bij het intuberen wordt meestal een kortwerkende, niet depolariserende spierverslapper gebruikt. Een andere mogelijkheid is het toedienen van een dosis remifentanil waardoor een sterke demping van de cerebrale cortex ontstaat, met geopende stembanden als gevolg. Bij een ďrapid sequence inductionĒ wordt nog wel eens depolariserende spierverslapper gebruikt.

4.5.2.3 Technisch gezien

De assistentie kan bij een rechtshandige anesthesioloog het beste aan de rechterkant van de anesthesioloog gaan staan. Voor een linkshandige anesthesioloog andersom.
In de uitleg wordt verder uitgegaan van een rechtshandige anesthesioloog.
* Geef de laryngoscoop aan voor de linker hand.
De laryngoscoop wordt nu ingebracht tot de tip van het blad vlak voor de epiglottis is. Door nu de laryngoscoop op te tillen naar ventraal en distaal van de patiŽnt, gaat de mond verder open en klapt de epiglottis omhoog. Er mag niet gekanteld worden of afgezet worden op de kaak of tanden. De laryngoscoop werkt dan op de tanden als een soort breekijzer.
Als de nek van de patiŽnt soepel genoeg is, dan zijn nu de stembanden te zien.
* Geef de anesthesioloog nu de tube aan in de rechter hand en houdt de rechter mondhoek open zodat de tube naar binnen gebracht wordt zonder de lippen te raken. Dit is hygiŽnischer, de tube wordt dan niet of minder gecontamineerd door de micro-organismen uit de mond. Bedenk dat het aantal micro-organismen na de "ring van Waldeier" aanmerkelijk kleiner is. Daarom is het beter de tube niet met de mondholte voor de tonsillen in aanraking te laten komen.
De tube wordt nu tussen de stembanden door zover in de trachea gebracht dat de bovenzijde van de cuff net onder de stembanden zit.
De tube wordt dan aangesloten op de Waters set of een ander gastoedieningsystemen en er wordt beademd. Tijdens dit beademen zal er lucht langs de stembanden weglopen. Dit is te horen als een gorgelend geluid.
* Blaas nu de cuff zover op dat dit geluid ophoudt, niet verder! De cuff sluit nu af. Dit noemt men ook wel de "just seal" methode.
* Fixeer de tube met pleister of veter of alle twee. Zorg ervoor dat er geen krachten op de tube kunnen worden uitgeoefend. De tube moet helemaal vrij liggen.

4.5.3 Controle

…ťn van de complicaties van het intuberen is de "fausse route" waarbij de tube in de oesophagus terecht komt in plaats van in de trachea. Bij tijdige ontdekking hoeft dit geen ernstige gevolgen te hebben, maar "te laat" is al eens de oorzaak geweest van asfyxie van de patiŽnt. Ondanks de grote routine die men vaak opbouwt in het intuberen is er maar ťťn manier om zeker te weten of alles goed zit en dat is CONTROLEREN.

4.5.3.1 Controle door middel van een capnograaf

De maag neemt geen deel aan de gaswisseling. Bij intubatie van de slokdarm zal er geen CO2 in het uitstromende gasmengsel aanwezig zijn. De capnograaf geeft dan "0" of een lage waarde aan.
In het begin kan de capnograaf wel CO2 in de uitademinglucht aangeven, maar na drie maal beademen moet dit weg zijn. Er is in de literatuur een geval van fausse route beschreven, waarbij deze controle faalde doordat de patiŽnt (in dit geval een slachtoffer van een ongeval) een koolzuurhoudende drank had gedronken en dit koolzuur gaf zolang een uitslag op de capnograaf dat men in de veronderstelling verkeerde dat de tube goed was geplaatst. Dit zou uitgesloten zijn geweest indien met een stethoscoop had gecontroleerd.

4.5.3.2 Controle door middel van een stethoscoop

Capnografie kan wel een uitslag geven voor CO2 bij een te diep ingestoken tube. Om deze situatie te voorkomen moet er ook met een stethoscoop gecontroleerd worden of alle delen van de longen beademd worden.
Een te diep ingestoken tube zal meestal maar ťťn long van gas voorzien. Dit is te horen door met een stethoscoop te luisteren naar longgeruis over de hele thorax. Zit een tube toch te diep dan kan door de cuff leeg te laten lopen en de tube terug te trekken de goede positie bereikt worden. Luister ook in de maagkuil! Als hier een borrelend geluid is te horen of een geruis dat aanmerkelijk sterker is dan bij het beluisteren van de thorax, dan is het zeer waarschijnlijk dat de tube toch in de oesophagus is terecht gekomen.

4.5.3.3 Controle na houdingsveranderingen

De carina ligt ongeveer achter de angulus van het sternum. Zelfs al ligt de cuff direct achter de stembanden dan bevindt zich de tip van de tube in het gebied van de carina. Iets verder schuiven resulteert in het beademen van ťťn long.
Dit "iets verder schuiven" kan plaats vinden bij houdingsveranderingen van een patiŽnt zoals draaien, Trendelenburg, afdraaien van het hoofd of zelfs het in de beensteunen leggen van de benen.
Controleer daarom na elke houdingsverandering de correcte positie van de tube met een stethoscoop.

4.5.4 Tamponneren van de keelholte

Het tamponneren van de keelholte wordt om drie mogelijke redenen uitgevoerd.
  -Fixatie van de tube.
  -Het opnemen van vocht.
  -Het afdichten van de tube.
De doelen "fixatie" en "afdichten" gaan vaak samen. Het gaat om het tamponneren van de mondkeel holte bij ongecuffte tubes zoals die bij kinderen gebruikt worden.
Omdat de glottisdoorsnede niet perfect rond is, kan er langs de omtrek van de tube lekkage ontstaan. Het is -bij kinderen- zeker niet de bedoeling dat de tube zover opgeschoven wordt dat de trachea zich door oprekking aan de tubediameter aanpast. Dit geeft een ontoelaatbare druk op het trachea-epitheel. De keeltampon kan gebruikt worden om overmatige lekkage te stoppen. Dit is eens te meer van belang bij het gebruik van half gesloten, low/minimal-flow en gesloten systemen.
Door de tampon te "verdelen" over de ruimte rond de tube is tevens positionering en fixatie van de tube mogelijk. Meer tampon links van de tube zal de tube laten uitkomen in de rechter mondhoek en omgekeerd.
Bij operaties in de mondkeel holte kan de tampon gebruikt worden om het bloed (of pus bij incisie keelabces) te verhinderen weg te lopen de trachea in (bij ongecuffte tubes). Dit betekent overigens niet dat de patiŽnt niet hoeft te worden uitgezogen! Vaak is de uit te zuigen hoeveelheid vocht wel geringer.

4.5.4.1 Benodigdheden

-  Hydrofiel gaas, 4 tot 6 cm breed, lengte 3 meter minimaal.
Dit gaas vochtig maken met water anders kleeft het droge gaas na enige tijd aan het slijmvlies van de laryngofarynx. Bij het wegnemen ontstaat dan letsel aan het slijmvlies met risico van ontsteking (bv. Bij abcesincisie).
-  Een Magilltang of tampontang, kniepincet, etc.
Om de tampon in te brengen.
-  Een markeringsmiddel of -tape.
Om op pleister, voorhoofd, de tube, het anesthesieverslag, de muur van de OK aan te geven dat er een keeltampon is ingebracht!

4.5.4.2 Werkwijze

Met de laryngoscoop wordt de keelholte zichtbaar gemaakt en met de tampontang wordt de tampon ingebracht. Het is handig als de tampon zo gepresenteerd wordt dat de "tamponneur" de tampon niet hoeft af te rollen of af te wikkelen.
Laat, als de situatie dit toelaat, altijd een stuk tampon uit de mondholte steken. Splits dit stuk in tweeŽn en knoop het om de tube, de pilootlijn of allebei, vast.

4.5.4.3 Verwijderen

Zuig eerst de hoeveelheid vocht die zich bovenop de tampon bevindt, weg. Dit voorkomt het "wegzakken" van dit vocht bij verwijdering van de tampon.
Maak de tampon los en "haal hem binnen" als een vislijn. Draag hierbij handschoenen. Er bestaat kans op overdracht van hepatitis-B virus, bovendien is de mond een sterk gekoloniseerd gebied. Als de tampon geheel in de mond zit, maak dan gebruik van de tampontang om de tampon op te pakken.
Het verwijderen van een tampon geeft een onaangename prikkel voor een patiŽnt. Het kan verstandig zijn de tampon te verwijderen als de patiŽnt nog geheel in narcose is, om daarna met de uitleiding te beginnen. Dit kan consequenties hebben als de tampon ook als afdichting van de tube dient.

4.5.4.4 Complicaties

De belangrijkste complicatie bij het tamponneren van de mondkeel holte is: de tube wordt er uitgehaald maar de tampon niet. Een patiŽnt zonder normale reflexen zal kunnen stikken. Bovendien is een tampon waarvan 4 meter is ingeslikt en 1 meter is geaspireerd lastig te verwijderen. Doe er alles voor om deze situatie te vermijden! De aangewezen middelen zijn:
ē markeren, opschrijven en controleren.
Een te strakke en te hard aangeduwde tampon kan na lange tijd "decubitus" van het slijmvlies tot gevolg hebben.
ē "Aanstampen" van de tampon is niet de bedoeling; gebruik de tampon altijd als "opvuller".
Deze complicatie heeft ervoor gezorgd dat het tamponneren van de keelholte alleen nog met een strikte indicatie wordt gedaan.

4.5.5 Intuberen met videoscopie

Figuur 81: GlideScopeģ.
GlideScopeģ.

De verbetering van de optische techniek maakte het mogelijk bronchoscopen zo dun te maken dat zij konden worden gebruikt als voersonde voor een tube. Dit maakte fiberoptisch intuberen mogelijk voor "moeilijke gevallen". Zie de paragrafen hierover. Voor succesvol fiberoptisch intuberen is regelmatig oefenen vereist en er is een omvangrijker apparaat nodig ten opzichte van een laryngoscoop met een Macintosh blad. De komst van de chipcamera (de kleinste zijn zo groot als een flinke speldenkop en vele mobiele telefoons hebben een chipcamera ingebouwd), maakte videoscopie mogelijk. Hiermee schoof ďhet oogĒ van de persoon die intubeerde mee ďnaar binnenĒ en kon eindelijk ďom de hoekĒ worden gekeken.
De GlideScopeģ is een van de bekende merken in de videoscopie. De methode van videoscopie is niet anders dan het intuberen met een MacIntosh blad, maar het vraagt een iets andere ďoog - handĒ coŲrdinatie omdat het beeldscherm naast de patiŽnt is geplaatst. Voor hen die dit bezwaarlijk vinden zijn er ook kleine beeldschermen aan de achterzijde van het blad mogelijk, hierbij is het zicht niet zo duidelijk als bij een apart, groot beeldscherm, maar de aangeleerde handgrepen blijven hun waarde houden.
Voor onderwijs en instructie doeleinden is het aparte beeldscherm juist een groot voordeel.
Intuberen met videoscopie geeft geen garantie op het onbeweeglijk blijven van de halswervelkolom en kan op dat terrein de fiberscoop niet vervangen. In die gevallen waarbij het hoofd van de patiŽnt niet onbeweeglijk hoeft te blijven, zoals bij een dikke tong of een korte nek, kan videoscopische intubatie in de plaats van de fiberoptische intubatie worden gebruikt.

4.5.6 Intuberen met de fiberscoop

Figuur 82: Halswervelfractuur.
Halswervelfractuur.
PatiŽnt mag het hoofd niet bewegen.

Hoewel de Macintosh laryngoscoop in de meeste gevallen voldoet, kan het zijn dat een Ďnormaleí intubatie niet lukt. Er zijn speciale gevallen die om een speciale aanpak vragen, het gaat hierbij om:
Slachtoffers met een halswervelfractuur.
Slachtoffers met een kaakfractuur.

 
  
 
 
 

Afwijkingen aan de kaken en mond/keel holte.

Figuur 83: Afwijkingen aan de kaken en mond/keelholte.
Afwijkingen aan de kaken en mond/keelholte.

Overbeet bij een korte nek. Bij deze patiŽnte werd niet gedacht aan een moeilijke intubatie. Het bleek later onmogelijk te intuberen met een Macintosh blad en een voersonde in de tube.
PatiŽnt met Downsyndroom. Het syndroom van Down heeft als een van de kenmerken een dikke tong. Dit bemoeilijkt de intubatie en fiberoptische intubatie kan noodzakelijk zijn.
Glottisoedeem (kan onmogelijk te intuberen zijn, met welke methode ook).
PatiŽnten met ankyloserende spondylitis (M. Bechterew).
PatiŽnten met een instabiele halswervelkolom door reuma of osteoartrose.

Figuur 84: Instabiele halswervelkolom.
Instabiele halswervelkolom.
Reuma patiŽnte met instabiele halswervelkolom, de mond kan goed open, maar er kan niet met een MacIntosh blad worden geÔntubeerd.
Figuur 85: Intuberen met de fiberscoop.
Intuberen met de fiberscoop.
V.l.n.r: Fiberbronchoscoop met koudelichtbron. Gespleten Guedel in situ (de tube kan niet door de Guedel en de Guedel moet worden verwijderd). De assistent stuurt met de Guedel de scoop in de goede richting.
Intuberen met de fiberscoop.
Li: optillen onderkaak (is een wereld van verschil!) Re: de tube wordt over de scoop als voerdraad naar binnen geschoven.
 

4.6 Soorten tubes

In het dagelijkse werk zal men veelal werken met tubes die oraal ingebracht worden en die geschikt zijn voor kortdurende intubatie en beademing.
Er zijn echter meerdere soorten tubes. Veelal zijn zij vaak voor speciale toepassingen geschikt gemaakt. De volgende soorten kun men tegenkomen in het ziekenhuis.
ē  Nasale tubes
ē  Gewapende tubes
ē  Endobronchiale tubes
ē  Jet ventilatie tubes
ē  High frequency ventilatie tubes
ē  Voorgevormde tubes
ē  Tubes met cuffdruk regeling
De speciale tubes zullen later nog behandeld worden.

4.6.1 Nasale tubes

Vaak worden er voor nasaal gebruik geen andere tubes gekozen dan voor oraal gebruik. De O.D. van deze tube moet even groot zijn als de pink van de patiŽnt. In de praktijk blijkt dat zo goed als iedereen met zijn vinger in zijn neus kan peuteren!

4.6.2 Gewapende tubes

Bij het gebruik van gewapende tubes is een voerder nodig. De gewapende tube is erg flexibel en moet naar de kromming van de mondkeel holte gevormd worden. Dit gebeurt door de voerder. Bij het gebruik van latex tubes is het rubber vaak erg stroef zodat na het intuberen de voerder er slechts met moeite uitgetrokken kan worden. Denk hierom! Doe iets van een glijmiddel of siliconenspray over de voerder.
Bij het intuberen zal de assistent de voerder uit de tube moeten trekken. Als dit dan stroef gaat zal de assistent ook de tube weer uit de keel van de patiŽnt trekken.

4.6.3 Tubes met cuffdruk regeling

Bij patiŽnten die voor langere tijd nabeademd gaan worden, wordt soms een speciale tube ingebracht. Van deze tube blijft de druk in de cuff constant ongeacht de hoeveelheid lucht of gasmengsel dat in de cuff aanwezig is. De volgende paragraaf gaat hier wat verder op in.

4.7 Cuffdruk, tracheabeschadiging, N2O diffusie

Onderzoeken hebben aangetoond dat in een aantal gevallen de trachea werd beschadigd door een te hoge cuffdruk. Naar aanleiding hiervan zijn er andere tubes ontwikkeld met cuffs waarin een groter volume lucht gespoten kan worden. Het is met dit soort tubes mogelijk om met een beperkte druk toch de trachea af te sluiten.

4.7.1 Cuffdruk

Bij het deel intuberen is gesproken over het opblazen van de cuff "tot deze afsluit, en niet verder". De druk die de cuff op deze manier op de tracheawand uitoefent, is op deze manier zo klein mogelijk om zo oprekken van de trachea en drukplekken in het tracheaslijmvlies te voorkomen.
De druk die nodig is hangt af van:
De beademingsdruk op die plaats, anders lekt er lucht langs de cuff.
De druk die de cuff nodig heeft om te ontplooien.
In een optelsom ziet dat er dan zo uit:
   De maximale beademingsdruk op die plaats.
   De benodigde druk om de cuff uit te doen zetten. +
   De benodigde cuffdruk.
Er wordt bewust van "de beademingsdruk op die plaats" gesproken, omdat de druk aan de tip van de tube niet hetzelfde is als de druk waarmee de machine beademt. Immers in het slangenstelsel van de ventilator is er een weerstand voor de beademingslucht. Deze weerstand doet de druk van de langsstromende lucht afnemen.
Voor een spontaan ademende patiŽnt gaat het bovenstaande niet op! Er is geen sprake van beademingsdruk, maar van "uitademingdruk". Het sommetje ziet er dan ook iets anders uit:
   De maximale uitademingdruk op die plaats.
   De benodigde druk om de cuff uit te doen zetten. +
   De benodigde cuffdruk.
De druk die nodig is om de cuff uit te doen zetten, is een constante factor. Deze factor wordt bepaald door het materiaal en de constructie van de cuff. Bij de oude roodrubberen tubes was deze druk hoog. Er was al druk nodig om de cuff maar iets op te doen bollen.
Moderne tubes hebben daarom een cuff van een materiaal, dat niet strak om de tube gespannen zit, maar er in plooien omheen ligt. Er is dan ook weinig druk nodig om dit materiaal te ontplooien. De druk neemt pas toe, als het cuffmateriaal strak gespannen is. Het is de bedoeling, dat de cuff al afsluit voordat het cuffmateriaal gespannen staat.
In deze situatie is de benodigde cuffdruk (in kPa) om en nabij gelijk aan de druk op de tracheawand (in kPa).
De geringe invloed van de ontplooiingsdruk op de totaal benodigde cuffdruk komt het best naar voren bij de "high volume/low pressure" cuff.

4.7.2 Trachea beschadiging

De druk van de tube of onderdelen van de tube op de tracheawand kan leiden tot drukplekken in de trachea en de mond/keelholte. Zulke plekken veroorzaken minimaal tijdelijk functieverlies van het epitheel, maar het kan ook leiden tot complete druknecrose.
De beschadiging van het epitheel is niet altijd irreversibel. Het kan zich na verloop van tijd herstellen. Tot het voltooien van die hersteltijd is de functie gestoord en is er geen of onvolledige afvoer van bronchiaal secreet. Dit kan een bronchopneumonie tot gevolg hebben.
De invloed van een tube zal groter zijn naarmate de tube langer in situ is. Dit zal voor de operatiepatiŽnt minder spelen, omdat de tijd dat de tube in situ is, meestal kort is. Toch kan er een dergelijk patiŽntvriendelijke tube ingebracht worden als de patiŽnt later nabeademd gaat worden.
Drukplekken in de trachea kunnen zich al ontwikkelen bij een druk hoger dan 4000Pa (40cmH2O). Het zou mooi zijn als de cuffdruk hier onder bleef! Op deze wijze kan het epitheel na de operatie weer ongestoord functioneren.
Drukplekken in de trachea hoeven niet uitsluitend het gevolg te zijn van een te hoge cuffdruk. Een cuff met een dikke wand kan plooien geven. Op de vouw van deze plooien kan plaatselijk een hogere druk ontstaan. Deze hogere druk ontstaat daar waar het contactoppervlak erg klein is. Dit geeft aanleiding tot lijnvormige drukplekken in de trachea.
Denk nu niet dat de cuff de enige plaats is waar de tube de mond/keelholte raakt. Ook in het gebied van de larynx raakt de tube het slijmvlies! Er is hier weliswaar geen gevoelig trilhaarepitheel, maar de druk van de tube is hier wel veel groter!
Drukplekken in de larynx zijn te voorkomen door van een hele soepele tube gebruik te maken. Dit soort tubes zijn echter lastig in gebruik bij het intuberen (voerder nodig) en als ze niet gewapend zijn, kunnen ze makkelijk afknikken. Wat dan?
Voor tubes wordt meestal gebruik gemaakt van PVC. Dit is een thermoplastisch materiaal. Dat wil zeggen: onder invloed van een hogere temperatuur kan het zich vervormen. Door een PVC soort te kiezen, waarbij de vervormingtemperatuur op ongeveer 30oC ligt, zal de tube zich naar de keelholte (ver)vormen, als de tube enige tijd in situ is. De tube zal meegeven op die plaatsen waar er tegendruk van de mond/keelholte is, en zo zal de druk op het slijmvlies verminderen. Er kan natuurlijk wel een vermindering van doorsnede van de tube optreden, met als gevolg een verhoogde ademweerstand.
Er bestaan ook voorgevormde tubes om dit euvel te voorkomen. Deze tubes passen voor de "gemiddelde" mens

4.7.3 N2O diffusie naar de cuff

Bij gebruik van lachgas, kan lachgas van de binnenkant van de tube diffunderen naar de binnenkant van de cuff. In de cuff is de ruimte echter beperkt. Meer inhoud zal onvermijdelijk leiden tot meer druk.
Welke mechanismen spelen een rol bij lachgasdiffusie naar de cuff?
Om diffusie op welke manier dan ook mogelijk te maken moet er een drukverschil zijn. Dit drukverschil kan absoluut zijn, maar er kan ook sprake zijn van een gedeeltelijk drukverschil. Bijvoorbeeld:
   Lucht: p=100kPa. 20% O2, 80% N2. Hiervan is dan de partiŽle zuurstofspanning (pO2) 20kPa en de partiŽle stikstofspanning (pN2) 80kPa.
   Duikersgasmengsel: p=100kPa. 20% O2, 80% He. Hiervan is de pO2 20kPa en de pHe 80kPa.
Als er tussen deze gasmengsels een membraan zit, zal na verloop van tijd de helft van de Helium naar de ene kant zijn gegaan en de helft van de stikstof naar de andere kant.
Is er sprake van een drukverschil geweest? Nee, de druk van beide mengsels is 100kPa.
Is er sprake geweest van een gedeeltelijk drukverschil? Ja, in de lucht is de pN2 80kPa en in het duikersgasmengsel 0kPa. Een verschil van 80kPa! Er zal een stroom van stikstof naar het duikersgasmengsel gaan tot er evenwicht is bereikt.
Voor het Helium in het duikersgasmengsel geldt hetzelfde, er zal een stroom van Helium naar de lucht gaan totdat het evenwicht is bereikt.
Bij een tube zal er lachgas naar de cuff diffunderen, totdat de partiŽle druk er net zo hoog is als in het narcosegas.
Als de stikstof er dan uitdiffundeert, is er toch niets aan de hand? Dat zou wel zo zijn, als de diffusie van stikstof gelijk is aan die van lachgas. Dit is helaas niet het geval. Lachgas komt veel sneller de cuff in dan dat de stikstof er uit gaat.
We nemen het volgende aan:
Narcosegasmengsel: lucht in de cuff: mengsel in de cuff:
70% N2O pN2O = 70kPa. 80% N2 pN2 = 80kPa. 80% N2 pN2 = 80kPa.
30% O2, pO2 = 30kPa. + 20% O2 pO2 = 20kPa. 70% N2O, pN2O = 70kPa.
som van de partiŽle drukken: pt 100kPa som van de partiŽle drukken: pt 100kPa 30% O2 pO2 = 30kPa.
Gesteld dat er geen N2 uit de cuff kan, maar dat er wel N2O in kan, dan is er evenwicht bereikt bij: som van de partiŽle drukken: pt 180kPa.
De druk neemt met maar liefst 80% toe. Hierbij is de invloed van temperatuur weggelaten. De druk neemt door het opwarmen van de cuff-inhoud verder toe. Temperatuur is van grotere invloed dan de diffusie van lachgas.

4.8 Rapid Sequence Induction (Crash induction)

Hoewel het begrip "crash induction" eigenlijk betrekking heeft op de hele anesthesie, wordt in dit geval de intubatie bij crash induction er uitgelicht. Omdat er niet altijd sprake hoeft te zijn van een ďcrashĒ, is de terminologie gewijzigd in Rapid Sequence Induction.
Een van de naarste dingen die er kan gebeuren bij anesthesie is het aspireren van maaginhoud. Dit zal altijd leiden tot een longontsteking. Ook nuchtere patiŽnten kunnen hiermee verrassen. Bedenk dat nuchter maagsecreet juist heel zuur kan zijn.

4.8.1 Welke soort patiŽnten betreft het?

OngevalspatiŽnten;
Ook al zijn zij gedurende zes uur "nuchter gehouden", dan nog hebben zij vaak nog inhoud in de maag. De stress geeft hen meer sympathische activiteit en de parasympathicus "ligt plat". De pylorus zit daardoor geheel dicht en er is geen passage. De maag blijft dan ook vol, zelfs na zes uur!
Acute buik;
Door het verminderen of geheel afwezig zijn van peristaltiek is de passage aan de bovenkant van de tractus ook gestoord. De maaginhoud kan niet alleen zuur secreet zijn, maar er kan zelfs sprake zijn van fecale inhoud (eventueel met micro-organismen).
Ernstige adipositas
Bij zeer dikke mensen geeft de buikinhoud een doorlopende druk op de maag en haar inhoud. Door deze druk zal bij deze patiŽnten, zelfs al zijn zij nuchter, de maaginhoud de neiging hebben omhoog te lopen.
Zwangeren
Het mechanisme werkt hier hetzelfde als bij de adipeuze patiŽnt. Het wordt het gevaarlijkst bij weeŽn. En juist deze vrouwen komen voor een spoedsectio!

4.8.2 Wat kan er tegen gedaan worden?

Laten braken.
Je kunt je voorstellen dat een kraamvrouw daar nu niet op zit te wachten. Bovendien kun je er niet zeker van zijn dat alles eruit komt.
Loco-regionale techniek toepassen.
Dit is een beslissing voor de anesthesioloog. Bovendien is dit niet altijd mogelijk.
Wakker intuberen.
Het is mogelijk, maar de patiŽnt verliest door het sprayen met LidocaÔne van de keel ook het gevoel in de keelholte en kan zich dus makkelijker verslikken. En dat wilden we nu net voorkomen!

4.8.3 Hoe gaat het?

De patiŽnt moet op de operatietafel liggen. Er moet een lopend infuus zijn. De bloeddruk moet gemeten zijn en een ECG moet zijn aangesloten.
Materialen:
Een zuigapparaat dat goed werkt met daaraan een dikke canule of dikke Yankauer.
Intubatiemateriaal dat gecontroleerd is, en liefst een tweede laryngoscoop. (je weet maar nooit). De tube mag een maatje dunner zijn om het intuberen wat makkelijker te maken.
Zuurstof en een toedieningsysteem.
Snelwerkend hypnoticum en succinylcholine.
De patiŽnt wordt in 30o anti-Trendelenburg gelegd. Meet nu de bloeddruk, er kan een orthostatische hypotensie ontstaan. De patiŽnt wordt gepreoxigeneerd door diep te laten zuchten in het masker van het toedieningsysteem. Niet beademen! Dit kan extra zuurstof in de maag blazen en braken of overlopen van de maag bevorderen.
Inleiden met het hypnoticum. Eventueel van te voren een niet-depolariserende spierverslapper spuiten, om twitchen tegen te gaan. Twitchen zou, door het aanspannen van de buikpers, de maag kunnen doen overlopen.
Zodra de patiŽnt het bewustzijn verliest moet de handgreep volgens Sellick uitgevoerd worden (hierover later). Nu intuberen en snel de cuff opblazen. Doe daarom al een spuit op de cufflijn van de tube! Zodra de cuff is opgeblazen kan de tafel weer horizontaal. De patiŽnt kan nu worden beademd.
Breng nu een maagsonde in en zuig maaginhoud zoveel mogelijk af. Het afzuigen van maaginhoud geeft weer geen garantie dat alles er uit is. De patiŽnt mag dan ook niet eerder geŽxtubeerd worden, dan dat hij helemaal wakker is.
Alternatief
Een andere methode is om eerst met een grote tube (I.D. 10 mm of zoiets) in de oesophagus te intuberen. Als van deze tube de cuff is opgeblazen kan de maaginhoud door de tube naar buiten komen en zo buiten de mondkeel holte gevoerd worden.
Als de dikke tube "verkeerd" zit, dan kan de andere op de goede plaats gebracht worden.
PatiŽnten in shock.
Deze kunnen beter niet in anti-Trendelenburg gezet worden. De marginale circulatie naar de hersenen kan hierdoor in gevaar komen.
Wat als een patiŽnt toch braakt?
Zet de tafel als de wiedeweerga in Trendelenburg! Het braaksel zal niet "tegen de bult op" lopen en zo in de longen terecht komen. Zuig zo snel mogelijk het braaksel uit de mondkeel holte weg.

4.8.4 Sellick's handgreep

Figuur 86: Strottenhoofd.
Strottenhoofd.

Deze methode kan de inhoud van een "overlopende maag" tegen-houden. Let wel, het gaat om overlopen, niet om actief braken. Als je Sellick's handgreep toepast bij een brakende patiŽnt kan de oesophagus ruptuur ontstaan!
Sellick's handgreep weerstaat een druk van meer dan 10 kParel (100cm water).
Sellick's manoeuvre bestaat uit het uitoefenen van druk op het cricoÔd. Het cricoÔd zit direct onder de adamsappel en net boven de palpeerbare kraakbeenringen van de trachea. Druk niet op de adamsappel zelf, want dan is het intuberen moeilijker of zelfs onmogelijk (en we hebben haast!) en kan beschadiging van strottenhoofd en stembanden opleveren.
Maak van duim, wijsvinger en middelvinger een soort boogje en druk hiermee op het cricoÔd in de richting van de wervelkolom. Je sluit zo de oesophagus af.
De tekening verduidelijkt de ligging van het cricoÔd.
De Sellickís manoeuvre is inmiddels verbonden met veel complicaties anders dan aspiratie en lijkt niet tegen aspiratie te helpen. Doordat de handgreep nog steeds is opgenomen in protocollen, wordt deze nog steeds uitgevoerd. Het is mogelijk dat men in niet al te lange tijd de handgreep zal afvoeren van geaccepteerde protocollen.

Doelstellingen

De student kan de methode voor het bepalen van de juiste maat voor larynxmasker weergeven.
De student kan de aandachtspunten bij het inbrengen van een larynxmasker noemen.
De student kan de handelingen beschrijven voor het inbrengen van een larynxmasker bij een patiŽnt.
De student kan de aandachtspunten bij het inbrengen van een COPA airway noemen.
De student kan de handelingen beschrijven voor het inbrengen van een COPA airway bij een patiŽnt.
De student kan de methode voor het bepalen van de juiste maat voor supra glottisch masker weergeven.
De student kan de aandachtspunten bij het inbrengen van een supra glottisch masker noemen.
De student kan de handelingen beschrijven voor het inbrengen van een supra glottisch masker bij een patiŽnt.
De student kan de methode voor het bepalen van de juiste maat van een endotracheale tube weergeven.
De student kan de aandachtspunten bij het intuberen van een patiŽnt noemen.
De student kan de handelingen beschrijven voor het intuberen van een patiŽnt.
De student kan van alle vormen van airway management weergeven:
  De controles op functioneren voor het inbrengen.
  De controles op het juist inbrengen.
  De controles op de juiste positie na het inbrengen.
  De controles op de juiste positie na houdingsverandering.
De student kan de aandachtspunten bij extuberen noemen.
De student kan de complicaties beschrijven die kunnen optreden bij elke vorm van airway management.
De student kan een gewogen vergelijking opstellen voor intubatie en de inzet van een larynxmasker of COPA airway.
De student kan de handelingen beschrijven voor een rapid sequence (crash) induction.

terug naar het begin van dit hoofdstuk
terug naar de inhoudsopgave

 5 Dubbellumen tubes

Bladwijzers:
5.1 De oorsprong van dubbellumen tubes
5.2 De dubbellumen tube in de anesthesie
5.2.1 De Carlens tube, 5.2.2 De White tube, 5.2.3 De Robertshaw tube
5.3 Intubatie
5.3.1 Carlens of White tube, 5.3.2 Robertshaw tube
5.4 Bewaking
5.5 Extubatie
5.6 Complicaties bij het gebruik van dubbellumen tubes
Doelstellingen 

 5.1 De oorsprong van dubbellumen tubes

Om bij patiŽnten de volumina van de verschillende kwabben of segmenten te kunnen meten, moest er een gedeelte van de longen kunnen worden afgesloten. Eerst gebruikte men daar een endobronchiale blokker voor. Dit is een ballonnetje aan een slang, dat men via een bronchoscoop in ťťn van de bronchi liet zakken en die dan werd opgeblazen. De endobronchiale blokker was een "alles of niets" methode en men wilde meer. Het gevolg hiervan was de ontwikkeling van dubbellumen tubes.

 5.2 De dubbellumen tube in de anesthesie

Het kan soms erg fijn zijn om maar ťťn long te ventileren of om in ťťn long een andere ventilatiedruk te handhaven. Ook kan het goed zijn om de longen strikt van elkaar gescheiden te houden om zo te voorkomen dat secreet van de ene long naar de andere overloopt. Dit ter bestrijding van metastases of de verspreiding van een infectie naar de andere long.
Dit kan alleen door gebruik te maken van een dubbellumen tube. Bij een dubbellumen tube is er voor elke long een lumen waardoor de gasstromen lopen.
Verder is het mogelijk om voor korte tijd de ventilatie van ťťn long uit te schakelen zodat een chirurg goed aan de long-vaatsteel kan opereren.

 5.2.1 De Carlens tube

Figuur 87: Carlens tube.
Carlens tube.

Dit is een dubbellumen tube met twee cuffs, ťťn in de trachea en ťťn in de linker hoofdbronchus. De tube heeft een "spoor" die op de carina rust.
Aan de tube komt een speciale connector waar een kraansysteem in zit zodat linker, rechter of beide longen geventileerd kunnen worden.

 5.2.2 De White tube

Figuur 88: White tube.
White tube.

Een dubbellumen tube met twee cuffs, waarvan de distale cuff een zijwaartse opening heeft. De proximale cuff zit in de trachea. Er is een spoor aanwezig dat bij gebruik op de carina rust.
Als een chirurg wil opereren aan de linker hoofdbronchus, komt hij bij een Carlensbuis een stukje tube met cuff tegen. Dit kan lastig zijn (vooral als er een hechting doorheen wordt gelegd!). Het is niet mogelijk de buis er omgekeerd in te voeren. Dit komt omdat bij de rechter long de aftakking naar de bovenste longkwab ongeveer ter hoogte van de carina ligt. De distale cuff van een Carlens zou deze kwab afsluiten met als gevolg: atelectase van deze kwab.
De White tube heeft hiervoor die extra opening in de cuff.
Verder is de White tube het spiegelbeeld van de Carlens tube.

 5.2.3 De Robertshaw tube

Figuur 89: Robertshaw tube.
Robertshaw tube.

De Robertshaw tube onderscheidt zich van de Carlens en de White tubes doordat er geen spoor aanwezig is dat op de carina rust.
Dit heeft als voordeel dat bij een resectie van een long de bronchusstomp erg klein kan zijn. Dit is ook nodig omdat een bronchusstomp een blind eindigende zak is waar bronchiaal secreet in kan blijven staan en dit kan een bron van infecties worden. Bij het gebruik van een Carlens of een White tube zou een dergelijke resectie niet gaan zonder in de problemen te komen vanwege het spoor aan de tube.
Zonder het spoor wordt het plaatsen van de tube iets moeilijker. Er is immers geen duidelijke weerstand tot waaraan de tube opgeschoven kan worden. Te diep insteken is dus mogelijk.
De afwezigheid van het spoor levert ook voordelen op bij het plaatsen van de tube; Het spoor hoeft niet langs de stembanden "gefrommeld" te worden bij het intuberen.
De rechter uitvoering heeft weer een opening in de cuff zoals bij de White tube.
 
 
 

5.3 Intubatie

Voer allereerst dezelfde controles uit zoals bij een gewone tube. Controleer ook de cuffs. Niets is onaangenamer dan met veel moeite er een dubbellumen tube ingestopt te hebben en dan tot de ontdekking komen dat er een cuff lekt.
Let ook goed op het functioneren van het connectiestuk en de eventueel zich daarin bevindende kranen!

5.3.1 Carlens of White tube

De laryngoscoop wordt ingebracht en de stembanden worden zichtbaar gemaakt. De tube moet draaiend worden ingevoerd. De beginstand is met de carinahaak (spoor) naar dorsaal wijzend (naar de nekwervels van de patiŽnt). Zodra het strottenhoofd is gepasseerd, moet de tube weer gedraaid worden zodat de tip van de tube naar de goede kant wijst (Carlens naar links, White naar rechts). De tube moet nu verder geschoven worden totdat de weerstand van het spoor op de carina voelbaar is.
Controle:
Carlens tube
* Sluit de rechter opening van de buis af en beadem met een Watersset (of een ander gastoedieningsysteem) het linker lumen.
- Luister nu met een stethoscoop op het mediastinum naar de langs lekkende lucht.
* Blaas de cuff in de trachea nu zover op dat er afsluiting plaatsvindt (de pilootlijn van de cuff is meestal gemerkt met "T").
- Luister nu met de stethoscoop naar de longen. Mogelijk worden beide longen beademd of alleen de rechterlong. Controleer ook of de rechter longtop goed geventileerd wordt! Dit gaat het beste in de oksel net achter de m. pectoralis major. Mocht dit niet zo zijn, dan de cuff leeg laten lopen en de tube iets terugtrekken (opschuiven kan niet vanwege het spoor!)
Het is mogelijk dat de patiŽnt de aftakking naar de rechter bovenkwab al in de trachea heeft. In dit geval zal de longtop niet beademd kunnen worden en zal er naar een andere techniek uitgeweken moeten worden.
Bij het beademen moet nu de rechter thoraxhelft meer bewegen dan de linker
* Sluit nu de rechter opening af en beadem via het linker lumen.
- Luister met een stethoscoop op het mediastinum naar de langs lekkende lucht.
* Blaas de cuff in de bronchus nu zover op dat er afsluiting plaatsvindt (de pilootlijn van de cuff is meestal gemerkt met "B").
- Luister nu met de stethoscoop naar de longen. De rechterlong mag nu niet meer beademd worden en de linker longvelden moeten allemaal "meedoen".
Bij het beademen moet nu de linker thoraxhelft meer bewegen dan de rechter!
Tube te ver ingebracht:
Dit kan haast niet met een Carlens tube.
Tube niet ver genoeg in gebracht.
- Hoge beademingsdruk voor het rechter lumen!
- Door het linker lumen kunnen beide longen beademd worden!
 
White tube
* Sluit de rechter opening van de buis af en beadem met een Watersset (of een ander gastoedieningsysteem) het linker lumen.
- Luister nu met een stethoscoop op het mediastinum naar de langs lekkende lucht.
* Blaas de cuff in de trachea nu zover op dat er afsluiting plaatsvindt (de pilootlijn van de cuff is meestal gemerkt met "T").
- Luister nu met de stethoscoop naar de longen. Mogelijk worden beide longen beademd of alleen de linkerlong.
* Sluit nu de linker opening af en beadem via het rechter lumen.
- Luister met een stethoscoop op het mediastinum naar de langs lekkende lucht.
* Blaas de cuff in de bronchus nu zover op dat er afsluiting plaatsvindt (de pilootlijn van de cuff is meestal gemerkt met "B").
- Luister nu met de stethoscoop naar de longen. De linkerlong mag nu niet meer beademd worden en de rechter longvelden moeten allemaal "meedoen". Controleer ook of de rechter longtop goed geventileerd wordt! Dit gaat het beste in de oksel net achter de M. Pectoralis major. Mocht dit niet zo zijn, dan de cuff leeg laten lopen en de tube iets terugtrekken.
Als de rechterlongtop niet te ventileren is, kan het zijn dat de patiŽnt een ongebruikelijke plaats voor de rechter bovenkwabsbronchus heeft. Bij een White tube luistert dit heel nauw! Mogelijk kan hier iets opschuiven of terugtrekken van de tube een oplossing brengen. Bij het tracheaal "ontspringen" van de rechter bovenkwabsbronchus zal dit echter nooit tot goede resultaten leiden en zal er naar een andere techniek uitgeweken moeten worden.
Bij het beademen moet nu de rechter thoraxhelft meer bewegen dan de linker thoraxhelft.
Tube te ver ingebracht: Dit kan haast niet met een White tube, maar een lichte verplaatsing kan toch verbetering opleveren in de mate van ventilatie van de rechter longtop.
Tube niet ver genoeg in gebracht.
- Hoge beademingsdruk voor het linker lumen!
- Door het rechter lumen kunnen beide longen beademd worden!

5.3.2 Robertshaw tube

De laryngoscoop wordt ingebracht en de stembanden worden zichtbaar gemaakt. De tube moet draaiend worden ingevoerd. De beginstand is met de punt van de tube wijzend naar de ventrale zijde (sternum) van de patiŽnt. Als de cuffs het strottenhoofd zijn gepasseerd wordt de tube gedraaid zodat het distale einde de goede hoofdbronchus in schuift. De tube moet opgeschoven worden tot een weerstand voelbaar is.
* Blaas de proximale cuff op (de pilootlijn van deze cuff is vaak gemerkt met een "T").
- Luister met een stethoscoop naar beide longen. Zij moeten allebei geventileerd worden.
Als dit niet het geval is, zit de tube meestal te diep. De cuff moet dan geledigd worden en de tube kan iets worden teruggetrokken. Hierin zit ook het verschil in de plaatsbepaling ten opzichte van de Carlens of White tube. Immers, bij deze tubes is het haast niet mogelijk om te diep te intuberen.
* Sluit het lumen af dat bij de tracheale opening hoort. (Dit is het linker lumen voor een rechtszijdige buis en het rechter lumen voor een linkszijdige buis.)
* Beadem het lumen dat in de hoofdbronchus eindigt (dit is het linker lumen voor de linkszijdige buis en het rechter lumen voor de rechtszijdige buis).
- Luister met de stethoscoop op het mediastinum naar de langs lekkende lucht.
* Blaas de cuff in de hoofdbronchus op totdat "just seal" is bereikt (de pilootlijn is meestal gemerkt met de letter "B").
- Controleer of de long die correspondeert met het lumen goed geventileerd wordt. Denk hierbij vooral aan de bovenkwab van de rechter long!
Als de beide longen geventileerd worden zit de tube niet diep genoeg; cuffs leeg laten lopen en iets verder intuberen en opnieuw beginnen. Het kan bijna niet voorkomen dat geen van beide longen geventileerd wordt, want dat had al eerder opgevallen moeten zijn. Wat wel kan, is dat de rechterlongtop niet goed geventileerd wordt! Probeer met licht opschuiven of terugtrekken of er verbetering ontstaat. Denk ook aan een anatomische afwijking die het ventileren van de rechter longtop onmogelijk kan maken.
Tube te ver ingebracht:
Dit wordt het eerst gemerkt bij een Robertshaw rechts, een lichte verplaatsing kan toch verbetering opleveren in de mate van ventilatie van de rechter longtop.
- Door het distale lumen kan slechts ťťn van de beide longen beademd worden.
Tube niet ver genoeg in gebracht.
- Hoge beademingsdruk voor het proximaal eindigende lumen.
- Door het distale lumen kunnen beide longen beademd worden.

 5.4 Bewaking

Hoewel je niet waarschijnlijk zelf een dubbellumen tube zult inbrengen, is de kennis van de regels ter controle van de correcte ligging van de tube noodzakelijk. De plaatsing van de tubes luistert erg nauw. Het gebruik van een dubbellumen tube zal het meest voorkomen bij een thoracotomie en deze patiŽnten worden juist vaak op de zij gedraaid of anderszins van positie veranderd. Ook nu moet na elke positieverandering de juiste ligging van de tube gecontroleerd worden door de bewaker(ster). Vandaar de uitgebreide behandeling van de controle.
Een CO2 analyser bij gebruik van een dubbellumentube is noodzakelijk. Het mooiste zou zijn; twee analysers, ťťn voor elke long.
Bij beademing van slechts ťťn long en een verder intact zijnde circulatie in de andere long, zal er shunting en een sterk verstoorde ventilatie-perfusie verhouding optreden. Bij een patiŽnt in zijligging zal dit ook optreden. In dat laatste geval zal een CO2 analyser voor de uitgeademde gassen uit beide longen een gemiddelde aangeven en je voor de gek houden. Blijf goed op de kleur van de patiŽnt letten en/of laat regelmatig bloedgaswaarden bepalen.
Bij het gebruik van twee analysers en twee spirometers zal blijken dat bij een patiŽnt in zijligging de bovenste long een hoger tidal volume heeft maar minder CO2 afstaat en dat de onderste long een lager tidal volume heeft en meer CO2 afstaat. Dit lijkt elkaar in evenwicht te houden, maar de totale afgifte van CO2 is lager. De opname van O2 is eveneens minder. Bij een thoracotomie zal ook meestal met een hoger percentage zuurstof worden beademd. Om de opname van O2 en afgifte van CO2 door de onderste long te verbeteren wordt er meestal met wat PEEP beademd. Dit zorgt echter voor een verslechterde bereikbaarheid van de long voor de operateur. Het zou mooi zijn als er een ventilator gebruikt wordt waarbij de onderste long met PEEP en de bovenste long met "ZEEP" wordt beademd.
Ingeval er bij gebruik van dubbellumen tubes een trachea- of bronchusruptuur ontstaat (zie ook: ďComplicatiesĒ) uit zich dit meestal in een zwelling in de nek van de patiŽnt. Hier ontstaat een subcutaan emfyseem. Dit is een spoedeisende situatie!
 
Uitzuigen
Bij manipulaties aan longen kan het nodig zijn om tijdens de operatie frequent de trachea of bronchiŽn uit te zuigen. Door de manipulaties kan het bronchiaal secreet in de tube terecht komen.
Gebruik hierbij altijd een schone nieuwe katheter voor elk lumen! Dit om te voorkomen dat er micro-organismen of maligne cellen van de ene long naar de andere worden versleept. Dit geldt natuurlijk ook voor het endotracheaal of endobroncheaal uitzuigen voor extubatie.

 5.5 Extubatie

Het verwijderen is niet anders dan bij een "normale" endotracheale buis. Zorg ervoor dat de mondkeel holte goed vrij is van slijm wat anders geaspireerd zou kunnen worden.
Denk erom dat bij Carlens en White buizen de spoor weer naar de wervelkolom moet wijzen! Anders kan er beschadiging van de stembanden optreden. Voor Robertshaw buizen geldt weer dat de tip bij het passeren weer naar het sternum moet wijzen. Dit resulteert in dezelfde beweging als bij het verwijderen van een White- of Carlensbuis.

 5.6 Complicaties bij het gebruik van dubbellumen tubes

De tubes zijn lang en door de binnenwand tussen de lumina wat stug. Hierdoor kan gemakkelijk beschadiging van het strottenhoofd ontstaan. Bij Carlens en White buizen kan beschadiging van het strottenhoofd nog makkelijker optreden door de spoor.
Een incorrecte ligging kan atelectasen veroorzaken. Dit treedt vaker op bij rechtzijdige buizen.
De wat stuggere tubes geven ook sneller aanleiding tot trachearuptuur. Maar de oorzaak hiervan kan ook gezocht worden bij de cuffs.
Een bronchusruptuur kan altijd veroorzaakt worden door een te hoge beademingsdruk. Maar ook nu kan de distale cuff hier mede oorzaak van zijn.

 Doelstellingen

De student kan van alle dubbellumen buizen weergeven:
De controles op functioneren voor het intuberen.
De controles op de juiste intubatie.
De controles op de juiste ligging van de buis na de intubatie.
De controles op de juiste ligging van de buis na houdingsverandering.
De student kan de aandachtspunten bij extuberen noemen.
De student kan de complicaties beschrijven die kunnen optreden bij de inzet van dubbellumen buizen.

terug naar het begin van dit hoofdstuk
terug naar de inhoudsopgave

 Bronnen

Auteur(s) Titel,
Uitgever
Baum J. Die Inhalationsnarkose mit niedrigem FrischgasfluŖ
Georg Thieme Verlag Stuttgart 1992 ISBN 3-13-717402-3
Brain A.I.J. The Intavent Laryngeal Mask Instruction Manual
Second Edition April 1991
Dameca Manual SiŽsta TS
Dameca RÝdovre Kopenhagen.
Datex Ohmeda Manual Aestiva
Datex Helsinki.
Dršger Gebruiksaanwijzing Cato
Dršger Medical AG & Co LŁbeck. 1995
Dršger Gebruiksaanwijzing Cicero CE
Dršger Medical AG & Co LŁbeck. 1997
Dršger Gebruiksaanwijzing Julian
Dršger Medical AG & Co LŁbeck. 1998
Dršger Gebruiksaanwijzing Primus Anšsthesie Arbeitsplatz
Dršger Medical AG & Co LŁbeck 4. Ausgabe Januar 2007.
Dršger Gebruiksaanwijzing anesthesie werkstation Zeus SW 4.
Dršger Medical AG & Co, Tweede druk Ė september 2007.
Ehrenwerth J., Eisenkraft J.B. Anesthesia Equipment. Principles and applications.
Mosby New York 1993 ISBN 0-8016-1556-9.
Hamilton Medical Adaptive Support Ventilation, Userís Guide
Hamilton Medical, RhšzŁns August 2002.
Hamilton Medical Operatorís Manual Gallileo Gold Intensive Care Ventilatorí, software version 3
Hamilton Medical, RhšzŁns April 2002.
Hamilton Medical Operatorís Manual Raphael Intensive Care Ventilatorí, software version 2
Hamilton Medical, RhšzŁns November 2002.
Heinen und LŲwenstein Manual Leon Plus
Heinen und LŲwenstein, Bad Ems.
Iotti G. Braschi A. Measurements of Respiratory Mechanics during Mechanical Ventilation.
Hamilton Medical, RhšzŁns 1999, ISBN 3-9521865-0-3
Keijzer C. Interactions of inhalational anesthetics and carbon dioxide absorbents. Measurements of carbon monoxide and compound A in an anesthetic circuit.
Dissertatie, Vrije Universiteit Amsterdam. ISBN/EAN: 978-90-9022049-9
Keuskamp D.H.G. Anesthesiologie, Postoperatieve zorg, Reanimatie, Beademing Deel 1.
Medical Education Service Hoechst Pharma September 1976.
Keuskamp D.H.G. Anesthesiologie, Postoperatieve zorg, Reanimatie, Beademing Deel 2.
Medical Education Service Hoechst Pharma Augustus 1978.
Kleemann P.P. The climatisation of anesthetic gases under conditions of high flow to low flow
Acta Anaesth. Belg., 1990, 41, 189-200
Larsen, Kettler und Sonntag Anšsthesie und Intensiv Medizin fŁr Schwester und Pfleger
Springer Verlag, Berlin 1980
Mushin W.W. Rendell-Baker L.
Thompson P.W. Mapleson W.W.
Automatic ventilation of the lungs
Blackwell Scientific Publications, Oxford 1980 ISBN 0-632-00286-7
Physio Manual Physioflex
Physio, Hoofddorp 1990.
Reekum J. van Operatieve Zorg en Technieken, Anesthesiologie.
Veres Publishing Oosterbeek 2007 ISBN: 90-76860-05-X
Rolly G., Versichelen L. Outline and definitions of low flow/closed circuit anesthesia
Acta Anaesth. Belg., 1990, 41, 161-165
RŲrtgen D.C. Veršnderung der Hšmodynamik durch die Kombinationsnarkose aus Xenon und Isofluran im Vergleich zu der aus Xenon und Sevofluran an Schweinen
Dissertatie, Medizinischen Fakultšt der Rheinisch-Westfšlischen Technischen Hochschule Aachen. September 2004.
Smits T. Proximal Data Management, Leonardo
Hamilton Medical, RhšzŁns November 1991.
Stanek A., Brambrink A.M.,
Latorre F., Bender B., Kleemann P.P.
Effects of normobaric oxygen on ciliairy beat frequency of human respiratory epithelium.
British Journal of Anaesthesia 1998; 80: 660-664.
Een artikel ter nagedachtenis aan professor Peter Paul Kleemann.
Verkaaik A.P.K. Erdmann W. Respiratory diagnostic possibilities during closed circuit anesthesia
Acta Anaesth. Belg., 1990, 41, 177-188
Versichelen L.
Rolly G.,
Mass-spectrometric evaluation of some recently introduced low flow, closed circuit systems
Acta Anaesth. Belg., 1990, 41, 225-237
Zee H. van der, Verkaaik A.P.K. Cardiovascular implementations of respiratory measurements
Acta Anaesth. Belg., 1990, 41, 167-175
terug naar het begin van dit hoofdstuk      terug naar de inhoudsopgave