Lernziele

• Beschreiben Sie die Unterschiede in Anatomie und Physiologie zwischen pädiatrischen Patienten und Erwachsenen
• Verstehen Sie, wie sich diese Unterschiede auf die Anästhesiepraxis bei pädiatrischen Patienten auswirken

Hintergrund

• Pädiatrische Patienten umfassen die folgenden Gruppen
  • Neugeborene: Ein Baby innerhalb von 44 Wochen ab dem Datum der Empfängnis
  • Kleinkinder: Bis zum Alter von 12 Monaten
  • Kinder: 1-12 Jahre
  • Jugendliche: 13-16 Jahre
• Die Unterschiede zwischen der pädiatrischen und erwachsenen Anästhesiepraxis verringern sich mit zunehmendem Alter der Patienten

Anatomie und Physiologie

Atemwege und Atmungssystem

• Großer Kopf, kurzer Hals und hervorstehendes Hinterhaupt
• Die Zunge ist relativ groß
• Der Kehlkopf ist hoch und anterior (C3-C4-Ebene)
• Epiglottis ist lang, steif und U-förmig → kippt nach vorne → Kopf muss in neutraler Position sein, um ihn sichtbar zu machen
• Neugeborene atmen durch die Nase → Enge Nasenwege werden leicht durch Sekrete blockiert und können durch eine Magensonde oder einen nasal platzierten Endotrachealtubus (ETT) beschädigt werden 
• 50 % des Atemwegswiderstands kommt von den Nasengängen
• Der Atemweg ist trichterförmig und auf Höhe des Ringknorpels am engsten
  • Ein Trauma der Atemwege führt zu Ödemen
  • 1 mm Ödem kann die Atemwege eines Babys um 60 % verengen 
  • Vorhandensein eines Lecks um den ETT herum, um ein Trauma zu verhindern, das zu einem subglottischen Ödem und einem anschließenden Stridor nach der Extubation führt
• Der ETT muss auf die richtige Länge eingeführt werden, um mindestens 1 cm über der Trachealcarina zu sitzen, und sicher mit Klebeband befestigt werden, um ein Herausrutschen des Tubus bei Kopfbewegungen zu verhindern
• Neugeborene und Säuglinge haben eine begrenzte Atemreserve
• Horizontale Rippen verhindern die „Eimergriff“-Aktion, die bei der Atmung von Erwachsenen beobachtet wird, und begrenzen eine Zunahme des Atemzugvolumens (TV)
  • Die Beatmung erfolgt hauptsächlich durch das Zwerchfell
  • Sperrige Bauchorgane oder ein Magen, der mit Gasen aus schlechter Beutel-Masken-Beatmung gefüllt ist, können auf den Inhalt der Brust treffen und das Zwerchfell schienen, wodurch die Fähigkeit, angemessen zu atmen, verringert wird
• Die Brustwand ist nachgiebiger → die funktionelle Residualkapazität (FRC) ist relativ gering
  • FRC nimmt mit Apnoe und Anästhesie ab, was zu einem Lungenkollaps führt
• Das Atemminutenvolumen ist frequenzabhängig, da es kaum Möglichkeiten gibt, den TV zu erhöhen
• Das Schließvolumen ist bis zum Alter von 6-8 Jahren größer als das FRC → erhöhte Tendenz zum Verschluss der Atemwege am Ende der Exspiration → Neugeborene und Säuglinge benötigen während der Anästhesie eine intermittierende Überdruckbeatmung (IPPV) und profitieren von einer höheren Atemfrequenz (RR) und der Verwendung von PEEP
• Kontinuierlicher positiver Atemwegsdruck (CPAP) während der Spontanatmung verbessert die Oxygenierung und verringert die Atemarbeit
• Die Atemarbeit kann 15 % des Sauerstoffverbrauchs betragen
• Die Ventilationsmuskulatur ermüdet leicht aufgrund des geringen Anteils an Typ-I-Muskelfasern im Zwerchfell → Anzahl steigt im Laufe des ersten Lebensjahres auf das Erwachsenenniveau an
• Alveolen sind bei der Geburt dickwandig → nur 10 % der Gesamtzahl der Alveolen beim Erwachsenen → Alveolenhaufen entwickeln sich in den ersten 8 Lebensjahren
• Apnoe ist postoperativ häufig bei Frühchen → assoziiert mit Entsättigung und Bradykardie
• RR = 24 – Alter/2
• Spontanatmung TV = 6-8 ml/kg; IPPV-TV = 7–10 ml/kg
• Physiologischer Totraum = 30 % und erhöht durch Anästhesiegeräte

Herz-Kreislauf-System

• Das Myokard ist bei Neugeborenen weniger kontraktil, was dazu führt, dass die Ventrikel weniger nachgiebig sind und weniger in der Lage sind, während der Kontraktion Spannung zu erzeugen → begrenzt die Größe des Schlagvolumens → das Herzzeitvolumen ist frequenzabhängig
• Der Säugling verhält sich mit einem festen Herzleistungszustand
• Der vagale parasympathische Tonus ist vorherrschend, was Neugeborene und Säuglinge anfälliger für Bradykardie macht
• Bradykardie ist mit einem reduzierten Herzzeitvolumen verbunden
• Behandeln Sie Bradykardie in Verbindung mit Hypoxie mit Sauerstoff und Beatmung
• Eine externe Herzkompression ist bei Neugeborenen mit einer Herzfrequenz von ≤60 Schlägen pro Minute oder 60–80 Schlägen pro Minute bei adäquater Beatmung erforderlich
• Herzzeitvolumen = 300–400 ml/kg/min bei der Geburt; 200 ml/kg/min innerhalb weniger Monate
• Sinusarrhythmie ist bei Kindern häufig, alle anderen unregelmäßigen Rhythmen sind anormal
• Der offene Ductus zieht sich in den ersten Lebenstagen zusammen und wird innerhalb von 2-4 Wochen fibrosieren
• Der Verschluss des Foramen ovale ist druckabhängig und schließt am ersten Lebenstag, kann sich aber innerhalb der nächsten 5 Jahre wieder öffnen

Normale Herzfrequenz (Schläge/min) und systolischer Blutdruck (mmHg)

Normales Blutvolumen

Nierensystem

• Der renale Blutfluss und die glomeruläre Filtration sind in den ersten 2 Lebensjahren aufgrund des hohen renalen Gefäßwiderstands gering
• Die Tubulusfunktion ist bis zum 8. Monat unausgereift → Säuglinge können keine große Natriumlast ausscheiden
• Dehydrierung wird schlecht vertragen
• Urinausscheidung = 1-2 ml/kg/h

Lebersystem

• Unreife Leberfunktion mit verminderter Funktion von Leberenzymen
• Beispielsweise haben Barbiturate und Opioide aufgrund des langsameren Metabolismus eine längere Wirkungsdauer

Glukosestoffwechsel

• Hypoglykämie ist bei gestressten Neugeborenen üblich
  • Überwachen Sie regelmäßig den Glukosespiegel
  • Neurologische Schäden können durch Hypoglykämie entstehen → Infusion von 10 % Glukose, um dies zu verhindern
  • Säuglinge und ältere Kinder halten den Blutzuckerspiegel besser aufrecht und benötigen seltener Glukoseinfusionen
• Hyperglykämie ist in der Regel iatrogen

Hämatologie

• 70-90 % der Hämoglobinmoleküle sind fötales Hämoglobin (HbF)
• Innerhalb von 3 Monaten sinkt der HbF-Spiegel auf 5 %, und das Hämoglobin (HbA) des Erwachsenen überwiegt
• Vitamin K-abhängige Gerinnungsfaktoren (II, VII, IX, X) und Thrombozytenfunktion sind in den ersten Monaten mangelhaft → Vitamin K bei der Geburt verabreichen, um hämorrhagischen Erkrankungen vorzubeugen
• Eine Transfusion wird empfohlen, wenn 15 % des zirkulierenden Blutvolumens verloren gegangen sind

Temperaturkontrolle

• Babys und Kleinkinder haben ein großes Verhältnis von Oberfläche zu Gewicht mit minimalem subkutanem Fett → schlecht entwickelte Mechanismen für Zittern, Schwitzen und Vasokonstriktion
• Der Stoffwechsel von braunem Fett ist für die Thermogenese ohne Zittern erforderlich 
• Die optimale Umgebungstemperatur zur Vermeidung von Wärmeverlust beträgt 34 ​​°C für Frühgeborene, 32 °C für Neugeborene und 28 °C für Jugendliche und Erwachsene
• Hypothermie verursacht Atemdepression, Azidose, verringertes Herzzeitvolumen, verlängerte Wirkungsdauer von Arzneimitteln, verringerte Blutplättchenfunktion und erhöhtes Infektionsrisiko

Zentrales Nervensystem

• Schmerzen sind mit erhöhter Herzfrequenz, erhöhtem Blutdruck und neuroendokriner Reaktion verbunden
• Narkotika dämpfen die Beatmungsreaktion auf einen Anstieg des PaCO2
• Die Blut-Hirn-Schranke (BHS) ist schlecht ausgebildet → Barbiturate, Opioide, Antibiotika und Bilirubin passieren die BHS leicht, was zu einer verlängerten Wirkungsdauer führt
• Hirngefäße bei Frühgeborenen sind dünnwandig und zerbrechlich → anfällig für intraventrikuläre Blutungen → erhöhtes Risiko bei Hypoxie, Hyperkarbie, Hypernatriämie, niedrigem Hämatokrit, Atemwegsmanipulationen im Wachzustand, schneller Gabe von Bikarbonat und Schwankungen des Blutdrucks und des zerebralen Blutflusses
• Die zerebrale Autoregulation ist von Geburt an vorhanden und funktionsfähig

Psychologie

• Säuglinge unter 6 Monaten sind in der Regel nicht verärgert über die Trennung von ihren Eltern und akzeptieren einen Fremden
• Kinder bis 4 Jahre sind verärgert über die Trennung von ihren Eltern und fremde Menschen und Umgebung 
• Kinder im Schulalter sind mehr verärgert über den chirurgischen Eingriff und die Möglichkeit von Schmerzen
• Jugendliche fürchten Narkose und Schmerzen, Kontrollverlust und die Möglichkeit, mit der Krankheit nicht fertig zu werden 
• Elterliche Angst wird vom Kind leicht wahrgenommen und darauf reagiert

Überlegungen zur Anästhesie

• Präoperatives Fasten
  • Feststoffe und Milch >12 Monate: 6 Stunden
  • Muttermilch und Säuglingsnahrung <12 Monate: 4 Stunden
  • Unbegrenzt klare Flüssigkeiten: 2 Stunden
  • Erhöhtes Auftreten von Übelkeit und Erbrechen bei langen Fastenperioden
• Präoperative Kranken- und Anästhesiegeschichte
• • Frühere Probleme mit Anästhetika, einschließlich Familienanamnese
  • Allergien
  • Frühere medizinische Probleme, einschließlich angeborener Anomalien
  • Kürzliche Atemwegserkrankung
  • Derzeitige Medikamente
  • Kürzliche Impfungen
  • Fastenzeiten
  • Vorhandensein von lockeren Zähnen
• Kind wiegen → alle Medikamentendosen beziehen sich auf das Körpergewicht
• Körperliche Untersuchung der Atemwege und des kardiorespiratorischen Systems
• Weitere Untersuchungen, die erforderlich sein können
  • Hämoglobin: Erwarteter großer Blutverlust, Frühgeborene, systemische Erkrankungen, angeborene Herzfehler
  • Elektrolyte: Nieren- oder Stoffwechselerkrankungen, intravenöse Flüssigkeiten, Dehydration
  • Röntgenaufnahme des Brustkorbs: Aktive Atemwegserkrankung, Skoliose, angeborenen Herzfehler
• Unkooperativer Patient
• Veränderte Anatomie der Atemwege
• Erhöhtes Risiko von Laryngospasmus
• Inhalative Induktion: Halothan und Sevofluran
• Intravenöse Induktion: Propofol, Thiopenton oder Ketamin
• Schnelle Entsättigung bei Induktion
• Erhöhter Vagustonus und Potenzial für Bradykardie
• Frequenzabhängiges Herzzeitvolumen
• Veränderte Pharmakokinetik und -dynamik
  • Erhöhte minimale alveoläre Konzentration (MAC)
  • Unreife Leber- und Nierenfunktion
  • Erhöhtes Gesamtkörperwasser

Empfohlene Lektüre

• Macfarlane F. Pädiatrische Anatomie und Physiologie und die Grundlagen der Kinderanästhesie. 16. Dezember 2005. Zugriff am 2. Februar 2023. https://resources.wfsahq.org/atotw/paediatric-anatomy-and-physiology-and-the-basics-of-paediatric-anaesthesia/ 

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