Eine Lungenkontusion entsteht abseits militärischer Auseinandersetzungen überwiegend infolge eines stumpfen Thoraxtraumas, wie z. B. durch einen Verkehrsunfall oder Sturz aus großer Höhe. Durch Schädigung der Alveolarepithel- und Kapillarendothelzellen wird die alveolokapilläre Membran zerstört und die Surfactantsynthese und Ödem-Elimination gestört. Ein sich rasch entwickelndes Lungenödem, Parenchymblutungen und der Alveolarkollaps beeinträchtigen den Gasaustausch und reduzieren die Compliance der Lunge. Im geschädigten Lungengewebe werden pro- und anti-inflammatorische Prozesse angestoßen, welche sich über die beeinträchtigte Barriere der alveolokapillären Membran systemisch ausbreiten können. Eine invasive maschinelle Beatmung ist bei bis zu 75 % der Patienten mit stumpfem Thoraxtrauma vorrübergehend notwendig. Eine Lungenkontusion ist ein unabhängiger Risikofaktor für die Entwicklung eines Acute Respiratory Distress Syndrome (ARDS) und einer Pneumonie. Die zusätzliche Schädigung durch einen beatmungsinduzierten Lungenschaden (VILI) sollte während der Behandlung unbedingt vermieden werden. Die Auswirkungen verschiedener lungenprotektiver Beatmungskonzepte bei Patienten mit Lungenkontusion wurden bisher wissenschaftlich nicht hinreichend untersucht. Die Erkenntnisse über Beatmungseinstellungen, welche mit einer geringen Schädigung des Lungengewebes oder Reduktion der Mortalität assoziiert sind, stammen hauptsächlich aus Studien, die ein heterogenes ARDS-Patientenkollektiv betrachteten. Zu diesen Einstellungen zählen z. B. ein niedriges Tidalvolumen, ein niedriger Beatmungsdruck, die Anwendung eines positiven endexspiratorischen Druckes (PEEP) und ein niedriger Driving Pressure (ΔP). Es gibt jedoch Hinweise darauf, dass die Pathophysiologie des Lungenschadens bei ARDS-Subtypen differiert. So zeigen sich bei den häufigsten Ursachen des ARDS, der Sepsis und der Pneumonie, andere Muster als bei posttraumatischem ARDS. Auch klinische Beobachtungen deuten darauf hin, dass die üblicherweise angewendeten lungenprotektiven Beatmungseinstellungen, besonders in der frühen Phase nach einem Trauma, die Gasaustauschstörung und Lungenbelüftung nicht optimal verbessern und z. B. bei einer begleitenden metabolischen Azidose oder einem Schädel-Hirn-Trauma aufgrund einer permissiven Hyperkapnie nicht vorteilhaft sind. In der vorliegenden Versuchsreihe wurden die Auswirkungen einer 24-stündigen maschinellen Beatmung mit einem von drei Beatmungskonzepten an 24 Schweinen mit experimentellem Thoraxtrauma verglichen. Das Tierversuchsvorhaben wurde durch die Tierschutzbehörde der Landesdirektion Leipzig nach §8 des Tierschutzgesetztes (Registriernummer TVV 38/11 und 38/11.1) genehmigt und unter Einhaltung der ARRIVE (Animals in Research: Reporting in Vivo Experiments)-Richtlinien für Tierversuche in der Klinik für Pferde der veterinärmedizinischen Fakultät der Universität Leipzig durchgeführt. Ein rechtsseitiges Thoraxtrauma wurde standardisiert durch ein fallendes Gewicht induziert. Diese Methode wurde durch die Arbeitsgruppe in vorangegangen Studien entwickelt und standardisiert. Anschließend wurden die Tiere dem ARDS-Netzwerkschema mit niedrigem PEEP (ARDSnet-low), mit hohem PEEP (ARDSnet-high) oder dem Open Lung Concept (OLC) randomisiert zugeteilt und über 24 Stunden entsprechend beatmet. Bei den Schemata des ARDS-Netzwerkes handelt es sich um volumenkontrollierte Beatmungskonzepte. Es wurde ein niedriges Tidalvolumen von 6 Milliliter pro Kilogramm Körpergewicht appliziert. Je nach Oxygenierung wurden der PEEP und die inspiratorische Sauerstofffraktion (FiO2) entsprechend einer Tabelle angepasst. Begonnen wurde mit einem niedrigen PEEP von 5 oder einem höheren PEEP von 12 cmH2O und jeweils einer FiO2 von 0,3. Das OLC ist ein druckkontrolliertes Beatmungskonzept. Zu Beginn wurde die Lunge mit einem Rekrutierungsmanöver eröffnet. Anschließend wurden ein extrinsischer PEEP von 10 cmH2O, ein inspiratorischer Spitzendruck von 20 cmH2O und eine Atemfrequenz (RR) von 80 pro Minute appliziert. Durch ein Inspirations- zu Exspirations-Verhältnis von 2:1 ergab sich ein intrinsischer PEEP, welcher sich zum extrinsischen PEEP addierte. Während der Phase der gruppenspezifischen Beatmung wurden zu neun definierten Zeitpunkten u.a. arterielle und gemischt-venöse Blutgasanalysen und eine endexspiratorische Computertomographie (CT) des Thorax durchgeführt sowie hämodynamische und atemmechanischen Parameter erhoben. Für die Diagnose eines ARDS wurde die Berlin Definition verwendet. Nach der 24-stündigen Beatmung wurden die Tiere euthanasiert und u.a. Lungengewebeproben für histologische Untersuchungen entnommen. Das histopathologische Korrelat einer Lungenkontusion, eines ARDS und eines VILI ist ein diffuser Alveolarschaden (DAD). Vielfältige Schädigungsmechanismen können diese unspezifische Reaktion des Lungengewebes durch die Schädigung von Alveolarepithel- und Kapillarendothelzellen hervorrufen. Auf exsudative und proliferative Prozesse kann eine Fibrose folgen. Im Rahmen der vorliegenden Dissertation wurden einige Merkmale der exsudativen Phase in Hämatoxylin-Eosin gefärbten Lungengewebeproben lichtmikroskopisch untersucht. Hierzu wurden Schweregrad und Ausbreitung von Ödem, Infiltration von Entzündungszellen und Hämorrhagie bewertet und in einem modifizierten semiquantitativen DAD-Score zusammengefasst. Das Auftreten von hyalinen Membranen wurde qualitativ bewertet. Die histologischen Merkmale wurden durch zwei, für Beatmungsstrategie und Lungenregion verblindete Beobachter erhoben und die Ergebnisse gemittelt. Mit nicht-parametrischen Tests (Mann-Whitney-Test) wurden einzelne Parameter nach 24-stündiger gruppespezifischen Beatmung. Die Ergebnisse werden im Folgenden als Median [25. – 75. Perzentile] angegeben. Als signifikant wurden p-Werte < 0,05 erachtet. Nach 24-stündiger maschineller Beatmung ergab sich für die ARDSnet-low-Gruppe im Vergleich zur ARDSnet-high-Gruppe ein signifikant höherer DAD-Score für alle drei Kriterien, sowie ein signifikant höherer kumulierter Score („cumulative DAD-Score“) aus der Summe der Kriterien. Alle Tiere der ARDSnet-low-Gruppe entwickelten nach der 24-stündigen Beatmung ein ARDS. In der ARDSnet-high-Gruppe trat bei keinem Tier ein ARDS auf. Unter der Beatmung mit ARDSnet-low ergab sich bei signifikant niedrigerem PEEP, geringerem funktionellen Lungenvolumen und geringerer Compliance ein signifikant höherer ΔP im Vergleich zu ARDSnet-high. Die Beatmung mit dem OLC mit einem höheren PEEP rekrutierte mehr Alveolen, führte zu einem signifikant höheren funktionellen Lungenvolumen und erlaubte die Beatmung mit einem signifikant niedrigeren ΔP, im Vergleich zu ARDSnet-high. Histopathologisch zeigte sich das OLC jedoch im Vergleich zu ARDSnet-high hinsichtlich des kumulierten DAD-Scores der gesamten Lunge nicht überlegen. In der OLC-Gruppe war die Infiltration mit Entzündungszellen in der linken Lunge signifikant stärker ausgeprägt. Ein Tier der OLC-Gruppe hatte nach der 24-stündigen Beatmung ein mildes ARDS entwickelt. Ein signifikanter Unterschied in der Oxygenierung zwischen den beiden Gruppen lag jedoch nicht vor. Unter einer Beatmung mit OLC war die Decarboxylierung, im Vergleich zu ARDSnet-high signifikant höher. Die Beatmung mit dem OLC mit einem höheren PEEP rekrutierte mehr Alveolen, führte zu einem signifikant höheren funktionellen Lungenvolumen und erlaubte die Beatmung mit einem signifikant niedrigeren ΔP, im Vergleich zu ARDSnet-high. Bei Schweinen mit einer experimentellen Lungenkontusion konnte eine maschinelle Beatmung mit ARDSnet-low die Entwicklung eines ARDS nicht abwenden und war mit einem höheren histologischen Lungenschaden als eine Beatmung mit ARDSnet-high assoziiert. Die Beatmung mit ARDSnet-high steigerte rasch das funktionelle Lungenvolumen, verbesserte den Gasaustausch, war mit einem geringeren histologischen Lungenschaden im Vergleich zu einer Beatmung mit ARDSnet-low assoziiert und verhinderte die Ausbildung eines ARDS. Die maschinelle Beatmung mit OLC führte zu einem höheren Grad der Rekrutierung von Alveolen und besseren Decarboxylierung als ARDSnet-high. Die Oxygenierung war vergleichbar gut. Der histologische Lungenschaden unter einer Beatmung mit dem OLC war jedoch nicht geringer, die Ergebnisse deuten eher auf schädigende Effekte hin. Die vorgestellten Daten entstammen einem Tierexperiment und können nicht uneingeschränkt auf den Menschen übertragen werden. Dennoch können die Ergebnisse Orientierung bei der Auswahl geeigneter Beatmungseinstellungen für Patienten in der frühen Phase nach Lungenkontusion geben. Die Auswirkungen einer maschinellen Beatmung mit ARDSnet-high in Kombination mit einem Rekrutierungsmanöver nach Lungenkontusion müssen durch weiterführende Untersuchungen evaluiert werden.:1 Abkürzungsverzeichnis 3 2 Vorbemerkung 4 3 Einführung 5 3.1 Lungenkontusion 5 3.1.1 Pathophysiologie der Lungenkontusion 5 3.1.2 Klinik und Diagnostik der Lungenkontusion 6 3.1.3 Therapie und Prognose der Lungenkontusion 6 3.1.4 Das Acute Respiratory Distress Syndrome als Komplikation der Lungenkontusion 7 3.2 Beatmungsinduzierter Lungenschaden 9 3.3 Herleitung der Methodik 10 3.3.1 Lungenprotektive Beatmungsstrategien 10 3.3.2 Diffuser Alveolarschaden 13 3.3.2.1 Probengewinnung und histologische Prozessierung 15 3.3.2.2 Diffuse Alveolar Damage Score 15 3.3.2.3 Regionale Analyse des Diffuse Alveolar Damage Scores 16 3.3.3 Das Schwein als Tiermodell 17 3.4 Wissenschaftliche Zielsetzung 19 4 Publikationsmanuskript 20 4.1 Supplemental Digital Content 1 32 4.2 Supplemental Digital Content 2 43 5 Zusammenfassung der Arbeit 46 6 Anlagen 50 7 Literaturverzeichnis 52 8 Anhang 59 8.1 Erklärung über die eigenständige Abfassung der Arbeit 59 8.2 Darstellung des eigenen wissenschaftlichen Beitrags 60 8.3 Teilnahmebescheinigung der Vorlesung: „Gute Wissenschaftliche Praxis“ der medizinischen Fakultät der Universität Leipzig 63 8.4 Nachweis Grundkurs Versuchstierkunde 64 8.5 Wissenschaftlicher Lebenslauf 65 9 Danksagung 66

Einleitung: Bei PSV beendet der Respirator die Druckunterstützung, wenn der Inspirationsfluss auf einen prozentualen Anteil des Spitzenflusses, welcher als Umschaltkriterium be-zeichnet wird, absinkt. Bei obstruktiver Lungenerkrankung ist der Abfall des Inspirationsflusses verlangsamt, wodurch verspätetes Umschalten in die Exspiration begünstigt wird. Der verwendete Beatmungszugang, das etwaige Vorliegen von Leckage bei nicht-invasiver Beatmung, die Höhe der Druckunterstützung und die Atemfrequenz sind potentielle Faktoren, welche das Umschalten in die Exspiration beeinflussen können. Die synchrone Unterstützung der Patienteninspirationsbemühung ist entscheidend für den Erfolg der assistierten Beatmungstherapie. Methode: In einer Lungenmodellstudie wurde obstruktive Lungenmechanik simuliert und der Einfluss der Variation des Umschaltkriteriums auf die Patient-Respirator-Interaktion untersucht. Die Beatmungszugänge Endotrachealtubus, Nasen-Mund-Maske und Beatmungshelm wurden nacheinander in den Versuchsaufbau eingebracht. Bei nicht-invasiver Beatmung wurde mit und ohne Leckage gemessen. Bei Vorliegen von Leckage wurde zusätzlich in einem nicht-invasiven Beatmungsmodus beatmet. Die Höhe der Druckunterstützung (5 cmH2O, 15 cmH2O) und die Atemfrequenz (15/min, 30/min) wurden verändert. Die Patient-Respirator-Interaktion wurde bei Verwendung der Umschaltkriterien 10 %, 20 %, 30 %, 40 %, 50 %, 60 % und 70 % des Spitzenflusses analysiert. Aus aufgezeichneten Flusskurven wurden Parameter, welche die Synchronisation zwischen Patient und Respirator beschreiben (nicht-unterstützte Atemzüge, Doppeltrigger, inspiratorische und exspiratorische Triggerlatenz) sowie das Tidalvolumen bestimmt. Aus aufgezeichneten Druckkurven wurden der intrinsische PEEP und Druck-Zeit-Produkte bestimmt, welche in den verschiedenen Phasen des Atemzyklus die durch den Respirator geleistete Entlastung (PTPPEEP, PTPINSP) oder Belastung (PTPEXSP) der Atemmuskulatur beschreiben. Ergebnisse: Bei konventionell eingestelltem Umschaltkriterium (20 % - 30 %) wurde stets verspätetes Umschalten beobachtet. Die Erhöhung des Umschaltkriteriums resultierte in einer Reduktion der exspiratorischen Triggerlatenz, PTPEXSP und des intrinsischen PEEP. In der Folge wurden nicht-unterstützte Inspirationsbemühungen, die inspiratorischen Triggerlatenz sowie der zur Auslösung der Druckunterstützung erforderliche Kraftaufwand (PTPPEEP) reduziert. Bei übermäßiger Erhöhung des Umschaltkriteriums beendete der Respirator die Druckunterstützung vor dem Ende der simulierten Inspirationsbemühung. Vorzeitiges Umschalten ging mit einer Abnahme des Tidalvolumens und der effektive Druckunter-stützung (PTPINSP), sowie der Auslösung von Doppeltrigger, einher. Vorzeitiges Umschalten trat bei niedriger Atemfrequenz bei Verwendung der Umschaltkriterien 50 % bzw. 60 % bis 70 % auf. Bei Beatmung via Endotrachealtubus und Nasen-Mund-Maske wurden vergleichbare Ergebnisse beobachtet. Bei Beatmung via Beatmungshelm war die Interaktion zwischen Patient und Respirator wesentlich beeinträchtigt, wodurch vorzeitiges Umschalten begünstigt wurde. Bei Messungen mit Leckage war die exspiratorische Triggerlatenz verlängert. Bei Verwendung des NIV-Beatmungsmodus konnte die exspiratorische Triggerlatenz teilweise minimiert werden. Bei hoher Druckunterstützung war die exspiratorische Triggerlatenz, bei Beatmung via Endotrachealtubus und Nasen-Mund-Maske, verlängert. Konklusion: Die Variation des Umschaltkriteriums stellt eine effektive Möglichkeit dar, die Patient-Respirator-Interaktion zu optimieren. Bei obstruktiver Lungenerkrankung sollte das Umschaltkriterium, über das konventionell eingestellte Umschaltkriterium hinaus, erhöht werden. Das Umschaltkriterium ist maßvoll zu erhöhen, um eine vorzeitige Unterbrechung der Druckunterstützung zu verhindern. Das Risiko verfrühten Umschaltens ist bei Beatmung via Beatmungshelm, sowie bei niedriger Atemfrequenz, erhöht. Des Weiteren müssen das etwaige Vorliegen von Leckage, der bei nicht-invasiver Beatmung verwendete Beatmungsmodus, die Höhe der Druckunterstützung sowie die Atemfrequenz bei der Wahl des Umschaltkriteriums berücksichtigt werden.

Background Controlled mechanical ventilation with randomly variable tidal volume patterns has been shown to improve gas exchange and respiratory system mechanics compared to conventional ventilation in numerous experimental models of acute respiratory distress syndrome (ARDS). Multiple mechanisms have been proposed to explain this phenomenon called stochastic resonance. The recruitment of collapsed lung regions has been proposed as the dominant mechanism, but the role of respiratory system recruitment and de-recruitment dynamics during variable ventilation and the influence of periodic instead of random variation has not been elucidated. Objectives The primary objective of this thesis was to investigate the effects of periodic tidal volume patterns during variable ventilation on functional parameters with a special focus on gas exchange, respiratory system mechanics and cardiovascular interactions. Further aims were to elucidate the relationship between recruitment and de-recruitment dynamics and recruitment effects of random variable ventilation as well as the impact of an excessive increase in pattern period during variable ventilation on respiratory system mechanics. Finally, the relationship between recruitment effects during variable ventilation and the recruitment and de-recruitment dynamics as well as the ability of random variable ventilation to prevent de-recruitment are to be clarified. Methods Recruitment and de-recruitment dynamics were investigated based on the analysis of the time course of dynamic respiratory system elastance in a double-hit model of ARDS in pigs, a model of lung inflammation in rats, and in silico. The effects of periodic variable ventilation were studied for a wide range of pattern periods using a non-linear computational model of respiratory system mechanics, and in two experimental studies: Partial pressure of oxygen in arterial blood (PaO2) was the primary outcome of the longitudinal study during six hours of therapy in a double-hit model of ARDS in pigs. A cross-over study in a hydrochloric acid-induced model of ARDS in rats was performed to investigate the effects of periodic variable ventilation on baroreflex and respiratory sinus arrhythmia in context of the improvement of the primary end-point PaO2. In both studies, tidal volume patterns were chosen to have main periods overlapping with the dynamics of cardiovascular and respiratory sub-systems. Results and Discussion Periodic variable ventilation, but not random variable ventilation, improved PaO2 compared to conventional ventilation in the double hit model of ARDS. In both experimental studies, variable ventilation independent of pattern period improved respiratory system elastance. The study in silico indicated that periodic patterns have no additional positive effect on respiratory system mechanics compared to random patterns, but will attenuate recruitment for an excessive increase in pattern period. Baroreflex and respiratory sinus arrhythmia were affected by periodic tidal volume patterns in the acid-induced ARDS model; however, pattern period was associated with a decrease in PaO2. Recruitment and de-recruitment dynamics in the experimental model were similar to values derived by analysis of dynamic computed tomography according to literature. In the computational study, re-cruitment during random variable ventilation was maximised for specific values of recruitment and de-recruitment dynamics. Recruitment dynamics were lower during random variable ventilation compared to conventional recruitment manoeuvres, however in the range of de-recruitment dynamics of the respective model. Consequently, random variable ventilation with a coefficient of variation of 30 % was sufficient to prevent an increase of respiratory system elastance during ventilation in the study on acute lung inflammation in rats. Conclusion The asymmetry between recruitment and de-recruitment dynamics, which could be quantified by the analysis of the time course of dynamic elastance, was associated with recruitment during random variable ventilation in numerical simulations. Periodic variable ventilation improved arterial oxygenation to a clinically relevant extent without concomitant improvement of lung recruitment compared to random variable ventilation in a double-hit model of ARDS. Cardiovascular-respiratory interactions and asymmetry of recruitment and de-recruitment dynamics were not associated with this improvement. / Hintergrund In zahlreichen experimentellen Modellen des Akuten Atemnotsyndroms (ARDS) konnte gezeigt werden, dass die kontrollierte maschinelle Beatmung mit zufällig variablen Tidalvolumen pro Atemzug den Gasaustausch und die Atemmechanik im Vergleich zur konventionellen maschinellen Beatmung deutlich verbessert. Es wurden mehrere Mechanismen zur Erklärung dieses Phänomens, der Stochastischen Resonanz, vorgeschlagen. Die Wiedereröffnung kollabierter Lungenareale (Rekrutierung) ist dabei als dominanter Mechanismus der variablen Beatmung identifiziert wurden. Die Rolle der Dynamik von Rekrutierung und Derekrutierung sowie der Einfluss von Periodizität an Stelle von Zufälligkeit in der Sequenz der Tidalvolumina während Zufälliger Variabler Maschineller Beatmung (ZVB) wurde bisher lediglich in numerischen Simulationen evaluiert. Fragestellung Hauptziel dieser Arbeit war es, die Auswirkungen der Periodischen Variablen Maschinellen Beatmung (PVB) auf Gasaustausch, Mechanik des Respiratorischen Systems sowie Kardiovaskulärer Wechselwirkungen zu untersuchen. Ferner sollten mögliche Mechanismen der PVB identifiziert werden. Der Zusammenhang zwischen der Rekrutierungsdynamik und den Rekrutierungseffekten der ZVB sowie den Auswirkungen einer übermäßigen Erhöhung der Periodendauer während der PVB auf die Mechanik des Respiratorischen System war ebenfalls zu untersuchen. Ferner war der Zusammenhang zwischen den Rekrutierungseffekten bei der ZVB und der Dynamik der Rekrutierung / Derekrutierung des Respiratorischen Systems zu untersuchen. Material und Methoden In einem nichtlinearen numerischen Modell der Atemmechanik wurden die Auswirkungen der PVB für einen breiten Bereich von Periodendauern untersucht. Die Dynamik der Rekrutierung und Derekrutierung der Lunge wurde basierend auf der Analyse des Zeitverlaufs der dynamischen Elastance des Respiratorischen Systems in einem Doppelhit-Modell des ARDS im Schwein, einem Modell der Lungenentzündung in der Ratte sowie in silico untersucht. Die Effekte der PVB auf Gasaustausch und Atemmechanik wurden in zwei experimentelle Studien in verschiedenen Modellen des experimentellen ARDS untersucht: Der Partialdruck von Sauerstoff im arteriellen Blut (PaO2 ) war die primäre Zielgröße in der Längsschnittuntersuchung während der sechsstündigen Therapie des experimentellen ARDS am Hausschwein, welches induziert wurde durch wiederholte Auswaschung von Surfaktant mit anschließender beatmungsinduzierter Lungenschädigung. In einer Cross-over-Studie an einem salzsäureinduzierten Modell des ARDS in Ratten wurden die Auswirkungen der PVB auf Baroreflex- und respiratorische Sinusarrhythmie im Zusammenhang mit dem primären Endpunkt PaO2 untersucht. Ergebnisse und Diskussion PVB jedoch nicht die ZVB, verbesserte den PaO2 im Vergleich zur konventionellen maschinellen Beatmung im Doppelhit-Modell des ARDS während sechstündiger Therapie. In beiden Studien verbesserte die PVB unabhängig von der Periodendauer die Elastance des Respiratorischen Systems. Die Simulationen am Computermodell bestätigten, dass periodische Muster keinen zusätzlichen positiven Effekt auf die Mechanik des Atmungssystems im Vergleich zu zufälligen Mustern haben, aber die Rekrutierung während Variabler Maschineller Beatmung für eine übermäßige Erhöhung der Periodendauer abschwächen können. Baroreflex und Respiratorische Sinusarrhythmie wurden durch periodische Sequenz aufeinander folgender Tidalvolumina im säure-induzierten ARDS-Modell beeinflusst, jedoch war die Musterperiode mit einem Rückgang des PaO2 assoziiert. Die im experimentellen Modell bestimmte Dynamik der Rekrutierung und Derekrutierung bestätigte aus der Literatur bekannte Werte, die durch die Analyse der dynamischen Computertomographie gewonnen wurden. In der numerischen Modell-Studie zeigte sich, dass die Rekrutierung während der ZVB für bestimmte Verhältnisse zwischen Rekrutierungs- und Derekrutierungsdynamik (Asymmetrie) maximiert werden. Die Dynamik der Rekrutierung war bei der ZVB im Vergleich zu herkömmlichen Rekrutierungsmanövern geringer, jedoch innerhalb des Wertebereichs der Dynamik der Rekrutierung des jeweiligen Modells. Folglich konnte durch ZVB mit einem Variationskoeffizienten von 30 % die Derekru- tierung der Lunge in einem Modell der akuten Lungenentzündung verhindert werden. Schlussfolgerung Die Asymmetrie zwischen der Dynamik der Rekrutierung und Derekrutierung der Lunge, die durch die Analyse des Zeitverlaufs der dynamischen Elastance quantifiziert werden konnte, war mit der Rekrutierung während der Zufälligen Variablen Beatmung in numerischen Simulationen assoziiert. Die Periodisch Variable Beatmung verbesserte die arterielle Oxygenierung in einem klinisch relevanten Umfang ohne gleichzeitige Verbesserung der Lungenrekrutierung im Vergleich zur Zufälligen Variablen Beatmung in einem Doppelhit-Modell des ARDS am Schwein. Weder Kardiovaskulär-respiratorische Wechselwirkungen noch die Asymmetrien der Rekrutierungs- und Derekruitierungsdynamik standen mit dieser Verbesserung im Zusammenhang.