Apnoische Oxygenierung

Während einer Apnoe wird weiterhin Sauerstoff aus den Alveolen in das Blut aufgenommen. Gleichzeitig gelangt deutlich weniger Kohlendioxid in die Alveolen, da ein großer Teil zunächst im Blut und im Gewebe gespeichert bzw. gepuffert wird. Dadurch entsteht ein alveoläres Gasvolumendefizit. Bei offenen Atemwegen erzeugt dies einen Druckgradienten, der sauerstoffreiches Gas aus den oberen Atemwegen in die Alveolen nachströmen lässt. Dieser Mechanismus wird auch als aventilatorischer Massenfluss bezeichnet. Der Übertritt des Sauerstoffs aus den Alveolen in das Blut erfolgt durch Diffusion entlang des Gefälles des Sauerstoffpartialdrucks.

Die apnoische Oxygenierung gewährleistet keine ausreichende CO₂-Elimination. Trotz erhaltener Oxygenierung steigen der arterielle CO₂-Partialdruck und das Ausmaß der respiratorischen Azidose. Die mögliche Apnoedauer ist dadurch begrenzt.^[1]

Eine Präoxygenierung vor der Anästhesie ersetzt einen Großteil des alveolären Stickstoffs durch Sauerstoff (Denitrogenisierung) und vergrößert dadurch den pulmonalen Sauerstoffspeicher.

Während der Narkoseeinleitung wird die apnoische Oxygenierung eingesetzt, um die Zeit bis zum Abfall der Sauerstoffsättigung während der endotrachealen Intubation zu verlängern. Nach der Präoxygenierung wird die Sauerstoffzufuhr fortgesetzt, beispielsweise über eine Nasenbrille oder mittels nasaler High-Flow-Sauerstofftherapie. Die nasale Applikation ermöglicht eine kontinuierliche Sauerstoffzufuhr auch während der Laryngoskopie.^[2]

Voraussetzungen für eine wirksame apnoische Oxygenierung sind freie Atemwege, eine ausreichende Lungenperfusion und ein ausreichend erhaltener pulmonaler Gasaustausch.

Mögliche Einsatzbereiche sind:

• Überbrückung der Apnoephase bei der Narkoseeinleitung, einschließlich der Rapid Sequence Induction
• Ergänzende Oxygenierung beim Management eines schwierigen Atemwegs
• Ausgewählte kurze Eingriffe am Larynx oder an der Trachea, bei denen ein Tubus den operativen Zugang behindern würde

Bei Eingriffen ohne Tubus wird meist erwärmter und befeuchteter High-Flow-Sauerstoff verwendet. Dieses Vorgehen wird auch als THRIVE ("transnasal humidified rapid-insufflation ventilatory exchange") bezeichnet.

Die apnoische Oxygenierung ersetzt nicht die Beatmung. Bei einer vollständigen Atemwegsobstruktion ist sie unwirksam. Bei ausgeprägtem intrapulmonalem Rechts-Links-Shunt ist ihre Wirkung eingeschränkt.

Das Phänomen der apnoischen Oxygenierung wurde 1908 vom deutschen Internisten Franz Volhard beschrieben.