Beatmungsassoziierte Lungenschädigung
Englisch: ventilator-associated lung injury
Definition
Unter einer beatmungsassoziierten Lungenschädigung, kurz VALI, versteht man pathologische Veränderungen des Lungenparenchyms, die durch eine maschinelle Beatmung ausgelöst werden.
Ursachen
Eine beatmungsassoziierte Lungenschädigung tritt vor allem bei hohem Tidalvolumen mit hohen Beatmungsdrücken oder niedrigem Tidalvolumen mit geringem oder fehlendem PEEP auf. Sie umfasst mehrere pathophysiologisch unterschiedliche, sich jedoch häufig überlappende Mechanismen:
Volutrauma
Das Volutrauma beruht auf einer Überdehnung (erhöhtem "strain") funktionell belüfteter Lungenareale infolge hoher Atemzugvolumina bzw. hoher transpulmonaler Drücke. Es führt primär zu mikroskopischen Schäden der alveolokapillären Membran mit erhöhter Permeabilität, Ödembildung und konsekutiver inflammatorischer Aktivierung.
Barotrauma
Das Barotrauma bezeichnet eine beatmungsassoziierte Lungenschädigung mit makroskopischen Luftleckagen wie Pneumothorax, Pneumomediastinum oder subkutanem Emphysem. Pathophysiologisch liegt meist eine alveoläre Ruptur infolge hohen (regionalen) transpulmonalen Stresses zugrunde. Der gemessene Atemwegsdruck ist dabei nur ein Surrogatparameter.
Atelektrauma
Das Atelektrauma entsteht durch zyklischen Kollaps und Wiedereröffnung von Alveolen, insbesondere bei niedrigen Atemzugvolumina in Kombination mit unzureichendem PEEP. Die repetitiven Scherkräfte fördern strukturelle Schäden und entzündliche Prozesse im Lungengewebe.
Biotrauma
Als Biotrauma wird die inflammatorische Antwort der Lunge auf mechanische Belastung bezeichnet. Durch Mechanotransduktion kommt es zur Freisetzung proinflammatorischer Mediatoren, die sowohl lokal die Lungenschädigung verstärken als auch systemisch zu extrapulmonaler Organbeteiligung beitragen können.