Pädiatrie
Autoren
Beatrice Oberwaldner

Atemphysiotherapie bei pulmonalen Krankheiten von Kindern und Jugendlichen

Der Begriff pädiatrische Atemphysiotherapie beschreibt ein breites Spektrum von mechanischen Interventionen, welches Sekretförderung, Aerosoltherapie, Atemmuskeltraining, Thoraxmobilisation, aber auch Tracheostomamanagement, Heimbeatmung, pulmonale Rehabilitation und Leistungstraining beinhaltet.
Der Begriff pädiatrische Atemphysiotherapie beschreibt ein breites Spektrum von mechanischen Interventionen, welches Sekretförderung, Aerosoltherapie, Atemmuskeltraining, Thoraxmobilisation, aber auch Tracheostomamanagement, Heimbeatmung, pulmonale Rehabilitation und Leistungstraining beinhaltet.
Indikationen
Atemphysiotherapie ist grundsätzlich dann indiziert, wenn aufgrund der Pathophysiologie einer respiratorischen Krankheit eine positive Veränderung des Krankheitsgeschehens durch eine physiotherapeutische Intervention zu erwarten ist. Dementsprechend ist eine sorgfältige Analyse der jeweils vorliegenden pathophysiologischen Details die Grundvoraussetzung für eine sinnvolle Indikationsstellung.
Kontraindikationen
Bei vorliegender Indikation zur Atemphysiotherapie kann immer nur eine relative Kontraindikation, d.h. eine zur Therapiemodifikation veranlassende Situation oder Komplikation bestehen. Relative Kontraindikationen ergeben sich aus jeder Überempfindlichkeit eines thorakalen Systems, wie Luftwegshyperreaktivität, Herzrhythmusstörung, Krankheiten der Thoraxwand, pleurale Krankheiten, Blutungsrisiko. Hier werden vor allem mechanisch stärker irritierende Therapieanteile durch wenig belastende zu ersetzen sein.

Methodik

Sekretfördernde Physiotherapie
Darunter versteht man Interventionen, die der Sekretmobilisation und -entfernung dienen. Sekretprobleme und -komplikationen ergeben sich insbesondere bei Säuglingen und Kleinkindern. Enge Luftwege, zusammen mit einer relativ hohen Schleimdrüsendichte und einer noch mangelhaften Kollateralventilation, resultieren in einer erhöhten Disposition zu Sekretobstruktion mit konsekutiver Belüftungsstörung. Auch bei Kindern mit neuromuskulären Erkrankungen kann durch mangelhafte Inspirationstiefe und Bauchmuskelschwäche der ineffiziente Husten zu Sekretproblemen führen. Die Verhinderung oder Beseitigung dieser Sekretobstruktion wird mit folgenden Maßnahmen angestrebt.
Von Therapeuten durchgeführte Maßnahmen
Zu den Maßnahmen, die vom Therapeuten durchgeführt werden, gehören folgende:
Drainagelagerung
Lagerungsabhängige ventilatorische Umverteilung wird dazu benutzt, im betroffenen Lungenbezirk eine Veränderung der Luftwegweite zu erzielen. Damit kann Luft hinter das obstruierende Sekret gelangen und dieses wird mobilisier- und transportierbar. Zu beachten ist, dass in Seitlage die ventilatorische Verteilung des Kindes anders ist als die des Erwachsenen. Beim Kind werden die oben liegenden Lungenbezirke stärker beatmet, beim Erwachsenen die unten liegenden. Hingegen bevorzugt die Perfusion sowohl beim Kind als auch beim Erwachsenen die abhängigen Lungenanteile. Somit entsteht für das Kind bei einseitiger Lungenerkrankung ein erhöhtes Risiko der Ventilations-Perfusions-Imbalance.
Lungenvolumenerhöhung
Vertiefte Inspiration, Dehnlagerung in Einatemstellung, Beutelbeatmung und CPAP-Applikation erhöhen das Lungenvolumen und erweitern damit Alveolen und Luftwege. Luft gelangt hinter Sekret, Kollateralventilation wird gefördert, durch die dehnungsbedingt erhöhte statisch-elastische Lungenretraktion wird die nachfolgende Exspiration beschleunigt.
Perkussion und Vibration
Klopfungen und Vibrationen des Brustkorbs über dem betroffenen Lungenabschnitt sollen Sekret von den Luftwegswänden abschütteln und damit transportierbar machen. Darüber hinaus können diese Maßnahmen auch über Reflexe hustenstimulierend wirken.
Thoraxkompression
Eine Kompression über dem Brustbein oder beidseitig am unteren Rippenbogen imitiert eine forcierte Exspiration und übt damit eine positive Wirkung auf Sekretmobilisation und -entfernung aus.
Husten
Diese normalerweise reflexgesteuerte Modifikation einer forcierten Exspiration ist ein Reservemechanismus zum Sekrettransport. Wenn Husten nicht durch die Sekretmobilisation selbst ausgelöst wird, kann dieser Reflex manuell getriggert werden. Bei muskelbedingter Hustenschwäche kann zur Sekretförderung mit einem Abdominalschub eine rasche Thoraxverkleinerung und damit eine forcierte Exspiration erreicht werden. Dies kann als Hustenersatz dienen.
Maschinelle Sekretförderung
Besonders bei Kindern mit ausgeprägter Hustenschwäche kann Sekretförderung und -expektoration maschinell erfolgen. Das dabei eingesetzte Gerät kann mit individuell einstellbarem positivem und negativem Atemwegsdruck ein Hustenmanöver effektiv simulieren und Sekretelimination bewirken. Die Kooperation zwischen Therapeut und Patient ist hilfreich, aber auch bei nicht mitarbeitsfähigen Kindern kann das Gerät erfolgreich eingesetzt werden.
Absaugen
Absaugen dient der Sekretentfernung bei nicht auslösbarem Hustenreflex oder geschwächtem Husten. Besonders der Patient mit künstlichem Luftweg ist auf diese Art der Sekretentfernung angewiesen.
Von Patienten durchgeführte Maßnahmen
Zu den Maßnahmen, die vom Patienten durchgeführt werden, gehören folgende:
Forcierte Exspirationstechnik – aktiver Atemzyklus
Als selbstständig durchführbare Sekretfördertechnik dient diese besonders Patienten mit chronischem Sekretproblem. Nach vertiefter Ruheatmung wird das Sekret mit einer forcierten Exspiration bei offener Glottis gefördert. Einatemtiefe und Ausatemströmung müssen der Lokalisation des Sekretes und der bronchialen Stabilität angepasst werden.
Autogene Drainage (AD)
Die AD benutzt die zwischen Ein- und Ausatmung entstehenden Kaliberschwankungen der Bronchien zur Sekretmobilisierung und eine dosierte Ausatemströmung zum Sekrettransport. Wiederum müssen sich Einatemtiefe und Ausatemströmung an der Lokalisation des Sekretes orientieren. Durch schrittweise Steigerung des Lungenvolumens folgt diese Technik der Sekretbewegung; zur Vermeidung von Bronchialkompression werden forcierte Exspirationsmanöver vermieden.
PEP („positive expiratory pressure“) – Ausatmung gegen einen externen Widerstand
Wiederum eine selbstständig durchführbare Sekretfördertechnik. Durch das Ausatmen gegen einen externen Widerstand (stenosierter Auslass einer Atemmaske oder eines Mundstücks) entsteht ein Staudruck in den Luftwegen, der Sekret von den Luftwegswänden löst und ein längeres Offenhalten des Bronchialsystems bewirkt. Insbesondere bei Luftwegsinstabilität wird dadurch eine bessere Sekretförderung aus sonst kollabierenden Luftwegen erzielt. Hochdruck-PEP und oszillierender PEP (Flutter, Cornet, Acapella) bedienen sich desselben Grundprinzips.
Sport und körperliche Aktivität
Körperliche Aktivität erzielt über die damit gegebene Hyperventilation gesteigerte Kaliberschwankungen der Bronchien und fördert damit ebenfalls den Sekrettransport. Darüber hinaus können andere Einflüsse wie Erschütterung, Thoraxkompression, rasche ventilatorische Umverteilung, In- und Exspiration gegen Widerstand bei verschiedenen Sportarten eine zusätzliche Wirkung auf die Sekretförderung haben.
Aerosoltherapie
Hier obliegt es den Atemphysiotherapeuten, die optimale Darreichungsform für ein therapeutisches Aerosol mit dem Kind und seiner Familie zu erarbeiten, damit die bestmögliche Deposition eines topisch applizierten Medikaments erreicht werden kann. Alle Details der gewählten Inhalationsform sind zu schulen und später immer wieder zu überprüfen. Bei chronisch kranken Kindern soll die Inhalationstherapie an den Krankheitsverlauf angepasst sowie alters- und persönlichkeitsspezifisch adaptiert werden.
Brustkorbmobilisation – Atemübungen
Insbesondere bei chronischen Lungenerkrankungen, welche dazu tendieren, den Brustkorb in Extremstellungen zu fixieren, ist auf die Erhaltung der Brustkorbbeweglichkeit zu achten, um die elastischen Widerstände des respiratorischen Systems nicht noch von dieser Seite zusätzlich zu erhöhen. Hier gilt es, die Mobilität in den Rippen- und Wirbelgelenken aktiv durch Atem- und Brustkorbgymnastik und/oder passiv durch manuelle Mobilisationstechniken zu erhalten.
Atemmuskeltraining
Eine intakte Atemmuskulatur ist trainierbar. Der Therapeut muss beim Entwerfen von Trainingsprogrammen die Grundsätze der allgemeinen Trainingslehre beachten, das „Trainingsgewicht“ individuell berechnen und laufend adaptieren. Die Verteilung von Kraft- und Ausdauertraining muss ebenso individualisiert gewählt werden. Strukturell nicht intakte Muskulatur (z.B. bei neuromuskulären Krankheiten) kann durch Training überlastet werden, wodurch der Krankheitsprozess beschleunigt werden kann.
Langzeitsauerstofftherapie
Die Indikation ergibt sich bei fortgeschrittenen chronischen Lungenerkrankungen aus der damit gegebenen Hypoxie. Die korrekte Sauerstoffzufuhr bei unterschiedlichen körperlichen Belastungen wird mittels Pulsoxymetrie eingestellt. Für eine optimale Sauerstofflangzeitversorgung müssen die Art der Versorgung (Flüssigtanks, Konzentratoren, Flaschen) und die Art der Applikation (Nasenbrille, Nasen-Mund-Maske, Minitracheostoma) an die krankheitsspezifischen Bedürfnisse, die Mobilität und die häuslichen Gegebenheiten des Kindes individuell angepasst werden.
Tracheostomamanagement
Tracheotomierte Kinder sind aufgrund der kanülenbedingten Behinderung der körpereigenen Lungenreinigungsmechanismen meist in atemphysiotherapeutischer Langzeitbetreuung. Die Schulung der Betreuer in allen Details des komplexen Tracheostomamanagements kann daher von Atemphysiotherapeuten übernommen werden.
Heimbeatmung
Die Einstellung auf das geeignete Gerät, Maskenanpassung und Schulung im Beatmungsmanagement kann in den Tätigkeitsbereich von Atemphysiotherapeuten fallen.
Pulmonale Rehabilitation
Rehabilitationsmaßnahmen kommen bei Patienten zum Einsatz, bei denen die chronische Lungenerkrankung zur Einschränkung der körperlichen Leistungsfähigkeit, der Lebensqualität und/oder der sozialen Integration geführt hat. Die Ziele der Rehabilitation sind die Erreichung der größtmöglichen Selbstständigkeit im Krankheitsmanagement, Erreichung der maximalen körperlichen Leistungsfähigkeit sowie die Erhaltung von motorischen Fertigkeiten und Lebensqualität. Wesentlicher Bestandteil der Rehabilitation ist die Entwicklung und Optimierung eines individualisierten Langzeitkonzepts, welches eigentliche Trainingsmaßnahmen, die Kraft, Ausdauer und Geschicklichkeit fördern, mit den notwendigen Langzeittherapiemaßnahmen koordiniert. Zielvorstellung ist optimierte Therapietreue, kompetentes Selbstmanagement und weitestgehende soziale Integration.

Spezielle Indikationen

Die Sinnhaftigkeit des Einsatzes physiotherapeutischer Maßnahmen bei typischen Krankheiten des Respirationstrakts von Kindern ergibt sich nicht so sehr aus der Diagnose selbst, sondern vielmehr aus den im Einzelfall vorliegenden pathophysiologischen Details, Ursachen und zu erwartenden Folgen und Komplikationen der Krankheit.

Akute Krankheiten

Belüftungsstörung

Pathophysiologie
Intrabronchiales Sekret führt bei partieller Obstruktion über einen Ventilmechanismus zur Überblähung bzw. bei vollständiger Obstruktion über den Bronchialverschluss zur Atelektase. Dies erhöht den Atemwegswiderstand und damit die Atemarbeit. Die entstehende ventilatorische Verteilungsstörung führt über die Ventilations-Perfusions-Imbalance zur Gasaustauschstörung. Darüber hinaus fördert die intrabronchiale Sekretretention die Entstehung von Infektionen, welche ihrerseits Entzündungsreaktionen in Gang setzen und über einen Kreislauf von Schleimhautschädigung und Sekretstau letztendlich zu irreparabler Luftwegsschädigung führen können.
Atemphysiotherapie
Zur Verhinderung oder Beseitigung der mechanischen und biochemischen Folgen von Sekretobstruktion mit individualisierter Sekretfördertechnik und Lungenvolumenerhöhung.

Aspiration

Pathophysiologie
Nahrung, Mekonium, Fruchtwasser, Mageninhalt (Reflux) sowie aspirierte Fremdkörper obstruieren die Luftwege mit allen oben beschriebenen Folgen.
Atemphysiotherapie
Sekretförderung; bei Fremdkörperaspiration Therapieeinsatz erst nach endoskopischer Entfernung des Fremdkörpers.

Pneumonie

Pathophysiologie
Höchst unterschiedlich: virale oder bakterielle Infektion. Klinische Manifestation als Bronchopneumonie oder mit lobären und segmentalen Infiltraten.
Atemphysiotherapie
Keine Routineindikation. Gelegentlich Sekretförderung bei Bronchopneumonien und Wiederbelüftung bei dystelektatischen Verläufen von bakteriellen Pneumonien in Folge von Bronchialobstruktion bei Lyse des Infiltrats.

Obstruktive Bronchitis, Bronchiolitis, Laryngitis und Laryngotracheitis

Pathophysiologie
Entzündungen der Luftwegsmukosa durch virale Infektion.
Atemphysiotherapie
Nicht sinnvoll als Routinemaßnahme. Gelegentlich Indikation zur Sekretförderung zwecks Wiederbelüftung von entstandenen Atelektasen.

Chronische Krankheiten

Asthma bronchiale

Pathophysiologie
Durch Interaktion von Genetik und Umwelteinflüssen verursachte chronische bronchiale Inflammation bei meist positiver Allergielage sowie bronchialer Hyperreagibilität.
Atemphysiotherapie
Keine Routineindikation zur Sekretförderung (potenziell riskant durch mechanische Auslösung eines Bronchospasmus) außer gelegentlich bei Entstehung von Atelektasen. Routinemäßig Aerosoltherapie. Schulung von Inhalationstechnik und Peak-Flow-Metrie. Gelegentlich Entspannungstherapie, Training der Ökonomisierung der Atmung und Rehabilitation mit überwachten Sportprogrammen.

Lokalisierte Bronchiektasie

Pathophysiologie
Postpneumonisch persistierende Bronchialwandschädigung, chronischer intrabronchialer Fremdkörper, defekte Lungenreinigung hinter Bronchialstenosen.
Atemphysiotherapie
Sekretförderung, altersabhängig von Therapeuten, Eltern oder Patienten selbst als Langzeitmaßnahme appliziert. Technik betont Reinigung des betroffenen Lungenbezirks durch spezifische Drainagelagerung, lokale Betonung der Lungenvolumensteigerung und Sekretmobilisation.

Mukoviszidose

Pathophysiologie
Autosomal-rezessiv vererbter Defekt des transepithelialen Ionentransportes mit konsekutiver Sekretretention und komplizierender bakterieller Infektion des Bronchialsystems. Als Folge entstehen Infektion, Sekretobstruktion, Überblähung, generalisierte Bronchiektasie und bronchiale Instabilitätsläsionen. Besonders letztere wirken sich erschwerend auf die Sekretförderung durch Husten und forcierte Exspirationsmanöver aus. Der bei solchen Manövern unvermeidbar hohe transthorakale Druck verschließt rasch wandgeschädigte, d. h. instabile Bronchialabschnitte, was eine effektive Entleerung dahinter liegender sekretgefüllter Lungenbezirke unmöglich macht. Gelegentlich wird die für eine Sekretförderung essenzielle Erhaltung des Lumens abführender Bronchien auch durch bronchiale Hyperreaktivität eingeschränkt.
Atemphysiotherapie
Lebenslange regelmäßige Sekretförderung, altersabhängig von Therapeuten, Eltern oder Patienten selbst appliziert. Technik betont Reinigung der Lungenperipherie, Homogenisierung der Belüftung und Stützung instabiler Luftwege. Aerosoltherapie, Brustkorbmobilisation, Muskeltraining und pulmonale Rehabilitation.
Im individuellen Patienten verändern sich mit Fortschreiten der Erkrankung und Auftreten von Komplikationen die vorliegende Pathophysiologie und damit das effektive atemphysiotherapeutische Handeln. Dementsprechend wird die jeweils indizierte physiotherapeutische Methodik zur Lungenreinigung nicht nur von Alter/Reife des Mukoviszidosekranken definiert, sondern auch von einer sorgsamen Analyse des jeweiligen Erkrankungszustandes der Lunge. Den oben erwähnten Instabilitätsläsionen kann nur durch eine sorgfältige Dosierung des exspirationstreibenden transthorakalen Druckes, sowie durch Erhaltung des Bronchiallumens mittels Staudruck begegnet werden. Auf Komplikationsfaktoren, wie z. B. bronchiale Hyperreaktivität, Bronchialarterienblutung, Pneumothorax, ist zu achten und mit entsprechenden Therapiemodifikationen zu reagieren.
Drohende respiratorische Dekompensation darf nicht übersehen werden und benötigt mehr als nur Sauerstoffgabe bei sinkenden Pulsoxymetriewerten. Hier haben maschinelle Unterstützungsmaßnahmen, wie z. B. nichtinvasive Beatmung, ihren indizierten Platz.
Ein spezieller Fokus der physiotherapeutischen Langzeitbetreuung sollte auch auf eine korrekte Durchführung der Inhalationstherapie gelegt werden. Atemtechnik, korrekte Abfolge der einzelnen Aerosole, sowie Hygienemaßnahmen sind zu schulen und regelmäßig zu überprüfen. Gleichermaßen beachtet werden muss die muskuloskelettale Atempumpe. Erhaltung der kardiopulmonalen Fitness, sowie von Muskelkraft und -ausdauer sind ebenso essenzielle Bestandteile der notwendigen Langzeitstrategie wie die Erhaltung der kostovertebralen Mobilität bei chronisch überblähtem Thorax.

Primäre ziliäre Dyskinesie, Agammaglobulinämie

Pathophysiologie
Chronische Infektion bei angeborener Schwäche der mukoziliären Reinigung bzw. der Immunabwehr bakterieller Erreger.
Atemphysiotherapie
Im Wesentlichen wie bei Mukoviszidose.

Chronische Lungenerkrankung des Neugeborenen (bronchopulmonale Dysplasie)

Pathophysiologie
Komplexer Lungenschaden nach Prämaturität und Langzeitbeatmung; Elastizitätsverlust der Lunge, Bronchialobstruktion sowie bronchiale Instabilitätsläsionen, gestörte mukoziliäre Reinigung.
Atemphysiotherapie
Langfristiger Einsatz von Sekretfördertechniken. In schwersten Fällen Langzeitsauerstofftherapie und/oder Heimbeatmung.

Neuromuskuläre Krankheiten

Pathophysiologie
Respiratorische Komplikationen bei Sekretretention bedingt durch niedrige Atemzugsvolumina, geringe Lungendehnung (Thoraxinstabilität) und schwachen Husten. Sekundärveränderungen mit Entstehung eines restriktiven Ventilationsdefekts.
Atemphysiotherapie
Langfristiges Sekretförderungsmanagement manuell und/oder maschinell; Langzeitbehandlung mittels Heimbeatmung (via Tracheostoma oder Maske).

Obere Luftwegsstenose

Pathophysiologie
Angeborene oder erworbene (z. B. nach Langzeitintubation), lebensbedrohliche chronische obere Luftwegsobstruktion.
Atemphysiotherapie
Wenn chirurgisch nicht korrigierbar, Tracheotomie und Langzeit-Tracheostomamanagement.

Zentrales Hypoventilationssyndrom

Pathophysiologie
Angeborene oder erworbene, idiopathische oder sekundäre zentrale (schlafbetonte) Hypoventilation.
Atemphysiotherapie
Langzeitheimbeatmung, evtl. Langzeit-Tracheostomamanagement.

Patient mit künstlichem Luftweg

Pathophysiologie
Durch Tubus bzw. Trachealkanüle gestörte mukoziliäre Reinigung der Lunge sowie ineffizienter Husten bei fehlendem Glottisschluss führen zur Sekretretention.
Atemphysiotherapie
Lagerung zur ventilatorischen Umverteilung, passive Sekretfördertechniken und Lungenvolumenerhöhung zwecks Verhinderung bzw. Beseitigung von Sekretstau, endotracheales Absaugen.
Weiterführende Literatur
Iolster T, Tasker RC (2008) Paediatric mechanical support. In: Pryor JA, Prasad SA (Hrsg) Physiotherapy for respiratory and cardiac problems, 4. Aufl. Churchill Livingston, Edinburgh, S 313–328
Jung A (2013) Rehabilitation programmes and nutritional management. In: Eber E, Midulla F (Hrsg) Paediatric respiratory medicine – ERS handbook, 1. Aufl. European Respiratory Society, Sheffield, S 656–661
Menkes H, Britt J (1980) Rationale for physical therapy. Am Rev Respir Dis 122(Suppl 2):127–131CrossRef
Oberwaldner B (2004) Physiotherapie. In: Rieger C, von der Hardt H, Sennhauser F, Wahn U, Zach MS (Hrsg) Pädiatrische Pneumologie, 2. Aufl. Springer, Berlin/Heidelberg/New York, S 379–389
Oberwaldner B (2013) Respiratory Physiotherapy. In: Eber E, Midulla F (Hrsg) Paediatric respiratory medicine – ERS handbook, 1. Aufl. European Respiratory Society, Sheffield, S 665–669
Oberwaldner B (2017) Akute respiratorische Verschlechterung bei zystischer Fibrose. In: Mayrhofer S, Krenek B (Hrsg) Fallbuch Physiotherapie: Innere Medizin mit Schwerpunkt Kardiologie/Pulmologie, 1. Aufl. Urban&Fischer Elsevier, München, S 45–54CrossRef
Oberwaldner B, Eber E (2006) Tracheostomy care in the home. Paediatr Respir Rev 7:185–190CrossRef
Prasad A, Main E (2008) Paediatrics. In: Pryor JA, Prasad SA (Hrsg) Physiotherapy for respiratory and cardiac problems, 4. Aufl. Churchill Livingston, Edinburgh, S 329–373
Pryor JA, Tannenbaum E, Scott SF, Burgesds J, Cramer D, Gyi K, Hodson ME (2010) Beyond postural drainage and percussion: airway clearance in people with cystic fibrosis. J Cyst Fibros 9:187–192CrossRef
Zach MS, Oberwaldner B (2008) Chest physiotherapy. In: Taussig LM, Landau LI (Hrsg) Pediatric respiratory medicine. Mosby Elsevier, Philadelphia, S 241–251CrossRef