Nebel, Aerosol oder Wasserdampf

Nebel, Aerosol oder Wasserdampf 

von Carola Seifart

Schon in der Antike kannten die Menschen die heilsame Wirkung eines Aufenthalts am Meer. Litten sie an einer Atemwegserkrankung, linderte die meerwasserhaltige Luft ihre Beschwerden. Heute hat die Inhalation von Arzneistoffen ihren festen Platz in der Behandlung des Asthmas und der chronisch obstruktiven Lungenerkrankungen. 

Ärzte empfehlen die Inhalationstherapie Kindern und Erwachsenen zum Beispiel bei Asthma bronchiale, akuten Atemwegserkrankungen und der chronisch obstruktiven Bronchitis (COPD). Moderne Geräte erzeugen kleinste Partikel oder Tröpfchen, sodass die Wirkstoffe bist tief in die Bronchiolen eindringen. Doch können die Arzneistoffe ihre Wirkung erst dann entfalten, wenn die Patienten die richtige Atemtechnik beherrschen.

Rasch am Ort des Geschehens

Als inhalierbare Arzneimittel bei Asthma und COPD kommen eine Vielzahl von Substanzen in Betracht, unter anderem Glucocorticoide, Antibiotika und Beta-2-Sympathomimetika. Weltweit forschen Wissenschaftler auch an Inhalationstherapien für andere Erkrankungen, beispielsweise Diabetes mellitus. Das Pharmaunternehmen Pfizer startete erstmals einen Versuch mit Exubera^®. Mit dem Gerät konnten Diabetiker das benötigte Insulin inhalieren, statt es zu spritzen. Das Präparat fand aber bei Ärzten und Patienten nicht die nötige Akzeptanz und wurde 2007 vom Markt genommen.

So blieb die Inhalationstherapie bisher  den Atemwegserkrankungen vorbehalten. Dafür gibt es auch eine einfache Erklärung. Bei allen Erkrankungen der oberen Atemwege – das heißt der Nase, des Rachens, der Luftröhre und der großen Bronchien – verändern sich die Schleimhäute annähernd gleich: Sie entzünden sich, schwellen an und bilden vermehrt Sekret. Die darunter liegenden Muskeln ziehen sich unterschiedlich stark zusammen, es resultiert im schlimmsten Fall ein Bronchospasmus. Die Folge ist Luftnot. Bei akuter Atemnot  ist die Inhalationstherapie der systemischen Therapie weit überlegen, weil die Arzneimittel den Ort der Entzündung schnell und direkt erreichen. Wirkstoffe aus oralen Applikationsformen gelangen nicht immer in alle Bereiche der Lunge, weil einige Lungenabschnitte bei Patienten mit Atemwegserkrankungen nicht gut durchblutet sind. Insgesamt bietet die Inhalation also viele Vorteile:

• Weniger als ein Zehntel der sonst benötigten Arzneimitteldosis reicht aus.
• Die geringere Dosis führt zu weniger Nebenwirkungen an anderen Organen.
• Die Wirkung tritt durch die lokale Applikation und die große Resorptionsfläche rasch ein.

Die Inhalationstherapie nutzt den natürlichen Atemvorgang. Flüssige oder feste Wirkstoffe werden als feine Tröpfchen oder Partikel eingeatmet. Im Atemtrakt treffen sie auf eine Schleimhautoberfläche mit großer Aufnahmekapazität. Entscheidend für die direkte oder indirekte Wirkung ist die Eindringtiefe der inhalierten Tropfen oder Partikel in die Lunge. 

Partikel- oder Tröpfchengröße wichtig

Wie weit die Wirkstoffe mit dem Luftstrom transportiert werden, bestimmen physikalische Parameter. Aerosolteilchen sind nahezu ausschließlich rund wie Kugeln und werden abhängig von ihrer Größe im Luftstrom mitgeführt. Mit anderen Worten: Nur die Teilchengröße legt fest, wie tief die inhalierten Partikel oder Tröpfchen in die Lunge eindringen.

Das Aerosol befördert feste oder flüssige Partikel in einem Gas. Medizintechniker haben verschiedene Verfahren entwickelt, wie sie Arzneimittel in allerfeinste Partikel oder Tröpfchen zerstäuben, damit diese möglichst tief in die Atemwege gelangen. Die Größe der Tröpfchen wird in Mikrometer (µm = 1 Tausendstel Millimeter = 1 Mikron) angegeben. Tabelle 1 fasst die Zusammenhänge zwischen Tröpfchen- beziehungsweise Partikelgröße, Verteilung (Deposition) und möglicher therapeutischer Anwendung zusammen. Die Qualität des Aerosols legt also auch sein Einsatzgebiet fest. Die Hersteller von Asthmasprays bieten treibgasbetriebene Dosieraerosole und Pulverinhalatoren an. Ebenfalls wichtig zur Herstellung eines Inhalates sind Düsen- und Ultraschallvernebler sowie ganz einfache Dampfbäder.

Heißer Dampf für kranke Nasen

Gerade im Winter schwören viele Menschen auf die Inhalation von ätherischen Ölen oder heißem Wasserdampf gegen verstopfte Schnupfennasen. Beim Dampfbad hält der Patient seinen Kopf über eine Schüssel mit kochendheißem Wasser, in dem Arzneidrogen, ätherische Öle oder Medikamente, gelöst sind. Über Kopf und Schüssel legt er ein großes Handtuch, damit kein Wasserdampf entweicht. Üblicherweise atmet der Patient etwa zehn Minuten lang die in den Wassertröpfchen gelösten Wirkstoffe ein. Der heiße Dampf lockert Sekret und erleichtert das Atmen. 

Wohlgemerkt: Die Behauptung, dass Hitze die Virusvermehrung in den Schleimhäuten unterdrücke, ist wissenschaftlich nicht bewiesen. Für ein Dampfbad gegen Schnupfen, Heiserkeit und verstopften Nebenhöhlen reicht eine Hand voll Kamillenblüten in etwa 1 Liter sehr heißem Wasser aus.

Sprays vor allem für den Notfall 

Seit fluorierte Kohlenwasserstoffe aus ökologischen Gründen als Treibgase für Sprays verboten wurden, sind FCKW-freie Produkte auf dem Markt. Die Bedeutung der Dosieraerosole als Notfall-Medikamente sowohl für Asthmatiker als auch für Patienten mit einer chronisch obstruktiven Atemwegserkrankung ist immer noch groß. Der Wirkstoff ist im Treibmittel gelöst. Drückt der Patient auf das Spray, öffnet sich ein Ventil und eine exakt vorgegebene Menge Medikamenten-Treibgas-Gemisch entströmt. Beim Austritt aus der Düse zerstäubt das Gemisch, und das Treibmittel verdampft. Die übrig gebliebenen Arzneimittelpartikel schweben in der Luft und werden vom Atemstrom des Patienten mitgerissen.

In der Praxis stellen diese Sprays die weitaus größten Anforderungen an die Patienten. Wer ein Dosieraerosol benutzt, muss viele Aspekte beachten. Er muss 

• aufrecht sitzen oder stehen, 
• dann vollständig ausatmen, 
• das Mundstück fest mit den Lippen umschließen,
• möglichst zeitgleich das Spray drücken und tief einatmen,
• die Luft 10 Sekunden anhalten und 
• durch die Nase oder gegen die fast verschlossenen Lippen (Lippenbremse) 10 Sekunden langsam ausatmen. 

Arzneimittelverlust im Mund

Besonders schwierig ist die Koordination von Sprühstoß und gleichzeitigem Einatmen. Bei noch so geschickter Handhabung geht ein beträchtlicher Teil des Medikamentes verloren – das meiste auf dem Weg zwischen der Düse und der Lunge des Patienten. Untersuchungen zeigten, dass etwa 10 Prozent des Arzneimittels am Ventil und im Mundstück des Dosieraerosols »festhängt«. Weitere rund 50 Prozent verbleiben selbst bei einwandfreier Atemtechnik im Mund des Patienten. Bei kleinen Kindern, älteren Menschen oder Patienten mit neurologischen Erkrankungen, deren Koordination beeinträchtigt ist, sind diese Prozentzahlen noch erheblich größer.

Um den wirksamen Anteil des Arzneistoffs zu erhöhen, verordnen Ärzte oft einen sogenannten Spacer. Dabei handelt es sich um ein birnen-, kugel- oder rohrförmiges Zwischenstück, welches auf das Mundstück des Dosieraerosols aufgesteckt wird. Während der Patient das Spray auslöst, atmet er am offenen Ende des Spacers das Aerosol-Gemisch tief ein. Im Spacer verlangsamt sich die Strömungsgeschwindigkeit des Aerosols, sodass der Patient mehr Arzneistoff aufnimmt. Mit Hilfe des Spacers lässt sich der Arzneimittelverlust im Mund-Rachen-Bereich auf unter 20 Prozent reduzieren.

Bei manchen Spacern entfällt die komplizierte Koordination: Der Patient löst einen Hub aus, und das Aerosol strömt in den Spacer. Dann erst setzt er den Spacer an den Mund und atmet ein. 

Auch wenn die Patienten zu Hause immer einen Spacer benutzen, verwenden sie meist nur die Dosieraerosole als Notfallmedikamente außer Haus. Die kleinen Sprayflaschen passen bequem in jede Tasche. 

Pulverinhalatoren für starke Lungen

Manche Hersteller setzten schon vor dem FCKW-Verbot auf Pulverinhalatoren. Diese Geräte enthalten mehrere Einzeldosen fein gemahlenen oder mikronisierten Arzneistoffs abgefüllt in Kapseln oder Blisterfolien. Klinische Untersuchungen zeigen, dass Pulverinhalatoren genauso wirksam sind wie Dosieraerosole. Die Handhabung unterscheidet sich allerdings in wesentlichen Punkten:

Je nach Inhalationsgerät (beispielsweise Turbohaler^®, Autohaler^®, Novolizer^® Spinhaler^®, Diskhaler^®) muss der Patient einen Mechanismus auslösen, damit eine Kapselhülle oder Blisterfolie angestochen und die enthaltene Arzneimitteldosis freigesetzt wird. Bei nicht wieder beladbaren Geräten wie dem Turbohaler und EasyHaler fällt beim Auslösen eine Einzeldosis Pulver aus einem Reservoir in den Inhalationskanal. Danach atmet der Patient mit einem kräftigen Zug den Wirkstoff ein und transportiert ihn so in die Lunge. Diese Geräte sind meist einfacher zu handhaben als die Dosieraerosole. Außerdem gelangen mikronisierte Pulverpartikel sehr viel leichter in die Lunge als in Flüssigkeit gelöste Arzneistoffe, deren Teilchen oft größer sind.

Der Nachteil der Pulverinhalatoren: Der Patient muss kräftig genug einatmen können, das heißt, mindestens 30 Liter in der Minute (besser 60 l/min). Kinder, sehr geschwächte oder schwer kranke Patienten bringen diese Kraft nicht auf. Diesen Patienten verschreibt der Arzt daher bevorzugt Verneblersysteme zur Inhalation.

Richtige Technik

Wichtig: Kapseln oder Blister müssen in der Verpackung und auch im Gerät völlig trocken bleiben. Daher darf der Patient niemals in einen Pulverinhalator atmen! Auch sollte das Gerät nicht in feuchten Räumen, beispielsweise im Bad, aufbewahrt werden. Beim Perforieren der Kapsel muss der Patient sein Gerät senkrecht, ein anderes waagerecht halten, entsprechend der jeweiligen Gebrauchsinformation. Erfahren PTA oder Apotheker im Gespräch mit dem Patienten, dass er das Dosierspray oder den Pulverinhalator zum ersten Mal verordnet bekommt, sollten sie ihm den Umgang mit dem Gerät demonstrieren und das Inhalieren mit ihm üben.

Nebel aus Düsen 

Die elektrischen Düsenvernebler bestehen aus drei Teilen: einem Kompressor, dem eigentlichen Vernebler und einem Verbindungsschlauch. Der Kompressor erzeugt einen kräftigen Luftstrom und bläst diesen durch den Schlauch hindurch in eine Düse innerhalb des Verneblers. Der Luftstrom bewirkt einen Unterdruck und saugt so die zu vernebelnde Flüssigkeit an. An der Düsenspitze vermischt sich die Flüssigkeit im Vernebler mit der austretenden Luft und zerstäubt in Tröpfchen verschiedener Größen. Ein sogenannter Sichter filtert zu große Tröpfchen heraus. So entsteht ein dichter Nebel aus kleinen Tröpfchen.

Ultraschallvernebler erzeugen dagegen den feinen Flüssigkeitsnebel durch Schwingungen. Ihre Funktionsweise erinnert an die Entstehung von Wellen im Meer. Dort versetzt der Wind das Wasser in langsame Schwingungen, die sich immer höher aufschaukeln können. Bei der Ultraschallverneblung ist das ähnlich, nur werden die Schwingungen hier mechanisch an der Oberfläche des Flüssigkeitsfilms erzeugt. Dadurch entstehen Wellen, und winzige Tröpfchen werden hoch geschleudert. Ähnlich wie bei der Düsenverneblung bilden sich Tröpfchen unterschiedlicher Größe. Die großen filtert auch hier ein Sichter heraus. Übrig bleibt ein sehr feiner Nebel, dessen Tropfengröße deutlich unter denen eines Düsenverneblers liegt.

Verneblerlösung herstellen

Vor der Inhalation setzt der Patient ein Mundstück oder einen Winkel mit Maske auf den Vernebler. Dann nimmt er das Mundstück zwischen die Zähne und umschließt es dicht mit den Lippen. Säuglingen und Kleinkindern legen die Eltern die Maske dicht über Mund und Nase und halten den Vernebler während der gesamten Inhalation fest. Auch hier gilt es einige Hinweise zu beachten:

• der Vernebler muss immer senkrecht stehen,
• der Patient muss mit möglichst aufrechtem Oberkörper sitzen,
• langsam und tief durch das Mundstück einatmen und 
• nach einer kurzen Atempause wieder ausatmen.

Die Inhalationslösung müssen die Eltern oder der Patient selbst herstellen. Zunächst sollten sie die Hände waschen. Dann füllen sie meist 2 Milliliter sterile Kochsalzlösung in den Vernebler und geben die verordnete Tropfenanzahl der Arzneimittellösung hinzu. Diese Lösung sollten die Patienten komplett inhalieren. Reste müssen sie verwerfen. Entnimmt der Patient die Kochsalzlösung aus einem Vorratsgefäß, zum Beispiel aus einer 100-Milliliter-Flasche, muss er unbedingt auf die sterile Entnahme der benötigten Menge achten, am besten benutzt er eine steril belüftete Aufziehkanüle. Die angebrochene Flasche wird im Kühlschrank aufbewahrt. Unkonservierte 20-Milliliter-Ampullen dürfen nach Anbruch maximal 24 Stunden lang gebraucht werden. Für die Inhalation bieten die Hersteller inzwischen 2-Milliliter-Einzeldosen-Ampullen mit Kochsalzlösung an, zum Teil mit einem Arzneistoff wie Salbutamol fertig gemischt. Diese Ampullen eignen sich besonders für Patienten, die eher selten, zum Beispiel während einer akuten Bronchitis, inhalieren müssen.

Hygiene und Desinfektion

Die sorgfältige hygienische Handhabung der elektrischen Vernebler ist wichtig, damit die Geräte richtig funktionieren und die Therapie Erfolg hat. Wollen PTA oder Apotheker den Patienten Tipps für den korrekten Umgang geben, müssen sie wissen, ob nur eine oder mehrere Personen das Gerät verwenden. 

Wenn nur ein Patient das Gerät nutzt, soll er direkt nach der Anwendung Vernebler und Mundstück beziehungsweise Maske spülen. In einem ersten Schritt trennt er Vernebler und Schlauch. Dann bläst er den Schlauch einige Minuten mit dem Kompressor trocken. Anschließend zerlegt er den Vernebler umsichtig in alle Einzelteile und spült diese mit warmem Leitungswasser und Spülmittel. Einmal täglich müssen die Teile nach der Reinigung desinfiziert werden – entweder durch 15 Minuten langes Auskochen oder in einem thermischen Desinfektionsgerät, beispielsweise einem Vaporisator für Babyflaschen. Danach müssen alle Teile auf ein Geschirrtuch ausgebreitet werden, damit sie gründlich trocknen und sich keine pathogenen Keime in der Restfeuchte vermehren können.

Inhalieren in einer Familie mehrere Kinder mit demselben Gerät, muss jedes einen eigenen Vernebler erhalten. Alle Kunststoffteile, also Maske, Mundstück, Vernebler und Anschlussschlauch, verschleißen zudem im Laufe der Zeit und sollten jährlich gewechselt werden. Auch der Filter im Kompresser soll einmal pro Jahr erneuert werden.

Manche Apotheken verleihen elektrische Vernebler. Dann muss der Patient jeweils ein neues Vernebler-Set mit Luftschlauch dazu kaufen oder verordnet bekommen. Dieses Set verbleibt beim Patienten. Den Kompressor sollten PTA oder Apotheker auf Brüche, andere offensichtliche Schäden und Verschmutzung der Lüftungsschlitze hin untersuchen, dann äußerlich reinigen und desinfizieren. Sie müssen den Druck mit einem Druckmessgerät überprüfen. Am besten dokumentieren sie am Gerät, wann der Filter zum letzten Mal ausgewechselt wurde.

Aerosoltherapie bei Kindern

Säuglinge und Kleinkinder profitieren besonders von der Inhalation. Sie benötigen allerdings Geräte, die möglichst kleine Tropfen erzeugen. Das garantieren Feuchtvernebler. Weil Babys hauptsächlich durch die Nase einatmen, brauchen sie eine weiche Mund-Nasen-Maske. Wehrt sich das Kind gegen die Maske, müssen die Eltern sie in einer Distanz von 1 Zentimeter vors Gesicht halten. Wichtig zu wissen: Wenn die Kinder schreien oder weinen, macht die Inhalation keinen Sinn. Sie müssen ruhig und gleichmäßig atmen, damit die Inhalation erfolgreich wird. Eine Übersicht, welches Inhalationssystem mit welchem Zubehör sich für Kinder eignet, zeigt Tabelle 2.

Auch nach der Inhalation gelten für Babys und Kinder einige Besonderheiten. Um Arzneimittelablagerungen im Mund zu beseitigen, zum Beispiel von einem Corticoid oder Antibiotikum, sollten kleine Kinder direkt danach etwas trinken oder essen, größere können den Mund ausspülen oder sich die Zähne putzen. Eltern sollen ihren Kindern immer auch das Gesicht abwaschen, um Medikamentenreste zu entfernen.

E-Mail-Adresse der Verfasserin:
carola.seifart(at)staff.uni-marburg.de 

• Außerdem in dieser Ausgabe...