Ep. 190 - Künstliche Intelligenz

Hallo zusammen

Ich bleibe auf der KI-Welle und möchte euch das Untermenü "Künstliche Intelligenz" auf meiner Webseite vorstellen.

Manchmal habe ich das Gefühl wir sind am Anfang einer neuen "Ära" mit einem technologischen Sprung und Einfluss in unser Leben, welcher ich so seit der Einführung des Internets so nicht mehr erlebt habe.

Ich für mich finde es deshalb wichtig, diese neue Art der Informationsverarbeitung fundiert kennenzulernen und zu evaluieren, inwiefern sie uns im klinischen Alltag (insbesondere in der Lehre) unterstützen kann.

Um die verschiedenen Apps ein bisschen zu vergleichen, habe ich folgenden Prompt eingegeben: "Warum wird die linksventrikuläre Nachlast gesenkt bei nicht invasiver Beatmung? Verwende in der Antwort das Gesetz von Laplace"

Hier sind die Antworten von ChatGPT, Perplexity und Deepseek. Ich finde alle sehr in Ordnung. Perplexity passt mir am besten, da hier noch die Quellen und noch weitere Prompts zu ähnlichen Themen vorgeschlagen werden:

ChatGPT

Die linksventrikuläre Nachlast wird bei nicht-invasiver Beatmung (NIV) durch den positiven intrathorakalen Druck gesenkt, der während der Inspiration erzeugt wird. Um dies mit dem Gesetz von Laplace zu erklären:

Das Gesetz von Laplace für kugelförmige oder zylindrische Hohlräume beschreibt die Wandspannung (T) in Abhängigkeit vom Innendruck (P), dem Radius (r) und der Wanddicke (d): K=Ptm⋅r/2d

Für den linken Ventrikel bedeutet das: Je höher der Druck innerhalb des Ventrikels (oder in der Aorta als Nachlast) oder je größer der Radius des Ventrikels, desto größer ist die Wandspannung, die der Ventrikel erzeugen muss, um Blut auszutreiben.

Effekt der NIV:

1. Positiver intrathorakaler Druck:Bei NIV (z. B. CPAP oder BiPAP) wird ein positiver Druck in den Atemwegen erzeugt, der den intrathorakalen Druck erhöht. Dies führt zu einer Reduktion des transmuralen Drucks, also der Differenz zwischen dem intraventrikulären Druck (im Herzen) und dem intrathorakalen Druck. Der transmuraler Druck ist entscheidend für die Wandspannung im linken Ventrikel:

   1. P transmural = P intraventrikulär - P intrathorakal

   Ein höherer intrathorakaler Druck reduziert den transmuralen Druck und damit die Wandspannung (T), die der linke Ventrikel aufbringen muss.

2. Reduktion des venösen Rückstroms: Der positive Druck in der Thoraxhöhle kann den venösen Rückstrom zum Herzen etwas reduzieren. Dies senkt das enddiastolische Volumen im linken Ventrikel, wodurch sich der Radius des Ventrikels (r) verringert. Gemäß Laplace bedeutet ein kleinerer Radius ebenfalls eine geringere Wandspannung.

Zusammenfassung: Durch den positiven intrathorakalen Druck bei der NIV wird der transmuraler Druck gesenkt. Dies reduziert die Wandspannung nach dem Gesetz von Laplace und damit die Nachlast, die der linke Ventrikel überwinden muss. Dies entlastet das Herz, insbesondere bei Patienten mit Herzinsuffizienz oder einer akuten kardialen Dekompensation.

Perplexity

Die nicht-invasive Beatmung (NIV) senkt die linksventrikuläre Nachlast durch mehrere Mechanismen, die sich durch das Laplace-Gesetz erklären lassen:

1. Erhöhung des intrathorakalen Drucks: NIV erhöht den Druck im Brustkorb, was den transmuralen Druck (Ptm) des linken Ventrikels reduziert. Nach dem Laplace-Gesetz für kugelförmige Organe gilt:
   

   K=Ptm⋅r/2d ​wobei K die Wandspannung, r der Ventrikelradius und d die Wanddicke ist.

2. Verringerung des Ventrikelradius: Durch den erhöhten intrathorakalen Druck wird das venöse Blutvolumen, das zum Herzen zurückkehrt, reduziert. Dies führt zu einer Abnahme des Ventrikelradius (r). Eine Verkleinerung von r resultiert in einer geringeren Wandspannung (K) bei gleichbleibendem transmuralem Druck.

3. Verbesserung der Sauerstoffversorgung: NIV verbessert den Gasaustausch und reduziert die Atemarbeit, was den Sauerstoffbedarf des Myokards senkt. Dies kann indirekt die Kontraktilität verbessern und somit die Wanddicke (d) positiv beeinflussen.

Durch diese Effekte wird die Wandspannung (K) des linken Ventrikels reduziert, was nach dem Laplace-Gesetz einer Senkung der Nachlast entspricht. Dies erleichtert die Auswurfleistung des Herzens und verbessert die kardiale Funktion bei Patienten mit akuter Herzinsuffizienz

Deepseek

Die linksventrikuläre Nachlast wird bei nicht invasiver Beatmung (NIV) gesenkt, weil der intrathorakale Druck ansteigt, was sich direkt auf die Herzarbeit auswirkt. Dies lässt sich mit dem Gesetz von Laplace erklären, das die Wandspannung im Herzen beschreibt:

T=P⋅r/2d​

Hierbei steht:

• T für die Wandspannung,

• P für den transmuralen Druck (Druckunterschied zwischen dem Druck im Ventrikel und dem intrathorakalen Druck),

• r für den Radius des Ventrikels,

• d für die Wanddicke.

Bei nicht invasiver Beatmung erhöht sich der intrathorakale Druck, was zu einer Verringerung des transmuralen Drucks (P) führt. Da die Wandspannung (T) direkt proportional zum transmuralen Druck ist, sinkt auch die Wandspannung. Eine geringere Wandspannung bedeutet, dass das Herz weniger Kraft aufwenden muss, um Blut auszuwerfen – die Nachlast des linken Ventrikels wird also reduziert.

Zusätzlich wird durch die Beatmung der venöse Rückfluss zum rechten Herzen vorübergehend verringert, was das enddiastolische Volumen des linken Ventrikels reduziert und somit den Radius (r) des Ventrikels verkleinert. Auch dies trägt nach dem Gesetz von Laplace zur weiteren Senkung der Wandspannung und damit der Nachlast bei.

Zusammengefasst: Durch den erhöhten intrathorakalen Druck bei nicht invasiver Beatmung wird die Wandspannung im linken Ventrikel verringert, was die Nachlast senkt und die Herzarbeit erleichtert.

Mal sehen wohin uns die Reise bringen wird

Sie hat erst angefangen...