Beatmungszyklus und Frequenz

Atem- und Beatmungsfrequenz werden stets als Anzahl einzelner Zyklen pro Minute angegeben (breathes per minute / bpm). dabei gilt, dass die Länge eines einzelnen Atemzyklus von einer Inspiration bis zum Beginn der darauf folgenden Inspiration dauert.
Während der Spontanatmung atmen wir mit Frequenzen von 15 bis 18 bpm. Zur Mandatorischen Ventilation wird man eine Frequenz von mindestens 12 bpm wählen müssen, um nicht mehr als 0,007 Liter pro Kilogramm Körpergewicht zu fördern.




Frequenz und Volumen sind zwei eng miteinander verknüpfete Grössen. Mit dem Parameter Tidalvolumen wird die Lungenfüllung mit Frischgas festgelegt, während die Frequenz die Häufigkeit der Aufeinanderfolge von Gaswechseln angibt. Somit besagt der Begriff Frequenz in der Terminologie der Beatmung, wie oft sich Inspiration und Exspiration abwechseln.
Zur Inspiration rechnet man unter mandatorischer Ventilation die Phase der Volumenförderung (Flowphase) und das endinspiratorische Plateau, in dem kein Flow mehr geliefert wird, das Exspirationsventil jedoch noch geschlossen ist. Die Exspiration umfasst die Gasentleerung, also die exspiratorische Flowphase, und die endexspiratorische Pause. Die endinspiratorische sowie die endexspiratorische Phase müssen nicht zwangläufig in Erscheinung treten, stellen jedoch bei entsprechender Maschineneinstellung ein Qualitätskriterium dar.
Die zeitliche Darstellung der Beatmungsfrequenz ist der Atemzyklus. Dieser besteht aus den genannten Phasen und berechnet sich wie folgt: Tcycle = 60 / f (Tcycle: Dauer eines Atemzyklus in Sekunden, f: Frequenz in bpm). Bei einer Frequenz von 12 bpm dauert der Atemzyklus demnach 5 Sekunden.
Bei einem zeitgesteuerten Beatmungsgerät wird Tcycle wahlweise direkt in Sekunden eingegeben oder als Verhältniswert (Atemzeitverhältnis). Ein Wert von 1:2 Tinsp : Texsp besagt bei einer Frequenz von 10 bpm:
Tcycle: 6 Sekunden, Tinsp: 2 Sekunden, Texsp: 4 Sekunden
Bei einem volumengesteuerten Ventilator sind Inspirations- und Exspirationszeit von Frequenz, Flow und Volumen sowie der Plateauzeit abhängig.