Zwerchfellatmung und beatmungsinduzierte diaphragmale Dysfunktion

Einleitung(edit | edit source)

Die Funktion des Zwerchfells (Diaphragma) ist entscheidend für eine normale und effektive Atmung.⁽¹⁾ Eine Dysfunktion des Zwerchfells, bei der die Bewegung oder Schwäche des wichtigsten Atemmuskels beeinträchtigt ist, äußert sich in einer Vielzahl von Symptomen, die von leichter Kurzatmigkeit bei körperlicher Anstrengung bis hin zu schwerem, lebensbedrohlichem Atemversagen reichen.⁽²⁾ Darüber hinaus beeinträchtigt sie die Stimmgebung und das Schlucken.⁽³⁾ Abgesehen von der unmittelbaren körperlichen Belastung beeinträchtigt diese Erkrankung die Lebensqualität der Patienten durch eine geringere körperliche Belastbarkeit, chronische Müdigkeit, Schlafstörungen und ein höheres Risiko für Lungeninfektionen erheblich. Frühzeitige Erkennung und gezielte Behandlung sind entscheidend für bessere Behandlungsergebnisse.⁽²⁾

Die Physiologie der Zwerchfellfunktion beeinflusst das sympathische und parasympathische Nervensystem, die Aktivität von motorischen Nerven, das Gehirn, die posturale Stabilität, die Defäkation, die Miktion, den intraabdominalen Druck, das metabolische Gleichgewicht sowie das kardiovaskuläre und intraperitoneale Lymphsystem. ⁽³⁾

Dieser Artikel befasst sich ausführlich mit der Rolle des Zwerchfells und wie sich die mechanische Beatmung darauf auswirkt. Er enthält Beispiele für Atemübungen und die Anwendung der Atmung zur Unterstützung von funktionellen Aktivitäten.

Wirkungen der Zwerchfellatmung ( edit | edit source )

1. Entgiftet und befreit von Toxinen:⁽⁴⁾⁽⁵⁾
   • Der menschliche Körper ist in der Lage, 70 % seiner Giftstoffe über die Atmung auszuscheiden. Es wird empfohlen, die Zwerchfellatmung mindestens dreimal täglich für 40 Sekunden zu praktizieren, um einen positiven Effekt zu erzielen.
2. Stressreduzierung:⁽⁴⁾⁽⁶⁾
   • Bei Stress schüttet die Nebenniere Cortisol (das „Stresshormon“) aus – die Nebennieren reagieren auf Signale der Hirnanhangdrüse. Die Hirnanhangsdrüse wiederum reagiert auf Signale des Hypothalamus.⁽⁷⁾ Cortisol bewirkt einen Anstieg der Herzfrequenz und des Blutdrucks. Bei regelmäßiger Übung hilft die Zwerchfellatmung, die Produktion von Stresshormonen, insbesondere Cortisol, zu reduzieren. Außerdem fördert es die Freisetzung von endogenen Opioiden, die zur Schmerzhemmung beitragen.
   • Ein paar Zwerchfellatemzüge können zu einer Verringerung der Herzfrequenz führen. Auf diese Weise gelangt mehr Sauerstoff in den Blutkreislauf, was das Gehirn beruhigt (d. h. die Angst wird abgebaut, die Durchblutung wird verbessert, die Muskeln werden entspannt usw.).
   • Tiefes Atmen kann auch zur Ausschüttung von Endorphinen führen, die die Stimmung heben.
   • Laut Tsakona et al. ist die Zwerchfellatmung eine wirksame Technik zum Stressmanagement, die in die täglichen Routinen und Stressmanagementprogramme für Kinder und Jugendliche im Alter von 6 bis 18 Jahren integriert werden sollte.⁽⁸⁾
3. Entspannung und Stimmungsaufhellung:⁽⁴⁾⁽³⁾
   • Die Zwerchfellatmung stimuliert den Vagusnerv (N. vagus), der eine Entspannung herbeiführt (d. h. das parasympathische Nervensystem wird aktiviert). Beachte: 75 % der vagalen Nervenfasern sind parasympathisch.⁽⁴⁾
   • Die Zwerchfellatmung kann physiologischen Stress und psychischen Stress senken. Eine quantitative systematische Überprüfung von Hopper et al.⁽⁹⁾ ergab, dass die Wirkung der Zwerchfellatmung auf psychischen Stress anhand des Blutdrucks, der Atmung und des Cortisolspiegels gemessen werden kann. Die Autoren kamen außerdem zu dem Schluss, dass „die Zwerchfellatmung das Potenzial hat, eine leicht zugängliche und kostengünstige Behandlungsmethode zur Bewältigung des Alltagsstresses darzustellen“.⁽⁹⁾
4. Schmerzlinderung:^(4)(10)
   • In den Schmerz hinein zu atmen kann die Durchblutung des betreffenden Bereichs verbessern, Spannungen lösen und die Sauerstoffversorgung verbessern. Dadurch wird die Ausschüttung von Endorphinen ausgelöst, was sich positiv auf die Schmerzempfindung auswirkt.⁽¹⁰⁾
   • Atemstörungen können sich direkt oder indirekt negativ auf die motorische Kontrolle aller Muskeln rund um die Wirbelsäule auswirken. Patienten mit unspezifischen Nackenschmerzen wird empfohlen, Zwerchfellübungen durchzuführen. Die Mobilisation des Zwerchfells und Atemübungen verbesserten die Ergebnisse im Bereich des muskuloskelettalen Systems und der Atmung sowie die Atemfunktion.⁽¹¹⁾
   • Die Zwerchfellatmung ist eine ergänzende Technik zur Schmerzlinderung nach orthopädischen Operationen. Darüber hinaus hat sie positive Auswirkungen auf die körperliche und psychische Gesundheit dieser Patienten.⁽¹²⁾
5. Unterstützt das Immunsystem:⁽⁴⁾
   • Tiefes Atmen verbessert die Fähigkeit des Menschen, Nährstoffe und Vitamine zu verstoffwechseln. Außerdem fördert es die Verdauung, was letztlich die Immunität fördert.
   • Das Training der Lippenbremse, der Bauchatmung, von Hustentechniken sowie das Training der Skelettmuskulatur in Kombination mit allgemeinen Bewegungsübungen verbessern Angstzustände, Depressionen und andere negative Emotionen und steigern die T-Zell-Immunfunktion des Körpers bei Patienten mit stabiler chronisch obstruktiver Lungenerkrankung (COPD).⁽¹³⁾
6. Senkt den Blutdruck:⁽¹⁰⁾
   • Die Entspannung führt zu einer Erweiterung der Blutgefäße, was die Durchblutung verbessert und den Blutdruck senkt. Tiefes Atmen hilft auch, die Herzfrequenz zu senken/regulieren, was sich positiv auf den Blutdruck auswirkt.
   • Die Zwerchfellatmung basiert auf einer tiefen und langsamen rhythmischen Atmung, die die Kontraktionslänge des Zwerchfells erhöht, die Atemfrequenz verringert und das inspiratorische und exspiratorische Volumen vergrößert.⁽¹⁴⁾ Das Ergebnis ist eine maximale Sauerstoffzufuhr in den Blutkreislauf. Eine Zwerchfellatmung mit 6 oder ≤10 Atemzügen pro Minute kann bei Erwachsenen mit Bluthochdruck zu einer Senkung des systolischen und diastolischen Blutdrucks führen.⁽¹⁴⁾
7. Verbessert die Regeneration der Zellen:⁽⁴⁾
   • Tiefes Atmen hilft unserem Körper, besser mit Sauerstoff versorgt zu werden und verbessert die Durchblutung, was die Zellregeneration fördert.
8. Verbessert die Körperhaltung:^(4)(10)
   • Die Inspiration verlängert die Wirbelsäule, erleichtert die Bewegungen der Lendenwirbelsäule und aktiviert die Muskulatur des „Cores“ (Körpermitte). Es hat sich auch gezeigt, dass sie mit einer Verbesserung des Gleichgewichts einhergehen kann.⁽¹⁵⁾
   • Das Zwerchfell und die Bauchmuskeln verbessern die Stabilität des Rumpfes durch den hydraulischen Effekt in der Bauchhöhle. Die Lendenwirbelsäule wird durch den erhöhten intraabdominalen Druck gestützt. ⁽¹⁶⁾

Auswirkungen der maschinellen Beatmung auf das Zwerchfell ( edit | edit source )

Die beatmungsinduzierte diaphragmale Dysfunktion (Ventilator-induced diaphragmatic dysfunction – VIDD) ist durch Veränderungen in der Faserstruktur des Zwerchfells und eine Abnahme seiner Kontraktionskraft gekennzeichnet, die typischerweise durch eine kurzfristige mechanische Beatmung verursacht werden.⁽¹⁷⁾

• Beatmungsinduzierte diaphragmale Dysfunktion (VIDD):
  • VIDD ist der Verlust der Fähigkeit des Zwerchfells, Kraft zu erzeugen. ⁽¹⁸⁾
• Die maschinelle Atemunterstützung trägt zur Inaktivität und Entlastung des Zwerchfellmuskels bei und führt so zu Atrophie und Ermüdung des Zwerchfells.⁽¹⁹⁾
• Zwerchfellschwäche ist eine der Hauptursachen für die schwierige Entwöhnung (Weaning) von der maschinellen Beatmung⁽²⁰⁾ und für den Verlust der Dicke des Zwerchfellmuskels. Wenn jedoch die Atemunterstützung unzureichend ist und das Zwerchfell nicht ausreichend entlastet wird, kann dies zu belastungsinduzierten Entzündungen und Verletzungen führen.^(21)(22)
• Eine Zwerchfellatrophie, die sich während der maschinellen Beatmung entwickelt, wirkt sich stark auf die klinischen Ergebnisse aus. Das Anstreben eines inspiratorischen Anstrengungsniveaus, das dem von gesunden Personen in Ruhe ähnelt, könnte die Befreiung von der Beatmung beschleunigen.⁽²³⁾
  

  Flussdiagramm der beatmungsinduzierten diaphragmalen Dysfunktion (VIDD)⁽²⁴⁾

Evidenzbasierte Praxis ( edit | edit source )

• Allison et al.⁽²⁵⁾ berichteten, dass die Aktivität des Zwerchfells bei gesunden Probanden während Tests zur lumbopelvinen Bewegungskontrolle zunimmt.
• O’Sullivan und Beales⁽²⁶⁾ kamen in ihren Fallstudien zu dem Schluss, dass die lumbopelvine Bewegung bei Patienten mit Zwerchfellverletzungen abnimmt.
• Darüber hinaus wurde häufig berichtet, dass Patienten mit chronischen Kreuzschmerzen Störungen der Körperhaltung und der motorischen Kontrolle aufweisen.^(27)(28)
• Das folgende Diagramm⁽¹⁸⁾ enthält Empfehlungen für klinische Ansätze bei VIDD gemäß dem Bewertungssystem der evidenzbasierten Medizin (A = starke Evidenz, B = moderate Evidenz, C = schwache Evidenz).
  • Starke Evidenz (A)
    • Spontane Atmung bevorzugen
    • Medikamente vermeiden, die myotoxisch sein können
    • Sedierung vermindern
    • Wecken Sie den Patienten und halten Sie ihn so weit wie möglich wach, damit sich sein Zwerchfell willkürlich bewegen kann.
    • Starten Sie ein Programm zur Frühmobilisation des Patienten
    • Beginnen Sie mit einem Training der inspiratorischen Muskulatur
  • Moderate Evidenz (B)
    • Tägliche frühe Beurteilung der Atemmuskelkraft bei willkürlicher und unwillkürlicher Zwerchfellkontraktion
  • Schwache Evidenz (C)
    • Anwendung von Rettungstherapien: transvenöse oder intramuskuläre temporäre elektrische Zwerchfellstimulation

Peñuelas O, Keough E, López-Rodríguez L, Carriedo D, Gonçalves G, Barreiro E, Lorente JÁ. Ventilator-induced diaphragm dysfunction: translational mechanisms lead to therapeutical alternatives in the critically ill. Intensive care medicine experimental. 2019 Jul;7(1):1-25. Bitte beachten Sie, dass im Abschnitt „Clinical Approach“ des Artikels von Peñuelas et al. die Begriffe „volatile“ und „non-volatile“ korrigiert „volitional“ und „non-volitional“ meinen.⁽¹⁸⁾

Beispiele für Atemübungen (edit | edit source)

1. Entspannungsatmung:⁽²⁹⁾
   • Sitzen Sie bequem mit geradem Rücken und nehmen Sie sich ein paar Minuten Zeit, um sich zu entspannen.
   • Legen Sie eine Hand auf die Brust und die andere auf den Bauch.
   • Atmen Sie durch ihre Nase ein.
   • Lenken Sie Ihre Aufmerksamkeit auf das Gefühl des Atems, die Bewegung des Brustbeins, der Rippen, der Schultern und die Ausdehnung der Lunge.
   • Atmen Sie durch den Mund aus und stoßen Sie dabei so viel Luft wie möglich aus, während Sie die Bauchmuskeln anspannen und die Bauchdecke beim Ausatmen nach innen bewegen.
   • Atmen Sie weiterhin durch die Nase ein und durch den Mund aus.
   • Zählen Sie beim Ausatmen langsam mit und bleiben Sie einen Moment lang in diesem entspannten Zustand, atmen Sie tief und langsam.
2. Rhythmische Atmung:⁽³⁰⁾
   • Schließen Sie die Augen.
   • Entspannen Sie den Körper.
   • Atmen Sie langsam und gleichmäßig (einatmen, ausatmen, entspannen), so dass Sie die Luft durch die Nase einatmen und dann langsam durch den Mund ausatmen.
   • Achten Sie auf die Bewegung Ihres Brustkorbs, Ihres Bauches und Ihrer Schultern während der Atmung.
3. Regelmäßiges, ruhiges Atmen:⁽³¹⁾
   • Atmen Sie durch die Nase ein, während Sie bis vier zählen.
   • Halten Sie den Atem an, während Sie bis vier zählen.
   • tmen Sie mit der Lippenbremse aus, während Sie bis vier zählen.
4. Training der Bauchatmung: ⁽¹³⁾
   • Dieses kann im Sitzen, Liegen oder Stehen durchgeführt werden.
   • Entspannen Sie Ihre Schultern und den oberen Brustkorb.
   • Legen Sie eine Hand auf die Brust und die andere auf den Oberbauch. Das Ziel der Atmung ist, dass die Hände möglichst keine Brustkorbbewegung spüren sollten, sondern die Bewegung des Bauches.
   • Während der Ausatmung zieht sich der Bauch zurück und spannt sich an. Die Ausatmung sollte langsam erfolgen, und die Dauer der Ausatmung sollte 1-2 Mal länger sein als die der Einatmung.
   • Während der Einatmung wölbt sich der Bauch gegen den Druck der Hand. Die Einatmung sollte tief und durch die Nase erfolgen.
   • Führen Sie das Training 5 Minuten lang durch und steigern Sie die Dauer schrittweise auf 10–15 Minuten, 3–4 Mal pro Tag.
5. Training der Lippenbremse (LB): ⁽¹³⁾
   • Dieses kann entweder im Sitzen oder Stehen durchgeführt werden.
   • Atmen Sie langsam und tief durch die Nase ein.
   • Halten Sie den Atem 1–2 Sekunden lang an und atmen Sie langsam durch den Mund aus. Die Lippen liegen dabei locker aufeinander, wodurch ein leicht erhöhter Widerstand für die Ausatmung entsteht.
   • Das Verhältnis von Ausatmungs- zu Einatmungszeit sollte 2:1 betragen. Training: 5–10 Minuten/Sitzung, 3 Mal täglich.

Praktische klinische Beispiele für die funktionelle Nutzung der Atmung (edit | edit source)

Die folgenden Videos zeigen praktische klinische Anwendungen der Atmung bei Übungen und funktionellen Aktivitäten:

• In diesem Video spricht die Kursleiterin über Strategien für die Atmung. Die Kursleiterin erklärt die Strategie „Atmung geht mit Bewegung“ und bietet Beispiele für die Integration von Bewegung und Atmung.

⁽³²⁾

• In diesem Video demonstriert die Kursleiterin die funktionelle Beziehung zwischen Atmung und Oberarmbewegung.

⁽³³⁾

• In diesem dritten Video demonstriert die Kursleiterin, wie der Übergang vom Stehen zum Sitzen durch Atem- und Stimmstrategien unterstützt werden kann.

⁽³⁴⁾

Referenzen(edit | edit source)