Damit ein Gerät zur Beatmung verwendet werden kann muss es mindestens
zwei Voraussetzungen erfüllen: es muss in der Lage sein einen Überdruck
im Verhältnis zur Atmosphäre zu generieren und es muss wissen, wie lange
dieser positive Druck zu halten ist.
Die erste Forderung ist noch relativ einfach zu erfüllen, jede Luftpumpe
kann einen positiven Druck aufbauen. Die für die Beatmung zulässigen
Drücke betragen maximal 100 Millibar (1 Millibar entspricht einem Wasserdruck
von 1 Zentimeter). Allerdings werden die für die Beatmung notwendigen Drücke
nur in extremen Fällen über 30 Millibar (mbar) liegen. Die vor etwa
20 Jahren auf dem Markt erhältlichen Geräte generierten den Druck über
einen Kompressor und speicherten das damit erzeugte Gasvolumen in einem Lufttank.
Moderne Beatmungsgeräte oder Ventilatoren/Respiratoren erzeugen direkt
einen Flow über die Verwendung prozessorgesteuerter und sehr schnell ansprechender
Ventile. Aber auch hier gilt, dass ohne Druckdifferenz keine Gasströmung
entstehen kann.
Der oben genannte zweite Punkt ist für den beatmeten Patienten von elementarer
Bedeutung. Wir atmen als Erwachsene üblicherweise 0,4 bis 0,7 Liter Luft
ein (und aus). An diese Grössenordnung hat sich auch ein Beatmungsgerät
zu halten. Daher muss eindeutig definiert sein, welches die Kriterien eines Respirators
für das Umschalten von Inspiration auf Exspiration sind. Dieser Umschaltpunkt
beschreibt den Steuerungstyp eines Beatmungsgerätes.
Zur mandatorischen Ventilation (einer Beatmungsform, bei der ein Patient
keinerlei eigene Atemarbeit aufbringt und sein gesamtes lebensnotwendiges Gasvolumen
vom Respirator erhält) haben sich zwei Steuerungstypen behauptet: die Volumen-
und die Zeitsteuerung. Unter Volumensteuerung gibt der Bediener des Gerätes
lediglich das gewünschte Atemhubvolumen (Tidalvolumen) ein, definiert
ferner die Geschwindigkeit mit der das Volumen gefördert wird (Flow)
und wie oft jeder einzelne Atemhub in der Minute verabreicht werden soll (Frequenz).
Unter Zeitsteuerung wird primär die Dauer der Inspirationszeit (Tinsp)
zu den genannten Parametern vorgegeben. Hierdurch entstehen einige interessante
Effekte im Druckverlauf.
Ältere Respiratoren kannten Flow oder Druck als Steuerkriterium. Hier wurde
von Inspiration auf Exspiration umgeschaltet, wenn ein vorgegebener Druck erreicht
oder ein Minimalflow unterschritten war. Diese Geräte haben keine Zulassung
mehr für die mandatorische Beatmung, finden sich aber noch in Atemtherapiegeräten.
