Helium-haltiger Atemgase (HELIOX) bei oberer Atemwegsobstruktion

Fragestellung: HELIOX ist ein Gemisch aus dem Edelgas Helium (Anteil 75 bis 79%) und Sauerstoff. Helium weist eine geringere Dichte als Luft, Stickstoff oder Sauerstoff auf und ermöglicht hierdurch ein laminares Strömungsprofil. Die „Atempumpe“ kann eine Gasmischung leichter bewegen, wenn dieses laminar strömt. In Situationen, in denen die Atemarbeit („work of breathing“ (WOB)) durch eine Atemwegsobstruktion stark erhöht ist, erscheint es daher sinnvoll HELIOX einzusetzen. Anhand einer künstlichen oberen Atemwegsobstruktion untersuchten wir, ob HELIOX die WOB messbar reduzieren kann.

Methode: Freiwillige Probanden (n=10) atmeten über ein Mundstück durch einen Tubus mit einem Innendurchmesser (ID) von 4,0mm HELIOX. Die Atemarbeit wurde nicht-invasiv durch durch Induktionsplethysmographie (RIP) sowie eine Reduktion des Pulsus paradoxus (PP) erfasst. Daneben wurde ein Dyspnoescore (DS) durch Befragung der Probanden erhoben.

Ergebnisse: Die Atmung durch einen 4,0er Tubus ist deutlich erschwert. Der Phasenwinkel PhAng nimmt gegenüber der Ruheatmung auf durchschnittlich 53° zu und wird durch HELIOX-Inhalation um 34% (p<0,05)) vermindert. In ähnlicher Weise kann HELIOX den PP von 20,1 (+/- 9,8) auf 13,2 (+/-6,3) mmHg (p<0,05) reduzieren. Der Dyspnoescore nahm beim Atmen über einen 4,0mmID Tubus von 5,7 (+/- 2,4) auf 4,0 (+/-2,2) bei Übergang von Raumluft auf Heliox ab (p=0,07).

Diskussion: In einer Pilotstudie wurde geprüft, welche Effekte die Inhalation von HELIOX bei einer oberen Atemwegsobstruktion bewirkt. Alle Probanden spürten eine Abnahme ihres Atemnotgefühls. Es zeigte sich ferner, dass die Atemarbeit (PhAng, PP) ebenfalls günstig beeinflusst werden. In einer weiterführenden Studie soll nun an einem größeren Kollektiv untersucht werden, welche Abhängigkeit der HELIOX-Wirkung vom Grad der Obstruktion und der Helium-Konzentration besteht.