Atemmuskeln sind nicht nur entscheidende Elemente für die Atmung, sie fungieren auch als Schlüsselkomponenten des Sprech- und Schluckmechanismus und unterstützen sogar Ihre Körperhaltung, Ihr Gleichgewicht und Ihre Kernkraft.

Was wäre, wenn die Atemmuskulatur auch dazu beitragen könnte, das Risiko von Atemwegsinfektionen wie Gemeinschaftsviren, der saisonalen Grippe oder COVID-19 zu verringern?

Kürzlich diskutierten Rich Severin, PT, DPT, CCS, von der Abteilung für Physiotherapie an der Universität von Illinois in Chicago und seine Kollegen die Rolle von Screening der Atemmuskelleistung zur Behandlung von Infektionskrankheiten nach COVID-19. In dem im American Journal of Medicine veröffentlichten Artikel stellten die Autoren ein Modell zur Verfügung, um das Screening auf eine beeinträchtigte Atemmuskelleistung in den Gesundheitsalgorithmus zu integrieren, und gaben vor allem Empfehlungen, wie eingegriffen werden kann, um die Atemmuskelleistung zu verbessern, bevor die Morbidität eskaliert (Severinet al. 2020).

Die COVID-19-Pandemie, die den Globus erfasst, hat der Welt ein böses Erwachen beschert und gezeigt, wie ein einziges Virus die Gesundheitssysteme und die Wirtschaft schnell überlasten und große Teile unserer Gesellschaft stören kann, was zu Arbeitslosigkeit, Armut und Unsicherheit über die beste Weg zur Genesung.

Die Ressourcen der Intensivstationen (ICU) in den meisten Ländern, einschließlich der USA, werden zu jeder Zeit stark besteuert, und viele sind mit der zusätzlichen Belastung durch schwerkranke COVID-19-Patienten, die eine mechanische Beatmung benötigen, überfordert. Dr. Sigfredo Aldarondo, Lungenarzt für Intensivpflege in Orlando, FL, bestätigte, dass die Patientenzählung auf der Intensivstation in seinem Krankenhaussystem durchgeführt wurde  hat eine „insbesondere diejenigen, die eine mechanische Beatmung benötigen, um ein Vielfaches erhöhen“ mit dem Anstieg der COVID-19-Fälle. Die Entlastung des Gesundheitssystems zur Aufrechterhaltung des Versorgungsstandards ist daher eine Priorität, um zu verhindern, dass es überfordert wird und möglicherweise die Versorgung rationiert wird (Ethische Empfehlungen zur Triage von…).

Während COVID-19 im Rampenlicht steht, ruhen darüber hinaus andere Atemwegsinfektionskrankheiten wie die saisonale Influenza nicht und können die Anfälligkeit des Systems der Intensivpflege weiter aufzeigen, insbesondere in Gebieten mit einer höheren Inzidenz von Fällen. Während die meisten Fälle von Atemwegsinfektionen einen milden klinischen Verlauf haben, können sie zu Atemnot und in seltenen Fällen zu Atemversagen führen. Es wurden bestimmte Faktoren identifiziert, die das Risiko eines schweren Verlaufs von COVID-19 erhöhen. Dazu gehören Alter, Lungenerkrankungen, Rauchen, Fettleibigkeit und Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Diese Faktoren und andere Komorbiditäten erklären jedoch viele der schweren Fälle von COVID-19 und anderen Atemwegsinfektionen nicht vollständig, was Raum für zusätzliche Mitwirkende lässt, die bisher übersehen wurden und nicht identifiziert wurden. Laut Severin und seinen Kollegen könnte eine verminderte Atemmuskelleistung in diese Gruppe gehören.

Diese Vermutung basiert auf der Rolle der Atemmuskulatur beim Atmen, wo diese benötigt wird, um die Alveolen, die blasenförmigen Enden der Bronchien, wo der Gasaustausch von Sauerstoff (O2) und Kohlendioxid (CO2) stattfindet, vollständig aufzuweiten. Das vollständige Aufblasen der Alveolen erfordert einen Druck von ca. 40 cm H2O (cm Wassersäule). Leises Atmen im Ruhezustand erfordert nur 5 bis 10 cm H2O. Im Gegensatz dazu kann die Atemmuskulatur gesunder Männer einen Maximaldruck von 128 cm H2O erzeugen, während der durchschnittliche Maximaldruck von Frauen mit knapp 100 cm H2O etwas niedriger liegt. In jedem Fall ist die Kapazität der Atemmuskulatur um ein Vielfaches höher als die Anforderungen zum Atmen unter normalen und körperlichen Bedingungen, was das Atmen zu einem sehr energieeffizienten Prozess macht. Diese Effizienz ist bei Vorliegen von Komorbiditäten, beispielsweise bei Adipositas, reduziert. Hier wird die Atemarbeit erhöht, was eine höhere Belastung der Atemmuskulatur erfordert, die oft bereits durch Krankheit und Schwäche beeinträchtigt ist.

Bei Atemwegsinfektionen und lokalen Entzündungen kann dieses Gleichgewicht noch weiter kippen und die Atemmuskulatur deutlich stärker beanspruchen. Daher können Komorbiditäten, die sich auf die Leistung der Atemmuskulatur auswirken, die Lunge anfälliger für Aufgabenversagen machen. Wenn die Atemmuskulatur nicht in der Lage ist, die Anforderungen der erhöhten Arbeitsbelastung zu erfüllen, können die Patienten Atemnot oder sogar ein Versagen erleiden, was eine mechanische Beatmung erforderlich macht. Das akute Atemnotsyndrom (ARDS) und Atemversagen sind zwei der herausforderndsten Folgen von COVID-19 und mit schlechteren Ergebnissen und einem erhöhten Sterblichkeitsrisiko verbunden. Während die mechanische Beatmung das Atemmuskelsystem entlastet, ist sie außerdem mit einer schnellen Atrophie des Atemmuskels und einer beatmungsinduzierten Diaphragma-Dysfunktion (VIDD) verbunden. Diese Folgen der mechanischen Beatmung erhöhen die Krankheitslast und erhöhen das Risiko einer verzögerten Entwöhnung, einer langsamen Genesung, einer Wiederaufnahme und nachgeschalteter pulmonaler Komplikationen.

Basierend auf diesen Erkenntnissen schlugen Severin und seine Kollegen vor, dass der proaktive Aufbau der Atemmuskelleistung erheblich dazu beitragen kann, das Infektionsrisiko zu verringern und das Risiko einer weiteren Verschlechterung im Falle einer Infektion zu verringern. Stärkere Atemmuskeln sollten in der Lage sein, die erhöhte Atemarbeit länger auszuhalten, bevor sie ermüden. Atemmuskeltraining (RMT) ist eine wirksame Methode zur Stärkung der Atemmuskulatur, indem die Muskulatur gegen Widerstand trainiert wird. Geräte wie the Breather kann verwendet werden, um beide Atemmuskulatursätze unabhängig voneinander zu stärken, die für die Einatmung und die für die Ausatmung;. Die Kräftigung der Atemmuskulatur baut Zwerchfellkraft auf und verbessert die Widerstandsfähigkeit der Atemmuskulatur gegen Ermüdung. Die Arbeit an den Ausatmungsmuskeln stärkt die Hustenfunktion und trägt zur Lungenhygiene bei, die vor, während und nach Atemwegsinfektionen von entscheidender Bedeutung ist. Ob präventives RMT das Risiko eines respiratorischen Versagens während einer Infektion direkt reduzieren kann, muss noch untersucht werden, es gibt jedoch belastbare Beweise für den Nutzen von RMT, um die Dauer der mechanischen Beatmung, Lungenkomplikationen und die Krankenhausaufenthaltsdauer zu reduzieren.

Basierend auf den verfügbaren Beweisen und ihrer Schlussfolgerung schlugen die Autoren ein theoretisches Risikominderungsmodell vor, um „die Ergebnisse zu verbessern und die Belastung durch zukünftige Viruspandemien zu verringern“:

1. Identifizieren Sie Patienten mit erhöhtem Risiko für eine beeinträchtigte Leistung der Atemmuskulatur. Dazu gehören Menschen mit Begleiterkrankungen einschließlich
   1. Fettleibigkeit
   2. Kurzatmigkeit
   3. ältere Personen
   4. Lungenerkrankung
   5. Physische Inaktivität

   Das Screening und die Identifizierung von Risikopatienten könnten Teil der routinemäßigen jährlichen Gesundheitskontrollen sowie während Impfungen (z. B. gegen Influenza) sein. Eine frühzeitige Identifizierung ist wichtig, um die Vorteile von RMT zu optimieren.

2. Messen Sie die Leistung der Atemmuskulatur, indem Sie die Stärke und/oder Ausdauer der Atemmuskulatur bewerten
   Dies kann durch Messen des maximalen Inspirations-/Exspirationsdrucks (MIP/MEP) oder anderer Protokolle wie dem Test der inkrementellen Atemausdauer (TIRE) erfolgen.
3. Initiieren Sie RMT bei Patienten mit eingeschränkter Atemleistung und überwachen Sie den Fortschritt
   Dies kann während des ersten Besuchs sowie über Telemedizin und Fernüberwachung erfolgen. App-basierte Geräte unterstützen diesen Ansatz sehr.
4. Zu den Auswirkungen dieses Risikominderungsmodells können gehören:
   
   1. Reduzierung der Ressourcen auf der Intensivstation und bei der mechanischen Beatmung
   2. Verbesserte klinische Ergebnisse

Zusammenfassung

Atemwegserreger wie COVID-19 wirken sich auf unsere Gesundheit, unsere Gesellschaft und unsere Wirtschaft aus. Um unsere Reaktion auf diesen und zukünftige Virusausbrüche der Atemwege zu verbessern, müssen wir darauf vorbereitet sein, insbesondere die am stärksten gefährdeten Personen vor einer Infektion zu schützen und die Belastung des Gesundheitssystems so gering wie möglich zu halten. Da Atemnot und -versagen die herausforderndsten Aspekte von Atemwegsinfektionen sind, kann die Konditionierung des Atemmuskelsystems ein wirksames Mittel sein, um den Bedarf und/oder die Dauer der mechanischen Beatmung zu reduzieren sowie die Folgen und die Sterblichkeit der Atemwege zu mildern. Atemmuskeltraining (RMT) ist eine einfache und effektive Möglichkeit, die Leistung der Atemmuskulatur zu verbessern. Die frühzeitige Identifizierung von Hochrisikopatienten und die rechtzeitige Einleitung einer RMT können dazu beitragen, die Belastung durch COVID-19 und andere Virusepidemien der Atemwege zu verringern.