chirurgische intensivmedizin

Alexander Aloy

Chirurgische Intensivmedizin Kompendium für die Praxis

SpringerWienNewYork

Univ.-Prof. Dr. Alexander Aloy Klinik für Anästhesie und Allgemeine Intensivmedizin, Wien, Österreich

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ISBN 978-3-211-29679-0 SpringerWienNewYork

Gewidmet meiner Frau Brigitte und meinen Söhnen Jürgen und Sascha

VORWORT

Die Intensivmedizin stellt ein multidisziplinäres Fachgebiet dar. Das macht es wiederum notwendig, dass der an einer Intensivstation tätige Arzt Grundkenntnisse von verschiedenen Fachsparten aufweisen muss. So ist es daher notwendig, das bei einem chirurgischen Patientengut die Notwendigkeit eines Wissens über den getätigten chirurgischen Eingriff bestehen sollte, denn daraus resultierend lässt sich zunächst eine optimale postoperative Betreuung erzielen. Andererseits können beim Abweichen eines normalen postoperativen Verlaufs und bei Kenntnis des gewählten chirurgischen Vorgehens frühzeitig entsprechende untersuchungen und therapeutische Maßnahmen in die Wege geleitet werden, sodass es nicht zum Vollbild eines unkontrollierten, nicht beherrschbaren Krankheitsverlaufs kommen muss. Die häufige Anwesenheit des Buchautors an Visiten an der Intensivstation zeigt jedoch auch, dass es für den in Ausbildung tätigen Arzt notwendig ist, Grundkenntnisse über jede anwendbare Technik eines Organersatzes oer einer Organunterstützung, die derzeit für verschiedene Organsysteme zur Verfügung stehen, aufzuweisen. Nur dann wird diese therapeutische Option auch frühzeitig angewendet. Betreffend die Aufnahme eines Patienten mit einer akuten Erkrankung auf der Intensivstation zeigt es sich, dass zunächst möglichst rasch der Weg zu

einer Diagnose anhand der Symptomatik gefunden werden muss, um dann die ersten therapeutischen Schritte in die Wege leiten zu können. Für den Anfänger ist es dann oft schwierig, in einer kritischen Situation den Überblick über das grundlegende erste therapeutische Spektrum zu haben. Deswegen wurden neben den Wirksubstanzen auch handelsübliche Präparate angeführt, ohne einem Präparat damit dem gezielt einen Vorzug geben zu wollen, zumal die Präparatpalette zunehmend vomjeweiligen Krankenanstaltsträger beziehungsweise auch von der jeweiligen Spitalsapotheke vorgegeben wird. In den letzten Jahren haben sich jedoch auch die Biotechnologie, Nanotechnologie und die Molekularbiologie zu Bestandteilen der modernen Arzneimittelforschung entwickelt. Somit wurden und werden jedoch ganz neue Medikamentengruppen entwickelt, die gentechnischhergestellt werden. Diese Medikamente greifen unter anderem auf genetischer Ebene ein und können zum Teil die Erkrankung im Ansatz verhindernn und somit den Entzündungsprozess (z. B. Sepsis) abschwächen. Diese Entwicklungen machen es jedoch auch notwendig, dass die Basis an molekularbiologischen Grundkenntnissen gegeben ist, was im ersten Abschnitt des Buches abgehandelt werden sollte. Wien, Dezember 2006

INHALTSVERZEICHNIS

1. Physiologie und Pathophysiologie der Zelle

1

23. Gastrointestinale Erkrankungen

220

41

24. Anastomoseninsuffizienz des Gastrointestinaltraktes

239

4. Thorakales Aortenaneurysma

50

25. Urologie

242

5. Herzrhythmusstörungen

52

26. Temperaturbezogene Schädigungen

245

6. Lungenembolie und spezielle Formen der Lungenembolie

27. Hyperthermie Syndrome

247

57

28. Transplantation

249

7. Spezielle kardiale Erkrankungen

60

29. Notfallmanagement

260

8. Kardiovaskuläres Monitoring – Parameter

66

30. Verbrennung

261

9. Beatmung

69

31. Polytrauma

267

75

2. Schock

33

3. Herz

10. Lungenversagen

32. Ertrinkungsunfall

271

112

33. Tauchunfall – Dekompressionserkrankung

272

12. Erkrankungen von Bronchien, Lunge, Pleura 116

34. Akute Höhenkrankheit – Acute Mountain Sickness – AMS – High Altitude Cerebral Edema – HACE

274

35. Analgosedierung des Intensivpatienten

276

36. Pharmakologie intensivmedizinischer Medikamente

283

37. Medikamentenspiegel

302

11. Atemwege – Zugang

13. Niere

124

14. Zentralnervensystem

140

15. Flüssigkeitsbedarf und Ernährung des Intensivpatienten

155

16. Endokrinologische Erkrankungen

168

17. Störungen des Wasser- und Elektrolythaushaltes

176

38. Intensivmedizinisches Monitoring

304

18. Infektion

180

39. Massen und Stoffmengenkonzentrationen

315

19. Gerinnung

200

40. Statistik

317

20. Blutkomponententherapie

207

41. Stichwortverzeichnis

319

21. Hämatologische Akutsituationen

210

22. Sepsis

212

1.

PHYSIOLOGIE UND PATHOPHYSIOLOGIE DER ZELLE

1.1. ZELLPHYSIOLOGIE 1.1.1. GRUNDMECHANISMUS DER ZELLE Die Kenntnis des Aufbaues einer Zelle ist wichtig, um biochemischen Veränderungen funktionelle Störungen auf zellulärem Niveau zuordnen zu können (Bruce et al., 2004). Von Bedeutung sind die Membranen, deren Funktionen im Wesentlichen durch Membranproteine vermittelt werden, die intrazellulären Organellen als Räume spezifischer Reaktionen und das Zytoskelett, welches Stabilität, Motilität und den intrazellulären Transport von zellulären Strukturen und Vesikeln ermöglicht. Die Plasmamembran ist eine Barriere zwischen intra- und extrazellulärem Raum. Sie dient dem Stofftransport durch die Membran, der Umsetzung extrazellulärer in intrazelluläre Signale durch Rezeptoren, den Zell-Zell-Kontakten und der Zelladhäsion zur Bildung von Geweben und Organen aus Einzelzellen. Intrazelluläre Membranen umschließen den Zellkern, das endoplasmatische Retikulum, den Golgi-Apparat, die Mitochondrien, die Lysosomen und Peroxysomen sowie weitere Vesikel. Grundstruktur aller zellulären Membranen ist eine Lipiddoppelschicht aus Phosphoglyzeriden und Sphingolipiden. Integrale Membranproteine durchspannen die gesamte Membran. Alle Membranen enthalten Transportproteine, welche für den gerichteten und regulierten Austausch zwischen Intra- und Extrazellulärraum sorgen. Man kann Poren, Kanäle, Transporter und Vesikel unterscheiden. Der Zellkern enthält nahezu die gesamte zelluläre DNA sowie die Ausstattung für Replikation und Transkription.

Die Membransysteme des endoplasmatischen Retikulums und des Golgi-Apparates dienen der Synthese von Lipiden und Membranen, den Reaktionen der Biotransformation, der Synthese des Kohlenhydratanteiles der Glykoproteine, sowie der Adressierung von Proteinen, die auf verschiedene zelluläre Kompartimente verteilt werden müssen. Lysosomen sind Vesikel, die Hydrolasen enthalten. Sie entstehen aus Endosomen und sind für den Abbau nicht mehr benötigter intrazellulärer Strukturen notwendig. Mitochondrien dienen der Energieerzeugung für die Zelle. Sie enthalten die Enzymsysteme des Zitratzyklus, der B-Oxidation der Fettsäuren, der Atmungskette und der oxidativen Phosphorylierung. Sie verfügen über eine eigene DNA, die repliziert, transkribiert und translatiert wird. In vielzelligen Organismen werden zelluläre Leistungen mit Hilfe extrazellulärer Botenstoffe oder extrazellulärer Signalmoleküle koordiniert. Diese extrazellulären Botenstoffe lassen sich z. B. nach funktionellen Zusammenhängen einteilen in: Wachstumshormone, Schilddrüsenhormone, Sexualhormone, Glukokortikoide; gastrointestinale Hormone, Sekretin, Gastrin usw.; Vasopressin, Mineralkortikoide, natriuretisches Hormon; Insulin, Adrenalin, Glucagon, Zytokine (z. B. PDGF = platelet derived growth factor, EGF = epidermal growth factor u. a.). Der molekulare Mechanismus der Wirkung von extrazellulären Botenstoffen beruht auf der Wechselwirkung mit einem Rezeptorprotein, welches die intrazelluläre Antwort vermittelt. Es gibt sowohl Plasmamembranrezeptoren als auch intrazelluläre Rezeptoren.

2

1.1.2 ZELLULÄRE NACHRICHTENÜBERMITTLUNG – SIGNALTRANSDUKTION In einer Zelle sind die Wege (Abb. 1) zu einer Signalleitung zahlreich. Am Beginn eines Weges stehen immer Rezeptoren zur Erkennung für das von außen kommende Signal, welches die Zelle als Hormon, Wachstumsfaktor, Licht u. a. erreicht. Die Rezeptoren sind in der Plasmamembran enthalten oder aber im Zytoplasma, wenn die Signale die Plasmamembran passieren können wie z. B. amphiphile Steroidhormone. Die Signalübertragung erfolgt durch den Rezeptoren nachgeschaltete Signalproteine. In den Signalketten können Tyr-Protein-Kinasen und Ser/ Thr-Proteinkinasen sowie entsprechende Phosphatasen, G-Proteine, sekundäre Boten samt der sie bildende Enzyme, Adaptorproteine zur Verknüpfung von Kettengliedern sein. Als Resultat erfolgt eine Aktivierung der Zelle über Effektorproteine sowie Transkriptionsfaktoren (William et al., 2004). Die Signaltransduktionswege induzieren eine Aktivierung von Zellen zu definierten Antworten. Die Wirkungen, die das Anschalten von Signalwegen auf eine Zelle haben kann, lassen sich vier Bereichen zuordnen: Beeinflussung des zellulären Stoffwechsels, Veränderung des Membranpotentials, Beeinflussung der Genexpression, Induktion oder Beeinflussung von Zellbewegungen. Eine Veränderung der Genexpression bedingt zelluläre Antworten wie Wachstum, Sekretion usw.

1.1.3. SIGNALAMPLIFIKATION Ein Hormon muss von der produzierenden Drüsenzelle bis zur Zielzelle oft weite Strecken zurücklegen. Die Ligandenkonzentrationen am Wirkungsort sind oft sehr gering (ca. 1–100 nM). Die Zielzellen haben daher Mechanismen zur Verstärkung des eingehenden „schwachen“ Signales entwickelt. Diese Verstärkung-Amplifikation beruht auf mehreren Strategien: Aktivierung von Enzymkaskaden, Assemblierung von Multiproteinkomplexen und der Synthese von intrazellulären Signalstoffen. Die Aktivierung und Assemblierung finden nebeneinander statt und ermöglichen einem einzelnen Ligandenrezeptorkomplex eine Vielzahl sekundärer Botenstoffe (second messenger) zu erzeugen, welche das Verhalten der stimulierten Zelle verändern. Dazu gehören chemisch unterschiedliche Stoffe wie: zyklische Nukleotide cAMP und cGMP, Ionen wie Ca+ oder Lipidkomponenten wie Inositoltrisphosphat und Diacylglycerin.

1.1.4. SIGNALWEGE Signalwege kennzeichnen den jeweiligen molekularbiologischen Ablauf einer spezifischen Signalübertragung. – G-Protein-vermittelter Signalweg – JAK-STAT-Signalweg – MAP-Kinase-Weg

1.1.5. SIGNALTRANSDUKTION INTRAZELLULÄRER REZEPTOREN Signalmoleküle (Liganden) in Form lipophiler Hormone wie Steroidhormone und Schilddrüsenhormone können die Zellmembran penetrieren und binden dann an einen intrazellulären Rezeptor. Die Bindung an intrazelluläre Rezeptoren aktiviert diese zu Transkriptionsfaktoren.

1.2.

Abb. 1. Weg der zellulären Nachrichtenübermittlung

EINTEILUNG VON MEMBRANREZEPTOREN

Ionenkanalgekoppelte Rezeptoren G-Protein-gekoppelte Rezeptoren – Heptahelikale Rezeptoren Enzymgekoppelte Rezeptoren

1.

3

Physiologie und Pathophysiologie der Zelle

Durch Bindung von Botenstoffen an spezifische in der Plasmamembran lokalisierte Membranrezeptoren werden intrazelluläre Signalkaskaden ausgelöst. Die meisten Zelloberflächen-Rezeptorproteine gehören zu einer der genannten Klassen. Es gibt jedoch noch wenige weitere Zelloberflächenrezeptoren, die in keine der genannten Klassen hineinpassen.

1.2.1. IONENKANALGEKOPPELTE REZEPTOREN Durch die jeweiligen Liganden, Hormone, Transmitter usw. werden die entsprechenden Ionenkanäle geöffnet bzw. geschlossen.

Abb. 2. Struktur von G-Protein gekoppelten Rezeptoren. Sie bestehen aus einer Polypeptidkette, welche sich siebenmal durch die Plasmamembran fädelt

secundärer messenger und aktiviert ein Zielprotein in der Zelle.

1.2.2. G-PROTEIN GEKOPPELTE REZEPTOREN Eine wichtige Klasse von Rezeptoren sind die G-Protein-gekoppelten Rezeptoren, die einen second messenger (2. Botenstoff) in der Zelle aktivieren. Charakteristisch für diesen Rezeptor sind seine sieben Transmembrandomänen (Abb. 2). Aufbau der G-Proteine: Es gibt drei Gruppen von G-Proteinen: 1.) große heterotrimere G-Proteine, 2.) kleine G-Proteine (z. B. aus der Familie der RASProteine), 3.) andere G-Proteine. Heterotrimere G-Proteine (heteros = verschieden, tri = drei, meros = Teile): G-Proteine bestehen aus drei Komponenten, die sich an der Innenseite der Membran befinden und als A-, B- und G-Untereinheit bezeichnet werden. Im inaktiven Zustand hat die A-Komponente ein GDP gebunden, im aktiven Zustand ein GTP.

ABLAUF DER SIGNALTRANSDUKTION Durch Bindung eines Liganden (Hormon) an den G-Protein-Rezeptor an der Membranaußenseite bildet dieser mit dem G-Protein einen Komplex. Es erfolgt die Aktivierung desselben durch eine Änderung der Konformation. Das an der A-Komponente gebundene GDP wird durch GTP ersetzt. Die A-Untereinheit dissoziiert nun von der B- und G-Komponente ab und aktiviert einen Effektor (z. B. Adenylatzyklase), der sich ebenfalls in der Membran befindet. Dieser bildet aus ATP – cAMP. Das cAMP ist

Durch selbstständige Dephosphorylierung wird die A-Untereinheit wieder deaktiviert, verbindet sich wieder mit den anderen beiden Untereinheiten (B- und G-Komponente) zum inaktiven G-Protein. Die Antworten auf G-Protein-Rezeptoren können in mannigfaltiger Weise abgestuft werden. So gibt es für verschiedene Liganden mehrere Isoformen des Rezeptors, die unterschiedliche Affinitäten zu ihm aufweisen. Die durch G-Proteine wichtigsten aktivierbaren Enzyme sind z. B. Adenylatzyklase, Phospholipase C als auch Phospholipase A2 (Vorstufe für Prostaglandinbiosynthese). Die Adenylatzyklase katalysiert die Biosynthese von cAMP aus ATP. Das cAMP vermittelt als zweiter Botenstoff intrazelluläre Effekte von Hormonen. Über eine Aktivierung der Proteinkinase A wird ein Einfluss auf Proteine des Stoffwechsels ausgeübt.

G-PROTEINE  STIMULATION  HEMMUNG Es gibt unterschiedliche heterotrimere G-Proteine, welche stimulieren (Gs-Proteine) oder inhibieren (Gi-Proteine) können. Eine G-Protein-vermittelte Signaltransduktionen erfolgt durch z. B.: Adrenalin, Vasopressin, Dopamin, Acetylcholin, Prostaglandin, Komplementfaktor C5a, Plättchen-aktivierender

4

Faktor (PAF), Interleukun-9, Leukotrien B4, Granulozyten-chemotaktisches Protein (GCP-2), Sekretin usw.

1.2.3. ENZYMGEKOPPELTE ZELLOBERFLÄCHEN-REZEPTOREN Enzymgekoppelte Rezeptoren (Abb. 3) sind Transmembranproteine, deren ligandenbindende Domäne an der Membranaußenseite lokalisiert ist. Die zytosolische Domäne vereinigt sich direkt mit einem Enzym statt mit einem trimerem G-Protein oder hat eine eigene Enzymaktivität. Jede Untereinheit eines enzymgekoppelten Rezeptors hat nur ein Transmembransegment.

Abb. 3. Grundstruktur von enzymgekoppelten Rezeptoren

1.3.

ARTEN VON ENZYMGEKOPPELTEN REZEPTOREN

Es gibt fünf Klassen von enzymgekoppelten Rezeptoren 1. Rezeptor Tyrosin Kinasen phosphorylieren spezifische Tyrosine an einer Gruppe intrazellulärer Signalproteine 2. Tyrosinkinase assoziierte Rezeptoren – Zytokinrezeptoren Jak-STAT Signaling von Zytokinrezeptoren 3. Rezeptorartige Tyrosinphosphatasen entfernen von intrazellulären Tyrosinen spezifischer Signalproteine Phosphatgruppen. 4. Rezeptor Serin/Threonin Kinasen phosphorylieren Serin/Threoninreste an assoziierten Genregulatorproteinen 5. Rezeptor Guanylatzyklasen bewirken eine Katalysierung der Bildung von zyklischem GMP im Zytosol

1.3.1. REZEPTOR-TYROSIN-KINASEN Rezeptor-Tyrosin-Kinasen (RTK) zählen wie die GProtein-gekoppelten Rezeptoren zu den membrandurchspannenden (1-Helix-Membran) Rezeptoren. Bei Bindung eines Liganden an der Außenseite der Zelle bildet sich ein Rezeptor-Dimer. Dadurch kommen die zytoplasmatisch gelegenen Tyrosinkinasedomänen des Rezeptors einander nahe, wobei die Tyrosinkinase die Phosphorylierung von Tyrosin-Resten durchführt und somit eine Aktivierung bewirkt. Das ist die Voraussetzung, dass sich ein Adapterprotein anlagern kann. Dieses Adapterprotein führt nun zur Aktivierung einer intrazellulärer Signalkaskade mit abschließender Aktivierung von Transkriptionsfaktoren welche z. B. die Zellproliferation beeinflussen. Anhand der extrazellulären Domänen erfolgt eine Einteilung der RTKs in verschiedene Typen. So gibt es den EGF- (Epidermale Wachstumsfaktor) Rezeptor-Typ mit ihm vier verwandten Wachstumsfaktorentypen die als erbB1-4 bezeichnet werden. Weitere Vertreter dieser Tyrosin-Kinase Rezeptor Familie sind der NGF-nerve growth-factor, FGF-fibroblast growth factor, VEGF-vascular endothelial growth factor, PDGF-platelet derived growth factor sowie der Insulinrezeptor-Typ. Liganden der Rezeptor-Tyrosin-Kinasen sind z. B.: Insulin, epidermale Wachstumsfaktor (EGF), Plättchen-Wachstumsfaktor (PDGF) Zytokine wie IL-2, IL-6, Erytropoetin, Interferone sowie Angiopoetin-1 (Ang 1)

1.3.2. TYROSINKINASE ASSOZIIERTE REZEPTOREN Sie treten in Interaktion mit intrazellulären Proteinen, die Tyrosinkinaseaktiviät besitzen.

=

ZYTOKINREZEPTOREN

Die Zytokinrezeptoren stellen eine Untergruppe von enzymgekoppelten Rezeptoren dar. Die enzymgekoppelten Rezeptoren bestehen aus einer Polypeptidkette mit drei Domänen. Das extrazelluläre Segment übernimmt die Ligandenbindung, das Transmembransegment (nur eine Transmembranhelix) durchspannt die Membran und der intrazellu-

1.

läre Anteil trägt das katalytische Zentrum. Trotz der strukturellen Ähnlichkeit mit den Tyrosinkinaserezeptoren besitzt der intrazelluläre Proteinabschnitt keine Tyrosinaktivität.

–

JANUS-KINASEN (JAKs)

Die Januskineasen (JAK) spielen eine wichtige Rolle in der Signaltransduktion von Zytokinen und Wachstumsfaktoren, indem sie die vermittelten Signale über den JAK-STAT Signalweg umsetzen. Die Benennung erfolgte nach dem doppelgesichtigen Gott Janus, wobei zwischen die Gesichter der extrazelluläre Ligand zu liegen kommt. Wenn keine Zytokine vorhanden sind, dann liegen die Rezeptoren als Monomere an der Zelloberfläche.

–

AKTIVIERUNG DES REZEPTORS

Die Aktivierung des Rezeptors (Abb. 4) erfolgt, indem ein Ligand (Zytokin) zwei Rezeptormoleküle bindet, sodass ein Rezeptordimer entsteht. Durch die Dimerisierung werden die zytoplasmatischen Tyrosinkinasen, welche JANUS-KINASEN (JAKs) genannt werden so angenähert, dass sie sich nun gegenseitig phosphorylieren. Die Tyrosylreste des Rezeptors werden phosphoryliert.

–

5

Physiologie und Pathophysiologie der Zelle

STAT-PROTEINE – DIE SIGNALTRANS DUKTION

An diese phosphorylierten Reste binden nun latente Genregulatorproteine bzw. spezifische Transkriptionsfaktoren – sog. STAT-Proteine (Signal-Transduktoren und Aktivatoren der Transkription) mit ihren SH₂-Domänen und werden von den Januskinasen phosphoryliert. Anschließend dimerisieren sie und bewegen sich dann in den Kern, wo sie die Transkription spezifischer Gene stimulieren. Mindestens 30 Zytokine und andere Hormone aktivieren den JAK-STAT-Signalweg. Alle STATs haben auch eine SH₂-Domäne, die es ihnen ermöglicht an spezifische Phosphotyrosine auf aktivierten Rezeptoren von Rezeptor-Tyrosinkinasen anzudocken. Diese Rezeptoren können den gebundenen STAT direkt aktivieren und zwar unabhängig von JAKs. Der JAK-STAT-Signalweg, bei dem nur wenig Sig-

nalproteine beteiligt sind stellt eine direkte Route in den Kern dar und kommt ohne second messenger aus. Liganden von Tyrosin-Kinase-assoziierten Rezeptoren sind Zytokine wie IL-2, IL-6, Erythropoetin und Interferone. Die Zytokinrezeptoren lassen sich durch die differente Struktur extrazellulärer Molekülabschnitte in unterschiedliche Klassen unterteilen. Klasse I Zytokinrezeptoren Charakteristikum: Sie besitzt 2 extrazelluläre Domänen mit jeweils 100 Aminosäuren, WSXWSMotiv usw. Klasse II Zytokinrezeptoren Charakteristikum: Sie besitzt eine einzelne Liganden-bindende Kette mit Zysteinpaaren u. a. Klasse III Zytokinrezeptoren Sie besitzt 40 AS lange extrazelluläre Domänen; einige Rezeptoren besitzen eine „death domain“ die bei der Vermittlung der Apoptose von Bedeutung ist Klasse IV Zytokinrezeptoren Charakteristikum: Sie weist extrazelluläre Immunglobulin-ähnliche Domänen auf.

SIGNALSTOFFE, DIE ÜBER DEN JAK/ STATSIGNALTRANSDUKTIONSWEG WIRKEN: Zytokine wie Interleukin 2 bis 7, GM-CSF (granulocyte makrophage colony stimulating factor), Erythropoetin sowie Somatotropin, Prolaktin, u. a. Ebenso erfolgt die Expression des High mobility group box 1 protein (HMGB1) über diesen Signalweg, welches als proinflammatorisches Zytokin von nekrotischen Zellen, aktivierten Makrophagen in den Extrazellulärraum abgegeben wird und seinerseits eine prolongierte Entzündung, Organversagen und Sepsis induziert. Erste experimentelle Studien (Wang et al., 2003) zeigen, dass eine Behandlung mit den JAK/STAT Weg hemmenden Substanzen zu einer Herabregulierung der HMGB1 mRNA Expression führt und damit zu einer Abschwächung einer akuten Organschädigung mit Sepsis.

6

Abb. 4. Der Interleukin-6-Rezeptor besitzt eine ligandenbindende Einheit, die einen Komplex bildet. Dieser führt zur Aktivierung assoziierter JAKs, die STAT-Proteine phosphorylieren. STAT dimerisieren und translozieren in den Zellkern, binden an die DNA (an STAT-Bindungssequenz im Bereich des Promotors) und induzieren die Transkription bestimmter Gene

1.4.

SIGNALKETTEN

Über Membranrezeptoren weitergeleitete extrazelluläre Signale können intrazellulär zu einer Aktivierung einer Kaskade von hintereinander geschalteten Proteinkinasen führen, welche biologische Effekte wie Apoptose, Zellproliferation usw. steuern. Ein Signalweg von wesentlicher Bedeutung ist der MAPKinase-Weg.

1.4.1. MAP-KINASE-WEG (MAP – mitogen activated protein-kinases) Ist eine Form der Signaltransduktion durch Enzyme. MAP-Kinasen sind kleine Proteinkinasen mit einem MG (Molekulargewicht) von 36 000–40 000 Dalton, die im Rahmen der Signaltransduktion verschiedener Rezeptorklassen aktiviert werden und zu vermehrter Zellproliferation als auch Hemmung der Apoptose führen. Das MAP-Kinasesystem (Abb. 5) stellt ein spezielles Signalübertragungssystem dar, welches imstande ist kurzlebige Ereignisse in der näheren Umgebung der Zellmembran in länger dauernde Signale

1.

Physiologie und Pathophysiologie der Zelle

7

Abb. 5. Die einzelnen Schritte einer MAPK-Kaskade. Der MAP-Kinase-Weg beginnt mit der Rekrutierung eines Grb2/SOS-Proteinkomplexes am Rezeptor durch z. B. Wachstumsfaktoren wie EGF (epidermal growth-factor) oder PDGF (platelet-derived-growth-factor). Die Grb2/SOS Assoziation löst nun die Aktivierung der MAPK-Kaskade aus. SOS gelangt an das G-Protein Ras und bewirkt dessen Übergang in die aktivierte GTP-bindende Form die so genannte aktivierte Raf-1 (auch als MAP-Kinase-Kinase-Kinase bezeichnet) mit welcher die Phosophorylierungskaskade beginnt, die nun die MAP-Kinase-Kinase MEK aktiviert welche wiederum die MAP-Kinase genannt ERK (extracellular signal regulated kinase)aktiviert. ERK gelangt in den Zellkern und bedingt eine Phosphorylierung von ELK-1 (ets-like protein), das im Komplex mit SRF (serum responsive factor) an die regulatorische Promotorsequenz SRE (serum responsive element) bindet. Dieser aktivierte Komplex stimuliert die Expression von Zielgenen

zu verwandeln und an den Zellkern weiterzuleiten. Dieses System dient der Regulation der Zelldifferenzierung und Zellproliferation. Zu diesen Kinasen zählen unter anderem die MAP Kinasen ERK1 und ERK2-Isoformen und JNK (Jun-Kinasen) sowie die p38MAP Kinasen. Eine Eigenschaft der MAP-Kinase ist es, dass für ihre vollständige Aktivität die Phosphorylierung sowohl eines Threonin als auch eines Tyrosinrestes notwendig ist. Im Protein sind die beiden Reste durch eine einzelne Aminosäure getrennt. Die Proteinkinase, die beide Phosphoylierungen kataly-

siert, wird MAP-Kinase-Kinase (MAPKK, MKKoder MEK) genannt und wird ihrerseits durch eine MAP Kinase Kinase Kinase stimuliert. Nach Aktivierung dieser Signalkaskade leitet zum Beispiel ERK2 das Signal dadurch weiter, dass diese MAP Kinase in der Zelle entweder verschiedene zytoplasmatische Substrate phosphoryliert oder in den Zellkern wandert und genregulatorische Proteine phosphoryliert (Rony et al., 1995).

8

=

P38MAPK

Der p38-Pfad ist ein bedeutender Regulator einer entzündlichen Antwort. Er wird durch eine Vielzahl proinflammatorischer Stimuli (TNF-A, IL-1, plateletactivating factor, Hitzetrauma usw.) sowie mikrobieller Stimuli (Matthew et al., 2003, Manxiang et al., 2005) aktiviert. Die Anwendung von p38-Hemmern hat sich in zahlreichen Tiermodellen als vielversprechend gezeigt. So bei Tiermodellen mit Arthritis, Endotoxinschock, Pankreatitis, ischaemischem Reperfusionssyndrom u. a. Zur Zeit werden vor allem klinische Studien zur Behandlung der rheumatoiden Arthritis durchgeführt. Da proinflammatorische Ereignisse über MAPK, JAK-STAT und andere Signalwege reguliert werden und sowohl bei der Pathogenese des Lungenversagens als auch des multiplen Organversagens eine wichtige Rolle spielen, scheint es wahrscheinlich, dass in einigen Jahren solche Signalmediatoren auf der Intensivstation sowohl als diagnostische Biomarker (Bestimmung der p38MAPKAktivität in Alveolarmakrophagen als Prediktor für das Risiko eines ARDS oder MOV) als auch als therapeutisches Ziel eine Rolle spielen werden. So deuten bereits durchgeführte Studien darauf hin, dass eine posttraumatsche Behandlung mit p38MAPK Hemmern effektiv, bei der Unterdrückung einer ablaufenden Entzündung, sein könnten. Während einer Sepsis wie auch im Sepsismodell ist über eine Beeinträchtigung der Rekrutierung als auch der Chemotaxis von Neutrophilen berichtet worden. LPS selbst führt zu einer Aktivierung von Leukozyten über den p38MAPK pathway. Diese Beeinträchtigung der Emigration als auch Chemotaxis der Neutrophilen dürfte durch eine p38MAPK induzierte Hemmung bedingt sein. Durch Gabe eines p38MAPK Inhibitors kann diese Beeinträchtigung der Emigration von Neutrophilen, welche durch endogene Chemokine bedingt sein dürften, beseitigt werden.

1.4.2. SEKUNDÄRE BOTEN – Second messenger Sekundäre Boten sind kleine Moleküle oder KalziumIonen, die auf extrazelluläre Signale hin im Zytoplasma gebildet bzw. freigesetzt werden und der Signalverstärkung dienen. Dazu gehören (Tabelle 1): cAMP, cGMP, Ca++, Diacylglycerol sowie Gase wie Carbonmonoxid (CO) sowie Stickstoffmonoxid (NO).

Tabelle 1. Lösliche und membranverankerte sekundäre Boten Lösliche SM

Membran-verankerte SM

CAMP, cGMP

Diacylglycerol (DAG)

Inositol Phosphate (IP3)

Phosphatiylinositol Phosphate (PIP)

Ca-Ionen

Ceramid

Stickstoffmonoxid

=

STICKSTOFFMONOXID – NO

Biosynthese (Abb. 6) von NO: Intrazelluläre NOSynthasen bilden in den Endothelzellen aus Arginin unter Freisetzung von Citrullin das farblose Gas NO, welches in die benachbarte Muskelzelle diffundiert und dort eine Guanylat-Zyklase aktiviert. Die Rolle des Rezeptors übernimmt das zytosolische Effektorenzym Guanylat-Zyklase, das NO bindet und dadurch aktiviert wird. NO bindet dabei an ein Häm-Fe²+-Ion der Cyklase, aktiviert damit das Enzym, wodurch nun die intrazelluläre cGMP-Konzentration ansteigt. Das erhöhte Cyclo-GMP verursacht eine Gefäßrelaxation.

Abb. 6. Biosynthese von NO

NO wird über Nitrit zu Nitrat oxidiert, welches im Urin ausgeschieden wird. Citrullin wird über den Aspartatzyklus zu Arginin regeneriert.

1.

9

Physiologie und Pathophysiologie der Zelle

1.5.

ENDOTOXINE

1.5.1. ENDOTOXINBEDINGTE AKTIVIERUNGSSCHRITTE Eine bakterielle Infektion mit Übertritt von Bakterien in die Blutbahn führt zu einer Bakterien-Lyse (Abtötung durch Antibiotika, Killing durch Phagozyten, Lysozeme). Die auftretenden bakteriellen Zellwandfragmente: Peptidoglycan (PG) und Teichonsäure (TS) von grampositiven Bakterien als auch Lipopolysaccharid (LPS) bzw. Endotoxin – Bestandteile der äußeren Membran – von gramnegativen Bakterien führen zu einer Aktivierung von Makrophagen, BLymphozyten als auch zu einer Komplementaktivierung. Es kommt zum Ablauf mehrer komplexer Vorgänge wie der Aktivierung der Gerinnung, Immunantwort und Freisetzung von Mediatoren. Von gramnegativen Bakterien erzeugtes LPS wird im Blut in Bindung an das LPS-Bindungsprotein transportiert. Dieser Komplex ist ein Ligand für einen als CD14 bezeichneten Rezeptor auf Makrophagen/Monozyten und neutrophilen Granulozyten. Darüber hinaus bestehen Anhaltspunkte, dass LPs auch direkt Endothelzellen der Blutgefäße aktivieren kann. Der CD14-Rezeptor ist ein GPI-verankertes Protein. Die LPS-induzierte Aktivierung der genannten Zellen führt zu einer Freisetzung der so genannten proinflammatorischen Zytokine. Dazu gehören: TNF-A, IL-1B, IL-6, IL-8, Interferon-G. Diese wiederum lösen über verschiedene Mechanismen die massive und generalisierte Freisetzung von reaktiven Sauerstoffspezies aus, z. B. Superoxydanion, NO, Prostaglandine sowie den PAF-Plättchenaktivierungsfaktor.

1.5.2. TOLL-LIKE REZEPTOREN (TLR) Die TLR-Familie ist als generelles Sensor-System bekannt, welches Krankheitserreger im Sinne der angeborenen Immunität erkennt. Toll-like Rezeptoren sindZelloberflächen-Muster-Erkennungsrezeptoren welche in der Wirtszelle eine Genexpression als Antwort auf das Pathogen auslösen (Abb. 7). Menschen verfügen über mindestens 10 Toll-like-Rezeptoren (TLR 1-10), die eine wichtige Funktion bei der angeborenen Immunerkennung von pathogen assoziierten Immunstimulantien, wie Lipopolysacchariden, Peptidoglykanen usw. haben. Für die Pathogenese der Sepsis scheinen von den

identifizierten TLRs vor allem TLR2, TLR4 und TLR9 von wesentlicher Bedeutung zu sein. Die intrazelluläre Signalverarbeitung nach TLRAktivierung wird über den Transkriptionsfaktor NFKB vermittelt und und führt zu einer Freisetzung zahlreicher inflammatorischer Zytokine, Chemokine, Adhäsionsmoleküle.

1.5.3. BEDEUTUNG DER TLRs IN DER SEPSIS Für die Auslösung einer Immunantwort gegen gramnegative und grampositive Bakterien sind TLR4 und TLR2 verantwortlich. Die zunächst positive und notwendige Reaktion gerät dann außer Kontrolle und führt zu einer Überstimulation, die zu einem Multiorganversagen führen kann. TLR-2 erkennt Bestandteile grampositiver Bakterien wie Peptidoglykane, Lipopeptide und LTA. TLR-4 ist Rezeptor für LPS, dem Hauptbestandteil der Zellwand gramnegativer Bakterien. Derzeit laufende erste experimentell Studien befassen sich nun mit der Fragestellung ob eine Kontrolle der gramnegativen oder grampositiven induzierten Signaltransduktion durch Ligand-bindende lösliche Rezeptoren diese Überaktivierung verhindern kann und somit zu einer Verminderung der Synthese proinflammatorischer Zytokine führt. Erste Daten zeigen auch eine erfolgreiche Hemmung in vivo. Somit könnten diese Entwicklungen künftig eine neue Therapieoption für die Sepsis darstellen. Möglichkeiten therapeutischer Applikationen endotoxinbindender Proteine – Rekombinantes Fragment von LPS-binding protein (rLBP 25) – Lösliches (soluble) CD14 (sCD14), (Haziot et al., 1995) – Bactericidal/permeability increasing protein (BPI), (Marra et al., 1994) – Endotoxin-neutralizing protein (ENP) Laufende experimentelle und klinische Therapieversuche, die noch keine routinemäßige Anwendung möglich erscheinen lasssen.

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Abb. 7. Aktivierung eines Monozyten durch ein Lipopolysaccharid. Das im Blut vorhandene LPS-bindende Protein (LBP) bindet sich an LPS auf gramnegativen Bakterien und bindet dann den Rezeptor CD14 an der Monozytenoberfläche. Dieser Komplex aktiviert den Toll-like Rezeptor 4 (TLR4), der das Adapterprotein myD88 bindet. MyD88 verbindet die Serin-Threonin-proteinkinase IRAK mit dem aktivierten Rezeptorkomplex. Das führt zu einer Autophosphorylierung von IRAK und zur Anlagerung eines weiteren Adapterproteins (TRAF6). TRAF6 bindet und aktiviert die MAP-Kinase-Kinase-Kinase TAK-1. Die TAK-1 Aktivierung führt zur Phosphorylierung und Aktivierung der IKK-Kinase. IKK phosphoryliert den NF KB-Inhibitor, induziert seinen Abbau und damit die Freisetzung von NF-KB. Über weitere MAP-Kinasen (ERK und JNK) aktiviert TAK1 zusätzlich JUN und Fos, Mitglieder der AP-1 Transkriptor-Familie. Sie bewirken gemeinsam mit NF-KB die Transkription von Genen, die an der Entzündungsantwort beteiligt sind

1.

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Physiologie und Pathophysiologie der Zelle

1.5.4. REGULATION DER GENEXPRESSION

1.6.1. INTRINSISCHER MITOCHONDRIALER WEG

Die mRNA (Boten-RNA – messenger-RNA) ist eine direkte RNA-Kopie eines zu einem Gen gehörigen Teilabschnitts der DNA. Die Synthese einer RNA an einer DNA Matrize bezeichnet man als Transkription. Die Messenger-RNA wird aus dem Zellkern in das Zytoplasma transportiert und dort von Ribosomen, die an der mRNA entlangwandern in Polypeptide translatiert (Translation). Nach der Translation entfaltet sich das Protein und nimmt seine native Konformation an.

Beim mitochondrialen Weg kommt es infolge eines externen Signales zu einer Aktivierung von Proteinen der bcl-2-Familie und der bax-Subfamilie. Dies führt zu einer Anheftung dieser Proteine an die Mitochondrienmembran, was wiederum zu einer Freisetzung von Cytochrom c führt. Cytochrom c bindet an das zytosolische Protein Apaf-1, das Caspasen aktiviert. Caspasen sind Cysteinproteasen mit einer Spezifität für Asparaginsäure in einer Polypeptidsequenz. Caspase 9 aktiviert nachgeschaltete Effektotcaspasen welche die Apoptose einleiten. Auslösung des intrinsischen Weges durch: DNASchäden, Sauerstoffmangel, extrem hohe Ca+-Konzentration im Zytosol, oxidativer Stress (hohe Konzentration an freien Radikalen), Fehlen von Überlebenssignalen in Form von Wachstumsfaktoren.

1.6.

APOPTOSE – DER PROGRAMMIERTE ZELLTOD

Die Apoptose ist eine Elimination von Zellen nach einem genau festgelegten Programm. Es werden nur einzelne individuelle Zellen in einem sonst gesunden Organ abgetötet. Das Sterben der Zellen beginnt mit einer Schrumpfung des Zellkernes, zu einem späteren Zeitpunkt kommt es zu einem Zerfall der Plasmamembran in viele Vesikel und zu einer Auflösung der Zelle. Die DNA der betroffenen Zelle wird rasch abgebaut und bildet Bruchstücke, welche den Nukleosomen-assoziierten DNA-Fragmenten entsprechen. Die getöteten Zellen bzw. das aus ihnen entstandenen Material wird rasch von benachbarten Makrophagen aufgenommen. Es kommt zu keiner Entzündungsreaktion oder Antikörperbildung. Biochemisch ist die Apoptose ein induzierbarer, energieabhängiger Vorgang mit gesteigerter RNA-und Proteinbiosynthese. Die Zellnekrose betrifft häufig mehrere Zellen eines geschädigten Organs wobei es zu einer Zellschwellung und zum Verlust der Membranintegrität kommt, aber erst spät zum DNA-Abbau, und es sind im Gegensatz zur Apoptose entzündliche und immunologische Reaktionen zu beobachten. Auslösung der Apoptose (Abb. 8): – „Intrinsischer“ mitochondrialer Weg – „Extrinsischer“ Todesrezeptorweg – death receptor

1.6.2. EXTRINSISCHER TODESREZEPTORWEG Hier wird ein anderer Weg, der über einen Liganden/ Rezeptorkomplex in der Plasmamembran läuft, beschritten. Nach Bindung des Liganden (Fas-Ligand, Apo-1-Ligand) an die Zielzelle-Rezeptoren verbindet auf der zytosolischen Seite der aktivierte Rezeptor zwei unterschiedliche Adapterproteine (TRADD und FADD) sowie Procaspase 8 zu einem zu einem Proteinkomplex. Procaspase 8 und FADD interagieren und als Resultat entsteht aktivierte Caspase 8, welche eine Aktivierung von Effektor-Caspasen induziert, die die Apoptose einleiten. Auslösung des extrinsischen Weges durch: Fas L, Zytokine, v. a. TNF-A, Glukokortikoide Die Exekution des apoptotischen Zelltodes durch die Effektor-Caspasen führt zu einer Aktivierung von Proteasen wie die der Calpaine. Dadurch kommt es zu einer Inaktivierung einer Vielzahl regulatorischer als auch struktureller Proteine, welche für die Zellintegrität von Bedeutung sind. So werden nun Zytoskelett, Kernmembran und weitere Strukturproteine zerstört. Des Weiteren findet eine DNAFragmentierung statt. Neueste Erkenntnisse zeigen, dass Zellen des Abwehrsystems bei der Sepsis im Rahmen der Immunantwort häufig eine Signalkaskade aktivieren, die zum programmierten Zelltod, der so genannten

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Abb. 8. Signalkaskaden der Apoptose. Der extrinsischer Apoptoseweg läuft über einen Liganden/Rezeptorkomplex (Fas/CD95) in der Plasmamembran. Der intrinsische Weg wird vor allem durch intrazelluläre Signale induziert

Apoptose, führt. Apoptose von Leukozyten wurde sowohl im Tiermodell, als auch bei Patienten mit Sepsis beobachtet. Bei der Regulation der Apoptose spielen das mitochondriale Protein Bcl-2 und die zytoplasmatische Enzymkaskade der Kaspasen eine wesentliche Rolle. Durch Überexprimierung von Bcl-2 oder Hemmung der Kaspasen konnte im Tiermodell der Sepsis ein deutlicher Überlebensvorteil demonstriert werden (Hotchkiss et al., 2002, Tomoko et al., 2005, Wesche et al., 2005, Xiaopeng, 2004). Im Verlauf eines septischen Schockes findet sich oft ein Stadium der Immunsuppression. Es gibt Hinweise, dass die Apoptose von Zellen des lymphatischen Gewebes zu einer Immunsuppression bei der Sepsis beiträgt und dadurch das Risiko für sekundäre Infektionen erhöht. Somit ist das Ziel erster therapeutischer Ansätze durch eine Modulation

der Apoptose eine Verbesserung des Überlebens zu erzielen.

1.7.

MOLEKULARBIOLOGISCHE MECHANISMEN DER SEPSIS

Ein zunehmendes Wissen der Immunpathologie der Sepsis (Cohen, 2002) bietet eine Einsicht in den molekularbiologischen Ablauf und ermöglicht die Entwicklungen künftiger therapeutischer Strategien. Ein zentrales Ereignis im Rahmen der Sepsis ist die Aktivierung von Monozyten und Leukozyten. Es zieht in weiterer Folge die Aktivierung von Endothelzellen und Thrombozyten sowie eine Aktivierung des plasmatischen Gerinnungssystems, des Komplementsystems als auch des Kinin-Bradykininsystems nach sich.

1.

13

Physiologie und Pathophysiologie der Zelle

Abb. 9. Mechanismus der Aktivierung von Makrophagen, Neutrophilen und Endothelzellen durch LPS

1.7.1. AKTIVIERUNG VON MAKROPHAGEN, LEUKOZYTEN Der molekulare Mechanismus der Makrophagen-, Neutrophilen- und Endothelaktivierung durch LPS verläuft in mehreren Schritten (Abb. 9). Zu Beginn steht die Bindung von LPS an das „lipo-polysaccharide binding protein (LBP), ein in der Leber synthetisiertes Akutphasenprotein. LBP überführt LPS an den CD-14-Rezeptor, ein Glykoprotein auf der Zellmembran von Monozyten und PMN-Makrophagen (Leukozyten). Über Oberflächenrezeptoren vom TLR-Typ erfolgt die Auslösung einer Signalkaskade. Intrazellulär bewirkt die Bindung von LPS an CD-14 über mehrere Schritte eine Aktivierung des zuvor gebundenen Transkriptionsfaktors NF-KB, welcher nun als freier NF-KB in den Zellkern transloziert und dort eine Genaktivierung induziert, deren Produkte die Immunabwehr modulieren. Endotoxin bewirkt zusammen mit den Zytokinen die Expression von chemotaktischen Substanzen und Adhaesionsmolekülen wie: E-Selektin, inter-

cellular adhesion molecule-1, vascular cell adhesion molecule-1, und CD-32 auf dem Gefäßendothel sowie L-Selektin und B2-Integrin auf den Leukozyten. Dieser Prozess führt zur Rekrutierung von Monozyten und polymorphkernigen Makrophagen am Ort des Bakterieneintrittes mit dem Ziel die Bakterien abzutöten und zu phagozytieren. Haben Makrophagen einen Erreger aufgenommen, dann setzen sie Zytokine, TNF-A, InterferonA, Prostaglandine, Leukotriene und den Plättchenaktivierenden Faktor (PAF) frei. Von den Phagozyten erfolgt eine Antwort, die als „respiratorische Entladung“(respiratory burst) bezeichnet wird. Das lysosomale Enzym NADPH-Oxidase erzeugt unter Sauerstoffverbrauch eine ganze Batterie bakterizider Moleküle wie Wasserstoffsuperoxid (H₂O₂), Superoxidanionen(O₂), Hydroxylradikale (OH'), Hypochlorid (OCL-) und Stickstoffmonoxid (NO). Mit diesen chemischen Substanzen erfolgt die Abtötung endocytierter Bakterien und deren Zerkleinerung in Fragmente.

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1.7.2. AKTIVIERUNG DES ENDOTHELS Nach Stimulation durch Zytokine wie TNF-A, durch Endotoxin als auch durch Interaktion mit Komplementfaktoren, kommt es zu einer Änderung der Funktion des Endothels, gekennzeichnet durch einen Verlust antikoagulatorischer und zelladhäsionshemmender Eigenschaften. Es kommt nun zu einer Expression prokoagulatorischer Faktoren auf der Endotheloberfläche, zur Produktion und Freisetzung chemo-und vasoaktiver (NO, Endothelin) Faktoren sowie zu einer Hochregulation von Adhäsionsmolekülen. Als Zeichen einer Endothelschädigung lassen sich in Abhängigkeit vom Ausmaß der Sepsis Plasmaspiegel von Faktoren wie Thrombomodulin, ICAM-1 oder E-Selektin feststellen, die normalerweise zellgebundene Faktoren sind. Durch Interaktionen von zellulären und plasmatischen Blutkomponenten mit dem Endothel kommt es zur Mikrothrombenbildung. Bei anhaltender Intensität und Dauer der bestehenden Toxin bzw. Zytokinexposition kommt es zu einer endothelialen Dysfunktion mit ATP-Verarmung und schließlich irreversiblen Membranveränderungen, Apoptose und Zerstörung der Endothelschicht.

1.7.3. AKTIVIERUNG DER PLASMATISCHEN GERINNUNG Im Zentrum der Aktivierung der plasmatischen Gerinnung ist die Zytokin-induzierte Expression von Gewebsthromboplastin (tissue factor – TF) auf Makrophagen, Neutrophilen und Endothelzellen. Die Produktion von TF wird durch NFKB (nuclear factor KB) reguliert. TF wird auch in den Thrombozyten gespeichert und bei Aktivierung der Thrombozyten freigesetzt. Endothelzellen und inflammatorische Zellen welche Thrombozyten binden, können so eine Aktivierung der plasmatischen Gerinnung mit konsekutiver Thrombosierung der Mikrozirkulation indizieren. Die Apoptose von Endothelzellen sowie weiterer Zellen bedingt die Exposition gerinnungsaktivierender Phospholipidkomponenten. Freigesetzte intrazelluläre Komponenten führen zu einer Aktivierung des Gerinnungssystemes über den intrinsischen Weg oder über eine Aktivierung der Faktor-VII-aktivierenden Protease (FSAP). Weiters wird Antithrombin durch eine Thrombinhemmung verbraucht und durch Elastase, die aus den Neutro-

philen freigesetzt wird, abgebaut. Vermittelt durch Zytokine kommt es nach endothelialer Freisetzung von Gewebsplasminogenaktivator (t-PA) zu einer Abnahme der fibrinolytischen Aktivität im Plasma, bedingt durch eine Heraufregulation der Plasminogenaktivator-Inhibitor (PAI)-1-Synthese und der PAI1-Freisetzung aus Endothelzellen und aktivierten Thrombozyten. Bedingt durch eine Schädigung von Endothelzellen wird der Zelloberflächenrezeptor Annexin II für Plasminogen und t-PA auf dem Endothel vermindert exprimiert und damit die Plasminbildung gehemmt. Des weiteren verursachen Zytokine, welche eine TF-Expression bewirken, eine erhöhte Freisetzung des Thrombin-aktivierbaren Fibrinolyse Inhibitors (TAF-I). Das Resultat ist eine massiv gehemmte plasmatische Fibrinolyse.

1.7.4. AKTIVIERUNG DER THROMBOZYTEN Zu Beginn einer Sepsis tritt meist eine Abfall der Thrombozyten auf, der durch eine direkte Interaktion mit Thrombozyten oder durch Toxine bedingt sein soll. Die aktivierten Thrombozyten setzen vasoaktive (z. B. PAF), prokoagulatorische (z. B. VWF – von Willebrand Factor) und fibrinolysehemmende (z. B. PAI-1 – plasminogen activator inhibitor) Mediatoren frei. Die Wirkung der Thrombozyten ist vor allem verstärkend und weniger initiierend. Bedingt durch eine Oberflächenexpression von Adhäsionsmolekülen kommt es zu einer zusätzlichen Interaktion mit aktivierten Leukozyten und Endothelzellen mit dem Resultat einer Thrombenbildung (Thrombozyten, Fibrin) in der Mikrozirkulation und bedingt durch die Deposition von Fibringerinnseln in den kleinen Blutgefäßen resultiert in weitere Folge eine inadäquate Organperfusion. Diese beschriebene Hyperkoagulabilität kann zur Entwicklung einer Verbrauchskoagulopathie bzw. DIC führen und wird bei Patienten mit schwerer Sepsis in einem Viertel der Fälle beobachtet. – Eine disseminierte intravasale Gerinnung (overt DIC) ist definiert durch den Nachweis einer disseminierten Gerinnungsaktivierung mit Fibrinbildung und der Kombination eines verminderten Hämostasepotentiales. Die klinische Manifestation einer disseminierten intravasalen Gerinnung ist die Verbrauchskoagulopathie und eine Purpura fulminans. – Als Latente Gerinnung oder Non-overt DIC wird eine systemische Aktivierung der Gerin-

1.

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Physiologie und Pathophysiologie der Zelle

nung ohne klinische Zeichen einer Blutung oder Thrombose bezeichnet. Eine Latente Gerinnung ist jedoch der Normalzustand bei einer Sepsis oder einem Trauma.

1.7.5. KOMPLEMENTAKTIVIERUNG Ebenso kommt es durch LPS zu einer Komplementaktivierung, die zu einer Verstärkung der Abwehrreaktion führt. Die Aktivierung des Komplementsystems bedingt die Enstehung verschiedener Komplementkomponenten, die selbst wieder Granulozyten zur Ausschüttung vasoaktiver Amine stimulieren (Anaphylatoxine), Leukozyten zur Freisetzung toxischer O₂ Spezies aktivieren als auch Proteasen aktivieren, selbst chemotaktisch auf Makrophagen wirken und die Vasodilatation verstärken. Die klinisch auftretende arterielle Hypotension ist vor allem durch eine Überproduktion von NO bedingt, die zu einer massiven Vasodilatation führt. Ursache ist eine Stimulation der NO-Synthetase welche die Überproduktion verursacht. Neben der Wirkung auf Gefäße trägt NO zur Bildung freier Radikale bei. Über eine Induktion des Enzyms PolyAdenosin-Diphosphat-Ribose-Synthetase (PARS) induziert NO eine Verarmung der Zellen an ATP mit der Folge von nun auftretenden Zellfunktionsstörungen.

1.7.6. ORGANVERSAGEN BEI SEPSIS Typischerweise entwickelt der Patient zuerst ein isoliertes einzelnes Organversagen. Wenn sich diese Erkrankung unkontrolliert ausdehnt kommt es zu einer progressiven Entwicklung anderer Organdysfunktionen und in weiterer Folge auch zum Organversagen. Die Pathogenese der Organdysfunktion ist multifaktoriell und nur teilweise geklärt. Eine Gewebshypoperfusion und eine bestehende Hypoxie werden als entscheidende Faktoren angesehen. Der Mechanismus umfasst: ausgedehnte Fibrinanlagerungen welche zu einer mikrovaskulären Okklusion führen, die Entwicklung von Gewebsexudaten welche eine adäquate Oxygenierung beeinträchtigen und die Beeinträchtigung der mikrovaskulären Homöostase bedingen, resultierend aus vasoaktiven Substanzen wie PAF, Histaminen und Prostanoiden. Zelluläre Infiltrate, vor allem Neu-

trophile Zellen, schädigen das Gewebe direkt durch Freisetzung lysosomaler Enzyme und Superoxide abgeleitet von freien Radikalen. TNF-A und andere Zytokine verursachen eine Expression der Nitric Oxide Synthase und erhöhen damit die Produktion von Nitric Oxide, welches wiederum zu einer vaskulären Instabiltät führt.

1.8.

IMMUNSYSTEM

Aufgabe des Immunsystems ist es körperfremde und körpereigene Merkmale auf Zellen oder oder anderen Strukturen zu unterscheiden und als körperfremd erkannte Strukturen zu inaktivieren oder zu beseitigen. So soll der Organismus vor eindringenden Mikroorganismen (Bakterien, Viren, Pilze, Parasiten) geschützt werden. Jedoch reagiert das Immunsystem aber auch wenn es mit körperfremden Bestandteilen auf Zellen menschlichen Ursprungs in Kontakt kommt, wie es nach Bluttransfusionen oder Organtransplantationen der Fall sein kann. Gliederung der Immunantwort – Nichtadaptive Immunabwehr Das Immunsystem verfügt über unterschiedliche Abwehrmechanismen. So bestehen unspezifische Abwehrmöglichkeiten, die Schranken gegen eine Infektion bilden sollen, die der so genannten „nicht-adaptiven (unspezifischen) Immunabwehr“ (Tabelle 2) zugeordnet werden und einerseits spezielle Plasmaproteinsysteme wie das Komplement sowie das GerinnungsFibrinolysesystem, anderseits Zellen wie Granulozyten, Monozyten und Makrophagen umfassen, die fähig sind von Bakterien und Viren befallene Zellen unschädlich zu machen. – Adaptive Immunabwehr Zum anderen gibt es die so genannte „adaptive“ erworbene (spezifische) Immunabwehr. Bei der spezifischen Immunreaktion werden zwischen einer zellulären und humoralen Abwehr unterschieden. Träger der spezifischen zellulären Abwehr sind T-Lymphozyten. Träger der spezifischen humoralen Abwehr sind B-Lymphozyten, welche Antikörper produzieren.

16 Tabelle 2. Abwehrsysteme der Nichtadaptiven und der Adaptiven Immunabwehr Nichtadaptive Immunabwehr

Adaptive Immunabwehr

Plasmaproteinsysteme – Komplementsystem – Gerinnungs-Fibrinolysesystem – Kinin-System

Zelluläre Immunabwehr B-Lymphozyten T-Lymphozyten

Aktivierung zellulärer Elemente Neurophile Granulozyten, Mastzellen, Makrophagen, Thrombozyten, Endothelzellen, NK-Zellen

Humorale Immunantwort Antikörper

Vasoaktive Amine Lysosomale Enzyme Prostaglandine, Leukotriene PAF Reaktive Sauerstoffverbindungen NO Zytokine TNF

1.8.1. NICHTADAPTIVE IMMUNABWEHR

=

=

Die Bildung von Kininen (Abb. 11) erfolgt durch Aktivierung des Kallikrein-Kininogen-Kinin-Systems durch Reize wie Endotoxine im Rahmen einer Infektion, aber auch durch eine Verletzung, bei der eine Kontaktaktivierung durch Kollagen, aktivierte Plättchen oder eine Basalmembran erfolgen kann. Am Anfang des Systems steht die Aktivierung des Faktors XII (Hagemannfaktor) zu XIIa. Der aktivierte Faktor XIIa spaltet den Präkallikrein HMWK (high mulecular weight kininogen) Komplex in Kallikrein und HMW-Kininogen, wobei die aktive Plasma-Protease Kallikrein nun durch Abspaltung aus HMWK die Bradykininfreisetzung bedingt. Bradykinin erhöht die Gefäßpermeabilität, dilatiert Blutgefäße und ist die am stärksten Schmerz auslösende Substanz. Bradykinin und andere Kinine sind kurzlebig und werden durch Kininasen gespalten und damit wieder inaktiviert.

Komplementsystem

Ist ein Abwehrmechanismus gegen bakterielle Infektionen Funktionen des Komplementsystems: – Infektabwehr durch direkte und indirekte Zerstörung körperfremden Materials (z. B. Bakterien) und durch Aktivierung von Entzündungsreaktionen – Zerstörung von eingedrungenen Erregern durch Lyse (z. B. durch den Membran-Attack-Komplex) – Anlockung von Leukozyten und Makrophagen an den Entzündungsort (Chemotaxis) – Erhöhung der Gefäßpermeabilität (anaphylaktische Wirkung) – Erhöhung der Phagozytosewirkung (Opsonierung)

Aktivierungsmechanismen des Komplementsystems (Abb. 10) – Klassische Aktivierung = Antigen-AntikörperKomplex – Alternativer Aktivierungsweg = Mikroorganismen (LPS)

Kinin-System

Die Freisetzung und Metabolisierung von Bradykinin erfolgt im Körper über einen extrinsischen und intrinsischen Weg. Im Gewebe können zahlreiche proteolytische Gewebsenzyme Prokallikrein zu Gewebskallikrein aktivieren, welches Lysyl-Bradykinin aus niedermolekularem Kallikrein freisetzt. Der Summeneffekt ist also die Auslösung einer Entzündung und die Verlegung von Blutgefäßen. Das ist auch bei einer Infektion sinnvoll, um die

1.

17

Physiologie und Pathophysiologie der Zelle

Immunkomplex IgG oder IgM C1q Bindungskomponente C2rC1s Aktivierungskomponente

C3

C1-Inhibitor

C3b*** C3a**

Biologisch aktive Oberfläche Bakterien, Pilze, LPS

Faktor D

Faktor P C3bBb = C3-Konvertase C4-bindendes Protein (C4-BP)

C3a**

C3bBb*** = C5-Konvertase C4b2a = C3-Konvertase

C4b2a3b*** = C5-Konvertase

Abb. 10. Klassischer und alternativer Aktivierungsweg des Komplementsystems. Im klassischen Aktivierungsweg bindet Faktor C1q an einen Antigen-Antikörper-Komplex. Dazu lagern sich C1r und C1s an. C1s kann anschließend C4 aktivieren. An die aktivierten Bestandteile von C4 bindet sich C2. Durch die Einwirkung von C1s wird C2 aktiviert. C4b und C2b können im Verbund C3 und C5 aktivieren. Aktiviertes C3 ist ein potenter Marker für die antigene Zelle (Opsonierung). C5b leitet die Bildung eines lytischen Komplexes ein. Der alternative Aktivierungsweg läuft ohne die Hilfe von Antikörpern ab. Im Plasma wird C3 stets durch vorhandene Proteasen zu einem geringen Anteil zu C3b aktiviert. Nach einer Reihe von Umlagerungen und Aktivierungen ensteht unter der Einwirkung einer biologischen aktiven Oberfläche der C3bBb-Komplex. Dieser Komplex kann C5 aktivieren und die Auslösung eines lytischen Komplexes, des Membran-Attack-Komplexes, induzieren

Verschleppung von Erregern mit dem Blut zu vermeiden. Der Flüssigkeitsstrom wird durch diese Maßnahmen ins Gewebe und von dort durch die Lymphknoten geleitet. Das hilft, die Infektion lokal zu begrenzen und erleichtert die Einleitung einer eff fizienten adaptiven Immunreaktion.

=

Fibrinolytisches System

Die Auflösung eines Gerinnsels erfolgt durch Plasmin, welches die polymerisierten Fibrinfäden spaltet. Plasmin entsteht aus Plasminogen durch Plasminogenaktivatoren. Es gibt zwei Typen von Plasminogenaktivatoren: – Gewebetyp (t-PA), welcher aus den Endothelzellen freigesetzt wird – Urokinasetyp, der im Plasma als einkettiges Pro-

18 Prokallikrein

Präkallikrein

Gewebsenzyme XII a Plasmin

Kallikrein

Gewebskallikrein

niedermolekulares Kininogen

hochmolekulares Kininogen

Lysylbradykinin

Bradykinin

Leukozyten-Migration

Vasodilatation Kapillarpermeabilität

Abb. 11. Das Kallikrein-Kinin-System

enzym (scu-PA) vorhanden ist und nach seiner Aktivierung in ein Zweikettenmolekül (tcu-PA) in Urokinase umgewandelt wird. Der Aktivierung der verschiedenen Proteinsysteme der nichtadaptiven Immunabwehr schließt sich die Aktivierung zelllulärer Abwehrsysteme mit der Freisetzung verschiedenster (Tabelle 3) proinflammtorischer Entzündungsmediatoren, aber auch der konsekutiven Gegenregulation des Organismus durch antiinflammatorische Substanzgruppen an.

=

Aktivierung von zellulären Elementen

Neutrophile Granulozyten können viele harmlose Bakterien direkt phagozytieren, nicht jedoch die meisten Pathogene, die von einer Polysaccharidhülle umgeben sind. Phagozytose dieser Erreger ist nur nach Opsonisierung durch Komplement, oder später, nach einer adaptiven Immunantwort, durch die Kombination von Antikörpern und Komplement, möglich. Nach der Ausübung ihrer Funktion gehen neutrophile Granulozyten rasch in Apoptose und

werden von Makrophagen beseitigt; bedingt durch die Aggressivität ihrer antibakteriellen Mechanismen sind sie bestimmt irreversibel geschädigt. Mastzelldegranulation erfolgt durch physikalische Reize, wie Verletzung, Hitze, Kälte, jedoch spielen die Mastzellen auch eine wichtige Rolle bei der Einleitung einer Immunantwort im Rahmen einer bakteriellen Infektion. So kommt es durch eine komplementbedingte Aktivierung von Mastzellen zur Freisetzung von TNF und in weiterer Folge zur Rekrutierung von Neutrophilen. Die bekannte Mediatorfreisetzung aus sensibilisierten Mastzellen wird durch antigenvermittelte Vernetzung des IgE, welches auf der Zelloberfläche gebunden ist, ausgelöst. Makrophagen exprimieren mehrere Arten von Rezeptoren, die Bakterienbestandteile direkt erkennen können. Bekannt ist der Mannoserezeptor, der die Endozytose und Phagozytose von Mannanhältigen Antigenen, die auf Bakterienoberfllächen vorkommen, ermöglicht. Makrophagen besitzen auch Toll-ähnliche Rezeptoren für verschiedene Bakterienbestandteile. Der TLR-4- oder LPS-Rezeptor bindet bakterielles Lipopolysaccharid, TLR-2

1.

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Physiologie und Pathophysiologie der Zelle

Tabelle 3. Substanzgruppen mit proinflammatorischem und antiinflammatorischem Charakter Proinflammatorische Moleküle

Antiinflammatorische Moleküle

TNF-A

IL-1-Rezeptorantigen

IL-1B, IL-2, IL-6, IL-15, IL-18

IL-4, IL-10, IL-13

IFN-G

IL-1-Rezeptor Typ II

Neutrophile Elastase

TGF-B

Proteinkinase

Adrenalin, Noradrenalin

MCP-1, MCP-2

löslicher TNF-A-Rezeptor

Leukämie-inhibierender Faktor (D-Faktor)

Leukotrien B4 Rezeptorantagonist

Thromboxan

lösliches rekombinantes CD14

PAF

LPS-bindendes Protein

Lösliche Adhäsionsmoleküle Vasoaktive Neuropeptide Phospholipase A2 Tyrosinkinase PAI-1 Freie Radikale Neopterin CD14

Peptidoglykan bzw. bakterielle Lipopeptide. Weitere Rezeptoren sind die Komplementrezeptoren CR3(CD11b/CD18) und CR4(CD11c/CD18), die extrazelluläre Erreger binden. Die Bindung über diese zahlreichen Rezeptoren hat die Phagozytose und die intrazelluläre Lyse der Bakterien zur Folge. Ferner sezernieren Makrophagen eine Vielzahl chemotaktischer Faktoren, aber auch Zytokine wie IL-1, IL-6, TNF-A, Prostaglandine, Leukotriene u. a., die weitere Makrophagen und andere Zellen aktivieren und Entzündungsvorgänge bzw. eine Akutphasenreaktion induzieren. Makrophagen produzieren und setzen NO frei, das neben einer ausgeprägten antimikrobiellen Wirkung auch als Botenstoff die Freisetzung

von verschiedenen vasoaktiven Aminen und Histamin aus Mastzellen und Thrombozyten fördert. Thrombozyten tragen intrazellulär präformierte CD40L-Moleküle und können diese nach Aktivierung auf der Zelloberfläche exprimieren. Über den exprimierten CD40 Liganden können Thrombozyten in der Gefäßwand eine Entzündungsreaktion auslösen. Somit kann den Thrombozyten eine neue Funktion als „inflammatorische Zellen“ zugewiesen werden. Endothelzellen: Nach Kontakt mit dem CD40Liganden stellen diese Zellen ihren Stoffwechsel auf die Abwehr von Erregern um: Makrophagen beispielsweise machen sich dann auf die Suche nach Bakterien.

=

Vasoaktive Amine

Histamin wird aus den Granula von Mastzellen ausgeschüttet. Es entsteht durch Decarboxylierung der Aminosäure Histidin. Für Histamin gibt es zwei Arten von Rezeptoren, H1 und H2. Die Wirkungen im Rahmen der Entzündung werden von H1-Rezeptoren vermittelt. Histamin bedingt über die H1-Rezeptoren eine Kontraktion der glatten Muskulatur im Gastrointestinaltrakt und im Respirationstrakt und über Freisetzung von NO aus Endothelzellen wird eine Vasodilatation der glatten Gefäßmuskulatur hervorgerufen. Außerdem verursacht Histamin eine Permeabilitätssteigerung. Histamin bindet des Weiteren an H₂-Rezeptoren von Belegzellen, sodass über eine Aktivierung einer Adenylatzyklase eine vermehrte Freisetzung von Magensäure ausgelöst wird. Serotonin ist das biogene Amin von Tryptophan. Es wird in den Thrombozyten transportiert und ausgeschüttet, wenn es zu einer thrombozytären Aggregation kommt. Des Weiteren fördert es eine anhaltende Aggregation derselben sowie die Bindungsfähigkeit von Gerinnungsfaktoren an der Oberflläche. Serotonin verursacht ebenfalls eine Kontraktion glatter Muskelzellen sowie eine erhöhte Kapillarpermeabilität.

=

Lysosomale Enzyme

Lysosomen enthalten zahlreiche antimikrobielle Moleküle (wie Hydrolasen, Kollagenasen, Peptidasen, Kathepsin u. a.), die Bestandteile einer Bak-

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terienwand hydrolysieren und in ihre Bestandteile zerlegen können. Zu diesen antimikrobiellen Effektormolekülen gehören auch Enzyme, die toxische aktive Sauerstoff- und Stickstoffmetaboliten produzieren (induzierbare NO-Synthase, Myelomperoxidase und NADPH-Oxidase).

So erhöht LTB4 die Permeabilität der Kapillaren und wirkt chemotaktisch und aktivierend auf neutrophile Granulozyten

=

Die Aktivierung neutrophiler Granulozyten oder Makrophagen durch Entzündungsmediatoren führt dazu, dass reaktive Sauerstoffverbindungen einerseits spontan oder enzymkatalysiert gebildet werden. Es entstehen: z. B. Wasserstoffperoxid (H₂O₂), Superoxid-Anion (· O₂), Singulett-Sauerstoff (¹O₂), Hypochlorsäure (HOCl) oder das Hydroxylradikal (· OH) und Peroxinitritradikal (ONOO-) Peroxinitrit, welches aus Stickoxid und dem Superoxidradikal gebildet wird, ein hochreaktives Oxidans mit zytotoxischer Wirkung, welches eine Endothelschädigung verursachen kann sowie die Trombozytenaggregation steigert. Wenn nun die Sauerstoffradikale bzw. die reaktiven Verbindungen mit der Zielzelle in Kontakt kommen, haben sie eine Wirkung auf zelluläre Strukturen wie Zellmembran, Zytosol und Zellkern. Diese lokalen Schädigungen sind: DNA – Strangbrüche und Modifikationen von Basen; Proteine – Modifikationen von Thiolgruppen von Cysteinen, Histidin und Tryptophanresten; Membranlipide werden verändert, besonders empfindlich sind mehrfach ungesättigte Fettsäuren; Hyaluronsäure und Proteoglykane werden oxidativ geschädigt. Dieser explosionsartig ablaufende Vorgang wird als respiratory burst (oxidative burst) bezeichnet. Die entstehenden Verbindungen gehen chemische Reaktionen mit den umliegenden organischen Molekülen ein und wirken damit hochtoxisch. Der Mechanismus ist wesentlich zur Abtötung von Pathogenen, schädigt aber natürlich auch das eigene Gewebe und führt, wenn eine Reparatur von Zellschäden nicht mehr möglich ist, zum gerichteten Zelltod der Apoptose.

Prostaglandine

Prostaglandine, Thromboxane und Leukotriene sind Derivate mehrfach ungesättigter Fettsäuren, deren Quelle die Arachidonsäure darstellt. Durch die Phospholipase A2 wird aus Membranphospholipiden Arachidonsäure abgespalten. Durch eine Cyklooxygenase erfolgt die Umwandlung in Prostaglandine, Thromboxane, und Prostacycline bzw. durch die Lipoxygenase können Leukotriene gebildet werden. Die Halbwertszeit der Prostaglandine liegt zwischen Sekunden und Minuten. Die Prostaglandineffekte sind vielfältig und werden über Prostaglandinrezeptoren ausgelöst. Dabei handelt es sich um Rezeptoren mit sieben Trannsmembrandomänen, die an G-Proteine gekoppelt sind. Prostaglandine der D- und F-Gruppe verursachen eine Kontraktion der glatten Muskulatur (Uterus, Bronchokonstriktion). Hingegen bedingen Prostaglandine der E-Gruppe eine Vasodilatation. PGE2 ist ursächlich an der Schmerzempfindung beteiligt, indem es zusätzlich die durch Bradykinin erzeugten Schmerzsignale potenziert. Eine konträre Wirkung auf die Blutgerinnung weisen Thromboxan und Prostacyclin auf. So verstärkt Thromboxan die Thrombozytenaggregation, Prostacyclin hingegen hemmt sie. PGE2 trägt durch seine Wirkung im Hypothalamus zur Entstehung von Fieber bei. PGE2 entsteht lokal durch eine Fernwirkung von TNF-A, IL-1 und IL-6.

=

Leukotriene (LT)

Sind Hydroxy- und Hydroxyperoxy-Derivate von C20 Fettsäuren. Sie entstehen aus Arachidonsäure, in welche Sauerstoff durch eine Lipoxygenase eingeführt wird. Im Gegensatz zu Prostaglandinen haben sie eine offene Kettenstruktur. Die LTC4 und LTD4 sind an der anaphylaktischen Reaktion mitbeteiligt. Sie bewirken eine Bronchokonstriktion und einen Wassereinstrom in die Bronchialmukosa. LTB4 ist eine Mediatorsubstanz bei Entzündungsreaktionen.

=

–

Reaktive Sauerstoffverbindungen (ROS), reaktive Stickstoffverbindungen

PAF – PLÄTTCHENAKTIVIERENDER FAKTOR

PAF ist ein Etherlipid, das von Thrombozyten, basophilen Granulozyten, Mastzellen, Makrophagen, Neutrophilen und Endothelzellen synthetisiert werden kann und eine Aggregation von Thrombozyten

1.

auslöst. Weitere proinflammatorische Wirkungen sind: 1. Freisetzung von Mediatoren durch Blutplättchen, Plättchenaggregation 2. Erhöhung der vaskulären Gefäßpermeabilität 3. Kontraktion der glatten Muskulatur, direkte bronchokonstriktorische Wirkung 4. Chemotaksis und Aktivierung von neutrophilen Granulozyten

–

21

Physiologie und Pathophysiologie der Zelle

AKTIVE  REAKTIVE SAUERSTOFF VERBINDUNGEN (ROS)

Sowohl die vaskuläre Pathologie der akuten Lungenschädigung (ALI) als auch der Sepsis ist mitbedingt durch die Ansammlung von neutrophilen Zellen und durch deren Auslösung einer unkontrollierten Bildung von ROS und reaktiven Stickstoffverbindungen (RNS). Durch diese Aktivierung der Neutrophilen und der Alveolarmakrophagen kommt es zur Freisetzung von Superoxidradikalen wie reaktiver Stickstoffverbindungen mit den bekannten lokal schädigenden Effekten. Jedoch besteht die weitere Bedeutung von ROS in der Signaltransduktion (Nys et al., 2003, Nys et al., 2005), durch Aktivierung des Transkriptionsfaktors NF-KB. Dieser wiederum induziert die Genexpression von Zytokinen und Adhaesionsmolekülen z. B. von Alveolarzellen und Monozyten. Therapeutische Ansätze zielen darauf hin, als Schutz vor reaktiven Sauerstoffintermediaten entsprechende Antioxidantien zu verwenden. Mittel zur Beseitigung sind für das: Superoxidradikal als Antioxidans die Superoxid-Dismutase, Hydroxykradikal-OH – Antioxidans: Vit E, Wasserstoffperoxid – Antioxidans: Katalase, Glutathionperoxidase; Alkoxyl-Radikal – Antioxidans: Vit C; SingulettSauerstoff – Antioxidans: Vit A, B-Carotin, Vit E. Tierexperimentelle Studien konnten zeigen, dass ROS-induzierte Schäden unter Gabe von Antioxidantien vermindert werden konnten. Therapieempfehlungen können jedoch aufgrund des Fehlens klinischer Studien derzeit nicht gegeben werden. Reaktive Sauerstoffverbindungen und ihre Reaktionsprodukte können folgende Schäden verursachen: DNA-Strangbrüche und Modifikationen von Basen; Proteine – Modifikationen von Thiolgruppen von Zysteinen, Histidin und Tryptophanresten; Membranlipide werden verändert, besonders empfindlich sind mehrfach ungesättigte Fettsäuren;

Hyaluronsäure und Proteoglykane werden oxidativ geschädigt.

=

STICKSTOFFMONOXID – NO

Die Stickstoffmonoxidbildung erfolgt durch das Enzym NO-Synthase. Dieses Enzym ist in drei Isoformen vorhanden: die neuronale Isoform (nNOS), die induzierbare Isoform (iNOS) und die endotheliale Isoform (eNOS). Die eNOS Form wird vor allem durch die Endothelzellen von Gefäßen aktiviert, wobei das entstehende NO in die daneben liegende glatte Gefäßmuskelzelle diffundiert und eine Vasodilatation erzeugt. Das von der eNOS produzierte NO hemmt die Adhäsion von Thrombozyten und Neutrophilen an die Endothelzellen. Die iNOS wurde zuerst in Makrophagen gefunden, sie kommt jedoch in vielen anderen Zelltypen vor. Ihre Induktion durch verschiedene Triggersubstanzen dauert jedoch einige Stunden. Sie hat eine Halbwertszeit von mehreren Stunden, sodass durch eine iNOS Aktivität größere Mengen an NO gebildet werden können. Eine weitere Funktion von NO trägt zum Abtöten von Mikroben in Makrophagen bei. Makrophagen exprimieren normalerweise keine NO-Synthase. Werden sie aber durch Zytokine wie TNF-A oder IFN-G aktiviert, induzieren diese iNOS (cytokine inducible NO-Synthase), sodass antimikrobiell wirkendes NO produziert wird.

=

TNF-A UND DIE AKUTPHASENREAKTION

TNF-A ist ein Zytokin, das von vielen Zellarten, aber besonders von Makrophagen und aktivierten T-Helfer Typ1-Zellen produziert wird. Praktisch alle Zellen scheinen Rezeptoren dafür zu haben. Eine Rezeptoraktivierung der Zielzelle führt schließlich zur Induktion von Genen, die zur Entzündungsreaktion oder Akutphasenreaktion beitragen.

AKUTPHASEPROTEINE Typisch für die Akute-Phase-Proteine ist, dass ihre Konzentration innerhalb von 6–48 Stunden nach dem Auftreten einer lokalen Entzündungsreaktion um das zwei bis eintausendfache zunimmt. Zweck

22

Abb. 12. Adhäsionsmoleküle, die an der Interaktion zwischen Leukozyten und Endothelien beteiligt sind: L-Selectin, ESL-1(E-Selectin), PSGL-1(P-Selectin), LFA-1 (ALB-Integrin), MAC-1 (Integrin) VLA-4 (A4B1-Integrin)

dieser Reaktion ist es eine Entzündung zu lokalisieren, ihre Ausbreitung zu verhindern und mit diesem Ereignis selbst fertig zu werden. So erleichtert ein Anstieg der Fibrinogenkonzentration eine lokale Thrombusbildung und kann so die weitere Ausbreitung einer Entzündung verhindern. Jedoch ein operativer Eingriff selbst geht mit einer Erhöhung der Akut-Phasen-Proteinen einher.

1.9.

LEUKOZYTENADHÄRENZ

An der Migration von Leukozyten (Abb. 12) sind drei Adhäsionsmolekül-Familien beteiligt: Selektine, Integrine sowie die dritte Gruppe von Adhäsionsmolekülen, die aufgrund ihrer strukturellen Ähnlichkeit mit Antikörper-Molekülen der Immunglobulin-Superfamilie zuzuordnen ist. Zu dieser Familie gehören ICAM (Intercellular Cell Adhesion Molecule), VCAM (Vascular Cell Adhesion Molecule) und PECAM (Platelet-Endothelial Cell Adhesion Molecule).

1.9.1. ADHÄSIONSKASKADE Endotoxinämie und Sepsis induzieren eine generalisierte Entzündungsreaktion mit Freisetzung proinflammatorischer Substanzen. Dabei sind Chemota-

xine für die Emigration von Leukozyten in das perivaskuläre Gewebe verantwortlich. Die Emigration von Leukozyten (Abb. 13) verläuft in verschiedenen Schritten: Margination: Margination der Leukozyten in den Randstrombereich des Gefäßes mit Ausbildung eines zunächst losen Kontaktes mit dem mikrovaskulären Endothel von postkapillären Venolen. Rolling: Es folgt das Rollen des Leukozyten an der Endothel-Zellen-Oberfläche. Es wird definiert als eine Geschwindigkeitsverlangsamung im Vergleich zum Zentralstrompunkt. Vermittelt wird dieser Vorgang durch Selectine: P-Selectin, E-Selectin, L-Selectin E-Selectin dient der Geschwindigkeitsreduktion, E- und P-Selectin binden Liganden mit oligosaccharid-ähnlichen Strukturen auf den Leukozyten Sticking: Dieses Rollen ist die Voraussetzung für die folgende Adhäsion von Leukozyten am Endothel (Sticking), bevor sie das Gefäßbett verlassen können. Durch die Geschwindigkeitsreduktion wird es den Adhäsionsmolekülen ICAM-1 und VCAM-1 ermöglicht Bindungen einzugehen, die fester sind als die der Selectine. Es kommt zu einem festen Anhaften. Transendotheliale Migration: Die folgende Migra-

1.

23

Physiologie und Pathophysiologie der Zelle

Abb. 13. Ablauf der Adhäsionskaskade von Leukozyten im Rahmen einer Endotoxinämie und Sepsis

tion und Gewebsinfiltration durch Leukozyten ist gefolgt von der Freisetzung verschiedener zytotoxischer Substanzen, lokal mit dem Ziel Mikroorganismen und Bakterien abzutöten. Dabei kommt es zu einer Verletzung des Endothels mit einer Schrankenfunktionsstörung, die als kapilläres Leak bezeichnet wird. Es gelangt intravasale Flüssigkeit in das Interstitium. Auftreten eines generalisierten Ödemes. Dieser Schritt wird durch das Adhäsionsmolekül PECAM-1 vermittelt, welches an den interzellulären Kontaktstellen der Endothelzellen lokalisiert ist. Die extrazellulären Anteile der Selectine und der Moleküle ICAM-1 und VCAM-1 werden nach ihrer Expression von der Zelloberfläche abgespalten. Der Serumspiegel dieser löslichen Adhäsionsmoleküle kann als Marker für entzündlich aktiviertes Endothel herangezogen werden.

Es ist bekannt, dass Endotoxine eine massive Zunahme des leukozytären Rollens und der leukozytären Adhärenz in Arteriolen und Venolen verursachen sowie eine Beeinträchtigung der Mikrozirkulation. Endothelzellen der Gefäßwand und Leukozyten produzieren Adhäsionsmoleküle. Ihre Expression wird durch Mediatoren wie Zytokine vermittelt. Diese Oberflächenmoleküle bewirken das Anhaften von Leukozyten an der Gefäßwand. Die am Gefäßendothel anhaftenden Leukozyten setzen Substanzen frei, die ebenfalls die Gefäßwand schädigen und die Enstehung eines kapillären Leaks fördern. (Carraway et al., 2003) Neuartige Therapieformen befassen sich mit der der Entwicklung von Substanzen, die bestimmte Adhäsionsmoleküle blockieren können und damit möglicherweise eine entzündungshemmende Wirkung besitzen.

24

1.9.2. CAPILLARY LEAK SYNDROME – (SCLS) SYSTEMIC CAPILLARY LEAK SYNDROME Das SCLS ist eine generalisierte Schädigung der Kapillarmembran mit einer beeinträchtigten Schrankenfunktion. Es tritt auf im Rahmen eines septischen Schockes nach einem prolongiertem Schockgeschehen, nach einer Verbrennung, einer Pankreatitis oder einem SIRS. Die Patienten entwickeln ein generalisiertes Ödem wobei es zu einer massiven Extravasation großer Plasmamengen in extrazelluläre interstitielle Räume kommt. Solange das Leak besteht, kann das Ödem weder mobilisiert noch ausgeschwemmt werden. Neben entsprechender Volumssubstitution ist oft auch die Applikation von Katecholaminen notwendig. Derzeit gibt es keine klinisch kausale Therapie des kapillären Leak. Therapieversuche mit einem C1-Esterase-Inhibitor wurden bislang mehr in Einzelfällen (Tassani et al., 2001) angewendet. Neuere experimentelle Ergebnisse zeigen jedoch, dass eine endotheliale Apoptose, welche das Resultat einer mitochondrialen Schädigung ist, hervorgerufen durch eine Schädigung der Oxidation, als möglicher Mechanismus für die Endothelschädigung anzusehen ist, welche zu einem SCLS führt. (Henn et al., 1998, Kluge et al., 2004, Nurnberger et al., 1997). Ebenso spielt der „Vascular endothelial growth factor (VEGF)“, der bei einer Sepsis erhöht ist (Van der Flier et al., 2005), eine Schlüsselrolle in der Ausbildung des capillary leak syndroms als ein potenter Faktor, der eine vaskuläre Permeabilität (Ferrara et al., 2003) hervorrufen kann. Erste experimentelle Studien (Thurston et al., 2000) befassen sich jedoch mit der VEGF Hemmung als eine mögliche künftige Strategie zur Verhinderung des capillären Leaks. Therapie: 1. Derzeit ist keine causale Therapie möglich 2. Volumensubstitution 3. Katecholamine 4. C1-Esterase-Inhibitor – BERINERT® Derzeit keine gesicherte Indikation zur Anwendung, des weiteren hohe Kosten.

1.10. ZYTOKINE Zytokine ist ein weitläufiger Sammelbegriff für zahlreiche Peptide. Sie sind lokal wirksame, extrazelluläre

Botenstoffe, die von verschiedenen Zellen (bes. Makrophagen und Lymphozyten) freigesetzt werden und durch ihre Vielzahl an Eigenschaften (Tabelle 4) einen Einfluss auf Wachstum und Differenzierung nehmen. Andererseits sind sie in Entzündungsvorgänge und Abwehrprozesse involviert. Die Auswahl der angeführten Bezeichnungen ist ein Hinweis auf eine vielgestaltige Familie von Polypeptiden: (Interleukine, TNF-A Tumor Necrosis Factor-A), Lymphotoxin, IFNG (Interferon-G), G-CSF (GranulocyteColony Stimulating Factor), GM-CSF (Granulocyte/ Macrophage-Colony Stimulating Factor), c-kit-Ligand, TGF-B (Transforming Growth Factor-B). Eine Einteilung der Zytokine (Tabelle 5) lässt sich nach ihren biologischen Eigenschaften treffen. Tabelle 4. Eigenschaften der Zytokine Zytokine sind Polypeptide mit einem MG von 15–25 kDa Ihre Freisetzung erfolgt durch unterschiedliche Noxen wie z. B.: Trauma, Infektion, Stress Die Synthese sowie die Sezernierung derselben erfolgen rasch Sie werden nicht als präformierte Moleküle gespeichert Sie sind im pico- bis nanonormalen Bereich wirksam Ihre Wirkung erfolgt über spezifische Rezeptoren von Zielzellen Sie beeinflussen die Wirkung anderer Zytokine additiv, synergistisch und antagonistisch Sie sind von Bedeutung für die Regulation der Genexpression von Zielzellen Sie können eine Differenzierung, Migration, Proliferation und eine Apoptose von Zielzellen induzieren

1.10.1. TUMORNEKROSEFAKTOR – TNF Polypeptid – Größe: 18kD, wird produziert von: LPS aktivierten mononukleären Phagozyten, antigenstimulierten T-Zellen, aktivierten Mastzellen. Bakterielles Lipopolysaccharid (LPS) induziert eine Freisetzung von TNF aus Makrophagen. TNF wiederum veranlasst die Makrophagen zu Freisetzung von IL-1B. IL-1B verursacht eine Freisetzung von IL-6 und IL-8 aus Makrophagen und Gefäßendothelzellen.

1.

25

Physiologie und Pathophysiologie der Zelle

Tabelle 5. Nach den biologischen Funktionen erfolgt eine Einteilung der Zytokine in: Interleukine, Interferone, Chemokine und Wachstumsfaktoren Interleukine

Interferone

Chemokine

Wachstumsfaktoren

Proinflammatorische Zytokine Interleukin-1 Tumor necrosis factor – TNF und weitere Antiinflammatorische Zytokine Interleukin-4 Interleukin-10 Interleukin-13

Typ-1-Interferone Interferon-A Interferon-B Interferon-V Typ-1-Interferone Interferon-G und weitere

CC-Chemokine macrophage-derived chemokine (MDC) Pulmonary and activation regulated chemokine – PARC und weitere CXC-Chemokine Interleukin-8 granulocyte chemotactic protein 2 (GCP2) platelet factor 4 (PF4) und weitere

Signaltransduktion über Rezeptor-Tyrosinkinasen vascular endothelial growth factor (VEGF) colony stimulating factor (CSF) Fibroblast growth factor (FGF) macrophage colony stimulating factor (MCSF) und weitere Signaltransduktion über Rezeptor-Serin/Threonin Kinasen transforming growth factor B (TGF-B) und weitere Signaltransduktion über Rezeptoren mit assoziierten Tyrosinkinasen Erythropoetin (EPO) und weitere Signaltransduktion über G-Protein-gekoppelte Rezeptoren endothelin (ET)

IL-6-TypZytokine Pro- und antiinflammatorisch Interleukin-6 Interleukin-11 Oncostatin und weitere Immunmodulatorische Zytokine Interleukin-2 und weitere

Die biologische Wirkungsweise des TNF als Funktion der Konzentration 1. Effekte bzw. Wirkungen bei niedriger Konzentration (10-9 Mol) 1. Er veranlasst die Endothelzellen zur Exprimierung von Oberflächenrezeptoren (Adhäsionsmoleküle) was zur Folge hat, dass die Oberflächen der Endothelzellen für die Leukozyten „haftbar, klebrig“ werden, sowohl für Neutrophile als auch Monozyten und Lymphozyten. Aufgrund dieser Effekte kommt es zu einer Anhäufung von Leukozyten am Platz der Entzündung. 2. TNF aktiviert die Leukozyten Aktivierung bes. der Leukozyten aber auch der Eosinophilen und mononukleären Phagozyten. 3. TNF stimuliert Phagozyten und andere Zelltypen zur Produktion von Zytokinen (IL-1, IL-6, TNF selbst) und Chemokinen 4. TNF hat schützenden Effekt gegen Viren, Er-

höhung der Expression der Klasse I MHC- Moleküle, wodurch es zu einer durch CTL-vermittelten Lyse der virusinfizierten Zellen kommt. Resultat: Lokale Entzündung 2. Wirkungen bei mittleren Konzentrationsmengen Eindringen des TNF in die Blutbahn 1. TNF ist eine endogenes Pyrogen, wirkt auf die Zellen im Hypothalamus und induziert dort Fieber. Diese Eigenschaft hat auch das IL-1. Fieber entsteht als eine Antwort auf TNF oder IL-1 und wird durch eine gesteigerte Synthese von Prostaglandinen von zytokinstimulierten Hypothalamuszellen ausgelöst. 2. TNF induziert die mononukleären Phagozyten und vakulären Endothelzellen zur Abgabe von IL-1 und IL-6 in den Kreislauf. 3. TNF induziert die Hepatozyten zur gesteigerten Produktion von Serum-Amyloid 4. TNF aktiviert das Gerinnungssystem

26

5. TNF supprimiert die Zellteilung der Stammzellen des Knochenmarks, ev. Lymphopenie 6. TNF verursacht metabolische Veränderungen. Kachexie Hemmung der Synthese der Lipoprotein-Lipase Resultat: Auftreten klinisch erkennbarer systemischer Wirkungen 3. Wirkungen bei extrem hoher Konzentration: – Abnahme der Myokard-Kontraktilität – Stickoxyd-Synthetase (NOS) konvertiert Arginin zu Zitrulin und NO. Das freiwerdende NO hemmt die Myokard-Kontraktilität – Abnahme des Blutdruckes und der Gewebsperfusion durch Relaxierung der glatten Muskulatur. a. TNF wirkt direkt auf die Zellen der glatten Muskulatur b. TNF wirkt indirekt über Produktion von Vasodilatatoren wie Prostazyklin und NO – TNF verursacht eine intravaskuläre Thrombusbildung, dadurch kommt es zu einer Abnahme der Gewebsperfusion. Diese Wirkung kommt bedingt durch eine kombinierte Wirkung des Endothels und der mononukleären Phagozyten zustande, die eine Aktivierung und Koagulation der Neutrophilen fördern, wodurch es zu einer Verlegung des Gefäßlumens kommt. – TNF bedingt metabolische Störungen wie einen Abfall der Glukosekonzentration Ursache ist eine Überverwertung der Glukose durch Muskelzellen und eine verminderte Glukosebildung in der Leber. Resultat: Septischer Endotoxinschock – Bei Freisetzung geringer Mengen bleibt die Wirkung lokal. – Bei Freisetzung mittlerer Mengen treten systemische Wirkungen auf. – Bei Freisetzung hoher Mengen kann ein septischer Schock auftreten.

1.10.2. INTERLEUKINE

=

INTERLEUKIN 1

Polypeptid – MG 20 kD Produktion von IL-1 von: mononukleären Phagozyten, Epithel- und Endothelzellen

Die Produktion von IL-1 durch mononukleäre Phagozyten kann ausgelöst werden durch: bakterielle Produkte (LPS) Zytokine, die von Makrophagen stammen (wie TNF oder IL-1 selbst) Kontakt mit CD4+T-Zellen Wirkungen bei niedriger IL-1-Konzentration: Wirkt als Mediator einer lokalen Entzündung auf mononukleäre Phagozyten und auf das vaskuläre Endothel und induziert eine weitere Synthese von IL-1 und auch IL-6 Wirkungen bei hoher IL-1-Konzentration – Verursachung von Fieber (wie TNF) – Induktion der Produktion von Akut-PhasenProteinen in der Leber (Serum-Amyloid A) – Induktion einer Kachexie

=

INTERLEUKIN 2 – T cell growth factor

Glykoprotein 14-17kD, Produktion von IL-2 von: CD4+ T Zellen, CD8+ T Zellen Interleukin-2 wirkt auf die gleichen Zellen, die es produzieren als autokriner Wachstumsfaktor für T-Lymphozyten Wirkungen von IL-2 auf Lymphozyten 1. IL-2 ist der wichtigste autokrine Wachstumsfaktor für T-Lymphozyten 2. IL-2 stimuliert Wachstum der NK-Zellen und erhöht ihre zytotoxische Fähigkeit, sodass Lymphokin-aktivierte Killer-Zellen entstehen 3. IL-2 wirkt auf B-Zellen als Wachstumsfaktor und als Stimulus für Antikörpersynthese

=

INTERLEUKIN 4

Ist von seinem Wirkspektrum den antiinflammatorischen Zytokinen zuzuordnen. Größe: 20kD Produktion von IL-4 von: Helfer-T-Zellen Wirkungen von IL-4 – IL-4 wird für die Produktion von IgE benötigt. IgE ist der wichtigste Mediator der Empfindlichkeitsreaktion vom Soforttyp. – IL-4 hemmt die Aktivierung der Makrophagen und verhindert Effekte von IFN-G – IL-4 ist ein Wachstums- und Differenzierungsfaktor für T-Zellen.

1.

27

Physiologie und Pathophysiologie der Zelle

T

IL-2, IL-2R Proliferation Differenzierung

B Plasmazelle

Wachstum v. Keratinozyten IL-6 Stammzellen

Proliferation v. Mesangialzellen

neutrophile Granulozyten

Stimulation v. Hepatozyten Akute Phase-Antwort C-reaktives Protein

Monozyten Abb. 14. Effekte von IL-6

– IL-4 stimuliert die Expression von Adhäsionsmolekülen, wodurch es zu einer verstärkten Bindung von Lymphozyten, Monozyten und Eosinophilen kommt. – IL-4 ist ein Wachstumsfaktor für Mastzellen Tierexperimentell zeigte die Applikation von rekombinanten Interleukin-4 bei hypoxisch induzierter Lungenschädigung ein geringeres Ausmaß einer pulmonalen Schädigung (Ozturk H. et al., 2006), möglicherweise durch Einflussnahme auf die freie Radikalbildung.

=

INTERLEUKIN 6

Interleukin-6 dient im Verlauf der B-Zell-Differenzierung als Wachstumsfaktor für aktivierte BZellen.

=

INTERLEUKIN 8

Ist den proinflammatorischen Zytokinen zuzuordnen. Polypeptid MG: 8kD Produktion von IL-8 von: Makrophagen und Endothelzellen Effekte – IL-8 ist ein Inducer der Neutrophilen und T-ZellChemotaxis

Polypeptid Größe: 26kD, Produktion von IL-6 von: mononukleären Phagozyten, Gefäßendothelzellen, Fibroblasten

=

Wirkungen: (Abb. 14) Interleukin veranlasst die Hepatozyten, verschiedene Plasmaproteine wie das Fibrinogen zu synthetisieren.

– Immunsupprimierendes Zytokin – MG-35 kD, Produktion von IL-10 von: Helfer-TZellen

INTERLEUKIN 10

28

Abb. 15. Effekte von INF-G

Wirkungen – Induktion der Bildung des IL-1-Rezeptor-Antagonisten (IL-1Ra) in Monozyten und Makrophagen – Hemmung der Bildung der induzierbaren NOSynthase (iNOS) – Hemmung der Zytokinproduktion von Makrophagen (z. B. TNF, IL-1, Chemokine und IL-12) – Verminderung der Funktion von Makrophagen bei der T-Zell-Aktivierung In einer klinischen Studie an gesunden Probanden zeigte die i. v. Applikation von humanem recombinanten IL-10 (Chernoff A et al., 1995) eine Supresssion der Produktion proinflammatorischer Zytokine wie TNF-A und IL-1B sowie einen hemmenden Effekt auf T-Zellen.

1.10.3. INTERFERONE (INF) Interferone sind Glykoproteine (24kD), die vor allem von Leukozyten, Fibroblasten, T-Lymphozyten gebildet werden und eine immunstimulierende, antitumorale, antivirale Wirkung entfalten.

INFA Struktur: Protein aus 150–170 Aminosäuren, 23 Varianten, die meisten nicht glykosyliert Bildung: Von den Leukozyten, die von Viren befallen sind. Das Signal für die INF-Bildung ist das intrazelluläre Vorkommen von viraler doppelsträngiger RNA, bereits eine Stimulation durch diese RNA führt zur INF-Bildung. Wirkung: Antivirale Wirkung – Interferon verursacht eine Aktivierung virusinfizierter und nicht infizierter Zellen. In diesen Zellen findet eine Proteinbildung statt, welche erstens eine Virus-Proteinsynthese in diesen Zellen hemmt und zweitens den Abbau von viraler und zellulärer RNA bewirkt. Es kommt zu einer vermehrten Bildung von MHC-Klasse-I-Molekülen und Proteasen, welche virusinfizierte Zellen durch T-Lymphozyten leichter angreifbar machen. Interferon aktiviert NK-Zellen (natürliche Killerzellen) Therapie: Behandlung schwerer Virusinfektionen, chronische Virushepatitis, Leukämien. Effekt beruht wahrscheinlich auf der Aktivierung der NK-Zellen

1.

29

Physiologie und Pathophysiologie der Zelle

INF-B Struktur: Glykoprotein aus 166 Aminosäuren, nur eine Variante Bildung: von virusinfizierten Fibroblasten Antivirale Wirkung: Interferon-B bindet an den gleichen Rezeptor wie Interferon-A Therapie: Behandlung von Multipler Sklerose und schwerer Virusinfektion

INF-G Struktur: Glykoprotein aus 146 Aminosäuren Bildung: TH1-Zellen (Subpopulation von T-HelferZellen) bilden INF-G nach Kontakt mit Makrophagen, welche Bakterien gefressen haben und natürliche Killerzellen (NK) Wirkungen: (Abb. 15) – Antivirale Wirkung: Induktion des Enzymes 2,5Oligoadenylsynthetase, welches die RNAsen stimuliert und damit die Virusreplikation hemmt. – Immunmodulatorische Wirkung: Induktion der Expression von Oberflächenantigenen Histokompatibilitätsantigene der Klasse I und II (MHC Moleküle) sowie Fc-Rezeptoren) und damit Einleitung einer Immunantwort. Aktivierung der Zytokinsynthese – Interleukin 1 und 2 sowie TNF, welche Makrophagen, Killerzellen und zytotoxische Zellen aktivieren, die Viren eliminieren. – Antiproliferative Wirkung: Herunterregulation von pro-Onkogenen; dadurch entsteht ein antiproliferativer Effekt auf Tumorzellen oder Zellen des hämatopoetischen Systems.

1.10.4. WACHSTUMSFAKTOREN Granulozyten-Makrophagen-ColonyStimulating-Factor (GM-CSF) Struktur: Glykoprotein 22kD Bildung: GM-CSF wird produziert von: – aktivierten T-Zellen – aktivierten mononukleären Phagozyten – vaskulären Endothelzellen – Fibroblasten

GM-CSF ist in der Zirkulation nicht nachweisbar, wirkt nur am Produktionsort Wirkungen: Aktivierung von Leukozyten am Ort des Entzündungsgeschehens Wirkung auf die Hämatopoese

Granulozyten-Colony-Stimulating-Factor (G-CSF) Struktur: Typ-1-Glykoprotein 20–25 kD, wird von aktivierten Makrophagen, Endothelzellen und Fibroplasten gebildet. Wirkungen – Anregungen hämatopoetischer Blutstammzellen „kolonieformende Einheit“ zur Proliferation und Differenzierung zu Granulozyten. Verminderung der Länge und des Schweregrades einer chemotherapieinduzierten Neutropenie – Regulation der Funktion reifer neutrophiler Granulozyten wie Chemotaxis, Migration und Superoxidproduktion – Mobilisation hämatopoetischer Stammzellen aus dem Knochenmark ins Blut – Verbesserung der Dysfunktion Neutrophiler bei akutem Leberversagen. Wiederherstellung der Superoxidproduktion – Möglicherweise Verbesserung der Immunfunktion im septischen Schock (Stephens DP et al., 2002) Mit Hilfe rekombinanter DNA-Technik können Wachstumsfaktoren (Assaly et al., 2001) hergestellt werden mit der Bezeichnung: rG-CSF Filgrastim – NEUPOGEN® rGM-CSF Molgramostin – LEUKOMAX® Verwendung dieser Wachstumsfaktoren zur Verminderung von Dauer und Ausmaß einer Leukopenie. Anwendung bei myelosuppressiver Chemotherapie sowie nach Knochenmarkstransplantation. Klinische Anwendung bei schwerer Sepsis (Jeffrey J et al., 2004) mit respiratorischer Insuffizienz und konsekutiver Verbesserung der pulmonalen Funktion.

30 Tabelle 6. Molekulargewichte und Konzentrationen der Immunglobuline im menschlichen Serum IgA

IgG

IgM

IgE

IgD

Molekulargewicht

160 kD

150 kD

900 kD

190 kD

184 kD

Konz. im Plasma g/l

0,9–4,5

8–18,0

0,6–2,8

1-14 × 10-4

0,003–0,4

1.10.5. CHEMOKINE (= CHEMOTAKTISCHES ZYTOKIN) Chemokine sind Polypeptide (7-10 kDa), deren Ziel die „Anlockung“ von Leukozyten ist. Die gebildeten Chemokine liegen vor allem gebunden an Endothelzellen vor, sodass sich vorbeibewegende Leukozyten daran binden können. Durch dieses erste Anhaften kommen die Leukozyten dann mit den im Entzündungsgebiet exprimierten Endotheladhäsionsproteinen in Berührung. Anschließend erfolgt die Auswanderung der Leukozyten in das Gewebe. Chemokine werden von Leukozyten, Endothelzellen, Epithelzellen und Fibroplasten als Antwort auf einen IL-1 bzw. TBF-A-Reiz hin gebildet (Punnet et al., 2005). Einteilung der Chemokine: 4 Gruppen: CXC (A), CC (B), XC (G), CX3C (D) – A-Chemokine (CXC) Aktivierung von neutrophilen Granulozyten – B-Chemokine (CC) Anlockung von Monozyten und CD4+ Lymphozyten Aktivierung von T-Lymphozyten und Makrophagen Chemokinrezeptoren Bei den Rezeptoren der Chemokine handelt es sich um 7-Transmembranproteine in der Membran der Leukozyten. Die Signaltransduktion erfolgt über GProteine. Klinische Bedeutung: A- und B-Chemokine sind in der Lunge von Patienten mit ARDS zu finden.

1.11. ADAPTIVE IMMUNABWEHR Die adaptive Immunabwehr dient der spezifischen Elimination von körperfremden Molekülen oder Molekülaggraten (Antigenen). Die B- bzw. T-Lymphozyten sind die zellulären Komponenten des adaptiven Immunsystems. Sie lösen die adaptive Immunantwort aus. Zytotoxische T-Lymphozyten reagieren über ihren Corezeptor CD8 mit Zellen, welche Antigenfragmente mit MHC-I Proteinen präsentieren. Dadurch kommt es zu einer Expression zytotoxischer Proteine, welche diese Zellen gezielt abtöten. T-Lymphozyten mit dem Corezeptor CD4 erkennen Antigene, die ihnen mit dem MHC-II Protein präsentiert werden. Sie setzen nun IL-2 und IL-4 frei, die der Umwandlung von B-Lymphozyten in Plasmazellen dienen, sowie IL-12, Interferon-G und TNF-A, die Makrophagen aktivieren. Die Bindung eines Antigens an den B-Lymphozytenrezeptor bedingt eine Internalisierung und lysosomale Fragmentierung des Antigens, welches anschließend mit MHC-II Proteinen präsentiert wird. Nach Kontakt mit T-Helferzellen erfolgt unter Einwirkung des von diesen Zellen produzierten IL-4 die weitere Proliferation und Differenzierung zu Plasmazellen welche Antikörper produzieren. Die Immunglobuline werden von Plasmazellen produziert, die sich als Vorläufer-B-Lymphozyten entwickelt haben. Die verschiedenen Klassen von Immunglobulinen (Tabelle 6) unterscheiden sich voneinander in ihrer Größe, Zusammensetzung der Aminosäuren, des Kohlehydratanteils sowie ihrer Konzentration.

1.

31

Physiologie und Pathophysiologie der Zelle

IMMUNGLOBULIN IgA Vorkommen: Gastrointestinaltrakt, sowie an den Stellen, an denen der Organismus mit der Umwelt in Kontakt kommt wie Speichel und Tränenflüssigkeit, Lungensekret, Schweiß. Funktion: Schutz der Schleimhautoberfläche vor Infektionen. In Anwesenheit von Lysozym wirkt IgA bakterizid auf gramnegative Bakterien. Keine Fähigkeit zur Komplementaktivierung.

IMMUNGLOBULIN IgG Vorkommen: Kommt in der größten Konzentration im Plasma vor Funktion: IgG besitzt zwei Antigenbindungsstellen und kann korpuskuläre Antigene quervernetzen, d. h. agglutinieren und präzipitieren. Diese Quervernetzung erleichtert auch die Phagozytose. IgG bindet von Bakterien gebildete im Plasma vorkommende Toxine als auch Mikroorganismen. Somit kann IgG als Antiserum für Toxine verwendet werden, da es diese bindet und neutralisiert. Es aktiviert das Komplementsystem. IgG passiert als einziges Immunglobulin die Plazentaschranke. IgG ist für die humorale Sekundärantwort zuständig.

IMMUNGLOBULIN IgM IgM ist eine Pentamer, bei dem fünf IgG-ähnliche Strukturen durch eine J-Kette (Joining-Peptid) mit Disulfidbrücken verbunden sind. Aufgrund dieser Struktur kann sich IgM gut mit multivalenten Antigenen verbinden. IgM ist der erste Antikörper, der auf einen erstmaligen Antigenkontakt hin gebildet wird (Primärantwort) sowie der stärkste Aktivator des Komplementsystems. IgM kann die Plazentaschranke nicht durchdringen, jedoch kann der Fötus ab dem 5ten Entwicklungsmonat IgM selbst bilden.

IMMUNGLOBULIN IgE Spielt eine bedeutende Rolle bei allergischen Reaktionen. IgE binden an einen spezifischen Rezeptor der Mastzellen und bewirken nach Kontakt mit dem Antigen die Freigabe von Mediatorsubstanzen wie Histamin und anderen.

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2.

SCHOCK

Definition: Der Schock ist ein akutes Missverhältnis zwischen Sauerstoffangebot und Sauerstoffbedarf der Gewebe infolge einer akuten Abnahme der nutritiven Durchblutung lebenswichtiger Organe mit daraus resultierender Zellhypoxie und mit der Anhäufung toxischer Metaboliten welche zu einer weiteren Störung des Zellstoffwechsels führen. Ohne Behandlung kommt es zu einem Zusammenbruch des Zellstoffwechsels und zu einem irreversiblen Herz-Kreislauf-Kollaps (Brambrink et al., 2001, Adams et al., 2001, Adams et al., 2004). Schockformen – Schock infolge eines Pumpversagens des Herzens – Akutes Linksherzversagen – Akutes Rechtsherzversagen – Akutes globales Herzversagen – Hypovolämisch-hämorrhagischer Schock – Septischer Schock – Toxisches Schocksyndrom – Anaphylaktischer Schock

2.1.

PATHOPHYSIOLOGIE DES SCHOCKES

Hauptmerkmal aller Schockformen ist eine isolierte oder auch kombinierte Störung einer der drei Regelgrößen der Zirkulation: Pumpfunktion des Herzens, Blutvolumen, Gefäßtonus. Bei jedem Schocksyndrom kommt es zu einer Störung der Makro- bzw. Mikrozirkulation. Makrozirkulationsstörungen, sei es kardial bedingt oder durch eine Verminderung des intravasalen Volumens, führen zu einer disproportionalen

Verteilung des Herzzeitvolumens mit daraus resultierender Minderperfusion bestimmter Organe und damit sekundär zu Mikrozirkulationsstörungen mit nun auftretenden Veränderungen der Rheologie des Blutes und der Blutgerinnung.

2.1.1. HYPODYNAMES SCHOCKSYNDROM Initial kommt es durch eine Erniedrigung des Herzzeitvolumens und den Abfall des arteriellen Blutdruckes zu einer sypathoadrenergen Gegenregulation. Dies hat zu Folge: Steigerung der kardialen Kontraktilität und Herzfrequenzsteigerung durch B-Rezeptorenstimulation. Durch A-Rezeptorenstimulation kommt es zu einer Drosselung der Splanchnicus-, Nieren-, Muskel- und Hautdurchblutung. Damit kommt es zu einer Umverteilung der Durchblutung zugunsten lebenswichtiger Organe wie Herz und Gehirn. Durch Konstriktion von Venolen kommt es zu einer Verbesserung des venösen Rückstromes zum Herzen. Gleichzeitig ist die Reninaktivität erhöht, mit vermehrter Bildung von Angiotensin I–II sowie über eine Volumen und Osmorezeptoren vermittelte erhöhte Freisetzung von ADH kommt es zu einer Na+und Wasserretention (kompensierter Schock).

2.1.2. HYPERDYNAMES SCHOCKSYNDROM Gelangt Endotoxin in die Blutbahn dann kommt es zur Freisetzung von Mediatoren wie Histamin, Serotonin, und TNF. Weitere Aktivierung der Kaskaden des Gerinnungssystems, Komplement- und

34

Kallikrein-Kinin-Systems mit Stimulierung des Arachidonsäurestoffwechsels. Haemodynamik: Verminderung des Tonus der präkapillären Sphinkteren, vermehrte Durchblutung arteriovenöser Shuntgefäße mit Auftreten eines erniedrigten peripheren Widerstandes und daraus resultierendem peripheren Gefäßversagen mit Zunahme des Herzzeitvolumens. Mikrozirkulation: Kontraktion prä-und postkapillärer Sphinkteren (Metarteriolen, dienen der Regulation der Kapillardurchblutung) mit Abnahme der Kapillardurchblutung in den meisten Organen. Bei anhaltender Gewebshypoxie weitere Ausbildung einer Gewebsazidose (Laktatazidose), welche zu einer Dilatation der präkapillären Sphinkteren führt, während die postkapilläre Vasokonstriktion bestehen bleibt. Dadurch kommt es im Bereich der Kapillaren zu einer Sequestrierung von Flüssigkeit in das Interstitium, Erhöhung des Hämatokrits und der Viskosität des kapillären Blutes (Sludge-Phänomen der Erythrozyten) mit Ausbildung von Mikrothromben und Aktivierung der intravasalen Gerinnung (Verbrauchskoagulopathie) und damit weiter vermindertem venösem Rückstrom. Dadurch weitere Verstärkung der Hypovolämie.

2.2.

SCHOCKSPEZIFISCHE ORGANSTÖRUNGEN

Lunge Zu Beginn der Entwicklung des Schockes entwickelt sich eine Hyperventilation mit erniedrigtem pCO₂. Bei Abnahme des Herzminutenvolumens kommt es jedoch zu einer Abnahme der Durchblutung der Lunge sowie zu einer Abnahme des VentilationsPerfusions-Verhältnisses. Durch eine Hypoperfusion kommt es zum Auftreten einer Leukozytenansammlung mit folgender Freisetzung von Enzymen, welche zu einer Endothelschädigung führen. Es kommt zu einer Zunahme des intrapulmonalen RL-Shuntes, Abnahme der Compliance, Ausbildung von Atelektasen, Bildung vonThrombozyten und Granulozytenaggregationen und Mikrothrombenbildung, daraus resultierend entwickelt sich das klinische Bild mit pulmonaler Vasokonstriktion und mit einer Beeinträchtigung der Oxygenierung bzw. der Entwicklung einer Hypoxie und der möglichen Ausbildung eines akuten Lungenversagens.

Herz Verminderte koronare Perfusion mit Herzinsuffizienz ZNS Bewusstseinstrübung, Verwirrtheit, Krampfanfall, Koma Im Schock bleibt in der Frühphase die Gehirndurchblutung bedingt durch die bestehende Autoregulation konstant. Bei arteriellen Mitteldrücken zwischen 60 und 150 mm Hg besteht ein gleichbleibender zerebraler Blutfluss. Durch Zentralisation nimmt der Anteil der Hirndurchblutung am verminderten HZV zu. Zusätzlich tritt eine vermehrte Sauerstoffausschöpfung auf. Bei weiterem RR-Abfall mit Auftreten einer zerebralen Hypoxie und Azidose wird die Autoregulation aufgehoben und die Durchblutung erfolgt abhängig vom Perfusionsdruck. Bei nun auftretender zerebraler Minderperfusion kommt es ohne Therapie zu Hirnschäden. Leber Erhöhte Transaminasen, Verminderung der Gerinnungsfaktoren mit konsekutiver Veränderung der plasmatischen Gerinnung, erkennbar an einer Abnahme der PTZ, des AT-III-Wertes, einer Erhöhung der PTT, Abfall der Cholinesterasen, Ikterus Im Schock wird die Leberdurchblutung durch einen reduzierten Blutfluss über die A. hepatica als auch über die V. portae vermindert. Die auftretende Funktionseinschränkung äußert sich in einer verminderten Synthese von Gerinnungsfaktoren, Verminderung der Laktataufnahme und Metabolisierung sowie Verminderung der Clearencefunktion des RES für Toxine und Bakterien. Bei anhaltendem Schockzustand treten zelluläre Schäden mit Nekrosen auf. Klinisch findet sich ein „postaggressiver Ikterus“ als auch ein Anstieg der Transaminasen, der noch einige Tage nach dem Schockereignis zu registrieren ist. Darm Darmatonie, ischämisch bedingte Ulzerationen – Blutungen, ischämische Kolitis, akute Pankreatitis, Cholezystitis als Folge des Schockes Im Schock kommt es zu einer Mikrozirkulationsstörung und Endothelläsion sowie zu einer Permeabilitätserhöhung der intestinalen Gefäße und der Entwicklung eines interstitiellen Ödemes der gesamten Darmwand. Es kommt zum Austritt von Flüssigkeit in die Darmwand, in das Darmlumen und

2.

35

Schock

in das Abdomen; Verstärkung einer Hypovolämie. Die Verminderung der Darmwanddurchblutung führt zu einem Zusammenbruch der Schleimhautbarriere mit der Möglichkeit der Translokation von Bakterien und Exotoxinen in die Lymphe als auch Blutbahn in die portale Zirkulation. In der Leber kann sich aufgrund der eingeschränkten Clearancefunktion des RES aus einem primär nicht septischen Zustandsbild (hämorrhagischer Schock) ein septisches Zustandsbild entwickeln. Immunsystem Beeinträchtigte Funktion des retikulohistiozytären Systemes durch vermehrten Anfall an Gewebstrümmern. Auftreten einer Immunsuppression mit einer erhöhten Infektanfälligkeit. Gerinnungssystem Disseminierte intravasale Gerinnung. Niere: Oligurie/Anurie In der Frühphase des Schocks kommt es durch sympathoadrenerge Konstriktion des Vas afferens zu einem Sistieren der Harnausscheidung. Gesunde Nieren können eine inkomplette Ischämie im Schock über 120 min bei normaler Körpertemperatur mit voller Reversibilität tolerieren. Jedoch treten bei anhaltendem Schockzustand strukturelle Schädigungen auf. Eine tubuläre Hypoxie bedingt eine Hemmung der Na-Rückresorption mit Aktivierung des Renin-Angiotensin-Aldosteron Systemes mit bleibender Vasokonstriktion des Vas afferens. In weiterer Folge kommt es zu einer Obstruktion der Tubuli, interstitiellen Einblutungen und Nekrosen der Tubuluszellen. Schock verursacht eine Aktivierung immunologischer Abläufe mit Freisetzung biochemischer Mediatoren. Dies hat eine generalisierte inflammatorische Reaktion zur Folge mit nachfolgenden Organfunktionsstörungen (Reperfusionsschaden). Das Ischämie-/Reperfusions-Syndrom Dieses Syndrom beschreibt eine Kaskade zellulärer Veränderungen, die bedingt ist durch die Reoxygenierung und Reperfusion der initial ischämischen Mikrozirkulation. Durch das in den Gefäßendothelzellen vorkommende Enzym Xanthinoxidase werden aus den während der Ischämie entstandenen Adeninnukleotiden gewebsschädigende Sauerstoffradikale gebildet, die ihrerseits zu einem Gefäßendothelschaden führen. Dieser provoziert in der oft

vorliegenden Gewebeverletzung eine Entzündungsreaktion, die eine Vielzahl von Mediatoren freisetzt.

2.3.

SCHOCK INFOLGE PUMPVERSAGENS DES HERZENS 2.3.1. KARDIOGENER SCHOCK Definition: Der kardiale Schock (Adams et al., 2005) ist durch eine primäre kritische Verminderung der kardialen Pumpleistung mit konsekutiver inadäquater Sauerstoffversorgung der Organe gekennzeichnet. Die Diagnose wird anhand klinischer und / oder hämodynamischer Kriterien gestellt und erfordert den Ausschluss anderer korrigierbarer Faktoren (z. B. Hypovolämie, Hypoxie) sowie den gleichzeitigen Nachweis einer kardialen Dysfunktion. Systolischer Blutduck < 90 mm Hg Linksventrikulärer Füllungsdruck > 20 mm Hg Herzindex < 1,8 l min m-² Ausschluss anderer Ursachen einer Hypotension wie Hypovolämie oder vasovagaler Reaktion – Hypoperfusion der Organe – Hypoxie-induzierte Inflammation – – – –

Diagnose: Echokardiographie – Beurteilung der reduzierten linkventrikulären Funktion Pulmonaliskatheter, Picco-Katheter Therapie: Oxygenierung: – Sauerstoffgabe, ev. maschinelle Beatmung Hämodynamische Stabilisierung: Inotrop wirksame Substanzen: – Katecholamine, Adrenalin, Noradrenalin, Dopamin, Dobutamin, Vasopressin (Jolly et al., 2005) – Phosphodiesterasehemmer: Amrinon, Milrinon, Enoximone – Calziumsensitizer: Levosimedan – Digitalis: Antiarrhytmicum der Wahl bei tachykardem Vorhofflimmern bzw. Vorhofflattern zur Normalisierung der Frequenz, jedoch ohne wesentliche Bedeutung bei Sinusrhythmus Optimierung des intravasalen Volumens: – Diuretika, Hämofiltration Vor- und Nachlastsenkung – Vorlast: Nitrate 0,3–4 µg/kg KG/min, Diuretika

36

– Nachlast: ACE-Hemmer, Ca-Antagomisten, Natriumnitroprussid Bei Schmerzen: – Morphin, Angina pectoris: Nitrate Neue medikamentöse Therapieansätze: – Stickoxidsynthetaseinhibitor (L-NAME/LNMMA) – Intraaortale Ballongegenpulsation (IABP) – Perkutane Koronarintervention

2.4.

HYPOVOLÄMISCH-HÄMORRHAGISCHER SCHOCK

Definition: Ist ein Zustand unzureichender Durchblutung vitaler Organe mit einem konsekutiven Missverhältnis von Sauerstoffangebot und Verbrauch infolge intravasalen Volumenmangels mit kritisch verminderter kardialer Vorlast (Adams et al., 2005). Symptome Tachykardie, Hypotonie, Hk-Abfall, Laktatanstieg als Folge einer unzureichende Gewebsoxygenierung Verminderte kardiale Füllungsdrücke: PCWP, ZVP Abnahme des HZV, EDVI Oligurie – Anurie Kompensatorischer Anstieg des peripheren Widerstandes Verminderte gemischtvenöse Sättigung Svo2 < 60 % aufgrund einer vermehrten O₂-Ausschöpfung Therapie: – Volumensubstitution: Kristalloide Lösung/Kolloidale Lösung – Verhältnis 4 : 1 – Hyperton-hyperonkotische Lösungen: 4ml/kg KG oder 250ml rasche Infusion – Bluttransfusion – Frischplasma – pro 3 Erykonzentrate eine Einheit gerfriergetrocknetes Plasma – Sauerstoffapplikation: Maske – Intubation – Beatmung – Azidosekorrektur – Katecholamine – Blutgerinnung – Substitution – Rekombinater Faktor rFVIIa – NOVOSEVEN® Substitution (Welsby et al., 2005)

Volumensubstitution: Großzügige rasche Volumensubstitution mit zunächst kristalloiden Lösungen unter Zugabe kolloidaler Lösungen im Verhältnis 4 : 1; bedingt durch die nun zusätzlich auftretende Dilution wird der Hk weiter vermindert, sodass Bluttransfusionen notwendig sind Bluttransfusion: Niedrige Hämoglobinkonzentrationen (7 g/dl) werden oft nur toleriert, wenn bereits eine Normovolämie durch Volumenersatzmittel aufrechterhalten wird. Sauerstoffapplikation: Frühzeitige Intubation und maschinelle Beatmung bereits bei Bewusstseinstrübung und Aspirationsgefahr und bei beginnenden Zeichen einer respiratorischen Insuffizienz. Azidosekorrektur: Eine anhaltende metabolische Azidose kann auch ein Grund für ein Nichtansprechen der applizierten Katechoamine sein, sodass eine Pufferung angebracht ist. Sie kann mit Na-Bicarbonat oder TRIS erfolgen. Katecholamine: Oft besteht vor Gabe von Blutkonserven zuvor zusätzlich eine ausgeprägte Tachykardie und schwere Hypotension trotz laufender Volumensubstitution, die oft nur durch den Einsatz von Katecholaminen beseitigt werden kann um eine ausreichende Organperfusion sicherstellen zu können. Jedoch sollten Katecholamine erst nach adäquatem Volumenersatz gegeben werden. Blutgerinnung: Ursachen einer vermehrten Blutungsneigung können sein: disseminierte intravasale Gerinnung mit Verbrauchskoagulopathie, Verdünnung von Gerinnungsfaktoren sog. Verdünnungskoagulopathie, gesteigerter Verbrauch infolge großer Wundflächen, Thombozytopenie. Rekombinanter Faktor VIIa – NOVOSEVEN®: Eine wesentliche Komplikation eines Traumas sind schwere unkontrollierbare Blutungen. Sie sind für 40–50 % der Mortalität dieser Patientengruppe verantwortlich. Der rekombinate Faktor VII a besitzt das Potential eines Hämostatikums, das gezielt am Ort einer traumatischen Gefäßverletzung eine effiziente Blutgerinnung auslöst. Hämostatische Blutstillung mit „QUICKCLOT®“, einem neuen hämostatische Granulat mit FDAZulassung in den USA. Zur Verwendung ist diese Substanz für eine unkontrollierte lebensbedrohliche externe Blutung vorgesehen, wie es im Kriegsfall gegeben ist. Neben einer experimentellen Studie (Alma et al., 2003) liegt ein klinischer Fallbericht (Wright et al., 2004) mit einer erfolgreichen Behandlung vor.

2.

37

Schock

Künstliche Sauerstoffträger: Zur Verwendung geeignet sind: synthetische Perfluorokarbon-Emulsionen und zellfreie, modifizierte Hämoglobinlösungen. Eine definitive Empfehlung für deren Anwendung im hämorrhagischen Schock ist derzeit nicht möglich.

Kapillarpermeabilität  Volumendepletion  generalisiertes Ödem – Schock  zerebrale Hypoperfusion, Krampfanfall Gastrointestinaltrakt: Erbrechen, Diarrhoe  Hypovolämie

Therapie: – Volumensubstitution – rasche Applikation kristalloider Lösungen Bei Ausschluss einer möglichen Unverträglichkeit zusätzlich kolloidale Lösungen – Katecholamine: Noradrenalin Adrenalin Dopamin

Therapie – anaphylaktischer Schock: – Unterbrechung der Antigenzufuhr – O₂-Zufuhr 100 % 10 l/min Maske, frühzeitige Intubation bei Entwicklung eines Larynxödemes – Volumenzufuhr – rasche Applikation, z. B. 1000 ml kristalloide Lösung – Katecholamine: Adrenalin, Noradrenalin Dopamin – Kortison – Prednisolon (SOLUDACORTIN® 250–1000 mg i. v.) – Antihistaminica: H1-Blocker Dimetindenmaleat – FENESTIL®, TAVEGYL® H2-Blocker – Cimetidin TAGAMET® – Theophyllin 240 mg i. v. bei Bronchospasmus

2.6.

2.7.

2.5.

SCHOCK DURCH VASOMOTORENVERSAGEN

Findet sich beim anaphylaktischen, neurogenen und septischem Schock

ANAPHYLAKTISCHER SCHOCK

Definition: Dramatische und potentiell letale Manifestation der immunologischen Sofortreaktion Typ I nach COOMBS und GELL. Es besteht eine akute Verteilungsstörung (distributiver Schock) des Blutvolumens (Adams et al., 2005, Ranft et al., 2004). Ätiologie: Bluttransfusion (bei Blutgruppeninkompatibilität) oder andere Fremdeiweißinjektionen (z. B. Überempfindlichkeitsreaktion nach wiederholter Injektion von Fremdeiweiß – z. B. passive Immunisierung) Arzneimittel (Antibiotika – Penicillin, Dextrane, jodhaltige Kontrastmittel, Thrombolytika, Latexprodukte u. a.) Insektengifte – Schlangengifte Symptomatik Auftreten innerhalb weniger Minuten bis zu einer Stunde Hautmanifestation: Urtikaria, Pruritus Erythem, evtl. Angioödem Luftwege: Epiglottis-, Larynxödem, Bronchospasmus  Asthmaanfall Kreislauf: periphere Vasodilatation + erhöhte

NEUROGENER SCHOCK

Definition: Der neurogene Schock (Adams et al., 2005) ist ein distributiver Schock. Er beruht auf einer generalisierten, ausgedehnten Vasodilatation mit relativer Hypovolämie infolge einer Imbalance zwischen sympathischer und parasympathischer Regulation der glatten Gefäßmuskulatur. Er wird durch eine Schädigung vegetativer Zentren der medulla oblongata ausgelöst, welche für die zentrale Steuerung der Herz-Kreislaufsystemes verantwortlich sind. Gestört ist das medulläre Vasomotorenzentrum, dessen aktivierende Impulse über sympathische Bahnen zum Herzen und den Gefäßen verlaufen. Die Haemodynamik zeichnet sich durch einen verminderten arteriellen und venösen Gefäßtonus aus, entsprechend einer Sympathikolyse, mit erniedrigtem HZV bei stabiler oder leicht erhöhter Herzfrequenz. Auch die myokardiale Kontraktiliät ist als Folge der bestehenden Sympathikolyse vermindert.

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Ätiologie: Ursächlich kommen Blutungen im Hirnstammbereich, Ödembildung, lokal oder generalisiert, oder Tumorwachstum in Frage. Querschnittsläsion, Spinalanaesthesie, Sympathektomie Medikamentöse Intoxikationen: Drogen – Heroin, Kokain Therapie – neurogener Schock: – Intubation und Beatmung beim Vorliegen eines Hirnödems mit Bewusstseinseinschränkung – Behandlung des relativen Volumenmangels Volumensubstitution – Vollelektrolytlösungen, Plasmaersatzmittel Katecholamine: Noradrenalin, Dopamin Spezielle Maßnahmen: – Osmotherapeutika: Mannit 20 % 100 ml bei Hirnödem – Chirurgische Dekompression, externe Ventrikeldrainage Spinales Trauma: – Methylprednisolon 30 mg/kg KG über 15 min initial, dann kontinuierlich über 23 Stunden 5,4 mg/kg KG/h. Beginn der Therapie innerhalb von 6 Stunden nach dem Trauma. Kontroversielle Diskussion über die Effektivität

2.8.

SEPTISCHER SCHOCK

Definition: Der septische Schock ist eine Sepsis-induzierte Verteilungsstörung des zirkulierenden Blutvolumens im Sinne eines distributiven Schocks. Er entsteht infolge einer Invasion pathogener Keime oder deren toxischer Produkte und geht trotz adäquater Volumensubstitution mit einem SAP < 90 mm Hg oder einem Blutdruckabfall > 40 mm Hg vom Ausgangswert sowie den klinischen Zeichen einer eingeschränkten Organfunktion einher (Adams et al., 2005). Mortalitätsrate 30–40 % Ein septischer Schock kann sowohl durch Endotoxin (LPS-Komponente) und Peptidoglycan gramnegativer Bakterien (E. coli, Pseudomonas sp., Klebsiella sp. usw.) als auch durch Peptidoglycane und Teichonsäuren grampositiver Keime (Streptokokken, Staphylokokken) induziert werden. So umfasst das Erregerspektrum (Müller-Werdan U, 2003) in Abhängigkeit von der lokalen Situation gramnegative Keime wie: E Coli, Enterobacter, Pseudomonas aeruginosa, Stenotrophomonas

maltophilia, Klebsiella; grampositive Keime wie: Staphylococcus aureus, Koag. neg. Staphylokokken, Streptokokken, Enterokokken; von den Pilzen meist Candida sp., selten Aspergillus sp Wie bei der Sepsis scheint es auch im septischen Schock zu einer Toll-Like Receptor TLR2-, 4 und CD14 Überexpression zu kommen. Die damit einhergehende Produktion von Zytokinen führt zu einer überschießenden Immunaktivierung. Für den septischen Schock typisch ist eine hochgradige Vasodilatation. Sie wird durch abnorm erhöhte Konzentrationen von Stickstoffmonoxid (NO) in den Gefäßmuskelzellen induziert, sodass ein kompletter Verlust des Vasomotorentonus resultiert. Es findet sich eine pathologische Umverteilung des Blutvolumens mit Ausbildung arteriovenöser Kurzschlüsse (AV-Shunts) und Störungen der Mikrozirkulation bedingt durch Fibrinablagerungen und weiterer Schädigung der Gefäßwand. Durch die Endothelläsion kommt es zu einer ausgeprägten Permeabilitätssteigerung mit einer ausgeprägten Extravasion von Plasma und Proteinen in das Interstitium (Kapillar-Leack-Syndrom). Dadurch ensteht ein ausgeprägter Volumenmangel. Des Weiteren wird durch die myokarddepressive Wirkung von Toxinen eine cardiale Insuffizienz hervorgerufen die sog. septische Kardiomyopathie. Diese Effekte sind bedingt durch Sepsismediatoren wie TNF und IL-1, freie Sauerstoffradikale, PAF – platelet-activating factor und NO (Ahmas et al., 2004, Van Amersfoort, 2003). Beim septischen Schock lassen sich zwei Verlaufsformen unterscheiden: Die hyperdyname Form zeichnet sich durch ein hohes HZV (Herzindex > 4 l/min/m²) und extrem erniedrigten totalperipheren Widerstand (SVR < 600 dyn · s · cm-⁵) aus. Durch zunehmende Myokarddepression und große transkapilläre Volumenverluste kommt es zur hypodynamen Form des septischen Schockes mit erniedrigtem HZV (Herzindex < 2,5 l/min/m²) und nun erhöhtem sytemischen peripheren Widerstand (SVR > 1500 dyn · s · cm-⁵). Die Prognose des hypodynamen septischen Schockes ist als schlecht anzusehen. Symptomatik Arterielle Hypotension trotz adäquater Volumensubstitution Zeichen einer verminderten Organperfusion wie Oligurie, beeinträchtigte Bewusstseinslage

2.

39

Schock

Hyperlaktatämie > 2mEq/L Im Gegensatz zu sonst typischen Zeichen einer Sepsis wie Fieber, Leukozytose ist im septischen Schock oft kein Fieber bzw. in 15–20 % der Fälle besteht eine Hypothermie; diese Symptomatik ist mit einer höheren Mortalitätsrate vergesellschaftet. Eine Leukozytose ist nicht obligat und auch nicht spezifisch für den septischen Schock. Typischer ist ein hyperkinetisches Zustandsbild mit hohem HZV und vermindertem systemischem Widerstand. Therapie – septischer Schock: – Suche u. chirurg. Sanierung eines Sepsisherdes – Antibiotika – Volumensubstitution – Katecholamine: Norepinephrin 0,02–1,0 µg/ kg/min oder: Epinephrin 0,02–1,0 mg/kg/min, Dopamin 2–10 µg/kg/min, Dobutamin 2–20 µg/kg/min, Vasopressin 0,01–0,04 U/min – Beatmung – Frühzeitige Indikationsstellung – Hydrokortison bei fehlendem Ansprechen der Katecholamine, 100 mg Hydrokortison als Kurzinfusion, dann kontinuierliche Gabe von 0,18mg/kg KG Stunde – Aktiviertes Protein C- Drotrecogin A 24 µg/kg/h kontinuierlich über 96 Stunden – Nierenersatztherapie – frühzeitiger Beginn – Pentoxifylline (Krakauer et al., 1999, Staubach et al., 1998)

2.9.

TOXISCHES SCHOCKSYNDROM – toxic-shock-syndrome, TSS

Pathophysiologie Das toxische Schocksyndrom (Chuang et al., 2005) ist eine spezielle Form des septischen Schockes, hervorgerufen duch Exotoxine grampositiver Bakterien. Es kann ausgelöst werden durch das Exotoxin TSS Toxin-1, ein Staphylokokken Enterotoxin von Staphylokokkus aureus oder durch das Streptokokkus pyogenic Exotoxin. Diese Toxine besitzen die Fähigkeit als so genannte Superantigene zu agieren, welche ihre Wirkung über den T-Zellen Antigen Rezeptor (TCR) ausüben. Der TCR-Rezeptor besitzt fünf variable Elemente: VB, DB, JB, V-A und J-A. Normalerweise wird die T-Zelle aktiviert, wenn der große Histokompatibilitätskomplex (MHC) eines Antigens mit allen fünf Elementen übereinstimmt.

Jedoch ein Superantigen wie das TSS-Toxin-1 wirkt als Brücke zwischen dem MHC-Komplex und der VB-Kette des TCR. Da die T-Zellen-Aktivierung nun unabhängig von der Übereinstimmung zwischen MHC und TCR stattfindet, werden nun plötzlich ungefähr 20 % des gesamten T-Zellen Pools aktiviert. Neben einer weiteren T-Zellen-Proliferation verursacht die T-Zell-Aktivierung eine Freisetzung verschiedener Zytokine wie Interferon-G, IL-2 und TNF. Daher führt die Anwesenheit des Superantigens zu einer Freisetzung von Zytokinen ähnlich einer gramnegativen Sepsis Auftreten 1. Staphylokkokus aureus gehört bei 20 % der Frauen zur normalen Scheidenflora. Durch Verwendung von extrem saugfähigenTampons kann es durch vaginale Milieuveränderungen zu einer vermehrten Exotoxinbildung von Staphylokokken kommen. Dafür ist das Toxische-Schocksyndrom-Toxin-1 (TSST-1), das bei nur ca. 1 % der Staphylokokkus-Stämme vorkommt, verantwortlich (Häufigkeit: 3 Fälle auf 100 000 Frauen) 2. Auftreten nach Wundinfektion 3. In 60 % der Fälle ist das toxische Schocksyndrom Komplikation einer Gruppe A-Streptokokken (GAS) assoziierten nekrotisierenden Fasciitis oder Myositis Symptomatik: Die klinische Symptomatik ist gekennzeichnet durch Fieber > 38 Grad, eine Hypotension bis zu therapieresistenten Blutdruckabfällen mit Schockzustand sowie Auftreten eines kleinfleckigen Exanthems. Weitere Symptome sind Erbrechen, Diarrhoen, Arthralgien, Myalgien, Auftreten einer zentralnervösen Symptomatik sowie Störungen der Herzfunktion, Nierenfunktion der Leberfunktion und Lungenfunktion. Die schweren Verlaufsformen sind gekennzeichnet durch das Auftreten eines „multiple organe dysfunktions syndromes“ (MODS) mit akutem Lungenversagen, einer disseminierten intravasalen Gerinnungsstörung, einem akuten Nierenversagen bis zum Multiorganversagen. Prognose: Letalität beträgt 2–11 % Therapie: – Kausale Therapie: Focussuche; Antibiotikaapplikation – Symptomatische Therapie:

40

Katecholamine, Volumensubstitution, Stabilisierung der Hämodynamik C1-Esterase Inhibitor (Fronhoffs et al., 2000)

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3.

HERZ

3.1. HERZINSUFFIZIENZ 3.1.1. AKUTES LINKSHERZVERSAGEN UND LUNGENÖDEM

=

Eine Linksherzinsuffizienz ist gekennzeichnet durch das Unvermögen des Herzens eine ausreichende Blutmenge und damit Sauerstoff und Substrate zu den Geweben und Organen zu transportieren und damit deren Sauerstoff und Substratbedarf zu decken. Ein akut dekompensiertes Herzversagen bedeutet eine schwerwiegende Diagnose deren Morbidität und Mortalität oft die von neoplastischen und infektiösen Erkrankungen übertrifft (Mattu et al., 2005, Metha et al., 2005).

Durch den Anstieg des intravasalen hydrostatischen Druckes wird vermehrt Flüssigkeit in das Interstitium gepresst. Je nach dem im Interstitium vorhandenem Druck kann das Ödem auf das Interstitium beschränkt bleiben. Wenn sich das interstitielle Volumen jedoch über 50 % ausdehnt, kommt es zu einem Durchbruch durch die Alveolarmembran mit Ausbildung eines alveolären Ödems. Ein Hochdrucködem findet sich bei einem kardialem Ödem, bei welchem der intravasale hydrostatische Druck durch Linksherzinsuffzienz erhöht ist. Es kann jedoch auch durch einen erhöhten arteriellen Gefäßdruck in der Lungenstrombahn entstehen. Dieser findet sich z. B. bei interstitiellen Lungenerkrankungen, chronisch obstruktiven Lungenerkrankungen, Mukoviszidose, aber auch schwerer Hypoventilation bzw. Aufenthalt in großer Höhe.

Symptomatik: Zunehmende Dyspnoe, Orthopnoe, Zyanose, Husten mit weißlichem bis schaumigen Sekret, Angst, Tachypnoe, Tachykardie (durch erhöhten Sympathikotonus) Auskultatorisch: Feuchte, grobblasige Rasselgeräusche Zeichen einer pulmonalen Stauung, Lungenödem Röntgen: Verbreiterung des Herzschattens, Stauung, Ödem Pulmonaliskatheter: erhöhter linksatrialer Füllungsdruck PCWP > 12 Blutgase: Verminderte Oxygenierung

=

HOCHDRUCKÖDEM – ERHÖHTER HYDROSTATISCHER DRUCK IN DEN LUNGENKAPILLAREN

PERMEABILITÄTSÖDEM – ERHÖHTE PERMEABILITÄT

Es besteht eine erhöhte Durchlässigkeit der Lungenkapillaren (capillary-leak) bedingt durch eine Schädigung kapillärer Membranen durch Entzündungsmediatoren wie z. B. Sauerstoffradikale, Bakterientoxine, Toxine (Heroin), Histaminfreisetzung (Anaphylaxie), Reizgase, ARDS. Bereits bei niedrigem hydrostatischen Kapillardruck kann Flüssigkeit in einem Ausmaß austreten, dass sie durch das pulmonale Drainagesystem nicht mehr bewältigt

42

werden kann. Ein erniedrigter onkotischer Druck kann eine bestehendes Ödem verstärken. Therapie: – Sauerstoffgabe: Maske 10 l/min, Beatmung Vorlastreduktion – Lagerung: halbsitzend – erhöhter Oberkörper, Beine tiefer gelagert – Vasodilatation – Nitroglyzerin – Nitroglyzerin – sublingual 0,3–0,6 mg Kontinuierlich – Perfusor von 3–10 mg/h; Cave: wenn RR bereits < 90 mm Hg (dann nur reduzierte Dosisverabreichungen möglich) – Diuretika: Furosemid-LASIX® 20–40–80 mg (einerseits Reduktion des zirkulierenden Blutvolumens, anderseits Vorlastreduktion durch pulmonale Venodilatation) – Analgesie und Sedierung: 5–10 mg Morphinsulfat ½ A Piritramid-DIPIDOLOR® Nachlastreduktion – Vasodilatation – Nifedipin 0,5–1,5 mg/h nur bei erhöhtem arteriellem Blutdruck (Nitroprussid) Kontraktilitätssteigerung: positiv inotrop wirkende Pharmaka wie: Dobutrex Dopamin Amrinon – WINCORAM®, Milrinon – COROTROP®, Phosphodiesterasehemmer zusätzliche Vasodilatation (Vorlast u. Nachlast senkend) – Flüssigkeitsentzug mit HF: wenn medikamentöse Maßnahmen ineffektiv – Bei respiratorischer Insuffizienz: CPAPMaske, nicht invasive Beatmung, Intubation, Beatmung mit PEEP

3.1.2. AKUTES RECHTSHERZVERSAGEN Das Rechtsherzversagen weist eine zunehmende Frequenz auf und ist durch eine hohe Mortalität gekennzeichnet. Es kann in einer akuten Form auftreten und kann bedingt sein durch kardiale oder pulmonale Erkrankungen (Piazza et al., 2005, Maisch et al., 2004). Symptome: Stauungszeichen im venösen Gefäßsystem, Halsvenenstauung, Periphere Ödeme, Hepatomegalie mit Transaminasenanstieg, Aszites

Therapie: – Dobutamin – Positiv inotrope Substanzen – Noradrenalin (Dopamin) bei arterieller Hypotension zur Erhöhung des arteriellen Druckes und der rechtskoronaren Perfusion, rechtsventrikuläre Perfusion erfolgt auch während der Systole – Sauerstoffgabe – Nachlastreduktion im pulmonalen Stromgebiet durch Beseitigung einer Hypoxie – Digitalisierung, B-Blocker – EsmololBREVIBLOCK® zur Normalisierung einer erhöhten Herzfrequenz auf 80–100 /min – Stickstoffmonoxid – NO-Inhalation zur rechtsventrikuären Nachlastsenkung

3.2.

HERZKLAPPENERKRANKUNGEN

Erworbene Herzklappenfehler (Erdmann, Erland, 2006) wie Erkrankungen der Aortenklappe als auch der Mitralklappe sind bei einem chirurgischen Intensivpatientengut meist entweder unmittelbar vor einer operativen Versorgung oder nach erfolgter Operation von intensivmedizinischer Bedeutung.

3.2.1. AKUTE AORTENKLAPPENINSUFFIZIENZ Als Folge der Schlussunfähigkeit der Aortenklappe kommt es zu einem diastolischen Rückstrom von Blut aus der Aorta in den linken Ventrikel. Klinik – schweres Krankeitsbild mit Dyspnoe – Lungenstauung – Lungenödem – Kardiogener Schock – Diastolischer Blutdruck < 50 mm Hg – Hinweis auf ausgeprägte Aortenklappeninsuffizienz Diagnose – Auskultation – Echokardiographie – Thorax-Röntgen – zeigt meist akute Lungenstauung

3.

43

Herz

Konservative Therapie: – Furosemid – LASIX® 40–80 mg i. v. – Dobutamin – DOBUTREX® 5–10 µg/kg/min, Digitalis hat seine Bedeutung verloren – Phosphodiesterasehemmer – Amrinon 30 µg/kg/min – Dopamin bei Hypotension – Haemofiltration – RR Abfall führt zu renaler Minderperfusion mit Oligo-Anurie – Sedierung – Morphinsulfat 5 mg i. v. – Endokarditisprophylaxe Operative Therapie: – Aortenklappenersatz

– Digitalis nur bei verminderter systolischer Funktion oder Vorhofflimmern – Vorhofflimmern – Behandlung, Kardioversion ev. Amiodaron – Antikoagulation nur bei rezidivierenden Thromboembolien – Vasodilatatoren sollten nicht gegeben werden; im Einzelfall Nitrate zur Senkung eines stark erhöhten linksventrikulären Füllungsdruckes – oder bei Angina pectoris Operative Therapie: – Aortenklappenersatz

ARTEN DES KLAPPENERSATZES Operationsindikation: linkventrikuläre Dilatation über 50–55 mm endsystolisch Ejektionsfraktion unter 50–55 % Verkürzungsfraktion unter 25 % Postoperative Komplikationen: Funktionsstörung der Klappe, Blutung, Herzversagen, Endokarditis

3.2.2. AORTENKLAPPENSTENOSE Einengung der Aortenklappe mit Ausbildung eines systolischen Druckgradienten zwischen dem linken Ventrikel und der Aorta ascendens Klinik – Angina pectoris – Folge der relativen Koronarinsuffizienz – Belastungsdyspnoe – Synkopen – Abnahme der zerebralen Durchblutung als Folge einer kompensatorischen – Vasodilatation mit Blutdruckabfall bei fixiertem HZV – Vorhofflimmern Diagnose – Auskultation – Echokardiographie Konservative Therapie: – Diuretika – bei pulmonaler Stauung, der linksventrikuläre Füllungsdruck darf durch Diuretika nicht zu stark gesenkt werden

– Mechanische Klappen – Bioprothesen Postoperative Komplikationen Bradykardie: Bradykarde Herzrhythmustörungen bedingt durch Traumatisierung des Reizleitungssystemes oder durch ein perivalvuläres Ödem nach dem Klappenersatz. Ein ödembedingter AV-Block bildet sich meistens einige Stunden postoperativ zurück. Bei Bestehen des AV-Blockes eventuell Indikation für Schrittmacher. Myokardinfarkt: das peripoerative Infarktrisiko ist erhöht bei Patienten mit schwerer Linksherzhypertrophie Arterielle Hypertonie: Bis 6 Stunden postoperativ tritt bei manchen Patienten eine Hypertonie auf. Dieser Blutdruckanstieg verstärkt unbehandelt das Risiko für eine Nachblutung. Ursache ist möglicherweise eine Aktivierung von Pressorezeptoren. Obstruktion der linksventrikulären Ausflussbahn Ross-Operation Die Aortenklappe wird durch die patienteneigene Pulmonalklappe (Autograft) ersetzt und die nun fehlende Pulmonalklappe wird durch ein Homograft ersetzt. Vorteil: gute hämodynamische Ergebnisse, geringe Thromboembolierate und geringe Degenerationsrate, selten Endokaditiden, postoperative Antikoagulation nicht erforderlich

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3.2.3. MITRALKLAPPENINSUFFIZIENZ Charakteristik: Schlussunfähigkeit der Mitralklappe mit systolischer Regurgitation des Blutes aus dem linken Ventrikel in den linken Vorhof Klinik – Dyspnoe unterschiedlichen Ausmaßes – Müdigkeit und eingeschränkte Belastbarkeit als Ausdruck der Lungenstauung und des verminderten HMV – Lungenödem ev. kardiogener Schock – Vorhofflimmern Diagnose – Auskultation – Echokardiographie – Röntgen Thorax: Im Vordergrund stehen Zeichen der Lungenstauung Konservative Therapie: Senkung der Nachlast (Afterload) oder des peripheren Gefäßwiderstandes durch Vasodilatatoren – Nifedipin 0,5–1,0 mg/h, ACE-Hemmer, Natriumnitroprussid – Dobutamin – B-adrenerge Substanzen – Senkung des systemischen Gefäßwiderstandes: DOBUTREX®, DOBUTAMIN® Senkung der Vorlast (Preload) – Diuretika – Furosemid, Nitrate – Digitalis bei Vorhofflimmern Intraaortale Ballonpumpe Operationsindikation: Die Indikation hängt ab vom Schweregrad der Mitralinsuffizienz und der klinischen Symptomatik (NYAH II oder mehr) sowie von der linksventrikulären Funktion. Volumenszunahme des linken Ventrikels (enddiastolischer Diameter > 70 mm, endsystolischer Diameter > 45–50 mm, Endsystolisches Volumen > 50 ml/m² Abnahme der Ejektionsfraktion unter 55 % Operative Therapie: Zwei operative Verfahren werden angewendet: Klappenrekonstruktion Mitralklappenersatz

KLAPPENREKONSTRUKTION Wird angewendet bei bakterieller Endokarditis bei Mitralklappenprolaps, bei ischämischer oder rheumatischer Mitralinsuffizienz. Zur Verwendung kommen sog. Anuloplastikringe, bei denen im Gegensatz zu starren Ringen eine bessere linksventrikuläre Funktion erzielt werden kann. Vorteile der Rekonstruktion im Vergleich zum Klappenersatz sind: Bessere linksventrikuläre systolische Funktion, niedrigere Rate an Thromboembolien, fehlende Notwendigkeit einer Antikoagulation

MITRALKLAPPENERSATZ Verwendung von biologischer Prothese oder mechanischer Prothese. Bei der Bioprothese ist das Risiko einer Thromboembolie und einer Endokarditis geringer als bei einer mechanischen Klappe. Frühzeitige postoperative Antikoagulation Postoperative Therapie: Adäquate Beatmungstherapie, Hämodynamisches Monitoring, ev. Katecholamine, Behandlung von pulmonalen, hepatalen, renalen Funktionseinschränkungen

3.2.4. MITRALKLAPPENSTENOSE Charakteristik: Einengung der Mitralklappe mit Ausbildung eines diastolischen Gradienten zwischen linkem Vorhof und linkem Ventrikel Klinik – Dyspnoe, Belastungsdyspnoe – Orthopnoe, Lungenödem – Husten besonders nachts und Hämoptoe (Folge der pulmonalen Hypertonie) – Rechtsherzinsuffizienz, pectanginöse Beschwerden – Vorhofflimmern – Facies mitralis – pulmonale Stauung – Rechtsherzinsuffizienz – Halsvenenstauung, Unterschenkelödeme, Hepatomegalie, Ascites

3.

45

Herz

Diagnose – Auskultation – Echocardiographie – Röntgen-Thorax: Vergrößerung des linken Vorhofs – Lungenstauung Therapie: – Diuretika – Digitalisierung bei Vorhofflimmern – Wiederherstellung des Sinusrhythmus oder Kardioversion – Antikoagulation – Endokarditisprophylaxe Operative Therapie: Operationsindikation: bei deutlicher Symptomatik (NYHA III und IV) und mittel- bis hochgradiger Mitralklappenstenose geschlossene Kommissurotomie offene Kommissurotomie

Endokarditisrisiko 2 % innerhalb fünf Jahre nach der Operation, hörbares Klappengeräusch für den Patienten, hohe Druckgradienten an der Klappe

BIOPROTHESEN Vorteile: Vorteile dieser Klappen sind die fehlende Notwendigkeit einer Antikoagulation, bessere hämodynamische Eigenschaften Nachteile: Embolierisiko ca. 2 % Jahr, Degeneration der Klappen mit fortschreitender Kalzifizierung und Stenose oder auftretenden Einrissen am Klappensegel, Degenerationsrate ca. 10 % in den ersten 10 Jahren, danach ca. 7 % pro Jahr

HOMOGRAFT Homografts sind homologe Klappen von Leichen oder explantierten Herzen. Eine Antikoagulation ist bei diesem Klappentyp nicht erforderlich. Bevorzugte Verwendung bei jüngeren Patienten oder bei Patienten mit Endokarditis

3.2.5. KÜNSTLICHE HERZKLAPPEN 3.3. FORMEN DES KLAPPENERSATZES Mechanische Klappe: vor allem bei Patienten < 65 Jahre Bioprothese mit Gerüst: Anwendung bei Patienten > 65 Jahre Bioprothese gerüstfrei (stentless): Anwendung bei z. B. enger Aortenwurzel Klappenersatz mit Homograft: Anwendung bei Aortenklappenendokarditis oder bei Ross-Operation Doppelklappenersatz: Bei Erkrankungen der Mitral- und Aortenklappe

MECHANISCHE KLAPPEN Vorteile: unbegrenzte Haltbarkeit, geringe Rate von Reoperationen (0,5 %) wegen Endokarditis, Klappenthrombose, Hämolyse oder paravalvulärem Leck Nachteile:Thromboembolierisiko und Thromboseneigung von 2,5 % trotz Antikoagulation, Antikoagulantienblutung 3,5 % pro Jahr, gute Kooperationsbereitschaft des Patienten notwendig – Verletzungen,

POSTKARDIOCHIRURGISCHES MANAGEMENT POSTOPERATIVE NACHBEATMUNG

Indikationen für eine postoperative Beatmung sind: Überhang von Analgetika-Atemdepression, Sedativa und eventuell Muskelrelaxantien sowie eine Hypothermie. Typischerweise ist auch mit einer vorübergehenden Beeinträchtigung der Lungenfunktion mit einer Verminderung der funktionellen Residualkapaziät sowie mit bestehenden Minderbelüftungen zu rechnen, besonders dann wenn der operative Eingriff länger gedauert hat bzw. der Patient älter ist. Die Entwöhnung erfolgt über einen druckkontrollierten Beatmungsmodus wie BIPAP weiter zu ASB und CPAP Beatmung. Nach einem unkomplizierten chirurgischen Verlauf kann jedoch eine Entwöhnung des Patienten vom Respirator mit Extubation angestrebt werden. Voraussetzungen sind: stabile Kreislaufverhältnisse, eine ausreichende Atemfunktion (Atemfrequenz < 25/min, pCO₂ < 50 mm Hg, pO₂ > 80 mm Hg), Beseitigung der Hypothermie.

46

ANALGESIE Bei unkompliziertem operativem Verlauf ist es sinnvoll postoperativ kurz wirksame Substanzen mit geringen Auswirkungen auf die Hämodynamik bzw. die Atemmechanik zu verwenden, dennoch soll der Patient in der Aufwachphase schmerzfrei sein. So eignet sich initial die Kombination von Propofol (2 mg/kg KG/h) mit weiterer Dosisreduktion sowie ein Analgetikum Remifentanil (bis 0,5 µg/kg/ min) mit anschließendem Wechsel auf Piritramid aufgrund der kurzen Wirkdauer oder unmittelbar postoperativ z. B. Piritramid (5 mg/h). Bei Normalisierung der Körpertemperatur bzw. stabilen Kreislaufverhältnissen kann Propofol beendet werden, sodass nur mehr eine alleinige Schmerztherapie verabreicht wird.

KÖRPERTEMPERATUR  NORMALISIERUNG Während der extrakorporalen Zirkulation erhöht sich der Tonus der Arteriolen beim Abkühlen wodurch der periphere Widerstand ansteigt. Mit zunehmender Wiedererwärmung des Patienten nimmt nun der periphere Widerstand ab, sodass der Flüssigkeitsbedarf nun erhöht ist und ausgeglichen werden sollte. Auftretendes Kältezittern kann in der frühen postoperativen Periode auftreten. Durch eine erhöhte Muskelaktivität steigt jedoch der Gesamtsauerstoffbedarf an, sodass das Herzminutenvolumen ebenfalls um das dreifache ansteigen kann. Diese kompensatorische Erhöhung des Herzminutenvolumens bedeutet jedoch ein erhöhtes Risiko für den koronarkranken Patienten, weil der Sauerstoffverbrauch des Myokards erhöht ist. Kann das Herzzeitvolumen aufgrund einer verminderten Herzfunktion nicht dem notwendigen erhöhten Sauerstoffbedarf angepasst werden, so kommt es zu einer stärkeren O₂-Ausschöpfung des Blutes und zu einem Abfall der gemischt-venösen Sättigung beziehungweise in weiterer Folge zum Auftreten einer metabolischen Azidose. Durch Gabe von Pethidin (1,5–2 mg/kg KG i. v. ALODAN®) kann das Muskelzittern vermindert werden bzw. ist in dieser Phase eines gesteigerten Sauerstoffverbrauchs eine Weaningphase zu unterbrechen.

3.3.1. POSTOPERATIVE KOMPLIKATIONEN KOMPLIKATIONEN NACH ANWENDUNG DER HERZ-LUNGEN-MASCHINE SIRS, Aktivierung des Immunsystems – Komplementaktivierung, Hämolyse, Thrombozytenfunktionsstörung, Nachblutungen, Embolien, fluid-lung, Low-Output-Syndrom, Psychosyndrome

3.3.2. SYSTEMIC INFLAMMATORY RESPONSE AFTER BYPASS – SIRAB Bei manchen Patienten tritt nach dem Bypass eine Entzündungsreaktion auf (SIRS), die bis zur Entwicklung eines Multiorgandysfunktionssyndromes führen kann. Eine wichtige Rolle scheint dabei die Aktivierung des Komplementsystems durch den Bypass zu sein.

3.3.3. NACHBLUTUNG – NICHT CHIRURGISCHE BLUTUNG Bei mehr als 10 % der Patienten treten nach Beendigung des kardiopulmonalen Bypasses Blutungen auf. Die klinische Symptomatik zeichnet sich durch eine diffuse Blutung im Operationsgebiet bzw. aus Punktionsstellen aus. Die Ursachen dieser Blutungen können sein: – Aktivierung des Komplementsystems – Abfall von Thrombozyten – Fibrinogenmangel – Plasminogendefizit – Hyperfibrinolyse – Verminderte Aktivität der Faktoren V, VII, und XIII

3.3.4. POSTOPERATIVE NACHBLUTUNG Blutverluste von mehr als 100 ml/h nach Herzoperationen über die Thoraxdrainagen sind nicht selten bedürfen jedoch einer bleibenden Aufmerksamkeit. Anhaltende Blutverluste von 150–300 ml/h oder von mehr als 1200 ml in den ersten 12 Stunden legen eine Rethorakotomie nahe. Da die Blutungen nach außen über die gelegten Drainagen erfolgen, sind sie leicht zu erkennen. Schwierig zu erkennen sind verdeckte Blutungen

3.

47

Herz

wenn Komplikationen wie Herztamponade oder Herz-Kreislauf-Instabilität auftreten. In diesen Fällen geben kurzfristige HK-Kontrollen einen Hinweis auf eine bestehende Nachblutung. Ursache einer postoperativen Blutung können auch Störungen der Blutgerinnung sein. So können Störungen der Thrombozytenfunktion durch extrakorporale Zirkulation eine disseminierte intravasale Gerinnung, eine ungenügende Antagonisierung von Heparin durch Protamin eine Nachblutung auslösen. Eine unmittelbar postoperative Kontrolle der Gerinnungsparameter sollte obligat sein um eine Gerinnungsstörung ausschließen zu können.

3.3.5. LOW-CARDIAC-OUTPUT SYNDROM Es ist gekennzeichnet durch ein zu geringes Herzminutenvolumen, sodass die Durchblutung anderer Organe unzureichend ist und Organfunktionstörungen auftreten können. Es gibt unterschiedliche Ursachen welche dazu führen können: Myokardischämie, Myokardinsuffizienz nach ungenügender Myokardprotektion, perioperativer Myokardinfarkt (Inzidenz bis 10 %), Herztamponade, Hypervolämie, Hypovolämie, Nachblutung, Vasodilatation in der postoperativen Aufwärmphase, Spannungspneumothorax, Zunahme des totalen peripheren Widerstandes Diagnose – Tachykardie, Hypotension – CI < 2,0 l/m² KOF/min – LVEDP > 20 mm HG – avDO₂ > 5,5 ml O₂/dl – peripherer Gefäßwiderstand > 1100 dyn × s × cm-⁵ – Hautfarbe blass, kalt bis cynotisch – Einschränkung der Harnausscheidung – Metabolische Azidose Therapie: – Ausschluss einer chirurgischen Komplikation – Verschluss des Koronarbypasses bzw. bei akuter Herztamponade sofortige Revision – Optimierung des Preload durch Volumensubstitution, wobei eine akute Überlastung des linken Ventrikels vermieden werden muss. Steuerung durch kurzfristige Messungen von Wedgedruck, HZV sowie der Erstellung einer Frank-Starling-Kurve

– Stabilisierung von Herzfrequenz und Herzrhythmus – Verbesserung der Myokardkontraktilität durch positiv-inotrope Substanzen: Dobutamin, Dopamin, Dopexamin, Adrenalin, Levosimendan (Follath et al., 2002) – Senkung des Afterload durch Vasodilatatoren: Nitroglyzerin, Nitroprussid – Intraaortale Ballonpumpe

3.3.6. RESPIRATORISCHE INSUFFIZIENZ Auftreten in der ersten 24–48 Stunden postoperativ. Risikofaktoren sind Adipositas, Nikotinabusus, obstruktive Lungenerkrankung, hohes Alter. Ursächlich spielen eine Sekretretention mit nachfolgender Atelektasenbildung eine Rolle, ebenso ein interstitielles Lungenödem welches zu einem Verschluss der kleinen Atemwege führen kann. Klinisch kann sich die respiratorische Insuffizienz durch eine erhöhte Atemarbeit, eingeschränkte Oxygenierung und einen erhöhten Rechts-Links-Shunt äußern.

3.3.7. POSTOPERATIVE HYPOTENSION Als Ursache für eine postoperative Hypotension findet sich oft ein intravasaler Volumenmangel der in der Aufwärmphase auf der Intensivstation durch eine Vasodilatation bedingt ist, einhergehend mit einer Abnahme des totalen peripheren Widerstandes. Auswirkungen auf die Hämodynamik haben jedoch ein zu niedriger Hämatokrit oder ein incipientes SIRS.

3.3.8. POSTOPERATIVE HERZRHYTHMUSSTÖRUNG Ursache postoperativer Herzrhythmusstörungen sind eine verminderte Myokardprotektion während der extrakorporalen Zirkulation, Myokardischämien, Hypoxämien, intraoperative Verletzungen des Myokards, Elektrolytentgleisungen, Hypothermie; mechanisch bedingte Ursachen sind eine Perikardtamponade oder eine Perikarddrainage. Therapie: Sofern es möglich ist, sollte eine kausale Therapie die Ursache der Rhythmusstörung beenden. Bradykarde Herzrhythmusstörungen als auch Erregungsüberleitungsstörungen können durch

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unipolare oder bipolare Stimulation von intraoperativ platzierten Elektroden beseitigt werden. Bei tachykarden Herzrhythmusstörungen müssen zunächst potentiell mögliche Ursachen wie Schmerzen, Hypokaliämie, Hypovolämie oder ein Low Cardiac Output ausgeschlossen werden, erst dann ist der Einsatz von Antiarrhythmica angebracht.

3.3.9. POSTOPERATIVE HYPERTENSION Eine postoperative Hypertension ist zu behandeln, da einerseits die Gefahr einer postoperativen Nachblutung gegeben ist, anderseits durch einen erhöhten kardialen Sauerstoffverbrauch das Risiko einer perioperativen Ischämie zunimmt und daraus resultierend ein Low Cardiac Output drohen kann. Ursachen für eine Hypertension können Schmerzen aber auch eine Hypothermie mit Muskelzittern sein. Therapeutisch sind daher zunächst bestehende Schmerzen zu beseitigen, ebenso ist das Muskelzittern zur Erwärmung zu verhindern (Pethidin – ALODAN®) bzw. ist die Applikation von Antihypertensiva angebracht (Ca-Antagonisten, Nitroglycerin).

tiv mit dem operativen Trauma zu einem Anstieg aller akuten Phasenproteine kommt, ist es zunächst kaum möglich das Fieber einem infektiösen Geschehen zuzuordnen.

3.3.12. GASTROINTESTINALE KOMPLIKATIONEN Postoperative abdominelle Komplikationen nach kardiochirurgischen Eingriffen (Simic et al., 1997, Gonzalez et al., 1999) können sein: Leberfunktionsstörungen, paralytischer Ileus, mesenteriale Ischämie, seltener akute Cholezystits oder akute Pankreatitis. Leberfunktionsstörung: tritt bei mehr als 20 % aller Patienten nach kardiopulmonalen Bypass auf, Hyperbilirubinämie; begünstigend sind zusätzlich eine postoperative Hypotension, Anzahl der Blutkonserven, Periode einer Hypoxie. Therapie: Reduzierung aller Medikationen, welche zusätzlich eine Leberbelastung bewirken.

3.3.10. PLEURAERGUSS Postoperativ können immer wieder Ergüsse unterschiedlichen Ausmaßes auftreten. Als Ursache kommen eine Überwässerung in Frage, bedingt durch den Einsatz der Herzlungenmaschine. Weiters eine Herzinsuffizienz bzw. ein SIRS Diagnose: Lungenröntgen, Schall Therapie: Konservative medikamentöse Therapie bei kleinen Ergüssen mittels Diuretika Pleurapunktion bei einem größerem Erguss. Aus dem Punktat kann labormäßig rasch eine Differenzierung zwischen Transudat und Exudat vorgenommen werden

3.3.11. FIEBER Als Ursache für ein postoperativ auftretendes Fieber kommen Atelektasen, pulmonale Infiltrate, incipiente Pneumonien, Resorption von Hämatomen als auch eine Mediastinitis in Frage. Da es postopera-

Ileus: Auftreten einer postoperative Darmatonie bis Ileus. Das Auftreten eines paralytischen Ileus nach einem kardiopulmonalen Bypass wird mit einer Häufigkeit von 32 % bis 43 % angegeben. Es gibt keine Möglichkeit, diese Komplikationen vorherzusagen. Mesenteriale Ischämie (non-occlusive disease): wird bei 1–2 % postoperativ nach herzchirurgischen Eingriffen beschrieben. Ursächlich ist ein Spasmus der A. mesenterica superior. Symptomatik: Auftreten von abdominellen Schmerzen, verminderte Darmperistaltik. Entwicklung eine akuten Abdomens mit Abwehrspannung und Ileus. Gefahr der Entwicklung einer Darmnekrose. Diagnose: Angiographie der A. mesenterica superior Therapie: Vasodilatation der A. Mesenterica superior

3.

49

Herz

3.3.13. STERNUMINSTABILITÄT Eine Sternuminstabilität tritt bei 1–3 % der Sternotomien auf. Als prädisponierende Faktoren werden Übergewicht, COP und starker postoperativer Reizhusten angesehen. Symptomatik: Schmerzen im Brustbereich sowie eine Knacken. Ist nur das distale Sternumdrittel instabil, kann eine konservative Behandlung (elastische Binde) angestrebt werden. Ist das ganze Sternum instabil, ist eine operative Revision notwendig.

3.3.14. NEUROLOGISCHE STÖRUNGEN Diskrete Störungen der Hirnfunktion sind in den ersten postoperativen Tagen häufig zu beobachten und bedürfen keiner speziellen Therapie. Nach Bypassoperationen treten jedoch bei 1 % der Patienten schwerere neurologische Störungen auf. Die Symptomatik erstreckt sich über Nichterwachen nach der Operation bis zu Erwachen mit neurologischen Ausfällen bzw. Zustände mit ausgeprägter Verwirrtheit. Als Ursachen können Embolien (Partikel, Luft), längere hypotensive Perioden oder auch bestehende stenosierende Erkrankungen der Karotiden angesehen werden. Therapie: Anstreben stabiler Blutdruckverhältnisse

3.3.15. PERIKARDTAMPONADE Die Tamponade ist bedingt durch Blutungen im hinteren unteren Anteil des Perikards. Als Blutungsquellen kommen Bypassnähte, kleine retrosternale Arterien sowie diffuse Blutungen im Rahmen einer Gerinnungsstörung in Frage. Durch den zunehmenden intraperikardialen Druck wird die diastolische Füllung der Ventrikel vermindert. Es kommt zu einem Anstieg des linksventrikulären enddiastolischen Druckes und zu einer Abnahme der Koronardurchblutung. Typische Symtomatik ist die Beck-Trias: Blutdruckabfall, Anstieg des ZVD, kleines, ruhiges Herz auf dem Thoraxröntgen. Kompensatorisch mit der Entwicklung der Tamponade kommt es zu einer vermehrten Ausschüttung von Katecholaminen, wodurch die Kontraktilität und die Herfrequenz ansteigt, der periphere Gefäßwiderstand und der zentrale Venendruck steigen an. Die Haut des Patienten ist kalt und feucht.

Im EKG findet sich eine Niedervoltage oder ST-Veränderungen, das Röntgenbild zeigt eine Verbreiterung des Mediastinums. Das Herzecho liefert eine rasche Diagnose. Therapie ist eine Rethorakotomie mit Dekompression.

3.3.16. AKUTER VENENBYPASSVERSCHLUSS Ein akuter Verschluss einer Bypassvene bleibt in der unmittelbaren postoperativen Phase oft unbemerkt und daher zunächst ohne Konsequenzen. Als Ursachen kommen in Frage: eine iatrogene Traumatisierung der Venenintima bei Präparation, eine schlechte Qualität der verwendeten Vene (zu geringer Durchmesser) oder der anastomosierten Koronararterien (auch zu geringer Durchmesser oder arteriosklerotische Veränderungen)

3.3.17. KLAPPENPROTHESENVERSAGEN Sind meist operationstechnisch bedingt und nur eruierbar aus der genauen Kenntnis der durchgeführten Operation vom Operateur.

3.3.18. HÄMATOTHORAX-PNEUMOTHORAX Erste Zeichen der Entwicklung eines Pneumothorax, Spannungspneumothorax oder Hämatothorax sind Gasaustauschstörungen sowie Ventilationsstörungen. Eine Verdrängung mediastinaler Strukturen kann zusätzlich zu hämodynamischen Problemen einhergehend mit einem Blutdruckabfall führen. Die Diagnose kann rasch mit einem Thoraxröntgen gestellt werden. Die Therapie besteht im Anlegen einer zusätzlichen Thoraxsaugdrainage und in einer eventuellen chirurgischen Intervention.

3.3.19. POSTOPERATIVE SEPSIS Eine seltene jedoch schwerwiegende Komplikation, die sich bereits wenige Stunden nach Beendigung des operativen Eingriffes entwickeln kann, meist bakterieller Natur ist und die entsprechenden Kreislaufprobleme mit nachfolgenden Organbeteiligungen nach sich zieht.

4.

THORAKALES AORTENANEURYSMA

Klassifizierung nach DeBakey oder Stanford Nach DeBakey werden drei chirurgische Typen unterschieden. Typ I: (60–70 %) Intimariss über dem Aortenklappenring, Erstreckung der Dissektion über den Aortenbogen bis in Richtung abdominelle Aorta Type II: (10 %) Intimariss über dem Aortenklappenring, Dissektion ist auf die Aorta ascendens begrenzt, Ausdehnung bis vor dem Abgang der linken A. subclavia Typ III: (20–30 %) Beginn der Dissektion distal von der linken A. suclavia mit gelegentlicher Erstreckung bis in die Bifurkationsgegend.

Präoperative Therapie: – Senkung hypertoner Blutdruckwerte auf Werte, bei denen die zerebrale als auch die renale Funktion erhalten bleiben (z. B. MAP 70 mm Hg) – Urapidil – EBRANTIL®, Esmolol – BREVIBLOCK® – Ausreichende Analgosedierung

Diagnose – Röntgen – Thorax a. – p – verbreitertes Mediastinum, Hämatothorax links – Angiographie – Aortographie – Transösophageale Echokardiographie – Kontrastunterstützte Computertomographie Symptomatik: Eine akute Aortendissektion ist gekennzeichnet von intensiven heftigen Brust- oder Rückenschmerzen, hypertensive Blutdruckwerte, ev. Pulsdifferenzen, Aorteninsuffizienz, ev. mit gleichzeitiger Herzinsuffizienz, neurologische Symptomatik (Schlaganfall aufgrund eines dissektionsbedingten Verschlusses der A. carotis). Eine unbehandelte Dissektion hat in den ersten 14 Tagen nach Beginn der Erkrankung eine Mortalität von 65–75 %. Die Rupturrate einer akuten Dissektion liegt in den ersten 48 Stunden bei 50 %

Typ A proximal, Typ B distal Abb. 16. Klassifikation – Dissektion: Die StanfordKlassifikation differenziert nur 2 Arten der Dissektion. Typ A entspricht Typ I und Typ II nach DeBakey; Typ B entspricht Typ III nach DeBakey

4.

Thorakales Aortenaneurysma

Therapie: Operative Versorgung (Berdat et al., 2003, Grabenwöger et al., 2001) Postoperative Komplikationen: Als Frühkomplikationen können perioperative Myokardinfarkte (2 %), Paraplegien (4–7 %), zerebrale Komplikationen (0,5 %), Psychosyndrom, Hemiplegie, respiratorische Komplikationen (bis 43 %) und akutes Nierenversagen (7 %) auftreten. Weitere mögliche Komplikationen können Herzrhythmusstörungen als auch eine Hypovolämie sein.

51

Eine Paraplegie ist eine mit einer Häufigkeit von 3–6 % auftretende Komplikation. Die Ursache ist eine Minderdurchblutung des Rückenmarkes bedingt durch das Abklemmen der Aorta. Die prophylaktische Durchführung eines Shuntes bietet keine vollständigen Schutz vor dieser Komplikation. Ebenfalls durchgeführt werden kann eine prophylaktische Liquordrainage. Durch eine Lumbaldrainage kann der Liquordruck (10 mm Hg) gesenkt werden und der spinale Perfusionsdruck erhöht werden, da der Abfall des arteriellen Perfusionsdruckes der A. spinalis anterior somit nicht durch einen erhöhten Liquordruck aggraviert wird.

5.

HERZRHYTHMUSSTÖRUNGEN

Herzrhythmusstörungen können für den Patienten vital bedrohend sein, eine rasche Diagnose ist notwendig um eine zielorientierte Therapie durchführen zu können (Gyr et al., 2002).

5.1.

BRADYCARDE RHYTHMUSSTÖRUNGEN

Sinusbradycardie, Sick-Sinus-Syndrom, AV-Block (Abb. 17–19) Grad I, AV-Block Grad II (Typ Wenckebach, Typ Mobitz), AV-Block Grad III, Sinusarrest

Sinusbradykardie Sinusrhythmus mit einer Frequenz < 60/min Therapie: – Atropin – Alupent (0,5 mg verdünnt auf 10 ml langsam bedarfsadaptiert i. v.) – Schrittmacher externer transvenöser PM transösophagealer PM

5.2.

Abb. 17. AV-Block I. Grades: eine P-Welle pro QRS-Komplex – PQ-Intervall verlängert

Abb. 18. AV-Block II. Grades: zunehmende Verlängerung der PQ-Dauer. Ausfall einer Überleitung

Abb. 19. AV-Block III Grades: Frequenz der P-Welle 90/min – Frequenz des QRS-Komplexes 36/min – keine Beziehung zwischen P-Welle und QRS-Komplex

TACHYKARDE RHYTHMUSSTÖRUNGEN

Kammerkomplex schmal, QRS < 120 msec, HF > 100/min (Abb. 20–23) Sinustachycardie, Vorhofflattern, Vorhofflimmern, AV-Knoten-Reentrytachycardie, Präexzitationssyndrom (WPW), Supraventrikuläre Tachycardie Therapie: Supraventrikuläre Tachykardie Vagales Manöver (Karotisdruckmassage); Adenosin 6 mg i. v. Ca-Antagonisten: Verapamil 5–10 mg i. v. Diltiazem 0,3 mg/kg KG i. v. B-Blocker Esmolol 0,5 mg/kg KG i. v. Klasse IC AA: Propafenon, Flecainid 1–2 mg/kg KG i. v. Vorhofflimmern Frequenzkontrolle: Ca-Antagonisten: Verapamil 5–10 mg i. v.

5.

53

Herzrhythmusstörungen

2. Supraventrikuläre Tachykardie mit funktionellem Ermüdungsblock 3. Supraventrikuläre Tachykardie bei WPW-Syndrom Abb. 20. Sinusrhythmus, PQ-Verkürzung, normale P-Welle, HF > 100/min

Abb. 21. Supraventrikuläre Tachykardie: Vorhoftachykardie

Abb. 22. Typ I typisches Sägezahnmuster 4 : 1: Vorhofflattern

Supraventrikuläre Tachycardie mit Faszikelblock Adenosin 6–18 mg i. v. Klasse IC AA: Propafenon Flecainid 1–2 mg/ kg KG i. v. WPW-Tachycardie Adenosin 6–18 mg i. v., Ajmalin 50 mg i. v. 4. Ventrikuläre Tachykardie (VT) bei breitem QRSKomplex EKG-Kriterien: QRS-Breite > 140 ms (RSB) und > 160 ms (LSB) RS-Intervall > 100 ms in Brustwandableitung Negativer QRS in allen Brustwandableitungen Kammerkomplex breit arrhythmisch Arrhythmische VT VH-Flimmern mit präexistentem Blick

Abb. 23. Typ II kein typisches Sägezahnbild: Vorhofflimmern

alternativ Digitalisglykoside 0,4–0,6 mg Digoxin i. v. alternativ B-Blocker z. B. Metoprolol 5–10 mg i. v. Ohne strukturelle Herzerkrankung: Propafenon oder Flecainid 2 mg/kg über 10 min i. v. alternativ Ajmalin 50 mg oder Disopyramid 2 mg/kg i. v. alternativ Ibutilide 1 mg über 10 min i. v. Schwere linksventrikuläre Dysfunktion: Amiodaron 5 mg/kg KG i. v. über 30 min initial, dann 15 mg/kg KG über 24 h ev. Kardioversion bei hämodynam. Instabilität Kammerkomplex breit und rhythmisch QRS-Breite > 0,120 msec DD:SupraventrikuläreTachycardie(SVT)–Ventrikuläre Tachycardie (VT) In 80 % VT, in 20 % SVT mit Schenkelblock 1. Supraventrikuläre Tachykardie mit präexistentem Schenkelblock

Anhaltende monomorphe ventrikuläre Tachykardie („sustained VT“) Leitbefund: regelmäßige Tachykardie mit breitem QRS-Komplex konstanter Morphologie, Frequenz: 150–240/min Therapie: 50 mg Ajmalin (GILURYTMAL®) Ist eine VT-Unterbrechung nicht möglich: Kardioversion Nicht anhaltende monomorphe VT Leitbefund: Kriterien wie anhaltende VT, Dauer jedoch < 30 sec Therapie: B-Blocker – z. B. Sotalol – SOTACOR® Antiarrhythmica – Amiodaron – SEDACORON® VES und asymptomatische, nicht anhaltende VT Wenn keine kardiale Grunderkrankung besteht, ist keine spezifische antiarrhythmische Therapie notwendig. Suche nach Elektrolytstörungen bei gehäuftem Auftreten.

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Polymorphe ventrikuläre Tachycardie Wechselnde Konfiguration des QRS-Komplexes. Sonderform: Torsade-de-pointes-Tachycardie Torsade-de-Pointes-Tachykardie Leitbefund: polymorphe VT bei verlängerter QTZeit Therapie: Stopp aller Medikamente, die die Repolarisation verlangsamen Korrektur von Elektrolytstörungen; Kaliumersatz – Werte im oberen Normbereich Magnesiumsubstitution: 1 g in 20 min als Infusion; CORMAGNESIN® Kardioversion bei hämodynamischer Intoleranz

Kammerflattern Leitbefund: tachykarder Kammerrhythmus mit Frequenz 180–300/min, großwellige Oszillationen. Keine Trennung zwischen QRS und STT-Segmenten möglich

Elektrische Kardioversion Indikationen dazu sind: Ventrikuläre Tachykardie, Vorhofflattern, Vorhofflimmern, Kammerflattern, Kammerflimmern Durchführung: Kurznarkose, Beginn mit 100 J, wenn kein Erfolg, dann Steigerung bis 200 J VENTRIKULÄRE HERZRHYTHMUSSTÖRUNGEN Lown-Klassifikation bei KHK Klasse 0 keine VES Therapie: Ventrikuläre Extrasystolien: Prajmaliumbitartrat NEO-GILURYTMAL® Propafenon RYTMONORMA® Mexiletin MEXITIL® Aprindin – RITMUSIN® Flecainid TAMBOCOR® Amiodaron SEDACORON® Ventrikuläre Tachykardien: Lidocain XYLOCAIN® Diphenylhydantoin Evtl. Medikamente der oberen Gruppe

Therapie: – Sofortige Defibrillation

Abb. 25. Klasse I < 30/h VES – Klasse II >30/h VES Abb. 24. Kammerflattern

Kammerflimmern Leitbefund: unregelmäßige Undulationen mit wechselnden Konturen, Zeitintervallen, Amplituden, Frequenz > 300

Abb. 26. Klasse III a Multiforme VES

Therapie – Sofortige Defibrillation

Abb. 27. Klasse III b Bigeminus

5.

Herzrhythmusstörungen

Abb. 28. Klasse IV a Couplets (2 VES direkt hintereinander)

55

– DDI bedeutet: Pacing und Sensing im Atrium und Ventrikel, Inhibition bei Eigenrhythmus im Vorhof und Ventrikel, Triggerung einer ventrikulären Stimulation nach Sensing einer Vorhofaktion, wenn die vorgegebe AV-Überleitungszeit überschritten wird. – DDD – Zwei Sonden im Vorhof (1 Sonde) und im Ventrikel (1 Sonde) – AAIR, VVIR, DDDR R-frequenzgesteuerter Schrittmacher – CRT (cardiac resynchronization therapy) Schrittmacher – Stimulation mit mehreren Sonden bei paradoxer Septumbewegung (LSB) Ziel: Verbesserung der Herzleistung

Abb. 29. Klasse IV b Salven (> 2 VES hintereinander)

Abb. 30. Klasse V R-auf-T-Phänomen

Katheterablation Indikationen: Vorhofflattern, atriale Tachykardien, Kammertachykardien usw. (Tanner et al., 2005) Durch Hochfrequenzstromabgabe wird mittels Erwärmung eine lokale Zelldenaturierung der Myokardmuskulatur und damit eine Eliminierung des Fokus der Rhythmusstörung erzielt.

5.3.

SCHRITTMACHER (SM) Schrittmachercode

Abb. 31. Schrittmacher Stimulation (Pacing) des Ventrikels: Auf die Schrittmacher-„Spikes“ folgen verbreiterte QRS-Komplexe

Begriffe der Schrittmachertätigkeit Pacing: Stimulation Sensing: Wahrnehmung der Eigenaktion, „Sensing defect“ ist das Nicht-Wahrnehmen der Eigenaktion des Herzens

A: Atrium, V: Ventrikel, I: Inhibition, T: Triggerung, D: Dual-(Atrium+Ventrikel) Erster Buchstabe: Stimulationsort (Pacing) Zweiter Buchstabe: Wahrnehmungsort (Sensing) Dritter Buchstabe: Funktionsmodus (inhibiert oder getriggert) R-frequenz-(rate) gesteuert

Indikationen: Akuter Myokardinfarkt mit AV-Block zweiten oder dritten Grades AV-Block zweiten Grades AV-Block dritten Grades Bi- (in Abhängigkeit von Synkopen) oder trifaszikulärer Block Sick-Sinus-Syndrom mit symptomatischer Bradycardie

– VVI bedeutet: Pacing und Sensing im Ventrikel, Inhibition bei Eigenrhythmus

Schrittmacher vom VVI-Typ mit variabler Frequenz und Stromstärke (Abb. 32)

56

Empfindlichkeit: primär 3 mV: danach bedarfsadaptierte Einstellung

1. FREQUENZ Stimulationsfrequenz 70–90/min (10–20/min über der Eigenfrequenz)

2. OUTPUT

Abb. 32. Schrittmachermodell für die intensivmedizinische Anwendung

Aussendung von Schrittmacherimpulsen. Die Reizstromstärke (V-Volt oder mA) kann eingestellt werden. Bei notfallsmäßiger Kurzzeitanwendung wird die Reizstärke oft höher eingestellt. Danach jedoch Bestimmung der Schrittmacher-Schwelle, Beginn mit einem mittleren Output (ca. 6 V, 5 mA), Reduktion der Stromspannung. Bei Ausfall der Kammererregung ist die diastolische Schwelle (Schrittmacherspike ohne Kammerdepolarisation) erreicht. Einstellung der Ausgangsspannung bzw. der Ausgangsstromstärke auf den 3-fachen Wert der diastolischen Reizschwelle. (Bei einer Schwelle von 0,6 V Einstellung auf 1,8 V)

3. SENSITIVITÄT Temporärer transvenöser Schrittmacher Oft wird ein temporärer Schrittmacher vom Typ VVI verwendet. Nach Anlage eines zentralvenösen Zugangs erfolgt die Positionierung der Schrittmachersonde. Vorschieben der Elektrode bis in die Ausflussbahn des rechten Ventrikels, danach langsames Zurückziehen (Durchleuchtung), bis sie in der rechten Herzspitze liegt. Einschalten des Schrittmachers SM-Einstellung MODUS z. B. VVI FREQUENZ OUTPUT SENSITIVITÄT AV-INTERVALL Frequenz 70/min, nach kardiochirurgischen Eingriffen höhere Frequenz, z. B. 90/min Output: In Notfallsituationen wird primär eine maximale Stimulationsamplitude gewählt, primär 6 V oder 5 mA: danach bedarfsadaptierte Einstellung

Wahrnehmung der spontanen Herzaktion. Die Empfindlichkeit ist einstellbar. Je höher die Empfindlichkeit (mV) eingestellt ist, desto unempfindlicher ist die Wahrnehmung. Maximale mV-Zahl bedeutet also minimale Empfindlichkeit. Wenn das Gerät spontane Herzaktionen wahrnehmen soll (demandFunktion), muss die mV-Zahl niedrig eingestellt sein. Wenn die mV-Zahl hoch eingestellt ist, arbeitet das Gerät unabhängig von der spontanen Herzaktion. Initial Einstellung einer hohen Empfindlichkeit; Verminderung der Empfindlichkeit des Schrittmachers, bis eine Schrittmacherstimulation einsetzt. Einstellung einer Empfindlichkeit von mindestens 2,5 mV.

4. AV-INTERVALL Grundeinstellung 150 msec; kürzer, wenn eine sichere Stimulation im Ventrikel erwünscht wird.

6.

LUNGENEMBOLIE UND SPEZIELLE FORMEN DER LUNGENEMBOLIE

6.1.

LUNGENEMBOLIE

Diagnose: Klinik Blutgasanalyse Spiral-CT Echokardiographie Röntgen EKG Angiographie Ziel: Rasche Diagnose notwendig zur Entscheidungsfindung: konservative Therapie, Thrombolyse oder Embolektomie. Klinik: Ist abhängig (Tabelle 7) vom Ausmaß des Gefäßverschlusses, Atemnot, Tachypnoe, atemabhängiger Thoraxschmerz, Tachykardie, Husten, Todesangst, Zyanose, RR-Abfall, Schock

Therapie: – Analgesie: Morphin – Sauerstoffapplikation: Maske 4 l/min, nichtinvasive Beatmung – PEEP, wenn notwendig Intubation – maschinelle Beatmung (Schweregrad 3 und 4) – Katecholamine, Volumen bei Schocksymptomatik, Kreislaufstabilisierung – Antikoagulation – Schweregrad 1–2 Heparin 5000–10 000 IE i. v. danach 400 IE/kg/24 h, PTT Verlängerung 1,5–2,5. Wenn niedermolekulares Heparin, dann die vierfache Dosis der zur Prophylaxe verwendeten Dosis – Thrombolyse bei Schweregrad 3 und 4 (Hief et al., 2004) – Rt-PA: 10 mg Bolus 10 min, dann 90 mg über 2 h

Tabelle 7. Schweregrade der Lungenembolie (nach Grosser) Schweregrad

Klinik

I Mäßiggradige LE

art. RR

PAP

pO₂

Gefäßverschluss

leichte Dyspnoe, thorakaler normal Schmerz

normal

ca. 80 mm HG

periphere Äste

II Schwere LE

akute Dyspnoe, Tachypnoe Tychycardie, thorakaler normal Schmerz

16–25 mm Hg 70 mm Hg

III Massive LE

akute schwere Dyspnoe, Zyanose, Unruhe, Synkope, erniedrigt 25–30 mm Hg 60 mm Hg thorakaler Schmerz

IV Fulminante LE

zusätzl. Schocksymptomatik, ev. Kreislaufstillstand

Schock

> 30 mm Hg

Segmentarterien

ein Pulmoralarterienast

Pulmonalarterien< 60 mm Hg Hauptstamm oder mehrere Lappenarterien

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– Urokinase: 4400 U/kg in 10 Minuten, dann 4400 U/kg/h über 24–48 Stunden – Streptokinase: 250 000 U in 30 Minuten, dann 100 000 U/h für 24 Stunden – Heparinisierung in der üblichen Dosierung nach erfolgter Thrombolyse – Chirurgische Embolektomie – Implantation eines V. Cava-inferior-Filters Zur Thrombolyse können verwendet werden: rt-PA – rekombinante Plasminogen-Aktivatoren wie Alteplase, sowie Urokinase, Streptokinase Alteplase – ALTEPLASE®, ACTILYSE® Ist ein rekombinanter Gewebs-Plasminogenaktivator HWZ 6 min, Elimination über Lebermetabolismus Wirkung: 1. Direkte Aktivierung von Plasminogen zu Plasmin 2. Bewirkt Umwandlung von an Fibrinogen gebundenem Plasminogen zu Plasmin

Streptokinase STREPTASE® Ist nicht fibrinspezifisch, daher kommt es neben der fibrinolytischen Wirkung auch zum Abbau von Fibrinogen, Plasminogen und Gerinnungsfaktoren. Damit besteht eine höhere Blutungsrate. Bedingt durch die kurze Halbwertszeit ist eine kontinuierliche Applikation notwendig. Dosierung: 250 000 IE über 30 min, gefolgt von 100 000 IE über 24 h Absolute Kontraindikationen der Fibrinolyse: Akute innere Blutung, spontan aufgetretene intrazerebrale Blutung Relative Kontraindikationen: Z. n. Operation, Organpunktion innerhalb der letzten 10 Tage, gastrointestinale Blutung, haemorrhagische Diathese, Aortendissektion, septische Thrombolyse, cerebraler Insult (ischaem. Insult innerhalb der letzten 2 Monate), schwere Hypertonie, Schwangerschaft, Thrombozyten < 100 000/mm, PTZ < 50 %

6.2. Dosierung: 10 mg in 1–2 min i. v., anschließend 90 mg in 2 h i. v. + Heparintherapie oder niedermolekulares Heparin

Tenecteplase – METALYSE® Reteplase – RAPILYSIN® Diese rekombinanten Plasminogenaktivatoren besitzen eine Zulassung zur Thrombolyse bei akutem Herzinfarkt, jedoch nicht zur Anwendung für die Lungenembolie. Jedoch wurde ihre erfolgreiche Anwendung bei fulminanter Lungenembolie als „Rescue Lyse“ beschrieben.

Urokinase UROKINASE® Direkte Aktivierung von Plasminogen zu Plasmin Urokinase = Protein MG 33 000–55 000 Plasma HWZ 10 min Ausscheidung: gering unverändert über Niere, größtenteils Metabolismus in Leber Dosierung: 4400 IE/kg/h über 12 bis 24 h

FETTEMBOLIE

Pathophysiologie: Fettfreisetzung aus dem Knochenmark sowie aus Subcutis. Dieses freigesetzte Fett gelangt in die Blutbahn und bewirkt in der Lunge eine Verlegung der pulmonalen Strombahn (Forster et al., 2002). Beim Abbau des Fettes durch Pneumozyten und Plasmalipasen kommte es zur Bildung freier Fettsäuren. Diese freien Fettsäuren können ein Fettemboliesyndrom auslösen. Symptomatik – klassische Trias: Dyspnoe, Verwirrtheit, Petechien (Haut, subkonjunktival) Symptomatik tritt mit einer Latenz von 24–40 Stunden auf. Lunge: Hypoxämie Symptomatik einer DIC (Trombozytenabfall!) Bei Embolisation in das Gehirn- Verwirrtheit, Krämpfe, Koma Schwieriger ist die Diagnose beim bereits sedierten und beatmeten Patienten Weitere Diagnose: Augenhintergrund (Spiegelung) – Cotton-wool-Herde erhöhte Blutfette Nachweis von Fett in Bronchiallavage und im Harn

6.

59

Lungenembolie und spezielle Fomen der Lungenembolie

Therapie: – Antikoagulation mit Heparin – Intubation und Beatmung mit PEEP – ECMO-veno-venös (Webb et al., 2004)

6.3.

LUFTEMBOLIE

Pathophysiologie: Transport von Luftblasen in die pulmonale Strombahn mit Verlegung derselben. Klinik: Plötzlicher Abfall des endexspiratorischen pCO₂, Blutdruckabfall, Arrhythmien, Tachykardie Diagnose: Klinik-Anamnese, Monitoring-Abfall des endexspiratorischen CO₂, Auskultation – Mühlradgeräusch, Echokardiographie Prophylaxe bei geplanten spez. chir. Eingriffen (sitzende Position) Vermeidung einer Hypovolaemie Beatmung mit PEEP Erhebung einer präoperativen Echokardiographie – Ausschluss eines offenen Foramen ovale Sicherer zentralvenöser Zugang

Pathophysiologie: Durch Einschwemmung von Fruchtwasser(-bestandteilen) in den Kreislauf der Mutter kommt es zum Auftreten von Spasmen der Pulmonalgefäße mit konsekutiver Folge der Verlegung der Lungenstrombahn, pulmonaler Hypertonie und Rechtsherzdekompensation. Ausgelöst durch thromboplastische Substanzen im Fruchtwasser, kommt es zu einem Abfall der Faktoren V, VIII und Fibrinogen und in 50 % der Fälle zur Ausbildung einer DIC mit rascher Entwicklung von Stadium I und III. Die mütterliche Mortalität ist im Vollbild der Erkrankung 86 %. Klinik: plötzliche Dyspnoe, Kreislaufkollaps, Auftreten systemischer arterieller Spasmen (arterielle Hypertonie), erhöhte pulmonale Drücke, Rechtsherzinsuffizienz, Entwicklung eines Lungenödems, Linksherzinsuffizienz, akutes Lungenversagen Entwicklung einer Koagulopathie (erkennbar: Blutung nach Venenpunktion, Blutung aus chirurgischen Wunden. Diagnose Labor: Abfall der Fibrinogenkonzentration, erhöhte Werte von Fibrinogenspaltprodukten, verlängerte partielle Thromboplastin- und Prothrombinzeit

Therapie: – Versuch des Absaugens der Luft über einen zentralvenösen Katheter – beidseitige Kompression der Jugularvenen – Linksseitenlage mit Kopftieflage damit die Luft aus dem RV-Ausflusstrakt zurück in den rechten Vorhof gelangt und dann über einen Katheter abgesaugt werden kann – keine Lachgaszufuhr (intraoperativ)

Therapie: Stabilisierung des Kreislaufes (RR)-RR höher als 90 mm Hg- und der Herzfunktion – Katecholamine (Dopamin), Volumensubstitution zur Verbesserung des cardialen Preload – O₂-Applikation – Maske – bei Bewusstlosigkeit – Intubation – Beatmung ; Ziel: Verbesserung der Oxygenation pO2 > 60 mm Hg, Sättigung >90 % – Substitution der Gerinnung

6.4.

6.5.

FRUCHTWASSEREMBOLIE

Ätiologie: Mögliche Ursachen sind: Hyperaktive Wehentätigkeit bei vorzeitigem Blasensprung (in 10–20 % jedoch bei stehender FB auch ohne Wehen), hoher Zervixriss, vorzeitige Placentalösung, intrauteriner Fruchttod, Angabe der Häufigkeit mit 1 : 7000 bis 1 : 60 000.

PARADOXE EMBOLIE

Der Embolus gelangt aus dem venösen Gefäßsystem in das arterielle Blutsystem. Das kann meistens über ein offenes Foramen ovale geschehen. Diagnose: Echokardiographie

7.

SPEZIELLE KARDIALE ERKRANKUNGEN

7.1.

AKUTES KORONARSYNDROM (ACS)

Das akute Koronarsyndrom (Hamm et al., 2004) umfasst Zustände der koronaren Herzerkrankung, die unmittelbar lebensbedrohlich sind. Das sind: die instabile Angina, der akute Myokardinfarkt, der nichtransmurale Moykardinfarkt (Nicht ST-Hebung NSTEMI), der transmurale Myokardinfarkt mit STHebung (STEMI) und der plötzliche Herztod. Anhand des EKG erfolgt eine weitere Unterteilung. Das ACS umfasst: 1. Akuter Myokardinfarkt 2. Instabile Angina pectoris 3. NSTEMI – Myokardinfarkt ohne Ausbildung von ST-Hebungen Therapie: PTCA Behandlung oder konservative Therapie 4. STEMI – ST-segment elevation myocardial infarction = Myokardinfarkt mit ST-Hebung Therapie: Thrombolyse oder PTCA Behandlung Reperfusionstherapie innerhalb der ersten 12 Stunden – Primäre Katheterintervention Therapie: NSTEMI ACS ohne ST-Hebung – Basistherapie: Bettruhe und O₂ Antiischämische Therapie: – Nitrate – Morphin – B-Blocker – ACE-Hemmer

– Kalziumantagonisten – Antikoagulation Niedermolekulares Heparin Unfraktioniertes Heparin Antithrombine – Hirudin – Thrombozytenaggregationshemmer: wenn keine KI besteht: Acetylsalicylsäure – ASPIRIN® Clopidogrel – PLAVIX® Glykoprotein IIb/IIIa Antagonisten Abciximab – REOPRO® – Interventionelle Therapie – Perkutane Transluminale Koronare Angioplastie = PTCA Therapie: STEMI ACS mit ST-Hebung – Basistherapie wie beim NSTEMI – Reperfusionstherapie innerhalb der ersten 12 Stunden – Primäre Katheterintervention – Operative Therapie – Bypassoperation

7.2.

AKUTER MYOKARDINFARKT

Definition: Entwicklung irreversibler Nekrosen größerer zusammenhängender Myokardanteile, meist infolge eines akuten Koronarverschlusses. Determinanten der Infarktgröße sind: Zeitdauer des Koronarverschlusses, Ausmaß der KHK (Ein-Zweigefäßerkrankung, proximal, distal), Kollateralisierungsgrad, O₂-Verbrauch zum Zeitpunkt des Verschlusses Diagnose: Typische EKG Veränderungen

7.

61

Spezielle kardiale Erkrankungen

Leitsymptom

Arbeitsdiagnose

EKG

Labor

endgültige Diagnose

akuter Thoraxschmerz – Ruhebeschwerden Besserung auf antiischämische Medikamente

akutes Koronarsyndrom

ST-Elevation

CK-MB

STEMI

ohne ST-Elevation

Troponin

NSTEMI

Troponin negativ

instabile Angina

Abb. 33. Terminologie des akuten Koronarsyndromes

Labor: CK/CK-MB Werte > 24 U/l sind pathologisch, wenn sie bezogen auf die Gesamt CK > 6 % ausmachen;Troponin: Normalbereich 0,01–0,08 µg/l, instabile AP 0,08–0,15 µg/l, Myokardinfarkt > 0,15 µg/l Die medikamentöse Therapie umfasst zunächst Analgesie, Antikoagulation und zumeist Vasodilatatoren, wenn die Hypoperfusion mit einem adäquaten Blutdruck verbunden ist, sowie in weiterer Folge notwendige Maßnahmen wie Diuretika, ACEHemmer usw. (Cleland JG, 2005, Nieminen, 2005). Therapie: – Sauerstoff: nasal, Maske – Analgesie: Morphinderivate oder Analoga: Morphin 5–10 mg i. v. VENDAL®, Piritramid – DIPIDOLOR® – Sedierung: Diazepam – VALIUM® 10 mg – Antikoagulation: Heparin – HEPARIN® Bolus 5000 E kontinuierlich 1000 E/h – Trombocatenaggregationshemmer:

– Acetylsalicylsäure – THROMBO ASS® 500 mg oder ASPISOL® ½ A – Vasodilatantien: Nitroglyzerin – Nitroglycerin 2–5 mg/h – B-Blockade: Metoprolol – BELOC® 10–15 mg i. v. Esmolol – BREVIBLOCK® Bolus 0,2–0,5 mg/ kg KG/1 min i. v., dann Erhaltungsdosis 0,4 mg/ kg/4 min – Magnesium: CORMAGNESIN® Bolus: 200 mg, Kurzinfusion 1800 mg – Akutangiographie mit ptCA – Thrombolyse B-Blockade Esmolol – Kardioselektiver B-Blocker mit kurzer HWZ. Ziel: 1. Senkung der Herzfrequenz in einen Bereich unter 70/min Beginn: Bolus – Kurzinfusion, dann Anstreben einer Erhaltungsdosis, oft mit 0,1 mg/kg/min

62

2. Stabilität des koronaren Perfusionsdrucke, der mittlere arterielle Blutdruck soll nicht unter 80 mm Hg absinken (syst. RR 105 mm Hg) Komplikationen Bradykarde Herzrhythmusstörungen Tachykarde supraventrikuläre Herzrhythmusstörung Kammertachykardie Tachykarde ventrikuläre Herzrhythmusstörung Kammerflimmern oder Asystolie

7.3.

Wirkung: Durch die diastolische Füllung des Ballons wird proximal ein Anstieg des diastolischen Druckes erzeugt, der zu einer Verbesserung der Koronardurchblutung auch poststenotisch führt. Durch die Ballondeflation am Anfang der Systole wird der Widerstand in der Aorta gesenkt, währen gleichzeitig das Blutvolumen abnimmt (Nachlastreduktion). Damit kann sich der linke Ventrikel bei reduzierter Wandspannung leichter entleeren. Das HZV steigt wieder an.

INTRAAORTALE BALLONPUMPE – IABP

Mittels Punktion nach Seldinger wird die intraaortale Ballonpumpe in der thorakalen Aorta unterhalb des Abganges der A. subclavia links platziert. Der Ballonkatheter wird nach Aortenklappenschluss mit Beginn der Diastole (Dikrot’scher Punkt) – mit Helium aufgeblasen und am Beginn der Systole entleert. Die Triggerung der intraaortalen Ballonpumpe kann

R

R

Q S Blutdruck mm Hg

über das EKG, arterielle Druckkurve oder durch manuelle Einstellung erfolgen.

T

P

Systole

Diastole Q S

90 80 70

Dikrotscher Punkt

Indikation: mittelgradig schwere Störung der linken Kammer – Phase des Low-Cardiac-Outputs – Schwere Mitralklappeninsuffizienz zur Nachlastreduktion – Kardiogener Schock – Ischämiebedingte, therapierefraktäre ventrikuläre Arrhythmien – Septischer Schock Anwendungsdauer: Tage bis Wochen Kontraindikation: schwere medikamentös nicht beherrschbare Linksherzinsuffizienz Abdominal- und Aortenaneurysma Schwere Aortenklappeninsuffiienz Komplikationen: Ischämien distal der punktierten A. femoralis Thrombose Embolien distal der Punktionsstelle

60

7.4.

HERZBEUTELTAMPONADE

50 a

b Abb. 34. (a) Triggerung der intraaortalen Ballonpumpe über das EKG, mit diastolischer Druckerhöhung; (b) EKG Ableitung mit Schrittmacher „Spikes“

Behinderung der diastolischen Füllung des Herzens durch Flüssigkeitsansammlung im Herzbeutel. Herabsetzung des Schlagvolumens und eventuell Verminderung des des Herzzeitvolumens. Symptomatik: Tachykardie, Tachypnoe, retrosternaler Druck bzw. Schmerz, paradoxer Puls (Abschwächung bzw. Verschwinden des Pulses während der Inspiration beim spontan atmenden Patienten), Hypotension Ursachen: Infekte, Postkardiotomiesyndrom

7.

63

Spezielle kardiale Erkrankungen

Diagnose: Thoraxröntgen: Vergrößerung der Herzsilhoutte-Bocksbeutelform EKG: Niedervoltage, nach oben konvexe ST Hebungen in Extremitäten und Brustwandableitungen Echokardiographie: Flüssigkeitsansammlung zwischen Epikard und Perikard ZVD: erhöht Rechtsherzkatheteruntersuchung: Erhöhung des rechtsatrialen Druckes und des rechtsventrikulären diastolischen Druckes Therapie: – Perikardpunktion: – Operative Entleerung

7.5.

KARDIOMYOPATHIEN

Betreffen den Herzmuskel selbst und sind nicht Folge von vaskulären, ischämischen valvulären perikardialen oder angeborenen Erkrankungen. I. Dilatative Kardiomyopathie II. Hypertrophische Kardiomyopathie III. Restriktive Kardiomyopathie

– – – – – – –

Diuretika Digitalis B-Blocker (Carvedilol – DILATREND®) (Tatli et al., 2005) Antikoagulation bei Vorhofflimmern Implantation eines internen Defibrillators Operation – Herztransplantation

7.5.2. HYPERTROPHISCHE KARDIOMYOPATHIE Pathophysiologie: pathologische nichtkonzentrische Hypertrophie der Ventrikelmuskulatur ohne Druckbelastung. In 90 % liegt eine asymmetrische Hypertrophie des Septums vor. Systolische und diastolische Funktionsstörung. Einteilung: Hypertrophische obstruktive Kardiomyopathie (HOCM) Mit Obstruktion der linksventrikulären Ausflussbahn Die Einengung kann subaortal (SO) oder mesoventrikulär (MO) lokalisiert sein. Hypertrophische nicht-obstruktive Kardiomyopathie (HNCM) Lokalisation der Hypertophie apikal oder am Septum

7.5.1. DILATATIVE KARDIOMYOPATHIE Pathophysiologie: Die verminderte Kontraktionskraft und die progrediente Dilatation sämtlicher Herzkammern mit relativer AV-Klappeninsuffizienz führen zu einer verminderten Auswurfleistung (Vorwärtsversagen) mit pulmonalem Rückstau (Rückwärtversagen). Klinik: Belastungsdyspnoe, später Orthopnoe Palpitationen Schlafstörungen, Schwindel, Synkopen Tachyarrhythmie, EKG – häufig Vorhofflimmern sowie komplexe Arrhythmien Halsvenenstauung, Beinödeme Thorax-Röntgen: Kardiomegalie, pulmonale Stauungszeichen Therapie: spezifische Therapie ist nicht möglich Behandlung der chronischen Herzinsuffizienz – ACE-Hemmer

Klinik: Dyspnoe Angina pectoris – erhöhter O2-Bedarf durch die hypertrophische Muskulatur Synkopen bei Belastung (Ausflussbahnobstruktion) Vorhofflimmern Maligne Herzrhythmusstörungen Diagnose: EKG – abnorm, Zeichen der Linksherzhypertrophie Langzeit-EKG komplexe Arrhythmien Auskultation: Vierter Herzton (Vorhofüberlastung) Thorax-Röntgen – uncharakteristisch Echokardiographie Von intensivmedizinischer Bedeutung ist die hypertrophische Kardiomyopathie bei gleichzeitigem Vorliegen einer hämodynamisch wirksamen Erkrankung (Sepsis usw.), da das klinische Zustandsbild durch eine eventuell bestehende Hypovolämie noch aggraviert werden kann.

64

Therapie: – kontraindiziert sind positiv inotrope Substanzen und Vasodilatatoren – es wird die Obstruktion im Ausflusstrakt verstärkt – Vermeidung eines hypovolämen Zustandsbildes – B-Blocker: Esmolol i. v.: Beseitigung einer ausgeprägten Tachycardie, bei zu hoher Herzfrequenz wird die Auswurfleistung des Ventrikels reduziert – Verapamil – Ca-Antagonisten – Behandlung der Rhythmusstörungen – interner Defibrillator – Operation: Myektomie nach Morrow Die Gabe positiv inotroper Substanzen bewirkt bei erhöhter Kontraktilität des Myokard eine Zunahme der Obstruktion und somit eine Abnahme des Schlagvolumens. Das Schlagvolumen ist wegen der behinderten diastolischen Füllung ausgeprägt vorlastabhängig. Durch eine Hypovolämie – Exsikkose, medikamentöse-forcierte Diuretikatherapie, ACEHemmer, kann es zum Vorwärtsversagen kommen

7.5.3. RESTRIKTIVE KARDIOMYOPATHIE Pathophysiologie: gestörte diastolische Füllung. Später auch Störung der systolischen Funktion. Diagnose: Echokardiographie – Myokard verdickt, Ventrikel klein, Vorhöfe vergrößert EKG – Zeichen einer Hypertrophie Myokardbiopsie Haemodynamik: Dip-Plateau-(Square-root)-Druckkurve im rechten und linken Ventrikel Therapie: – keine kausale Therapie möglich – ev. Herztransplantation

bei gleichzeitig auftretender Dilatation des rechten und linken Ventrikels. Die rechtsventrikuläre Dilatation und die Verminderung der Auswurffraktion bedingen eine weitere Verminderung des linksventrikulären Füllungsdruckes. Charakteristisch ist ein nicht adäquates erhöhtes bzw. reduziertes Schlagvolumen bzw. Herzindex bezogen auf einen erniedrigten systemischen Gefäßwiderstand. Es bestehen regionale und globale Kontraktionsstörungen. Eine ausgeprägte Herzdilatation ist möglich. Pathophysiologischerseits ist das Krankheitsbild multifaktoriell bedingt, wobei einerseits sowohl eine Mediatorenkaskade von Zytokinen einschließlich des TNF-A, Interleukin-1, Stickoxid, reaktive Sauerstoffverbindungen als auch der „Myocardial depressant factor-MDS“ sowie möglicherweise weitere Myokard-depressive Substanzen eine wichtige Rolle spielen. Des Weiteren gibt es jedoch auch Erreger und toxinspezifische Komponenten, die zu dieser Schädigung beitragen. Therapie: Sie ist symptomatisch in Abhängigkeit von Hämodynamik und Kardiodynamik und umfasst: – Volumentherapie – Noradrenalin 0,02–1,0 µg/kg/min – Dobutamin 2,0–20 µg/kg/min, bes. bei Herzindex < 4,0 l/min/m² – Dopamin 2,0–5 µg/kg/min – Adrenalin 0,02–1,0 µg/kg/min

7.6.

INFEKTIÖSE ENDOKADITIS

Symptome: Fieber, Nachtschweiß, Gewichtsverlust Herzinsuffizienz, Herzgeräusche Septische Embolien, Schlaganfall, Haut, Nieren, Milzabszesse Petechiale Blutungen Arthralgien, Glomerulonephritis Am häufigsten ist die Mitralklappe betroffen, dann Aortenklappe und Trikuspidalklappe.

7.5.4. AKUTE SEPTISCHE KARDIOMYOPATHIE DIe akute septische Kardiomyopathie ist eine Erkrankung (Müller-Werden U, 1998), die im Rahmen einer Sepsis oder einer Multiorganfunktion auftritt. Sie ist gekennzeichnet durch eine Verminderung der rechts- und linksventrikulären Auswurffraktion

Der Verlauf erstreckt sich von akut fulminaten Verläufen (septisches Krankheitsbild mit Multiorganversagen) bis zu subakuten Verlaufsformen mit wenig spezifischen Befunden.

7.

Spezielle kardiale Erkrankungen

Diagnose: wiederholte Blutkulturen, Erhöhte Entzündungsparameter Echokardiographie Fokussuche Keimspektrum: Akute Endokarditis bei Nativklappe – Staphylococcus aureus Subakute Endokarditis bei Nativklappe – Streptococus viridans, nicht-hämolysierende Streptokokken, Enterokokken Endokarditis nach Herzklappenersatz – < 2 Monate postoperative Hautkeime (Staphylococcus epidermidis), Corynebakterien, Staphylococcus aureus, Enterobakterien Die primäre Antibiotikatherapie (Jeserich et al., 2001, Naber et al., 2004) umfasst eine Kombination von zwei Substanzen. Therapie: Penicillinsensitive Streptokokken (S. viridans, S. bovis: Penicillin G + Gentamycin Penicillinunverträglichkeit: Vancomycin, Teicoplanin, Ceftriaxon Enterokokken u. Streptokokken: Ampicillin + Gentamycin Methicillinsensitive Staphylokokken: Oxa – Dicloxa – Flucloxacillin + Gentamycin Methicillinresiste Staphylokokken: Vancomycin + Gentamycin, Rifampicin, Fluoroquinolone bei Aminoglykosid-Resistenz Gramnegative Erreger: HACEK-Erreger: Ceftriaxon Pseumomonas aeruginosa: Piperacillin + BLI; Ceftazidim + Tobramycin Enterobacteriaceae: Ceftriaxion; Cefotaxim + Gentamycin Candida: Amphotericin B + 5 Flucytosin

LITERATUR Berdat PA, Schmidli J, Carell T, Chirurgische Behandlungsmöglichkeiten thorakaler Aneurysmen und Dissektionen der Aorta. Schweiz Med Forum 3: 39–50: 2003 Cleland JG, Cohen SA, Aguilar JC et al, Management of heart failure in primary care (the IMPROVEMENT of heart failure programme): an international survey. Lancet 360: 1631–1639: 2002

65 Erdmann E, Klinische Kardiologie: Krankheiten des Herzens, des Kreislaufs und der herznahen Gefäße. Springer, Berlin Heidelberg New York, 6. Auflage: 2006 Follath F, Cleland JG, Just H, Papp JGY, Scholtz H, Peuhkurinen K, Harjola VP, Mitrovic V, Abdalla M, Sandell E-P, Lethonen L, fort he Steering Committee and Investigators of the Levosimendan Infusion versus Dobutamine (LIDO) Study. Efficacy and safety of intravenous levosimendan compared with dobutamine in severe low-output heart failure (the LIDO study): a randomised double-blind trial The Lancet 360: 196–202: 2002 Forster C, Jöhr M, Gebbers JO, Fettembolie und FettembolieSyndrom. Schweiz Med Forum 28: 673–678: Juli 2002 Gonzalez O et al, Abdominal complications after cardiopulmonary procedures. Rev. Gastroenterol Mex. 64 (2): 61–69: April–June 1999 Grabenwöger M, Ehrlich M, Hutschala D, Rajek A, Thurnher S, Lammer J, Wolner E, Die Chirurgie der Aorta descendens bei Dissektion, Aneurysmen und Rupturen. J. Kardiol 8: 30–33: 2001 Gyr NE, Schoenenberger RA, Haefeli WE, Internistische Notfälle. 7. Auflage: Thieme Verlag, 2002 Hamm CW, Leitlinien: Akutes Koronarsyndrom (ACS) Teil 2: Akutes Koronarsyndrom mit ST-Hebung. Z Kardiol 93: 324–341: 2004 Hief C, Geppert A, Haoula D, Koch J, Huber K, Thrombolyse bei Lungenembolie-Status. J f Kardiologie: 497–502: 2004 Jeserich M, Just H, Aktueller Stand der Endokarditisprophylaxe. Z Kardiol 90: 385–393: 2001 Müller-Werdan U, Akute septische Kardiomyopathie. Internist 39: 467–478: 1998 Naber CK, Bauhofer A, Block M et al, S2-Leitlinien zur Diagnostik und Therapie der infektiösen Endokarditis. Z Kardiol 93: 1005–1021: 2004 Nieminen MS, Böhm M, Cowie MR, Drexler H, Filippatos GS, Jondeau G, Hasin Y, Sendon JL, Mebazaa A, Metra M, Rhodes A, Swedberg K, Guidelines on the diagnosis and tratment of acute heart failure: The task force on acute heart failure of the european society of cardiology. European Heart Journal 58 (9): 1062–1092: September 2005 Simic O et al, Abdominal complications after heart surgery interventions. Zentralbl. Chir. 122 (10): 893–897: 1997 Tatli E, Kurum T, A controlled study of effects of carvedilol on clinical events, left ventricular function and proinflammatory cytokines levels in patients with dilated cardiomyopathy. Can J Cardiol 21 (4): 344–348: 2005 Tanner H, Hindricks G, Kottkamp H, Frequent ventricular tachycardias: Antiarrhythmic drug treatment or catheter ablation. Herz 30 (7): 613–618: October 2005 Webb DP, McKamie WA, Pietsch JB, Resuscitation of fat embolism syndrome with extracorporeal membrane oxygenation. J Extra Corpor Technol. Dec 36 (4): 368–370: 2004

8.

KARDIOVASKULÄRES MONITORING – PARAMETER

Linksventrikuläre Ejektionsfraktion EF (SV/EDV) Gibt an, wie groß der Anteil des enddiastolischen Ventrikelvolumens (EDV) ist, der als Schlagvolumen (SV) ausgeworfen wird. EF = > 0,55 normal EF 0,40–0,55: mäßige Einschränkung ohne Insuffizienzzeichen EF 0,25–0,40: deutliche Einschränkung mit Insuffizienzzeichen bei Belastung EF < 0,25: hochgradige Einschränkung mit Insuffizienzzeichen in Ruhe Preload (Vorlast) Ist die Muskelspannung vor Beginn der Herzkontraktion bzw. die enddiastolische Wandspannung des Ventrikels. Das enddiastolische Volumen kann indirekt durch die Füllungsdrücke (ZVP und PCWP) beurteilt werden. Direkt: Endiastolisches Ventrikel-Volumen (Vorlast) linker Ventrikel: Enddiastolischer Volumenindex (EDVI) 70 +/– 20 ml/m² Endsystolischer Volumenindex (ESVI ) 24 +/– 10 Schlagvolumenindex (SVI) 45 +/– 13 rechter Ventrikel: Enddiastolischer Volumenindex (EDVI) 76 +/– 11 ml/m² Endsystolischer Volumenindex (ESVI) 25 +/– 6 Schlagvolumenindex (SVI) 50 +/– 6

Afterload (Nachlast) Ist die Spannung am Muskel während der Herzkontraktion oder die Wandspannung des Herzens während der Auswurfphase. Beurteilungsparameter sind MAP und SVR. Folgende Parameter der Hämodynamik sowie der Oxygenation sind von Bedeutung: Als „Goldstandard“ ist in der intensivmedizinischen Diagnosestellung als auch zur Behandlung ein invasives Herz-Kreislauf-Monitoring in Form eines Pulmonalarterienkatheters (Zink et al., 2001) anzusehen, wobei die Kenntnis von berechneten Parametern der Hämodynamik als auch der Oxygenierung als notwendig anzusehen sind. Hämodynamik PCWP, HZV, CI, SV, SVR (SVRI), PVR (PVRI), LVSWI, RVSWI PCWP NW: 6–12 mm Hg Ist der Ballon an der Pulmonaliskatheterspitze geblockt, dann wird, wenn kein Blutfluss zwischen Katheterspitze und linkem Vorhof besteht, der PCWP gemessen, der dem Druck im linken Vorhof ensprechen sollte. HZV NW: CO 5–7 l/min CI 2–3,5 l/min/m² Schlagvolumen SV = HZV/HF NW: 80 ml SVI/BSA NW = 30–65 ml/m²

8.

67

Kardiovaskuläres Monitoring – Parameter

Tabelle 8. Beziehung zwischen avO₂-Differenz und Herzindex a-VO₂-Differenz, Volumensprozent

Herzindex, Liter/min/m²

>6

5

3

 0 CPPV = Continuous Positive Pressure Ventilation

– Anstieg des inspiratorischen Spitzendruckes (Barotrauma) – Überblähung gesunder Lungenkompartimente – in der inspiratorischen Pause kommt es als Folge der Druckdifferenzen zwischen den einzelnen Lungenkompartimenten zum Auftreten von Pendelluft Indikationen: zunehmend eingeschränkte Indikationen: Notwendigkeit der Muskelrelaxierung, z. B. Tetanus Ausfall der Atemmuskulatur einschließlich Triggerung Notwendigkeit der absoluten Ruhigstellung postoperativ nach freien Lappentransplantationen mit Gefäßanastomosen Therapeutische Hyperventilation bei erhöhtem Hirndruck

9.1.1. CPPV – GRUNDEINSTELLUNG Ein vorgewähltes Atemhubvolumen wird mit konstantem Flow ohne Rücksicht auf die entstehenden Atemwegsdrücke dem Patienten verabreicht. Der Inspirationsflow soll bei volumenkontrollierter Beatmung so niedrig wie möglich gewählt werden, um: – eine möglichst homogene gleichmäßige Ventilation der Lunge zu erzielen – mit einem möglichst niedrigem Beatmungsdruck beatmen zu können – eine möglichst kurze inspiratorische Pause zu erzielen Ein hoher Inspirationsflow bei volumenkontrollierter Beatmung hat folgende Auswirkungen:

Vtid 5-10 ml/kg/KG bei ARDS- 5-6 ml/kg KG f 12-20 I: E – 1: 2 Pmax < 30 mbar, PEEP obligat

9.1.2. IMV – INTERMITTEND MANDATORISCHE VENTILATION Sie (Abb. 35) stellt eine der ersten von Respiratoren angebotenen Möglichkeiten dar, den Patienten nach Langzeitbeatmung zu entwöhnen. Es können volumskontrollierte oder druckkontrollierte maschi-

70

Abb. 35. Intermittierende mandatorische Ventilation: Der Patient atmet spontan, aber nicht mit einem ausreichenden Atemminutenvolumen. Das wünschenswerte Volumen wird vom Respirator verabreicht. Appliziert werden ein Beatmungshub von vorgegebenem Volumen und Frequenz, IMV f = 4/6/8/10/12/min

Abb. 36. Synchronisierte intermittierende mandatorische Ventilation: Um zu verhindern, dass z. B. der mandatorische Atemhub in der exspiratorischen Spontanatemphase appliziert wird, sorgt ein variabler Flowtrigger dafür, dass innerhalb eines „Erwartungsfensters“ der Atemhub patientengesteuert und damit synchronisiert mit der Spontanatmung ausgelöst wird

nelle Atemhübe mit einer variablen Atemfrequenz vorgenommen werden. Zwischen diesen Atemhüben besteht für den Patienten die Möglichkeit der Spontanatmung. Da eine Triggerung der Atemhübe nicht möglich ist, eignet sich dieser Entwöhnungsmodus nur in der Anfangsphase eines Weanings.

9.2.

SIMV – SYNCHRONISIERTE INTERMITTIERENDE MANDATORISCHE VENTILATION Sie stellt eine Weiterenticklung des IMV-Modus dar. Sie ermöglicht eine getriggerte (Abb. 36), mit der Spontanatmung des Patienten synchronisierte Beatmung. Fehlt ein spontaner Atemzug des Patienten, so erfolgt ein vom Respirator getriggerter Atemhub. Zwischen den maschinellen mandatorischen Atemhüben besteht ebenfalls die Möglichkeit zur Spontanatmung. Es kann ebenfalls eine volumskontrollierte wie eine druckkontrollierte SIMV angewendet werden. Das Gesamtminutenvolumen wird voreingestellt mit Vtid und Frequenz. Der Patient kann spontan atmen, er leistet somit einen Teil des eingestellten Minutenvolumens. Der Differenzbetrag zwischen spontan geatmeten Volumen und eingestellten Minutenvolumen wird durch mandatorische Atemhübe vom Respirator abgedeckt.

DRUCKKONTROLLIERTE BATMUNGSFORMEN

Definitionen 1. DRUCKKONTROLLIERTE BEATMUNG – PRESSURE CONTROLLED VENTILATION – PCV 2. DRUCKLIMITIERTE BEATMUNG – PRESSURE LIMITED VENTILATION – PLV

9.2.1. DRUCKKONTROLLIERTE BEATMUNG – PRESSURE CONTROLLED VENTILATION – PCV Bei der druckkontrollierten Beatmung fließt das Gas mit konstantem Druck während der eingestellten Inspirationszeit in die Lungen. Der vorgewählte Inspirationsdruck pmax wird für die Dauer der gesamten Inspirationszeit aufrechterhalten (Abb. 37). Der Flow ist am Anfang der Inspiration am höchsten. Da der Druck konstant ist, ist der Flow initial hoch und nimmt mit zunehmender Füllung der Lunge ab (dezelerierender Flow). Vorteile: Senkung des Spitzendruckes Der mit der Drucklimitierung einhergehende dezelerierende Inspirationsflow reduziert bei Verteilungsstörungen das Überblähen belüfteter Alveolen. Diese Beatmung eignet sich bei Leakageverlusten (Fisteln, ungecuffter Tubus), da die Verluste durch eine Erhöhung des Flow zur Aufrechterhaltung des eingestellten Druckes bis zu einem gewissen Grad kompensiert werden.

9.

71

Beatmung

Abb. 37. Druckkontrollierte Beatmung

Abb. 38. Drucklimitierte Beatmung, der vorgewählte und eingestellte pmax wird nicht überschritten

9.2.2. DRUCKLIMITIERTE BEATMUNG – PRESSURE LIMITED VENTILATION – PLV

9.2.3. BIPAP – BIPHASIC POSITIVE AIRWAY PRESSURE

Die drucklimitierte Beatmung ist eine Zusatzfunktion einer volumskontrollierten Beatmung (Abb. 38) Der Atemwegsdruck übersteigt nicht den eingestellten Maximaldruck pmax. Bei Erreichen des Plateaudruckes dezeleriert der Inspirationsflow. Die drucklimitierte Beatmung verhindert das Risiko des Barotraumas durch „Abschneiden“ der inspiratorischen Druckspitze. Drucklimitierung liegt vor, wenn bei einer volumskontrollierten Beatmung die eingestellte obere Druckbegrenzung erreicht wird. Der Atemwegsdruck kann daher die am Respirator eingestellte obere Druckbegrenzung (pMax) nicht überschreiten. Beim Erreichen des Drucklimits wird der Flow reduziert, dennoch aber das volle, eingestellte Tidalvolumen appliziert. Diese Technik gehört somit noch zur volumenkontrollierten Beatmung.

BIPAP (Abb. 39) ist eine zeitgesteuerte druckkontrollierte Beatmung auf zwei unterschiedlichen Druckplateaus (Hörmann et al., 1994)

Eine Volumenskonstanz besteht dennoch, solange Pmax über dem endinspiratorischen Plateaudruck liegt. Druckkontrollierte Beatmungsformen I. BIPAP – Biphasic Positive Airway Pressure Ventilation II. APVR – Airway Pressure Release Ventilation III. ASB – Assisted Spontaneous Breathing

9.2.4. APRV – AIRWAY PRESSURE RELEASE VENTILATION Spontanatmung auf einem erhöhten Druckniveau (Abb. 40) – CPAP mit kurzzeitig erniedrigtem Druck (Release) Einstellparameter: Inspirationszeit hoch, Exspirationszeit tief Inspirationsdruck hoch, Exspirationsdruck tief Wird bei BIPAP ein inverses I: E Verhältnis eingestellt, dann liegt ein APVR Modus vor. Möglichkeit der Spontanatmung auf einem erhöhten Druckniveau. Ziel: z. B. Spontan atmende Patienten mit inzipientem ARDS, die einen erhöhten mittleren Atemwegsdruck benötigen.

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Abb. 39. BIPAP setzt sich zusammen aus CPAP-System (low pressure level) und einer zeitgesteuerten druckkontrollierten Beatmungsphase (high pressure level). Die Höhe der zwei unterschiedlichen Druckplateaus als auch die Dauer kann variabel eingestellt werden. Auf beiden Druckplateaus ist eine Spontanatmung möglich

9.2.5. ASB – ASSISTIERTE DRUCKUNTERSTÜTZTE FLOWGESTEUERTE ATEMHILFE – ASSISTED SPONTANEOUS BREATHING Nachdem vom Patienten eine Antriggerung erfolgt ist, wird bis zum Erreichen des eingestellten Druckniveaus eine inspiratorische Gasströmung appliziert. Die passive Expiration erfolgt bei einem Flowabfall von 75 % des Spitzenflusses oder bei Gegenatmung des Patienten oder spätestens nach 4 Sekunden. Einstellgrößen am Respirator (Abb. 41): 1. Höhe der inspiratorischen Druckunterstützung (ASB-Druck) 2. Druckanstiegsgeschwindigkeit –Rampe bis 2 sec 3. Triggerschwelle a. Flowtrigger 2–15 l/min b. Drucktrigger 1 mbar unter dem PEEP 4. PEEP 5. Inspiratorische Sauerstoffkonzentration

Abb. 40. Airway Pressure Release Ventilation ist eine druckkontrollierte Beatmung mit inversem Atem-ZeitVerhältnis

9.2.6. PROPORTIONAL PRESSURE SUPPORT (PPS) Proportional Pressure Ventilation Ist eine augmentierende Atemunterstützung, bei welcher die Druckunterstützung des Respirators proportional zur Atemarbeit des Patienten durchgeführt wird. Bei niedrigem Kraftaufand von Seiten des Patienten erfolgt nur eine geringe Druckunterstützung, bei größerer Atemanstrengung ist der Beatmungsdruck während der Inspiration vom Respirator höher. Während bei ASB die Druckunterstützung vorgegeben und konstant ist, ist sie bei PPS proportional zum erzeugten Atemzugvolumen und inspiratorischen Gasfluss. Vorteile sind eine Verminderung der Atemarbeit, geringere Beatmungsdrücke und ev. geringere Sedierung. Die Voraussetzung zur Anwendung ist eine Spontanatmung.

Abb. 41. ASB – Assisted Spontaneous Breathing – druckunterstützte Beatmung

9.

73

Beatmung

9.3.

BEATMUNG MIT UMGEKEHRTEM ATEMZEITVERHÄLTNIS – INVERSE RATIO VENTILATION – IRV

Verlängerung bzw. Umkehrung des Atemzeitverhältnisses. Wird angewendet bei respiratorischer Insuffizienz bzw. beim akuten Lungenversagen I : E = 1 : 1 oder I : E = 2 : 1 Eine Verlängerung der Inspirationszeit führt zu einer besseren Belüftung von Lungenarealen mit erhöhten Strömungswiderständen (Resistance), welche ein langsames Kompartiment darstellen. Somit kann es auch zu Eröffnung von Alveolarbezirken kommen. Das Eintreten einer klinischen Wirkung erfolgt jedoch erst nach Stunden oder Tagen. Jedoch kann die damit verbundene Verkürzung der Exspirationszeit zur Entwicklung eines intrinsischen PEEP führen. Daher kann es auch zu einem Anstieg des mittleren Atemwegsdruckes kommen. Die Anwendung einer IRV sollte im druckkontrollierten Modus erfolgen, weniger jedoch im volumsgesteuerten Modus, da es hier zu einer Überblähung der Lunge kommen kann. Kontraindiziert ist die IRV-Beatmung bei Patienten mit Asthma bronchiale bzw. COPD wegen der Gefahr der Lungenüberblähung.

9.4.

Vorraussetzung für nichtinvasive Beatmung Erhaltener Atemantrieb Erhaltene Schutzreflexe Kooperativer und wacher Patient Dichtsitzende Nasen-oder Gesichtsmaske Hämodynamische Stabilität Kontraindikationen Komatöse Patienten Fehlender Schluck und Hustenreflex Gefahr der Aspiration Unkooperative Patienten aufgrund neurologischer oder psychiatrischer Störungen Verletzungen – Operationen im Gesichtsbereich Haemodynamische Instabilität bzw. Schocksymptomatik

9.5.

ENTWÖHNUNG VOM RESPIRATOR

Entwöhnungsparameter Atemwegsokklusionsdruck (P 0,1) NW 1–4 mbar; P 0,1>6 mbar Hinweis auf Unmöglichkeit einer Entwöhnung F/VT Index: Quotient aus Atemfrequenz und Atemzugvolumen F/VT < 100 Wahrscheinlichkeit einer erfolgreichen Entwöhnung F/VT > 100 Wahrscheinlichkeit der Unmöglichkeit der Entwöhnung

NICHTINVASIVE BEATMUNG

Beatmung über eine dicht sitzende Nasen- oder Gesichtsmaske oder CASTAR-Helm für CPAP Gebrauch (Fa. Star Med) Vorteile: Keine oder nur geringe Sedierung notwendig Kommunikation mit dem Patienten möglich – Sprechen möglich Physiologische Befeuchtung der Atemluft als auch Erwärmung Bessere Möglichkeit zur Mobilisierung ASB-Beatmung möglich Indikationen: Akute Dekompensation der COPD Akutes Lungenödem Weaning von der invasiven Beatmung

Schrittweise Rücknahme der Beatmungsinvasivität „Step by Step approach“ Verminderung der FIO₂ auf 0,5 oder geringer Normalisierunge des I : E Verhältnisses auf 1 : 2 Reduktion des PEEP auf 5–8 mbar Anwendung augmentierter Atemhilfen: BIPAP, SIMV, ASB, CPAP Bedarfsadaptierte Analgosedierung BIPAP: Reduktion des oberen Druckplateaus und der Atemfrequenz SIMV: Reduktion der Atemfrequenz und des Atemhubvolumens ASB: Reduktion der Druckunterstützung (ASBDruck)

74

9.6.

ERMÜDUNG DER ATEMMUSKULATUR – RESPIRATORY MUSCLE FATIGUE

Für eine kontinuierliche Muskeltätigkeit der Atemmuskulatur (Zwerchfell, Interkostalmuskulatur und Atemhilfsmuskulatur) ist eine ausreichende Energiebilanz notwendig. Übersteigt der Energiebedarf das notwendige Angebot, dann entsteht eine Mangelsituation die eine Ermüdungsreaktion, das so genannte „respiratory muscle fatigue“, auslöst. Diese Situation kann auftreten wenn für die intermittierende Muskelkraft mehr als 40 % der maximalen Muskelkraft benötigt werden. Die Atemmuskulatur benötigt dann einen übermäßig hohen Anteil vom Energiebedarf. Symptomatik: Anstieg der Atemfrequenz, Dyskoordination der Atembewegungen, Einziehen des Abdomens bei der Inspiration, Variationen der abdominellen und thoarakalen Bewegungen, Hyperkapnie und respiratorische Azidose, Bradypnoe und Abfall des Atemminutenvolumens

Therapie: Eine ermüdete Atemmuskulatur kann sich erholen durch eine Verminderung der Belastung (Beseitigung eines Bronchospasmus) oder durch eine vorübergehende Übernahme der Atemarbeit durch Beatmung Z. B.: Intermittierende nichtinvasive Beatmung bei COPD Durchführung einer nächtlichen Schlafpause mit assistierter druckkontrollierter Beatmung bis zum nächsten Morgen und dann erneuter Umstellung auf CPAP

9.7.

ATEMHILFEN ACT – Automatische Tubuskompenssation

ACT dient zur Kompensation des tubusbedingten Strömungswiderstandes und ermöglicht die Kompensation der resistiven Atemarbeit des Endotrachealtubus ACT ist bei Evita 4 verfügbar. Entsprechend dem Atemgasfluss wird der Beatmungsdruck während der Inspiration erhöht und während der Exspiration vermindert.

10. LUNGENVERSAGEN

Das akute Lungenversagen ist eine schwere diffuse entzündliche Erkrankung der Lunge. Nach der „American-European Consensus Conference“ (Bernard et al., 1994) wird zwischen einem ARDS – acute respiratory distress syndrom und einem ALI – acute lung injury unterschieden. Definition: Die diagnostischen Kriterien für die akute Lungenschädigung (acute lung injury – ALI) und das akute schwere Lungenversagen (severe respiratory failure – ARDS) sind: 1. Akuter Beginn 2. Bilaterale Infiltrate im Thoraxröntgen 3. Wedge-Druck < 18 mm Hg beziehungsweise kein Hinweis auf erhöhten Vorhofdruck 4. Eingeschränkte Oxygenierung durch eine

PaO₂/FIO₂ ratio < 300 torr (< 40kPa) bei der akuten Lungenschädigung – ALI und eine PaO₂/FIO₂ ratio < 200 tor (< 27 kPa) beim akuten schweren Lungenversagen – ARDS Eine weitere sinnvolle Klassifizierung der Schwere bzw. des Ausmaßes einer respiratorischen Insuffizienz ist der: Lung Injury Score bzw. Murray Score (Murray et al., 1989). Murray Score umfasst: PaO₂/FIO₂ PEEP Compliance der Lunge Röntgenbild / Thorax

Tabelle 10. Ätiologie des ARDS Ätiologie der Entwicklung eines ARDS Direkte Schädigung der Lunge

Indirekte Schädigung der Lunge

Aspiration

Sepsis

Diffuse pneunomische Infiltrate

Akute Pankreatitis

Ertrinkungsunfall

Polytrauma

Lungenkontusion – Thoraxtrauma

Verbrennung

Rauchgasvergiftung

Massivtransfusion

Inhalation toxischer Gase

Disseminierte intravasale Gerinnung Fettembolie Eingriffe unter extrakorporaler Zirkulation

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Abb. 42. Morphologische Veränderungen in der akuten Phase einer akuten Lungenschädigung. Der geschädigten Basalmembran lagern sich Formationen proteinreicher hyaliner Membranen an. Neutrophile haften dem Kapillarendothel an und wandern durch das Interstitium in die Alveole, welche von proteinreicher Ödemflüssigkeit gefüllt ist. Im Alveolarlumen sezerniert ein Alveolarmakrophage Zytokine und TNF. Abbildung modifiziert nach Ware LB. N Engl J Med 2000

Das Ausmaß der respiratorischen Insuffizienz wird nach der Höhe des Scores definiert. Score ist die Gesamtsumme der Einzelwerte dividiert durch 4 Score: 0 kein Lungenversagen 0,1– 2,5 leichtes Lungenverasgen > 2,5 schweres Lungenversagen

10.1. PATHOPHYSIOLOGIE DES LUNGENVERSAGENS Multiple Pathomechanismen (Tabelle 10) sind verantwortlich für schwerwiegende morphologische (Lorraine et al., 2000) und funktionelle Lungenveränderungen, sodass eine ausreichende Oxygenierung der Patienten mittels konventioneller Beatmung oft nicht mehr möglich ist. In der Frühphase des ARDS findet sich eine massive Ansammlung neutrophiler Granulozyten in der Lunge sowie deren Migration durch die Gefäßwand. Sie setzen eine Reihe von endothelschädigenden und den pulmonal-vasku-

lären Gefäßwiderstand erhöhende Substanzen frei (Abb. 42), die den Ausgangspunkt für eine weitere kaskadenartige Aktivierung verschiedener Mediatorsysteme darstellen. (Freisetzung freier Radikale, Elastase, Aktivierung der Phospholipase, Aktivierung des Kallikreinsystems, Freisetzung von Zytokinen: TNF, Interleukin -1, 4, -6, -8, -10, -13; platelet activating factor (PAF), Komplement-Komponente (C5a), Adhäsionsmoleküle. Des Weiteren spielt jedoch auch die Freisetzung chemotaktischer Moleküle, der Chemokine ein wichtige Rolle (Puneet et al., 2005). Chemokine werden einerseits von ortsständigen Gewebszellen, von Leukozyten (PMN), von zytokinaktivierten Kapillarendothelzellen und Alveolarepithelzellen abgegeben. Sie bleiben lokal platziert und bilden um den inflammatorischen Stimulus einen Konzentrationsgradienten. Die aus den Blutgefäßen austretenden PMNs bewegen sich entsprechend dem bestehenden Konzentrationsgradienten von Chemokinen in Richtung Inflammation. Aktivierte Alveolar-Makrophagen setzen IL-1B und TNF frei und als Antwort dazu veranlassen weitere Zellen die Produktion von A- und B-Chemokinen,

10.

77

Lungenversagen

welche wiederum die inflammatorische Kaskade weiter aktivieren mit dem Ziel der Migration von Leukozyten in die Lunge. Neben den PMN Zellen, Makrophagen können auch Epithelzellen der Lunge als auch Fibroblasten Zytokine freisetzen. Es kommt zunächst einerseits zu einer Erhöhung der Permeabilität der Gefäßwand mit interstitieller Ödembildung und anderseits zu einer Permeabilitätsstörung der Alveolarwand, hervorgerufen durch Membranfragmentationen der Endothelzellen und eine Degeneration der alveolären Epithelzellen (Typ-I-Pneumozyten) mit Ablösung von der Basalmembran. Sie machen 90 % der alveolären Fläche aus und sind vulnerabel als die Typ II Zellen, die 10 % der Alveolarfläche ausmachen. Dadurch wird die Entstehung eines proteinreichen interstitiellen und intraalveolären Ödems (Patroniti et al., 2005) ausgelöst, wodurch wiederum der Gasaustausch erheblich erschwert wird. Das zunehmende Gewicht der Lunge, bedingt durch das zunehmende Ödem, führt zu einem Kollaps von Lungenabschnitten entlang eines vertikalen Gradienten verursacht durch hydrostatische Kräfte, die Kompressionsatelektasen erzeugen. Diese Veränderungen treten bevorzugt in abhängigen Lungenabschnitten auf. Die in der Computertomographie sichtbaren Dichteänderungen stellen eine Kombination von Atelektasen, Ödem, Konsolidation oder eine Kombination dieser drei Formen dar. Die Schädigung der Alveolarepithelien führt weiters zu einer Abnahme der Surfaktantproduktion und fördert damit die Bildung von Atelektasen. So kommt es zu einer Zunahme des intrapulmonalen Shunts und des Totraumquotienten. Der zusätzliche Funktionsverlust des Surfactant ist auf die Anwesenheit funktioneller Inhibitoren, seine abnorme Zusammensetzung und die proteolytische Störung der Einzelkomponenten zurückzuführen. Bei längerem Bestehen des Krankheitsbildes kommt es zur Fibrosierung und Proliferation der Typ-II-Pneumozyten. Durch die Abnahme der Compliance der Lunge steigt das Risiko für die Entstehung eines Barotraumas.

10.1.2. MOLEKULARBIOLOGISCHE MECHANISMEN DES ARDS Alveolärer Flüssigkeitstransport Im Gegensatz zu der noch bis vor einiger Zeit bestehenden Meinung, dass die Rückbildung eines alveolaren Ödems alleinig als Ergebnis aus der Druckdif-

ferenz zwischen hydrostatischem und osmotischem Druck (Starling-Kräfte) resultiert, zeigen nun neuere Studien, dass die Beseitigung eines alveolären Ödems durch einen aktiven Natrium-Chlorid Transport durch das pulmonale Epithel, einschließlich der alveolären Epithelzellen vom Typ I und Typ II als auch der distalen Epithelzellen des Atemweges reguliert wird (Matthay et al., 2002, Verghese et al., 1999, Ware et al., 2001). So erfolgt durch eine Na+, K+-ATPase eine aktive Förderung von Na+ von der basolateralen Oberfläche in das Interstitium (Matthay et al., 2005). So zeigt es sich, dass bei einer akuten Lungenschädigung die alveoläre Flüssigkeitsclearance geringer ist als bei einem kardial bedingten hydrostatischem Lungenödem. Erste medikamentöse Therapieansätze zeigen, dass unter einer B-adrenergen Agonisten (z. B. Isoproterenol) bzw. epithelialer Wachstumsfaktoren-Applikation möglicherweise die alveoläre Flüssigkeitsclearance gesteigert werden kann (Sartori et al., 2002, Matthay et al., 2002)

10.1.3. APOPTOSE – PULMONALER EPITHELIALER ZELLEN Bei Patienten mit ALI/ARDS kann das Auftreten apoptotischer Vorgänge an pulmonalen epithelialen Zellen (Song Y et al., 1999, Li et al., 2004, Martin et al., 2005) festgestellt werden. Über den extrinsischen Weg wird die Fas-vermittelte Apoptose ausgelöst. Der Fas-Ligand bindet an den Fas-Rezeptor und induziert dann über die zytosolischen Todesdomänen die Aktivierung der Caspasen, welche den Zelltod durchführen. Der Fas Ligand existiert in einer membrangebundenen Form als auch in einer löslichen Form, wobei beide die Apoptose auslösen können. Sowohl Alveolarzellen als auch epitheliale Zellen der Atemwege können eine Expression von Fas verursachen. Beim Menschen findet sich in der Frühphase des ARDS löslicher Fas-Ligand in der BAL-Flüssigkeit. Er ist biologisch aktiv und induziert eine Apoptose in den distalen epithelialen Zellen der Lunge. Es gibt jedoch verschiedene Faktoren die die Fas-Vermittelte Apoptose alveolarer Zellen beeinflussen. Das Surfaktant Protein-A (SP-A) ist ein Inhibitor der Apoptose vor allem der Typ II Zellen. In der Frühphase des ARDS ist jedoch die Konzentration von SP-A in der BAL-Flüssigkeit vermindert, wodurch die Apoptose begünstigt wird. Ein weiterer Regulator des Fas-Liganden in der Lunge ist Angiotensin II. Die Fas-vermittelte Apoptose wird durch

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Angiotensin II erhöht. Im ARDS finden sich in der BAL-Flüssigkeit erhöhte Konzentrationen des Angiotensin-Converting Enzymes, welches die Conversion von Angiotensin I zu Angiotensin II metabolisiert. Somit finden sich in der Frühphase des ARDS drei Faktoren, welche die alveoläre Zellapoptose begünstigen: Erhöhte Konzentrationen des löslichen Fas-Liganden, verminderte Surfaktant Konzentration (SP-A) sowie erhöhte Konzentrationen des Angiotensin-Converting-Enzymes und Angiotensin II. Künftige therapeutische Konzepte betreffen daher die Frage einer möglichen Hemmung der Apoptose. Einerseits führt die Apoptose epithelialer pulmonaler Zellen zu einer Zerreißung der epithelialen Barriere und trägt dadurch zu einer alveolären Flüssigkeitsüberflutung bei, anderseits ist die Apoptose neutrophiler Zellen als ein Benefit für den Patienten anzusehen, da sie die Inflammation zu unterdrücken hilft. Daher sollte es notwendig sein eine selektive zellspezifische anti-apoptotische Strategie zu entwickeln und nicht eine Strategie mit der Blockade aller apoptotischen Zelltypen.

LPS

P13-K

Akt

NF-kB IL-1B TNF

Chemotaxis

Apoptose

10.1.4. POLYMORPHKERNIGE NEUTROPHILE ZELLEN (PMN) – ARDS Die akute Lungenschädigung ist durch einen massiven Einstrom von neutrophilen Zellen gekennzeichnet. Die Beseitigung der damit verbundenen pulmonalen Inflammation hängt vor allem von der Clearance dieser Zellen ab. Nach Ausbildung der akuten Lungenschädigung kommt es jedoch zu keiner Auswanderung der Leukozyten zurück in die Zirkulation. Die akute PMN-Antwort während der Entzündung kann auf zwei Wegen ablaufen: Erstens zelluläre Lyse und Zusammenbruch, der zu einer Freisetzung von Proteasen und Enzymen führt. Zweitens Apoptose und Phagozytose durch Makrophagen und andere Zellen. Der Kontakt von Neutrophilen mit einem Endotoxin (Abb. 43) führt über ein zellspezifisches Kinasesystem zu einer Aktivierung der Leukozyten mit Freisetzung proinflammatorischer Zytokine, weiterer Zunahme einer neutrophilen Chemotaxis in der Lunge bei gleichzeitiger verminderter Apoptose (Abraham, 2003) derselben, sodass es zur Aufrechterhaltung eines von Leukozyten geführten inflammatorischen Prozesses kommt, der typisch für eine akute Lungenschädigung ist (Wang et al., 1999, Yum et al., 2001) Die verminderte Apoptose der Neutrophilen ist bedingt durch: 1. Verhinderung einer Zytochrom C Freisetzung aus den Mitochondrien, 2. Hemmung der Aktivierung des proapoptotischen Protein Bad, 3. gesteigerte Transkription des antiapoptotischen Protein McI-1 und BcI-2, welches die Protease Caspase-9 hemmt und unter Aktivierung von NF-kB eine gesteigerte Transkription antiapoptotischer Gene induziert.

akute lung injury

Abb. 43. Der pathophysiologische Weg der experimentellen Entwicklung einer akuten Lungenschädigung (ALI) durch Exposition von Neutrophilen mit LPS. Durch LPS wird über eine Phosphatidylinositol-3-Kinase eine Serin/Threonin Kinase – Akt aktiviert. Die Aktivierung von Akt kann 1. zu einer gesteigerten nukleären Translokation von NF-kB mit einer erhöhten Expression von proinflammatorsichen Zytokinen wie IL-1B und TNF führen. 2. Es findet eine erhöhte neutrophile Chemotaxis in die Lunge statt und 3. ist die Apoptose von aktivierten Neutrophilen in der Lunge vermindert

10.1.5. APOPTOSE NEUTROPHILER ZELLEN – ARDS Die Apoptose Neutrophiler (Matute-Bello et al., 2003) beeinflusst über drei wesentliche Mechanismen die Pathogenese des ARDS:

1.

QUOTE DER APOPTOSE NEUTROPHILER

Der erste Mechanismus bezieht sich auf das Ausmaß der Apoptose der Leukozyten, die in dosisab-

10.

hängiger Weise verläuft und vermittelt wird durch die Produktion einer intrazellulären reaktiven Sauerstoffform, sowie den Einfluss löslicher Mediatoren auf die Apoptose. Die bronchoalveoläre Flüssigkeit enthält Substanzen, die einen hemmenden Efffekt auf die Apoptose neutrophiler Zellen haben. Dazu gehören: Granulozyten-Kolonie-stimulierender Faktor (G-CSF) und Granulozyten-Makrophagen-Kolonie-stimulierender Faktor (GM-CSF, granulocyte /macro phage colony-stimulating factor) sowie IL-8 und IL2. In der Frühphase des ARDS ist die Apoptose vermindert. Später verschwindet dieser hemmende Einfluss. Eine Verzögerung im apoptotischen Programm aktivierter Leukozyten resultiert in einem Versagen, die akute inflammatorische Antwort beenden zu können, was als Vorstufe der Entwicklung eines SIRS angesehen wurde. Das Ziel dieses Vorgehens ist es die lokale Gewebsschädigung zu minimieren und den Rückgang einer Entzündungsantwort zu maximieren.

2.

CLEARANCE APOPTOTISCHER NEUTROPHILER ZELLEN

Der zweite Mechanismus betrifft die Beseitigung apoptotischer Neutrophiler durch Makrophagen und er scheint eine Rolle für das Überleben als auch die Fortdauer des Entzündungsprozesses bei einer acute lung injury zu spielen. Experimentelle Studien zeigen, dass die Beseitigung apoptotischer Zellen durch alveolare Makrophagen von Bedeutung für das Ausmaß des Entzündungsgeschehens ist. Tierexperimentell ist ein Ausbleiben der Beseitigung apoptotischer neutrophiler Zellen mit einer Zunahme der Entzündung und einer erhöhten Mortalität verbunden.

3.

79

Lungenversagen

PHAGOZYTOSE APOPTOTISCHER NEUTROPHILER UND ZYTOKINMODU LATION DURCH MAKROPHAGEN

Der dritte Mechanismus bezieht sich auf die Phagozytose Neutrophiler und der möglichen DownRegulierung des inflammatorischen und Up-Regulierung des antinflammatorischen Phänotyps in den aktivierten alveolaren Makrophagen. Die Phagozytose apoptotischer Neutrophiler durch Makrophagen blockiert in den Makrophagen die Produktion proinflammatorischer Zytokine (IL-1B, IL-8, Il-10, GM-CSF, TNF-A) und verursacht eine vermehr-

te Freisetzung antiinflammatorischer Mediatoren (transforming growth factor-B, Prostaglandin E2 und platelet-activating Factor)

10.2. RADIOLOGIE DER LUNGE 10.2.1. LUNGENRÖNTGEN DES ARDS Stadium I Noch geringes schleiriges Ödem mit Zwerchfellhochstand und zwerchfellnahen Dystelektasen. Beginn fleckig-verwaschen in der Peripherie, keine Septumlinien. Stadium II Durch zunehmende Alveolarfüllung treten diffuse alveoläre Verdichtungen mit Spontanbronchogrammen auf. Das initiale interstitielle Ödem breitet sich zunächst bevorzugt in den peripheren Lungenabschnitten aus und geht dann in diffuse alveoläre Verdichtungen über, die schwer von einer Pneumonie zu unterscheiden sind. Dass das Ödem nicht kardial bedingt ist, erkennt man an der Verteilung im Lungenmantel sowie am Fehlen eines pleuralen Stauungsergusses sowie am Fehlen septaler Ödemlinien. (Sind pleurale Ergüsse vorhanden, dann stammen diese nicht primär vom ARDS). Stadium III Stellt die proliferative karnifizierende Phase dar, die mit einer Verfestigung und Fibrosierung der Lunge einhergeht.

10.2.2. COMPUTERTOMOGRAPHIE – ARDS Computertomographie – Horizontalschnitte Befunde von Zonen unterschiedlicher Veränderungen (Abb. 44).

Abb. 44. Typische Zonen eines ARDS

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Zone H (healty) Ventral lokalisiertes gesundes Lungengewebe mit normaler Compliance und normalem VentilationsPerfusionsverhältnis. Zone R (recruitable) Lungengewebe welches für den Gasaustausch unter Anwendung von PEEP und adäquater Lungenvolumina rekrutierbar ist. Zone D (diseased) Dieser Bereich umfasst geschädigte Lungenareale, in denen kein Gasaustausch stattfindet, sondern nur noch eine Perfusion. Anschließend an diese Zone findet sich meist ein dorsobasal lokalisierter Erguss unterschiedlichen Ausmaßes. Computertomographie – saggitale und axiale Auswertung Computertomographischen Untersuchungen (Puybasset et al., 1998, Peseti et al., 2001, Pelosi et al., 1996) der Lunge an Patienten mit ALI zeigen, dass Hyperdensitäten entlang eines anteriorposterior Gradienten als auch gleichzeitig entlang eines zephalokaudalen Gradienten feststellbar sind. Diese Hyperdensitäten entsprechen nonaerated–nichtbelüfteten Lungenarealen, welche sich von aerated Lungenarealen unterscheiden lassen. Nonaerated Lungenareale sind bevorzugt in zwerchfellnahen Lungenabschnitten zu finden. Bei Anwendung eines PEEP findet sich ein alveoläres Rekruitment mehr in den nondependend als in den dependend Lungenregionen und mehr in den zephalen als in den kaudalen Regionen. Wenn jedoch der zur Verwendung kommende PEEP ausreichend hoch ist um in den dorsalen Regionen und den unteren Lungenabschnitten Alveolen zu rekrutieren, dann kommt es zu einer Überdehnung der oberen Lungenabschnitte.

10.3. BEATMUNGSBEDINGTE LUNGENSCHÄDIGUNGEN 10.3.1. BAROTRAUMA Ist eine durch hohen Beatmungsdruck ausgelöste Schädigung der Lunge. Die Häufigkeit wurde von Anzueto et al., 2004 bei einem Intensivpatientengut mit 2,9 % angegeben. Bezogen auf das Patientengut betrug sie bei Patienten mit chronisch obstruktiver Lungenerkrankung 2,9 %, bei Patienten mit Asthma

6,3 %, bei Patienten mit einer Pneumonie 4,2 % und bei Patienten mit ARDS 6,5 %. Die Wahrscheinlichkeit des Auftretens ist größer bei Patienten mit einer zugrunde liegenden Lungenerkrankung. Ein Barotrauma ist jedoch mit einem signifikant längeren Intensivaufenthalt und einer höheren Mortalität verbunden.

10.3.2. VOLUTRAUMA „high-tidal-volume-injury“ Überdehnung der Lunge (Quadri et al., 2003) mit inadäquat hohem Tidalvolumen führt zu einer Schädigung der Lunge mit interstitieller Ödembildung, wobei dem endinspiratorischen Lungenvolumen eine wichtige Bedeutung zugeschrieben wird. Des Weiteren ist bei einer akuten Lungenschädigung die therapeutische Kombination von hohen Tidalvolumina mit positiver Flüssigkeitsbilanz mit einem schlechteren Outcome vergesellschaftet (Uhlig, 2002).

10.3.3. ATELEKTTRAUMA „low-tidal-volume-injury“ Auch als Atelektrauma (Uhlig et al., 2002) bezeichnet. Der endexspiratorische Kollaps alveolärer Strukturen bedingt durch einen zu geringen PEEP wird als Schädigungsmechanismus angesehen. Die beatmungsbedingte Wiedereröffung kollabierter Alveolen führt zu großen transalveolären Scherkräften mit zusätzlicher Schädigung von Alveolen: „Ermüdungsbrüche alveolärer Strukturen“

10.3.4. BIOTRAUMA Eine künstliche Beatmung per se kann eine Schädigung der Lunge hervorrufen oder auch aggravieren. Tierexperimentelle Studie: Erzeugung eines Surfaktant-Mangels: Beatmung CPPV versus HighFrequency Oscillation. Ergebnis: Erhöhte Spiegel inflammatorischer Mediatoren in der Lungelavage in der Gruppe CPPV versus Oscillation. (Ranieri et al., 1999, Lorraine et al., 1998).

10.

81

Lungenversagen

10.4. THERAPEUTISCHE STRATEGIEN BEIM LUNGENVERSAGEN

IV. MEDIKAMENTÖSE THERAPIEANWENDUNGEN

Konzepte der Beatmung von Patienten mit ARDS beinhalten die Anwendung von Spontanatmungsverfahren (Putensen et al., 2001) bzw. Verfahren, die die Möglichkeit einer Spontanatmung nicht unterbinden. Als Vorteil wird gesehen, dass eine vorhandenen Zwerchfellbeweglichkeit eine Bildung von Atelektasen in den abhängigen Lungenbezirken vermindert und dadurch eine Rekrutierung von Alveolen fördert. Daher ist auch allen Formen einer druckkontrollierten Beatmungstechnik wie BIPAP und APVR der Vorzug zu geben. Als weiterer Vorteil ist anzusehen, dass ein Patient mit Spontanatmung keiner Muskelrelaxation bedarf und die Analgosedierung geringer ist. Die Strategien der Therapie bei ALI bzw. ARDS beinhalten verschiedene Beatmungsverfahren (Kuhlen et al., 2003, Luce 1998), wobei keiner Beatmungstechnik ein entscheidender Vorteil eingeräumt werden kann, jedoch müssen gleichzeitig Respiratoreinstellungen angestrebt werden, welche eine protektive Beatmung ermöglichen (Malarkkan et al., 2003, Amato et al., 1998, Eisner et al., 2001).

Surfaktantapplikation Pentoxyphyllin Azetylzystein – Antioxidans Kortikosteroide B-Adrenozeptor Agonisten

I. Beatmungstechniken und additive Maßnahmen – Druckkontrollierte Beatmung a. BIPAP – Biphasisch positive airway pressure ventilation b. APVR – Airway pressure release ventilation – Positiv endexspiratorischer Druck – PEEP OPEN-LUNG-Konzept – Permissive Hyperkapnie – Inhalation von Stickstoffmonoxid – Hochfrequenzbeatmung a. Hochfrequenzjetventilation b. Hochfrequenzoszillation – Extrakorporaler Gasaustausch: Extrakorporale Membranoxygenierung (ECMO) Extrakorporale CO₂-Elimination (ECCO₂R) Intravenöse Membranoxygenierung (IVOX) – Liquidventilation – Flüssigkeitsventilation II. DEHYDRATATION III. KINETISCHE THERAPIE – Seiten- und Bauchlagerung

10.4.1. LUNG PROTECTIVE VENTILATION Das Konzept einer lung protective ventilation ist es, Lungenvolumina und Beatmungsdrücke soweit zu reduzieren, dass einerseits eine alveoläre Überdehnung, anderseits das wiederholte zyklische Eröffnen von kollabierten Alveolen, welches eine Lungenschädigung impliziert, vermieden wird (Gattinoni et al., 2005, Amato et al., 1995, Adams et al., 2003, Malarkkan et al., 2003, Bhattacharya 1998). Anwendung einer lung protective ventilation 1. Reduktion des Atemzugvolumens (Vt) 5–6 ml/kg KG 2. Begrenzung des Atemwegsplateaudruckes < 40 cm H₂O drucklimitierte bzw. druckkontrollierte Beatmung mit PEEP und dezellerierendem Flow 3. Beatmung im Bereich der optimalen Compliance

10.4.2. DRUCKKONTROLLIERTE BEATMUNG Einer druckkontrollierten Beatmung ist der Vorzug gegenüber volumskontrollierter Beatmung zu geben. Daher BIPAP oder APVR.

10.4.3. PEEP-POSITIV ENDEXSPIRATORISCHER DRUCK Die Anwendung eines PEEP ist eine unumstrittene Maßnahme bei jeder Form einer respiratorischen Insuffizienz (Gattinoni et al., 1993, Medoff et al., 2000, Durante et al., 2002). Diskussionspunkte sind die Höhe des verwendenen PEEP und die klinische Umsetzung eines BEST-PEEP.

82

Externer oder extrinsischer PEEP ist der am Respirator eingestellte PEEP Intrinsischer PEEP – endogener PEEP oder AutoPEEP Ist die Folge eines am Ende der Exspiration in den peripheren Atemwegen verbleibenden Resttidalvolumens, welches nur unvollständig abgeatmet wurde und daher einen PEEP verursacht. Dieses Restvolumen kann die Lunge überblähen und in regionalen Alveolarbereichen in langsameren Lungenkompartimenten „gefangen“ sein – trapped air. Erkennbar ist der intrinsische PEEP an der Flow-Kurve. Besteht am Ende der Exspiration noch ein Restflow, so ist die Exspiration nicht vollständig und es ist ein intrinsischer PEEP vorhanden. Es kann jedoch kein Rückschluss auf die Höhe des intrinsischen PEEP geschlossen werden. Die Ermittlung der Höhe ist mittels Okklusionsmessung möglich. Messung mit Okklusionsmethode: während einer kompletten Inspirationsphase werden das Inspirations- und Exspirationsventil geschlossen und der Druckverlauf im Respirator registriert. Der am Ende der Exspirationszeit gemessene Druck ist der Gesamt-PEEP. Gesamt-PEEP weniger dem am Beatmungsgerät eingestellten PEEP ist intrinsic PEEP. Bei der „inverse ratio“ Ventilation wird der auftretende intrinsische PEEP mit Absicht zur Eröffnung regionaler Alveolarbezirke genutzt (Bezeichnung als „individual PEEP“). Ursachen eines intrinsischen PEEP pulmonal bedingt: inhomogene kranke Lunge mit unterschiedliche Zeitkonstanten lokal unterschiedlicher Resistance und Compliance Respirator bedingt: Beatmung mit zu kurzer Exspirationszeit Beatmung mit zu langer Inspirationszeit Beatmung mit großem Hubvolumen Beatmung mit zu hoher Atemfrequenz Externer PEEP Klinische Anwendung Beginn bei respiratorischer Insuffizienz mit 10 mbar. Steigerung bis 15 mbar

Wirkungen PEEP eröffnet nicht Atelektasen, sondern er hält die Alveolen offen (Gattinoni et al., 1995), die in einem ersten Schritt durch den Plateaudruck eröffnet worden sind. Verhinderung des endexspiratorischen Alveolenkollapses Minimierung des Auftretens von Scherkräften Vergrößerung der funktionellen Residualkapazität Verminderung der Shuntdurchblutung, jedoch verteilt sich der Druck des PEEP entsprechend einer unterschiedlichen Dehnbarkeit des Lungengewebes unterschiedlich, d. h. gesündere Lungenareale werden überdehnt und wenig dehnbare Lungenbezirke werden kaum gedehnt. Je steifer die Lunge ist desto ausgeprägter ist dieser Effekt. Nebenwirkungen: Barotrauma Abfall des HZV durch Verminderung des venösen Rückstromes als Folge des erhöhten intrathorakalen Druckes Abnahme der Nieren-Leber-Splanchnikusdurchblutung Erhöhung des intrakraniellen Druckes

BEST-PEEP Messung der statischen Druck-Volumenkurve (Abb. 45) mit Feststellung des unteren (lower-LIP) und des oberen (upper-UIP) inflection point. Danach wird der PEEP 2 cm H₂O über dem unteren inflection point eingestellt Die Beatmung zwischen dem unteren und dem oberen Inflection Point bedeutet eine Beatmung im Bereich der optimalen Compliance. Mit der geringstmöglichen Druckamplitude wird die größtmögliche Volumenänderung erzielt. Verschlussvolumen – Closing Volume Ist das Lungenvolumen, bei dem es während der Exspiration zu einem Verschluss der kleinen Atemwege kommt. Verschlusskapazität – Closing capacity Ist die Summe aus Verschlussvolumen und Residualvolumen. Überschreitet die Verschlusskapazität die FRC, dann tritt endexspiratorisch ein Verschluss basaler Luftwege auf. Der Verschluss der kleinen Atemwege tritt vor allem in den abhängigen dorsobasalen Lungenabschnitten auf, wo der extraluminale gravitations-

83

Lungenversagen

Volumen

10.

Überdehnung

optimale Compliance

oberer Inflection Point

unterer Inflection Point

Residualvolumen

Beatmungsdruck

Abb. 45. Druck-Volumen-Beziehung

bedingte Gewebsdruck größer ist als der endobronchiale intrapulmonale Atemwegsdruck.

10.4.4. ZEITKONSTANTE – T = R x C Die Zeitkonstante T (Tau) ist ein Maß für die Füll.bezw. Entleerungsgeschwindigkeit eines Lungenkompartements und wird in sec angegeben. Sie gibt die Zeit an, die notwendig ist um 63 % des Atemzugvolumens auszuatmen. Die kranke Lunge zeichnet sich infolge inhomogener Belüftung durch unterschiedliche regionale Zeitkonstanten aus. Die Füllungs als auch die Entleerungszeiten einzelner Kompartments können unterschiedlich sein. Unter Verwendung eines dynamischen Multiscan-CT ist es möglich, HR (high-resolution) CT-Schichten sowohl in Inspiration als auch in Exspiration zu machen, wodurch eine Beurteilung regionaler Ventilationsverhälntisse möglich ist. Eine ARDS vorgeschädigte Lunge zeigt (Markstaller et al., 2001) ein Zwei-Kompartment Verhalten der Inspiration–Exspiration. So fand er während der Inspiration für 86 % des Lungengewebes eine kurze Zeitkonstante und für 14 % eine lange Zeitkonstante. Während der Exspiration zeigten 94 % des geschädigten Lungengewebes einen raschen Kollaps von Alveolen mit einer Zeitkonstante von weniger als 1 sec und für die verbleibenden 6 % des Lungengewebes eine längere Zeitkonstante (26,5 sec). Eine kurze exspiratorische Zeitkonstante ist gekennzeichnet durch einen raschen Kollaps von Lungengewebe und damit durch eine Zunahme von Atelektasen. So

wies bereits Neumann (Neumann et al., 1998) darauf hin, dass zur Vermeidung eines Kollapses von Alveolen (ohne extrinsischen PEEP) eine Exspirationszeit von weniger als 0,6 sec notwendig wäre. Bei länger bestehender Exspirationszeit kommt es trotz PEEP-Anwendung bis zu einer Höhe von 15 cm H₂O zur Ausbildung von Atelektasen. Erst bei einem PEEP von 20 cm H₂O kann der exspiratorische Alveolenkollaps vermieden werden. Resultierend aus den experimentellen Ergebnissen bedeutet die Wertigkeit der Zeitkonstante in der klinischen Anwendung, dass prinzipiell eine regelmäßige Adaptation des Respirators an die gegebene Lungensituation (Compliance, Resistance) notwendig ist um z. B. durch Adaptation der Exspirationszeit des Respirators an die exspiratorische Zeitkonstante die Entwicklung eines inadvertent PEEP vermeiden zu können. Bei Übertragung der experimentellen Ergebnisse auf Patienten mit schwerer respiratorischer Insuffizienz wäre jedoch bezogen auf die Respiratortherapie unter Anwendung einer sehr kurzen Exspirationszeit mit der Entwicklung eines erhöhten intrinsischen PEEP und auch des mittleren Atemwegsdruckes zu rechnen. Hingegen konnte gezeigt werden, dass bei Patienten mit ARDS eine kinetische Therapie in Form der Bauchlage eine signifikante Reduktion der exspiratorischen Zeitkonstante (Vieillard-Baron et al., 2005) verursacht. Diese Verbesserung der mechanischen Lungeneigenschaften ist ein Grund für die zu beobachtende Verbesserung der Oxygenierung.

84

10.4.5. OPEN-LUNG-KONZEPTE

PRAKTISCHES VORGEHEN Schritte 1. open up 2. find close 3. reopen 4. keep open 1. Open up 1. Unter druckkontrollierter Beatmung (FIO₂: 1,0) wird der PEEP schrittweise auf 15–25 cm H₂O erhöht. Damit sollen alle während der sich anschließenden inspiratorischen Druckerhöhung rekrutierten Alveolen offengehalten werden. 2. Nun wird schrittweise der Atemwegsspitzendruck auf 40–60–80 mbar über 5 Atemzüge erhöht, womit ein kritischer Wert des Öffnungsdrucks erreicht wird. Diese hohen inspiratorischen Druckwerte werden als notwendig angesehen, um einerseits die Adhäsivkräfte kollabierter Alveolen (Böhm et al., 1999), anderseits auch die Kapillarkräfte in den flüssigkeitsgefüllten Atemwegen überwinden zu können. Als Parameter der Erreichung des Öffnungsdrucks ist das arterielle pO₂ anzusehen, welches sich in einer deutlichen Erhöhung zeigt. Bei optimaler Rekrutierung von Alveolen führen nun

Atemwegsdruck

In der Akutphase des Lungenversagens sind ein beträchtlicher Teil von Lungenarealen bedingt durch einen Kollaps von Alveolen nicht belüftet. Ziel eines Open-Lung-Konzeptes (Lachmann, 1992; Blanch et al., 2002, Lim et al., 2003, Haitsma, 2003) ist es eine Eröffnung von kollabierten Alveolen bzw. rasche Rekrutierung von konsolidierten Lungenarealen unter kurzfristiger Anwendung hoher Inspirationsdrücke (50–60 mbar) zu erzielen und dann durch entsprechend hohe PEEP-Werte ein Offenhalten der Alveolen zu garantieren (Abb. 46). Dazu ist es notwendig, dass der inspiratorische Plateaudruck den Alveolar-Öffnungsdruck übersteigt und dann der PEEP über dem Alveolarverschlussdruck liegt. Ausgehend von dem hier beschriebenen Grundkonzept gibt es inzwischen unterschiedlichst angewandte Modifikationen (Methoden) von Rekrutierungsverfahren.

open lung Plateaudruck open up peep

reopen find close

keep open Zeit

Abb. 46. Die einzelnen Schritte des „open lung”Konzeptes nach S. Böhm und B. Lachmann, 1999

weitere Drucksteigerungen zu keiner Erhöhung des paO₂. 2. Find close Sind alle rekrutierten Alveolen offen, dann ist ein derart hoher Atemwegsspitzendruck für deren Beatmung nicht mehr notwendig. Resultierend aus dem Zusammenwirken von Surfactant und dem „La Place Gesetz“ ist der notwendige Innendruck in der Alveole nach ihrer Eröffnung geringer als vor ihrer Eröffnung. Es muss nun der Verschlussdruck der Lunge ermittelt werden, indem der Atemwegsspitzendruck schrittweise gesenkt wird. Kommt es zu einem PaO₂-Abfall, dann ist er durch einen Kollaps von Alveolen bedingt und somit ist der kritische Verschlussdruck der Alveolen festgestellt. 3. Reopen Die sich nun entwickelnden atelektatischen Lungenareale müssen erneut eröffnet werden. Die zuvor bestimmten Eröffnungsdrucke sind bekannt. Durch eine kurze Beatmungsdauer mit diesen bekannten Drücken, über einen Zeitraum von 30 Sekunden, wird die Lunge erneut eröffnet. Anschließend kann der Atemwegsspitzendruck soweit gesenkt werden, dass ein Druck verwendet wird, der 2 cm H₂O über dem bekannten Verschlussdruck liegt. 4. Keep open Suche nach dem optimalen PEEP Bei den zuvor eingestellten PEEP-Werten von 15–25 cm H₂O kann angenommen werden, dass weitgehend alle Alveolen nun eröffnet und stabilisiert sind. Jedoch ist der PEEP noch zu hoch eingestellt. Durch schrittweise Reduktion des PEEP verringert sich ebenfalls das pO₂, womit der Verschlussdruck festgestellt werden kann. Nun muss der PEEP

10.

85

Lungenversagen

auf ein sicheres Niveau 2 cm H₂O über dem zuvor registrierten Verschlussdruck eingestellt werden. Die Beatmung erfolgt nun auf den beiden gesuchten und gefundenen optimalen Druckwerten. Bei dieser Einstellung sollte die geringste Druckamplitude vorliegen.

10.4.6. PERMISSIVE HYPERKAPNIE Eine permissive Hyperkapnie wird als Teil einer lungenprotektiven Maßnahme bei einem akuten Lungenversagen angesehen (Carvalho et al., 1997). Die Zielvorstellung ist die Verwendung niedrigerer Tidalvolumina zur Senkung der Beatmungsdrücke woraus jedoch ein Anstieg des arteriellen pCO₂ resultiert. Die Akzeptanz eines höheren arteriellen pCO₂ wird als permissive Hyperkapnie bezeichnet. Akzeptiert werden pCO₂ Werte von 60–80 mmHg. Eine pulmonal bedingte Hyperkapnie hat die kompensatorische Entwicklung einer respiratorischen Azidose zu Folge. Wenn sich die Hyperkapnie langsam entwickelt, dann verhindern kompensatorische Mechanismen die Entwicklung einer schweren Azidose mit Auswirkungen auf die Hämodynamik. Indikation: Schwere respiratorische Insuffizienz (ARDS) bei bereits hohen Beatmungsdrücken. Durchführung: – Verwendung niedrigerer Tidalvolumina zur Senkung der Beatmungsdrücke bei Beatmung eines ALI/ARDS – Akzeptanz eines arteriellen pCO₂ von 60 mmHg bis 80 mmHg Eine Hyperkapnie kann beatmungstechnisch durch eine Erhöhung des Tidalvolumens oder in geringerem Ausmaß durch eine Erhöhung der Beatmungfrequenz korrigiert werden. Eine Erhöhung des Atemhubvolumens hat jedoch auch eine Erhöhung des Beatmungsdruckes zur Folge. Ebenso führt eine Erhöhung der Beatmungsfrequenz zu einer Erhöhung des intrinsischen PEEP bzw. zu einer Erhöhung des Spitzendruckes. Entsprechend der vorliegenden Literatur konnte nachgewiesen werden, dass eine Beatmung mit niedrigeren Beatmungsdrücken bei gleichzeitiger Akzeptanz eines höheren pCO₂ (Hyperkapnie) mit einer Verminderung der Letalität

(Kregenow et al., 2006) bei ARDS-Patienten einherging. absolute Kontraindikation: Hirnödem Erhöhter intrakranieller Druck Hämodynamische Instabilität bedingt durch die Azidose (hyperkapniebedingte systemische Vasodilatation sowie Azidose verursachen Abnahme der Myokardkontraktilität) Herzrhythmusstörungen relative Kontraindikation: weiter zunehmende pulmonale Hypertension bei Hyperkapnie biochemische Veränderungen (K+-Anstieg)

10.4.7. PULMONALE HYPERTONIE Eine pulmonalarterielle Hypertension ist ein im Rahmen eines ARDS auftretendes Symtom, welches bereits einige Stunden nach Beginn des ARDS auftreten kann. Zusammen mit der gleichzeitig sich ausbildenden Erhöhung der pulmonalen Kapillarpermeabiltät wird sie als mitverantwortlich für die Ausbildung eines nicht-kardiogenen Lungenödems angesehen. Medikamentöse Therapien zur Senkung des pulmonalarteriellen Druckes haben als Ziel eine Verringerung der rechtsventrikulären Nachlast sowie eine Verminderung eines erhöhten Filtrationsdruckes, wodurch die interstitielle Ödembildung reduziert werden sollte. Zur Anwendung kommen inhalatives NO, Prostaglandin E1, Prostaglandin I2, PDE-5 Hemmer u. a. (Krieg et al., 1998, Wilkens et al., 2004, Preston et al., 2005). Normalwerte: A. pulmonalis systolisch 25–30 mm Hg diastolisch 8–12 mm Hg mittel 12–16 mm Hg PCWP 8–12 mm Hg Akute pulmonale Hypertonie – PAP mittel > 25 mm Hg in Ruhe, >30 mmHg bei Belastung normalem CO Pulmonale Gefäßwiderstände NW: PVR 150–250 dyn × s × cm-⁵

86

Senkung des Pulmonalarteriendruckes Therapie: Prostanoide – Epoprostenol – (Prostaglandin I2 – Prostazyklin) FLOLAN® Dosierung: Vernebler 5–15 (15–60) ng/kg/min i. v.: 5–35 ng/kg/min – Iloprost – ILOMEDIN® i. v., VENTAVIS®Vernebelung – Alprostadil – Prostaglandin E1 (PGE1) – Prostavasin MINPROG® Dosierung : 6–15 (15–60) ng/kg/min Inhalation oder 5–35 (12) ngkg/min i. v. Phosphodiesterasehemmer (PDE-5) – Milrinone – COROTROP® Dosierung: Inhalation 0,25 mg/ml – 0,5mg/ml – Sildenafil – (Ganiere et al., 2006) – VIAGRA®, REVATIO® Dosierung: 3 × 20(–80) mg/die p. o. Endothelin – Rezeptor – Anatgonisten – Bosentan – Endothelin-RezeptorAntagonist – TRACLEER® Dosierung: 2 × 62,5 mg initial, 2 × 125 mg anschließend – Stickstoffmonoxid 10–20 ppm – Antikoagulation – Kalziumantagonisten Nifedipin – ADALAT® 120–240 mg/die PO Diltiazem – DILZEM® 540–900 mg/die PO – Vermeidung von Substanzen, die eine pulmonale Vasokonstriktion verursachen (z. B. Noradrenalin) – Vermeidung einer Hypoxie

CHRONISCHES COR PULMONALE Definition: Vorliegen einer Hypertrophie und/oder Dilatation des rechten Ventrikels durch eine Struktur-, Funktions-, oder Zirkulationsstörung der Lunge mit pulmonaler Hypertonie. Es liegt eine präkapilläre Erhöhung des Lungendrucks und damit eine primäre Widerstandserhöhung im kleinen Kreislauf vor. Herzklappenfehler mit postkapillärer Druckerhöhung wie Mitralstenose zählen nicht zum Cor pulmonale wie auch Shuntvitien, die über ein gesteigertes Herzzeitvolumen zu einem Lungenhochdruck führen.

Therapie: Behandlung der Grundkrankheit

10.4.8. STICKSTOFFMONOXID – NO Nachdem NO lange Zeit als Schadstoff angesehen wurde, gelang erst 1987 und 1988 im Rahmen dreier Studien der Nachweis, dass der endothelium-derived relaxin factor (EDRF), entdeckt von Furchgott und Zawadzki, ident mit NO ist (Ignarro et al., 1987; Palmer et al., 1987; Furchgott, 1988) und dass in den Endothelzellen ein NO synthetisierendes Protein vorhanden ist. Inzwischen gelang es weitere physiologische Wirkungsmechanismus von NO zu klären und die inhalative Anwendung in der Intensivmedizin zu etablieren (Griffiths et al., 2005). Mechanismus der Relaxation der glatten Gefäßmuskulatur (Abb. 47) NO diffundiert in die glatte Gefäßmuskelzelle und induziert eine Aktivierung der löslichen Guanylatzyklase mit Umwandlung von Magnesium-Guanosin-Triphosphat (GTP) in zyklisches Guanosin Monophosphat (cGMP). cGMP reduziert die Myosinsensivität der Kalzium induzierten Kontraktion und vermindert die intrazelluläre Ca+-Konzentration durch Aktivierung eines Kalzium sensitiven Natrium-Kanales und hemmt die Freisetzung von Kalzium aus dem endoplasmatischen Retikulum, woraus eine Relaxation der glatten Muskelzelle resultiert. cGMP wird abgebaut durch eine Phosphodiesterase vom Typ 5, welche durch Sildenafil und Zaprinast blockiert werden kann. Es kommt durch die direkte Wirkung auf die glatte Gefäßmuskulatur zu einer selektiven Vasodilatation in der pulmonalen Zirkulation, sodass die rechtsventrikuläre Nachlast gesenkt wird und gleichzeitig der systemische Widerstand nicht beeinflusst wird. Eine Verbesserung der Oxygenierung lässt sich bei 60 % der Patienten feststellen. Diese Verbesserung ist auf eine lokale Vasodilatation mit konsekutiver Blutflusssteigerung an belüfteten Alveolarregionen zurückzuführen, ohne dass es zu einer Beseitigung einer hypoxisch pulmonalen Vasokonstriktion kommt, d. h., es kommt zu einer Umverteilung des Blutflusses zu ventilierten Alveolen. Diffundiert NO in das Lumen des Blutgefäßes, so wird es an das Hämoglobin des Erythrozyten gebunden und inaktiviert. Das dabei entstehende NitrosylHämoglobin (NO-Hb) wird zu Methämoglobin oxidiert, aus dem unter der Bildung von Nitrit wieder freies Hb geschaffen wird.

10.

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Lungenversagen Acetylcolin

Arginin Stickstoffoxid Synthase

Ca

Citrullin NO

Endothelzelle

GTP Guanylat Cyclase

Guanylat Cyclase inhalatives NO

Relaxation

NO Ca

cGMP

Alveole

glatte Muskelzelle

Abb. 47. Signalübertragungsweg von NO über zyklisches GMP, einerseits als humoraler Faktor, anderseits über inhalative NO-Applikation

Andere Wirkungen: Bronchodilatatorische Wirkung bei Patienten mit Asthma, Möglicherweise Beeinträchtigung des Surfaktantsystems Indikationen: Pulmonale Hypertonie, Verbesserung der Oxygenierung, Therapie des Rechtsherzversagens Dosierung: Pulmonalarterielle Drucksenkung 20–40 ppm Oxygenierungsverbesserung 5–15 ppm Nebenwirkungen: Methämoglobinbildung, Bildung von Nitraten und Nitriten Überwachung: exakte NO-Zudosierung (Pulmonox MINI®), NO₂-Monitoring (Pulmonox MINI®), Methämoglobinmessung (Blutgase) Inaktivierung von NO: durch Hämoglobin – Nitrosylhämoglobin – Methämoglobin

10.5. HOCHFREQUENZBEATMUNG Die Hochfrequenzbatmung ist eine Form der künstlichen Beatmung, bei der kleine Tidalvolumina mit einer supraphysiologischen Frequenz appliziert werden. Verschiedenste Typen der Hochfrequenzbeatmung sind in den letzten 30 Jahren entwickelt und angewendet worden worden (Froese et al., 1987). Von den zahlreichen möglichen anwendbaren Hochfrequenzbeatmungsformen wie: HFP-High-Frequency Pulsation, FDV-Forcierte Diffusionsventilation (Baum et al., 1980), HFJV-High Frequency Jet Oscillation haben sich im klinisch anwendbaren Bereich jedoch Techniken wie die HFPP- High-Frequency Positive-Pressure Ventilation, HFJ-High Frequency Jet-Ventilation, HFO-High-Frequency Oscillation sowie Combined High Frequency Ventilationstechniken durchgesetzt

BESCHREIBUNG UND KLASSIFIKATION 10.5.1. HIGH-FREQUENCY POSITIVE PRESSURE VENTILATION Die High-Frequency Positive Pressure Ventilation appliziert kleine Volumina (3–4 ml/kg) mit einer

88

Frequenz von 60–100 Hüben unter Verwendung eines konventionellen Respirators. Die Ausatmung erfolgt passiv in Abhängigkeit von den elastischen Eigenschaften der Lunge.

Durch Verwendung eines additiven meist konventionellen Atemhubes mit größerem Tidalvolumen kann die CO₂-Elimination verbessert werden. Als Nachteil kann angesehen werden, dass zwei Beatmungsgeräte miteinander kombiniert werden müssen.

10.5.2. HIGH-FREQUENCY JET VENTILATION Die High-Frequency Jet Ventilation verabreicht das Gas über eine Düse mit einem Durchmesser von 1,5–2 mm, in welcher ein Druck bis zu 2 bar besteht, über den Endotrachealtubus in die Lunge. Das Tidalvolumen beträgt 1–3 ml/kg KG. Die Ausatmung erfolgt passiv. Beim Austritt aus der Düse kommt es jedoch zu einem Druckabfall um das einhundertfache, sodass im distalen Endotrachealtubus messbare Beatmungsdrücke auftreten, wie sie auch bei der konventionellen Beatmung verwendet werden. Die anwendbare Beatmungsfrequenz liegt zwischen 100 und 1000 Impulsen/Minute. Bedingt durch den Druckabfall an der Düse kommt es zum Auftreten eines Gas-Entrainments. Da das aus der Düse kommende Jet-Gas trocken und kalt ist, ist eine Erwärmung als auch eine Befeuchtung desselben notwendig. Das geschieht dadurch, dass man einen Atemgasquerstrom (sog. Bias-Flow) von 20 l/min oder mehr verwendet, der mit einem herkömmlichen Befeuchtungssystem zuvor befeuchtet und erwärmt werden kann. Bei Kombination der Jet-Ventilation mit einem herkömmlichen Respirator wird dessen Befeuchtungs- und Erwärmungsystem genutzt. Bei Anwendung einer alleinigen Hochfrequenz-Jet-Ventilation (single frequency jet ventilation) ergeben sich bedingt durch die kleinen Tidalvolumina vor allem Probleme der CO₂-Elimination, sodass sie im operativen Bereich der Larynxchirurgie zur Anwendung kommt, jedoch in der intensivmedizinischen Anwendung Alternativen gesucht wurden.

10.5.3. COMBINED HIGH-FREQUENCY VENTILATION(CHFJV) Wurde von El-Baz et al. (1983) eingeführt. Es wurden zwei hochfrequente Beatmungsformen (HFPPV und HFO) miteinander kombiniert. Auf eine Basisfrequenz von 60 Atemzügen pro Minute wurden hochfrequente Gasimpulse (bis 3000 pro Minute) superponiert. In weiterer Folge wurden verschiedene Arten der Hochfrequenzbeatmung mit unterschiedlichen Formen meist konventioneller Beatmung kombiniert.

10.5.4. HIGH FREQUENCY PERCUSSIVE VENTILATION Kann als spezielle Form der Combined High Frequency Ventilation angesehen werden. Die vom Respirator erzeugten Hochfrequenz-Jet-Impulse werden von einem scheinbar konventionellen druckkontrollierten hohen Druckplateau überlagert, sodass eine pulsierende Jet-Ventilation auf zwei unterschiedlich hohen Druckplateaus ensteht, die von nur einem Respirator erzeugt werden.

10.5.5. SUPERPONIERTE HOCHFREQUENZ JET VENTILATION – SHFJV Sie kann als spezielle Form der Combined High Frequency Ventilation angesehen werden. Von einem Respirator wird eine normofrequente Jet-Ventilation mit einem höheren Druckplateau erzeugt. Gleichzeitig erfolgt nun eine Überlagerung einer hochfrequenten Jet-Ventilation, welche für sich alleine nur ein niedriges Druckplateau gewährleistet, welches einem positiven endexpiratorischen Druck entspricht. Erzeugt werden die zwei pulsierenden Druckplateaus von nur einem Respirator.

10.5.6. HOCHFREQUENZOSZILLATION – HFO – High Frequency Oscillatory Ventilation Bereits 1972 stellte Lunkenheimer und Mitarbeiter fest, dass eine Normokapnie erzielt werden kann, wenn kleine Gasvolumina in den Atemwegen von Tieren mit einer Beatmungsfrequenz von über 40 Hz appliziert werden. Mittels einer Kolbenpumpe werden sinusartige Druckschwankungen erzeugt, die in die Lunge geleitet werden. Mittels eines Atemgasquerstromes (Bias-Flow) wird Frischgas zugeleitet. In weiterer Folge erfolgte die Anwendung und Weiterentwicklung der Hochfrequenoszillation mit zahlreichen klinischen Anwendungen. Obwohl sich die Hochfrequenzoszillation in der Pädiatrie bereits sehr früh etabliert hat, konnte sie sich lange Zeit

10.

89

Lungenversagen

bei Erwachsenen mit ARDS aufgrund der eingeschränkten CO₂-Elimination nicht etablieren. Mit der Durchführung weiterer technischer Geräteverbesserungen scheint nun das Problem der reduzierten CO₂-Elimination behoben zu sein. Die Hochfrequenzoszillation unterscheidet sich von der Hochfrequenz-Jet-Ventilation, dass sowohl neben der Inspiration auch die Exspiration aktiv ist, die Tidalvolumina sind kleiner, die Frequenzen können höher sein, sind jedoch heute ähnlich der Jet-Ventilation unter 10 Hertz. Zusätzlich ist die Hochfrequenzoszillation in letzter Zeit Zielpunkt erneuten Interesses zur Anwendung beim akuten Lungenversagen geworden. Die hochfrequenten Druckschwankungen erlauben die Anwendung eines hohen mittleren Atemwegsdruckes, um ein Rekruitment von Lungengewebe zu erzielen und verhindern gleichzeitig einen endexspiratorischen Kollaps von Lungengewebe, ohne die Lunge schädlichen Spitzendrucken während der Inspiration auszusetzen.

10.5.7. MECHANISMEN DES GASAUSTAUSCHES – HOCHFREQUENZOSZILLATION

Bedingt durch unterschiedliche Geschwindigkeitsprofile bei der Einatmung (parabolisch) und Ausatmung (rechteckig) entsteht ein Nettogasfluss in der Mitte des Luftweges. Gleichzeitig haben sich die äußeren wandnahen Schichten nach einem Beatmungszyklus weiter nach außen bewegt, bezogen auf ihre Ausgangsposition (simultaner, bidirektionaler und koaxialer Gasfluss). 4. Longitudinale Dispersion vom Taylor-Typ Es handelt sich um eine longitudinale Dispersion durch Interaktion von axialen, konvektiven Geschwindigkeitsprofilen und einer nach radial gerichteten Diffusion. Aufgrund eines asymmetrischen Geschwindigkeitsprofiles wölbt sich die Gasfront parabolisch nach vor. Als Resultat des parabolischen Geschwindigkeitsverlaufs bewegen sich die zentral gelegenen Moleküle schneller als die peripheren wandnahen. Taylor konnte beweisen, dass jedoch gleichzeitig, bedingt durch einen radialen Konzentrationsgradienten eine verstärkte radiale Diffusion auf Kosten des longitudinalen Konzentrationsgradienten stattfindet (radiale-augmentierte Diffusion). 5. Molekulare Diffusion

Chang (1984) beschreibt in einer Übersichtsarbeit mehrere Mechanismen des Gasaustausches, die vor allem bei der Hochfrequenzoszillation von Bedeutung sind. 1. Direct alveolar ventilation Bedeutet eine direkte Ventilation von trachea-nahen Alveolen durch konvektiven Massenfluss bei Hubvolumina mit mehr als 80 ml 2. Bulk convective mixing Bedeutet der Effekt unterschiedlicher Zeitkonstanten in der Lunge, oder Vermischung durch HFOPendelluft. Das Vorhandensein inhomogener Zeitkonstanten in der Lunge bedeutet, dass es zu einer asynchronen Füllung und Entleerung zwischen parallelen Lungeneinheiten kommen kann, z. B. am Ende der Exspiration entleert sich Gas aus Alveolen mit langer Zeitkonstante in bereits leere Alveolen mit kurzer Zeitkonstante. Ebenso fließt Luft am Ende der Inspiration in die sich immer noch füllenden Alveolen mit langer Zeitkonstante zurück. 3. Konvektive Dispersion aufgrund asymmetrischer Geschwindigkeitsprofile zwischen Inspiration und Exspiration

10.5.8. THEORETISCHE VORTEILE DER HOCHFREQUENZBEATMUNG Von den Gesichtspunkten einer lungenprotektiven Beatmung mit der Möglichkeit der Reduzierung des endinspiratorischen Lungenvolumens sollte die Hochfrequenzbeatmung das Risiko beatmungstechnisch induzierter Lungenschädigungen (Slutsky et al., 2002) der konventionellen Beatmung, wie z. B. die des Volutraumas, reduzieren. Es können jedoch höhere endexpiratorische Lungenvolumina (Krishnan et al., 2000) verwendet werden. Gleichzeitig werden diese Tidalvolumina unter geringeren Druckschwankungen bei einer höheren Frequenz abgegeben und der mittlere Atemwegsdruck kann kontinuierlich auf einem höheren Niveau gehalten werden als unter einer konventionellen Beatmung. Dieser hohe mittlere Atemwegsdruck dürfte das endexspiratorische Lungenvolumen optimieren und dem zyklischen Kollaps und damit auch einem Atelekttrauma vorbeugen. Die ideale Applikationsform einer Hochfrequenzbeatmung sollte dennoch Lungenrekrutierungsmanöver ermöglichen und die Lunge auf den

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exspiratorischen Schenkel der Druck-Volumen-Beziehung verschieben unter Optimierung der Compliance und Oxygenierung. Die eröffnete Lunge ist dann mit kleinen Tidalvolumina und geringen Druckschwankungen beatmet, was sowohl zu einer verminderten alveolären Überdehnung führt, als auch zu einem verminderten Kollaps von alveolärem Gewebe. Im Vergleich einer Hochfrequenzoszillation mit einer lungenprotektiven konventionellen Beatmung zeigte sich in einer tierexperimentellen Studie eine Abnahme der pulmonalen Inflammation, sowie eine Reduktion systemischer inflammatorischer Mediatoren (Shimaoku et al., 1998). Erste klinische Ergebnisse zeigen, dass es möglicherweise unter hochfrequenter Beatmung zu einem rascheren Rekruitment von dependend Lungenarealen kommt, ohne dass es gleichzeitig zu einer massiven Überdehnung von non-dependend Lungenarealen kommt. Denkbar ist, dass der unter Hochfrequenzbeatmung oft zu beobachtende bessere Gasaustausch nicht so sehr über Mechanismen einer gesteigerten Diffusion zu erklären ist, sondern durch pulsatile Mechanismen, die zu einer rascheren Rekrutierung von Lungengewebe führen.

10.5.9. KLINISCHE ERFAHRUNG MIT DER HOCHFREQUENZBEATMUNG Die Hochfrequenzbeatmung gilt als alternative Form der Beatmung zur konventionellen Beatmung und wird oft dann erst angewendet, wenn die konventionelle Beatmung versagt. Obwohl die klinische Erfahrung in der pädiatrischen und neonatalen Anwendung groß ist, sind die publizierten Erfahrungen bei Erwachsenen eher bescheiden. Jedoch ist das Interesse an der Anwendung der high frequency ventilation bei Erwachsenen wieder gestiegen, da ein größeres Verständnis für VILI die erneute Suche nach einer mehr lungenprotektiven Beatmungstrategie angeregt hat.

HIGH FREQUENCY POSITIVE-PRESSURE VENTILATION Die ersten Anwendungen der High Frequency Positive Pressure Ventilation waren chirurgische Eingriffe an den oberen Atemwegen sowie Bronchoskopien. Weitere klinische Erfahrungen beschränkten sich auf den neonatalen Anwendungsbereich. Bei erwachse-

nen Patienten beschränkte sich ihre Anwendung auf spezielle Applikationsformen.

HIGH FREQUENCY PERCUSSIVE VENTILATION Die vorhandene Literatur betreffend die Anwendung der High Frequency Percussive Ventilation bei Patienten mit akutem Lungenversagen war lange Zeit reduziert auf Fallberichte bei pädiatrischen Patienten. Jedoch gibt es vermehrt Beschreibungen über eine zufriedenstellende Anwendung bei Patienten mit ARDS, sowohl nach einem Inhalationstrauma, als auch aus dem Bereich der Traumatologie. Cortiella et al., 1999, konnte bei einem pädiatrischen Patientengut mit einem Inhalationstrauma eine geringere Infektionsrate als auch Mortalität in der Gruppe mit High Frequency Percussive Ventilation im Vergleich zur konventionellen Beatmung nachweisen. Dennoch gibt es überraschenderweise wesentlich mehr Abteilungen, die die High Frequency Percussive Ventilation im klinischen Bereich anwenden, auch wenn keine Publikationen durchgeführt werden.

HIGH FREQUENCY JET-VENTILATION Die High-Frequency Jet-Ventilation hat sich in der Klinik vor allem in der operativen Anwendung bei Eingriffen am Kehlkopf als auch an der Trachea durchgesetzt. Unter der Verwendung dünner Jet-Katheter und dem Fehlen eines Endotrachealtubus werden im Operationsgebiet unter maximaler Sicht optimale Arbeitsbedingungen geschaffen. Im Intensivbereich hat sich gezeigt, dass die Anwendung der High-frequency Jet-Ventilation bei frühgeborenen Kindern mit respiratory distress syndrom und interstitiellem Lungenemphysem sicher angewendet werden kann und die Oxygenierung bei verminderten Spitzendrücken verbessert. Bezogen auf den Outcome und/oder Mortalität konnte die High Frequency Jet Ventilation keinen Vorteil gegnüber einer konventionellen Beatmung erbringen. Bei der Anwendung der High-Frequency Jet-Ventilation beim Erwachsenen hat sich die alleinige Hochfrequenbeatmung nicht durchgesetzt. Sie wird meist als Combined High-Frequency Jet-Ventilation (CHFJV) durchgeführt. Eine spezielle Form der Combined High-Frequency Jet-Ventilation ist die Superponierte Hochfrequenz-Jet-Ventilation. Sie ist durch die gleichzeitge Applikation einer

10.

91

Lungenversagen

normofrequenten Jet-Ventilation mit einer hochfrequenten Jet-Ventilation unter Verwendung nur eines Respirators gekennzeichnet. Ihre Anwendung zeichnete sich bei einem Patientengut mit respiratorischer Insuffizienz durch einen besseren Gasaustausch als unter konventioneller Beatmung aus (Schragl, 1995). Des Weiteren kann diese Jet-Ventilationstechnik mit NO-Applikationsgeräten kombiniert werden, wobei eine exakte NO-Dosierung gewährleistet ist (Schragl, 1995). Meist kommt sie erst dann zu Einsatz, wenn eine konventionelle Beatmung versagt. In der Literatur handelt es sich daher meist um Fallberichte oder nicht randomisierte Kleinstudien. Jedoch zeigt es sich, dass die angewandten Techniken, wenn oft auch aufwendig, sicher in der Anwendung sind und oft eine Verbesserung der Oxygenierung ermöglichen.

HIGH-FREQUENCY OSCILLATORY VENTILATION Die high-frequency oscillatory ventilation ist erneut in das Interesse gerückt, vor allem für die Anwendung beim akuten Lungenversagen (McLuckie, 2004). Jedoch auch eine bronchopleurale Fistel kann eine Indikation zu ihrer Anwendung sein (Due et al., 2004). Von theoretischen Gesichtspunkten zeigt sie alle Zielpunkte einer Lungenprotektion. Unumstritten ist ihre Anwendung schon seit langem in der pädiatrischen Intensivmedizin, wo sie als Routineverfahren gehandhabt wird. Die besten Hinweise für ihre indizierte Anwendung beim ARDS kommt von zwei prospektiven Studien und einer prospektiven klinischen Studie. Klinisch durchgeführte Studien (Metha et al., 2001, Derdak et al., 2002) zeigten eine signifikante Verbesserung der Oxygenierung im Vergleich zur konventionellen Beatmung. Die Anwendung einer Hochfrequenzoszillation in Kombination mit einem Rekruitmentmanöver (Ferguson et al., 2005) führte in einer klinischen Studie zu einer raschen anhaltenden Verbesserung der Oxygenierung.

10.5.10. KLINISCHE INDIKATIONEN DER HOCHFREQUENZBEATMUNG Bronchopleurale Fistel Alle Formem einer pulmonalen Einschränkung des Gasaustausches, welche unter konventioneller Beatmungstherapie nach Ausschöpfung

der konventionellen Beatmungsparameter keinerlei Besserungstendenz zeigen Atelektasen Pneumonie ALI – ARDS Inhalationstrauma

10.5.11. KLINISCHE ANWENDUNG DER HIGHFREQUENCY- JET-VENTILATION 10.5.12. SINGLE FREQUENCY JET VENTILATION Ist eine alleinige Applikation (Abb. 48) hochfrequenter Gasimpulse über eine Düse oder einen speziellen Adapter oder eine Jet-Sonde. Der Hauptanwendungsbereich ist die operative Jet-Ventilation besonders die mikrolaryngeale Jet-Ventilation. Einstellparameter: Variabel einstellbar sind der Druck (Bezeichnungen: Arbeitsdruck, Abstrahlflow) mit dem das Gas aus der Düse austritt, die Jet-Frequenz sowie die FIO₂. Problem: Da das Tidalvolumen des Jet-Einzelimpulses gering ist, kommt es vor allem im intensivmedizinischen Bereich besonders bei schon eingeschränkter Lungenfunktion zu Problemen der CO₂Elimination – Ausbildung einer Hypercapnie. Daher werden die verschiedensten Formen einer alleinigen hochfrequenten Jet-Technik im klinisch intensivmedizinischen Bereich nicht mehr verwendet.

10.5.13. COMBINED HIGH-FREQUENCY JET VENTILATION (CHFJV) Durch die Verwendung eines konventionellen Beatmungsteiles (Abb. 49) mit niedriger Beatmungsfrequenz mit konventionellem PEEP, jedoch mit größerem Vtid, ist eine ausreichende CO₂-Elimination gewährleistet. Überlagert wird dem konventionellen Teil eine hochfrequente Beatmungsform (Tabelle 11). Die Oxygenierung wird bevorzugt durch den hochfrequenten pulsatilen Teil der Beatmung verbessert. So wurden konventionelle Beatmungstechniken mit unterschiedlichen hochfrequenten Beatmungstechniken kombiniert. Die Jet-Gasapplikation erfolgt bei einer kombinierten Jet-Ventilation (CHFJV) (Abb. 50):

92

+

=

Abb. 48. Darstellung des hochfrequenten Jet-Gas-Impuls-Volumens unter variabler Jetfrequenz bei konstantem Trachealdruck von 10 mbar. Bei Anwendung einer hohen Jet-Frequenz (links) ist das Tidalvolumen des Jet-Gasimpulses niedrig. Je niedriger die Jet-Frequenz (rechts), desto höher ist das Jet-Impuls-Gasvolumen

Abb. 49. Verhalten des Beatmungsdruckes bei Kombination eines konventionellen Beatmungsmodus (CPPV) mit monofrequenter Jet-Ventilation = Combined High Frequency Jet-Ventilation (CHFJV)

(a) Jet-Adapter für die Anwendung einer Jet-Ventilation mit konventioneller Beatmung

(b) Jet-Adapter für die Anwendung einer normofrequenten Jet-Ventilation mit einer hochfrequenten Jet-Ventilation

Abb. 50. (a, b) Schematische Darstellung zweier Jet-Adaptoren. (a) Der Jet Adapter links oben ermöglicht eine konventionelle Beatmung. Durch Einbau einer Jet-Düse kann eine hochfrequenz-Jet-Ventilation additiv verwendet werden. (b) Der Jet-Adapter rechts oben besteht aus einem T-Stück (1), durch welches der Atemgasquerstrom (2) Bias-Flow fließt. Ein Aufsatz am T-Stück ermöglicht die Durchführung einer Bronchoskopie (3). Quer dazu sind 4 Düsen (4): eine Düse für die normofrequente Jet-Ventilation (5), eine für die hochfrequente Jet-Ventilation (6); zusätzlich enthält er eine weitere Düse für eine additive Flüssigkeitsapplikation (7) sowie eine für eine intratracheale Druckmessung (8)

10.

93

Lungenversagen

1. über einen speziellen ADAPTER für Jet-Ventilation mit konventioneller Beatmung Jet-Respirator: z. B. Monsoon (Fa. Acutronic Medical Systems AG) 2. über einen so genannten JET-ADAPTER Jet-Respirator: z. B. Twin Stream 3. über das PHASITRON Jet-Respirator: z. B. VDR4

Tabelle 11. zeigt die von verschiedenen Autoren angewandten Kombinationen eines überwiegend konventionellen Beatmungsmusters mit unterschiedlichen hochfrequenten Beatmungstechniken Autor

Frequenz (NF/HF)

Modus

El Baz et al.

60/3000

HFPPV, HFO

Yeston et al.

2/250

IMV, HFO

Keszler et al.

5–7/200

IMV, HFJV

Boynton et al.

5–10/1200

IMV, HFO

Barzilay et al.

1–5/130–170

IMV, HFPPV

Geräte-Kombinationen für eine kombinierte Hochfrequenzbeatmung – CHFJV: Tabelle 12

10.5.14. HIGH FREQUENCY PERCUSSIVE VENTILATION – ANWENDUNG VDR4 VOLUMETRIC DIFFUSE RESPIRATION Der pneumatisch betriebene Respirator (Abb. 51) (VDR-4; Percussionaire, Bird Technologies Sandpoint USA) erzeugt eine zeitgesteuerte druckkontrollierte pulsierende Beatmung auf zwei unterschiedlichen Druckplateaus (Abb. 52) Einstellung des Respirators – Vorgehen 1. Oberes Druckplateau – Die Höhe des oberen Druckplateaus wird mit dem Pulsationsflow eingestellt. Ausgangswert ist die Höhe des Druckplateaus der zuvor durchgeführten konventionellen Beatmung – I : E-Ratio: die Dauer des Druckplateaus wird mit den beiden Drehknöpfen Inspirationsund Exspirationszeit eingestellt. I : E-Verhältnis zunächst wie unter der zuvor durchgeführten konventionellen Beatmung – Atemfrequenz: Anzahl der langsamen Atemhübe zunächst 12/min, sie resultieren aus der Dauer von Inspirationszeit und Exspirationszeit 2. Unteres Druckplateau – PEEP – Höhe des unteren Druckplateaus wird mit Drehknopf – Oszillatorischer CPAP/PEEP eingestellt. Ausgangswert ist der PEEP der

Abb. 51. Hochfrequenzrespirator für die intensivmedizinische Anwendung: VDR-4 (Fa. Percussionaire Corp., Idaho USA). Grundeinstellung: Das obere Druckplateau wird mittels Pulsationsflow, Inspirations. -und Exspirationszeit erstellt. Das untere Druckplateau mittels oszillatorischem PEEP und Pulsationsfrequenz. Das Monitoring zeigt die zwei pulsierenden Druckplateaus. I : E ist 1 : 2

Abb. 52. Verhalten von Druck und Flow

94 Tabelle 12. zeigt mögliche Respiratoranwendungen zur Durchführung einer „Combined-High-Frequency Ventilation“ (CHFV) Konventionelle Beatmung

Hochfrequenzbeatmung

konventionelle Beatmung Evita Fa. Dräger

Jet-Ventilator zwei Monsoon Bauart: elektronisch Fa. Acutronic Oszillator zwei Sensor-Medics Bauart: elektronisch Fa. Sensor-Medics VDR-4 Volumetric Diffuse Respiration ein Bauart: pneumatisch Fa. Percussionaire Corp., Idaho, USA

konventionelle Beatmung Evita Fa. Dräger

Twin Steam Respirator Bauart: elektronisch Fa. Carl Reiner

Respiratoren

ein

zuvor durchgeführten konventionellen Beatmung – Jet-Frequenz: Einstellung mit dem Drehknopf – Pulsationsfrequenz – Der einzelne Jet-Impuls hat ein I : E-Verhältnis das mit dem Drehknopf i:e eingestellt wird.

PHASITRON Abb. 53 Das aus dem Respirator austretende Jet-Gas wird zunächst an das so genannte Phasitron weitergeleitet. Im Phasitron erfolgt sowohl eine Volumsaugmentation als auch die Befeuchtung und Erwärmung des Jet-Gases. Der im Phasitron vorhandene bewegliche Venturi-Körper wird in der Inspirationsphase des Jet-Impulses nach vorne bewegt, wodurch sich die Exspirationsöffnung schließt und nun erwärmte und befeuchtete Luft durch den Jet-Effekt zusätzlich angesaugt wird. Die vor dem Phasitron gelegene Luftsäule wird nun entsprechend der Jet-Frequenz in die Lunge appliziert. Der vom Respirator gelieferte Bias-Flow setzt sich aus einem Zusatzflow als auch einem Vernebler Flow zusammen. Diese zwei Flowformen stellen den inspiratorischen Flow dar, wobei dieser Gesamtflow über eine herkömmliche Befeuchtung erwärmt und befeuchtet wird.

(a)

(b)

Abb. 53. Phasitron: Bewegungsverlauf des Venturikörpers während Inspiration (a) und Exspiration (b)

10.

95

Lungenversagen

p

p

p

+

= peep

t

normofrequente Jet-Ventilation

t

hochfrequente Jet-Ventilation

t

SHFJV

Abb. 54. Schematische Darstellung des Beatmungsdruckes bei Anwendung einer normofrequenten Jet-Ventilation mit einer hochfrequenten Jet-Ventilation

SCHLAUCHSYSTEME  PHASITRON Das die Pulsation erzeugende Phasitron kann tubusnahe oder, meist angewendet, patientenferne im Exspirationsschenkel platziert werden.

ENTWÖHNUNG Mit dem Jet-Ventilator VDR-4 kann eine komplette Entwöhnung des Patienten vorgenommen werden. Mit dem Drehknopf DEMAND CPAP wird ein zusätzlicher Gasflow appliziert. Die Entwöhnung erfolgt, indem zunächst die langsamen Jet-Atemhübe vermindert werden und dann das obere Druckplateau langsam reduziert wird, bis der Patient auf einem oszillierenden CPAP Niveau unter Zuhilfenahme des Demand-CPAPs spontan atmet.

10.5.15. SUPERPONIERTE HOCHFREQUENZJET-VENTILATION – ANWENDUNG Ist eine Form einer Combined High Frequency Jet Ventilation. Es handelt sich um die Kombination einer niederfrequenten (normofrequenten) JetVentilation mit einer hochfrequenten Jet-Ventilation. Es werden zwei unterschiedliche Druckniveaus (Abb. 54) erzeugt. Die zwei unterschiedlichen JetGasströme werden von einem Respirator (Abb. 55) erzeugt. Die Beatmung erfolgt zeitgesteuert druckkontrolliert. Die Applikation der Jet-Gase erfolgt über einen Jet-Adapter mit einer separaten Düse für die normofrequente und hochfrequente Jet-Ventilation.

Abb. 55. Darstellung eines neuen elektronischen Hochfrequenzrespirators (Twin Stream Respirator – Fa. Carl Reiner, Wien) für eine Combined High Frequency Ventilation

=

EINSTELLUNG DES RESPIRATORS

1. Oberes Druckniveau wird mit der niederfrequenten Jet-Ventilation erzeugt. Einstellung des Oberen Druckniveaus mit dem Abstrahldruck. Das Jet-Gas kommt mit einem Druck von z. B. 1 Bar aus der Jet-Düse, hat nach wenigen cm Gasfluss im Tubus jedoch nur noch einen Druck von mbar. Mit ihm wird ein ausreichendes Tidalvolumen geschaffen und vor allem die CO₂-Elimination gesteuert. Hohes niederfrequentes Druckniveau bedeutet hohes Tidalvolumen und damit niedriges paCO₂. – Als Frequenz der niederfrequenten Jet-Ventilation wird zunächst dieselbe Atemfrequenz genommen, wie sie unter einer konventionellen Beatmung war. – Das I : E-Verhältnis der Jet-Ventilation kann mit Variation des I : E-Verhältnisses der niederfrequenten Jet-Ventilation eingestellt werden, z. B. I : E-ratio der NF-Jet-Ventilation 1 : 1.

96

2. Unteres Druckplateau wird durch die hochfrequente Jet-Ventilation erzeugt und bedingt ein pulsierendes PEEP-Niveau. Einstellung des unteren Druckniveaus-PEEP mit dem Abstrahldruck des hochfrequenten Jet-Gases – Die Höhe des unteren Druckplateaus soll zunächst dem vor der Jet-Ventilation bestehenden PEEP entsprechen. Die dabei verwendete JetFrequenz soll zwischen 500–600 Impulsen/min liegen. – Die I : E ratio des hochfrequenten Jet-Einzelimpulses kann ebenfalls eingestellt werden, z. B. Beginn mit I : E ratio von 1 : 1 – Die inspiratorische Sauerstoffkonzentration wird zuächst wie unter konventioneller Beatmung eingestellt. – Befeuchtung: Flüssigkeitszufuhr – additiv zur herkömmlichen Befeuchtung über blaue JetAdapter-Düse 20–40 ml/h – Broncholytika Inwieweit technische Neuentwicklungen wie die des obig beschriebenen elektronischen Hochfrequenzrespirators einen Beitrag in der Therapie der respiratorischen Insuffizienz leisten können, kann jedoch derzeit nicht gesagt werden.

10.5.16. KOMPLIKATIONEN DER JETVENTILATION Barotrauma: lässt sich bei Verwendung einer Druckbegrenzung vermeiden und sollte nicht auftreten Austrocknung der Trachealschleimhaut: Das ist derzeit das relevanteste Problem. Vermeidung durch regelmäßige Bronchoskopien und additive Gabe von Mukolytika, wenn notwendig. Auto PEEP: Es kann wie auch unter konventioneller Beatmung unter der Hochfrequenzbeatmung zur Ausbildung eines intrinsischen PEEP (Wilson et al., 1984) kommen. Dennoch sollten größere PEEP Erhöhungen mit einer intratrachealen Druckmessung feststellbar sein. Nachteil: kein routinemäßiges Monitoring des Tidalvolumens vorhanden

10.5.17. BEFEUCHTUNG UND JETVENTILATION Ein suffiziente Anfeuchtung und Erwärmung des Atemgases ist für eine maschinelle Beatmung von wesentlicher Bedeutung. Als Zielwerte werden eine Temperatur von 32 Grad und eine relative Feuchtigkeit von 80 % angesehen (Roth, 1993). Als optimaler Feuchtigkeitsgehalt der Inspirationsluft werden Werte bis 44 mg/l angesehen (Williams et al., 1996, Christiansen et al., 1998). I. Anfeuchtung und Erwärmung bei Jet Beatmung erfolgt über BIAS-FLOW unter Verwendung herkömmlicher Befeuchtungssysteme. Als Befeuchtungsysteme eignen sich aktive Befeuchtungssysteme ohne oder mit beheizbaren Beatmungsschläuchen (z. B. Fisher & Paykel, Laborex SCT 300). 1. Fisher und Paykel® 2. Dräger-Aquapor® 3. Zusätzliche Flüssigkeitsverabreichung über Jet-Düse 10–30 ml/h bei Verwendung des JetAdapters II. Additive Maßnahmen – Sekretolytika Ambroxol – MUCOSOLVAN® Sekretolytische Wirkung Sekretomotorische Wirkung – Aktivierung des Flimmerepithels Stimulation der Surfaktantbildung Dosierung: 3 × 15 mg – Mukolytika Acetylcystein – ACETYLCYSTEIN® Verminderung der Schleimsekretion durch Spaltung der Disulfidbrücken Dosierung: Granulat 2 × 1 Beutel MUCOBENE® Dosierung: 3 × 400 mg oral bzw. Sonde Mesna – MISTABRON® Spaltung der Disulfidbrücken Dosierung: 4–6 Ampullen (600 mg) ad 1 Liter Befeuchtung – Sekretomotorica Anregung der Tätigkeit der Zilien

10.

97

Lungenversagen

Methylxanthine: Theophyllin – EUPHYLLIN®: Möglicherweise Erhöhung der bronchialen Transportgeschwindigkeit an der Schleimhautoberfläche zur Elimination von Sekret Dosierung: 1 mg/kg KG/h mit Perfusor – B-Sympathomimetica Salbutamol – SULTANOL® Fenoterol – BERODUAL® Bronchialerweiternde wirksame Kombination: Parasympathicolyticum – Ipratropiumbromid sowie B2 Sympathomimeticum – Fenoterol Dosierung: z. B. 4 × 2 Hübe B2-Agonisten wird eine günstige Wirkung (Perkins GD et al., 2004) im Entzündungsgeschehen bei einem ARDS (Verminderung der Sequestration von Neutrophilen, Beschleunigung der alveolären Flüssigkeitsclearance, Erhöhung der Sekretion von Surfactant) zugeschrieben. Dennoch liegt auch eine Beschreibung über die Entwicklung eines Lungenödems (Russi et al., 1988) unter der kontinuierlichen Therapie einer Tokolyse mit B-Mimetica vor. Bei Patienten mit ARDS konnte Abnahme von Atemwegsspitzendruck, Plateaudruck sowie des Atemwegswiderstandes erzielt werden (Morina et al., 1997). – Antiphlogistica Budesonid – PULMICORT® Ist ein inhalatives Glukokortikoid, lokaler entzündungshemmender Effekt Dosierung 4 × 1 Atemhub Bei der Jet-Ventilation sollte nach 24 Stunden eine Kontrolle der Trachealschleimhaut durchgeführt werden, um frühzeitig Schleimhautveränderungen, die durch eine zu geringe Befeuchtung bedingt sind, zu verhindern. Danach weitere Kontrollen der Befeuchtung durch Bronchoskopien in größeren Zeitabständen.

10.5.18. MECHANISMEN DES GASAUSTAUSCHES UNTER JET-VENTILATION Bei der Jet-Ventilation werden kleine Gasvolumina mit hoher Frequenz von einer Düse über den Endotrachealtubus in die Trachea appliziert. Wird nur

ein Einzelimpuls des Jet-Gas-Volumens abgegeben, dann gelangt das Gasvolumen höchstens einige Trachealdurchmesser in die Trachea; aber durch die periodische kontinuierliche Abgabe eine JetImpulses mit hoher Frequenz wird das Gasvolumen kontinuierlich bis in die Alveolen transportiert. Dieser Gastransport ist begleitet von einer Interaktion zwischen Konvektion und molekularer Diffusion innerhalb der Atemwege. Der konvektive Teil des Gasbewegung setzt sich aus zwei Teilen zusammen: so besteht erstens ein turbulent konvektiver Gasaustausch mit der Atmosphäre verursacht durch den Jet in der Trachea und zweitens eine konvektive Strömungsbewegung entlang der Atemwege gesteuert durch eine Interaktion zwischen dem Jet und einer expandierenden und kontrahierenden Bewegung der Atemwege, verursacht durch die Compliance der Lunge (Scherer et al., 1989). In den peripheren Atemwegen besteht ein pulsierender bidirektionaler koaxialer Gasfluss sowie eine verstärkte konvektive Dispersion die so genannte „augmented diffusion“, die um ein vielfaches größer ist als die normale molekulare Diffusion. Unter Anwendung der superponierten Hochfrequenz-Jet-Ventilation dürfte neben gesteigerten Gasaustauschmechanismen jedoch ein rasches Rekruitment von minderbelüfteten abhängigen Lungeanarealen ursächlich an der oft feststellbaren raschen Verbesserung des pulmonalen Gasaustausches beteiligt sein, wie es mittels einer computertomographischer Studie (Kraincuk, 2003) gezeigt werden konnte. Wobei der pulsatilen Gasbewegung offensichtlich eine wichtige Rolle zuzukommen scheint.

10.5.19. HOCHFREQUENZOSZILLATION – HIGH FREQUENCY OSCILLATORY VENTILATION – HFO Die Hochfrequenzoszillation unterscheidet sich von der Hochfrequenz-Jet-Ventilation, dass sowohl neben der Inspiration auch die Exspiration aktiv ist, die Tidalvolumina kleiner sind als bei einer combined HFJV (meist unter 150 ml), der möglich anwendbare Frequenzbereich erstreckt sich bis 15 Hz (meist liegt er bei 10 Hz ähnlich der Jet-Ventilation).

98

10.5.20. KLINISCHE ANWENDUNG DER HOCHFREQUENZOSZILLATION Zur Verfügung steht für Erwachsene der Hochfrequenzrespirator Sensor-Medics 3100B (Sensormedics Corporation, Yorba Linda, CA, USA) Es handelt sich um ein elektronisch betriebenes Beatmungsgerät. Eine membranverschlossene Kolbenpumpe erzeugt Oszillationen, die Rückwärtsbewegung der Membran bewirkt eine aktive Exspiration (Abb. 56). Vom Hersteller wurde nun eine Gerätetype (B) geschaffen, die nun auch für die Oszillation Erwachsener geeignet sein soll (Abb. 57). Befeuchtung unter Hochfrequenzoszillation: Durchführung mit einem herkömmlichen Befeuchtungssystem

Einstellung – Beginn der Oszillation Vor Beginn Registrierung des paw unter konventioneller Beatmung Ersteinstellung bei einem 70-kg-Patienten Einstellung: 1. des Bias-Flow auf 40 l/min 2. der Inspirationszeit auf 33 % 3. des paw 5 cm höher als unter konventioneller Beatmung 4. von DP auf 55 cm/ H₂O 5. Einstellung der elekronischen Druckbegrenzung für den oberen und unteren mittleren Atemwegsdruck. 6. Zunächst Prüfung der Funktionstüchtigkeit des Gerätes an der Probelunge, danach Beginn der Oszillation mit dieser Einstellung. Klinisch sollte die Beatmung effektiv sein, wenn die am Thorax erkennbaren Oszillationsschwankungen sich bis in die Leiste ausbreiten 1. Kontrolle der Beatmungsgase nach 30 min 2. Registrierung der Hämodynamik: Durch die Erhöhung des intrathorakalen Druckes kann es zu einer Verschlechterung der Hämodynamik kommen.

Abb. 56. Schematische Darstellung der Applikation des Oszillationsgases bei einer Hochfrequenzoszillation

Abb. 57. Hochfrequenzoszillator mit einer digitalen Anzeige für den mittleren Atemwegsdruck (Paw), die Amplitude, die I:E Ratio, die Oszillationsfrequenz und den mittleren Atemwegsdruck. Des Weiteren besitzt das Gerät eine elektronische Druckbegrenzung für den oberen und unteren mittleren Atemwegsdruck

Abb. 58. Folgende Parameter können am Gerät variabel eingestellt werden: Oszillationsfrequenz: 3–15 = Hz Inspirationszeit (I : E) des einzelnen Atemzyklus in %: 33–50 % Mittlere Atemwegsdruck (MAP – Paw = PEEP): 3–55 cm H₂O Oscillationdruck –Amplitude – DP: bis 10 cm H₂O Bias Flow: 0–60 l/min

10.

99

Lungenversagen

Einstellung des Gerätes bezüglich CO₂-Elimination bzw. Oxygenierung Ziel – CO₂-Elimination: Verringerung der Oszillationsfreuqenz Verminderung der Inspirationszeit Erhöhung von D P – Haemodynamik? Ziel – Verbesserung der Oxygenierung: Erhöhung der Oscillationsfrequenz Erhöhung von D P Verlängerung der Inspirationszeit Mögliche Komplikationen und Grenzen: Bei Anwendung der HFO in der Neonatologie wurden oft nur geringe Auswirkungen (Guetierrez et al., Luecke et al.) auf die Hämo-Kardiodynamik beschrieben. Jedoch konnte Simma et al. 2000 zeigen, dass bei Anwendung eines paw, der höher ist, als unter CMVBeatmung eine Abnahme des linksventrikulären CO zu verzeichnen ist. Auch beim Erwachsenen kann es bei einem kontinuierlich erhöhten mittleren Atemwegsdruck durch eine Reduzierung der Vorlast zu einem Blutdruckabfall kommen. Daher sollte eine ausreichende Volumenfüllung vorhanden sein. Unter Umständen muss daher die Beatmung zunächst noch unterbrochen werden und eine Kreislaufstabilisierung (Volumen-Katecholamine) durchgeführt werden (Abbb. 59).

10.6. EXRAKORPORALER GASAUSTAUSCH Terminologie extrakorporaler Kreislaufunterstützungs- bzw. Lungenunterstützungsverfahren: ECMO – Die Langzeitanwendung der aus der Cardiochirurgie bekannten Herz-Lungen-Maschine als veno-arterielles Verfahren für einen respiratorischen Support wird als ECMO (Extracorporeal Membrane Oxygenation), als ECLA (Extracorporeal Lung Assist) und unter der Anwendung als venovenöses Verfahren als ECCO₂R (Extracorporeal CO₂ Removal) bezeichnet ECLS – Extracorporeal Lif Support ist ein gebräuchliches Synonym für die ECMO und deutet auf eine verlängerte extrakorporale Zirkulation mittels maschineller Hilfe hin. ECLA – extracorporale Lungenunterstützung: Venovenöses (Bypass-)Verfahren unter Verwendung einer Pumpe AV-ECLA (av-p ECLA) – pumpenlose arterio-venöse Lungenassistenz, PECLA – Pumpless Extra Corporeal Lung Assist LSS – (Life-Support-System) bei Herz- und Lungenversagen IVOX – intravenöse Membranoxygenierung

10.6.1. EXTRACORPORALE MEMBRANOXYGENIERUNG (ECMO) ECMO-Syteme werden an vielen Zentren als mechanische Kreislaufunterstützung zur Aufrechterhaltung einer systemischen Zirkulation bei Patienten mit konservativ medikamentös nicht beherrschbarem kardiogenem Schock oder nach einem protrahiertem Herz-Kreislauf-Stillstand oder perioperativ bei Myokardversagen als vorübergehende therapeutische Hilfe eingesetzt. Die zur notfallsmäßigen Kreislaufunterstützung zur Verwendung kommenden ECMO Systeme sind meist eine Modifikation der operativen Herz-Lungen-Maschine. So kommen ein veno-arterieller Bypass zur Anwendung, wobei der Anschluss jedoch nicht über zentrale Gefäße und Sternotomie, sondern über periphere Gefäßzugänge erfolgt. Abb. 59. Verlauf des Lungenvolumens unter Hochfrequenzoszillation am Lungensimulator. Im Gegensatz zu einem konventionellen Atemmuster mit Exspirationsphase (Volumensabnahme – rote Kurve) zeigt sich ein pulsierendes anhaltendes Inspirationsplateau

=

Selektionskriterien

Für das Management einer schweren respiratorischen Insuffizienz besteht ein meist standardisier-

100

ter Algorithmus, der von den jeweiligen Zentren jedoch meist eine individuelle Modifikation aufweist. Wenn jedoch in diesem bestehendem Algorythmus keine Verbesserung der Oxygenierung zu erzielen ist, wird die ECLS in Gang gesetzt. Mit zunehmender Erfahrung konnten in den Anfängen bestehende Kontraindikationen jedoch als Indikationen angesehen werden. So wurde das Alterslimit von manchen Anwendern auf bis zu 70 Jahre angehoben, die Tage der zuvor bestehenden maschinellen Beatmung in den USA von 7 auf 10 erhöht und eine schwere Sepsis wird nicht mehr als Kontraindikation angesehen. Indikationen sind primäre Lungenschädigungen wie ARDS-Formen unterschiedlicher Genese, wobei Anwender (wie Kolla et al., 1997; Lewandowski et al., 1997) größere Patientenzahlen mit einer Überlebensrate von über 50 % aufwiesen, des Weiteren schwere bakterielle als auch virale Pneumonien (Vida et al., 2005) als auch sekundäre Lungenschädigungen, die nach einem Trauma, einer Pankreatitis, nach systemischer Erkrankung mit Lungenbeteiligung (Loscar et al., 1997) nach einer chemischen Pneumonitis sowie einer Sepsis auftreten können. Zur Anwendung kommt sie auch bei Transplantations-Empfängern unmittelbar postoperativ nach einer Lungentransplantation als auch nach herzchirurgischen Eingriffen. Ebenso ist der frühzeitige Beginn mit anschließenden mobilem inter-hospitalen Transfer an ein ECMO Zentrum beschrieben (Rossaint et al., 1997; Linden, 2001). Die Anwendung extrakoproraler Oxygenierungsverfahren stellt eine notwendige Therapieoption (Kopp et al., 2004, Henzler et al., 2004) bei schwerster respiratorischer Insuffizienz dar, die mit der laufenden Weiterentwicklung (Bartlett, 2005, Bensberg et al., 2005) einschließlich der Entwicklung kleinerer und einfacherer Systeme den Einsatzbereich erweitert. Betreffend die gesundheitsbezogene Lebensqualität (Stoll et al., 1998) zeigt es sich, dass Patienten nach einem Langzeitüberleben der ECMO eine zufriedenstellende Lebensqualität erreichen.

=

EINSCHLUSSKRITERIEN

Slow-entry-Kriterien nach konventioneller Beatmung von 24–96 Stunden Oxygenierungsindex < 150 mm Hg mit PEEP > 5 mbar Compliance < 30 ml/mbar pulmonaler Shunt > 30 % Fast-entry-Kriterien bei akuter Hypoxie

PaO₂ < 50 mm Hg bei Beatmung mit FIO₂ von 100 % und PEEP > 5 mbar über 2 Stunden Grundprinzip: Venöses Blut (Abb. 60) wird mittels einer Pumpe (Roller, Zentrifugalpumpe) durch einen heparinbeschichteten Hohlfaseroxygenator gepumpt. Beim Durchfluss des Blutes durch den Oxygenator wird das CO₂ aus dem venösen Blut entfernt (Steuerung der CO₂-Elimination mit dem Frischgasflow) und gleichzeitig oxygeniert (Steuerung der Oxygenierung mit FIO₂-Mischer). Der Rückfluss des oxygenierten und wiedererwärmten Blutes kann entweder arteriell oder venös erfolgen. Zur Verwendung kommen Systeme zur Kurzzeitanwendung bzw. zur Langzeitanwendung.

10.6.2. TECHNISCHER AUFBAU: I. SCHALTPULT – KONSOLE II. BLUTPUMPE III. OXYGENATOR

–

I. SCHALTPULT – KONSOLE

Das Schaltpult (Abb. 61) dient der Steuerung des Blutflusses über die Drehzahleinstellung des Pumpenkopfes sowie der Festlegung von Alarmgrenzen.

–

II. BLUTPUMPE

Bei der extrakorporalen Zirkulation stehen zwei unterschiedliche Blutpumpen zur Verfügung: Rollerpumpe bzw. Zentrifugalpumpe.

=

ROLLERPUMPE

Bei der Rollerpumpe wird der Pumpenschlauch durch die rotierenden Rollen zusammengedrückt und wieder entfaltet, sodass das im Schlauch befindliche Blut kontinuierlich weiterbefördert wird. Es wird ein nicht pulsatiler Blutfluss erzeugt, ein pulsatiler Flow ist jedoch möglich.

=

ZENTRIFUGALPUMPE

Die Pumpe besteht aus einem Pumpenkopf (Abb. 62a) und einer externen Antriebseinheit (Abb. 62b). Der Antrieb erfolgt elektromechanisch.

10.

101

Lungenversagen

Rückfluss des oxygenierten Bluts – arteriell oder venös FIO₂-Mischer Gasfluss

venöses Blut

Gasauslass

Oxygenator

Wasserablauf

Wärmeaustausch

Kreiselpumpe

Wasserzulauf

Abb. 60. Schematische Darstellung des Aufbaues einer extrakorporalen Membranoxygenierung (z. B. Fa. Medtronic Austria GmbH)

Bei der Zentrifugalpumpe wird das Blut durch einen zentralen axialen Einlass über sich drehende Hohlkegel geleitet, sodass es in eine zirkuläre Bewegung versetzt tangential abströmt. Es wird durch die aufgenommene Energie und die Zentrifugalkraft ein gerichteter Fluss in Richtung des Ausflusses erzeugt. Es entsteht ein nichtpulsatiler Fluss, wobei der am Auslass entstehende Druck direkt proportional der Umdrehungszahl ist. Die Zentrifugalpumpe ist nicht okklusiv.

Abb. 61. Darstellung des Schaltpultes für eine extrakorporale Membranoxygenierung. Es besteht die Möglichkeit eines internen oder externen Antriebes (Fa. Medtronic Austria GmbH)

–

III. OXYGENATOR

Typen: – Filmoxygenator: Blut in Gasphase, erster SiebOxygenator – Blasenoxygenatoren: Gas in Blutphase – kaum bzw. nicht mehr in Verwendung – Membranoxygenatoren: Gas und Blut sind durch eine mikroporöse Membran getrennt (Abb 63a). – Diffusionsmembranoxygenator: Gasaustausch durch molekulare Diffusion Membranoxygenatoren: Sie bestehen aus mikroporösem Polypropylen, wobei der Gasaustausch entweder über eine Plattenmembran oder eine Kunststoffkapillarmembran – Hohlfasermembran erfolgt. Der Gasfluss erfolgt bei ihr in der Kapillare, der Blutstrom zirkuliert an ihrer Außenseite. Der Gasaustausch findet durch eine semipermeable Membran statt. Diese industriellen Entwicklungen ermöglichen z. B. die Verwendung eines mit kovalent gebundenem Heparin beschichteten mikroporösen Hohlfaser-Kapillaroxygenators aus Polypropylen (Fa. Medtronic®). Vorteil: bessere Gasaustauschleistung bei reduzierter Oberfläche des extrakorporalen Systems

102

a

b

Abb. 62. (a) – Pumpenkopf und (b) – Externe Antriebseinheit mit aufgesetztem Pumpenkopf (Fa. Medtronic Austria GmbH)

b a Abb. 63. (a) Membranoxygenator mit integriertem Wärmeaustauscher-Blutfluss, klinische Einheit (b)

Kovalente Bindung von Heparin mit der Möglichkeit der Verminderung der notwendigen Dosis einer systemischen Antikoagulation.

10.6.3. FORMEN DER EXTRAKORPORALEN MEMBRANOXYGENIERUNGECMOANSCHLUSS

=

WÄRMEAUSTAUSCHER

Wärmeaustauscher sind in den Membranoxygenator integriert (Abb. 63b). Es handelt sich um ein Zweikammersystem, bei welchem eine Kammer mit Blut und die zweite Kammer mit erwärmten Wasser durchspült wird, oder der Wärmeaustauscher ist in die Oxygenationskammer integriert. Es sind neben den Oxygenationskapillaren Wärmeaustauschkapillaren aus Polyethylen kreuzförmig angeordnet.

Der Anschluss an die ECMO (Tabelle 13a) kann veno-arteriell, veno-venös oder arterio-venös erfolgen. Beim Erwachsenen wird überwiegend eine veno-arterielle ECMO (z. B. V. jugularis interna mit A. femoralis) durchgeführt. Der venovenöse-femoro-atriale Blutfluss (Rich et al., 1998) ermöglicht einen höheren extrakorporalen Flow sowie eine höhere gemischtvenöse pulmona-arterielle Sättigung als ein venovenöser atriofemoraler Bypass.

10.

103

Lungenversagen

Tabelle 13a. Veno-arterielle ECMO Kanülierung

V. jugularis interna (V. femoralis) mit A. femoralis (A. carotis communis dext) A. Brachialis + distale Kanüle für distale Perfusion

Organunterstützung

effiziente Oxygenierung u. CO₂-Elimination Kreislaufunterstützung

Systemische Perfusion

abhängig vom ECMO-Flow sowie vorhandenem HZV

Anwendungsdauer

einige Tage

Veno-venöse ECMO Kanülierung

V. jugularis interna mit V. femoralis dext

Organunterstützung

effiziente CO₂-Elimination, Oxygenierung keine Kreislaufunterstützung

Systemische Perfusion

abhängig vom bestehenden HZV

Anwendungsdauer

bis Wochen

Antikoagulation

unmittelbat postop. keine Antikoagulation notwendig, da die Membranen heparinbeschichtet sind, danach Heparinisierung mit PTT-Zielwert 65 +/– 5 %

Arterio-venöse ECMO Kanülierung

A. femoralis mit V. femoralis

ohne Pumpe

Organunterstützung

mäßige CO₂-Elimination, mäßige Oxygenierung

Systemische Perfusion

abhängig vom bestehenden HZV

Anwendungsdauer

einige Tage

Tabelle 13b. Komplikationen Patientenbezogene

Technische

Blutungen

Pumpen-Fehlfunktion

Diffus oder aus Punktionsstellen

Kanülen-Fehllage

Intrazerebrale Blutung

Schlauchruptur

Thromboembolische Ereignisse

Probleme bei Dekanülierung

Akutes Nierenversagen

Plasmaleakage

Infektionen

KONTRAINDIKATIONEN Als absolute Kontraindikation gelten: Irreversible zerebrale Schädigung, Terminalstadium einer malignen Erkrankung, ein fortgeschrittenes Multior-

ganversagen, eine Blutung, ein schweres SHT III mit intrazerebraler Blutung und Kontusionen. Eine heparininduzierte Thrombozytopenie (HIT II) ist keine absolute Kontraindikation, da auf andere Substanzgruppen, z. B. Lepirudin, zurückgegriffen werden kann.

ANTIKOAGULATION Zur Verwendung kommen heparinbeschichtete Oberflächen von Kathetern, Schläuchen Pumpenköpfen und Oxygenatoren. Es kann auf eine Vollheparinisierung verzichtet werden, wodurch die Rate an Blutungskomplikationen vermindert wird. Zur systemischen Heparinisierung wird eine Dosis von 150–220 IU/kg/die Heparin empfohlen mit dem Ziel einer „activated clotting time“ (ACT) von 120–150 s.

104 Oxygenatorkriterien Kriterin für Membranoxygenatoren: Membranaufbau, Beschichtung, Oberfläche Hersteller

Modell

Medtronic Affinity

Faser/ MOF Beschichtung Membran (m²) Polypropylen

Affinity PolyproMedtronic NTCB511 pylen Maquet

Quadrox

Polypropylen

AOThel

2,5

Carmeda

2,5

Safeline

2,5

PRIMING Die Auffüllung des ECMO-Kreislaufes kann mit kristallinen Lösungen oder mit Erythrozytenkonzentraten bzw. mit Frischplasma vorgenommen werden, danach erfolgt die Konnektion mit den Kanülen. Das gesamte Primingvolumen beträgt ca. 850 ml.

KANÜLIERUNG Die Kanülierung kann entweder perkutan in Seldinger-Technik erfolgen oder durch operative Implantierung. Der Durchmesser der Kanülen beträgt 23–28 French (Abb. 64 und 65).

KOMPLIKATIONEN DER ECMO Bei den möglichen Komplikationen (Tabelle 13b) können zwischen patientenbezogenen und technischen Komplikationen unterschieden werden.

10.6.4. EXTRAKORPORALE CO₂-ELIMINATION (ECCO₂ R) Dieses Verfahren wurde als extracorporale CO₂-Elimination (extracorporeal CO₂-removal, ECCO₂-R) bezeichnet, da primär die Kohlendioxidelimination und nicht die Oxygenierung im Vordergrund stand. Es wird als venovenöses Verfahren angewendet. Das CO₂ wird über eine extracorporale Membranen eliminiert. 30–40 % des HZV werden venös über eine Rollerpumpe der Membran zugeführt und venös wieder rückgeführt. In Kombination mit einer niedrigfrequenten Beatmung (low frequency pressure ventilation, LFPPV) wird diese Technik als ECCO₂-R-LFPPV bezeichnet. Die Lunge wird dabei ruhiggestellt. Es erfolgt lediglicht eine niedrigfrequente Überdruckbeatmung mit 4–8 Atemhüben/min mit einem Spitzendruck von 30 cm H₂O bei einem hohen PEEP von ca. 20 cm H₂O. Über einen Katheter erfolgt durch einen Tubus eine kontinuierliche O₂-Insufflation von 1 l/min. AVCO₂-R (arteriovenous CO₂-removal) ist diie Anwendung einer von (Zwischenberger et al., 1999) entwickelten arteriovenösen Technik zur extracorporalen CO₂-Elimination unter Verwendung eines weiterentwickelten Oxygenators.

BETRIEB Während der ECMO wird ein Blutfluss von 30–50 % des HZV angestrebt. Den Oxygenatoren wird primär reiner Sauerstoff zugeführt, sodass ein maximaler Sauerstofftransport über die ECMO erfolgt. Nach Erholung der Lunge mit entsprechender Besserung wird der Gasfluss als auch Pumpenfluss schrittweise vermindert. Abschließend wird bei ausgeschalteten Gasfluss über die Oxygenatoren ein Auslassversuch durchgeführt. Erst danach erfolgt die Entfernung der Kanülen.

Abb. 64. Distale Kanüle Länge 10 cm, Durchmesser 8 Fr röntgendicht, heparinbeschichtet, knickgeschützt

Abb. 65. Arterielle Kanüle 18 cm Länge, Durchmesser 17–23 Fr. Venöse Kanüle 17–23 Fr, Durchmesser Länge 50 cm

10.

105

Lungenversagen

10.6.5. INTRAVENÖSE MEMRANOXYGENIERUNG (IVOX) Ein intravenöser Membranoxygenator, der aus 1000 Hohlfasern besteht, wird über die Vena femoralis, V. Cava inferior in die V. cava superior bis zum rechten Vorhof vorgeschoben. Es wird reiner Sauerstoff durch diese Hohlfasern geleitet. Die Größe der Gasaustauschfläche ist dennoch gering. O₂-Transferrate von 60 ml/min Sauerstoff und 70 ml/min CO₂. Nachteile: geringer Gasaustausch, Vollheparinisierung notwendig – Blutung.

10.6.6. LIQUIDVENTILATION – FLÜSSIGKEITSBEATMUNG Perfluorkarbon: Substanzbezogene Eigenschaften: Ist eine farblose, geruchslose Flüssigkeit, die aus einem Kohlenstoffgerüst besteht, welches mit einem Bromatom und sonst vollständig mit Fluoratomen substituiert ist. Es handelt sich um eine biologisch inerte Flüssigkeit, die nicht metabolisiert wird. Weitere Eigenschaften sind: geringer Dampfdruck, hohe physikalische Löslichkeit von Sauerstoff, hohes spezifisches Gewicht. Medizinische Eigenschaften: Röntgendichte Substanz – früher Röntgenkontrastmittel – radiologische Diagnostik nach pulmonaler Applikation nicht möglich Pulmonale Effekte: Rekrutierung kollabierter Alveolarbezirke; das schwere Perfluorkarbon gelangt nach endotrachealer Applikation in die dorsobasalen, atelektatischen Lungenareale und dehnt bzw. eröffnet diese. Verbesserung des Gasaustausches Verminderte Beatmungsdrucke, bedingt durch eine Verbesserung des Gasaustausches Umverteilung des pulmonalen Blutflusses zu den ventilierten Lungenbereichen von den komprimierten Gefäßarealen Verminderung des alveolären Flüssigkeitseinstromes Reduktion der Oberflächenspannung sowie Verbesserung der pulmonalen Compliance. Stimulation der endogenen Surfaktantproduktion Antiinflammatorische Wirkung

BEATMUNGSMETHODEN Totale Liquidventilation – Total Liquid Ventilation-TLV: Die Lunge wird komplett mit Perfluorkarbon aufgefüllt, dann werden normale Atemzugvolumina mit niedriger Frequenz verabreicht. Zur Zeit gibt es keine Geräte, die für den Einsatz am Menschen zugelassen sind. Partielle Liquidventilation – Partial Liquid Ventilation – PVL: Es wird die Lunge mit Perfluorkarbon in der Größenordnung der FRC (10–30 ml/kgKG) über eine Dauer von 10–30 Minuten gefüllt, durch einen Seitenport des Endotrachealtubus. Danach wird eine konventionelle Beatmung durchgeführt. Die in die Lunge applizierte Flüssigkeit wird durch die Beatmung sowohl oxygeniert als auch CO₂ depletiert. Soll die PVL beendet werden, wird entweder die Flüssigkeit über den Tubus abgesaugt oder man wartet, bis durch Verdampfung der größte Teil der PFC über den Exspirationsschenkel verdampft ist. PFC-Flüssigkeiten sind in geringem Ausmaß fettlöslich. Kleine Mengen von PFC diffundieren bei der Flüssigkeitsbeatmung aus der Lunge in das Blut und führen zu einer Anreicherung in Blutfetten und Organen in Abhängigkeit von derem Fettgehalt. PFC-Flüssigkeiten nehmen nicht am körpereigenem Stoffwechsel teil und werden über die Lunge durch Abatmung wieder ausgeschieden. Ein kleiner Anteil verdampft auch über die Haut.

INHALATION VON PERFLUOROKARBON Verdampfung von Perfluorakarbon über einen herkömmlichen Vapor mit einer Konzentration von 2–18 Vol%

10.7. ADDITIVE MASSNAHMEN BEI RESPIRATORISCHER INSUFFIZIENZ 10.7.1. DEHYDRATATION Restriktion von Flüssigkeit – knappe – negative Bilanz Einsatz der Hämofiltration zur besseren Steuerung des Flüssigkeitsentzuges

106

Flüssigkeitsaustausch im Gewebe In der Lunge besteht ein dynamisches Gleichgewicht des Flüssigkeitsaustausches zwischen Kapillare und Gewebe, welches durch das Starling-Gesetz beschrieben wird. Qt = K [(Pc – Pi) – s (P pl – P if)] Qt = Transmembranöser Netto-Flüssigkeitsstrom K Filtrations (Permeabilitäts) koeffizient Pc Hydrostatischer Druck in Kapillare Pi Hydrostatischer Druck im Interstitium P pl = Onkotischer Druck des Plasmas P if = Onkotischer Druck des Interstitiums S = Reflexionskoeffizient ist ein Maß für die Permeabilität der Membran für ein Makromolekül s = 1 die Membran ist für das Makromolekül völlig impermeabel s = 0 die Membran ist vollständig permeabel In der gesunden Lunge ist der Reflexionskoeffizient für Albumin ~ 0,6 für Plasmaproteine ~ 0,8 Eine negative Flüssigkeitsbilanz führt zu einer Abnahme des PCWP und Abnahme des Herzzeitvolumens. Dadurch kommt es zu einer Verminderung des mikrovaskulären Druckes und durch das vaskuläre Derekruitment nimmt das PermeabilitätsOberflächen Produkt ab. Beim Vorliegen einer Permeabilitätstörung ist das Ausmaß des Herzzeitvolumens von Bedeutung für das Ausmaß einer Flüssigkeitsfiltration in das Lungeninterstitium. Bei einer Zunahme des Herzzeitvolumens steigt der mikrovaskuläre Druck, gleichzeitig kommt es zu einer Rekrutierung von bis dahin nicht oder kaum perfundierten Gefäßen. Damit kommt es zu einer Zunahme von Kapillaroberfläche über die Flüssigkeit filtriert wird. Das so genannte Permeabilitäts-Oberflächenprodukt steigt. Bei einem Anstieg des HZV kommt es somit durch Rekrutierung von Gefäßen und der damit einhergehenden Vergrößerung des Gefäßquerschnittes zu einem Abfall des postkapillären Gefäßwiderstandes der gesamten Lunge, wobei dennoch die transvaskuläre Flüssigkeitsfiltration zunehmen kann.

Dehydratation – Gefahren: Akutes Nierenversagen durch eine extreme Hypovolämie Splanchnikusischämie Vermeidung einer extremen Hypovolämie: akutes Nierenversagen Splanchnikusischämie Hypovolämie bedingt eine Freisetzung vasoaktiver Mediatoren. Im Tierexperiment führt Volumenmangel zu Translokation von Bakterien und Endotoxinfreisetzung aus dem Darmlumen in den Intravasalraum und zu gesteigerter Freisetzung von TNF-A.

10.7.2. KINETISCHE THERAPIE Die Kinetische Therapie ist eine Lagerungstherapie mit dem Ziel einer Verbesserung der Lungenfunktion und damit des pulmonalen Gasaustausches. Zahlreiche Arbeiten beweisen die Effektivität dieser Maßnahmen (Langer et al., 1988 , Hörman et al., 1993, Lamm et al., 1994, Stiletto et al., 2000, Koutsoukou, 2005). a. Seitenlagerung b. Bauchlagerung – Down with the good lung c. Kontinuierliches automatisches Schwenken Wirkung der Bauchlagerung: Eröffnung dorsobasaler Minderbelüftungen, Atelektasen. Dadurch kommt es zu einer Zunahme des alveolären Rekruitments mit nachfolgenden funkionellen Veränderungen wie Zunahme der FRC, Abnahme des intrapulmonalen Rechts-Links-Shuntes, Verbesserung der Oxygenierung Dauer der Bauchlage: Zeitmäßig (8–12 bis max. 24 h) solange es nicht wieder zu einer Verschlechterung des Gasaustausches kommt. Limitierend sind auftretende Hautschäden. Kontraindikation: Schädel-Hirn-Trauma mit Hirndruckproblematik Instabiles Wirbelsäule Kreislaufschock Offenes Sternum, offenes Abdomen Schwere Herzrhythmusstörungen

10.

10.7.3. MEDIKAMENTÖSE BEHANDLUNGSKONZEPTE DES ARDS

–

107

Lungenversagen

SURFAKTANT

Gebildet wird der Surfaktant von den Alveolarzellen Typ II. Er bildet einen Film auf der Alveolaroberfläche. Er ist eine Phospholipid mit einem Lipidanteil von 90 % und einem Proteinanteil von 10 %. Die Surfaktantmoleküle besitzen zwei Pole, einen hydrophilen, der sich der Alveolarmembran anlagert und eine hydrophoben (bevorzugt Fettsäuren) der in den Alveolarraum weist. Die Funktion des Surfaktant ist eine Herabsetzung der Oberflächenspannung an der Grenzfläche zwischen Alveolargewebe und Luft. Bei der Inspiration nimmt bedingt durch die Vergrößerung des Durchmessers der Alveole die Dichte der aneinanderliegenden Surfaktantmoleküle ab. Die Oberflächenspannung wird erhöht. Bei der Exspiration kommt es zu einer Verkleinerung des Alveolendurchmessers und damit wird die Oberflächenspannung reduziert. Die Lungendehnbarkeit wird erhöht und erleichtert somit die Lungenblähung für den nächsten Atemzug. Der Surfaktant reduziert die Oberflächenspannung, die für H₂O 70 dyn/cm ist, um das 15–20fache (Plasma 5,5 dyn/cm). Ein Surfaktantmangel kann auftreten: im Rahmen eines ARDS, durch direkte toxische Schädigung der Alveolen, durch z. B. Inhalation toxischer Gase, Aspiration u. w. Ein Surfaktantverlust hat zur Folge: – Anstieg der Oberflächenspannung – Eine Atelektasenbildung – Verminderung der Compliance – Abfall der FRC – Anstieg des Paw Obwohl die Applikation des Surfaktants in der Pädiatrie bereits seit langem ein etabliertes Verfahren ist, hat sich die Anwendung beim Erwachsenen nicht durchgesetzt und ist weiterhin kontroversiell. Die Gabe des Surfactant zeigt (Spragg RG et al., 2004) nur eine kurzfristige Besserung des Gasaustausches innerhalb der ersten 24 Stunden nach seiner Verabreichung sowie keine Verbesserung des Outcome. Die Problematik liegt in der notwendigen schwierigen Zerstäubung einer fetthaltigen Lösung, der Platzierung in der gesunden Lunge, der Inaktivierung in geschädigten

Alveolen (Baudouin SV 2004), der hohen Dosierung beim Erwachsenen und der damit verbundenen hohen Kosten der jeweiligen Präparate, die eine routinemäßge Applikation derzeit nicht rechtfertigen, obwohl kleine Studien auf die positiven Effekte hinweisen (Seeger et al., 1997, Günther et al., 2002, Von Kaam et al., 2004, Calkovska et al., 2005). Therapie: verschiedene Surfactantpräparate EXOSURF® Dosierung: 21–43 mg/kg KG/die Applikation: Aerosol SURVANTA® Dosierung: 4 × 100 mg/kg KG/ 5 Tage Applikation: Intratracheale Bolusgabe VENTICUTE® Dosierung: 4 × 1 ml/kg KG/24 h Applikation: Intratracheale Bolusgabe CUROSURF® Dosierung: 200 mg/kg (2,5 ml/kg) Applikation: Intratracheale Installation – PENTOXYPHYLLIN Ist ein Phophodiesteraseninhibitor, dessen Applikation im Tierexperiment die Aktivierung und Chemotaxis von neutrophilen Granulozyten und die Freisetzung von TNF-A durch Makrophagen als Antwort auf Endotoxin in der Sepsis und ALI/ ARDS hemmt. Im Tiermodell eines ALI vermindert die Vorbehandlung mit Pentoxyphyllin (Seear et al., 1990, Kudoh et al., 1995) die endotheliale Permeabilität und das Lungenödem. In klinischen Studien (The ARDS Clinical Trials Network 2002) konnten jedoch keine entsprechenden Ergebnisse erzielt werden, die eine gezielte Applikation von Pentoxyphyllin rechtfertigen würden. – ACETYLCYSTEIN – Antioxidans Wurde als Antioxydans in verschiedenen Studien verwendet. Die tierexperimentell günstigen Ergebnisse (Bernard et al., 1984) konnten jedoch in klinischen Studien (Bernard et al., 1997) nicht in derselben Form bestätigt werden. – KORTICOSTEROIDE Keine Indikation (Steinberg et al., 2006) zur Anwendung in der akuten oder späten Phase des ARDS – ALBUMIN Albumin ist ein natürliches Antioxidans im Plasma. Albumin besitzt eine freie Thiolgruppe am Molekül mit der Möglichkeit einer antioxidativen Aktivität. Mehrere klinische Studien deuten darauf hin, dass ein hoher Plasmaalbuminspiegel mit hohen Thiolspiegeln im Plasma einhergeht

108

und daraus ein geringerer oxidativer Stress (Quinlan et al., 1998) resultiert. So konnte man bei Patienten mit ALI unter Administration von Albumin (Quinlan et al., 2004) einer Zunahme der antioxydativen Kapazität im Plasma feststellen. Weitere Studien sind jedoch notwendig, um eine Bewertung dieser Ergebnisse durchführen zu können. – THROMBOXAN SYNTHASE INHIBITOR – Ketoconacole Die bisherigen Ergebnisse rechtfertigen nicht den Einsatz (The ARDS Network, 2000, Cepkova, 2006) dieser Substanzgruppe bei ALI oder ARDS. Es fand sich keine Verbesserung des Gasaustausches, keine Reduktion der der Mortalität. – B-ADRENOCEPTOR AGONISTEN Es ist bekannt, dass B-Agonisten über Alveolar Type II Zellen die Surfactantproduktion stimulieren. B₂-Agonisten erhöhen in der Lunge jedoch auch den transepithelialen Flüssigkeitstransport (Sakuma et al., 1997, Matthay et al., 2002). Perkins et al. (2006) konnte in einer klinischen Studie zeigen, dass eine Applikation von B-Agonisten mit einer Abnahme des extravaskulären Lungenwassers und des Plateaudrucks sowie mit einem niedrigeren Murray Score einherging.

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Lungenversagen

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10.

Lungenversagen

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11. ATEMWEGE – ZUGANG

11.1. ATEMWEGSMANAGEMENT Schwierige Intubation

stufung nach Mallampati, Beurteilung der HWS-Beweglichkeit, indirekte Laryngoskopie

Ursachen: Kiefersperre, vorstehender Oberkiefer oder Unterkiefer, kurzer, dicker Hals, mandibulofaziale Missbildungen, Makroglossie, Wirbelsäulenveränderungen: Morbus Bechterew, HWS-Fraktur, große Struma, Mundbodenkarzinom, Peritonsillarabszess, Veränderungen an Epiglottis, traumatische Verletzungen im Intubationsbereich, Veränderungen an Kehlkopf und Trachea, Larynxstenose, Trachealstenose, Aspiration von Fremdkörpern.

Lagerung des Kopfes in verbesserter Jackson-Position – Flachlagerung – überstreckte oder gebeugte Position

=

Keine Durchführung einer elektiven schwierigen Intubation, wenn der Patient nicht nüchtern ist! Durchführung Narkoseeinleitung mit einem Hypnotikum

=

Einteilung nach Mallampati

Der Patient sitzt dem Begutachtenden gegenüber, öffnet seinen Mund und streckt die Zunge heraus. Danach kann folgende Beurteilung vorgenommen werden: Mallampati I: weicher Gaumen, Gaumenbögen und Uvula sichtbar. Es sind keine Intubationsschwierigkeiten zu erwarten. Mallampati II: weicher Gaumen, Gaumenbögen sichtbar, Uvula nicht sichtbar. Intubationsschwierigkeiten wahrscheinlich. Mallampati III: weicher Gaumen sichtbar, Gaumenbögen und Uvula nicht sichtbar. Intubationsschwierigkeiten sicher. Mallampati IV: harter Gaumen sichtbar, weicher Gaumen, Gaumenbögen und Uvula nicht sichtbar. Intubationsschwierigkeiten sicher. Vorgehen bei geplanter schwieriger Intubation Voruntersuchung, Mundöffnung, Zahnstatus, Ein-

Präoxygenierung Monitoring – Pulsoximetrie – EKG-Blutdruck Bereitlegung verschiedener Laryngoskopspatel, Magillzange Verschiedene Tubusgrößen, Führungsdraht Fiberoptik herrichten

1. Möglichkeit: Nach Gabe des Hypnotikums und ausreichender Präoxygenierung rasche Inspektion der lokalen Situation mit einem Laryngoskop. Beurteilung der Beatmungsmöglichkeit mit einer Maske. Wenn die Beatmungsmöglichkeit mit einer Maske möglich ist und andere Gründe nicht dagegen sprechen (bereits ausgelöste Blutung durch Tumor), sollte die weitere Entscheidung zur Fortführung der Intubation oder Abbruch gefällt werden. 2. Wenn Fortführung, dann Gabe eines Analgetikums und Relaxierung des Patienten. Vom Hilfspersonal auf den Kehlkopf drücken

11.

Atemwege – Zugang

lassen, Einlegen eines Guedel-Tubus, Lagerung des Kopfes verändern. Probieren anderer Larynxspatel Beurteilung der Einstellmöglichkeit der Glottis Wenn eventuell die hintere Komissur sichtbar ist oder die Epiglottis gesehen werden kann, Beginn eines Intubationsversuches a. mit einem Tubus mit eingeführtem Führungsdraht und angehobener Tubusspitze. Da oft eine komplette Einsicht in den Aditus laryngis unmöglich ist, kann es passieren, dass der Tubus hängen bleibt und nicht weiter vorgeschoben werden kann. In diesem Fall kann b. ein Intubationsversuch mit einer Magensonde mit eingeführtem Führungsdraht sinnvoll sein. Aufgrund des geringeren Durchmessers kann die aufwärtsgerichtete Sonde, die meist nicht hängen bleibt, auch wenn der Aditus laryngis nicht sichtbar ist, durch die Glottis geschoben werden. Danach Abtrennung des proximalen Sondenansatzes mit einer Schere. Den Führungsdraht der Sonde nicht entfernen. Danach kann ein Endotrachealtubus über die Magensonde geschoben werden und der Tubus auch bei fehlender Sicht durch die Glottis platziert werden. Danach Entfernung der Magensonde und Prüfung der Lage des Tubus. Bei weiterer schwieriger Intubation bzw. wenn im Vorhinein mit einer schwierigen Intubation gerechnet werden muss, gibt es weitere alternative Möglichkeiten der Intubation: 3. Intubation über Larynxmaske Versuch der Beatmung über Larynxmaske, die als Intubationshilfe benutzt werden kann. a. Intubations-Larynxmaske (LMA-Fastrach). Nach Präoxygenierung mit normaler Maske wird die Larynxmaske mit dem Metallhandgriff eingeführt. Wenn eine suffiziente Ventilation gegeben ist, wird der spezielle Spiraltubus durch die Glottis geschoben und gecufft. Entfernung des Tubusansatzstückes und feste Positionierung des Tubusverlängerers in den Tubus. Danach Zurückziehen der Larynxmaske über den Tubus aus dem Mund. Der Tubusverlängerer wird entfernt, das Tubusansatzstück wieder aufgesetzt und damit die Beatmung durchgeführt. b. Über ein flexibles Bronchoskop wird ein Endotrachealtubus geschoben und unter bronchoskopischer Kontrolle wird nun der Endotracheatubus über die Larynxmaske in die

113

Trachea vorgeschoben. Danach wird das Bronchoskop entfernt und ein Cook-Katheter als Führung durch den Endotrachealtubus vorgelegt. Danach wird die Larynxmaske entfernt, sodass nur mehr der Endotrachealtubus und der CookKatheter in der Trachea liegen, anschließend wird nun auch der Cook-Katheter entfernt. c. Platzierung eines Cook-Katheters über die Larynxmaske in die Trachea, Entfernung der Larynxmaske und Positionierung des Tubus über den Cook-Katheter in die Trachea, nachfolgend bronchoskopische Lagekontrolle (bei Kombination schwierige Intubation mit enger Glottis) 4. Möglichkeit der Beatmung über einen nasal in den Hypopharynx eingeführten Tubus bei zugehaltener Nase und Mund und Beginn einer fiberoptischen Intubation, mit einem zweiten über das Bronchoskop vorgelegten Endotrachealtubus. 5. Bei Entwicklung einer Notfallssituation (z. B. Blutung) Koniotomie anstreben. 6. Oder bei weiteren Misserfolgen Patienten aufwachen lassen und Spontanatmung anstreben. Retrograde Intubation Z. B. Punktion der Membrana cricothyreoidea mit 18G-Periduralkanüle, danach Einführen eines Periduralkatheters nach oben und retrogrades Vorschieben durch die Glottis in den Pharynx. Der Katheter soll als Leitschiene für den zur Verwendung kommenden Tubus dienen. Homolaterale retromolare Intubation Es wird ein gerader oder gebogener Laryngoskopspatel kleinerer Größe gewählt und das Laryngoskop im rechten hinteren Mundwinkel in Höhe des letzten Molaren eingeführt. Vorschieben des Spatels lateral am Zungengrund in Richtung Epiglottis, Drehung des Laryngoskopes in der Längsachse. Drehung des Kopfes auf die Gegenseite Larynxeingang durch Fingerdruck in Krikoidhöhe lateralisieren Hyperextension des Kopfes Epiglottis aufrichten oder aufladen Tubus mit Führungsdraht vorschieben

114

ENDOTRACHEALE INTUBATION Komplikationen bei liegendem Tubus 1. Obstruktion des Tubus 2. Aspiration 3. Ballonhernie 4. Ruptur der Trachea

11.2. TRACHEOTOMIE, KONIOTOMIE, PERKUTANE PUNKTIONSTRACHEOTOMIE TRACHEOTOMIEARTEN: Sie lassen sich nach Höhe des Stomaeintrittes und nach den verschiedenen Techniken unterscheiden. 1) Koniotomie: Sie ist ausschließlich dem Notfall vorbehalten, wenn eine translaryngeale Intubation nicht möglich ist oder eine zeitaufwendigere Tracheotomie nicht abgewartet werden kann. Die Schnittführung dieser Tracheotomieform ist zwischen dem Schild- und Ringknorpel durch das Lig. Cricothyreoideum – horizontal. 2) Die Minitracheotomie: Bei ihr wird ein bleistiftdicker Minitubus (ohne Cuff) zur Erleichterung der Bronchialtoilette oder zur kontinuierlichen Sauerstoffinsufflation eingelegt (nicht zur Beatmung geeignet). Die Lokalisation ist die gleiche wie bei der Koniotomie. 3) Die chirurgisch-operativen Tracheotomien: Bei ihnen unterscheidet man entsprechend der Operationsverfahren die verschiedenen Zugangswege: – Obere Tracheotomie: oberhalb des Schilddrüsenisthmus am 1. und 2. Trachealring – Mediane Tracheotomie: in Höhe des Isthmus am 3. und 4. Trachealring – Untere Tracheotomie: unterhalb des Isthmus am 5. und 6. Trachealring Nach der chirurgischen Durchführung können unterschieden werden: Konventionelles Tracheostoma Der Wundkanal bleibt im Subkutangewebe offen, d. h. die Wunde wird nicht zugenäht. Plastisches Tracheostoma Die Wundfläche ist im Vergleich zum konventionellen Stoma mit Haut und/oder einem herausgeklappten Trachealwandfenster ausgekleidet und vernäht.

4) Die Perkutane Punktionstracheotomie (auch PerkutaneDilatationsTracheotomie genannt = PDT): Lokalisation der Punktionsstelle vom Zwischenraum Ringknorbel/1. Trachealring bis hin 3./4. Trachealring. Optimalerweise soll die Trachealpunktion unter visueller Kontrolle durch ein dünnlumiges flexibles Bronchoskop über den liegenden Endotrachealtubus erfolgen. Bei Verwendung des Sytemes der Fa. Cook werden 7 gebogene Dilatatoren unterschiedlicher Größen nacheinander über einen Führungsdraht nach der Seldinger-Technik in den gestochenen Wundkanal eingeführt, um das Tracheallumen zum Platzieren der Trachealkanüle zu erweitern. Die PDT wird bei liegendem Endotrachealtubus unter bronchoskopischer Begleitkontrolle unter Analgosedierung und Relaxierung durchgeführt. Operatives Vorgehen 1. Die Region des 2.–4. Trachealringes wird definiert, dann lokale Anästhesie der prätrachealen Gewebsregion 2. Desinfektion 3. Der Endotrachealtubus wird bis zum Erscheinen des Cuffs in die Stimmritze zurückgezogen. 4. Punktion der Trachea in der Höhe des 2.–3.Trachealringes mit einer Hohlnadel, bis Luft aspiriert wird. 5. Durch diese Nadel wird nun eine Führungsdraht in die Trachea vorgeschoben. 6. Mit dem flexiblen Bronchoskop wird nun durch den liegenden Tubus die korrekte Lage des Drahtes kontrolliert. 7. Querinzision der Haut (1cm) seitlich der kutanen Punktionsstelle. 8. Unter kontinuierlicher Beatmung und intermittierender bronchoskopischer Kontrolle erfolgt die Erweiterung des prätrachealen Gewebes und der trachealen Punktionsstelle über den gelegten Führungsdraht durch das Bougierungsverfahren, bis die gewünschte Lumenweite erreicht wird. 9. Danach wir eine blockbare Trachealkanüle über den größtmöglichen Bougie des Dilatationsansatzes gezogen. Es wird über dem Führungsdraht transtracheal intubiert. 10. Danach Entfernung von Führungsdraht und Bougie. Endoskopische Lagekontolle der Kanüle und Blockung des Cuffs. Fortsetzung der Beatmung über die Trachealkanüle.

11.

Atemwege – Zugang

Kontraindikationen: Bereits durchgeführte Operationen an Larynx, Trachea, Ösophagus Fehlende Lokalisierbarkeit der Trachea Trachealtumore Instabile HWS-Fraktur Schwere Gerinnungsstörung Vorteile: Bettseitige Operation Kurze OP-Zeit 30 min

11.3

LANGZEITBEATMUNG

Ist eine Beatmung von mehr als 48 Stunden.

115

Es bestehen folgende Besonderheiten Mit zunehmender Liegedauer nehmen die durch einen Endotrachealtubus bedingten Komplikationen zu. Lokale Schäden, Tracheomalazie, Trachealstenosen nach Langzeitbeatmung. Daher sollte bei einer Beatmungsdauer von über 14 Tagen eine Tracheotomie erwogen werden. Die Komplikationen der Beatmung per se nehmen mit zunehmender Beatmungsdauer ebenfalls zu: Infektion, Lungenschädigung. Die Entwöhnung ist nach einer Langzeitbeatmung oft schwieriger.

12. ERKRANKUNGEN VON BRONCHIEN, LUNGE, PLEURA

12.1. TRACHEALRUPTUR Symptome Entwicklung eines Hautemphysems an Gesicht, Hals, Thorax Dyspnoe, Zyanose, Hämoptyse Krepitation Rö: Pneumothorax, Mediastinalemphysem, Weichteilemphysem Diagnose: Klinik-Hautemphysem, Thoraxröntgen, Tracheoskopie Therapie: Operative Versorgung

12.2. CHRONISCH OBSTRUKTIVE LUNGENERKRANKUNG (COPD) Chronische obstruktive Bronchitis Lungenemphysem

12.2.1. CHRONISCH OBSTRUKTIVE BRONCHITIS Klinische Symptomatik: Husten mit Auswurf, Belastungsdyspnoe, rezidivierende Infekte, Leistungsabfall (Worth et al., 2002) Diagnose: Anamnese, Auskultation: Giemen, Brummen, Lungenfunktion: erhöhter Strömungswiderstand, FEV1 vermindert, BGA: pO₂-reduziert, pCO₂ erhöht, Sputum-Bakteriologie

Therapie: – Beseitigung der auslösenden Noxe – Atemtherapie – Sauerstoffapplikation – Sanierung von Infekten – Medikamentöse antiobstruktive Therapie: – Lang wirksames inhalatives B2-Sympathomimeticum – Lang wirksames orales Theophyllinpräparat – Orales Glukokortikoid im akuten Stadium – dann ausschleichende Dosierung

12.2.2. LUNGENEMPHYSEM Klinisch können zwei unterschiedliche Typen von Emphysematikern differenziert werden: Pink puffer: hager, deutliche Dyspnoe, geringe Zyanose, trockener Husten Blue bloater: Übergewicht, kaum Dyspnoe, deutliche Zyanose, produktiver Husten Diagnose: Auskultation: silent lung, Perkussion: hypersonorer Klopfschall, BGA: pO₂ vermindert, pCO₂ erhöht, Lungenfunktion: erhöhtes intrathorakales Gasvolumen, Widerstände erhöht bei Obstruktion, FEV1 vermindert Labor: A1-Antitrypsinmangel

12.

117

Erkrankungen von Bronchien, Lunge, Pleura

Therapie: konservativ – Atemtherapie – nicht invasive Beatmung – Sanierung von Infekten – Sauerstoffapplikation, vorsichtig – Cave: Bei Bestehen einer Globalinsuffizienz ist die Hypoxie der einzige Atemantrieb

12.2.4. STATUS ASTHMATICUS

Medikamentöse antiobstruktive Therapie: – Inhalative längenwirksame B2-Sympathomimetika – Orale Theophyllinpräparate – Orales Glukokortikoid – Invasive Beatmung bei respiratorischer Dekompensation – A1-Antitrypsinkonzentrat bei A1-Antitrypsinmangel

Therapie: – B2-Sympathicomimetica Epinephrin (ADRENALIN®), Terbutalin (BRICANYL®) – Phosphodiesterasehemmer Theophyllin (EUPHYLLIN®, RESPICUR®) 0,24 g 1A i. v. dann 3A 250 ml kontinuierlich – Glukokortikoide Prednisolon SOLUDACORTIN® 250 mg i. v. – Atemunterstützung: O₂-Zufuhr – Nicht invasive Beatmung (Ram et al., 2005), Masken, ASB, bei drastischer Verschlechterung des Gasaustausches – Intubation, Relaxierung – kontrollierte Beatmung – Sedierung: Benzodiazepine (muskelrelaxierende Effekte) nur bei Beatmungsmöglichkeit z. B. Midazolam – DORMICUM®, Piritramid – (DIPIDOLOR®) – Atemdepression, Propofol (DIPRIVAN®), Ketanest (KETANEST®) bei Beatmung

Operative Therapie: – Lungenvolumsreduktion – Lungentransplantation

12.2.3. ASTHMA BRONCHIALE Klinische Symptomatik: Anfallsweise auftretende Atemnot, exspiratorischer Stridor, verlängertes Exspirium, Husten, Verwendung der Atemhilfsmuskulatur, Tachykardie, Zyanose Diagnose: Anamnese, trockene Rasselgeräusche wie Giemen und Brummen, Lungenfunktion: vermindertes FEV1, nach Gabe eines B2-Sympathomimeticum Steigerung der FEV1 (20 %) Komplikationen: Status asthmaticus, respiratorische Insuffizienz, Cor pulmonale, pulmonale Hypertonie Therapie: – Medikamentöse antiobstruktive Therapie: kurzwirksame B2-Sympathomimetica – Theophyllin i. v. – Inhalative Kortikoide – Behandlung von Infekten – Allergenelimination

Diagnose: Giemen und Pfeifen über der Lunge, Dyspnoe, Unruhe, bei Hypoxie Verwirrtheit Blutgase: PaO₂ Abfall < 50 mm Hg, Hyperkapnie

– B2-Sympathicomimetica – repititive Inhalation – Kurz wirksame B-2-Sympathomimetica: Wirkdauer 4–6 Stunden – Fenoterol- BEROTEC®, SalbutamolSULTANOL®, Terbutalin-BRICANYL® – Langwirksame B-Sympathomimetica: Wirkdauer 8–12 Stunden, nicht geeignet zur Soforttherapie des Asthmaanfalles – Methylxanthine (Theophyllin-Derivate) – Parasympatholytica (Anticholinergica) – Ipratropiumbromid (Inhalation) ATROVENT® – Inhalation mit Magnesium-Sulfaten (Blitz et al., 2005)

12.3. OBERE ATEMWGESOBSTRUKTION Hypopharyngeale Obstruktion Zu einer Verlegung der oberen Atemwege kann es durch Fremdkörper, erbrochene Nahrungsreste und Blut kommen. Zusätzlich können Angioödeme wie Quincke-Ödeme zu einer Verlegung der oberen Atemwege führen.

118

Therapie: Inspektion unter Narkosebereitschaft, Tubus, Magillzange Stridor Meist postoperativ auftretender geringfügiger Stimmlippenkrampf, der in der Aufwachphase nach Extubation oder nach laryngealen Eingriffen auftreten kann. Therapie: Zunächst Gabe eines Hypnotikums-Propofol, assistierte Maskenbeatmung, wenn der Stridor nicht besser wird eventuell Inspektion mit einem Laryngoskop und Absaugen im Larynxbereich unter Sicht. Laryngospasmus Massiver Stimmlippenkrampf. Ein Laryngospasmus kann nicht durch eine gewaltsame Intubation beseitigt werden, da es nicht möglich ist, die Glottisebene mit einem Tubus zu passieren. Ebenso gelingt es nicht oder kaum, Luft mittels Maskenbeatmung in die Lunge zu bringen.

Therapie: Steroide, Antibiotika Ev. Tracheotomie Intensivüberwachung

12.5. ASPIRATION Fast immer Mischinfektion von aeroben Keimen (Staphylokokken, Enterobakterien, Pseudomonas Arten) und anaeroben Keimen (Fusobakterien, Bakteroides, Peptostreptokokkus) Diagnose: Lungenröntgen, Bronchoskopie Therapie: – Hypnotikum, Analgetikum, ev. Relaxans – Intubation – Bronchodilatatoren – bei reaktivem Bronchospasmus

Therapie: Relaxierung mit einem kurz wirksamen Muskelrelaxans, ebenso Gabe eines Hypnotikums, neuerliche Entwöhnung mittels Maskenbeatmung

– Antibiotikagabe: I: 2, 3 Gen. Cephalosporin Cefotaxim (CLAFORAN® 3 × 2 g) + Metronidazol (ANAEROBEX® 1 × 1500 mg) oder Clindamycin statt Metronidazol (DALACIN® 3 × 900 mg) II: Piperacillin/Tazobactam (TAZONAM®) und Metronidazol (ANAEROBEX® 1 × 1500 mg) III: Imipenem (ZIENAM® 2 × 1 g)

12.4. ATEMWEGSBRAND

12.6. PLEURAERGUSS

Auftreten Unfallbedingt Im medizinischen Bereich bei operativen Eingriffen in den Atemwegen mit dem Laser (CO₂-Laser).

Pleurale Flüssigkeitsansammlungen sind bei einer Vielzahl pulmonaler wie extrapulmonaler Erkrankungen zu finden (Georg RB, 1995). Bei Bestehen eines Pleuraergusses muss geklärt werden, ob es sich um eine Transudat oder eine Exsudat handelt. Das Transudat ist definiert als ein nichtentzündlicher Erguss, der aufgrund hydrostatischer oder onkotischer Druckdifferenzen entsteht oder auch durch eine Flüssigkeitsverschiebung aus dem peritonealen Raum. Bei einem Exudat handelt es sich um ein Entzündungsgeschehen der Pleura mit konsekutiver Beeinträchtigung der Lymphdrainage aus dem Pleuralraum. Radiologisch liegt die untere Nachweisgrenze zwischen 100 und 300 ml, sonografisch jedoch bei Mengen über 10 ml.

Vorgehen 1. Sofortige Entfernung des brennenden oder glosenden Endotrachealtubus 2. Lokales Ablöschen von etwaig brennendem OPMaterial 3. Beendigung der Beatmung 4. Wiederaufnahme der Beatmung (ev. Re-Intubation) 5. Beurteilung des Hitzeschadens durch Bronchoskopie

12.

119

Erkrankungen von Bronchien, Lunge, Pleura

a

b

Abb. 66. (a) Pat. W. M. Verschattung thorakal. (b) Pat. W. M. Thorax-CT ebenfalls postoperativ, ausgedehnte Verschattung rechts. DD: Erguss, Hämatom

Die Pleurapunktion muss am Oberrand der Rippe durchgeführt werden, wobei bei größeren Ergüssen nicht mehr als 1000 ml punktiert werden sollten. Gefahr der Ausbildung eines reaktiven akuten Lungenödems durch schnelle Erhöhung der Vaskularisation der vorher kollabierten Alveolen und ansteigende Kapillarpermeabilität. Differentialdiagnose Exudat/Transudat anhand der Light-Kriterien (Light et al., 1972; Light, 1995). Vorliegen eines Exudates, wenn mindestens eines der genannten Kriterien vorliegt: 1. Quotient Gesamteiweiß – Erguss/Serum > 0,5 2. Quotient LDH – Erguss/Serum > 0,6 3. LDH-Gehalt im Erguss ist größer als zwei Drittel des oberen Normwertes des Serum-LDH-Gehaltes. Ein anderer Parameter ist der Cholesteringehalt, der im Transudat < 60 mg/dl, im Exudat > 60 mg/dl ist, der Eiweißgehalt ist bei einem Transudat < 3,0 g/ 100 ml und bei einem Exudat > 3,0 g/100 ml. Transudat Herzinsuffizienz Leberzirrhose Perikarditis Nephrotisches Syndrom Myxödem Lungenembolie Hypalbuminämie < 25 g/l

Exudat Infektionen – bakterielle Infektionen – Tuberkulose – Pilzinfektionen – virale Infektion – parasitäre Infektion Neoplastische Erkrankung Mesotheliom, metast. Erkrankung Gastrointestinale Erkrankung – akute Pankreatitis – Ösophagusperforation – intraabdomineller Abzess Hämothorax Chylothorax – traumatisch, nicht traumatisch Medikamentenüberempfindlichkeit – Dantrolene – Nitrofurantoin – Methysergid – Amiodarone – Bromocriptin

12.7. CHYLOTHORAX (Abb. 66 a, b) Genese: (De Beer et al., 2000, Terzi et al., 1994) traumatisch oder nicht traumatisch Diagnose: typisch ist ein Triglyzeridspiegel > 110 mg/ dl; Triglyzeridspiegel < 50 mg/dl schließt diese Diagnose aus

120

Größere intrathorakale Chylusansammlungen lassen sich, da Chylus strahlendicht ist, im Lungenröntgen erkennen. Im frontalen ant. -post. Strahlengang Verwechslung mit Atelektase oder intrathorak. Haematom möglich. Seitenbild: typischerweise Flüssigkeitsansammlung im Mediastinum posterius. Pat. W. M. Laborbefunde Chylus Pleura rechts Triglyzeride 282 mg/dl Cholesterin 28 mg/dl Potein ges. 14,1 g/l Albumin 8,9 g/l Na 149 mmol/l K 4,4 mmol/l Cl 113 mmol/l

Serum 95 mg/dl 135 mg/dl 47,9 g/l 25,3 g/l 136 mmol/l 4,4 mmol/l 109 mmol/l

Gesamtmenge täglich, welche über 2 Thoraxdrainagen gefördert wurde: 5200 ml Therapie: 1. Thoraxdrainage zur Entleerung des Chylus 2. Intravenöse Hyperalimentation 3. Wenn der Patient essen darf ist eine: a. enterale Diät ohne jegliche Fetternährung b. enterale Diät mit mittelkettigen Triglyzeriden möglich b 1. Isosource MCT b 2. Fresubin MCT 4. Inhalation von NO 20 ppm (Berkenbosch et al., 1999) 5. Ligatur des d. thoracicus (nach Auffinden desselben) Wenn die Drainage mehr als 1500ml/die Chylus fördert und zu Ernährungsproblemen (Katabolie) führt oder mehr als 28 Tage besteht, sollte eine chirurgische Intervention notwendig sein. (Ligatur des duct. thoracicus) Bei nicht traumatischem Chylothorax besteht die Möglichkeit der Anlegung eines pleuro-peritonealen Shuntes.

=

PSEUDOCHYLOTHORAX CHYLIFORM EFFUSION

Stellt eine Effusion von Flüssigkeit dar, mit einem hohen Gehalt an Cholesterin. Hingegen sind Triglyzeride oder Chylomikronen nicht vorhanden und dieses Zustandsbild hat nichts mit dem lymphatischen Gefäßsystem oder Chylus zu tun. Triglyzeride n. v. Cholesterinspiegel > 200 mg/dl

12.8. LUNGENBLUTUNG Ursache: Gerinnungsstörung +Arrosion, Infarkt, Tumor, iatrogen, usw. Therapie: – lokal Vasokonstriktoren, Epinephrin – ADRENALIN® – Systemisch: Tranexamsäure – Antifibrinolyticum (bei hyperfibrinolytischer Blutung): CYCLOCAPRON® i. v. – Eventuell einseitige Intubation mit Doppellumentubus (nur vorübergehende Möglichkeit) – Selektive Stillung mit starrem Bronchoskop

12.9. LUNGENABSZESS Ätiologie: Ursachen eines Lungenabszesses können sein: Entzündlich: eitrige Bronchitis, Pneumonie, Fortleitung eines entzündlichen Geschehen des Mediastinums, der Pleura oder des Zwerchfelles (subphrenischer Abszess), hämatogene Streuung eines eitrigen Entzündungsherdes Traumatisch: Keimeinschleppung durch ein perforierendes Thoraxtrauma Neoplastisch: durch ein zerfallendes Bronchialkarzinom Immunsuppressiv bedingt: nach Transplantation, Drogenabusus, HIV/AIDS-Patienten, Tumorkachexie Klinik: Beim kontaktfähigen Patienten: Husten, Dyspnoe, atemabhängige Schmerzen, Fieber, Schüttelfrost, ausgeprägtes Krankheitsgefühl

12.

121

Erkrankungen von Bronchien, Lunge, Pleura

Komplikationen: Abzessstreuung in andere Organe, Superinfektion mit Aspergillus oder Fäulniserregern wie Proteus, Pseudomonas, Anaerobier, Bronchusfistel, Pleuraempyem bei Abszessperforation in die Pleurahöhle Diagnose: Röntgenthorax in zwei Ebenen: Abszesshöhle mit Spiegelbildung, CT-Thorax, Bronchial – Lavage Konservative Therapie: – Antibiotika – CT-gesteuerte Punktion und Abszessdrainage – Bronchoskopische Abszessdrainage – Hyperbare Oxygenation Operative Therapie: – Resektion – Segmentresektion

12.10. BRONCHIOLITIS OBLITERANS MIT ORGANISIERENDER PNEUMONIE BOOP Definition: Die konstriktive Bronchiolitis ist eine obstruktive Atemwegserkrankung, die sekundäre Bronchiolitis obliterans kommt bei Virus- oder Mykoplasmen-Pneumonien, nach Inhalation toxischer Gase, bei Kollagenosen/Vaskulitis, nach Transplantationen, als medikamentöse-toxische Reaktion vor. Unter der Krankheit „BOOP“ versteht man die idiopathische Form der Bronchiolitis obliterans, die mit einer interstitiellen, fibrosierenden Lungenerkrankung (organisierende Pneumonie) einhergeht. Klinik: In der Klinik zeichnet sich die Symptomatik dieser Patienten oft durch ein subakutes Krankheitsbild aus, welches charakterisiert ist durch Grippegefühl mit Husten, Dyspnoe und konstitutionelle Symptome. Meistens ist der Verlauf langwierig jedoch prognostisch günstig. Beschrieben sind jedoch auch akute lebensbedrohliche Formen einhergehend mit einem adult respiratory distress syndrom. Epidemiologie, Ätiologie: Unbekannt Pathogenese: Unbekannt; polypoide Proliferation von myxoidem Gewebe in den terminalen Bronchiolen, die kleiner als 2 mm sind, und chronische interstitielle Entzündung der Alveolarwände

Differentialdiagnose: Andere chronische Pneumonieverläufe und interstitielle Lungenerkrankungen Diagnose: Klinisches Bild der „Wanderpneumonie“ oder der chronischen Pneumonie. Offene Lungenbiopsie mit Histologie, die BAL ist unspezifisch Therapie: – Glukokortikoide; 1 mg/kg KG/Tag über mehrere Wochen – Makrolidantibiotika (Stover et al., 2005, Crowley et al., 2005)

12.11. BRONCHOPLEURALE FISTEL Definition: Bestehen einer Verbindung zwischen Bronchialbaum und der Pleurahöhle Ätiologie: chirurgisches Trauma nach Lobektomie oder Pneumonektomie, als Folge einer Infektion wie Tuberkulose, Pneumonie, Empyem oder Lungenabszess, offene Thoraxverletzung. Das Auftreten einer bronchopleuralen Fistel stellt vor allem dann ein Problem dar, wenn der Patient beatmet ist und das dazu notwendige Tidalvolumen vor allem in den pleuralen Raum abgegeben wird und nicht intrapulmonal in den Alveolarraum. Gefahr der Entwicklung eines Spannungspneumothorax. Therapie: – Buleaudrainage: Bei Auftreten eines Pneumothorax ist die Platzierung einer Buleaudrianage notwendig. – Doppellumentubus – seitengetrennte Beatmung: Bei beatmeten Patienten mit massivem Gas-Volumsverlust bietet sich die Beatmung mit einem Doppellumen-Tubus und anschließender Durchführung einer seitengetrennten Beatmung an. – High-Frequency-Jet-Ventilation (Campbell et al., 2000, Ha et al., 2005) für große bronchopleurale Fisteln. Bei bestehender Unmöglichkeit der Verabreichung ausreichender Tidalvolumina unter konventioneller Beatmung ermöglicht es eine Hochfrequenzjetventilation, aufgrund ihres hohen Gasflusses, ein ausreichendes Tidalvolumen

122

trotz des Gasverlustes über die Fistel sicherzustellen. Bei Verwendung einer Combined High-Frequency-Jet-Ventilation kann mit dem oberen Druckplateau die CO₂-Elimination gesteuert werden.

12.12. AKUTE MEDIASTINITIS Definition: Bakterielle bzw. nicht bakterielle Entzündung des Bindegewebes im Mediastinum Ätiologie: Infektionen im Kopf/Hals Bereich (z. B. Tonsillitis, Otitis media, Zahninfektion) Ösophagusperforation nach endoskopischem Eingriff, Erbrechen (Boerhaave-Syndrom), nekrotisierende Entzündung, Säure/Laugenverletzung, Verletzung von Trachea und Bronchialsystem (z. B. Tumor, Bronchoskopie, Tracheotomie), Trauma, postoperativ nach Herz-Thorax-Operationen, Fortleitung einer Infektion von anderen Körperbereichen, Wirbelkörper, paraspinaler Abszeß, Sternumosteomyelitis, Halswirbelsäulenoperation (ventrale Fusion) Klinik: Hohes Fieber, retrosternale Schmerzen und Schluckbeschwerden, Schüttelfrost, Tachypnoe, Tachycardie Diagnose: Klinisch lässt sich ein druckschmerzhaftes Sternum, eine diskrete Schwellung der Supraklavikularregion, ev. eine Hautemphysem feststellen. Typisch für ein ausgeprägtes Mediastinalemphysem ist eine herzschlagsynchrones Knistern (Hamann-Zeichen). Eventuell findet sich bei einer ausgeprägten Infektion eine Trachealverlagerung und eine obere Einflussstauung. Thoraxröntgen: Mediastinalverbreiterung, ev. besteht eine Pneumothorax bzw. ein Seropneumothorax Thorax CT: die Diagnose als auch Ausdehnung kann besser festgestellt werden Erregerspektrum Deszendierende Mediastinitis: häufig polymikrobiell, fakultativ anaerobe Erreger: Staphylococcus, Streptococcus spezies, Peptostreptococcus, Bacteroides, Fusobacterium, Pseudomonas aeruginosa Postoperative Mediastinitis: S. aureus und S. epidermidis, (40–80 %), gram-negative Erreger und polymikrobielle Erreger bei 25–40 %

Anaerobier besonders nach Ösophagusperforation, deszendierendem Zahnabszeß und retropharyngealem Abszeß Komplikationen: Candidamediastinitis (Clancy CJ et al., 1997 ) mit hämatogener Streuung (Letalität 56 %), direkte Ausbreitung einer Infektion zu Herz, Gefäßen, Lunge, Knochen Prognose: Letalität der postoperativen Mediastinitis: 25 %–52 % (Lutwick et al., 1998) Letalität der deszendierenden nekrotisierenden Mediastinitis 19 %–47 % Therapie: – Chirurgische Sanierung eines Focus, ev. operative Exploration mit Debridement und Irrigation – Antibiotica (Staphylokokken wirksame Antibioticatherapie) z. B. Penicillinaseresistentes Penicillin + Aminoglykosid, Carbapeneme, Chinolone – Hyperbare Oxygenation

LITERATUR Berkenbosch JW, Withington DE, Management of postoperative chylothorax with nitric oxide: a case report. Crit Care Med 27 (5): 1022–1024: 1999 Blitz M, Blitz S, Beasely R et al., Inhaled magnesium sulfate in the treatment of acute asthma. Conchrane Database Syst Rev 19: October 2005 Campbell D, Steinmann M, Porayko L, Nitric oxide and high frequency jet ventilation in a patient with bilateral bronchopleural fistulae and ARDS. Can J Anaesth Jan 47 (1): 53–57: January 2000 Crowley S, Egan JJ, Macrolide antibiotics and bronchiolitis obliterans following lung transplantation. Expert Rev Anti Infect Ther 3 (6): 923–930: December 2005 De Beer HG, Mol MJ, Janssen JP, Chylothorax: Neth J Med 56 (1): 25–31: January 2000 George RB, chest medicine, essentials of pulmonary and critical care medicine 518: 1995 Ha DV, Johnson D, High frequency oscillatory ventilation in the management of a high output bronchopleural fistula: a case report. Can J Anaesth 51 (1): 78–83: January 2004 Light RW, Rodriguez RM, Pleural effusion: to the diagnostic separation of transudatos and exudatos. Ann Intern Med 77: 507–513 Ram Fs, Wellington S, Rowe B, Wedzicha JA, Non-invasive positive pressure ventilation for treatment of respiratory failure due to severe acute exacerbations of asthma. Conchrane Database Syst Rev 20: July 2005

12.

Erkrankungen von Bronchien, Lunge, Pleura

Stover DE, Mangino D, Macrolides: a treatment alternative for bronchiolitis obliterans organizing pneumonia? Chest 128 (5): 3611–3617: November 2005 Terzi A, Furlan G, Magnanelli G, Terrini A, Ivic N, Chylothorax after pleuro-pulmonary surgery: a rare but unavoidable complication. Thorac Cardiovasc Surg 42 (2): 81–84: April 1994

123 Worth H et al., Leitlinie der Deutschen Atemwegsliga und der Deutschen Gesellschaft für Pneumologie zur Diagnostik und Therapie von Patienten mit chronisch obstruktiver Bronchitis und Lungenemphysem. Pneumologie 56: 704–738: 2002

13. NIERE

Die mögliche Vielfalt an renalen Erkrankungen (Kuhlmann et al., 2003) beschränkt sich in der Intensivmedizin auf einige wenige klinische Erscheinungsformen, die vor allem das drohende akute Nierenversagen betreffen. Bedingt durch das oft gleichzeitige Vorhandensein einer oder mehrerer Organschädigungen oder Organinsuffizienzen und Kreislaufimbalancen tritt die Schwierigkeit auf, eine prärenale von renalen Nierendysfunktionen zu differenzieren und die Therapie unter einer Vielzahl an Maßnahmen und Medikamenten so zu gestalten, dass es zu keiner Verschlechterung der Nierenfunktion kommt. Beziehungsweise sollte, wenn notwendig, der Einsatz von Nierenersatzverfahren oft frühzeitig und effizient durchgeführt werden. Intensivmedizinische Parameter Harnelektrolyte Kreatininclearance Osmotische Clearance Freie Wasserclearance FE-Natrium Messgrößen der Nierenfunktion (Tabelle 14) Kreatininclearance Cl (ml/min) = Kreatinin Urin × Urinvolumen ml Kreatinin Plasma × Sammelzeit (min) Freie H₂O Clearance Negativ: Prärenale Niereninsuffizienz: Harn ist im Vergleich zum Plasma hyperton (Hypovolaemie, Exsikkose). Positiv: Wenn der Harn im Vergleich zum Plasma hypoton ist (Hypervolaemie, positive Wasserbilanz) 13–18 ml/min

+/– 0 oder positiv bei akutem renalem Nierenversagen FeNa – Fraktionierte Natriumausscheidung Normwert > 2–3 % FeNa < 1 % prärenale Nierninsuffizienz FeNa 2–4 % renales Nierenversagen (akute Tubulusnekrose) Osmotische Clearance Normwert 4 ml/min Tabelle 14. Laborparameter Normalbereich Urin-Osmolalität (mOsm/kg H₂O)

500–900

Urin-Na+ (mmol/l)

40–80

Fraktionelle Natriumausscheidung %

1–3

Harn – Plasma Kreatinin ratio

> 15

Harnstoff/Kreatinin Quotient

10

Harnsediment

–

13.1. NIERENVERSAGEN 13.1.1. AKUTES NIERENVERSAGEN (ANV) Das akute Nierenversagen ist eine innerhalb von Stunden bis Tagen auftretende, prinzipiell reversible

13.

125

Niere

Verschlechterung der Nierenfunktion, gekennzeichnet durch eine Abnahme der glomerulären Filtrationsrate und einen Anstieg der harnpflichtigen Substanzen im Blut. Tritt ein akutes Nierenversagen im Rahmen eines Multiorganversagens auf, dann liegt die Mortalität bei 50 %. Bei 50 % der Patienten mit akutem Nierenversagen kommt es zu einer Restitution einer normalen Nierenfunktion. Bei 25–50 % findet sich eine kompensierte Retention. 10–15 % der Patienten werden dialysepflichtig. Der Ätiologie nach kann man prärenale, postrenale und intrarenale (intrinsische) Ursachen des akuten Nierenversagens unterscheiden

einer bestehenden renalen Minderperfusion durch die Gabe von nichtsteroidalen Antiphlogistika oder Angiotensin-Converting Enzym Inhibitoren ein prärenales Nierenversagen ausgelöst werden. Bei prolongierter Minderperfusion kommt es jedoch zu Tubuluszellnekrosen und damit erfolgt der Übergang in das ischämische ANV. Therapie: – Wiederherstellung einer suffizienten Nierendurchblutung – Volumensubstitution – Elimination aller schädigenden toxischen Einflüsse

13.1.2. PRÄRENALES NIERENVERSAGEN Diagnose: Anamnese, Labor-Blute, Harn (Tabelle 15)

13.1.3. POSTRENALES NIERENVERSAGEN

Ätiologie: Das prärenale Nierenversagen ist eine funktionelle Verminderung der renalen Perfusion ohne Zellschädigung. Als solches handelt es sich um einen reversiblen Prozess, sofern die Ursache korrigiert wird. Als Ursachen kommen in Frage: Hypovolämie bedingt durch Dehydratation, Fieber, BlutungBlutungsschock, Verlust von Flüssigkeiten in dritte Räume wie nach Trauma, Peritonitis, Leberzirrhose, Pankreatitis, Verbrennung, Herzinsuffizienz mit vermindertem Herzzeitvolumen; auch die Verabreichung von Medikamenten, die die Autoregulationsfähigkeit der Niere beeinflussen, können zu einem prärenalen Nierenversagen führen. Auch kann bei

Diagnose: Anamnese, Labor-Blute, Harn (Tabelle 16) Ausschluss einer Abflussbehinderung mittels Ultraschalluntersuchung

Tabelle 15. Laborparameter beim prärenalem Nierenversagen

Tabelle 16. Laborparameter beim postrenalen Nierenversagen

Ätiologie: Das postrenale Nierenversagen ist bedingt durch eine Obstruktion im Bereich der ableitenden Harnwege (Harnleitersteine, retroperitoneale Blutung, operativer Eingriff im kleinen Becken), einschließlich des Bereiches der Harnblase (neurogene Blasenentleerungsstörung, Folge von Anticholinergika, Blutung in der Harnblase) und distal der Harnblase (Blasenhalsobtruktion bedingt durch eine Prostataerkrankung)

Urin-Osmolalität (mOsm/kg H₂O)

> 500

Urin-Osmolalität (mOsm/kg H₂O)

< 350

Urin-Na+ (mmol/l)

< 20

Urin-Na+ (mmol/l)

> 30

Fraktionelle Natriumausscheidung %

2

Harn – Plasma Kreatinin ratio

> 40

Harn – Plasma Kreatinin ratio

>2

Harnstoff/Kreatinin Quotient

> 40 : 1

Harnstoff/Kreatinin Quotient

< 20

Harnsediment

normal, hyaline Zylinder

Harnsediment

–

126

Therapie: – Beseitigung der Obstruktionsursache – Behandlung einer möglicherweise auftretenden postobstruktiven Polyurie, welche von einer Störung des Flüssigkeitshaushaltes als auch Elektrolythaushaltes begleitet sein kann

13.1.4. AKUTES (INTRINSISCHES) NIERENVERSAGEN (ANV) Das akute (intrinsische) Nierenversagen ist definiert durch eine abrupte Abnahme der glomerulären Filtrationsrate um 50 % sowie eine Retention harnpflichtiger Substanzen wie Harnstoff und Kreatinin. Das renale akute Nierenversagen (ANV) kann unterteilt werden in Erkrankungen der großen Nierengefäße (augelöst durch: Vaskulitis, Nierenvenenthrombose, Thromboembolie), akute tubulointerstitielle Erkrankungen (infektiöse Nephritis), glomeruläre Erkrankungen der kleinen Nierengefäße (Glomerulinephritis, Eklampsie, Transplantatabstoßung usw.), sowie die akute tubuläre Nekrose (ATN). 80 % der Fälle des akuten Nierenversagens sind der Kategorie der ATN zuzuordnen. Diagnose: Anamnese, Labor-Blute, Harn (Tabelle 17) Tabelle 17. Laborparameter beim akuten Nierenversagen (ANV) Urin-Osmolalität (mOsm/kg H₂O)

< 250

Urin-Na+ (mmol/l)

> 20

Fraktionelle Natriumausscheidung %

>2

Harn – Plasma Kreatinin ratio

< 20

Harnstoff/Kreatinin Quotient

< 20

Harnsediment

Tubuluszellen „muddy brown“

13.1.5. PATHOPHYSIOLOGIE DER AKUTEN TUBULÄREN NEKROSE (ATN) Die ATN ist die häufigste Ursache eines ANV. Sie ist charakterisiert durch einen massiven Abfall der GFR, bei jedoch nur geringerer Beeinträchtigung der Nierendurchblutung. Als Ursache der Verminderung der GFR werden folgende Mechanismen diskutiert: 1. Vaskuläre und glomeruläre Effekte 2. Tubuläre Obstruktion und „Backleak“ des Glomerulumfiltrates 3. Tubuloglomerulärer Feedback (TGF) 4. Tubuläre Zellschädigung 5. Entzündungsprozesse

=

VASKULÄRE UND GLOMERULÄRE EFFEKTE

Vermittelt durch verschiedene Mediatoren wie: Adenosin, Endothelin-1, Angiotensin II, kommt es bei den verschiedenen Formen einer Nierenschädigung zu einer intrarenalen Vasokonstriktion. Weiters findet man eine Kontraktion des Mesangiums mit daraus resultierender Verminderung der Filtrationsfläche im Glomerulum. Als ursächliche Mediatoren gelten: Platelet activating factor (PAF), Angiotensin II, Thromboxan A2. Es kommt zu einem Verlust der Autoregulation, welcher die Niere zusätzlich gegenüber Blutdruckschwankungen empfindlich macht.

=

TUBULÄRE OBSTRUKTION UND „BACK LEAK“ DES GLOMERULUM FILTRATES

Darunter versteht man eine Behinderung des Abflusses oder Rückflusses („Backleak“) filtrierter Substanzen über den Tubulus in das renale Interstitium. Durch Hypoxie bzw. eine toxische Zellschädigung kommt es im proximalem Tubulus zu einem Verlust der Polarität von Tubuluszellen. Das heißt, dass die spezielle Ausprägung der Zelloberfläche nach der luminalen und der basolateralen Seite aufgehoben ist. Das hat zur Folge, dass Substanzen, z. B. Elektrolyte, in die falsche Richtung transportiert werden und somit unkontrolliert wieder in das Blut gelangen. So kommt es zu einer Verteilung von B-Integrinen von der basolateralen Seite auf die apikale Seite und einem anschließenden Ablösen von Tubuluszellen von der Basalmembran. Es kommt zu einem Verklumpen von losgelösten Tubuluszellen und

13.

zu einem Verlegen des Tubuluslumens als auch zu einem Zurückfließen „backleak“ des von proximal kommenden Filtrates.

=

TUBULOGLOMERULÄRER FEDDBACK TGF

Ist ein Mechanismus, mit dem die Filtration des einzelnen Nephrons reguliert wird. Die glomeruläre Filtrationsrate ist umgekehrt proportional zur NaCl-Konzentration an der macula densa. Die NaKonzentration in den Zellen der macula densa hat einen direkten Einfluss auf die Weite der vasa afferentes. Eine hohe Na+-Konzentration führt zu einer Drosselung der GRF, um einen überschießenden Elektrolyt- und Flüssigkeitsverlust zu verhindern, der im distalen Tubulus nicht mehr verhindert werden kann. Beim ANV wird die NaCl-Resorption durch die tubuläre Schädigung beeinträchtigt und dieser Mechanismus aktiviert. Das hat eine erhöhte Flussrate im distalen Tubulus zu Folge und führt zu einem erhöhten NaCl Angebot im Bereich der macula densa mit Auslösung des TGF.

=

re ist imstande eine Vielzahl von Zytokinen wie TNFA, Interleukin 1, Interleukin 8, MCP-1 (macrophage chemoattractant protein-1) zu produzieren. Diese Freisetzung an Zytokinen führt jedoch dazu, dass sie teilweise die Nierenschädigung verstärken, da sie durch Anziehung von Neutrophilen eine Verstopfung von Blutgefäßen verursachen und damit die ischämische Gewebssituation verschlechtern. Experimentelle Studien versuchen diese pathologischn Abläufe unter Anwendung antiinflammatorischer Substanzen hintanzuhalten. Zumindest sind einige dieser Ansätze im Tiermodell teilweise erfolgreich. Ein bisher bestehender Nachteil ist, dass die verwendeten Substanzen nur dann wirken, wenn sie vor Auslösung des Nierenschadens appliziert werden.

=

KLINISCHER VERLAUF DER AKUTEN TUBULÄREN NEKROSE ATN I. PHASE DER OLIGURIE/ANURIE

Beginn des ANV bei der akuten ischämischen/toxischen tubulären Schädigung meist mit Oligurie/ Anurie (nicht oligurisches ANV meist bei Nephrotoxinen).

TUBULÄRE ZELLSCHÄDIGUNG

Es findet sich beim akuten Nierenversagen meist ein morphologisch unterschiedliches Bild von fast unversehrten Arealen bis hin von Gebieten mit ausgeprägter tubulärer Zellschädigung. Die Ursache liegt in der unterschiedlichen Sauerstoffversorgung der Niere. Im inneren Nierenmark (Medulla), wo ein erhöhter Sauerstoffbedarf besteht, anderseits durch das Gegenstromprinzip eine grenzwertige Sauerstoffversorgung gewährleistet ist, finden sich lokale Zellnekrosen in Arealen, welche weit von den vasa recta entfernt sind. Neben Hypoxie spielen jedoch auch Lipidperoxydation als auch Sauerstoffradkale eine bedeutsame Rolle für die Entwicklung einer tubulären Zellschädigung.

=

127

Niere

II. ERHALTUNGSPHASE Die Erhaltungsphase des ANV ist gekennzeichnet durch eine Stabilisierung der GFR auf einen Wert < 10 ml/min. Das Harnvolumen erreicht dabei sein Minimum. Die Dauer dieser Phase beträgt normalerweise 1–3 Wochen (jedoch wurden auch Zeiträume von 1–12 Monaten beobachtet). Während der Zeit der Erhaltungsphase des ANV besteht eine deutlich erhöhte Empfindlichkeit für weitere Nierenschädigungen, z. B. durch Minderperfusion infolge von Blutdruckschwankungen wegen des Verlustes der Autoregulationsfähigkeit der Niere.

III. ERHOHLUNGSPHASE ENTZÜNDUNGSPROZESSE

Entzündungsprozesse sind auch beim ANV von wesentlicher Bedeutung. Es zeigt sich, dass Nierentubuluszellen als immunkompetente Zellen wirken und aktiv an Immun- und Entzündungsabläufen in ihrer Umgebung beteiligt sind. Die geschädigte Nie-

Die anschließende Erholungsphase zeichnet sich durch einen stetigen Abfall der harnpflichtigen Substanzen aus, meist verbunden mit einer Polyurie.

128

KLINISCHE FOLGEN BZW. MÖGLICHE KOMPLIKATIONEN EINES AKUTEN NIERENVERSAGENS Hyperkaliämie Metabolische Azidose Hypokalzämie und Hypermagnesiämie Kardiovaskuläre Probleme: Kardiomyopathie, Perikarditis, Überwässerung Pulmonale Folgen: Pneumonie, Blutung, Alveolitis, Lungenödem Gastrointestinale Komplikationen: Erosionen, Ulzeration, Blutung, Colitis, Pankreatitis Hämatologische Folgen: Anämie, Thrombozytopenie Neuromuskuläre Folgen: Myopathie, Enzephalopathie, Neuropathie Der Übergang eines prärenalen Nierenversagens in ein renales Nierenversagen ist, wenn keine Therapie vorgenommen wird, fließend, sodass in jedem Falle eine Therapie zur Prophylaxe der Entwicklung eines akuten Nierenversagens zu erfolgen hat.

13.1.6. PROPHYLAXE DES ANV – Volumensubstitution und Kreislaufstabilisierung – Therapie einer bestehenden Hypovolämie, Optimierung des Blutvolumens – Katecholaminapplikation bei insuffizienter Hämodynamik, jedoch ausgeglichenem Volumenstatus; Gabe von Katecholaminen (Dopamin, Dobutamin) in blutdruckwirksamer Dosierung – Kardiale Auswurfleistung – Optimierung durch Inotropika bzw. Katecholamine – Optimierung von Perfusion und Sauerstoffversorgung, nichtinvasive Beatmung bei respiratorischer Insuffizienz – Diuretika: – prophylaktische Maßnahmen: Elimination potentiell nephrotoxischer Noxen – Korrektur von Elektrolytstörungen – Infektionsprophylaxe – Unspezifische Basismaßnahmen: Stressulkusprophylaxe – Ernährung: Aureichende Ernährung: Kalorien: 35 cal/kg/die

– Nierenersatztherapie: Dialyse bzw. Hämofiltration, sie ergibt sich aus der klinischen Symptomatik und/oder aus den Laborparametern wie: – Serum-Kreatinin über 6 mg% und/oder – Harnstoff-Stickstoff über 100 mg% oder – Serum-Kalium über 7,5 mval/

13.1.7. THERAPIE DES OLIGURISCHEN (ANURISCHEN) NIERENVERSAGENS – Flüssigkeitsrestriktion: Bei einer Perspiratio insensibilis von 800 ml (400 ml Haut, 320 ml Lunge, 80 ml Faeces) abzüglich 300 ml Oxydationswasser verbleiben 500 ml. Die Flüssigkeitszufuhr bei Oligo/Anurie beträgt somit maximal 500 ml. Hinzuzufügen sind Verluste resultierend aus Fieber, Schwitzen, Fisteln, Durchfall. – Ernährung: hochkonzentrierte Subtratzufuhr bei kleinem Flüssigkeitsvolumen; Kalorienzufuhr > 35 kcal/kg/Tag (Gefahr der Wundheilungsstörung, Katabolie, Infektanfälligkeit) – Eiweißangebot: 0,5–0,6 g/kg/Tag; Aminosäurenzufuhr 1–1,5 g/kg/die – Elektrolytausgleich: keine zusätzliche K+-Zufuhr – Nierenersatzverfahren: Dialyse, Hämofiltration Bei Anwendung eines Dialyseverfahrens haben die oben beschriebenen strengen Flüssigkeitswie Ernährungsrichtlinen jedoch an Bedeutung verloren. Akute lebensbedrohliche Situationen: Hyperkaliämie Therapie: 1. Glukose-Insulin-Zufuhr; 100 ml Glukose 33 % + 16 IE Insulin-Infusion (2 g Glukose/1 IE Insulin) 2. Kationenaustauscher-RESONIUM® per os 15–30 g trinken oder Sonde rektal 30–45 g Einlauf 3. Infusion: Natriumbikarbonat 100 ml Inzipientes Lungenödem Therapie: – Hämofiltration, Dialyse

13.

129

Niere

13.1.8. HEPATORENALES SYNDROM Funktionelles Nierenversagen bei akuter ode chronischer fortgeschrittener Lebererkrankung. Oft einhergehend mit Enzephalopathie und Aszites.

VERLAUFSFORMEN Typ I: Akute Form mit akut auftretender Niereninsuffizienz und rasch progredienter Verschlechterung der Nierenfunktion innerhalb von Tagen. Tritt auf bei akutem Leberversagen bzw. bei akuter Dekompensation einer chronischen Leberzirrhose. Typ II: Langsam zunehmende Verschlechterung der Nierenfunktion über Wochen mit zuletzt bleibender eingeschränkter Nierenfunktion; Auftreten bei chronischer Leberzirrhose mit Aszites. Therapie: – Ausgleich einer intravasalen Hypovolämie – Vermeidung von nephrotoxischen Substanzen (Aminoglykoside, nichtsteroidale Antiphlogistika) – Optimierung der renalen Perfusion (Erhöhung des RR) – Ev. Dopamin in Nierendosis – Gabe von ADH-Analoga (Ornipressin, Vasopressin) – Aszitespunktion (dadurch Verminderung eines erhöhten intraperitonealen Druckes – Verminderung des venösen Nierendruckes – Verbesserung der renalen Hämodynamik – Hämofiltration

der, durch eine Hypovolämie als Folge einer Sequestration von Flüssigkeit in die verletzte Muskulatur wodurch eine renale Minderperfusion entsteht und durch eine Schädigung des proximalen Tubus durch Eisen, welches aus dem Myoglobin freigesetzt wird. Diagnose: Nachweis pigmentierter granulärer Zylinder im Harn, CPK-Erhöhung, Myoglobin im Serum und Harn Therapie: – Frühzeitiger Therapieanfang – Hydrierung – erhöhter Flüssigkeitsumsatz 6–12 Liter/die – Diamox: 20–40 mg/h Alkalisierung des Harnes: oder – Bikarbonat Alkalisierung des Harnes pH > 6,5 oder Gabe der errechneten Dosis in 50–100 mmol als kontinuierliche Gabe über 1–2 Stunden – Tris 20–40 mmol/h Alkalisierung des Harnes Messung des Harn pH – Harn pH soll 8 sein. Die Alkalisierung des Harnes schützt vor der Nephrotoxizität von Myoglobin und Harnsäure. – Mannit forcierte Diurese 100 g ad 1000 ml z. B. Mannit 10 %® Mannit verursacht eine Steigerung des tubulären Flüssigkeitstransportes und der renalen Elimination von nephrotoxischen Substanzen. – Ziel ein Harnfluss von 300 ml/h – Hämofiltration mit super high-flux membran (Naka et al., 2005) – Plasmapherese – Hämodialyse bei Oligoanurie

13.1.9. MYOGLOBINURISCHES AKUTES NIERENVERSAGEN – RHABDOMYOLYSE Das ANV ist bedingt durch einen Muskelzelluntergang der quergestreiften Muskulatur und tritt auf nach einem direktem Trauma (Verschüttung), Kompartmentsyndrom, Verbrennung, ischämischer Muskelschädigung, alkoholtoxischer Muskelschädigung sowie als Folge einer Hypophosphatämie. Es kommt zur Freisetzung von Myoglobin (Protein mit MG von 17 kD), welches nicht an Plasmaproteine gebunden direkt über die Niere ausgeschieden wird. Das auftretende Nierenversagen kommt zustande durch: Obstruierende intratubuläre Pigmentzylin-

13.2. MEDIKAMENTENDOSIERUNG BEI NIERENVERSAGEN ANÄSTHETIKA Propofol: Metabolisierung in Leber, Elimination inaktiver Metaboliten (85 %) über Niere. Methohexital, Thiopental: Dosisreduktion notwendig; wegen der hohen Proteinbindung (90 %) werden nur < 1 % unverändert renal eliminiert. Bei verminderter Proteinbindung (Hypoproteinämie – z. B. Urämie) besteht eine geringere Eiweiß-

130

bindung, was eine Zunahme der wirksamen Konzentration bedeutet. Etomidat: Keine Dosisreduktion notwendig, da rasche Metabolisierung. Ketamin: Dosisreduktion ev. sinnvoll, da 4 % unverändert über die Niere eliminiert werden. Benzodiazepine: Dosisreduktion notwendig, hohe Proteinbindung (90 %); Wirkungsverlängerung bei Nierenisuffizienz, zusätzlich ev. Akkumulation aktiver Metaboliten. Propofol: hoher Qo Wert, keine Dosisanpassung notwendig

OPIOIDE Fentanyl: Dosisreduktion notwendig Remifentanil und Alfentanil: keine Dosisreduktion notwendig Sufentanil: Dosisreduktion notwendig Piritramid: Dosisreduktion notwendig

MUSKELRELAXANTIEN Atracurium, Cis-Atracurium: keine Dosisreduktion notwendig Mivacurium: Keine Dosisreduktion nowendig Vecuronium: Dosisreduktion notwendig; zu 40–50 % renale Elimination Rocuronium: Dosisreduktion notwendig; zu 10–30 % renale Elimination Alcuronium: Dosisreduktion notwendig; zu 80 % renale Elimination

ANTIBIOTIKA Dosisreduktion notwendig: entsprechend den Empfehlungen des jeweiligen Herstellers

Kardiogener Schock – diuretikaresistente Überwässerung Leberversagen und Nierenfunktionsstörung Myoglobinelimination durch – Super-HighFlux-Hämofiltration Nicht-renale Indikationen: Elimination von Sepsismediatoren

13.3.1. PRINZIP DER SCHADSTOFFENTFERNUNG Die Schadstoffentfernung erfolgt in Abhängigkeit von dem verwendeten Verfahren auf unterschiedliche Weise (Franz 1990, Maduell 2005) Hämofiltration: Elimination von Substanzen durch Konvektion – in Abhängigkeit vom hydrostatischen Druckgradienten. Konvektion ist ein Transport gelöster Stoffe gemeinsam mit dem Lösungsmittel durch eine Membran. Flüssigkeitsentzug durch Ultrafiltration. Hämodialyse: Elimination von Substanzen durch Diffusion, Flüssigkeitsentzug durch Ultrafiltration. Es besteht eine Druckdifferenz (TMP –Transmembrandruck) zwischen Blutkompartment und Dialysekompartment. Hämodiafiltration: Elimination von Substanzen durch Diffusion und Konvektion, Flüssigkeitsentzug durch Ultrafiltration.

=

FORMEN DER KONTINUIERLICHEN HÄMOFILTRATION

CAVH – kontinuierliche arteriovenöse Hämofiltration CVVH – kontinuierliche venovenöse Hämofiltration CVVHDF – kontinuierliche venovenöse Hämodiafiltration

13.3. HÄMOFILTRATION (HF) Die Hämofiltration ist ein seit langem in der Intensivmedizin etabliertes Verfahren mit renalen und nicht renalen Indikationen Indikationen Akutes Nierenversagen BUN 100, Kreatinin > 4,0 Akutes Nierenversagen im Rahmen eines MODS Hyperkaliaemie Chronisches Nierenversagen

CAVH – KONTINUIERLICHE ARTERIOVENÖSE HÄMOFILTRATION Sie war eine der ersten kontinuierlichen Nierenersatztherapien auf Intensivstationen. Die treibende Kraft für den Blutfluss ist bei diesem Verfahren die alleinige arteriovenöse Druckdifferenz. Dieses Verfahren wird kaum noch angewendet.

13.

131

Niere

CVVH – KONTINUIERLICHE VENOVENÖSE HÄMOFILTRATION Die treibende Kraft für den Blutfluss wie die Filtration ist eine Blutpumpe. Die Therapie wird mit einem Blutfluss von 100–150 (max. 400) ml/min und mit Ultrafiltrationsvolumina von mindestens 20 ml/ min vorgenommen. Die Flüssigkeitssubstitution kann vor bzw. nach dem Filter erfolgen (Prä- bzw. Postdilution). Im Prädilutionsmodus wird jedoch verdünntes Plasma filtriert, wodurch die Clearance vermindert ist. Bei der Postdilution ist im Dialysator die Hämokonzentration höher, sodass die Gefahr von Verschlüssen bei gleichem Blutfluss höher ist.

CVVHDF  KONTINUIERLICHE VENOVENÖSE HÄMODIAFILTRATION Die Kombination von Hämodialyse und Hämofiltration nutzt gleichzeitig die Vorteile der Diffusion mit der Elimination kleinmolekularer Substanzen und die der Konvektion mit der Elimination höhermolekularer Substanzen. Es erfolgt der Dialysatfluss in entgegengesetzter Richtung zum Blutfluss (Gegenstromprinzip), sodass ein konstantes Konzentrationsgefälle zwischen Blut und Dialysat aufrechterhalten wird. Der diffuse Stofftransport findet über die ganze Filterlänge statt. Es kommt zu keiner Rückdiffusion von Substanzen aus dem Dialysat in das Blut. Gefäßzugang: Single – Needle – Applikation Die CVVH/HDF wird über nur einen venösen Zugang mittels einer oder zweier Rollerpumpen betrieben (Abb. 67).

Aus dem intravenösen Katheter wird Blut über die Pumpe in den Filter gepumpt, bis ein bestimmter Druck im venösen Schlauchsystem aufgebaut ist. Wird dieser vorgewählte Druck über die obere venöse Druckgrenze erreicht, dann wird der venöse Blutfluss entweder über die zweite Rollerpumpe oder durch das Öffnen der Schlauchklemme freigegeben. Nach Abfall des venösen Druckes, den man durch die untere venöse Alarmgrenze erkennt, beginnt dieser Vorgang neuerlich.

13.3.2. HÄMOFILTER Das Filter (Tabelle 18) besteht aus einer Anordnung von mehr als 10 000 parallelen Hohlfasern, welche gebündelt in einem transparenten Gehäuse sind. Die Kapillaren/Filtermembran bestehen aus einer dünnen, inneren Trennschicht und einer dickeren, äußeren Stützschicht. Durch das Filter erfolgt eine Elimination niedermolekularer Substanzen bis mittelgroßer Moleküle mit einer Größe von 20–50 000 Dalton – 1000 Dalton = 1 kDa (Kilodalton). Dalton = Molekularmasse Ein Dalton entspricht der Masse eines Wasserstoffatoms (1,66 × 10-²⁴ g) und ist gleich der atomaren Masseneinheit µ. 1 Kohlenstoffatom hat die Masse 12 Dalton Molekulargwicht (MW) von Glukose C₆H₁₂O₆ = 180 Dalton MW von Kreatinin 113 Dalton MW von Myoglobin 17 000 Dalton MW von TRIS 121 Dalton

Tabelle 18. Beschaffenheit von verschiedenen handelsüblichen Filtern Firma

Name

Material

KapillarLumen

Hospal

Multiflow 60

Acrylonitrit (AN 69)

Amicon

Diafilter 20 Diafillter 30

Polysulfon Polysulfon

Fresenius

Ultraflux AV 400 Ultraflux AV 600

Polysulfon Polysulfon

Plattenfilter Hospal

Haemhospal

Acrylonitrit (AN 69)

KapillarLänge

Fläche

Füllvolumen

240 micro m 19 cm

0,60 qm

47 ml

250 microm

17 cm 25 cm

0,40 qm 0,70 qm

38 ml 58 ml

220 microm 220 microm

27 cm 27 cm

0,70 qm 1,33 qm

48 ml 90 ml

0,43 qm

60 ml

132

Der Siebkoeffizient (S) definiert die Durchlässigkeit einer Membran gegenüber einer Substanz im Plasma: S = 1 entspricht einer absoluten Durchlässigkeit, die Substanz wird zu 100 % filtriert, S = 0 bedeutet, dass die Substanz die Membran nicht durchdringen kann. (Honore et al., 2004)

13.3.4. ZU DEFINIERENDE PARAMETER FÜR DIE DURCHFÜHRUNG DER HF/HDF

13.3.3. SUBSTITUTIONSLÖSUNG

– Substituat: 1000–1500–2000 ml/Stunde Einteilung des Substituates je nach Ort der Applikation: Prädilution /+– Postdilution

Zu unterscheiden und zu definieren sind: – Zusammensetzung: Bikarbonat-Beutel usw. – Umsatzmenge 1000–1500–2000 ml/h oder bezogen auf Körpergewicht: 35 ml/kg KG/h entsprechend einem Gesamtumsatz von 10–60 Liter/die. Empfohlen werden höhere Ultrafiltrationsmengen von mindestens 35 ml/kg KG/h (Ronco et al., 2000), da höhere Ultrafiltratmengen die Überlebensrate verbessern. Das filtrierte Flüssigkeitsvolumen wird, je nach Elektrolyt und Flüssigkeitsbilanz, ganz oder teilweise substituiert. Die Substitution kann nach dem Filter (Postdilution) erfolgen oder vor dem Filter (Prädilution); Nachteil der Postdilution ist, dass das Filter rascher zuclottet. Dieser Effekt ist bei der Prädilution geringer, weiters kann die Ultrafiltrationsrate durch bessere rheologische Bedingungen (Verminderung des Hämatokrit, Abnahme der Blutviskosität) gesteigert werden.

=

HÄMOFILTRATION: BEZIEHUNG ZWISCHEN FILTRATIONSMENGE UND WIRKUNG

500 ml/h 12 l/die keine Verminderung von Kreatinin und Harnstoff 1000 ml/h 24 l/die Abfall von Kreatinin und Harnstoff 2000 ml/h 50 l/die Elimination von Mediatoren

Blutflussrate, Substituat, Dialysat, Entzug, Antikoagulation – Blutflussrate: 80–120–150–400 ml/h

– Dialysat: Bei Durchführung einer Hämofiltration erfolgt die Unterteilung des Substituates in: Umsatz Prädilution oder Postdilution und Dialysatmenge z. B. Umsatz 2000 kann bedeuten: 1000 ml Prädilution/Postdilution u. 1000 ml Dialysatmenge – Entzug ist meist maschinenbezogen, d. h. z. B. 100 ml/h Ultrafiltrat Flüssigkeitsbilanz ergibt sich aus Differenz von Substituat und i. v. Therapie und dem Entzug – Antikoagulation Neue Geräte (z. B. Prismaflex®; Lyndia-HF, Biomedica®) bieten die Möglichkeit der gleichzeitigen Applikation von 3 Substituatlösungen bei der Hämofiltration. Vorteil ist die Aufteilung auf drei Flüssigkeitsbeutel, was bei großen Flüssigkeitsumsätzen von Vorteil ist.

=

HÄMODIAFILTRATION

Z. B.: Umsatz 2000 ml Gliederung in: 1. Dialysatumsatz 1000 ml/h 2. Substituatumsatz 1000ml/h, weitere Unterteilung in z. B. 500 ml Prädilution patientennahe – bedingt eine Verdünnung des Blutes 500 ml Postdilution, der Mindestumsatz sollte 300 ml/h sein damit es zu keiner Koagulation in der Tropfkammer kommt.

13.

=

BEEINFLUSSUNG DER ULTRAFILTRAT MENGE

I.

ERHÖHUNG DER FILTRATIONS LEISTUNG  DURCH ELEKTRONISCHE PUMPENSTEUERUNG

Durch Erhöhung des Umsatzes des Substituates Durch vermehrten Entzug Durch Steigerung des Blutflusses Bei älteren Geräten: Durch Erhöhung des transmembranösen Druckes (TMP), durch Vergrößerung des Druckes vor dem Filter, durch Steigerung des Flow. Wird der Filter tiefer gehängt oder das Patientenbett höher gestellt, dann wird der venöse Rückfluss erschwert, womit der TMP ansteigt. Wird der Abflussbeutel tiefer platziert, wodurch der Sog am Ultrafiltrationsschenkel erhöht wird, dann wird die Filtrationsleistung ebenfalls erhöht.

II.

133

Niere

VERMINDERUNG DER FILTRATIONS LEISTUNG

Durch Verminderung des Umsatzes Durch verminderten Entzug Durch Verminderung des Blutflusses Bei älteren Geräten: Durch eine Reduzierung des Blutflusses, was eine Abnahme des TMP zu Folge hat. Eine höhere Platzierung des Filters oder ein Tieferstellen des Bettes bewirkt eine Reduzierung des venösen Rückflusses. Ein teilweises Abklemmen des Filterschlauches zur Einengung des Lumen bewirkt, dass weniger Ultrafiltrat die Auffangbeutel erreicht.

PRÄDILUTION  FLÜSSIGKEITS SUBSTITUTION VOR DEM HÄMOFILTER Es sind hohe Flüsse durch die Membran möglich. Es lässt sich eine effektive Filtration erzielen. Die Membran wird weniger durch Proteine verstopft. Kleinmolekulare Substanzen werden effektiv eliminiert. Erhöhter Verbrauch von Substitutionslösung.

POSTDILUTION  FLÜSSIGKEITS SUBSTITUTION NACH DEM HÄMOFILTER Geringerer Verbrauch von Substitutionslösung Neuere Geräte wie z. B. PRISMAFLEX® ermöglichen mit einem Gerät die Durchführung einer Dialyse, Hämofiltration bzw. einer Hämodiafiltration. Die neuen Gerätegenerationen besitzen aureichende Sicherheitseinrichtungen und Alarmsysteme. Dennoch wird eine präzise Protokollierung empfohlen (Ronco et al., 2005) um klinische Probleme vermeiden zu können.

13.3.5. ANTIKOAGULATION UNTER HÄMOFILTRATION

=

UNFRAKTIONIERTES HEPARIN = UFH  HEPARIN IMMUNO® u. a.

Dosierung: nach Zielwert der PTT; Beginn z. B. 400 IE/h Aufbau: ist ein lineares, sulfatiertes Polysaccharidgemisch, hydrophil MG 5000–30000 Dalton. Die Pentasaccharid-Sequenz bindet an Antithrombin. Die Inaktivierung von Faktor IIa (Thrombin) und Xa ist entscheidend. Nebenwirkungen sind: Auftreten von zwei Formen einer Thrombozytopenie: HIT I ist eine Thrombozytopenie, die durch eine direkte Heparin-Thrombozyten-Interaktion zustande kommt. Es findet sich klinisch zunächst innerhalb der ersten 48 Stunden unter Heparingabe ein Thrombozytenabfall, der sich dann meist innerhalb von drei Tagen wieder bessert. HIT II ist eine immunologisch verursachte Thrombozytopenie, deren Beginn bei Erstanwendung innerhalb von 6–14 Tagen zu einer Thrombozytopenie führt.

=

FRAKTIONIERTES HEPARIN – NIEDERMOLEKULARES HEPARIN (LMWH)

Niedermolekulares Heparin (LMWH = fraktioniertes Heparin) ist chemisch gespaltenes normales Heparin (UFH = unfraktioniertes Heparin); Moleku-

134

Abb. 67. Schematisches Flussschema für Hämofiltration/Hämodiafiltration (Prismaflex, Fa. Gambro AB, Schweden)

largewichtsbereich 1–10 kDA, mittleres Molekulargewicht ca. 5 kDA Dosierung: 300–600 IE/h i. v. Überwachung – Zielwert: Anti-Xa 0,2–0,4 Dalteparin – FRAGMIN® Nadroparin – FRAXIPARIN® Enoxaparin – LOVENOX®

=

REGIONALE ANTIKOAGULATION MIT UNFRAKTIONIERTEM HEPARIN/ PROTAMIN – ANTAGONISIERUNG

Es handelt sich um eine regionale lokale Antikoagulation. Es wird eine Heparinapplikation vor dem Hämofilter vorgenommen. Nach dem Filter erfolgt eine Reversierung bzw. eine Antagonisierung des Heparineffektes durch Protamin. Die Thearpiesteuerung erfolgt über die pTT.: z. B. aPTT vor dem Filter 80 sec und nach dem Filter 40 sec Heparin/Protamin Ist eine Antikoagulation des Patienten nicht durchführbar (vermehrte Blutungsneigung) und ist die HF indiziert, dann kann um eine Thrombosierung

der Spule zu vermeiden, vor der Spule Heparin und nach der Spule Protamin verabreicht werden. z. B.: 100 E Heparin/150 E Protamin (300 E Heparin vor und –300 bis 250 E Protamin nach der Spule)

=

PROSTAGLANDINE – ARACHIDODON SÄUREMETABOLITEN

Epoprostenol/Prostazyklin PgI2 FLOLAN® – Dosierung: 3–5 ng/kg KG/min Applikation vor dem Hämoflter Prostacyclin ist ein natürlich vorkommenes Prostaglandin, welches in der Intima von Blutgefäßen, Magenschleimhaut, Niereninterstitium und Leukozyten gebildet wird. Es hat eine starke vasodilatatorische Wirkung und verhindert eine Thrombozytenaggregation. Die Halbwertszeit beträgt 2–3 Minuten, der Abbau erfolgt durch spontane Hydrolyse zu inaktiven Metaboliten 6-keto-PFG welche renal eliminiert werden. PgI2 wird während der Zirkulation durch den pulmonalen Kreislauf nicht metabolisiert. Ne-

13.

benwirkungen sind: Hypotonie, Kopfschmerzen, Übelkeit, Flush im Gesicht, erhöhter intrapulmonaler Shunt Gleichzeitige Gabe von Flolan 4–5 ng/kg KG/min und Heparin 2–6 IU/kg KG/min. Bei einer Dosierung von 5–10 ng/kg KG/min (Flolan) kann auf Heparin verzichtet werden. Alprostadil PgE1 MINPROG® – Dosierung: 5 ng/kg KG/min bis 20 ng/kg KG/ min i. v. – Kombination mit Heparin: z. B. 50–100 IE/h Da es keiner spontanen Hydrolyse unterliegt, ist es stabiler als Epoprostenol. Der Abbau erfolgt hepatisch als auch pulmonal. 80 % des systemisch vorhandenen PgE1 werden bereits bei der ersten Lungenpassage metabolisiert. Die Ausscheidung der Metaboliten erfolgt vor allem über die Nieren. Die Plasmahalbwertszeit beträgt 30 Minuten. Es hat vasodilatatorische als auch thrombozytenaggregationshemmende Eigenschaften. Alprostadil kann bei unzureichender Antikoagulation (Filterclotting) mit Heparin in reduzierter Dosis (z. B. 100 IE kg KG/h) verwendet werden. Hauptindikation ist jedoch die Anwendung bei Neugeborenen für eine zeitweiliges Offenhalten des Ductus Botalli bei angeborenen Herzfehlern, weitere Indikationen sind: arterielle Durchblutungsstörungen (intraarterielle Applikation), pulmonalvaskuläre Hypertonie, Rechtsherzversagen.

=

135

Niere

ZITRAT

Indikation: Erhöhte Blutungsneigung (relative Kontraindikation für Heparin) Es handelt sich um eine regionale Antikoagulation. Im Ansaugschenkel des HF-Systemes wird Na-Zitrat zugeführt. Durch Chelatbildung des NaZitrates mit dem Kalzium kommt es zu einer Ungerinnbarkeit des Blutes im HF-System. Zur Aufhebung der Gerinnungsinaktivierung wird separat systemisch Kalzium zugeführt. Regelmäßige Kontrolle der Kalziumkonzentration im Postfilterblut und im systemischen Blut-

kreislauf ist notwendig. Als Vorteil (Abramson et al., 1999, Kunstle et al., 2000) werden ein leichtes Handling, eine längere Lebensdauer des Filters und die Vermeidung einer systemischen Antikoagulation angesehen. Dosierung: Bolusgabe: 18–28 mmol/h Erhaltungsdosis: 18–28 mmol/h CaCl₂ 3–5,6 mval/h Prüfung der Effektivität der Antikoagulation PTT ACT (activated coagulation time) Normalwert: 80–100 Sekunden Sollwert 120–150 Sekunden Anti Xa

13.3.6. HIT – HEPARININDUZIERTE THROMBOZYTOPENIE HEPARININDUZIERTE THROMBOZYTOPENIE VOM TYP I Ist ein nach intravenöser Applikation von unfraktioniertem Heparin auftretender geringgradiger Abfall der Thrombozyten. Es handelt sich um eine geringgradige Thrombozytopenie ohne klinische Relevanz. Sie ist bedingt durch eine Bindung von stark negativ geladenen Heparinmolekülen an die Oberfläche von älteren Thrombozyten, die dadurch schneller aus der Zirkulation entfernt werden.

HEPARININDUZIERTE THROMBOZYTOPENIE VOM TYP II Entwicklung einer Thrombozytopenie zwischen dem fünften und 14. Tag nach Beginn einer Heparintherapie. Bei vorexponierten und dadurch bereits immunisierten Patienten ist das Auftreten auch inerhalb der ersten Behandlungstage möglich. Besonders bei Verwendung von unfraktioniertem Heparin, weniger häufig bei Verwendung von niedermolekularem Heparin.

136

PATHOMECHANISMUS Verursacht wird HIT-II durch die Bildung eines Antikörpers, der gegen einen Komplex aus Heparin und einem heparinbindenden Protein gerichtet ist. Die Proteinkomponente ist meist das heparinbindende Protein Plättchenfaktor 4 (PF4). Der Antikörper bildet mit dem zirkulierenden Heparin-PF4-Komplex makromolekulare Antikörper-Antigen-Komplexe, die zu einer intravasalen Thrombozytenaktivierung führen. Diese Thrombozytenaktivierung führt zu einem erhöhten Thrombozytenumsatz, sowie zu einer Verbrauchsthrombozytopenie mit Auftreten einer gesteigerten Hyperkoagulabilität und einer Thrombosenbildung. Thromboembolische Komplikationen betreffen bevorzugt das venöse Stromgebiet, können jedoch auch im arteriellen Gefäßsystem auftreten. Komplikation: Thrombose und nicht Blutung Auftreten venöser Thromboembolien sowie arterieller Thrombosen Häufigkeit: 1–3 % der Patienten mit Heparintherapie Diagnose: – Thrombozytopenie: 30–50 % Abfall der Thrombozyten unter Heparin-Therapie – Immunolog. Testung: Positiver Antikörpersuchtest auf heparininduziertes IgG – HIPA-Test (Heparin-induzierter Plättchenaktivierungstest) Therapie: – Beendigung der Heparingabe – Heparinoid Danaparoid – ORGARAN® Dosierung: Bolus 2500E, kontinuierlich 200 E/h i. v. Überwachung: Anti-Faktor-Xa-Aktivität – rekombinantes Heparinoid – HIRUDIN® Dosierung: Bolus 25 mg, kontinuierlich: 10 mg/h i. v. Überwachung: aPTT – Lepirudin – REFLUDAN® Dosierung: initiale Bolusgabe 0,4 mg/kg KG, kontinuierlich: 0,1–0,15 mg/kg KG i. v. Überwachung: aPTT 4 h nach Beginn – Argatroban – NOVASTAN® Bolus: 0,1–0,2 mg/kg/h, dann kontinuierlich:

0,1–0,2 mg/kg/h i. v. Überwachung: aPTT Zielbereich 1,5–2,5-fache Verlängerung Hirudin, Bivalirudin, Argatroban sind direkte Thrombininhibitoren. Sie bilden mit Thrombin einen äquimolaren Komplex und wirken antikoagulatorisch, indem sie das aktive katalytische Zentrum oder die Substratbindungsstelle blockieren.

=

HEPARINOIDE

Danaparoid – ORGARAN® Wirkung: Mischung von Proteoglykanen die in der Struktur dem Heparin ähnlich sind, jedoch eine geringere Affinität zu PF4 aufweisen. Bedingt hauptsächlich eine Hemmung des Faktor Xa, renale Elimination – daher bei Niereninsuffizienz Dosisreduktion wegen Kumulationsgefahr. Hauptindikation: HIT II Dosierung – Initialgabe 2000–2500 U Bolus, danach kontinuierlich 400–600 U/h (Stunde 1–4), danach (ab Stunde 5) 100–600 U/h nach anti-Xa-Spiegel (soll 0,5–0,8 U/ml). Oder alternativ sofortige Erhaltungsdosis von 400–600 U/h

=

HIRUDINE

Desirudin REVASC® Lepirudin REFLUDAN® Ein rekombinant hergestelltes Hirudin. Es wird unverändert renal eliminiert, daher kommt es bei Nierenfunktionsstörung zu einer Akkumulation mit einem Anstieg der Halbwertszeit von 60–90 min auf Stunden. Daher ist bei eingeschränkter Nierenfunktion eine engmaschige Therapieüberwachung als auch eine entsprechende Dosisanpassung notwendig. Dosierung bei kontinuierlicher Applikation: Bolusgabe: 0,005 mg/kg KG Erhaltungsdosis: 0,005–0,025 mg/kg KG/h Teilweise Elimination über High-Flux Hämofiltrationmembranen Kontrolle: aPTT 1,5–3-fache des Normwertes Ecarin Clotting Time (ECT)

13.

=

137

Niere

ARGATROBAN – NOVASTAN®

13.3.9. HÄMOFILTRATION – ZYTOKINE ELIMINATIONSMECHANISMEN

Dosierung: Bolus: 0,1–0,2 mg/kg/h, dann Kontinuierlich: 0,1–0,2 mg/kg/h Synthetischer, direkter Thrombininhibitor, der spezifisch und reversibel an die Domäne des Thrombin bindet. Es hemmt freies als auch fibrin-gebundenes Thrombin. Hepatische Elimination Therapiesteuerung über die aPTT, die auf das 1,5–3-Fache des Ausgangswertes verlängert sein soll, jedoch nicht über 100 sec.

13.3.7. PARENTERALE ERNÄHRUNG UNTER HF Unter der Hämofiltration kommt es zu einem vermehrten Verlust von Glukose und Aminosäuren, sodass eine entsprechende Adaptation notwendig ist um diese Verluste auszugleichen. Proteine werden nicht filtriert, jedoch kann es zu Verlusten durch eine so genannte Membranpolarisation kommen (Bildung einer Sekundärmembran im Filter) Verluste: Glukose bis zu 10–15 % im Filtrat Aminosäuren bis zu 10 % im Filtrat Fette keine Verluste im Filtrat Spurenelemente, Vitamine: Unter einer CVVHDF tritt ein Verlust an Spurenelementen (Berger MM et al., 2004) wie Kupfer, Selen, Zink und auch an Thiamin auf.

13.3.8. MEDIKAMENTENDOSIERUNG UNTER HF Die Elimination von Medikamenten unter HF ist abhängig vom Ausmaß der Proteinbindung, von der Verteilung des Medikamentes in den Körperkompartimenten, sowie von der Auswahl des Filters. Eine Vielzahl an Medikamenten hat ein Molekulargewicht von < 5200 Dalton und wird daher in unterschiedlichem Ausmaß über das Filter eliminiert. Die Medikamente sollten daher nach klinischer Wirkung, Blutspiegel und Siebkoeffizient dosiert werden.

Seit langem wird die Hämofiltration als Technik zur Entfernung von Mediatoren (vor allem Zytokine) verwendet (Kellum et al., 1998, Nakae et al., 1999), die als verantwortlich für die systemische Inflammation (SIRS) angesehen werden. Studien die sich mit der Dynamik der Clearance dieser Zytokine befassen, haben das Hauptaugenmerk vor allem auf Membrancharakteristiken und Plasma ClearanceRaten gerichtet. Hingegen waren lang Zeit Mechanismen der Gewebsclearance kaum im Mittelpunkt des Interesses. Noch übliche Theorien über die Entfernung von inflammatorischen Mediatoren und mittelgroßen Proteinen unter der Hämofiltration führen ihre Elimination auf die adsorptive Kapazität der Membranen sowie auf den Siebkoeffizient des zu eliminierenden Proteins zurück. In den letzten Jahren rückten jedoch neue pathophysiologische Überlegungen in den Mittelpunkt des Interesses (Di Carlo et al., 2005), die sich mit dem Einfluss der Gewebsclearance unter kontinuierlicher Hämofiltration, unabhängig von den bekannten maschinenbedingten Faktoren, als wichtigen Faktor befassen und neue Erklärungen und Gesichtpunkte über die mögliche Elimination von Zytokinen liefern.

1.

PEAK CONCENTRATION HYPOTHESE  RONCO

Diese Hypothese (Ronco et al., 2003) geht von der Annahme aus, dass bei einer massiven Anhäufung von Zytokinen ein Teil dieser Zytokine in die zentrale Zirkulation übertritt und über die Hämofiltration dieser freigesetzte Anteil eliminiert wird. Die Abnahme dieser Peak Konzentration könnt bereits zum Ergebnis einer klinischen Verbesserung führen.

2.

THRESHOLD MODULATION MODELL  HONORE

Bei diesem Modell der Zytokinelimination führt eine laufende Äquilibrierung im Interstitium zu einer Fluss der Zytokine in die zentrale Zirkulation und zu einer Elimination derselben über die Hämofiltration. Die Beseitigung eines Mediators aus dem Plasma über die Hämofiltration sollte zu einer

138

neuen Verteilung der Zytokine vom Gewebe in die systemische Zirkulation führen. Sowohl die „Peak Concentrations-Hypothese“ als auch die „Threshold modulation Theorie“ fokussieren sich auf die Elimination von zirkulierenden Zytokinen und nicht auf den möglichen Einfluss der Hämofiltration auf interstitielle Vorgänge.

3.

MEDIATOR DELIVERI  HYPOTHESE  DI CARLO

Die „mediator deliveri“-Hypothese beruht auf einem interstitiellen „washout“ durch den großen Flüssigkeitsumsatz der Hämofiltration. Es kommt zu einer partiellen Umverteilung des Flüssigkeitsvolumens in das Interstitium und die Lymphbahnen, was zu einer Mobilisierung von inflammatorischen Mediatoren, Proteinen, zellulären Produkten, zellulärer Gerüstmatrix, Fragmenten der Zellapoptose sowie freier DNA in das Gefäßsystem und damit in den Blutstrom führt. Diese Substanzen werden dann metabolisiert und über verschiedene Weg eliminiert, wie über das retikuloendotheliale System, die Leber, die Niere, die Erythrozyten und das Hämofilter. Von folgenden Zytokinen wurde eine Elimination mittels Hämofiltration beschrieben: TNF-A; IL-1A (Tonnesen et al., 1993), TNF-A (Heering et al., 1997), IL-6 und IL-8 (Bellomo et al., 1995). In einem experimentellen Versuch (Teraoka et al., 2000) wurde ein unterschiedliches Ausmaß der Zytokinelimination: IL-1b, IL-6, TNF-A in Abhängigkeit von der verwendeten Filtermembran festgestellt. Molekulargewichte folgender Zytokine: Tumornekrosefaktor-TNF 17kD Interleukin 1 17kD Interleukin 2 –TCGF 55kD Interleukin 6 26 kD Interleukin 8 10kD Interleukin 10 20kD Interleukin 12 70kD Zahlreiche Studien belegen die Indikation der HF bei einem septischen Zustandsbild. Beim septischen Schock mit akutem Nierenversagen (Honore, Int J Artif Organs 2004) ist der Anwendung einer „High Volume Hämofiltration (HVHF) mit mindestens 35 ml/kg/h der Vorzug zu geben.

Klassifizierung der Hämofiltration einschließlich der Sepsis entsprechend den durchgeführten Volumsumsätzen (Honore et al., 2004). – VLVHF = Very low volume HF Flüssigkeitsumsatz < 35 ml/kg/h Inadäquate – ICU-HF-Dosis – LVHF = Low volume HF Flüssigkeitsumsatz 35–50 ml/kg/h Renale – ICU – HF-Dosis – HVHF = High volume HF Flüssigkeitsumsatz > 50 ml/kg/h Sepsis – ICU – HF-Dosis – VHVHF = Very high volume HF Flüssigkeitsumsatz 100–215 ml/kg/h Sepsis – ICU-HF-Dosis – STHVH = short-term, high volume HF Sepsis – ICU-septischer Schock

STHVH – Kurzzeitige hochvolumige Hämofiltration Anwendung einer high-volume HF über einen Zeitraum von 4 Stunden bei Patienten im hypodynamischen septischen Schock mit fehlendem Ansprechen auf eine adäquate konventionelle Flüssigkeitstherapie und eine kardiale Therapie.

13.4. PERITONEALDIALYSE Funktionsprinzip: Das Peritoneum dient als semipermeable Membran (Größe 1,2 m²). Über einen implantierten Katheter werden 2000 ml Dialysat über ein Beutel-Schlauchsystem in die Bauchhöhle eingebracht, 4–8 Stunden belassen und dann gegen neue Dialyseflüssigkeit ausgetauscht. Durch Zugabe von Glukose in das Dialysat entsteht ein osmotischer Gradient, der zusätzlich freies Wasser aus dem Blut in die Dialyseflüssigkeit entzieht (Ultrafiltration) Komplikationen: Infektionen des Katheteraustrittes, Peritonitis

13.5. HÄMODIALYSE Funktionsprinzip: Stoffdiffusion entlang eines Konzentrationsgradienten (Abb. 68). Ultrafiltration von Flüssigkeiten entlang eines Druckgradienten

13.

Niere

Abb. 68. Schematische Darstellung des Blutflusses bei Hämodialyse

Das Blut des Patienten (200–300 ml/min) wird über ein Schlauchsystem entlang der semipermeablen Membran eines Dialysators (Kapillar-Plattendialysator) gepumpt. An der Außenseite der Kunststoffmembran strömt gegenläufig das Dialysat.

LITERATUR Abramson S, Niles JL, Anticoagulation in continous renal replacement therapy. Curr Opin Nephrol Hypertens 8 (6): 701–707: November 1999 Bellomo R, Tipping P, Boyce N, Interleukin-6 and interleukin-8 extraction during continuous venovenous hemodiafiltration in septic acute renal failure. Ren Fail 17 (4): 457–466: Jul 1995 Berger MM, Shenkin A, Revelly JP, Roberts E, Cayeux MC, Baines M, Chiolero RL, Copper, selenium, zinc, and thiamine balances during continuous venovenous hemodiafiltration in critically ill patients. Am J Clin Nutr 80 (2): 410–416: 2004 Di Carlo JV, Alexander SR, Hemofiltration for cytokine-driven illnesses: the mediator delivery hypothesis. Int J Artif Organs 28 (8): 777–786: August 2005 Franz HE, Blutreinigungsverfahren, Technik und Klinik. Hämodialyse, CAPD, CCPD, Hämofiltration, Hämodiafiltration, Hämoperfusion, Plasmapherese. 4 Auflage: Georg Thieme Verlag Stuttgart: 1990 Heering P, Morgera S, Schmitz FJ, Grabensee B, Cytokine removal and cardiovascular hemodynamics in septic patients with continuous venovenous hemofiltration. Intensive Care Med 23 (3): 288–296: March 1997 Honore PM, Jamez J, Wauthier M, Lee PA, Dugernier T, Pirenne B, Hanique G, Matson JR, Prospective evaluation of short-term, high-volume isovolemic hemofiltration on the hemodynamic course and outcome in patients with

139 intractable circulatory failure resulting from septic shock. Crit Care Med 28 (11): 3581–3587: November 2000 Honore PM, Joannes-Boyau O, High volume hemofiltration (HVHF) in sepsis: a compre hensive review of rationale, clinical applicability, potential indications and recommendations for future research. Int J Artif Organs 27 (12): 1077–1082: December 2004 Honore PM, Matson JR, Hemofiltration, adsorption, sieving and the challenge therapy design. Crit Care 6 (5): September 2004 Kellum JA, Johnson JP, Kramer D, Palevsky P, Brady JJ, Pinsky MR, Diffuse vs. convective therapy: effects on mediator of inflammation in patient with severe systemic inflammatory response syndrome. Crit Care med 26 (12): 1940– 1942: December 1998 Kuhlmann U, Walb D, Luft FC, Alscher DM, Böhler J, Krumme B, Machleidt C, Mettang T, Nephrologie: Pathophysiologie-Klinik-Nierenersatzverfahren. 4. vollständig überarbeitete und erweiterte Auflage: Thieme Verlag, Stuttgart: 2003 Kunstle T, Maulhardt S, Grunberger M, Rothe KF, Heparin-induced thrombocytopenia and hemofiltration: regional anticoagulation with sodium citrate. Anästheiol Intensivmed Notfallmed Schmerzth 35 (2): 115–118: February 2000 Maduell F, Hemodiafiltration. Hemodialysis International 9: 47–55: 2005 Metnitz PGH, Krenn CG, Steltzer H, Lang T, Ploder J, Lenz K, Le Gall JR, Druml W, Effect of acute renal failure requiring renal replacement therapy on outcome in critically ill patients. Crit Care Med 30: 2051–2058: 2002 Naka T, Jones D, Baldwin I, Fealy N, Bates S, Goehl H, Morgera S, Neumayer HH, Bellomo R, Myoglobin clearance by super high-flux hemofiltration in a case of severe rhabdomyolysis: a case report. Crit Care 9 (2): R90–95: April 2005 Nakae H, Motoyama S, Kurosawa S, Inaba H, The effective removal of proinflammatory cytokines by continuous hemofiltration with a polymethylmetacrylate membrane following severe burn injury: report of three cases. Surg Today 29 (8): 762–765: 1999 Ronco C, Bellomo R, Homel P, Brendolan A, Dan M, Piccinni P, La Greca G, Effects of different doses in continuous veno-venous haemofiltration on outcomes of acute renal failure: a prospective randomised trial. The Lancet 356 (1): 26–30: July 2000 Ronco C, Ricci Z, Bellomo R, Baldwin I, Kellum J, Management of fluid balance in CRRT: a technical approach. Int J Artif Organs 28 (8): 765–776: August 2005 Ronco C, Tetta C, Mariano F, Bellomo R, Interpreting the mechanismus of continuous renal replacement therapy in sepsis: the peak concentration hypothesis. Artificial Organs 27 (9): 1525–1594: 2003 Teraoka S, Mineshima M, Hoshino T et al., Can cytokines be removed by hemofiltation or hemoadsorbtion. ASAIO 46 (4): 448–451: July-August 2000 Tonnesen E, Hansen MB, Hohndorf K et al., Cytokines in plasma and ultrafiltrate during contiuous arteriovenous haemofltration. Anaesth Intensive Care 21 (6): 752–758: December 1993

14. ZENTRALNERVENSYSTEM

Das Zentralnervensystem ist für die Verarbeitung der über die Sinnesorgane aufgenommenen Reize, die Steuerung der Motorik sowie die Koordinierung zahlreicher Vitalfunktionen des Organismus verantwortlich. Die Blut-Hirn-Schranke schützt das Gehirn vor Schwankungen des Stoffwechsels und Schadstoffen. Für die Deckung des Energiebedarfes wird bevorzugt Glukose verwendet. Benötigte Substrate werden durch spezifische Transzytose-Vorgänge über die Endothelzellen des Schrankensystems durchgeführt. Erregungsbildung und Leitung beruhen auf Funktionen von membranständigen Na/KATPasen und selektiven Kanälen für Na+-, K+-, Ca+-, Cl–-Ionen. Die Signalübertragung von Neuron zu Neuron erfolgt über elektrische oder chemische Synapsen. Als Neurotransmitter fungieren neben Acetylcholin, Aminosäuren, Derivate von Aminosäuren (biogene Amine), Polypeptide (Löffler et al., 2003).

14.1. NEUROPATHOPHYSIOLOGIE BLUTHIRNSCHRANKE Isoliert das Zentralnervensystem und den umgebenden Liquor cerebrospinalis von den übrigen Organen. Das Liquorvolumen beträgt ca. 150 ml. Die Liquorproduktion beträgt 0,3–0,4 ml/min. Der Liquor, welcher die Gehirnventrikel und den Subarachnoidalraum ausfüllt, steht durch Diffusion im Austausch mit der interstitiellen Flüssigkeit des Gehirnes. Blut-Hirn-Schranke und Liquor dienen der Konstanthaltung des Milieus.

ENERGIESTOFFWECHSEL Das Nervensystem verstoffwechselt für die Deckung des Energiebedarfes vor allem Kohlehydrate. Die aufgenommene Glukose wird überwiegend zu Kohlendioxid und Wasser oxidiert, der restliche Teil wird zu Laktat und Pyruvat abgebaut. Im Hungerzustand können jedoch Ketonkörper Azetazetat und B-Hydroxybutyrat oxidiert werden und Glukose als Substrat ersetzen. Hyperglykämien nach einem Schädel-HirnTrauma oder einer zerebralen Ischämie können mit Verschlechterung der Schädigung einhergehen. Es scheint eindeutig zu sein, dass bei globaler zerebraler Ischämie der neuronale Schaden durch eine Hyperglykämie größer ist. Blutzuckerspiegel über 120 mg% werden als schädigend angesehen. Weniger klar ist die Situation bei fokaler zerebraler Ischämie. Es scheint jedoch so zu sein, dass vermutlich eine kontinuierliche Substratzufuhr in ein oligaemisches (nicht ischämisches) Hirnareal zu einer größeren Akkumulation von organischen Säuren in den Zellen führt und dadurch auch zu einer Zunahme der Hirnschädigung.

AMINOSÄUREN Spielen eine wichtige Rolle als Neurotransmitter oder deren Vorläufer. Tyrosin ist der Vorläufer für die Biosynthse der Neurotransmitter Dopamin und Noradrenalin sowie Adrenalin. Die Biosynthese von Serotonin und Melatonin geht von Tryptophan aus. Glutamat und Glutamin machen ca. 60 % der freien Aminosäuren des Gehirnes aus.

14.

141

Zentralnervensytem

Glutaminsäure ist der wichtigste exzitatorische Neurotransmitter im ZNS (Obrenovitch et al., 1999). Glutamat bindet als Agonist in Rezeptorkomplexen, welche in der postsynaptischen Membran lokalisiert sind, und bewirkt die Öffnung des Kationen-Ionenkanales. Diese Glutamatbindungsstellen (Rezeptoren) kommen in drei Hauptformen vor. Glutamatrezeptoren werden in NMDA-(N-MethylD-Aspartat), AMPA (A-Amino-3-Hydroxy-5-Methyl-4-Isoxazolpropionat) oder Kainat-Rezeptoren eingeteilt. Der NMDA-Rezeptor (Abb. 69) ist in geöffnetem Zustand für K+, Na+ und Ca²+-Ionen durchgängig. Im Ruhezustand verursacht extrazelluläres Mg eine Blockade des NMDA-Kanales. Die Öffnung des NMDA-Rezeptors erfolgt wenn präsynaptisch Glutamat freigesetzt wird und postsynaptisch eine Vor-Depolarisation stattfindet. Mit der Öffnung des Kanales findet ein Einstrom von Na+ und Ca²+ in die Zelle sowie eine Depolarisation statt bzw. wird ein so genanntes exzitatorisches postsynaptisches Potential ausgelöst. Das gleichzeitig durch den Kanal durchtretende Ca²+ fungiert als second messenger und aktiviert spezifische Enzyme (NO-Synthase, CaMKinase II u. a.) Bei Störung der Blut-Hirn-Schranke und möglicher freier Permeabilität von Glutamat kann es zu einer Überflutung der NeurotransmitterRezeptoren und damit zu einer Beeinträchtigung

der synaptischen Signalübertragung kommen. Als Exzitotoxizität wird ein Mechanismus bezeichnet, bei dem die Glutamatrezeptoren durch eine anhaltende hohe Glutamatkonzentration dauerhaft erregt und zuletzt irreversibel geschädigt werden. Phenzyklinbindungsstelle: Die Bindungsstelle am NMDA-Kanal, die für Phenzyklin zuständig ist, ist gleichzeitig auch die Bindungsstelle für Ketamin. Ketamin verursacht ebenfalls eine nichtkompetitive Blockade des NMDA-Kanales. Ketamin verhindert ebenfalls die Ausbildung exzitatorischer postsynaptischer Potentiale. Die Ketamin im Rahmen tierexperimenteller Studien zugeschriebene neuroprotektive Wirkung scheint auf eine Hemmung des zellulären Ca²+-Einstromes zurückzuführen sein, wodurch die von Ca²+ induzierte Aktivierung verschiedener Enzymsysteme unterbunden wird.

GABA G-Aminobuttersäure ist ein inhibitorischer Neurotransmitter im ZNS. Nach Freisetzung aus präsynaptischen Speicherorten wirkt er als Agonist an der postsynaptischen Membran. Durch Öffnung eines Ionenkanales kommt es zu einem vermehrten Einstrom von Cl–-Ionen in die Zelle, wobei es nun zu einer Hyperpolarisation der Membran kommt. Es entsteht ein inhibitorisches postsynaptisches Potential, welches eine Dämpfung der neuronalen Aktivität verursacht. GABA –Rezeptoren-Komplexe sind vor allem im Bereich der formatio reticularis im limbischen System (Hippocampus) und Kortex lokalisiert. Substanzen wie Barbiturate, Benzodiazepine, Etomidate und Propofol verstärken die Wirkung von freigesetzter GABA, das heißt, sie wirken als GABA Agonisten. Die sedative-hypnotische Wirkung, die anxiolytische Wirkung als auch die antikonvulsive Wirkung wird auf diesen zellulären Cl–-Einstrom in die Zelle zurückgeführt.

BARBITURATE Abb. 69. Der NMDA Rezeptorkanal ist für für Ca²+, Na+, und K+-Ionen durchgängig. Der Kanal wird erst geöffnet, wenn die Zelle auf mehr als –40 mV depolarisiert wird und dadurch der Magnesiumblock beseitigt wird. Zusätzlich macht die Öffnung des Rezeptorkanals die Bindung von Glycin an den Rezeptor notwendig

Barbiturate reduzieren den Hirnstoffwechsel (CMRO2 – cerebral metabolic rate of oxygen). Die maximale Wirkung tritt mit Erreichen eines Burstsuppressions bzw. eines isoelektrischen EEG auf (dabei kommt es zu einer 50 %igen Verminderung der CMRO2). Zweitens verursachen die Barbiturate eine zerebrale Vasokonstriktion, wodurch der zerebrale

142

14.2. HIRNÖDEM VASOGENES HIRNÖDEM Die Genese des vasogenen (extrazellulären) Hirnödems ist eine Schädigung der Blut-Hirn-Schranke. Das Ödem ist Folge eines transkapillären Flüssigkeitsaustrittes in den extrazellulären Raum, bedingt durch eine Schädigung der kapillären Endstrombahn. Als einige der möglichen Mediatoren werden Arachidonsäure, Bradykinin als auch Serotonin angesehen. Es findet sich vor allem im Marktlager der weißen Substanz und ist anzutreffen bei einem Tumorödem, bei Abszessen, Enzephalitiden als auch traumatisch bedingten Ödemen.

ZYTOTOXISCHES HIRNÖDEM Die Genese des zytotoxischen Ödems ist eine primäre Störung der Astrozyten oder Ganglienzellen. Es entsteht durch ein Versagen der Plasmamembranpumpe, vor allem der Na+-K+-ATPase und führt zu einer Na+ und Wasserakkumulation in der Zelle und extrazellulärer K+-Anreicherung. Als Ursachen werden Ischämien, Hypoxie als auch Intoxikationen angesehen. Der astrozytäre transmembranöse Wassertransport wird von einem in der Zellmembran lokalisierten Proteinkanal, dem so genannten Aquaporin-4 (AQP-4) durchgeführt. In der Klinik können jedoch beide Ödemformen nebeneinander bestehen oder ineinander übergehen. Die Hirnschwellung hat die Entwicklung einer intrakraniellen Hypertension zur Folge (Abb. 70). Die intrakranielle Hypertension kann die zerebrale Perfusion beeinträchtigen und damit wiederum zu einer sekundären Ischämie führen. Die Hypertension resultiert von einer Zunahme des intrakraniellen Volumens.

INTRAKRANIELLER DRUCK ICP Der intrakranielle Druck (Gaab 1980) ist der Liquordruck im Ventrikel in Höhe des Foramen Mon-

150 intrakranieller Druck (mm Hg)

Blutfluss und damit auch das zerebrale Blutvolumen vermindert wird, und damit ein erhöhter intrakranieller Druck reduziert werden kann.

100

50

intrakranielles Volumen Abb. 70. Darstellung der intrakraniellen Compliance bzw. der intrazerebralen Volumen-Druck Beziehung. Bei geringem intrakraniellem Volumen bedingt eine Volumszunahme nur einen geringen Druckanstieg, jedoch bei bestehendem erhöhten intrakraniellen Volumen, wie es bei Patienten mit einem Hirnödem der Fall ist, kann es bei einer weiteren geringen Volumszunahme zu einem abrupten Anstieg des intrakraniellen Druckes kommen. (Nach Luce JM. Neurologic monitoring. Respir Care 30: 471–480: 1985)

roi. Der intrakranielle Druck ist im Säuglingsalter < 8 mm Hg, im Kleinkindalter 30 mm Hg auf.

14.

143

Zentralnervensytem

ZEREBRALE PERFUSION UND HIRNDRUCK

zerebraler Blutfluss (ml/min/100)

100

Der zerebrale Perfusionsdruck (CPP) > 70 mm Hg beim Erwachsenen, entspricht der Differenz von mittlerem arteriellen Blutdruck (MAP) und intrakraniellem Druck (ICP) CPP = MAP – ICP

50

0 0

50

100

150

200

zerebraler Perfusionsdruck (mm Hg) Abb. 71. Zerebrale Autoregulation, Verhalten des zerebralen Blutflusses als Funktion des zerebralen Perfusionsdruckes

Das intrakranielle Volumen beträgt beim Erwachsenen 1800–1900 ml. Davon entfallen auf das Hirngewebe 80–85 %, auf Liquor 10 % und Blutvolumen 5–10 %. Das Reservevolumen beträgt ca. 150 ml. Der zerebrale Blutfluss beträgt 700–800 ml/min. Die Hirndurchblutung beträgt ca. 20 % des Herz-Minuten-Volumens.

ZEREBRALE AUTOREGULATION Die zerebrale Autoregulation (Abb. 71) dient einer konstanten Aufrechterhaltung der Hirndurchblutung. Bei Veränderungen (Schwankungen) des arteriellen Mitteldruckes zwischen 50 und 150 mm Hg findet keine Veränderung des zerebralen Blutflusses statt. Verringert sich jedoch der arterielle Mitteldruck unter diesen Grenzwert ist die Folge eine Abnahme des zerebralen Blutflusses mit möglicher Ausbildung einer zerebralen Ischämie. Wird der obere Grenzwert überschritten, dann kommt es durch eine auftretende Vasodilatation zu einer Zunahme des zerebralen Blutflusses und es kann als Folge einer Hyperämie zu einer Hirnschwellung kommen.

URSACHEN EINER INTRAKRANIELLEN DRUCKSTEIGERUNG Ein langsames Ansteigen eines intrakraniellen Druckes kann durch einen Tumor bedingt sein. Rasche Anstiege sind oft durch akute raumfordernde Prozesse wie intrakranielle Blutung oder epi- oder subdurale Hämatome nach einem SHT-Trauma oder durch ein akutes Hirnödem (traumatisch bedingt oder akute Meningitis) bedingt.

14.3. SCHÄDEL-HIRN-TRAUMA – SHT Unter einem SHT (Ruchholtz et al., 2003) versteht man die vorübergehende oder permanente Schä-

Tabelle 19. Punkteschema der Glasgow-Coma-Scale Glasgow-Coma-Scale GCS I Augenöffnung

II Verbale Antwort

III Motorische Antwort 6 Aufforderung

5

Orientiert

5

Schmerz gezielt

4

Spontan

4

Verwirrt

4 Schmerz ungezielt

3

Aufforderung

3

Inadäquat

3 Beugekrämpfe

2

Schmerz

2

Unverständlich

2 Streckkrämpfe

1

Keine

1

Keine

1 Keine

Summe GCS (I + II + III) – maximale Summe = 15

144

digung des Gehirnes als Folge der Einwirkung eines stumpfen oder penetrierenden Traumas. In der Klinik hat sich zur Beurteilung des SHT die von Jenett und Teasdale eingeführte GlasgowComa-Scale (GCS) international durchgesetzt (Tabelle 19). Mit ihr kann initial das Ausmaß eines SHT, die weitere Verlaufbeurteilung als auch die Prognose abgeschätzt werden. – Leichtes Schädel-Hirn-Trauma 15–13 Punkte – Mittelschweres Schädel-Hirn-Trauma 12–9 Punkte – Schweres Schädel-Hirn-Trauma 8–3 Punkte Diagnose: CT, Neurologie Monitoring Hirndrucksonde Zerebraler Perfusionsdruck Transkranielle Dopplersonographie Evozierte Potentiale Klinische Neurologie Bulbus Jugularis Oxymetrie Messung des Sauerstoffpartialdruckes im Hirngewebe Mikrodialyse Therapie: Voraussetzung für eine suffiziente konservative Therapie ist ein Hirndruckmonitoring

14.4. TRAUMAFORMEN EPIDURALE BLUTUNG Bedingt durch eine Blutung aus der A. meningea media bzw. aus einem ihrer Äste, selten ein venöser Durasinus, eine Diploevene oder Emissarien. Entsprechend der Blutungsquelle in der mittleren Schädelgrube sind die epiduralen Hämatome meist temporal lokalisiert. Die klinische Symptomatik ist durch eine progressive Bewusstseinstrübung gekennzeichnet. Der klassische zwei-phasische Verlauf mit einem freien Intervall ist eher selten. Therapie: osteoplastische Trepanation, Hämatomentleerung, Ligatur der blutenden meningealen Gefäße

AKUTE SUBDURALE BLUTUNG Sie entsteht innerhalb der ersten 24 Stunden nach einem Trauma. Chronisch subdurale Hämatome treten meist bei älteren Patienten nach einem leichteren Trauma auf. Ursachen sind zerrissene kortikale Venen und Arterien in Rindenprellungsherden sowie Einrisse der Venen des Subduralraumes, vor allem der Brückenvenen. Subdurale Hämatome sind meist über die ganze Hemisphäre verteilt. Gleichzeitig findet sich nach starker Gewalteinwirkung auf der Gegenseite ein Contre-Coup-Herd. Therapie: ausgedehnte temporale osteoklastische Trepanation, Eröffnung der Dura, Entfernung des Hämatoms, Durahochnähte, Duraplastik.

INTRAZEREBRALE BLUTUNG UND KONTUSION Intrazerebrale Blutungen als auch Kontusionen entstehen meist in der Nähe einer Impressionsfraktur sowie als Folge einer Akzelerations-/Dezelerationsbewegung, wenn der bewegte Kopf auf ein festes Objekt auftrifft.

TRAUMATISCHE SUBARACHNOIDALE BLUTUNG Die traumatische Subarachnoidalblutung tritt auf als Folge einer Verletzung der Pia mater, des Hirnparenchymes und als Folge einer Verletzung von im Parenchym liegenden Gefäßen. Mögliche Komplikationen, die auftreten können sind: Liquorabflussstörung und damit einhergehend ein Anstieg des intrakraniellen Druckes, verursacht durch eine Verlegung der Resorptionswege durch Bestandteile von Blut als auch Fibrin im Subarachnoidalraum. Eine weitere mögliche Komplikation ist ein Vasospasmus und damit verbunden eine vasospasmusbedingte zerbrale Durchblutungsstörung. Beginn eines Vasospasmus am 2.–3. Tag mit Erreichen eines Maximums um den 6.–10. Tag. Diagnose der Liquorabflussstörung durch CTKontrolle, des Vasospasmus durch transkranielle Dopplersonographie.

14.

145

Zentralnervensytem

SCHÄDELBASISFRAKTUR Unterschieden werden können: frontobasale Frakturen bzw. laterobasale Frakturen (Felsenbeinfraktur). Die klinische Symptomatik ist gekennzeichnet durch das Auftreten eines: Brillen- oder Monokelhämatomes, retroaurikuläres Hämatom („Battle’s sign bei laterobasaler Fractur), Austritt von LiquorRhino bzw. Otoliquorrhoe ev. sogar Hirnsubstanz, Ausfall von Hirnnerven. Die Diagnose ergibt sich aus: neurologischer Untersuchung, Schädel-CT: intrakranieller Luftnachweis-Pneumatozephalus, Darstellung des Frakturverlaufes, Liquornachweis: Therapie: – konservativ-beobachtend bei geschlossenen nicht dislozierten Schädelbasisfrakturen – operativ akut: bei Verletzung großer Gefäße (A. carotis) oder Ausbildung einer vital gefährlichen Raumforderung (meist interdisziplinäre Versorgung von Unfallchirurgie, Kieferchirurgie, HNO, Augenarzt, Neurochirurgie) Meist prophylaktische Antibiotikagabe wegen der Gefahr einer Meningitis.

AKUTE TRANSTENTORIELLE HERNIATION EINKLEMMUNG Sie wird hervorgerufen durch eine Raumforderung (Blutung, Ödem) im supratentoriellen Raum und führt zu einer Kompression der Stammhirnbereiche und des N. oculomotorius am Tentoriumschlitz. Die klinische Symptomatik ist gekennzeichnet durch Störung der Pupillenmotorik (akute ipsilaterale Erweiterung der Pupille), durch Dehnung der Nerven im Tentoriumschlitz, später zusätzliche Erweiterung der kontralateralen Pupille durch Verschiebung des Hirnstammes gegen die Klivuskante. Motorische Seitendifferenzen, akute Verschlechterung des GCSWertes, soferne der Patient nicht sediert ist. Therapie: Sofortige hirndrucksenkende Maßnahmen Rasche Diagnostik und Entlastung einer intrakraniellen Raumforderung

14.5. THERAPIE DES ERHÖHTEN INTRAKRANIELLEN DRUCKES Ziel der Maßnahmen ist: Reduktion des intrakraniellen Volumens, da ab einem bestimmten Volumsgehalt die intrakranielle Compliance aufgebraucht ist (Abb. 70), durch: Reduktion des zerebrospinalen Flüssigkeitsgehaltes, Reduktion des zerebralen Blutgehaltes, chiurgische Entfernung von pathologischen Prozessen (Tumor, Hämatom). Diese Zielvorgaben (Vincent et al., 2005) sind durch unterschiedliche Maßnahmen anzustreben. Therapie: – Kontrollierte Beatmung, volumskontrollierte Beatmung, PEEP angepasst der Lungenfunktion bei gutem pulmonalem Gasaustausch niedrig z. B. 5 mbar – pCO₂-Werte im normokapnischen bis leicht hypokapnischen Bereich – pCO₂ 36–39 mm Hg –, jedoch absolute Vermeidung einer Hyperkapnie sowie einer stärkeren Hypokapnie (z. B. 30 mm Hg) – Kurzfristige Hyperventilation nur bei akuten Hirndruckanstiegen – Oberkörperhochlagerung 15–30 ° Lagerung des Kopfes in einer Schale, keine Seitneigung des Kopfes – Sedoanalgesie: je nach dem Schweregrad der Traumatisierung z. B. kontinuierlich Sufentanil 0,1 mg/h mit Dormicum 10 mg/h – Relaxierung: in einer kritischen Phase bzw. vor Pflegemaßnahmen, Trachealtoilette – Jedes Relaxans kann verwendet werden, z. B. 10 mg Norcuron – Kreislaufstabilisierung: Vermeidung einer Hypovolämie und Hypotonie, Aufrechterhaltung eines sicheren Perfusionsdruckes, Verwendung von Katecholaminen, z. B. Dopamin, Noradrenalin (z. B. 0,05 µg/kg/min) Anhebung des arteriellen Mitteldruckes auf 80–110 mm HG – Kontrollierte milde Hypothermie: 34–35,9 °C zur Neuroprotektion – Intermittierende Hirndrucktherapie: Bei ICP-Anstiegen zur Durchführung einer akute Hirndrucktherapie

146

– Maschinelle Hyperventilation: Erhöhung des V-tid um z. B. 100 ml – kurzfristige BG-Kontrolle notwendig – Osmotherapie: z. B. 100 ml Mannit 20 % als Kurzinfusion. Cave: Keine Osmotherapie, wenn die Serumosmolarität > 320 mosm/l ist – TRIS: 1 mmol/kg/KG als Kurzinfusion pur über 20 min über einen zentralvenösen Katheter – Xyloxain 2 %: 1,5 mg/kg/KG langsam i. v. – Babiturate: z.B. Methohexital 1,5 mg/kg/KG langsam i. v. oder Thiopental 1,5 mg/kg/KG langsam i. v. oder Propofol 1,0–1,5 mg/kg/KG langsam i. v. – nachteilig ev. stärkerer RRAbfall. Oft ist bei Gabe einer dieser Substanzen alleine der tatsächlich hirndrucksenkene Effekt sehr kurz. Bei einer überlappenden Gabe ist der hirndrucksenkende Effekt oft jedoch etwas länger. – Dekompressive Kraniotomie: Sie ist zu erwägen wenn der Hirndruck mit konservativen Maßnahmen nicht zu beherrschen ist. Es kann eine einseitige oder beidseitige dekompressive Kraniotomie mit Duraplastik durchgeführt werden, jedoch sollten folgende Voraussetzungen gegeben sein: keine infauste Prognose anhand des CT-Befundes, Patientenalter unter 40–50 Jahren, Eingriff sollte im Rahmen der initialen Phase der Hirndruckentwicklung sein (ICP < 40 mm Hg) Bei zusätzlichen pulmonalen Problemen ist eine Hochfrequenzbeatmung möglich. Unter Verwendung einer CHFJV (Schragl et al., 1995) konnte kein negativer Einfluss auf den zerebralen Blutfluss und den zerebralen Perfusionsdruck festgestellt werden. Externe Ventrikeldrainage Durch eine externe Ventrikeldrainage können die Reserveräume des Ventrikelsystems ausgenutzt werden und es kann Platz für eine Raumforderung geschaffen werden. Die Drainage erfolgt meist durch Punktion des Vorderhornes des Seitenventrikels. Bei einer kontinuierlichen Liquordrainage wird das Tropfgefäß in definierter Höhe über dem meatus acusticus externus platziert und bleibt offen. Bei einer intermittierenden Drainage ist eine kontinuierliche intrakranielle Druckmessung möglich. Hirn-

druckspitzen könne durch kurzes Öffnen der Drainage beseitigt werde. Bei massivem Hirndruckanstig kann jedoch die Drainage durch den vorhandenen Druck komprimiert und funktionsunfähig werden. Beatmung: Normoventilation – Hyperventilation Hyperventilation (Schneider et al., 1998) verursacht eine Vasokonstriktion zerebraler Gefäße und dadurch eine Abnahme des zerebralen Blutgehaltes. Als eine mäßige Hyperventilation wird ein arterieller pCO₂ zwischen 30 und 35 mm Hg, als forcierte Hyperventilation ein pCO₂ unter 30 mm Hg angesehen. Eine forcierte Hyperventilation kann bei einem akutem Hirndruckanstieg unter Ausschöpfung aller anderen medikamentösen Maßnahmen notwendig sein. Jedoch führt eine Hyperventilation in jedem Falle zu einer Abnahme der zerebralen Gewebsoxygenierung. Beatmungstechnik: CPPV oder BIPAP PEEP: Zunächst sollte ein PEEP angemessen der pulmonalen Situation, wenn möglich niedrig, 5–7 mbar, angewendet werden. Jet-Ventilation: In Form einer Combined high frequency jet ventilation (CHFJV), z. B. VDR-4 oder SHFJV. Durch den niederfrequenten Jet-Anteil ist es möglich den pCO₂ Wert in dem gewünschten Bereich zu haben. Lagerung: Oberkörperhochlagerung 10–30 °, Kopf gerade lagern – Kopfschale Sedoanalgesie Eine ausreichende Sedoanalgesie (Bourgoin et al., 2005) gehört zu den unumstrittenen therapeutischen Massnahmen bei einem Patienten mit erhöhtem ICP.

BARBITURATE Barbiturate führen auf zellulärer Ebene zu einer Reduktion des zerebralen Stoffwechsels. Eine maximale Reduktion des zerebralen Stoffwechsels besteht bei Erreichen eines Burst-Suppressions Musters. Eine Mydriasis kann bedingt durch die kontinuierliche Applikation auftreten und sollte nicht mit einer akuten Einklemmunssymptomatik verwechselt werden. Die durch Barbiturate bedingte zerebrale Vasokonstriktion führt zu einer Abnahme des CBF und damit zu einer ICP-Abnahme.

14.

147

Zentralnervensytem

KETANEST Die vorliegenden Studien (Albanese, 1997, Fitzal, 1997, Bourgoin et al., 2003) zeigen, dass Ketamin beim beatmeten Patienten mit einem traumatischen Schädel-Hirn-Trauma in Kombination mit einem Sedativum (Dormicum) oder Hypnotikum (Propofol) ohne Beeinträchigung des intrakraniellen Druckes appliziert werden kann. Inwieweit die experimentell erhobenen Ergebnisse betreffend mögliche neuroprotektive Eigenschaften in der klinischen Anwendung eine Rolle spielen kann derzeit nicht definitiv gesagt werden.

RELAXIERUNG Es sollte nur eine bedarfsadaptierte Relaxierung erfolgen. Vor allem ein endotracheales Absaugen als auch eine endoskopische Bronchoskopie können trotz Sedierung zur Auslösung eines Hustenreflexes und damit zu einem erheblichen ICP-Anstieg führen.

KREISLAUFSTABILISIERUNG Zur Aufrechterhaltung eines ausreichenden zerebralen Perfusionsdruckes (Rosner et al., 1996) ist ein stabiler arterieller Mitteldruck notwendig, wobei dabei eine Normovolämie anzustreben ist. Sind trotzdem keine stabilen Kreislaufverhältnisse erzielbar ist die Verwendung von Katecholaminen notwendig. Ist die zerebrale Autoregulation vorhanden, dann kommt es bei Erhöhung des arteriellen Blutduckes zu einer zerebralen Vasokonstriktion und mit daraus resultierender Abnahme des zerebralen Blutvolumens zu einer Verminderung des intrakraniellen Druckes. Dieses Vorgehen wird auch als „Zerebrales Perfusions Druck CPP-Management“ bezeichnet. Verwendbare Katecholamine sind: Noradrenalin: Dosisbeginn 0,06 µg/kg KG/min, Dopamin

HYPOTHERMIE Eine „milde 34–36 °C und mäßiggradige 32–33 °C“Hypothermie wird als zerebroprotektiv zur Verringerung eines neuronalen Schadens bei ischämischen oder hypoxischen Insulten angesehen und sie wird

auch vielfach als therapeutische Maßnahme (Himmelseher et al., 2004) angewendet. Eine Hypothermie kann den zerebralen Metabolismus sowie das Hirnvolumen verringern. Obwohl klinische Studien mit kleiner Patientenzahl günstige Effekte zeigten konnte eine klinische Multiple Center Studie bei 392 Patienten mit geschlossenem Schädel-Hirn Trauma keinen Benefit zeigen. Als nachteilig werden Risken wie eine erhöhte Infektanfälligkeit angesehen.

OSMOTHERAPIE Ist eine anerkannte therapeutische Maßnahme zur Hirndrucksenkung (Wakai et al., 2005). Als Wirkungsmechanismus wird der Aufbau eines osmotischen Gradienten zwischen Blut und Hirngewebe angenommen. Es wird dem Gehirn Wasser entzogen, die daraus resultierende Volumsverminderung führt zu einem ICP-Abfall. Die osmotische Hirnentwässerung findet nur an der intakten Blut-Hirn-Schranke statt und nicht in einem schrankengestörten Hirnareal. Bei gestörter BlutHirn-Schranke kann das Osmotherapeutikum in das Hirngewebe übertreten, sodass ein „Rebound“ auftreten kann. Typisch für alle Osmotherapeutika ist eine Tachyphylaxie. Sie kann mit einer Abnahme des osmotischen Gradienten bei gleichzeitigem Anstieg der Serumosmolarität erklärt weren. Kontraindikation: Serumosmolarität > 320 mOsm/l – Mannit Kurzinfusion von 100 ml Mannit 20% – Hypertone Kochsalzlösung Die Anwendung hypertoner Kochsalzlösungen (23,4 %) wird bei Patienten mit SHT und erhöhtem Hirndruck als effektiv beschrieben. Mittels Magnetresonanzuntersuchung wurde auch eine Abnahme des zerebralen Wassergehaltes (Saltarini et al., 2002) nach Applikation einer hypertonen Kochsalzlösung nachgewiesen. – Hypertone hyperonkotische Lösungen Zusammensetzung einer handelsüblichen hypertonen hyperonkotischen Lösung: 250 ml: 15 g HES, 18,5 g NaCl, 2570 mosm/l. Z.. B. HYPERHES®. Einerseits kommt betreffend eine Hirnschwellung der osmotische hirndrucksenkende Effekt zum Tragen, an-

148

derseits sollen zusätzliche Effekte wie Stabilisierung der Hämodynamik und Mikrozirkulation besonders beim Polytrauma günstig sein. Wirkungsdauer 120 min Kontraindikation: Serumosmolarität > 320 mOsm/l, Na > 155 mosm/l

TRISPUFFER TRIS® Bewirkt eine sofortige Senkung des intrakraniellen Druckes. Gleichzeitig tritt kein systemischer Blutdruckabfall auf, sodass daraus eine Verbesserung der zerebralen Perfusion resultiert Als Wirkungsmechanismus werden eine Pufferung einer intrazellulären Azidose angenommen. Bedingt durch die Abnahme der intrazellulären Azidose bei Ischämie kommt es zu einer Senkung der Laktatkonzentration sowie zu einer Verringerung eines posttraumatischen Ödemes. Dosierung: 1 mmol/kg KG als Kurzinfusion über 20 min

rapie (osmotische Diurese). Als zerebrale Folge einer extensiven Hypernatriämie (Ayus et al., 1996, Hartfield et al., 1999) kann eine zelluläre Dehydratation mit Gefäßruptur (intrazerebrale, subarachnoidale Blutung) auftreten.

GLUKOKORTIKOIDE Sie haben nur beim Tumorödem eine gesicherte Wirkung, jedoch nicht beim traumatischen Hirnödem. In diesem Falle ist die Dosierung anfäglich: Dexamethason: 4 × 8 mg/die; Alle diese genannten möglichen therapeutischen Maßnahmen können bei indizierter Anwendung neuroprotektive Wirkungen haben und sollten zu einer Verringerung der Mortalität und Morbidität sowie zu einem besseren Outcome führen (Himmelseher 2004).

14.6. ISCHÄMISCHER INSULT LOKALANÄSTHETIKA Die intravenöse Gabe von Lidocain (Evans et al., 1987) 1,5 mg/kg KG kann kurzfristig einen erhöhten Hirndruck senken.

=

ELEKTROLYTENTGLEISUNGEN BEI ZEREBRALEM TRAUMA HYPONATRIÄMIE < 135 mmol/l

Eine Hyponatriämie (Plasma Na+ < 135 mmol/l) ist oft bedingt durch das Syndrom einer gestörten Sekretion von ADH. Bei Diagnose einer reduzierten ADH Sekretion sollte eine mäßige Flüssigkeitsrestriktion durchgeführt werden. Bei einer Natriumkonzentration < 130 mEq/l sollte eine Substitution vorgenommen werden. In Frage kommen eine hypertone Kochsalzlösung, aber die zu rasche Korrektur einer Hyponatriämie erhöht das Risiko einer osmotisch bedingten zentralen Demyelinisierung.

HYPERNATRIÄMIE > 142 MMOL/L Eine Hypernatriämie kann auftreten als Folge eines Diabetes insipidus oder als Folge einer Mannit-The-

Therapie – Akutbehandlung: Kreislaufstabilisierung Ev. Fibrinolyse mit Alteplase – ACTILYSE® Alteplase ist ein gentechnisch hergestelltes Glykoprotein. Es bindet im Kreislauf an Fibrin. Durch die Bindung wird Alteplase aktiviert und induziert die Umwandlung von Plasminogen zu Plasmin, wodurch die Auflösung des Fibringerinnsels stattfindet. Dosierung: 0,9 mg/kg innerhalb von 60 min i.v. 10 % der Dosis werden zu Beginn als i.v. Bolus appliziert Therapie der Fibrinolyse: – Innerhalb von 3 Stunden nach Beginn des Insultes – Eine intrakranielle Blutung muss ausgeschlossen sein – oder Heparinisierung, wenn keine Thrombolyse möglich ist Antikoagulation: Heparinisierung bei Nachweis oder bestehendem Verdacht auf vaskuläre oder kardiale Emboliequelle; PTT-Sollwert: 1,5-Faches des Ausgangswertes über 10 Tage, danach Umstellung auf orale Antikoagulation, z. B. Clopidogrel – PLAVIX®

14.

Zentralnervensytem

14.7. INTRAZEREBRALE BLUTUNG Intrazerebrale Blutungen stellen intraparenchymale Blutungen des Gehirnes dar. Je nach der Lokalisation können diese Blutungen eingeteilt werden in: – Großhirnblutungen – lobäre Blutungen Frontal, Temporal, Parietal, Okzipital – Stammganglienblutungen Totale Stammganglienblutung (umfasst eine Blutung in Kapsel, Putamen, Thalamus und Nucleus Caudatus) – Hirnstammblutung Pons, Medulla oblongata, Mesenzephalon – Kleinhirnblutung Kleinhirn-Hemisphären, Kleinhirnwurm

=

Symptomatik – Lokalisierte Ausfälle – typisch für die jeweilige Lokalisation der Blutung als auch Größe, z. B. okulomotorische Störung, Hemiparese, Hemiplegie – Symptome eines erhöhten intrakraniellen Druckes – Kopfschmerzen, Übelkeit, Erbrechen – Bewusstseinsstörungen als Ausdruck einer intrakraniellen Drucksteigerung, Somnolenz, Sopor, Koma – Vegetative Störungen, Herzkreislaufstörungen, EKG-Veränderungen Diagnose Klinik – Neurologie CT bzw. CT-Angiographie oder MR-Angiographie

EPIDEMIOLOGIE

5–15 % aller Schlaganfälle sind durch eine intrazerebrale Blutung bedingt. Die Inzidenz beträgt 20/100 000 Einwohner. Risikofaktoren für eine primäre ICB sind Drogenkonsum (vor allem sympathomimetische Drogen z. B. Amphetamine), beschrieben wurde eine ICB auch nach Einnahme von Kokain und Crack.

=

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ÄTIOLOGIE PRIMÄRE SPONTANE INTRAZERE BRALE BLUTUNG

Sie ist meist hypertensiv bedingt durch Ruptur eines arteriellen Gefäßes (Qureshi et al., 2001).

SEKUNDÄRE INTRAZEREBRALE BLUTUNGEN – Vaskuläre Malformationen (Aneurysma, Angiome sind für bis zu 25 % der ICB verantwortlich) – Antikoagulation und antithrombotische Therapie (bei Marcumaranwendung wird ein 1–2 % jährliches Risiko angenommen, ASS bedingt 1/1000 Blutungen/Jahr) – Genetische und hereditäre Blutungsneigungen z. B. (Hämophilie A und B) – Eklampsie – Trauma mit sekundärer kontusioneller Blutung

Therapie: – Sauerstoffapplikation, frühzeitige Intubation bei Verschlechterung des Gasaustausches sowie zunehmender Bewusstseinstrübung – Kreislaufstabilisierung Vermeidung hypertensiver RR-Anstiege (Gefahr der Nachblutung), RR syst. nicht über 180 mmHg z. B.: Urapidil/EBRANTIL® Vermeidung zu niedriger RR-Werte (Aufrechterhaltung eines ausreichenden zerebralen Blutflusses – zerebraler Perfusionsdruck sollte über 70 mm Hg sein) – Korrektur ev. bestehender Gerinnungsstörungen – Chirurgische Therapie – Beseitigung der Blutungsquelle, wenn Aneurysmablutung; Operation bzw. Coiling eines Aneurysmas – Ventrikeldrainage wenn eine intraventrikuläre Blutungsbeteiligung besteht sowie eine Liquorabflussstörung – Hämatomevakuation: es gibt keine sicheren Richtlinien bezüglich einer Blutungsentleerung. Eine ultrafrühe Operation führt zu inakzeptablen Raten an Nachblutungen (Morgenstern et al., 2001). Solitäre Hirnstamm- und Thalamusblutungen werden nicht operiert. Patienten mit kleinen Hämatomen haben meist ohne Operation eine gute Prognose.

150

14.8. DIABETES INSIPIDUS Ursache: verminderte ADH-Sekretion des Hypohysenhinterlappens Symptome: Polyurie Hypernatriämie Urinosmolarität < 200 (300) mosm/L Plasmaosmolarität > 320 erhöht (NW 280–310)

– Gabe von Schleifen-Diuretika – Tetracycline: Demeclocyclin – LEDERMYCIN® (reduziert die ADH-Wirkung auf den Nierentubulus)

14.10. SUBARACHNOIDALBLUTUNG Ursache: Blutung aus einem zerebralen Gefäß oder aus einem Aneurysma

Therapie: Desmopressin – MINIRIN® 0,5 bis 1,0 µg (i. m., i. v., s. c.)

Symptome: akuter Kopfschmerz, Bewusstseinsstörung, Halbseitenzeichen wie Hemiparese, ev. Hemiplegie, komatöses Zustandsbild, ev. respir. Insuffizienz, Vasospasmus

14.9. SYNDROM DER INADÄQUATEN ADH-SEKRETION (SIADH)

Schweregradeinteilung nach Hunt und Hess Grad 1. keine Symptomatik Grad 2. Kopfschmerz, Nackensteifigkeit Grad 3. Bewusstseinseintrübung Grad 4. Bewusstlosigkeit und Hemiparese Grad 5. Bewusstlosigkeit und Streckkrämpfe

Infolge einer inadäquat hohen Sekretion von antidiuretischem Hormon kommt es zu einer verminderten renalen Ausscheidung von freiem Wasser. Eine daraus resultierende extrazelluläre Hyperhydratation führt zu einer verdünnungsbedingten Hyponatriämie und erniedrigter Serumsosmolalität bei konzentriertem Urin. Ursache: intrakranielle Erkrankungen Medikamente: z. B.: Haloperidol, trizykl. Antidepressive, Zytostatika paraneoplastisch endokrin: HVL-Insuffizienz, Hypothyreose, NNR-Insuffizienz intrathorakale Erkrankungen: ev. Stimulation der Barorezeptoren bei intrathorakalen Druckveränderungen, Pneumonie, obstruktive Atemwegserkrankung, maschinelle Beatmung mit PEEP, Pneumothorax Diagnose: Serumnatrium: erniedrigt Urinnatrium: erhöht Serumosmolalität: erniedrigt Urinosmolalität erhöht (oft höher als Serumosmolalität) ADH Bestimmung nicht sinnvoll; z. B. nach Schmerzreizen Therapie: – Flüssigkeitsrestriktion – Natriumsubstitution bei ausgeprägter Hyponatriämie

Diagnose: Klinische Symptomatik, CT, Lumbalpunktion, Angiographie Therapie: – Ca-Antagonisten: Nimodipine – NIMOTOP® 1–4 mg/h kontinuierlich – Blutdruck: – Volumen – Katecholamine – Ventrikeldrainage – Operation – Operation – Klippung des Aneurysmas, Embolisation – Beatmung wenn komatös oder postoperativ Konzept der Triple-H Therapie: – Hypertonie – Hypervolämie – Hämodilution

14.11. CRITICAL-ILLNESS-POLYNEUROPATHIE (CIP) UND CRITICAL-ILLNESS MYOPATHIE (CIM) Findet sich oft bei Patienten, die im Rahmen eines Multiorganversagens oder einer Sepsis langfristig

14.

151

Zentralnervensytem

beatmet wurden. Sie wird bei Patienten mit schwerer Sepsis und Multiorganversagen mit einer Prävalenz von 70–80 % angegeben. Die klinische Symptomatik ist gekennzeichnet durch zeitgleich auftretende generalisierte Lähmungen proximaler und distaler Muskulatur mit dem Bild einer symmetrischen Tetraparese bis hin zu einer Tetraplegie. Dieses klinische Bild zeigt sich meist in der Aufwachphase nach einer längeren Sedoanalgesie. Pathophysiologisch handelt es sich um ein „Organversagen“ des peripheren Motoneurons, der motorischen Endplatte sowie der dazugehörigen quergestreiften Skelettmuskulatur. Die Muskeleigenreflexe sind abgeschwächt oder fehlen. Die Sensibilität ist erhalten. Bei der Entstehung der CIM scheint eine Behandlung mit hochdosierten Kortikosteroiden eine Rolle zu spielen. Besonders betroffen sind immunsupprimierte Patienten nach Organ-Transplantationen sowie Asthma und COPD-Patienten. Ebenso ist bekannt, dass erhöhte Blutzuckerspiegel bei kritisch kranken Patienten einen wesentlichen Einfluss auf die Entwicklung einer CIP/CIM haben (Garnacho et al., 2001). Folgende pathophysiologischen Faktoren werden für die Entwicklung einer CIP/CIM als ursächlich gesehen: Perfusionsstörungen im Rahmen der septischen Kreislaufsituation, vermehrte Freisetzung von Entzündungsmediatoren wie TNF-A und Interleukine, der „Wachstumsfaktor“ Insulin-like-growth factor-I (IGF-I). Er ist ein zentraler Regulationsfaktor des Muskelstoffwechsels, welcher das Wachstum von Myozyten stimuliert. Tierexperimentelle Studien (Sandri et al., 1999) zeigen während der Sepsis eine gesteigerte Proteolyse in der Skelettmuskulatur. TNF-A sowie IL-2 und IL-6 verursachen eine Hemmung des Insulin-likegrowth factor-I (IGF-I und damit der von ihm induzierten anabolen Wirkung auf die quergestreifte Muskulatur. Dadurch kommt es zu einer Vermehrung von Apoptoseprozessen in den Myozyten. Diagnose: Neurologie, Elektromyographie – verlangsamte motorische Leitgeschwindigkeit, Nervenbiopsie Therapie: – keine kausale Therapie vorhanden, als therapeutische Option wird eine normoglykämische Blutzuckereinstellung angesehen

14.12. MYASTHENIA GRAVIS Ätiologie: Autoimmunerkrankung, Autoantikörper gegen die postsynaptischen Azetylcholinrezeptoren der neuromuskulären Endplatte Einerseits funktionelle Blockade der Rezeptoren, andererseits Zerstörung der Rezeptoren. Diagnose: Schwäche der Skelettmuskulatur, Gesichtsmuskulatur, Atemmuskulatur Therapie: – Cholinesterasehemmer – Pyridostigmin MESTINON® 4 × 60 mg/die p. o. – Glukokortikoide – Prednison 20–100 mg – Immunsuppression – Azathioprin 2,5 mg/kg KG IMUREK® – Plasmapherese – Thymektomie

14.13. LANDRY-GUILLAIN-BARRE-SYNDROM Diagnose – Klinik: Symmetrische Paresen, Beginn an den unteren Extremitäten mit Ausbreitung auf die oberen Extremitäten und mit Übergreifen auf die Hirnnerven. Bei schwerer Form Auftreten von Schluckstörung und Atemlähmung Akuter Verlauf – Ausbreitung innerhalb von Stunden Labor: Liquor: Eiweißerhöhung bis zu 1000 mg/ 100 ml, oft normale Liquorzellzahl Therapie: – Symptomatisch – Verhinderung von Komplikationen – Überwachung – Atmung – ev. Beatmung – Überwachung – Kreislauf – Thromboseprophylaxe – Plasmapherese (Elimination zirkulierender Antikörper, Zytokine, Entzündungsmediatoren)

152

14.14. AMYOTROPHE LATERALSKLEROSE (ALS) Diagnose – Klinik: Entwicklung progredienter, teils schlaffer, teils spastischer Lähmungen an den Extremitäten sowie der Stammmuskulatur. Auftreten von Schluckstörungen und Atemstörungen, Ateminsuffizienz (Bulbärhirnsymptomatik). Therapie: – symptomatisch: Therapie der Atemfunktionsstörungen – medikamentös umstritten – Immunsupression, Plasmapherese – Glutamatinhibition – Riluzole – RILUTEK®

14.15. KOMATA Koma bezeichnet eine Bewusstlosigkeit ohne Reaktion auf äußere Reize bzw. ist gekennzeichnet durch den Verlust der kognitiven Leistungen, Verlust der elektiven Reagibilität sowie der Nichterweckbarkeit.

Neurologische Komata

Metabolisch-endokrine Komata

Hirnödem

diabetisches ketoazidotisches Koma

Intrazerebrale Blutung

hypoglycämisches Koma

Ischämischer Insult

diabetisches hyperosmolares Koma

Subarachnoidalblutung

Leberkoma

Meningitis, Encephalitis

Koma Urämikum

Sinusthrombose

Morbus Addison Myxödem – Koma

=

KOMAÄHNLICHE SYNDROME APALLISCHES SYNDROM

Ist gekennzeichnet durch einen Ausfall der zerebralen Kortex bei erhaltener Wachheit. Es besteht eine Dissoziation von Wachheit und Bewusstsein

(coma vigile). Die Patienten machen einen wachen Eindruck, jedoch fehlen zielgerichtete motorische Funktionen sowie kognitive Funktionen. Die Patienten haben die Augen geöffnet, jedoch ist keine Fixation vorhanden. Es werden keine Aufforderungen durchgeführt. Es finden sich nur ungezielte Bewegungen. In weiterer Folge treten Automatismen und Primitivreflexe auf. Die Hirnstammfunktionen sind normal.

LOCKEDIN SYNDROM Das Bewusstsein und die Wahrnehmungsfähigkeit des Patienten ist erhalten. Jedoch besteht eine Tetraparese bzw. eine Tetraplegie sowie eine Lähmung aller motorischen Hirnnerven sowie ein Ausfall der Hirnstammreflexe. Lediglich vertikale Augenbewegungen und Lidbewegungen sind möglich. Ursache ist ein Ausfall von kortiko-bulbären, kortiko-spinalen Bahnen, Teilen der Formatio reticularis und der Hirnnervenkerne durch eine bilaterale Schädigung der Brücke, bedingt durch z. B. Basilaristhrombose, pontine Blutung bzw. Tumore.

14.16. MENINGITIS Ursache: bakteriell – Meningokokken – gramnegative Kokken, Pneumokokken – grampositive Kokken viral tuberkulös Symptome: Fieber, Kopfschmerzen, Nackensteifigkeit, Krämpfe, Verwirrtheit, Koma Diagnose Klinik Fundoskopie – Papillenödem Lumbalpunktion CT (Ödem) Therapie: Erwachsener über 18 Jahre – Penicillin G oder – Ceftriaxon – CEFTRIAXON®, ROCEPHIN® – Cefotaxim – CLAVORAN® – Meropenem – OPTINEM® alternativ

14.

153

Zentralnervensytem

Erwachsener über 50 Jahre – Ampicillin + Cefotaxim/Ceftriaxon Empirische Therapie wenn folgende Erreger in Gramfärbung (community-akquirierte Meningitis) Grampositive Kokken: – Penicillin oder Cephalosporin der 3. Generation: Ceftriaxon bei Verdacht auf Penicillinallergie oder auf penicillinresistente Pneumokokken Gramnegative Kokken: – Penicillin G alternativ Ceftriaxon bei Verdacht auf penicillinresistente Meningokokken oder Penicillinallergie Grampositive Stäbchen: – Ampicillin Gramnegative Stäbchen: – Ceftriaxon + Aminoglykosid Meropenem oder Carbapenem Meningokokkenprophylaxe nach erfolgter Exposition: Ciprofloxacine – CIPROXIN® einmalig 500–750 mg Ceftriaxon – ROCEPHIN® 250 mg i. m. einmalig (Single-Shot) Rifampicin 600 mg 2 ×/die p. o. zwei Tag

14.17. HIRNABSZESS Ist ein raumfordernder zerebraler Prozess infektiöser Genese. Das Erregerspektrum umfasst Streptokokken (Streptokokus milleri), Bacteroides, Enterobakterien, Staphylokokken u. a.; oft besteht eine aerobe und anaerobe Mischflora. Pathogenese – Direkte Fortleitung von Otitis, Mastoiditis, Sinusitis, retrobulbärer Abszess, Osteomyelitis, fazialer Furunkel, Zahnwurzelgranulom – Hämatogene Streuung, oft multiple Abszesse – Endokarditis, Lungenabszess, Bronchiektasien, abdominelle als auch pelvine Foci

– Schädelverletzung Traumatisch bedingt, subdurales Empyem, postoperativ – Immunsuppression Führt zu vermehrtem Auftreten von Hirnabszessen Symptomatik: Kopfschmerzen, Übelkeit, Erbrechen, Herdsymptomatik, epileptischer Anfall, Bewusstseinstrübung, ev. systemische Entzündungszeichen, Fieber, BSG erhöht Diagnose: CCT, Liquorbefund, Fokussuche Therapie: – Chemotherapie Ceftriaxon/Cefotaxim + Fosfomycin + Metronidazol – Hirndrucktherapie – Osmotherapie Ev. Dexamethason unter antibiotischer Abschirmung – Operative Sanierung – stereotaktische Punktion

LITERATUR Albanese JMD, Keatmin decreases intrakranial pressure and electroencephalographic activity in traumatic brain injury patients during propofol sedation. Anesthesiology 87 (6): 1328–1334: December 1997 Ayus JC, Armstrong DL, Arieff AL, Effects of hypernatriaemia in the central nervous system and ist therapy in rats and rabbits. J Physiol 492 (Pt1): 243–255: April 1996 Bourgoin A et al., Effects of sufentanil or ketamine administered in target-controlled infusion on the cerebral hemodynamics of severely brain-injured patients. Critical Care Medicine 33 (5): 1109–1113: May 2005 Bourgoin A et al., Safety of sedation with ketamin in severe head injury patiente: Comparison with sufentanil. Critical Care Medicine 32 (3): 771–717: March 2003 Fitzal S, Ketamin und Neuroprotektion. Anaesthesist: S65– S67: 1997 Evans DE, Kobrine AI, Reduction of experimental intracranial hypertension by lidocaine. Neurosurgery 20 (4): 542–547: 1987 Gaab M, Die Registrierung des intrakraniellen Druckes, Grundlagen, Techniken, Ergebnisse und Möglichkeiten. Venia legendi, Würzburg: 1980

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15. FLÜSSIGKEITSBEDARF UND ERNÄHRUNG DES INTENSIVPATIENTEN

15.1. FlÜSSIGKEITSBEDARF Flüssigkeitsverteilung Gesamtkörperwasser: Der Anteil des Gesamtkörperwassers beträgt beim Erwachsenen bezogen auf das Körpergewicht 50–60 %; Die Verteilung auf die unterschiedlichen Kompartimente beträgt: 60 % Intrazellulär, 31 % Interstitium, 7 % Plasma, 2 % Liquor Blutvolumen: 65–80 ml/kg KG bzw. 7,5 % des Körpergewichtes Der tägliche Wasserumsatz beträgt beim Erwachsenen ca. 3,5 % des Körpergewichtes, das sind bei 70 kg KG 2400 ml in 24 Stunden. Die Volumszufuhr setzt sich zusammen aus: 1300 ml Flüssigkeit durch Trinken, 800 ml aus fester Nahrung und 300 ml Oxydationswasser. Die Flüssigkeitsabgabe beträgt davon: 1500 ml Harn und 800 ml Perspiratio insensibilis (Haut 480 ml, Lunge 320), Faeces 100 ml (ca. 10 %) Oxydationswasser: Das beim intermediären Stoffwechel entstehende Oxydationswasser beträgt 15 ml pro 100 kcal (einem Energieumsatz von 2000 kcal/die entsprechen 300 ml/die). Es entstehen bei Verbrennung von: 1 g Kohlenhydraten 0,6 ml, 1 g Eiweiss 0,4 ml und 1 g Fett 1,0 ml Wasser. Bei kataboler Stoffwechsellage ist die Höhe des Oxydationswassers noch höher, so fällt beim Abbau von 1 kg Körpergewicht 1 Liter natriumarme, kaliumreiche Flüssigkeit an. Perspiration insensibilis beträgt in Abhängigkeit von Körpertemperatur 800–1500 ml/24 h davon: 50–60 % über die Haut, 30–40 % über die Lunge. Ziel einer perioperativen Infusionstherapie ist die Erhaltung der Homöostase des Wasser- als auch

Elektrolythaushaltes sowie die Aufrechterhaltung der Makrozirkulation als auch Mikrozirkulation sowie der Sicherstellung eines ausreichenden Sauerstoffangebotes sowie Substratangebotes (Hartl W. H. et al., 2002) an Nährstoffen an die Gewebe. Basaler täglicher Wasserbedarf beträgt: 30–35 ml/kg/Tag; Unmittelbarer postoperativer Wasserbedarf: 40 ml/kg/Tag Natriumbedarf: 2 mval/kg/Tag Kaliumbedarf: 1–1,2 mval/kg/Tag Perioperative Flüssigkeitsbedarf: 5–7 ml/kg KG/h bei kleinen Eingriffen 8–10 ml/kg KG/h Einhöhleneingriff 15 ml/kg KG/h Zweihöhleneingriff

15.2. PARENTERALE ERNÄHRUNG SUBSTRATE DER ERNÄHRUNG Die Wahl der zu verwendenden Substrate (Grundnährstoffe) erfolgt in Abhängigkeit von der vorliegenden patho-physiologischen Situation des Patienten wie: Trauma, Operation, Leber-, Niereninsuffizienz. Für zahlreiche Krankheitsbilder gibt speziell entwickelte abgestimmte Ernährungskonzepte (Stein et al., 2003, Stiefelhagen, 2004). Zu unterscheiden sind: Kohlehydrate: Glukose; Nicht-Glukose-Kohlehydrate (Fruktose) Aminosäuren: Essentielle bzw. nichtessentielle Aminosäuren; Fette: langkettige Triglyzeride, mittel-

156

kettige Triglyzeride, Flüssigkeit (Wasser), Mineralien, Spurenelemente, Vitamine.

15.2.1. KOHLENHYDRATE Glukose ist der wichtigste Energieträger der parenteralen Ernährung. Die für die parenterale Ernährung verwendeten Lösungen werden meist in konzentrierter und somit hypertoner Form appliziert, sodass eine zentralvenöse Verabreichung notwendig ist. Der Dosisbereich beträgt 3–5 g/kg KG/die, der Kaloriengehalt ist 3,4 kcal/g. Im Rahmen einer intensivmedizinischen Ernährung ist es angebracht zunächst mit einer niedrigeren Glukosemenge (z. B. 3 g/kg KG/die) zu beginnen und dann tageweise die Dosierung, wenn notwendig, zu erhöhen. Damit können Blutzuckerschwankungen als auch intermittierende Insulingaben weitgehend vermieden werden. Zuckeraustauschstoffe (Fruktose, Sobit) sollten wegen der Gefahr einer angeborenen Fruktoseintoleranz (Lebernekrose) mit dem Auftreten tödlicher Zwischenfälle nicht mehr zur parenteralen Ernährung verwendet werden, ebenso kann es bei Verwendung von Xylit zur Entwicklung einer Oxalose in der Niere als auch anderen Organen kommen, sodass kaum einen zwingende Indikation zur Anwendung besteht.

erreichen, sollten zumindest 10 % ige Lösungen verwendet werden. Die zur Verwendung kommenden Aminosäurelösungen zeigen den jeweiligen Gehalt an Stickstoff als auch Aminosäuren an. Die tägliche Proteinzufuhr soll 0,5–1,5 g/kg KG/die betragen. 1 g Urin-Harnstoff = 6,25 g Eiweiß Stickstoffaufnahme (g/24 h) = zugeführte Proteinmenge (g/24 h)/6,25 Stickstoffbilanz = Stickstoffzufuhr – Stickstoffausscheidung (= Harnstoffstickstoff in g/24 h + 2–3 g Nicht-Harnstoffstickstoffverlust (Schweiß, Haut) + 1 g Stickstoffverlust pro Stuhlgang Stickstoffverlust (g/24 h) = Urinharnstoff (mmol/24 h) × 0,028 + 4 g 0,028 ist der Umrechnungsfaktor von mmol Harnstoff in g Harnstickstoff Das Ziel der Stickstoffbilanz ist eine mit 4 g/24 h positive Bilanz Katabolie-Index (KI) = UNP – (½ N-Zufuhr + 3,0 g N) UNP = Harnstoff-N-Produktionsrate = UUN + BNN × F × KG × 0,0099 UUN = Harnstickstoffkonzentration im Urin/24 h BNN = Serumharnstoff (mg/dl) F = Körperwasserfaktor: bei Männern 0,6; bei Frauen 0,55

15.2.2. AMINOSÄUREN Die zur parenteralen Ernährung verfügbaren Aminosäurelösungen sollten das möglichst vollständige Spektrum von essentiellen als auch nicht-essentiellen Aminosäuren aufweisen. Derzeit stehen kristalline Aminosäurelösungen in Konzentrationen von 3,5– 15 % zur Verfügung. Aufgrund der schlechten Löslichkeit einzelner Aminosäuren (z. B. Tyrosin) oder fehlender Stabilität in den wässrigen Lösungen (z. B. Glutamin) gibt es keine Aminosäurenlösung, die allen Anforderungen gerecht wird. Da beim Erwachsenen verschiedene Krankheitsbilder mit einer Störung des Aminosäurestoffwechels einhergehen, werden für diese Krankheitsbilder wie Leberzirrhose, Niereninsuffizienz, Sepsis und Trauma spezielle „Adaptierte Aminosäurelösungen“ kommerziell angeboten. Der zu verwendende Dosisbereich von Aminosäuren ist 0,8–1,2–2,0 g/kg KG/die, der Kaloriengehalt ist 4,1 kcal/g. Um eine ausreichende Stickstoffzufuhr zu

–5 bis 0 kein Stress 1 bis 5 mittlerer Stress 5 bis 10 schwerer Stress > 10 max. Stress Beispiel Pat. A. Befunde: U-Harnstoff = 1950 (mg/dl/die = 108,2 mmol/24 h × 0,028 + 4 g = Stickstoffverlust (g/24 h); Stickstoffverlust beträgt: 3,02 + 4 g = 7,02 g/24 h Dies entspricht einem Eiweißverlust von 43,7 g Mischbeutel Trimix isocal® enthält: Aminosäuren 100 g Stickstoffgehalt 15,5 g Die Stickstoffaufnahme beträgt somit 15,5 g Die Stickstoffbilanz ist 15,5 – 7,02 = + 8,48 g Die zugeführte Proteinmenge beträgt

15.

157

Flüssigkeitsbedarf und Ernährung des Intensivpatienten

15,5 × 6,25 = 96 g Der Katabolie-Index ist –7,7

öl besteht. Ca. 55 % der in Intralipid enthaltenen Fettsäuren sind essentiell. Partikelgröße und Eigenschaften sind ähnlich den Chylomikronen. Enthält nur langkettige Triglyzeride.

15.2.3. FETTE Fette sind Lieferanten für essentielle Fettsäuren und Phospholipide. Sie sind notwendig für die Phospholipidzusammensetzung der Zellmembran, des weiteren beeinflussen sie eine Vielzahl Rezeptorvermittelter Funktionen. Fette sind auch eine Energiequelle mit hohem Kaloriengehalt (9 kcal/g bei LCT-Fetten). Die verwendbaren Fettlösungen werden aus Sojabohnenöl, Distelöl oder Kokosöl hergestellt und sind in 10–20 %-igen Konzentrationen erhältlich. Es handelt sich um reine LCT-Fette oder MCT/LCT Gemische.

ZUSAMMENSETZUNG – MCT – Mittelkettige Fettsäuren Bestehen aus 8–10 Kohlenstoffatomen – LCT – Langkettige Triglyceride Bestehen aus Fettsäuren mit 14 Kohlenstoffatomen oder mehr. – PUFA (poly unsaturated fatty acids) – langkettige, mehrfach ungesättigte Fettsäuren – Sie sind essenziell (Linolsäure n-6-PUFA)) V-3-Fettsäuren: A-Linolensäure V-6-Fettsäuren: G-Linolensäure, Linolsäure, Arachidonsäure Eilecithin enthält zu 75% Phosphatidylcholin, 15 % Phosphatidylethanolamin, als Fettsäurekomponenten Palmitin- (35–37 %) und Ölsäure 33–37 % Sojalecithin enthält Phosphaditylcholin 30 %, Phosphatidylethanolamin (22 %), Phosphatidylinosit (18), Glykolipide 14 %, Fettsäurekomponenten Linolsäure 54 %, Palmitin- und Ölsäure (je 17 %) sowie Linolensäure (7 %)

KLINISCHE FETTLÖSUNGEN ZUR PARENTERALEN ERNÄHRUNG INTRALIPID® Fresenius: Eilezithin + Sojalezithin – 100 ml 10 %/20 % Ist eine mit Eilezithin (Emulgator) emulgierte Fettemulsion, deren ölige Phase aus Sojabohnen-

STRUKTOLIPID® Fresenius: Langkettige (LCT) – Sojabohnenöl + mittelkettige (MCT) Triglyzeride – Kokosnussöl 250/500 ml 20 % OMEGAVEN® Fresenius 100 ml: V-3-Fettsäuren – 10 % Fischölpräparat; beinflussen die Prostaglandinsynthese: Geringere Bildung von Prostaglandinen der 2er-Gruppe und Leukotrienen der 4er-Gruppe bei gleichzeitiger vermehrter Synthese von Prostaglandinen der 3er- und Leukotrienen der 5er-Gruppe, welche eine geringere inflammatorische Aktivität aufweisen. CLINOLEIC® Baxter: Ein Überangebot an 6-6-PUFAs (Bevorzugt in aus Sojabohnenöl hergestellten Fettemulsionen) soll immunsupprimierend wirken. Vermittelt werden diese Effekte von Eikosanoiden der 2er- und 4er-Serie, welche aus den V-6-PUFAs entstehen. Daher erfolgte die Entwicklung zu Mischungen aus 80 % Olivenöl und 20 % Sojaöl mit nun reduzierten Mengen an V-6-PUFAs mit dem genannten Präparat. Kontraindikation für eine Fettapplikation sind: Hyperlipidämie, Schockzustand, ausgeprägte metabolische Azidose (pH < 7,2), Hypoxämie, disseminierte intravaskuläre Gerinnung – DIC Keine Kontraindikation für eine Fettapplikation sind: Respiratorische Insuffizienz, jedoch sind langkettige Lipide als nachteilig für die Lunge anzusehen (Smirniotis et al., 1998), Leberdysfunktion, Nierenversagen, Pankreatitis, Sepsis

15.2.4. SUBSTRATBEDARF FÜR DIE PARENTERALE ERNÄHRUNG Kohlehydrate 3–5 g/kg KG/die Glukose 3,8 kcal/g Fett 1–1,5 g/kg KG/die Fett 9,3 kcal/g Aminosäuren 0,8–1,2 g/kg Kg/die Aminosäuren 4,1 kcal/g Proteinbedarf 0,5–1,5 g/kg KG/die Kalorischer Grundbedarf/Erwachsener 25 kcal/ kg/Tag

158

15.2.6. FERTIGE PARENTERALE NÄHRLÖSUNGEN

Broteinheit: 1 BE = 12 g Glukose Flüssigkeitszufuhr 20–40 ml/kg KG/Tag Grundumsatz nach Harris-Benedikt Grundumsatz Männer (in kcal): 66,5 + (13,75 × kg) + (5,0 × cm) – 6,775 × Alter) Grundumsatz Frauen (in kcal): 655,1 + (9,563 × kg) + (1,850 × cm) – (4,676 × Alter) Nichtproteingebundene Kalorien = Kohlehydrate u. Fette

15.2.5. KOLLOIDOSMOTISCHER DRUCK – KOD Ist der durch Plasmaeiweißmoleküle (Makromoleküle) hervorgerufene osmotische Druck, bedingt durch die für diese Moleküle undurchlässige Kapillarwandmembran. Der KOD des Plasmas beträgt 25–28 mm Hg. Die Albumine tragen zum KOD ca. 80 % bei. Ein KOD von 18–20 mm Hg gilt als Ödemschwelle.

2-Kammer-Beutel enthalten Glukose, Aminosäuren; Fette müssen separat appliziert werden. Verwendung bei erhöhter Triglyceridkonzentration 3-Kammer-Beutel (Tabelle 20) enthalten Glukose, Aminosäuren (ohne Glutamin) und Fette in jeweils einer separaten Kammer. Dadurch enfällt eine Lagerung bei kühler Temperatur. Die Kammerinhalte werden erst vor Gebrauch miteinander vermischt. Vorteile der fertigen Nährlösungen sind: verbesserte Hygiene, geringe Infektionsgefahr, bessere Stabilität, gleichmäßige Substratapplikation, Zeitersparnis

15.2.7. SPEZIELLE ORGANBEZOGENE NÄHRLÖSUNGEN BESONDERHEITEN LEBER Bei Leberzirrhosepatienten führt ein erhöhter Proteinkatabolismus zu einer Vermehrung von nitrogenen Substanzen und Hyperammoniämie und zum Auftreten einer Aminosäurenimbalance. Diese ist charakterisiert durch eine Abnahme der peripher metabolisierten verzweigtkettigen Aminosäuren wie Valin, Leukin, Isoleukin und eine Erhöhung

Tabelle 20. Zusammensetzungen einiger derzeit handelsüblicher all-in-one Nährlösungen für eine zentralvenöse Ernährung Bezeichnung

Volumen

Stickstoff

Glukose

Aminosäuren Fett

kcal

Erzeugerfirma

Oli-Clinomel

2,2 %

1,5 l

5,4 g

120 g

33 g

30 g

910

Baxter

Oli-Clinomel

3,4 %

1,5 l

8,5 g

180 g

51 g

80 g

1525

Baxter

Oli-Clinomel

3,4 %

2,0 l

11,2 g

240 g

68 g

80 g

2030

Baxter

Oli-Clinomel

4,0 %

2,0 l

13,2 g

320 g

80 g

80 g

2400

Baxter

Strukto-Kabiven

1,0 l

8,0 g

125 g

50 g

38 g

1100

Fresenius

Strukto-Kabiven

1,5 l

12,0 g

187 g

75 g

56 g

1600

Fresenius

Strukto-Kabiven

2,0 l

16,0 g

250 g

100 g

75 g

2100

Fresenius

C1 leicht erhöhter Bedarf 2,6 l

16,0 g

200 g

100 g

100 g

2155

Braun

C1 leicht erhöhter Bedarf 2,6 l

16,0 g

300 g

100 g

100 g

2550

Braun

C3 stark erhöhter Bedarf 2,6 l

20,0 g

250 g

125 g

100 g

2455

Braun

C4 stark erhöhter Bedarf 3,1 l

20,0 g

350 g

125 g

100 g

2855

Braun

15.

159

Flüssigkeitsbedarf und Ernährung des Intensivpatienten

der aromatischen Aminosäuren wie Phenylalanin, Tyrosin, Methionin und Tryptophan, welche bevorzugt hepatisch metabolisiert werden. Die Zunahme der aromatischen Aminosäuren ist durch einen verminderten hepatischen Metabolismus bedingt, während die Abnahme der verzweigtkettigen Aminosäuren auf eine gesteigerte muskuläre Aufnahme und Metabolisierung zurückzuführen ist. Die aromatischen Aminosäuren konkurrieren mit den verzweigtkettigen AS um das Transportsystem der Blut-Hirn-Schranke und können im Gehirn in Neurotransmitter umgewandelt werden. Beim akuten Leberversagen kommt es zu einer Hyperammoniämie, die eine hepatische Enzephalopathie auslösen oder verstärken kann. Für eine mögliche toxische Wirkung des Ammoniums gibt es verschiedene Hypothesen. So soll eine Veränderung der Blut-Hirn-Schranke zu einer erhöhten Permeabilität für aromatische Aminosäuren führen, welche Vorläufer für monoamine Neurotransmitter sind. Die Entgiftung von Ammonium erfolgt über eine erhöhte Bildung von Glutamin in den Astrozyten, welche durch osmotische Wirkung für die Hirndrucksteigerung verantwortlich sein könnte. Die Astrozytenschwellung führt zur Entwicklung eines Hirnödemes.

KOMPENSIERTE LEBERERKRANKUNG – Substratbedarf wie bei einem akut-kranken Intensivpatienten

DEKOMPENSIERTE LEBERERKRANKUNG – Leberlösung: Verzweigtkettige Aminosäuren (Amino-Mel hepa-Fresenius®) Diese Lösungen weisen einen erhöhten Gehalt an verzweigtkettigen und einen reduzierten an aromatischen Aminosäuren auf. Es zeigt sich eine Wirksamkeit verzweigtkettiger Aminosäuren bezüglich einer hepatischen Enzephalopathie. – Ornithin-Aspartat (Hepa-Merz®) metabolisiert in der Leber Ammoniak zu Harnstoff, Ornithin passiert die Blut-Hirn-Schranke, wird im Gehirn zu Glutamat umgewandelt und senkt durch diese Metabolisierung die NH₃-Konzentration und führt zu einer Besserung der hepatischen Encephalopathie. Indikation: Präkoma und Koma hepaticum bei bestehender Enzephalopathie.

NIERENINSUFFIZIENZ – Nierenlösung: Im Nierenversagen sind verschiedene, sonst nicht essentielle Aminosäuren in vermindertem Ausmaß vorhanden. So ist die Synthese von Tyrosin, Zystein, Arginin und Serin und Histidin vermindert. Eine Nierenlösung sollte sowohl essentielle als auch nichtessentielle Aminosäuren aufweisen. Lösungen, die nur die essentiellen Aminosäuren enthalten, sollten nicht mehr verwendet werden. Als Ursache des Aminosäuremangels werden eine verminderte Synthese bzw. erhöhter Elimination diskutiert. Tyrosin wird als Dipeptid (Glycyl-Tyrosin) appliziert. – Klinische Nephrolösungen: Nephrosteril – Fresenius®

PARENTERALE ERNÄHRUNG BEI SIRS UND MOV Spezielle Aminosäurenmischungen haben in der Behandlung von diesem Patientengut keinen Vorteil gebracht. Dosierungempfehlung: Glukose 2–4 g/kg/24 h; Fette: 0,5–1,0 g/kg KG/24 h; V-3-Fettsäuren: Derzeit kann keine allgemeingültige Empfehlung für die Verwendung bei Patienten mit SIRS und MOV gegeben werden. Aminosäuren: Die Verwendung von verzweigtkettigen Aminosäuren als auch von glutaminhaltigen Aminosäuren können die teilweise auftretende exzessive Proteinkatabolie nicht verhindern. Empfohlen werden eine Dosis von 1,0– 1,5 g/kg KG. In der klinischen Anwendung werden spezielle Nährlösungen wie MOF – multiple organ failure protect angeboten. Sie enthalten: Glutamin, Karnitin.

GLUTAMIN Unter physiologischen Bedingungen ist Glutamin eine nichtessentielle Aminosäure. Unter intensivmedizinischen Bedingungen (Sepsis, Stress) besteht jedoch ein erhöhter Glutaminverbrauch, sodass 20– 40 g/die zugeführt werden sollten. Glutamin soll die Freisetzung proinflammatorischer Zytokine wie des TNF-A vermindern (Singleton et al., 2005, Ziegler et al., 2005, Wischmeyer et al., 2003, Singleton et al., Dec 2005). Ebenso soll eine Glutaminapplikation die

160

Myokardfunktion nach einer Reperfusionsischämie verbessern (Wischmeyer et al., 2003). Glutaminwirkungen: Immunmodulierende Eigenschaften: Die Wirkung auf das Immunsystem besteht darin, dass Glutamin das Wachstum von Lymphozyten über IL-2-Produktion beschleunigt. Hemmender Einfluss auf die systemische inflammatorische Entzündungsreaktion. Erhaltung der Integrität der Darmmukosa sowie Verhinderung einer Bakterientranslokation. Bei frühzeitiger perioperativer Glutaminzufuhr scheint der auftretende postoperative Abfall der intramuskulären Glutaminkonzentration verzögert zu werden. Glutaminsäurelösungen: Bestehen aus einem Dipeptidkonzentrat (L-AlaninGlutanin), aus welchem dann in die Aminosäure Glutamin und Alanin verfügbar wird. Z. B. DIPEPTIVEN®: 100 ml Lösung enthalten 13 g Glutamin.

15.2.8. ZUSÄTZE ZUR PARENTERALEN ERNÄHRUNG SPURENELEMENTE, VITAMINE, ELEKTROLYTE Spurenelemente – Spurenelemente sind: Chrom, Eisen, Fluor, Jod, Kobalt, Kupfer, Mangan, Molybdän, Nickel, Selen, Vanadium, Zink und Zinn. Ihre Applikation erfolgt entweder als Konzentrat bzw. in Kombination mit Elektrolytlösungen; z. B. DECAN®, ELOTRACE® Vitamine – Wasserlösliche Vitamine – Tagesbedarf des Gesunden: Vit B1 1,2 mg; Vit B2 1,4 mg; Niacin 16 mg, Vit B6 1,5 mg, Pantothensäure 6 mg; Folsäure 0,4 mg; Vit B12 3 µg, Biotin 30-6 µg – Fettlösliche Vitamine – Tagesbedarf: Vit A; Retinol 1,0 mg; B-Carotin 2–4 mg; Vit D 5 µg; Vit E 17 mg; Vit K 70 µg Die Verabreichung der Vitamine erfolgt entweder in der Kombination zweier Ampullen (wasserlösliche Vitamine in lyophilisierter Form – z. B. SOLUVIT® und fettlösliche Vitamine in Form einer Fettemulsion (Sojabohnenöl 1 g; Eicophospholipide 120 mg, Glycerin 225 mg) – z. B. VITALIPID®. Die fettlöslichen

Vitamine müssen einer Fettlösung zugesetzt werden. Es stehen jedoch auch Multivitaminpräparate, welche die notwendigen wasserlöslichen und fettlöslichen Vitamine für den notwendigen Tagesbedarf in einer Ampulle in lyophilisierter Form enthalten, z. B. CERNEVIT®, zur Verfügung. Die verwendete Nährlösung muss jedoch auch Fette enthalten. Elektrolyte – Elektrolyte: Ihre Applikation erfolgt entweder in der Gabe von Elektrolytkonzentraten oder sie sind bereits in Nährlösungen enthalten. Der empfohlene Tagesbedarf ist: Natrium 1,0– 1,5 mmol/kg KG/Tag, Kalium 0,3–1,0 mmol/kg KG/Tag, Phosphat 0,7 mmol/kg KG/Tag, Calcium 0,3 mmol/kg KG/Tag.

15.2.9. SELEN – SELENASE® Selen ist Bestandteil zahlreicher spezifischer Proteine im Körper. Zu diesen selenabhängigen Eiweißen gehören die Glutathionperoxidasen, die Iodthyronindeiodasen, Selenoprotein P und Thioredoxinreduktasen. Sie schützen vor reaktiven Sauerstoffverbindungen (Gluthationperoxidase), übernehmen Aufgaben im Schilddrüsenhormon-Stoffwechsel (Deiodasen), wehren eine DNA-Schädigung durch Radikale ab und modulieren den Redox-Status der Zelle. Dosierung: Tag 1. Therapiebeginn 2000 µg Selen = 4 × 500 µg Amp (10ml) Tag 2. 1000 µg Selen = 2 × 500 µg Amp tägl.: Empfehlung bis zur klinischen Besserung Komplikationen der parenteralen Ernährung Steatosis hepatis Hepatobiliäre Störungen Intrahepatische Colestase Sludge: Die alleinige parentale Ernährung mit fehlender enteraler Stimulation bedingt eine Störung der Gallenblasenfunktion mit Bildung von Sludge, der Ausbildung eines Hydrops der Gallenblase sowie einer akalkulösen Cholezystis. Mangelzustände an Vitaminen u. Spurenelementen Refeeding Syndrom: Ist ein vital bedrohliches Zustandsbild mit Elektrolytstörungen, Vitaminmangelzuständen und konsekutiven Organfunktionsstörungen, welches beim Wiederernähren von mangelernährten Patienten auftreten kann.

15.

161

Flüssigkeitsbedarf und Ernährung des Intensivpatienten

Therapie: – Vermeidung zu hoher Glucose- u. Kalorienzufuhr – Bei Cholestase u. Sludge-Bildung Applikation von Ursodesoxycholsäure – URSOFALK® 10–20 mg/kg KG als Suspension – Durchführung einer enteralen Ernährung so frühzeitig wie möglich, jedoch langsame, schrittweise Steigerung

15.3. ENTERALE ERNÄHRUNG 15.3.1. SONDENMATERIALIEN Aus Polyvinylchlorid (PVC) obsolet, werden durch Verlust des Weichmachers hart und können zu Druckulkera führen. Es sollten Sonden aus Polyurethan verwendet werden.

15.3.2. ZUGANGSWEGE Nasoenterale Sonden Das distale Ende der Sonde kann im Magen, Duodenum oder Jejunum platziert werden. Bevorzugt Bolus, aber auch kontinuierliche Applikation möglich. Eine enterale Ernährung sollte bei nicht bewusstseinsgetrübten Patienten erfolgen, wo laryngeale Reflexe eine Aspiration verhindern.

Perkutane endoskopische Jejunostomie – PEJ Platzierung einer dünnerlumigen Sonde über den Magen in den Dünndarm bei Verwendung einer großlumigen PEG-Sonde Feinnadel-Katheter-Jejunostomie – FNKJ

15.3.3. ART DER NAHRUNGSAPPLIKATION – Magensonde, bolusartige Applikation bis zu 8 × 300 ml/die – Duodenalsonden, kontinuierliche Applikation – Jejunalsonden, kontinuierliche Applikation

15.3.4. SONDENBEDINGTE KOMPLIKATIONEN Säurereflux bei Kardiainsuffizienz durch gastrale Sonden Reflux in den Magen bei enteralen Sonden Retention der Ernährung im Magen, Erbrechen, Regurgitation, Aspirationsgefahr Sondenperforation Sondenkostbedinge Komplikationen Durchfälle, die durch Unverträglichkeit des Sondenbestandteile oder durch den osmotischen Reiz auftreten können. Hyponatriämsch wirksame Flüssigkeitsverluste in den Darm durch zu konzentrierte Sondenkost.

Duodenalsonden, bevorzugt kontinuierliche Applikation

15.3.5. BEGINN DER ENTERALEN ERNÄHRUNG Perkutane endoskopische Gastrostomie – PEG – Sonde Indikation: Langzeiternährung Beginn: 12–24 Stunden nach Platzierung der Sonde Kontraindikation: absolute – Peritonitis Relative – Karzinose, Aszites Jejunalsonden Indikation: Patienten mit hoher Aspiratiosgefahr sowie hoher Reflux, isolierte gastrale Motilitätsstörung Applikation: nur kontinuierliche Verabreichung

Eine postoperative oder posttraumatische Ernährung sollte so frühzeitig wie nur möglich begonnen werden. Als Vorteile gelten ein reduzierter Hypermetabolismus im Postaggressionsstoffwechsel als auch eine Verhinderung einer Mukosaatrophie (Lübke et al., 2000). Als Vorteil wird auch eine Reduktion von infektiösen Komplikationen angesehen.

15.3.6. KONTRAINDIKATIONEN Schockgeschehen, erhöhtes Serumlaktat > 4 mmol/l, schwere Azidose, Hypoxie, Atonie des Gastrointestinaltraktes, Ileus, gastrointestinale Blutung, anhaltende Diarrhoe

162

15.3.7. ZUSAMMENSETZUNG ENTERALER NÄHRLÖSUNGEN NÄHRSTOFF DEFINIERT Hochmolekulare Zusammensetzung, muss noch verdaut werden. Inhaltsstoffe: Eiweiß aus Soja, Eiern, Milch; pflanzliche Fette aus Sojaöl, Maiskeimöl, Sonnenblumenöl; Kohlenhydrate aus Stärke und Maltodextrin Klinische Präparate: FRESUBIN®, BIOSORB®, OS MOLITE®, NUTRICOM®

CHEMISCH DEFINIERT Niedermolekulare Zusammensetzung, ist resorbierbar ohne Verdauung. Inhaltsstoffe: Oligopeptide, Dipeptide MCT Fette (resorbierbar ohne Lipase) und Gallensäuren, Maltodextrin Klinische Präparate: BIOSORB®, FLEXICAL®, VI VONEX®, PRECISION®

15.3.8. SPEZIELLE NÄHRLÖSUNGEN DIABETESADAPTIERTE LÖSUNGEN Klinische Präparate: Fresubin DIABETES®, FRESU BIN DIABETES N®, GLUCERNA®

weniger CO₂, als Indikationen werden angegeben ARDS, Lungenschädigung wie: Lungenkontusion, Aspiration von Magensaft, Inhalationstrauma Weitere Effekte, die diskutiert werden, sind antioxydative Wirkung, welche den pulmonnalen Entzündungsprozess vermindert, die Oxygenierung verbessert und den klinischen Outcome bei Patienten mit ARDS verbessert. EPA und GLA besitzen antiinflammatorische Eigenschaften (Gadek et al., 1999) Klinische Präparate: OXEPA® (500 ml) – Spezialdiät enthält: EPA – Eikosapentatensäure (Fischöl) GLA – G-Linolensäure MCT – Mittelkettige Triglyzeride 500 ml = 760 kcal, EPA – 0,532 g/100 ml; GLA – 0,427 g/100 ml; MCT – 2,36 g/100 ml; 0,88 BE/100 ml

STOFFWECHSELADAPTIERTE DIÄT BEI LEBERINSUFFIZIENZ Sind kalorienreiche eiweißarme Lösungen mit einem erhöhten Gehalt an verzweigtkettigen Aminosäuren und Arginin sowie einem erniedrigten Gehalt an aromatischen Aminosäuren. Klinische Präparate: NUTRICOMP HEPA®, FRESU BIN HEPA®

IMMUNMODULIERENDE DIÄTEN  IMMUNONUTRITION

NIERENADAPTIERTE LÖSUNGEN Klinische Präparate: SURVIMED renal® Enterale eiweiß- und elektrolytarme energiereiche Spezialdiät. Zur vollständigen Ernährung sind mehr als 6 Beutel notwendig. Auflösung 80/100 g Pulver in 200 ml Wasser. Trinknahrung. Ein Beutel zu 100 g enthält: 410 kcal, 86 g Kohlenhydrate, 6,5 g Eiweiß, 4,8 g Fett, Vitamine, Spurenelemente, Mineralien, keine Ballaststoffe

SPEZIALDIÄT BEI RESPIRATORISCHER INSUFFIZIENZ Zusammensetzung: Erhöhter Anteil an Fetten, reduzierter Anteil an Kohlhydraten Bei der Metabolisierung von Fetten entsteht

Prinzipiell trägt jede Form einer Nahrungsaufnahme zu einer Verbesserung des immunologischen Status bei, da eine Mangelernährung die Immunlage negativ beeinflusst. Arginin ist eine nichtessentielle Aminosäure, die jedoch bei einem bestehenden katabolen Zustand essentielle Bedeutung erlangen kann. Arginin induziert die Freisetzung anaboler Hormone, verbessert die Stickstoffbilanz und wirkt immunstimulierend V-3-Fettsäuren sind in Fischöl enthalten und von Bedeutung, da sie in Zellmembranen eingebaut werden. Glutamin: Die Wirkung auf das Immunsystem besteht darin, dass Glutamin das Wachstum von Lymphozyten über IL-2-Produktion beschleunigt Klinische Präparate: RECONVAN® (glutaminreiche enterale Immunonutrition)

15.

163

Flüssigkeitsbedarf und Ernährung des Intensivpatienten

15.4. POSTAGGRESSIONSSTOFFWECHSEL Der Postaggressionstoffwechsel ist eine hypermetabolische Stoffwechsellage, die nach einem Trauma, einer Operation, nach einer Verbrennung als auch einer Infektion auftreten kann. Er ist gekennzeichnet durch eine Aktivitätssteigerung verschiedener hormonaler System wie Hypophyse (ACTH, ADH, Wachstumshormon), Nebenniere (Katecholamine wie Adrenalin, Noradrenalin), Pankreas (Glukagon). Der Verlauf kann in drei Phasen unterteilt werden, wobei folgende metabolische Veränderungen auftreten. 1. Akut Phase- Ebb-Phase oder Aggressionsphase Sie entwickelt sich unmittelbar posttraumatisch bzw. nach einer Infektion oder Erkrankung. Sie dauert Stunden und zeichnet sich durch eine starke negative Energiebilanz aus. Ziel des Organismus ist es über eine katecholamininduzierte Steigerung des Herzminutenvolumens eine optimale Perfusion lebenswichtiger Organe als auch eine entsprechende Energieversorgung sicherzustellen. Die verstärkte Glukokortikoidauschüttung hat eine Natrium- und Wasserretention als auch Flüssigkeitsumverteilung zur Folge. Die Stoffwechselumstellung auf Glukoneogenese ermöglicht eine rasche Mobilisierung von Energiereserven. 2. Flow-Phase – Sekundärphase, Übergangsphase, Postaggressionsphase Sie dauert Tage und endet meist zwischen dem 4. und 7. Tag nach dem Trauma und bildet den Übergang von einer negativen zu einer positiven Energiebilanz Diese Trendwende im Stoffwechsel wird als „turning points“ bezeichnet. Sie ist gekennzeichnet durch eine Glukoneogenese aus Glykogen und Aminosäuren, das Bestehen einer Proteolyse, Lipolyse sowie der Umstellung auf Eiweiß und Fettoxydation. Es treten folgende metabolischen Veränderungen auf: a. Störung des Kohlehydratstoffwechsels Durch die erhöhte Freisetzung von Katecholaminen kommt es zu einer Unterdrückung der Insulinsekretion sowie zu einer verminderten Insulinwirkung. Es bestehen oft erhöhte Blutzuckerwerte. Neben dieser

durch Insulinresistenz bedingten Glukoseintoleranz besteht zusätzlich eine verstärkte Glykogenolyse und Glukoneogenese. Durch erhöhte Plasmakortisolspiegel wird in der Muskulatur die Aktivität der Pyruvatdehydrogenase gehemmt. Bei fehlender Verwertungsstörung verarbeitet der Organismus 4–6 g Glukose/kg KG/die, bei bestehendem schwerem Postaggressionssyndrom sind bereits Dosierungen von 1,5–2,0 g/kg KG/die limitierend. Therapie: Substratreduktion, da es nutzlos ist, bedingt durch die bestehende Insulinresistenz eine ständige Erhöhung der Insulindosis vorzunehmen. b. Störung des Proteinstoffwechsels Während der „flow-phase“ besteht sowohl eine erhöhte Proteinsynthese als auch ein gesteigerter Proteinabbau, der Proteinabbau von dem vor allem die Muskulatur betroffen ist, übertrifft jedoch die Proteinsynthese. Daraus resultiert ein Proteinkatabolismus mit einer negativen Stickstoffbilanz von 21 bis 37 g/die, was in etwa dem Verlust von 500 bis 1000 g Muskelmasse/die entspricht. Die zwei Hauptmerkmale im Proteinkatabolismus innerhalb der „flow-phase“ einer Sepsis sind die beschleunigte Proteolyse im Muskel und die erhöhte Proteinsynthese in der Leber. Dies führt zu einer beschleunigten Freisetzung von Aminosäuren in der Peripherie, welche zum großen Teil in die Leber transportiert und nach Desaminierung als Glukosepräkursor in der Glukoneogenese verwendet und in geringerem Umfang für die Synthese von Akutphaseproteinen verwendet werden. TNF-a, IL-1, IL-6, Glukagon und Glukokortikoide werden als wichtige Mediatoren für diese Veränderungen angesehen. Für die klinische Situation bedeutet eine fehlende exogene Zufuhr von Aminosäuren eine maximale Proteolyse. Durch steigende Zufuhr von Aminosäuren kann die Proteolyse zunächst vermindert und die Syntheserate erhöht werden. Therapie: Klinisch ist eine Erhöhung der Aminosäurenzufuhr bei erhöhter Harnstoffproduktionsrate und gleichzeitig erniedrigtem Serum-Harnstoffspiegel gerechtfertigt. Bei einer Erhöhung der Harnstoffproduktionsrate und

164

Serum-Harnstoffspiegel muss die Aminosäurenzufuhr reduziert werden. Es zeigt sich dann eine vermehrte energetische Verwertung der zugeführten Aminosäuren bei überschrittener renaler Ausscheidungskapazität.

Nachteil: Sauerstoffsensor arbeitet ab FIO₂ von > 60 % nicht mehr korrekt. Gleichzeitige Ermittlung des „Respiratorischen Quotienten RQ“ RQ = VCO₂/VO₂ (NW = 0,83)

c. Fettstoffwechsel Im Postaggressionstoffwechsel kommt es induziert durch Katecholamine, Glucagon und TNF zu einer gesteigerten Lipolyse einhergehend auch mit einem Anstieg der freien Fettsäuren. Die Fettsäurenn unterliegen in der Muskulatur und in der Leber einer B-Oxidation (Abbau zu CO₂ und H₂O + ATP). In der Leber kommt es einerseits zu einer Ketogenese als auch zu einer Lipogenese. Die Fettsäuren werden in der Leber bei ausreichendem Glukose und A-Glykerophosphatangebot der Reveresterung zugeführt und nicht der B-Oxydation. Das Auftreten einer Hypertriglyzeridämie im Postaggressionsstoffwechsel ist möglich, wenn die periphere Clearance durch eine Hemmung der Lipoproteinlipase bedingt ist, was ursächlich durch TNF oder exzessive Lipogenese verursacht sein kann, wenn z. B. eine hohe über der Utilisation liegende exogene Kalorienzufuhr in Form von Glukose erfolgt. Zusätzlich kann in der klinischen Praxis bei ungestörter Fettverwertung 1–1,5 g Fett/kg KG/die utilisiert werden, jedoch kann bei ausgeprägtem Postaggressionssyndrom die Verwertungskapazität bereits bei 0,5–0,7 g Fett/kg KG/die überschritten werden. 3. Reparationsphase Diese Phase dauert Wochen. Sie ist gekennzeichnet durch eine normale Insulinsekretion. Es erfolgt eine Umstellung der antinsulinären Hormonwerte in den Normbereich mit einer Umstellung von Katabolie auf Anabolie, wodurch die Energiebilanz nun positiv wird.

15.5. INDIREKTE KALORIMETRIE  MONITORING DER ERNÄHRUNG Bestimmung des aktuellen Energiebedarfes des Patienten über den Gesamtkörper-Sauerstoffverbrauch VO₂ und die Gesamtkörperkohlendioxidproduktion VCO₂ RU (kcal/24 h) = (3,9 × VO₂) + (1,1 VCO₂) – 61 RU = Ruheenergieumsatz

Bei: Lipogenese RQ > 1,0 Hungerzustand RQ = 0,7 reiner KH-Verbrennung RQ = 1,0

15.6. REFLUX BEI ENTERALER ERNÄHRUNG – Reflux > 800 ml/die: enterale Ernährung – Pause, Applikation von Propulsive – Reflux 400–800 ml/die: enterale Ernährung durchführbar, jedoch reduzierte Ernährung angebracht, ev. jejunale Sonde – Reflux < 400 ml/die: kontinuierliche Ernährung sinnvoll

15.6.1. THERAPIE BEI HOHEM REFLUX Gastrale Entleerungsstörung – Gastroparese Ursachen: Postoperativ, Diabetes mellitus, progressive Muskeldystrophie, Durchblutungsstörungen, unspez. virale Infekte u. a. Symptomatik: Übelkeit, Erbrechen, Refluxösophagitis Therapie: Prokinetika

METOCLOPRAMID  PASPERTIN® Steigert den Tonus des unteren Ösophagussphincters, erhöht die Peristaltik im Ösphagus, beschleunigt die Magenentleerung. Dosierung: 3 × 10 mg i. v.

ERYTHROMYCIN  ERYTHROCIN® Steigert die Magenentleerung über Stimulation intestinaler Motilinrezeptoren Dosierung: 3 bis 4 × 200 mg i. v. über 3 Tage

15.

15.6.2. INTESTINALE ENTLEERUNGSSTÖRUNG – DARMATONIE  POSTOPERATIVER ILEUS Die intestinale Ernährungsstörung umfasst die gastrale Entleerungsstörung sowie in ihrer ausgeprägtesten Form den paralytischen Ileus. Nach einer Operation ist die Motilität des Gastrointestinaltraktes charakterisiert durch eine Beeinträchtigung der elektrophysiologischen Aktivität sowie das Fehlen einer koordinierten Propulsion. Ohne spezifische Intervention beträgt die durchschnittliche Dauer eines postoperativen Ileus nach einem großen abdominellen Eingriff 4–5 Tage. Die exakte Pathophysiologie des postoperativen Ileus ist nicht bekannt, sie scheint multifaktorell zu sein. Aber es ist offensichtlich, dass zumindest drei Hauptmechanismen – ein neurogener, ein inflammatorischer und ein pharmakologischer – in Wechselbeziehung bei seiner Entstehung sind. Zahlreiche Therapiekonzepte haben das Ziel, möglichst rasch die gastrointestinalen Funktionen wiederherzustellen, da eine postoperative Darmatonie bzw. ein postoperativer Ileus neben einer verlängerten Hospitalisation auch mit weiteren möglichen Komplikationen vergesellschaftet sein kann. Nachteilige Effekte einer postoperativen Darmatonie: Übelkeit, Erbrechen Verzögerte Resorption enteraler Ernährung Verzögerte Resorption enteral applizierter Medikamente Gesteigerte postoperative Schmerzen Verzögerte Wundheilung Erhöhtes Risiko für postoperative Komplikationen wie: Atelektasen, Aspirationspneumonie, nosokomiale Infekte, tiefe Beinvenenthrombose, Lungenembolie, bakterielle Translokation und Sepsis Verlängerte Hospitalisation, gesteigerte Gesundheitskosten

=

165

Flüssigkeitsbedarf und Ernährung des Intensivpatienten

THERAPIEKONZEPTE

Frühenterale Ernährung Eine frühenterale Ernährung verkürzt die Dauer einer postoperativen Darmparalyse. Als Vorteil wird angesehen, dass die intestinale Schleimhautbarriere, die bei totaler parenteraler Ernährung atrophiert,

bei enteraler Ernährung erhalten bleibt. Dadurch ist die Gefahr einer Bakterientranslokation durch die Schleimhaut nicht gegeben und die Rate an septischen Krankheitsverläufen vermindert. Perioperative Flüssigkeitssubstitution Es konnte gezeigt werden, dass bei restriktiver Volumensubstitution (Lobo et al., 2002) nach Kolonoperationen die Darmparalyse verkürzt war. Als eine der möglichen Ursachen wird die intraoperative Ausbildung eines Darmwandödems, bedingt durch eine große Volumensubstitution, angenommen, welches sich dann negativ auf die intestinale Motilität auswirkt. Epiduralanästhesie Eine effiziente Maßnahme zur Behandlung der postoperativen Darmatonie ist eine thorakale epidurale Anästhesie. Voraussetzung ist, dass sie die für die Darminnervation notwendige spinale Segmenthöhe (Scott et al., 1995) erreicht und zumindest über einen Zeitraum von 48 Stunden postoperativ weitergeführt wird.

PHARMAKOLOGISCHE THERAPIE Neostigmin Ist ein reversibler Inhibitor der Acetylcholinesterase, der die synaptische Acetylcholinkonzentration erhöht. Die daraus resultierende parasympathische Stimulation des Darmtraktes erhöht dessen Kontraktilität. Klinisch konnte (Kreis et al., 2001) nachgewiesen werden, dass die Applikation von Neostigmin zu einer signifikanten Steigerung der Motilität und des Tonus führt. Nachteilig müssen jedoch Nebenwirkungen wie abdominelle Krämpfe, Krämpfe der Harnblase, gesteigerte Magensaftsekretion, Übelkeit und Erbrechen angesehen werden. Pyridostigmin Durch Hemmung der Cholinesterase wird der Abbau von präsynaptisch freigesetztem Acetylcholin verhindert, sodass mehr Acetylcholin am Rezeptor wirken kann. Metoclopramide Metoclopramide ist ein zentraler und peripherer Dopaminrezeptorantagonist mit einigen peripheren cholinergen und Serotonin-antagonistischen Wirkungen. Es wird als potentes Antiemeticum ange-

166

sehen. Es gibt jedoch keine Arbeiten, die beweisen, dass es einen günstigen Effekt auf die Dauer oder Rückbildung eines Ileus aufweist. Cisapride Cisapride, ein Serotoninrezeptor-Antagonist, wurde als sein viel versprechendes Prokineticum der postoperativen Darmatonie (Dungard et al., Brown et al., 1999) angesehen. Es erhöht im distalen Ösophagus den Sphinktertonus und hat eine motilitätssteigernde Wirkung an allen Segmenten des Gastrointestinaltraktes. Bedingt durch das Auftreten schwerwiegender kardialer Nebenwirkungen wurde das Präparat jedoch sowohl in den USA als auch in Deutschland vom Markt zurückgezogen. Erythromycin Erythromycin, ein Makrolidantibiotikum, weist als ein Motilinrezeptoragonist prokinetische Wirkungen auf. Motilin steigert die Magenentleerung durch Stimulation von Rezeptoren im Antrum und Duodenum. Bezogen auf die postoperative Darmatonie bzw. Ileus, konnte jedoch (Boacini et al., 1993, Smith et al., 2000) keine Wirkung nachgewiesen werden. Ceruletide Ceruletide, ein synthetisches Dekapeptid, ist ein Cholezystokininanalogon mit starker cholezystokinetischer Wirkung. Neben der Stimulation des exokrinen Pankreas kommt es zu einer Stimulation der Gallenblase, der Gallenwege sowie zu einer koordinierten propulsiven Aktivität vom Duodenum zum Ileum, wie auch zu einer segmentförmigen Aktivierung des Kolon (Vincent et al., 1982). Diese Effekte lassen die Substanz als günstig für die Therapie des postoperativen Ileus erscheinen. In zwei Placebokontrollierten Studien (Madsen et al., 1983) konnte jedoch nur eine mäßige Besserung des postoperativen Ileus festgestellt werden. Als nachteilig für die Anwendung werden Nebenwirkungen wie Übelkeit und Erbrechen angesehen. Dosierung: 40 µg als Kurzinfusion über 4 Stunden. Atilmotin Atilmotin ist ein Analgon des humanen Motilin, welches ein gastrointestinales Peptid-Hormon ist, das aus 22 Aminosäuren besteht. Erste experimentelle Studien zeigen eine signifikante Zunahme der duodenalen Motilität nach intravenöser Applikation. An gesunden Probanden (Park MI et al., 2006) konnte eine beschleunigte gastrische Entleerung festgestellt

werden. Weitere Studien sind jedoch notwendig, um das Indikationsspektrum zu definieren. NSAID – Nonsteroidal Anti-Inflammatory Agents (Nichtsteroidale antiinflammatorische Substanzen) NSAIDs vermindern die Produktion von endogenen Prostaglandinen durch Hemmung der Cyklooxygenaseaktivität. Es werden sowohl die Entzündung als auch der Schmerz reduziert. Die additive Gabe von NSAIDs reduziert den Opiatbedarf um mehr als 30 %. Klinische Studien konnten zeigen, dass NSAIDs signifikant die Inzidenz und die Dauer eines postoperativen Ileus reduzierten. Jedoch ist das Risiko einer gastrointestinalen Blutung erhöht, bedingt durch den Thrombozyten-aggregationshemmenden Effekt der meisten nichtselektiven NSAIDs. Jedoch spezifische COX-2 Hemmer, die keine Hemmung der Thrombozytenaggregation aufweisen, haben günstige Effekte auf die Dauer des Bestehens eines postoperativen Ileus aufgezeigt. Opioid-Antagonisten Naloxone ist ein spezifischer µ-Rezeptorantagonist. Naloxone durchdringt rasch die Blut-Hirn-Schranke. Bei systemischer Applikation werden sowohl zentrale als auch periphere opiatvermittelnde Wirkungen antagonisiert. Bei oraler Applikation weren vor allem die peripheren intestinalen opioidinduzierten Wirkungen antagonisiert. Durch einen extensiven First-Pass-Effekt besteht nur eine geringe systemische Bioverfügbarkeit. Wenn daher die hepatische First-Pass-Kapazität nicht überschritten wird, erfolgt eine selektive Blockade der intestinalen Opioidrezeptoren ohne zentral antagonistische Effekte. Die Applikation führt (Meissner et al., 2003) zu einem verminderten gastrischen Reflux sowie zu einer Reduktion von Pneumonien. Dosierung: 8 mg viermal täglich Alvimopan ist ein neuartiger peripherer selektiver µ-Rezeptor-spezifischer Opioid-Antagonist. Er hat eine mehr als 200-fache Selektivität für periphere Rezeptoren, eine schlechte Absorption durch den Gastrointestinaltrakt bei oraler Verabreichung und gelangt nicht durch die Blut-Hirn-Schranke. Daher kann bei Gabe von Alvimopan ein systemisch appliziertes Opioid im ZNS seine analgetische Wirkung entfalten; hingegen wird in der Peripherie die Opioid-induzierte Dysfunktion des Darmes durch eine Blockade der µ-Rezeptoren durch den Opioid-Antagonisten aufgehoben.

Flüssigkeitsbedarf und Ernährung des Intensivpatienten

167

Klinische Studien haben gezeigt, dass Alvimopan signifikant die Länge der postoperativen Darmatonie verkürzt, indem die Wiederaufnahme der Darmtätigkeit wesentlich früher erfolgt. Da Almivopan ein kompetitiver Antagonist des µ-Rezeptors ist, muss seine Applikation oral vor dem operativen Eingriff, vor Gabe der Opioide, erfolgen. Die zu applizierende Dosis ist 12 mg Alvimopan zweimal täglich.

Lübke HJ, Protektion der Mukosabarriere durch Strategien der Ernährung, Welche therapeutischen Optionen gibt es? Anaesthesist 49: 455–459: 2000 Madsen PV, Lykkegaard-Nielsen M, Nielsen OV, Ceruletide reduces postoperative intestinal paralysis. A double-blind placebo-controlled trial. Dis Colon Rectum 26: 159–160: 1983 Meissner W, Dohrn B, Reinhart K, Enteral naloxone reduces gastric tube reflux and frequency of pneumonia in critical care patients during opioid analgesia. Crit Care Med 31: 776–780: 2003 Park MI, Ferber I, Camilleri M, Allenby K, Trillo R, Burton D, Zinsmeister AR, Effect of atilmotin on gastrointestinal transit in healthy subjects: a randomized, placebo-controlled study. Neurogastroenterol Motil 18: 28–36: 2006 Scott AM, Starling JR, Ruscher AE et al., Thoracic versus lumbar epidural anesthesia’s effect on pain control and ileus resolution after restorative proctocolectomy. Surgery 120: 688–697: 1996 Smirniotis V, Kostopanagioton G, Vassiliou, Arkadopüolos N, Vasssiliou P, Datsis A, Kourias E, Long chain versus medium chain lipids in patienst with ARDS: effects on pulmonary haemodynamics and gas exchange. Intensive Care Med 24: 1029–1033: 1998 Singleton KD, Beckey VE, Wischmeyer PE, Glutamine prevents activation of NF-K B and stress kinase pathways, attenuates inflammatory cytokine release, and prevents acute respiratory distress syndrome (ARDS) following sepsis. Shock 24 (6): 583–589: December 2005 Singleton KD, Serkova N, Beckey VE, Wischmeyer PE, Glutamine attenuates lung injury and improves survival after sepsis: role of enhanced heat shock protein expression. Crit Care Med 33 (6): 1206–1213: June 2005 Smith AJ, Nissan A, Lanoutte NM, Shi W, Guillem JG, Wong WD et al., Prokinetic effect of erythromycin after colorectal surgery: randomized, placebo-controlled, doubleblind study. Dis Colon Rectum 43: 333–337: 2000 Stiefelhagen P, Ernährung und Ernährungstherapie in der Gastroenterologie. Internist: 45: 231–236: 2004 Stein J, Jauch KW, Praxishandbuch klinische Ernährung und Infusionstherapie. Springer, Berlin Heidelberg New York: 2003 Vincent ME, Wetzner SM, Robbins AH, Pharmacology, clinical uses, and adverse effects of ceruletide, a cholecystokinetic agent. Pharmacotherapy 2: 223–234: 1982 Wischmeyer PE, Riehm J, Singleton KD, Ren H, Musch MW, Kashana M, Chang EB, Glutamin attenuates tumor necrosis factor-A release and enhances heat shock protein 72 in human peripheral blood mononuclears cells. Nutrition 19 (1): 1–6: January 2003 Wischmeyer PE, Jayakar D, Williams U, Singleton KD, Riehm J, Bacha EA, Jeevanadam V, Christians U, Serkova N, Single dose of glutamine enhances myocardial tissue metabolism, glutathione content, and improves myocardial function after ischemia-reperfusion injury. J Parenter Enteral Nutr 27 (6): 396–403: November 2003 Ziegler T, Ogden LG, Singleton KD, Luo M, Fernandez-Estivariz C, Griffith DP, Galloway JR, Wischmeyer PE, Parenteral glutamine increases serum heat shock protein 70 in critical ill patients. Intensive Care Med 31 (8): 1079–1086: August 2005

15.

LAXANTIEN Bisacodyl – Diphenolische Laxantien – DULCO LAX® Hydrolytische Spaltung im Darmlumen, dann Resorption, Konjugation des Diphenols in der Leber mit Glukuronsäure oder Schwefelsäure und Ausscheidung mit der Galle, die hydrophilen Konjugate gelangen, ohne dass sie im Dünndarm resorbiert werden, in den Dickdarm, dort erfolgt eine Spaltung, sodass die Phenole wirksam werden. Daher Wirkung erst nach 8–12 Stunden nach oraler Gabe. Wirkungsmechanismus: Hemmung der Resorption von Flüssigkeit (Na+) sowie vermehrter Einstrom von Flüssigkeit in das Darmlumen, dadurch vermehrte Darmfüllung und Dehnung der Darmwand mit reflektorsicherer Defäkation. Dosierung: 1–2 Drag. (5–10 mg) bzw. 1 Supp (10 mg)

LITERATUR Bonacini TJ, Quiason S, Reynolds M, Gaddis M, Pemberton B, Smith O, Effect of intraveneous erythromycin on postoperative ileus. Am J Gastroenterol 88: 208–211: 1993 Brown TA, McDonald J, Williard W, A prospective, randomized, double-blinded, placebo-controlled trial of cisapride after colocteral surgery. Am J Surg 177: 399–401: 1999 Bungard TJ, Kale-Pradhan PB, Prokinetic agents for the treatment of postoperative ileus in adults: a review of the literature. Pharmacotherapy 19: 416–423: 1999 Gadek JE et al., Effect of enteral feding with eicosapentaenoic acid, gammalinolenic acid, and antioxidants in patients with acute respirarory distress syndrome. Crit Care Med 27 (8): 1409–1420: August 1999 Hartl WH, Rittler P, Perioperative Infusionstherapie – Prinzipien. Chirurg 73: 1067–1086: 2002 Lobo DN, Bostock KA, Neal KR, Perkins AC, Rowlands BJ, Allison SP, Effect of salt and water balance on recovery of gastrointestinal function after elective colonic resection: a randomized controlled trial. Lancet 25; 359 (9320): 1812–1818: 2002

16. ENDOKRINOLOGISCHE ERKRANKUNGEN

16.1. SCHILDDRÜSE

TSH und Anstieg von T3 und T4. Das NTIS-Syndrom wird als normale Reaktion des Organismus auf eine schwere Erkrankung aufgefasst. Ein Schilddrüsenhormonsubstitution wird als nicht sinnvoll angesehen, das Vorgehen muss jedoch mit der bestehenden klinischen Symptomatik beurteilt werden.

Normalwerte: TSH 0,1– 4,0 uU/ml T4 50–140 ng/ml T3 0,8–2,0 ng/ml Freies T4 1,0–1,8 ng/dl Freies T3 2,6–5,1 pg/ml

16.1.1. HYPOTHYREOSE Die bei einem Intensivpatienten mit schwerer Erkrankung und lang anhaltendem Intensivaufenthalt auftretenden Veränderungen der Schilddrüsenhormone werden als „nonthyroidal illness syndrome – NTIS“ bezeichnet (De Groot, 2006). Es finden sich bei schwerer Erkrankung ein Abfall von T3 und T4 bei gleichzeitig erhöhtem TSH. Mit auftretender Rekonvaleszenz findet sich eine Verminderung von

Symptomatik Hypometabolismus: Antriebsarmut, Verlangsamung, Depression, Kälteintoleranz, Gewichtszunahme Verminderte Katecholaminempfindlichkeit des Herzens: Bradykardie, Perikarderguss Effekte auf Haut: trockene, kühle und teigige Haut, aufgedunsener Körper, Muskelschwäche und

basales TSH

normal

erhöht

Bestimmung freies T4

Ausschluss Hypothyreose

normal

latente Hypothyreose

Abb. 72 Diagnosestellung der Hypothyreose

erniedrigt

manifeste Hypothyreose

16.

169

Endokrinologische Erkrankungen

Muskelschmerzen, Obstipation, Hypercholesterinämie, Anämie; Labor (Abb. 72). Ätiologie Primär (thyreogen): kongenital, autoimmun (Hashimoto), medikamentös: Jodmangel, Medikamente (Lithium), iatrogen – Schilddrüsenoperation, Endzustand aller Formen nach Schilddrüsenentzündung Sekundär (hypohysär) Tertiär (hypothalamisch)

Röntgen-Thorax: Herzinsuffizienz, Kardiomegalie, Perikarderguss, Pleuraerguss

Therapie: Substitution mit L-Thyroxin. Einschleichende Dosierung Substitutionsziel ist Normalisierung des TSH 1 × 1 Tabl. 0,1 mg THYREX®

Therapie: – Respiration: frühzeitige Intubation und Beatmung – Kreislaufinsuffizienz: Hydrokortison 200 mg/ die, Volumssubstitution, ev. Katecholamine – Hypoglykämie: Substitution mit Glukose 33 % danach nach BZ-Werten – Elektrolyte: Hyponatriämie, alleinige Wasserrestriktion – Hypothermie: langsames Erwärmen mit erwärmten Infusionen – Schilddrüsenhormonsubstitution: Levothyroxin – L-THYROXIN® 500 µg am ersten Tag i. v. danach 1,5 µg/kg/KG/die i. v. oder oral

16.1.2. MYXÖDEMKOMA

16.1.3. HYPERTHYREOSE

Auslösende Faktoren: Infektion, Harnwegsinfekt, Pneumonie Trauma, Operation, zerebrovaskulärer Insult Intoxikation (Medikamente –Sedativa, Diuretika)

Thyreotoxische Krise/Koma Ist ein schweres Krankheitsbild (Classen et al., 1994), dessen Symptomatik sich bis zu einem komatösen Zustandsbild erstrecken kann und unbehandelt zu einem kardialem Pumpversagen führen kann.

Symptomatik – Allgemeine Symptomatik Hypothermie < 36 Grad Celsius Blasses kühles Hautkolorit Aufgedunsenes Gesicht – Kardiovaskuläre Symptomatik Bradykardie, QT-Verlängerung Herzinsuffizienz Pleuraergüsse, Perikarderguss – Gastrointestinale Symptomatik Redizierte Darmmotilität bis Ileusymptomatik – Neurologische Symptomatik Progrediente Bewusstseinsstörung, Lethargie bis Koma Verzögerte Reflexe, Epilepsie Diagnose Labor: T3 und T4 sind bei beginnender Hypothyreose normal. TSH , FT4 -, ev. Hypercholesterinämie, ev. CPK  (Myopathie), Elektrolyte: Na+ -, Hypoglykämie, Blutgase: respiratorische Azidose-Hypoventilation EKG: Bradykardie, low-voltage

Symptome: Tachykardie (> 150/min) oder Tachyarrhythmie bei Vorhofflimmern, Hypertonie, Fieber bis 40 Grad, Schwitzen, Exsiccose, Erbrechen, Durchfälle, Muskelschwäche, psychomotorische Unruhe, Tremor, Hyperreflexie, Verwirrtheit, psychotische Zustände, Somnolenz, Koma Labor: T3/T4 erhöht, Bun, Kreatinin, Leberwerte; TSH vermindert ebenso Na+, Cl–, K+, Cholesterin Therapie: – Volumenersatz, Elektrolytausgleich – Antipyretica – Paracetamol, kein Aspirin, da T4 freigesetzt wird aus der Verbindung mit Albumin – B-Rezeptoren-Blockade: (Blockade der adreneregen Schilddrüsenhormoneffekte) Ziel: Herzfrequenz < 100/min Esmolol: initial 0,25–0,5 mg/kg KG/min i. v. dann Perfusor mit reduzierter Dosis, z. B. 0,1 mg/kg KG/min

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–

– – – – –

Propanolol: 6-stündlich 1–3 mg i. v. oder 4-stündlich 20–80 mg p. o. Thyreostatica: Blockade der Schilddrüsenhormonbildung Thiamazol – FAVISTAN® 3 × 40 mg i. v. max 240 mg/die oder Propylthiouracil – THYREOSTAT® 4–6 × 50 mg oder Carbimazol CANBISTAD® 60 mg initial dann 30 mg 4-stündlich Hydrokortison 300 mg/die, Hemmung der Umwandlung T4–T3 Jodtherapie: Hemmung der Schilddrüsenhormonfreisetzung Endojodin 236 mg/4 × die Antibiotika bei Infekt Erhöhte Kalorienzufuhr 35–40 kcal/kg KG/die parenteral oder Sonde Physikalische Kühlung bei Fieber

Ev. Plasmapherese – Elimination eiweißgebundener Schildrüsenhormone

16.2. INSULINTHERAPIE BEIM INTENSIVPATIENTEN Eine Insulintherapie, bei welcher die Blutzuckerwerte bei oder unter 110 mg% liegt, reduziert die Morbidität und Mortalität beim Intensivpatienten (Van den Berghe et al., 2001) Es wird angenommen, dass eine Hyperglycämie oder eine relatives Defizit an Insulin prädisponierend für mögliche Komplikationen wie eine Infektion, Polyneuropathie oder Multiorganversagen sind. Aufgrund der Ergebnisse dieser Studie sollten die BZ-Werte in dem genannten Bereich, zumindest unter 150 mg% gehalten werden.

Koma sowie die Laktatazidose umfassen. Das hypoglykämische Koma wird jedoch diesem Komakomplex zugeordnet.

–

KETOAZIDOTISCHES KOMA

Ätiologie: absoluter Insulinmangel Typ1 Diabetes-B-Zellen Destruktion, welche zu einem absoluten Insulinmangel führt Genese: Immunologisch bedingt, idiopathisch, Fehler in der Insulindosierung – Unterbrechung der Insulinzufuhr, z. B. Ausfall einer Insulinpumpe Pathophysiologie: Bedingt durch absoluten Insulinmangel kommt es zu einer Steigerung der hepatischen Glukoneogenese, wobei zugleich eine verminderte Glukoseutilisation der insulinsensitiven Gewebe besteht. Es kommt zu einer Hyperglykämie. Damit einhergehend entsteht ein Anstieg des osmotischen Druckes. Es kommt zu einer intrazellulären Dehydratation mit konsekutiver osmotischer Diurese von Wasser und Elektrolyten Wegen des Insulinmangels findet sich eine periphere Lipolyse. Die aus dem Fettgewebe mobilisierten langkettigen Fettsäuren werden aufgrund des Insulinmangels nicht mehr zu Triglyceriden in der Leber umgebaut. Es erfolgt nun eine Oxidierung zu Ketonen (Azetazetat und B-Hydroybutyrat). Es entsteht eine metabolische Azidose mit Elektrolytentgleisung. Klinische Symptomatik: Durst, Schläfrigkeit, Übelkeit, Erbrechen Abdominalbeschwerden – schwierige Diffenterialdiagnose zwischen Pseudoperitonitis diabetica und einem akuten Abdomen! Dehydration Hyperventilation (Kussmaul Atmung) Tachykardie, Hypotonie Somnolenz, Koma Laborbefunde: Blutzucker > 300 mg/dl pH-Wert Blut < 7,20 Bikarbonat 7,2. Nachteile der Substitution sind Linksverschiebung der Hämoglobin-O₂-Dissoziationskurve, Hypokaliämie, Abfall des Liquor pH. – Antikoagulation: Sie sollte bei alten Patienten durchgeführt werden – Antibiotika: Applikation bei bestehendem Verdacht auf eine Infektion als Ursache

–

171

Endokrinologische Erkrankungen

HYPEROSMOLARES NICHTKETOAZIDOTISCHES KOMA

Ätiologie: Relativer Insulinmangel Typ 2 Diabetes Auftreten bei 15–20 % aller hyperglykämischen Komaformen des Diabetes. Das hyperosmolare Koma entspricht der diabetischen Ketoazidose beim älteren Patienten mit Typ II-Diabetes.

prägte Exsikkose auf. Oft Auftreten einer neurologischen Herdymptomatik mit lokalisierten oder generalisierten Krampfanfällen Labordiagnose: Hyperglykämie > 500 mg/dl Serumosmolarität > 320 mosm/kg, Hypernatriämie, Plasmaketone sind negativ, ph-Wert im Blut häufig normal, Basenüberschuss häufig normal, Bikarbonat > 15 mmol/l Therapie: – Rehydration: Volumensubstitution mit z. B. 1000 ml 0,45 % NaCl-Lösung, wenn Na > 155 mmol/l – Insulinsubstitution: Altinsulin-Perfusor in Abhängigkeit vom BZ-Spiegel – Kalium-Substitution: Simultan mit der Insulinapplikation – Acidosekorrektur: Eine Bikarbonatgabe ist primär nicht indiziert, nur wenn pH < 7,1 – Phosphatsubstitution: 0,1–0,5 mmol/kg in 12 Stunden – Antikoagulation: Sie ist zur Vermeidung thromboembolischer Komplikationen angebracht.

–

LAKTATAZIDOSEN

Metabolische Azidose mit Pl-Lactat > 5 mmol/l und Blut-pH < 7,25

Pathophysiologie: Es besteht ein relativer Insulinmangel, daher wird die Lipolyse noch supprimiert und es tritt keine Ketogenese auf. Bedingt durch die Hyperglykämie ensteht eine osmotische Diurese mit Elektrolytverlusten. Durch die Dehydratation und ein entstehendes prärenales Nierenversagen entsteht ein hyperosmolares Koma Auslösende Ursachen können Operationen, Infektionen, Flüssigkeitsverluste sowie Gastroenteritiden sein. Auch Medikamente, Glukokortikoide, Thiazid-Diuretika sowie Neuroleptika – Risperidon, Clozapin sowie selten Diphenylhydantoine – können dieses Koma auslösen.

Die Laktatazidose (Tabelle 21) wird unterteilt in Typ A und Typ B. Bei Typ A besteht Sauerstoffmangel im Gewebe aufgrund von Schock, schwerer Anämie, Herzinsuffizienz; bei Typ B besteht keine evidente systemische Hypoxaemie. Die übliche Laktatproduktion (Gehirn, Skelettmuskel, Haut, Erythrozyten) beträgt 15–20 meq/kg Körpergewicht. Die Produktion von Laktat wird bei einer Gewebshypoxie drastisch gesteigert, weil das durch Glykolyse und durch den Abbau von Alanin entstehende Pyruvat nicht mitochondrial durch Oxidation weiterverarbeitet werden kann. Laktat wird hauptsächlich in der Leber zurück zu Pyruvat und zu CO₂ und H₂O oder Glukose metabolisiert. Die Leber vermag bis zu 320 meq Laktat/h zu metabolisieren.

Klinische Sympomatik: Die Patienten sind oft bewusstseinsgetrübt und weisen häufig eine ausge-

Betreffend das Intensivpatientengut spielt vor allem die Typ-A-Lactatazidose die wesentliche Rolle.

172

Wertigkeit der Laktatbestimmung So erlaubt die Laktatspiegelbestimmung die Erkennung einer Gewebshypoxie bei einem arteriellen pO2, der noch im Normbereich liegt. Die Entwicklung einer unklaren Laktatazidose postoperativ oder bei einem Intensivpatienten sollte Anlass geben zur Abklärung des Bestehens einer mesenterialen Ischämie. Die Höhe des Laktatspiegels ist auch ein prognostischer Parameter bei einer intestinalen Infarzierung. Eine weitere Indikation zur Bestimmung ist die Verlaufsbeurteilung bei einem Kreislaufschock einer Sepsis oder Vergiftung. Verdacht auf Zyanidvergiftung im Rahmen einer Rauchgasvergiftung.

Therapie: – Essentiell ist oft eine entsprechende Volumstherapie, da mit Stabilisierung der Kreislaufsituation auch einer weiteren Laktatenstehung entgegengewirkt wird. Damit einhergehend spielt auch die Sicherstellung einer ausreichenden Gewebsoxygenierung eine wichtige Rolle. Einerseits muss die Sauerstoffzufuhr sichergestellt sein, anderseits müssen jedoch auch die Transportmöglichkeiten dafür (Hämoglobin, Hämatokrit) ausreichend sein. Eine optimale Steuerung der Volumssituation ist jedoch nur mit einem entsprechendem Monitoring (Pulmonaliskatheter, Picco) möglich. – Bei Bestehen einer diabetischen Azidose ist die Grundkrankheit mit entsprechender Volumsubstitution, dem notwendigen Elektrolytausgleich sowie der Insulinapplikation zu behandeln.

Tabelle 21.

Eine Pufferung der Azidose mit Natriumbikarbonat ist primär bei pH-Werten von 7,2 nicht durchzuführen, da dadurch die Laktataufnahme in der Leber beeinträchtigt wird.

Typ-A-Laktatazidose Schock – hypovolämischkardiogen-septisch Hypoxaemie

16.2.2. HYPOGLYKÄMISCHES KOMA

schwere Anämie CO-Intoxikation Typ-B-Laktatazidose Typ B1

Typ B2 – medikamentöstoxisch

Diabetes mellitus

Biguanide

Leberzirrhose

Fruktose

Sepsis

Salicylat

Tumor

Paracetamol Ethanol Nitroprussid Terbutalin

Typ B3 – angeborene Stoffwechselstörungen Glukose-6-phosphataseMangel Pyuvatcarboxylasemangel Pyruvatdehydrogenasemangel

Ätiologie: Die Ursachen, die zur Entwicklung eines hypoglykämischn Komas, führen können vielfältig sein (Tabelle 22). Definition: Eine Hypoglykämie besteht, wenn der Nüchternblutzuckerwert < 50 mg/dl ist. Schweregrade – Leichte Hypoglykämie – sie kann vom Patienten selbst durch Einahme von Kohlehydraten behoben werden – Schwere Hypoglykämie: sie bedarf fremder Hilfe und ist einhergehend mit typischen Bewusstseinsstörungen Klinische Symptomatik eines Notfallpatienten Tachykardie, Blutdruck normoton bis hyperton Feuchte Haut Neurologische Symptomatik – Verwirrtheit, Halluzinationen, motorische Unruhe, weite Pupillen Generalisiert tonisch-klonische Krämpfe, Paresen, Bewusstlosigkeit, Koma

16.

173

Endokrinologische Erkrankungen

Klinische Symptomatik beim sedierten Intensivpatienten Im Gegensatz zum Notfallpatienten mit den unterschiedlichsten Formen der Entwicklung einer neurologischen Symptomatik ist diese beim sedierten und beatmeten Patienten nicht erkennbar. Es zeigt sich jedoch oft kalter Schweiß, Rhythmusstörungen und Blutdruckdysregulationen. Diagnose: in beiden Fällen rasche Blutzuckerbestimmung Therapie: Unverzügliche i. v. Applikation von 100 ml Glukose 33 %

Tabelle 22. Ätiologie der Hypoglykämie

Therapie: operative Entfernung des Tumors

16.3. ADDISON-KRISE Akute Nebennierenrindeninsuffizienz Diagnose Zeichen der Exikkose, Oligurie, Erbrechen, kolikartige Bauchschmerzen bis Pseudoperitonitis Müdigkeit, Verwirrtheitszustände, Somnolenz, Koma, Hypotonie Labor: Hyponatriämie mit Hyperkaliämie, Erhöhung von BUN und Kreatinin, Hypoglykämie, Na+ und Cl+ vermindert, metabolische Azidose, Lymphozytose Kortisolspiegel erniedrigt. Normbereich bezogen auf Morgen- bzw. Vormittagsstunden: 50–250 µg/l (0,14–0,69 µmol/l).

Ätiologie der Hypoglykämie Hyperinsulinismus

exogene Insulinzufuhr toxischer Schock

Medikamente

Insulin Paracetamol Sulfonylharnstoffe Chinin Alkohol ACE-Hemmer

Hepatisch bedingt

Hepatitis Leberzirrhose Leberversagen Reye-Syndrom

Andere Erkrankungen

Sepsis Urämie Hypothermie

Endokrin bedingt

Hypophyseninsuffizienz Nebennierenrindeninsuffizienz Inselzelltumor

Extrapankreatische Tumore

Karzinoid Sarkom

Enzymdefekte

z. B. Glukose-6-Phosphatase

16.2.3. INSULINOM Diagnose klinisch: Hypoglykämie morgens und nach körperlicher Anstrengung, Hyperinsulinämie, veget. Zustandsbilder infolge reaktiver Katecholaminausschüttung, Verwirrtheitszustände, Herzrasen CT, Sonographie

Therapie: – 100 mg Hydrokortison – HYDROCORTISON®, HYDROCORTONE® i. v. initial, dann über 24 Stunden 200–300 mg Hydrokortison i. v. 10 mg/h, danach100 mg/d mit Dosisreduktion in den folgenden 7 Tagen auf eine Erhaltungsdosis mit 20–30 mg/d

16.4. NEBENSCHILDDRÜSE 16.4.1. HYPERPARATHYREOIDISMUS PRIMÄRER HYPERPARATHYREOIDISMUS Ist bedingt durch eine erhöhte Parathormonsekretion (z. B. Adenom), die eine Hyperkalzämie und eine Hypophosphatämie zur Folge hat. Therapie: – Hydratation: Korrektur einer Hypovolämie – Schleifendiuretika: Furosemid – LASIX®, forcierte Diurese (4–6 l), keine Thiazide, da sie die Kalziurie reduzieren. – Kortikoide: Methylprednisolon – SOLU-MEDROL® z. B. 125 mg i. v. – Biphosphonate: Clodronat – BONEFOS 1 AMP ad 500 ml NaCl über 2 Stunden Pamidronat u. Zoledronsäure – Calcitonin: CALCITONIN® 4 × 100 I. E./24 h

174

SEKUNDÄRER HYPERPARATHYREOIDISMUS (sHPT) Reaktive Steigerung der PTH-Sekretion, ausgelöst durch Hypocalcaemie oder Vitamin-D-Mangel. Am häufigsten findet sich diese Form bei der Niereninsuffizienz (renaler sHPT). Der nicht-renale sHPT findet sich bei Malabsorbation, Cholestase, Leberzirrhose usw. Diagnose: Parathormon erhöht, Ca-erniedrigt, Phosphatserum erhöht. Therapie des renalen sHPT: Phosphatrestriktion, Hemmung, der Phosphatresorption, CalciumSubstitution. Therapie des nicht-renalen sHPT: symptomatisch

TERTIÄRER HYPERPARATHYREOIDISMUS Der die Parathormonsekretion regulierende negative Feedbackmechanismus zwischen PTH-Sekretion und Serum Ca greift nicht mehr, trotz normaler Kalzium-Konzentration wird PTH sezerniert. Auftreten oft nach langjähriger Niereninsuffizienz und meist bei Dialysepatienten. Diagnose: Parathormon, Calcium und Phosphat erhöht Therapie: OP-Nebenschilddrüsenresektion

16.4.2. HYPOPARATHYREOIDISMUS Nebenschilddrüsenunterfunktion ist gekennzeichnet durch eine Hypokalzämie, Hyperphosphatämie bei erniedrigtem bis normalem Parathormon. Von der Ätiologie ist die postoperative Entstehungsform die häufigste. Sie findet sich nach ausgedehnten Halsoperationen (z. B. Thyreoidektomie bei Schilddrüsenkarzinom), Blutungen. Seltener sind idiopathische Formen sowie Autoimmunerkrankungen usw. Symptomatik: Sie ist gekennzeichnet durch durch die Folgen einer Hypokalzämie, die sich als hypokalzämische Tetanie mit typischer Pfötchenstellung, mit Laryngospasmus wie auch mit einem generalisiertem Krampfanfall manifestieren kann. Diagnose-Provokationstest: Chvostek-Zeichen, Zu-

cken des Mundwinkels bei Beklopfen des N. facialis an Wange; Trousseau-Zeichen: Auftreten der Pfötchenstellung nach Aufblasen der RR-Manschette. Therapie: Anhebung des Serumkalziumspiegels, Kalzium i. v.

16.5. PHÄOCHROMOZYTOM Definition: katecholaminproduzierender Tumor, Lokalisation zu 90 % im Nebennierenmark, zu 10 % extraadrenale Lokalisation im Bereich des thorakalen oder abdominellen Grenzstranges. Produktion von Noradrenalin, Adrenalin selten Dopamin, Ausschüttung anderer Peptide – Somatostatin, ACTH, Neuropeptid Y etc. Klinische Symptomatik: Kopfschmerzen, Palpitationen, ausgeprägtes Schwitzen, Tachykardie, Hypertonie: konstant bei 58 %, paroxysmal bei 20 %, nicht nachweisbar bei 20 % der Patienten. Diagnosestellung oft schwierig (A. S. Bullough, 2001). Diagnose – Labor: Urin-Katecholamine; zur Lokalisation: Sonographie, MRT Akute Therapie: – reversible A-Blockade: – A₁ + A₂ Blockade Phentolamin – REGITIN® Dosierung: 2–15 mg i. v. fraktioniert, dann 0,2 mg/min kontinuierlich – A₁ Blockade Prazosin – MINIPRESS® Dosierung: Tagesdosis 2–3 × 1 mg initial p. o. – A₁ Blockade Doxazosin – DOXAZOSIN® Dosierung: 1 × 4 mg initial p. o. – Ca-Antagonisten – Dihydropyridinderivat z. B. Nicardipin – ANTAGONIL® – Metyrosine – kompetitive Hemmung der Tyrosin Hydroxylase Dosierung: 1–4 g/die Wird als Mittel zweiter Wahl verwendet, wenn die Blutdruckeinstellung mit A- u. B-Antagonisten nicht adäquat ist. Therapie der hypertensiven Krise – Natriumnitroprussid – NIPRIDE®, NIPRUSS® Einschleichende Dosierung: 0,2–10,0 µg/kg/min – irreversible A-Blockade – Langzeittherapie als Basis einer OP-Vorbereitung

16.

– Phenoxybenzamin – DIBENZYRAN® Beginn mit 2–3 × 10 mg und Steigerung um 10–20 mg/die, bis eine Dosis von 40–80 mg pro Tag erreicht wird. Einzellfall-Dosis bis 200 mg/die möglich Keine B-Blockade vor A-Blockade B-Rezeptorenblocker sollen nur dann verabreicht werden, wenn eine A-Rezeptorblockade besteht, da diese Substanzen allein durch eine Antagonisierung der B-Rezeptor-vermittelten Vasodilatation in der Skelettmuskulatur eine paradoxe Erhöhung des Blutdruckes auslösen können. Beginn mit B-Rezeptorenblockade, wenn während der A-Blockade eine Tachykardie entsteht.

16.6

175

Endokrinologische Erkrankungen

HYPERTONIE

Es ist nicht die Aufgabe der Intensivmedizin, eine antihypertensive Therapie durchzuführen. Es gehört jedoch zum therapeutischen Spektrum der Therapie, eine bereits initiierte Therapie fortzusetzen und eventuelle medikamentöse Interaktionen dieser Medikamente mit intensivmedizinischen Medikamenten zu vemeiden. Daher sollte das Grundkonzept einer heutigen antihypertensiven Therapie bekannt sein. Die medikamentöse Therapie wird individuell, nach vorliegenden Risikofaktoren und Begleiterkrankungen durchgeführt. Die zur Verwendung kommenden Substanzgruppen sind: B-Rezeptoren-Blocker, A-Blocker, Kalziumkanalblocker, ACE-Hemmer, Diuretica, AT-II Rezeptorantagonisten und Kombinationspräparate, wobei wichtige Bestandteile einer antihypertensiven Therapie Mehrfachkombinationen wie Diuretica und Kalziumantagonisten sind. Eine kombinierte Therapie wird als zielführender angesehen als eine hochdosierte – oft nebenwirkungsreiche – Monotherapie. Zielwerte der Blutdruckeinstellung sind ein RR-systolisch < 130 mm Hg, RR-diastolisch < 80 mm Hg;

16.7. HYPERTENSIVE KRISE – HYPERTENSIVE EMERGENCY Akuter RR-Anstieg mit einem diastolischen Blutdruck > 130 mmg und Beinträchtigung von Organfunktionen – Organkomplikationen. Von Bedeutung ist eine rasche klinische Diagnose um dann

eine geeignete Therapieform (Tuncel et al., 2003) durchzuführen. Klinik: ZNS – Kopfschmerzen, Übelkeit, Erbrechen, intrazerebrale Blutung, ischäm. Insult Augen: Sehstörungen Herz-Kreislauf: Linksherzinsuffizienz – Lungenödem Akutes koronares Syndrom Eklampsie Therapie: – Nifedipin BUCONIF®: Spray 2–4 Spühstöße – Nifedipine ADALAT®: Kaps. (10 mg) – 1–2 Kapseln p. o. – Urapidil EBRANTIL®: initial 25–50 mg i. v. Perfusor: 10–30 mg/h kontinuierl. i. v. – Clonidin CATAPRESAN®: initial 0,15 mg = 1 A i.v. Perfusor: 0,05–0,3 mg/h – Nitroglyzerin NITRONAL®: Perfusor: 0,7–3 mg/h – Labetalol TRANDATE®: Perfusor: 2 mg/min – Nitroprussid-NIPRUSS®: Perfusor: Beginn mit 0,2 µg/kg/min – 3µg/kg/min – Natrium 10 µg/ kg/min

16.8. EKLAMPSIE Die Blutdruckkrise in der Schwangerschaft ist eine lebensbedrohliche Situation mit einem erhöhten Risiko für Mutter und Fetus. Dementsprechend erfordert eine aggressive Behandlung der mütterlichen Hypertonie frühzeitige Überlegungen (Vidaeff et al., 2005) betreffend die möglichen Auswirkungen auf den Fetus und die uteroplazentare Zirkulation. Therapie: Sectio – Urapidil – EBRANTIL® – Magnesiumsulfat – CORMAGNESIUM® 4–6 g als Bolus, dann 1–2 g/h kontinuierlich therapeut. Spiegel 0,74–1,48 mmol/L – Dihydralazin – NEPRESOL® 10–20 mg (nur Tabl. vorhanden)

17. STÖRUNGEN DES WASSER- UND ELEKTROLYTHAUSHALTES

17.1. HYPERNATRIÄMIE (Na+ > 145 mmol/L) Ursachen Wasserverlust als Folge eines Diabetes insipidus Polyurisches Nierenversagen Gabe von Na-hältigen Medikamenten Nach Verbrennungen Gesteigerte Wasserdiurese Therapie: – Zufuhr von Aqua bidestillata per Magensonde 10/20 ml/h bis max 50 ml/h – Zufuhr von Glukose 5 % oder 2,5 % – Durchführung der Korrektur nur langsam sowie nicht vollständig und nicht innerhalb von wenigen Stunden – Aldactone 200 mg 2 × die Komplikation: cave Hämolyse Hämolsyezeichen: erhöhtes freies Hämoglobin vermindertes Haptoglobin im Serum erhöhtes (indirektes) Bilirubin im Serum erhöhtes Urobilinogen im Urin erhöhtes Serum LDH

Symptomatik: Bewusstseinstrübung, zerebrale Anfälle, Desorientiertheit, spastische Tetraparese, evtl. Locked-in-Syndrom mit letalem Ausgang Therapie: Serum Na+ soll nicht über 12 mmol/L in 24 Stunden angehoben werden. Bei zu rascher Korrektur tritt eine zentrale pontine Myelinolyse auf. 1–2 mmol/h bis 130 mmol/L

17.3. HYPERKALIÄMIE (K+ > 5,5 mval/l) Therapie: – Glukose – Insulin (1 IE/2 g Glukose) z. B. 100 ml Glukose 33 % mit 15 IE Altinsulin – Steigerung der Diurese: Lasix z. B. 500 ml Glukose 5 % + 20 mg Lasix – NaHCO₃ 50 ml – Resonium: Magensonde 15 g/100 ml (oder 5 Teelöffel) bis 4 × tgl Einlauf 1–2 × 30 g – Dialyse, Hämofiltration

17.4. HYPOKALIÄMIE (K+ < 3,5 mval/l) +

17.2. HYPONATRIÄMIE (Na < 135 mmol/L) Eine Hyponatriämie (< 110 mmol/L), die > 24 Stunden besteht, wird als chronische Hyponatriämie bezeichnet.

Klinik: Muskelschwäche bis Muskelkrämpfe, Obstipation, Darmatonie, Somnolenz, Herzrhythmusstörungen – EKG: verlängertes PR-Intervall, abgeflachte T-Wellen, ST-Senkung, ev. U-Welle

17.

177

Störung des Wasser- und Elektrolythaushalts

Therapie: i. v. Substitution, per os K+-Brause Tabl., K+-reiche Kost, ev. Verwendung K+-sparender Diuretika

17.5. HYPERKALZÄMIE Definition: Serumkalzium > 2,75 mmol/L, hyperkalzämische Krise > 3,7 mmol/l Klinik: ventrikuläre Extrasystolien, Asystolie, Polyurie, Polydipsie, Übelkeit, Erbrechen, Somnolenz, Koma Therapie: – Forcierte Diurese Lasix 10 mg/h unter Bilanzierung mit 500 ml Glukose Inf. – Prednisolon 100 mg i. v. (Hemmung der intestinalen Ca-Resorption) – Kalzitonin 400–600 IE i. v. (Hemmung der ossären Ca-Resorption) – ev. Hämodialyse – Biphosphonate – bei tumorbedingter Hyperkalzämie – Hemmung der Osteoklasten

17.6. HYPOKALZÄMIE Definition: Serumkalzium < 2,15 mmol/L Symptome: Tetanie, verlängerte QT-Zeit, Parästhesien an Händen und Füßen, tetanische Krämpfe, Bradykardie Ätiologie: chronische Niereninsuffizienz, Hypopharthyreoidismus, Vitamin-D-Mangel Therapie: 1–2 × 1 A Kalzium-Glukonat 10 % i. v.

Täglicher Bedarf: 6–10 mg/kg/Tag oder 0,2– 0,4 mmol/kg/Tag; 1 mmol Mg = 24,3 mg Funktion: Mg+ ist ein Co-Faktor für diverse Transportsysteme und zahlreiche Enzyme. Die Phosphodiesterase, Na+-K+-ATPase, sowie die Adenylatzyklase benötigen Mg. Mg+ hemmt die Transmitterfreisetzung an Synapsen, dadurch wird die Erregbarkeit von Nerven und Muskulatur vermindert. Mg+ hemmt die intrazelluläre Ca-Bereitstellung und wirkt dadurch als Ca++-Blocker. Z. B. Wehenhemmung: Mg-Applikation vermindert die Kontraktilität der glatten Muskulatur. Verhalten im Extrazellulärraum: Es gilt die Summenbeziehung: ein erhöhter Mg+-Spiegel kann zu einem Abfall des ionisierten Kalziums führen und damit eine Tetanie auslösen.

HYPOMAGNESIÄMIE Klinik: Kardiale Symptome: Herzrhythmusstörungen, ventrikuläre Extrasystole, Tachykardie (Torsade de pointes-Tachykardie) – Erhöhte neuromuskuläre Erregbarkeit; Wadenkrämpfe, Tetanie, viszerale Spasmen. – Neurologische Zeichen: bei schwerem Mangel, depressive Verstimmung, Somnolenz bis Koma. Ursachen Renale Verluste: Polyurische Phase der akuten Niereninsuffizienz, Diabetes mellitus, Diuretika Enterale Verluste: Durchfallserkrankungen (Colitis, Ileitis usw), Dünndarmresektion, Malabsorptionssyndrome Endokrine Erkrankungen: M. Addison, Hyperthyreose, primärer Hyperparathyreoidismus Sonstige Erkrankungen: Lebererkrankungen, Pankreatitis, Alkoholismus usw. Ungenügende Zufuhr: Magnesiumfreie Infusionslösungen bei fehlender oraler Zufuhr

17.7. MAGNESIUM (Mg +) NW Serum: 0,7–1,1 mmol/L Magnesium gehört zu den Hauptionen des Intrazellulärraumes. Lokalisation: Knochen 50–60 %, Muskel 25–30 %, Weichteile 20 %, Erythrozyten 0,5 %, Serum 0,3 %; im Plasma zu 30 % an Albumin gebunden.

Therapie: Anhebung des Mg+-Spiegels auf hochnormale Werte

178

HYPERMAGNESIÄMIE

Therapie: Kalziumkarbonat als Phosphatbinder, phosphatarme Diät

Symptome: Obstipation, Übelkeit, Erbrechen, Muskelschwäche, paralytischer Ileus, RR-Abfall, Schock, Herzstillstand, Atemlähmung, Koma

17.9. ANIONENLÜCKE, ANIONEN-GAP

Ätiologie: Meist Folge einer akuten oder chronischen Niereninsuffizienz

Anionen = negativ geladene Ionen, Kationen = positiv geladene Ionen

Therapie: Ähnlich der bei Hyperkaliämie mit dem Ziel der Verschiebung von Mg+ nach intrazellulär Glukose mit Insulin, Kalziumglukonat, ev. Dialyse

Kation: Na+, K+, Ca²+, Mg²+ Anion: Cl–, Bicarbonat (HCO₃–), Phosphat – HPO₄²–, organ. Anionen – Lactat Zur Berechnung der Anionenlücke kommen zwei Formeln zur Anwendung.

17.8. PHOSPHAT (PO₄–) NW Serum: 0,84–1,45 mmol/L

HYPOPHOSPHATÄMIE Klinik: Kardiomyopathie mit Herzinsuffizienz und Rhythmusstörungen, respiratorische Insuffizienz, Leukozyten und Erythrozytenfunktionsstörung mit vermehrter Infektanfälligkeit. Neurologische Störungen: erhöhte Erregbarkeit, zerebrale Krämpfe, Psychosyndrom. Ätiologie: Verminderte Phosphataufnahme: gastrointestinale Sekretverluste, Erbrechen, Diarrhoen Parathyreoidektomie bei primärem Hyperparathyreoidismus, vermehrte renale Phosphatausscheidung: z. B. Diuretikatherapie, tubulo-renale Störungen, primärer Hyperparathyreoidismus mit Hyperkalzämie und Hypophosphatämie Therapie: i. v. Zufuhr

HYPERPHOSPHATÄMIE Klinik: kein spezifisch klinisches Bild Ätiologie: verminderte Ausscheidung bei Niereninsuffizienz, rapider Zellzerfall, z. B. Rhabdomyolyse, Therapie einer Leukämie, schwere unbehandelte Hyperthyreose

Anionengap = [Na+] – (Cl– + HCO₃–) = 8–16 mmol/L Anionengap = ([Na+] + [K+]) – ([Cl–] + [HCO₃–]) = 12–20 mmol/L Da Kalium vor allem ein intrazellulär vorkommendes Kation ist und im EZR mengenmäßig keine keine wesentliche Rolle spielt, wird es häufig (Formel 1) nicht berücksichtigt. Die Anionenlücke ist ein Maß für die in der klinischen Routine nicht bestimmten (oder bestimmbaren) negativ geladenen Teilchen – Anionen. Eine erweiterte Anionenlücke (d. h. Anionenlücke von mehr als 16 mmol/l bzw. 20 mmol/L) findet sich bei: metabolischer Azidose bei Urämie, Laktatazidose Ketoazidose, Salicylat-, Methanol-, Aethylenglykol-, sowie Paraldehydvergiftung, des Weiteren bei hochdosierter Penicillintherapie als auch bei Zufuhr von Natriumsalzen. Findet man vermehrt ungemessene Anionen (negativ geladene Teilchen), z. B. Laktat, im Blut (erhöhter Anionengap), ist das Plasma Bikarbonat erniedrigt, das Plasmachlorid meist normal. Ist der Anionengap allerdings normal, so wird die Reduktion des negativ geladenen Bikarbonats nicht durch saure Valenzen, wie Laktat, sondern durch Erhöhung der Chloridkonzentration (hyperchlorämische Azidose) ausgeglichen. U: Durchfälle, Azidose bei inzip. Nierenversagen, Arginin-LysinApplikation, renal-tubuläre Azidose u. a.

17.

Störung des Wasser- und Elektrolythaushalts

LITERATUR Bullough AS, S. Karadia S, M. Watters, Phaeochromocytoma: an unusual cause of hypertension in pregnancy. Anaesthesia 56: 43–46: 2001 Classen M, Diehl V, Kochsiek K, Innere Medizin. Urban & Schwarzenberg, München Wien Baltimore: 1994 De Groot LJ, Dangerous dogmas in medicine: The nonthyroidal illness syndrome. J Clin Endocrinol and Metabolism 84 (1): 151–164: 2006 James MF, Cronje L, Pheochromocytoma crisis: The use of magnesium sulfate. Anesth Analg 99: 680–686: 2004

179 Largiader F, Sturm A, Wicki O, Checkliste Innere Medizin. Georg Thieme Verlag, Stuttgart New York: 1998 Linß G, Therapie der chronischen arteriellen Hypertonie und die Rolle der b-Blocker. Journal für Hypertonie 7 (1): 11–18: 2003 Van den Berghe G, Wouters P, Weekers F, et al., Intensive insulin therapy in the critically ill patients. N Engl J Med 345: 1359–1367: 2001 Tuncel M, Ram VC, Hypertensive emergencies. Etiology and management. Am J Cardiovas Drugs 3 (1): 21–31: 2003 Vidaeff AC, Carroll MA, Ramin SM, Acute hypertensive emergencies in pregnancy. Crit Care Med 33 [Suppl] 10: 307– 312: Oct 2005

18. INFEKTION

18.1. DEFINITION DER PNEUMONIE I. Ambulante Pneumonie – Patient kommt von zu Hause COMMUNITY ACQUIRED PNEUMONIA – CAP II. Nosokomiale Pneumonie – Patient liegt im Krankenhaus HOSPITAL ACQUIRED PNEUMONIA – HAP III. Pneumonie durch Opportunisten – Patient hat AIDS, Leukämie, Mykobakterien, Pilze, Viren oder Abwehrschwäche

18.1.1. THERAPIEKONZEPTE I. DEESKALATIONSTHERAPIE Empirische antimikrobielle Therapie mit zwei wichtigen Charakteristika 1. Initial breites Spektrum, um die wahrscheinlichen Erreger mit hoher Sicherheit zu erfassen. 2. Nach 48 bis 72 Stunden sollte anhand mikrobiologischer Daten die Umstellung auf Substanzen mit engerem Spektum erfolgen, um die Erreger gezielter zu treffen. Ziel: Bestmögliche Therapie bei geringstmöglichem Risiko einer Resistenzselektion

TYPISCHE PNEUMONIE Klinik: Hohes Fieber, Schüttelfrost, allgemeines Krankheitsgefühl, Husten mit Auswurf, Atemnot, erschwertes Atmen, Schmerzen beim Atmen, Leukozytose Diagnose: Röntgeninfiltrate Rasselgeräusche, Klopfschallverminderung Fieber/Hypothermie Leukozytose Kultureller Keimnachweis (Bronchoskopie) 80 % bakterieller Pneumonien, die außerhalb der Klinik erworben sind, sind durch Pneumokokken bedingt. Die Hälfte der Pneumonien hospitalisierter Patienten sind durch gramnegative Keime verursacht.

Die Deeskalationstherapie ist vor allem geeignet für Patienten mit schweren lebensbedrohlichen Infektionen.

II. KALKULIERTE ANTIBIOTIKATHERAPIE UNTERSCHIEDLICHER PNEUNOMIEN Sie beruht auf der Wahl eines Antibiotikums, welches einem zu erwartenden Erregerspektrum entsprechen könnte, unter Berücksichtigung der bestehenden klinischen Symptomatik, der möglichen Genese der Pneumonie und der daraus resultierenden Risikosituation. Die Durchführung der Antibiotikatherapie sollte nach einem nachvollziehbaren Schema erfolgen, das bei Vorliegen bakterieller Befunde oder auch bei Nichtansprechen der Therapie adaptiert wird. Die Letalitätsrate der ambulant erworbenen Pneumonie liegt bei 2–30 %, die der nosoko-

18.

181

Infektion

mialen Pneumonie trotz moderner therapeutischer Maßnahmen zwischen 20 und 25 %. Sowohl für die ambulante Pneumonie als auch für die nosokomiale Pneumonie bestehen Konzepte der kalkulierten Antibiotikatherapie, entsprechend einer Empfehlung der Paul Ehrlich Gesellschaft (Journal Chemotherapie, 9. Jg., Heft 1, 2000).

I. PATIENT KOMMT VON ZU HAUSE COMMUNITY ACQUIRED PNEUMONIA – CAP Die ambulant erworbene Pneumonie definiert sich als eine außerhalb des Krankenhauses erworbene Pneumonie, die durch eine entsprechende klinische Symptomatik, aber auch durch ein Thoraxröntgen mit Infiltration die Kriterien erfüllt. Entsprechend dem Schweregrad ergibt sich die Indikation zur ambulanten, stationären oder intensivmedizinischen Behandlung. Die Indikation zur intensivmedizinischen Überwachung/Behandlung ergibt sich aus dem ATS-Score (American Thoracic Society) der 1998 von Ewig et al. zur Bewertung der schweren CAP-Pneumonie herangezogen wurde und zunächst 10 Kriterien umfasste (6 Minorkriterien sowie 4 Majorkriterien). Beim Vorliegen von einem von 2 Majorkriterien oder zwei von 3 Minorkriterien sollte die Aufnahme des Patienten auf der Intensivstation angestrebt werden. Eine erweiterte Empfehlung (ATS 2001; Niederman et al.) rät ebenfalls bei Vorliegen eines Majorkriteriums oder von 2 Minorkriterien (von insgesamt 9 Kriterien) zu einer intensivmedizinischen Überwachung/Therapie. 4 Majorkriterien: 1. mechanische Beatmung, 2. Zunahme der Infiltrate > 50 % innerhalb von 48 Stunden, 3. septischer Schock oder Applikation von Vasopressoren über Dauer von 4 Stunden, 4. akute Niereninsuffizienz (Harnmenge < 80 ml in 4 Stunden oder Serumkreatinin > 2 mg/dl ohne bestehende chronische Niereninsuffizienz). 5 Minorkriterien: 1. Atemfrequenz > 30/min, 2. PaO₂/FIO2 < 250, 3. bilaterale Pneumonie oder multilobuläre Pneumonie, bei der mehr als 2 Lappen im Röntgenbild betroffen sind, 4. systolischer Blutdruck < 90 mm Hg, 5. diastolischer Blutdruck < 60 mm Hg.

CAP bei Patienten unter 65 Jahren Ohne Begleiterkrankung, leichte bis mittelschwere Pneumonie Erregerspektrum Streptococcus pneumoniae Enterobacterien Mycoplasma pneumoniae Hämophilus influenca Chlamydia pneumoniae Gramnegative Bakterien Therapie: Cephalosporine: Gruppe II, Cefuroxim Aminopenicillin + Beta-Lactamase-Inhibitor (BLI) Ampicillin/Sulbactam Amoxicillin/Clavulansäure Makrolid Fluorchinolone Gruppe 3/4 – Lefovofloxacin (Doxycyclin) CAP bei Patienten über 65 Jahre mit Begleiterkrankung, leichte bis mittelschwere Pneumonie Erregerspektrum Streptococcus pneumoniae Hamophilus influencae Gramnegative Bakterien Staphylococcus aureus Therapie: Cephalosporine: Gruppe 2 oder 3a Aminopenicillin + BLI Fluorchinolone: Gruppe 3/4 CAP bei Patienten über 65 Jahre mit Begleiterkrankung und schwerem Verlauf (Pneumonie) Erregerspektrum Streptococcus pneumoniae Staphylococcus aureus Enterobacterien Hämophilus influenca Legionella

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Therapie: Cephalosporin Gruppe 3a + Makrolid Cefotaxim bzw. Ceftriaxon + Makrolid Erythromycin Aminopenicillin/BLI + Makrolid Piperacillin/Tacobactam + Erythromycin Fluorchinolon Gruppe 3 Fluorchinolon Gruppe 2 + Clindamycin Carbapenem +/– Makrolid CAP MIT SEPSIS oder SEPTISCHEM SCHOCK Häufig polymikrobiell, wie unter CAP über 65 Jahren mit Begleiterkrankungen und schwerem Verlauf, mit dem klinischen Bild einer schweren Sepsis oder eines septischen Schocks, Inntensivpflichtigkeit innerhalb von 24 Stunden. Erregerspektrum Streptococcus pneumoniae Haemophilus influenza Staphylococcus aureus Enterobakterien Legionella spp Anaerobier Invasive Infektion Therapie: Acylaminopenicillin/BLI + Makrolid Piperacillin/Tazobactam + Erythromycin Carbapenem + Makrolid Imipenem bzw. Meropenem + Erytromycin Cephalosporin Gruppe 3a + Makrolid +/– Clindamycin Cefotaxim bzw. Ceftriaxon + Erythromycin + ev. Clindamycin Fluorchinolon Gruppe 2/3 + Clindymacin z. B. Ciprofloxacin + Clindamycin

18.1.2. NOSOKOMIALE PNEUMONIE – PATIENT LIEGT IM KRANKENHAUS HOSPITAL ACQUIRED PNEUMONIA – (HAP, NAP) A, B, C Definition: Hospitalinfektionen, die nach mehr als 48 Stunden Spitalsaufenthalt oder innerhalb von 7 Tagen nach Entlassung in Erscheinung treten. Gefährdet sind vor allem Patienten bei Vorliegen folgender Charakteristika: höheres Lebensalter,

Vorbehandlung mit Antibiotika, Koma, längere Intubations- u. Beatmungsdauer, Organversagen und septischer Schock, pulmonale Vorerkrankung, thorakale oder abdominelle chirurgische Eingriffe, schweres Trauma, Drogenmissbrauch, Immunsuppression, Alkoholabusus Einteilung: – Early-Onset-Pneumonie – Late-Onset-Pneumonie Entsteht ab dem 6. Krankenhaustag

HOSPITAL ACQUIRED PNEUMONIA  HAP  A Risikosituation: leichte bis mittelschwere Pneumonie, unabhängig von der Verweildauer, oder schwerere Verlaufsform bis zum 5. Tag nach stationärer Spitalsaufnahme Haupterreger Streptococcus pneumoniae Staphylococcus aureus E. Coli Haemophilus influenca Proteus spp. Klebsiella pneumoniae Serratia mercescens Initialtherapie: Cephalosporin Gruppe 2/3a Cefuroxim oder Cefotaxim bzw. Ceftriaxon Acylaminopenicillin + BLI Ampicillin/Sulbactam, Amoxicillin/Clavulansäure Fluorchinolon Gruppe 2/3 Ciprofloxacin Levofloxacin +/– Clindamycin

HOSPITAL ACQUIRED PNEUMONIA  HAP NAP B Risikosituation: Leichte bis mittelschwere Pneumonie, unabhängig von der Verweildauer, chirurgische Eingriffe im Oropharynx. Störung des Schluckaktes, Regurgitation, Bewusstseinsstörung, Koma Erreger: wie bei HAP A plus Anaerobier

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183

Infektion

Initialtherapie: Acylaminopenicillin/BLI Amoxicillin/Clavulansäure, Ampicillin/Sulbactam Carbapenem Imipenem oder Meropenem Cephalosporin Gruppe 3 + Clindamycin Fluorchinolon Gruppe 2/3 + Clindamycin Risikosituation: antibiotische Vorbehandlung, langer Krankenhausaufenthalt auf der Intensivstation, strukturelle Lungenerkrankung Erreger: Haupterreger + Pseudomonas aeruginosa Initialtherapie: Cephalosporin Gruppe 3b oder Acylaminopenicillin/BLI oder Carbapenem jeweils plus Fluorchinolon Gruppe 2/3 oder Aminoglykoside Risikosituation: hohe Cortison-Dosis, hämatologische Systemerkrankung Erreger: Haupterreger plus Legionellen Initialtherapie: Cephalosporin Gruppe 2 oder 3a Acylaminopenicillin/BLI Carbapenem Fluorchinolon Gruppe 2/3 + Clindamycin jeweils plus Makrolid +/– Rifampicin Risikosituation: neurochirurgische Eingriffe, Koma, Schädeltrauma, Nierenversagen, Diabetes mellitus

jeweils plus Glykopeptid bei MRSA

HOSPITAL ACQUIRED PNEUMONIA  HAP NAP C Schwerwiegende Risikosituationen: schwere Pneumonie nach einer Verweildauer von mehr als 5 Tagen. Schwere Verlaufsform unabhängig von der Verweildauer und zusätzlichen Risikofaktoren (maschinelle Beatmung (Krueger et al., 2003), AB-Vorbehandlung, strukturelle Lungenerkrankungen) Erreger: wie bei HAP A plus Pseudomonas aeruginosa Acinetobacter spp Stenotrophomonas maltophilia Initialtherapie: Cephalosporin Gruppe 3b + Chinolon oder Aminoglykosid Ceftazidim plus Ciprofloxacin oder + Tobramycin Carbapenem + Chinolon oder Aminoglykosid Imipenem bzw. Meropenem + Ciprofloxacin oder Tobramycin Immer Zweifachkombination bei Stenotrophomonas maltophilia niedriger Virulenz: Co-trimoxazol-(Trimethoprim + Sulfamethoxazol Pseudomonas aeruginosa (Ceftazidim, Cefepim, Cefsulodin) Acinetobacter spp. 1. Carbapeneme – Imipenem 2. Gyrasehemmer – Chinolone, Ciprofloxacin 3. Cephalosporine 3. Generation Stenotrophomonas maltophilia 1. Co-trimoxazolBactrim, 2. Wahl Ciprofloxacin

Erreger: Haupterreger plus Staphylococcus aureus MRSA endemisch

18.1.3. PNEUMONIE BEI ABWEHRGESCHWÄCHTEN Initialtherapie: Cephalosporin Gruppe 3b Ceftazidim Acylaminopenicillin/BLI Fluorchinolon Gruppe 2/3 + Clindamycin

Erreger: CMV – Cytomegalievirus, HSV – HerpesSimplex-Virus, Mycobakterien, Pilze, gramnegative Keime

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Therapie HSV-Aciclovir CMV-Ganciclovir Aspergillus-Amphotericin B Gramnegative Keime – Cephalosporine, Carbapeneme Mykobakterien – Tuberkulostatika

18.2. SPEZIELLE PNEUMONIEFORMEN 18.2.1. POSTOPERATIVE PNEUMONIE Prädisponierend für die Enstehung einer postoperativen Pneumonie sind langdauernde Operationen, Atelektasen, bereits bestehende chronische Lungenerkrankungen usw. Häufige Erreger sind: Staphylokokken, Enterobacter, Pseudomonas auch Pneumokokken. Bestehen der Möglichkeit einer endogenen Infektion durch Hämophilus Influenza, Anerobier und Pneumokokken. Ungezielte Therapie einer postoperativen Pneumonie: auf der Allgemeinstation: Cephalosporine 2. Gen, Amoxicillin-Clavulansäure, Chinolone 4 auf der Intensivstation: Piperacillin + B-Lactamasehemmer z. B. Tazonam 3 × 4,5 g Bei Hinweis auf Aspiration: Carbapeneme wie Imipenem – ZIENAM® bzw. Ertapenem

18.2.2. ASPIRATIONSPNEUMONIE Erreger: Fusobakterien, Bakteroides, Peptostreptokokken, Klebsiella, Proteus, Pseudomonas, Staphylokokken

18.2.3. PSEUDOMONAS-PNEUMONIE Erreger: P. Aeruginosa – gramnegatives Stäbchen Therapie: Cephalosporin Gruppe IIIb – Ceftazidim FORTUM® und ev. Aminoglycosid (nicht als Monotherapie) Carbapeneme Gyrasehemmer (Chinolone) z. B. Ciprofloxacin CIPROXIN®

18.2.4. ATYPISCHE-PNEUMONIE Klinik: Ist gekennzeichnet durch einen schleichenden Beginn. Langsame Verschlechterung des Gesundheitszustandes. Grippeähnliche Symptomatik wie leichtes Fieber, Kopfschmerzen, Halsschmerzen, Gliederschmerzen. Trockener Husten. Keine Leukozytose Thoraxröntgen: Häufig eine milchglasartige nicht lappenbegrenzte Verschattung Erreger: Legionellen, Pneumocystis carinii (meist HIV-Infektion), Mykoplasmen, Chlamydien Therapie: Legionellen: Makrolide, Fluorchinolone: Levofloxacin Pneumocystis carinii: Co-trimoxazol Mykoplasmen: Makrolide, Doxycyclin Chlamydien: Makrolide, Doxycyclin

18.2.5. LEGIONELLENPNEUMONIE Therapie Clavulansäure/Amoxicillin AUGMENTIN® + Metronidazol ANAEROBEX® Cefotaxim CLAFORAN®, Cefuroxim CEFUROXIM® oder Ceftriaxon CEFTRIAXON® + Metronidazol ANAEROBEX® Tazobactam /Pieracillin TAZONAM® + Metronidazol ANAEROBEX® Ceftriaxon CEFTRIAXON® mit Metronidazol oder Clindamycin DALACIN® Im sept. Schock in Kombination mit Gentamycin REFOBACIN® oder Ciprofloxacin CIPROXIN® + Clindamycin DALACIN®

Erreger: Gramnegatives Stäbchen Symptomatik: trockener Husten, Fieber, zentralnervöse Beteiligung, Apathie, Diarrhoe, Exsikkose Erregernachweis: Sputum, bronchoalveoläre Lavage Legionellenantigen im Urin! Therapie: Makrolide: Erythromycin (initial 1 g/6 h i. v. nach Besserung 6-stdl. 500 mg p. o.)

18.

185

Infektion

Azithromycin (250 mg 12-stdl. p. o.), Clarithromycin (500 mg 12-stdl. p. o.) Chinolone – (Ciprofloxacin 500 mg 12-stdl.), bei schwerer Erkrankung ev. in Kombination mit Rifampicin 2 × 0,6 g/die Doxycyclin Die Antibiotikatherapie bei einer Legionellenpneumonie soll 21 Tage betragen

18.2.6. PNEUMOCYSTIS-CARINII-PNEUMONIE Klinik: Entwicklung des Krankheitsbildes über mehrere Wochen, Fieber, trockener Husten ohne Auswurf, zunehmende Dyspnoe Thoraxröntgen: Beidseitige in den Unterfeldern lokalisierte interstitielle Zeichnungsvermehrung, bei Fortschreiten des Krankheitsbildes Entwicklung einer weißen Lunge Diagnose: Bronchoalveoläre Lavage, mikroskopischer Nachweis der Erreger als dunkelviolette rund/ ovale Zysten Therapie: Co-trimoxazol: Trimethoprin/Sulfamethoxazol – Dosierung: Trimethoprin – 20 mg/kg/die Sulfamethoxazol 70 mg/kg/die, BACTRIM®, EUSAPRIM® Alternative: Pentamidin bei Co-trimoxazol-Versagen Dosierung: 300–600 mg/die ad 500 ml i. v. Cave: Nebenwirkungen

18.2.7. MYKOPLASMEN – PNEUMONIE Klinik: Bild einer primär atypischen Pneumonie mit nur geringem Sputum, Tracheobronchitis, Pleuritis Diagnose: KBR, Mikroskop Therapie: Makrolide – z. B. Azithromycin, Clarithromycin Ketolide – Telithromycin Fluorchinolone der Gruppe 4 z. B. Moxifloxacin Tetrazykline – Doxycyclin

18.2.8. VOGELGRIPPE – H5N1– AVIÄRE INFLUENZA Die Vogelgrippe ist eine vom Influeza-A-Virus (mit 16 Unterarten, sog. H-Subtypen) verursachte Erkrankung bei Vögeln. Die Übertragung erfolgt durch intensiven Kontakt mit erkrankten Tieren, wobei die Viren auf den Menschen übertragbar sind. Das Virus ist primär im Sekret der Atemwege der Vögel sowie im Kot infizierter Vögel. Die Übertragung auf den Menschen erfolgt durch Inhalation virushaltiger Staubteilchen, mangelnde Händehygiene, Genuss rohen Geflügels und möglicherweise engen Personenkontakt. Klinik: Der Verlauf ist ähnlich einer schweren Grippe mit hohem Fieber (38–40 Grad), Kopf-, Hals-, Gliederschmerzen, Erkrankung des Respirationstraktes mit Husten, ev. Sputum mit Blutbeimengungen, Kurzarmigkeit (hohe Atemfrequenz (30–50/min), auskultatorisches Knistern, bevozugt finden sich Symptome der unteren Atemwege. Entwicklung einer schweren respiratorischen Insuffizienz (Hien et al., 2004). Inkubation: Inkubationszeit in den meisten Fällen 2–4 Tage, jedoch auch längere (8 Tage) Inkubationszeiten möglich Labor: Leukopenie, Lymphopenie (700 pro mm³), leichte bis mittelschwere Thrombozytopenie (Median –75000 mm³), mäßig erhöhte Transaminasen Radiologie: diffuse, multifokale oder fleckige Infiltrate, segmentale und lobuläre Verdichtungen; Pleuraergüsse finden sich selten. Zum Zeitpunkt der Aufnahme in ein Spital besteht sehr wahrscheinlich primär eine virale Pneumonie, ohne bakterielle Superinfektion. Mortalität: Die Letalität stationärer Patienten ist hoch. Die jüngsten aviären H5N1 Infektionen haben eine hohe Sterblichkeitsrate bei Säuglingen und Kleinkindern verursacht. Im Gegensatz dazu fanden sich die meisten Todesfälle 1997 bei Patienten im Alter über 13 Jahre. Die Letalität betrug bei den unter 15-jährigen Patienten (Thailand) 89 %. Das Auftreten des Todes fand sich durchschnittlich 9–10 Tage nach Beginn der Erkrankung. Die meisten Patienten starben an respiratorischer Insuffizienz.

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Nachweis-Labor: virale Kultur, Polymerase-Kettenreaktion-PCR Häufigerer Virusnachweis in pharyngealen Proben als in nasalen Proben Therapie: Individuell wurden bisher folgende therapeutische Maßnahmen angewendet: Breitspektrumantibiotika, Kortikosteroide – Methylprednisolon 1–5 mg/kg/KG/die, wurden häufig zur Therapie angewendet, die Wirkungen sind jedoch nicht klar – antivirale Therapie mit Neuraminidasehemmern (Shigeta 1999, Moscona 2005): Möglichst frühzeitiger Beginn bei typischer klinischer Symptomatik (Mc Kimm et al., 2005) – Oseltamivir – TAMIFLU® Erwachsenen 2 × tgl 75–150 mg (schwere Infektion) p. o. 5 Tage (7–10 Tage bei schwerer Infektion) Kinder: gewichtsadaptierte Dosierung zweimal täglich Ab einem Alter von 1 Jahr 2 × tgl 30 mg bei einem KG bis zu 15 kg 2 × tgl 45 mg bei einem KG von mehr als 15 bis 23 kg 2 × tgl 60 mg bei einem KG von mehr als 23 bis 40 kg 2 × tgl 75 mg bei einem KG von mehr als 40 kg Möglichkeit der Resistenzentwicklung (Jong et al., 2005) – Zanamivir – RELEZA® Inhalation 2 × tgl; potenziell anwendbar, wird als effektiv zur Prophylaxe der Influenzatherapie beschrieben, jedoch derzeit keine Berichte über H5N1-Anwendung – Ribavarin REBETOL®, derzeit keine klinische Anwendung bei H5N1 – bei respiratorischer Insuffizienz – Intubation, Beatmung; die meisten Patienten waren innerhalb von 48 Stunden nach der stationären Aufnahme beatmungspflichtig. Des weiteren kam es zur Entwicklung eines Multiorganversagens mit hämodynamischer Insuffizienz. Eine hohe Resistenz besteht gegen die M2-Hemmer Amantadin und Rimantatdin. Daher können diese Präparate nicht verwendet werden.

Infektionsschutz Der H5N1-Errger ist ein nosokomialer Krankheitserreger. Zur Reduktion der Übertragung der Infektion sind Mundmasken indiziert. Empfohlen werden N95-Masken. Wenn diese nicht zur Verfügung stehen, können Operationsmasken, auch mehrere gleichzeitig, verwendet werden. Ihre Effizienz ist jedoch geringer als die der N-95-Masken. Chemoprophylaxe: Bei Personen, die möglicherweise einen ungeschützten Kontakt hatten, ist eine Chemoprophylaxe mit 1 × 75 mg tgl Oseltamivir für 7–10 Tage angebracht. Präexpostionsprophylaxe: Sie ist angebracht wenn Hinweise bestehen, dass eine H5N2-Infektion mit erhöhter Rate von Mensch zu Mensch übertragen wird.

18.2.9. ANAEROBIER-INFEKTION Bakterien, die bei verminderter O₂-Konzentration oder in Abwesenheit von O₂ wachsen (Tabelle 23). Klinik: Meist abszedierende Mischinfektionen des oberen und unteren Respirationstraktes, Gastrointestinaltraktes, der Adnexen, des Urogenitaltraktes sowie bei arteriosklerotischer Gangrän. Infektion oft endogen durch Störung der Schleimhautbarriere, vor allem bei Neutropenie, Immundefekten, Immunssuppression.

Tabelle 23. Einteilung der Anaerobier Anaerobier Gramnegative Kokken Gramnegative Stäbchen Bacteroides-fragilis-Gruppe Veillonella Fusobacterium Grampositive Stäbchen Sporenbildner Clostridien C. perfringens C. Tetani C. Botulinum C. Difficile Grampositive Kokken Peptostreptococcus P. anaerobius P. asaccharolyticus P. vaginalis Peptococcus

Grampositive Stäbchen Nicht-Sporenbildner Actinomyces Lactobacillus Bifidobacterium

18.

187

Infektion

Klinischer Hinweis: stinkender (Geruch) Eiter, Hautkrepitus, Gasproduktion, ev. radiologischer Nachweis von Gas; Focus: Urogenitalinfektion, Peritonitis, Abszesse, Lungenabszess, Adnexen, Wundinfektion Diagnose: Kultur Therapie: Sanierung des Focus Bei unbekanntem Erreger: Metronidazol in Kombination mit einem Cephalosporin II Generation, Imipenem Bacteroides fragilis-Gruppe Therapie: Metronidazol, Carbapeneme, Clindymycin Anerobe gramnegative Kokken Therapie: Clindamycin, Carbapeneme, Cefoxitin, Metronidazol Grampositive Stäbchen – Sporenbildner C. perfringens Therapie: Penicillin, Aminopenicillin, Piperacillin, Carbapenem (= Gasbrand) C. difficile Therapie: Vancomycin, Teicoplanin, Metronidazol C. tetani Therapie: Penicillin C. botulinum Therapie: Penicillin Grampositive Stäbchen – Nicht-Sporenbildner Actinomyces naeslundii – Actinomycose, A. meyeri usw. Therapie: Penicillin, Cephalosporine, Aminopenicillin/B-Lactamaseinhibitor Anaerobe grampositive Kokken Therapie: Penicillin, Aminopenicilline, Clarythromycin, Clindamycin, Piperacillin, Carbapeneme

18.2.10. GASBRAND Infektion: Sporenbildende grampositive anaerobe Stäbchen, Toxinbildung Verschiedene Clostridienspezies Klinik: rascheste Diagnose notwendig, da ansonsten foudroyanter infauster Verlauf. Krepitieren des geschwollenen Gewebes, septisch toxisches Zustandsbild, Myoglobinurie. Intravaskuläre Hämolyse, akutes Nierenversagen.

Diagnose: Erreger (grampositive Stäbchen) und Toxinnachweis Therapie: Penicillin G 20–40 Mio. Hyperbare O₂-Therapie

18.2.11. TETANUS Erreger: Clostridium tetani produziert unter anaeroben Bedingungen das Exotoxin „Tetanospasmin” Diagnose klinisch: Inkubationszeit Tage bis 2 Monate, Schluckkrämpfe, Trismus risus sardonicus, Opisthotonus, akustische und optische Reize können einen Krampfanfall auslösen. Sympathicusaktivierung, Blutdruckkrisen, Arrhythmien. Erreger und Toxinnachweis Therapie: Unterbindung der Toxinentstehung – Antibiotika: 3 × 10 Mio Penicillin G, 5 Tage lang, Metronidazol 4 × 0,5 g i. v. – Chirurgische Wundsanierung – Toxinneutralisation: vor Fixierung des Toxines an die Strukturen des ZNS. Tetanus-Hyperimmunglobulin 3 × 1000 E i. m., 5 Tage lang – aktive Immunisierung – Behandlung der Toxinwirkung, der Muskelspasmen: Benzodiazepine (z. B. Valium, Midazolam) Intrathekale Gabe von Baclofen – LIORESAL® Magnesiuminfusion Initial 5 g, dann 2–3 g/h – Intubation und Beatmung bei respiratorischer Insuffizienz – Analgesie

18.3. MULTIRESISTENTE KEIME 18.3.1. MULTIRESISTENTE GRAMPOSITIVE KEIME MRSA MRSA Methicillin-resistenter StaphylococcusAureus

188

cMRSA community acquired MRSA VISA Vancomycin intermediär resistenter Staphylococcus aureus VRSA Vancomycin-resistenter MRSA cMRSA besitzt Resistenzen gegen Methicillin und Fusidinsäure. Besitzt einen besonderen Pathogenitätsfaktor Panton – Valentine – Leukozidin. Oft nur symptomlose Kolonisation, jedoch kann der Keim auch rezidivierende tiefe Abszesse verursachen sowie nekrotisierende Pneumonien. Übertragung durch Schmierkontakte Diagnose: Resistenz gegen Fusidinsäure Therapie: – Penicillinasefeste Penicilline – Cephalosporine der ersten Generation – Glykopeptidantibiotica – VANCOMYCIN® Kombination mit: Rifampicin – RIFOCIN® – Oxazolidine ZYVOXID®

18.3.2. MULTIRESISTENTE GRAMNEGATIVE KEIME EXTENDED SPECTRUM BLACTAMASES (ESBL) Als ESBL-Bildner finden sich meist Enterobakterien, vor allem Klebsiella pneumoniae und E. coli. Sie können die meisten B-Lactam-Antibiotika inaktivieren. Des Weiteren besteht eine Resistenz gegen Cephalosporine der 3. und 4. Generation. Daher ist das therapeutische Spektrum der Antibioticatherapie eingeschränkt. Antibiotika bei Infektion: z. B. Carbapeneme, Chinolone

18.4. HIV-INFEKTION (HUMAN IMMUNDEFICIENCY VIRUS) Diagnose: Antikörpertest AK 1–3 Monate nach der Infektion nachweisbar Suchtest: Anti-HIV-ELISA Bestätigungstest: Anti-HIV-Immunblock Direkter HIV-Nachweis

Klinik: Einteilung in verschiedene Krankheitsstadien Stadium A: asymtomatische HIV-Infektion Stadium B: symptomatisch: Krankheitssymptome, die der HIV-Infektion zuzuordnen sind oder auf eine Störung der zellulären Immunabwehr hinweisen Stadium C: definierende Erkrankung Pneumocystis Carinii Pneumonie Tuberkulose Kaposi-Sarkom Candida-Infektion mit Befall von Trachea, Lunge, Oesophagus Salmonellen-Septikämien-rezidivierend Toxoplasmose-Enzephalitis Kryptokokkeninfektion – extrapulmonal Maligne Lymphome HIV-Encephalopathie Indikationen zur Intensivbehandlung Respiratorische Insuffizienz (Pneumonie usw.) Sepsis (Endokarditis) Koma nach Enzephalitis, Meningitis Niereninsuffizienz Thromboembolische Komplikationen Akutes Abdomen HIV-assoziierte Erkrankungen Pneumocystis carinii Pneumonie Toxoplasmose-Enzephalitis Tuberkulose Zytomegalie Candidiasis Hygienemaßnahmen Einzelunterbringung bzw. besondere Maßnahmen sind indiziert bei Durchfällen, Blutungen, sowie Verdacht auf zusätzlich übertragbaren Krankheiten wie offene Tuberkulose, Salmonellenenteritis, Kryptosporidienenteritis, Lues II, floride Varicella zoster Infektion, Händedesinfektion, Handschuhe, MundNasenschutz, wenn mit Verspritzen von Sekret zu rechnen ist

18.5. FIEBER BEIM ICU-PATIENTEN Ursachen: Infektionsbedingtes Fieber: Bakterien, Pilze, Viren Drug fever: durch Medikamente bedingt: Penicilline, Cephalosporine usw. Gewebsverletzung: posttraumatisch, nach Darmnekrose, bei großen Hämatomen

18.

189

Infektion

Exsikkose: Durstfieber, durch Anreicherung endogener Pyrogene sowie unzureichende Wärmeabgabe bei Zentralisation des Kreislaufes Tumorfieber: bei okkulten oder manifesten Tumorerkrankungen Immunreaktionen: Transfusionsreaktion Kollagenosen, Autoimmunerkrankungen

18.7. PILZINFEKTIONEN CANDIDAINFEKTION

=

Erreger: C. albican, C. non-albicans, C. glabrata, C. krusei

CANDIDAPNEUMONIE Sollwertverstellung des hypothalamischen Thermoregulationszentrums: Freisetzung pyrogener Mediatoren wie: IL1, IL6, TNF-A, BakterienstoffwechselZerfallsprodukte, Medikamente. Diese Substanzen stimulieren die Produktion von Prostaglandinen im hypothalamischen Gefäßendothel, die für die Sollwertverstellung verantwortlich sind. Die Zyklooxygenase, ein Schlüsselenzym, kann durch Antipyretika (Zyklooxygenase-Inhibitoren) gehemmt werden Medikamente: Paracetamol-MEXALEN® PG-Synthesehemmer

18.6. ANTIBIOTIKA – ASSOZIIERTE ENTEROKOLITIS (CLOSTRIDIUM DIFFICILE) Genese: durch Toxine von Clostridium difficile verursachte Diarrhoe Klinik: Auftreten von profusen Durchfällen mit Fieber und Leukozytose 2–10 Tage nach Antibiotikagabe. Die Wirkung des Toxins von clostridium difficile kann zur Entwicklung einer pseudomembranösen Kolitis führen. Komplikation: Colonperforation Therapie: Vancomycin 4 × 250 mg oral Metronidazol 3 × 500 mg oral oder parenteral Bei schwerem Verlauf oder Nichtansprechen auf Metronidazol: Teicoplanin 4 × 150 mg oral oder Fucidine 3 × 500 mg oral Therapiedauer: 10 Tage Neu: Trinklösung Teicoplanin – TARGOCID® 4 × 100 mg/Tag als Trinklösung ebenfalls über 7–10 Tage lang Diagnose: Nachweis des Erregers im Stuhl Nachweis des Toxines im Stuhl

Typische klinische Zeichen einer Candidapneumonie gibt es nicht. Im Röntgenbild sind sowohl alveoläre, interstitielle als auch noduläre Veränderungen zu sehen. Neben dem wiederholten Nachweis von Candida im Bronchialsekret, in der BAL oder dem Nachweis in Blutkulturen sowie dem Ausschluss anderer Infektionen können serologische Methoden zur Diagnosefindung eingesetzt werden. Dabei ist zu berücksichtigen, dass Antikörpertiter auch ohne Infektion vorhanden sein können und dass Patienten mit Immuninkompetenz oft keine ausreichende Antikörperbildung haben. Die Diagnose einer Candidapneumonie wird viel zu häufig gestellt. Diagnose: Klinisch Zeichen einer Infektion Kein Nachweis einer bakteriellen Infektion Fehlendes Ansprechen auf Chemotherapie Nachweis von Candida spp. z. B. im Trachealsekret Nachweis von Candida-Antikörpern, Titer > 1 : 320 ist diagnostisch Antigennachweis 1 : 4 positiv Ansprechen auf antimykotische Therapie

18.8. ANTIMYKOTIKA Zur Chemotherapie stehen entsprechend der vorliegenden Pilzinfektion (Tabelle 24) unterschiedliche Antimykotika zur Verfügung.

FLUCONAZOL – DIFLUCAN® Wirkspektrum: Candida albicans, Cryptococcus neoformans hohe Liquorgängigkeit. Wirklücke: Candida glabrata und Candida tropicalis Dosierung: 6–25 mg/kg KG/die 1 × 1200 mg

190 Tabelle 24. Antimykotika und Wirkspektrum

Candida Albicans

Diflucar Vfend

Cancidas

Lamisil

Ampho- Ambiter B some

Amphocil Ancotil

Sporonax

ja

ja

ja

ja

ja

ja

ja

ja

ja

Candida glabrata

ja

ja

ja

ja

ja

ja

ja

ja

nein

Candida krusei

nein

ja

ja

ja

ja

ja

ja

ja

nein

Candida tropicalis

ja

ja

ja

ja

ja

ja

ja

ja

ja

Apergillus flavus

nein

ja

ja

ja

ja

ja

ja

nein

ja

Apergillus fumigatus

nein

ja

ja

ja

ja

ja

ja

nein

ja

Mucoraceae

nein

nein

ja

nein

ja

ja

ja

nein

nein

Pseudoallescheria

nein

ja

nein

nein

nein

nein

nein

nein

nein

Renale Elimination 80 % – Dosisreduktion bei Niereninsuffizienz NW: Transaminasenanstieg

AMPHOTERICIN B – AMPHOTERICIN B® Spektrum: Systemische Candidiasis – Nachweis: im Urin sowie positive Mykoserologie, Aspergillose, Histoplasmose, Kryptokokkose

AMPHOTERICINBSALBE, TABL., SUS PENSION  AMPHO-MORONAL® Indikation: Soor im Bereich der Mundhöhle, MagenDarm-Trakt. Bei oraler Gabe keine Resorption, keine system. Effekte

VORICONAZOL – VFEND® Arzneimittelgruppe der Triazolantimykotica

Dosierung: Zuerst Testdosis 1 mg ad 100 ml 5 % Glukose über 30 min Initialdosis: 0,5 mg/kg KG über 6 Stunden Dosissteigerung: 1 mg/kg KG die Therapiedauer: 3–6 Wochen Nebenwirkungen: Fieber Nephrotoxizität Transaminasenanstieg Leuko-Thrombopenie Metabolisierung: in Leber 5 % Elimination über Niere Verminderung der Nephrotoxizität durch Erhöhung der Serumnatriumkonzentration Pentoxyphyllingabe (Trental) Verabreichung als liposomales Amphotericin

Indikationen: Pilzinfektionen bedingt durch: Aspergillus, Scedosporium, Fusarium Candida-Infektionen, die auf Fluconazol nicht ansprechen Dosierung: KG (Körpergewicht) über 40 kg: in den ersten 24 Stunden – 400 mg alle 12 Stunden Erhaltungsdosis: 2 × 200 mg/täglich KG unter 40 KG: Anfangsdosis – 2 × 200 mg 12-stündlich Erhaltungsdosis: 2 x 100 mg/ täglich

LIPOSOMALE AUFBEREITUNG VON AMPHOTERICIN B  AMBISOME® Nach Leber- oder Nierentransplantation oder Niereninsuffizienz im Stadium der kompensierten Retention, wenn ein Nierenersatzverfahren vermieden werden kann.

18.

191

Infektion

CASPOFUNGIN – CANCIDAS®

Elimination: 35 % faecal, 41 % renal

Stoffklasse der Echincandine, zur Verwendung von invasiven Aspergillosen bei Erwachsenen nach Versagen anderer Antimykotika bzw. deren Unverträglichkeit.

Candida albicans sind empfindlich auf Fluconazol und Itraconazol. Candida glabrata und Candida krusei sind oft dagegen resistent.

Dosierung: Aufsättigung 1. Tag 70 mg (Infusionsdauer 1 Stunde) Erhaltung dann 50 mg/Tag

18.9. KLASSIFIKATIONEN DER ERREGER NACH GRAMFÄRBUNG

Metabolismus: hepatisch, nicht-oxydativ; aktive Metaboliten – keine Eiweißbindung: 97 % Verteilung: t Plasma 9–11 h, 1× tägliche Gabe

Die Gramfärbung stellt eine schnelle diagnostische Methode (Tabelle 25) dar, die eine erste wegweisende Antibiotikatherapie ermöglicht. Grampositiv sind die die blau gefärbten und Gramnegativ die rot gefärbten Bakterien, wobei Kokken und Stäbchen differenziert werden können.

Tabelle 25. Gram-Färbung Erreger Grampositive Kokken

Gramnegative Kokken

Micrococcaceae Staphylococcus aureus

Neisseria gonorrhoe-Gonokokken

Staphylococcus epiderm.

Neisseria meningitidis-Meningokokken

Streptokokken

Streptokokken pneumoniae – Pneumokokken

Kokkoide Stäbchen

Enterococcus faecalis

Acinetobacter

Enterococcus faecium

Moraxella

Gramnegative Stäbchen

Grampositive Stäbchen

Pseudomonas

sporenbildende grampos. Stäbchen

Klebsiella

Bacillus anthracis – Milzbrand

Haemophilus

Clostridium tetani – Tetanus

Proteus

Clostridium botulinum – Botulismus

Enterobacter

Clostridium perfringens – Gasbrand

Escherichia

Clostridium difficile – pseudomembranöse Kolitis

Shigella Salmonella Serratia

192

18.10. ANTIBIOTIKA

=

Bakteriostatisch wirksame Antibiotika hemmen das Wachstum und die Vermehrung, töten jedoch das Bakterium nicht ab.

Wirkweise: Bakterizide Wirkung auf wachsende Bakterienzellen durch Hemmung der Zellwandvernetzung

Bakterizide Antibiotika haben eine direkt toxische Wirkung auf das Bakterium, welches vollständig abgetötet wird.

1. Generation Gruppe 1

CEPHALOSPORINE

CEFAZOLIN – KEFZOL®

=

B-LACTAMANTIBIOTIKA

Definition: Antibiotika mit einem B-Lactamring Penicilline Cephalosporine (1–3 Generation) Carbapeneme Monobactame

=

Erfassen grampositive und einige gramnegative Bakterien. Sind stabil gegen Penicillinase aus Staphylokokken, sind nicht stabil gegen B-Laktamasen aus gramnegativen Bakterien. Dosierung: 3 × 0,5–2,0 g i. v. 2. Generation Gruppe 2

PENICILLINE

– Benzylpenicilin – PENICILLIN G® u. a. – Isoxazolylpenicilline (Staphylokokenpenicilline) Oxacillin, Dicloxacillin, Flucloxacillin u. a. – Aminopenicilline – Ampicillin, Amoxicillin, Amoxicillin/Clavulansäure – AUGMENTIN® u. a. – Acylureidopenicilline – Meclocillin, Piperacillin-PIPRIL® u. a. – Piperacillin + B-Lactamase-Hemmer Tazobactam – TAZONAM® Wirkweise: bakterizid Wirkspektrum: grampositive und gramnegative Kokken, Streptokokken, Pneumokokken, Meningokokken, Borrelien, Leptospiren, Clostridien Wirklücke: Enterokokken, Pseudomonas aeruginosa, Legionellen, Mykoplasmen Dosierung: Penicillin G: 3 × 5–10 Mio E i. v. Isoxazolylpenicilline 3 × 1,0–4,0 g Flucloxacillin – 3 × 2,0–4,0 g i. v. FLOXAPEN Aminopenicilline – Amoxicillin/Clavulansäure AUGMENTIN® 3 × 2,2–4,4 g i. v. Acylureidopenicilline 3 × 4,5–9,0 g i. v.

CEFOTIAM  SPIZEF® Etwas schwächer als 1. Generation, aber ausreichend wirksam gegen grampositive Bakterien. Sind stabil gegen Penicillinase aus Staphylokokken, sind besser wirksam gegen gramnegative Bakterien als die 1. Generation, nur begrenzt wirksam gegen B-Laktamasen aus gramnegativen Bakterien. Dosierung: 3 × 1,0–2,0 g i. v. 3. Generation Gruppe 3a

CEFOTAXIM  CLAFORAN® CEFTRIAXON – ROCEPHIN®, CEFTRIAXON® Aktivität gegen einige grampositive Bakterien (Staphylokokken) ist nicht ausreichend, bessere Wirksamkeit gegen gramnegative Bakterien, stabiler gegen zahlreiche B-Laktamasen von gramnegativen Erregern.

18.

193

Infektion

Dosierung: Cefotaxim: 2–3 × 1,0–4,0 g i. v. Ceftriaxon: 1–2 × 1,0–2,0 g i. v. 3. Generation Gruppe 3b

CEFEPIM  MAXIPIME® CEFTAZIDIM  FORTUM® Das antibakterielle Spektrum ist dem der Gruppe 3a ähnlich, zusätzliche Wirksamkeit gegen Pseudomonas aeruginosa. Dosierung: Cefepim: 2–3 × 1,0–2,0 g i. v. Ceftazidim: 3 × 1,0–3,0 g i. v. Gruppe 4

CEFSULODIN Vor allem gegen Pseudomonas aeruginosa wirksam, sonst schmales antibakterielles Spektrum. Dosierung: 3 × 1–2 g i. v.

bier und methicillinresistente Staphylokokken. (MRSA). 4. Generation: beste Aktivität gegen Gramnegative, geringste Aktivität gegen Grampositive.

=

CARBAPENEME

Imipenem/Cilastin – ZIENAM® Meropenem – MERONEM® Ertapenem – INVANZ® Wirkung: Hemmung der Bakterienzellwand-Synthese, Cilastin = Inhibitor der renalen Dehydropeptidase, verhindert Hydrolyse von Imipenem in der Niere. Spektrum: Wirksam gegen Grampositive (Streptokokken, Staphylokokken, Pneumokokken, Enterokokken, Listerien) und Gramnegative incl. Pseudomonas aeruginosa und Anaerobier, Aktinomyceten, Nocardien Unwirksam: Enterococcus faecium Indikation: Reserve-Antibiotikum, schwere nosokomiale Infektion, Mischinfektion mit Anaerobiern oder Pseudomonas. Bei Pseudomonasinfektion – Kombination mit Aminoglycosid, Imipenem aktiver gegen Grampositive, Meropenem aktiver gegen Gramnegative. Schwere Infektionen wie Sepsis, Peritonitis, nosokomiale Pneumonie, bei lebensbedrohlicher Infektion mit Aminoglycosid.

Gruppe 5

CEFOXITIN  MEFOXITIN® Besser wirksam gegen gramnegative Bakterien als die Cephalosporine der Gruppe 1 u. 2, meist jedoch schwächer als die Cephalosporine der Gruppe 3, jedoch Wirksamkeit gegen anaerobe Bakterien. Elimination: vorwiegend renal Dosierung: 3–4 × 1,0–2,0 g i. v. Wirkspektrum: 1. und 2. Generation: vor allem grampositive Kokken, 3. Generation: Verschiebung des Spektrums in den gramnegativen Bereich. Wirklücke (1.–3. Generation) Enterokokken, Anaero-

Dosierung: Imipenem/Cilastin 3–4 × 0,5–1,0 i. v. Meropenem 3 × 0,5–2,0 i. v. Ertapenem 1 × 1 g/die i. v.

=

MONOBACTAME AZTREONAM – ACACTAM®

Wirkungsspektrum: Bakterizide Wirkung durch Hemmung der Bakterienzellwandvernetzung, unwirksam gegen grampositive Bakterien, Acinetobacter und Anaerobier; gute Wirksamkeit gegen fast alle gramnegativen aeroben Bakterien, einschließlich Pseudomonas aeruginosa. Indikation: Komplizierte Harnwegsinfekte, ReserveAntibiotikum für gramnegative Infektionen; bei

194

Mischinfektionen mit Anaerobiern und grampositiven Keimen ist eine Kombination mit Mitronidazol, Vancomycin, Clindamycin notwendig.

positiven Bereich, Haemophilus influenca, E. coli, Legionella pneumophila, Salmonellen, Proteus mirabilis, Proteus vulgaris, Morganella morganii Klebsiella pneumoniae, Proteus vulgaris, Enterobacter cloacae, Pseudomonas aeruginosa

Dosierung: 2–3 × 1–2 g i. v.

=

AMINOGLYCOSIDE GENTAMYCIN  REFOBACIN® TOBRAMYCIN  TOBRASIX® AMIKAIN  BIKLIN®

Wirkspektrum: gramnegative Bakterien, Staphylokokken und Pseudomonas aeruginosa Wirklücke: Enterokokken, Anaerobier, Streptokokken, Pneumokokken und verschiedene Pseudomonas Arten (Pseudomona cepacea, Stenotrophomonas maltophilia) Elimination: fast vollständig renal, nephrotoxisch und ototoxisch Dosierung: Gentamycin 1 × 3–5 mg/kg KG i. v. Tobramycin 1 × 3–5 mg/kg KG i. v. Amikain 1 × 15 mg/kg KG i. v.

=

CHINOLONE – GYRASEHEMMER CIPROFLOXACIN  CIPROXIN® LEVOFLOXACIN  TAVANIC® MOXIFLOXACIN  AVELOX®

Wirkung: Chinolone inhibieren Enzyme, die für die DNA-Topologie verantwortlich sind. Diese Enzyme sorgen dafür, dass die DNA in der Zelle überspiralisiert vorliegt und damit überhaupt in die Bakterienzelle passt. Die Enzymfunktion beinhaltet, dass kurzzeitig beide DNA-Stränge gespalten werden. In dieser Phase wird das Enzym durch Chinolone blockiert, so dass Doppelstrangbrüche entstehen, die nicht repariert werden können. Chinolone sind deshalb bakterizid. Wirkspektrum: Ausgeprägtes Wirkspektrum im gramnegativen Bereich, jedoch weniger im gram-

Einteilung entspr. einem Vorschlag d. Paul-Ehrlich-Gesellschaft (ZCT 19: 27–28, 1998). Gruppe I: Norfloxacin, Pefloxacin, Lomefloxacin – eingeschränkte Indikation speziell für Harnwegsinfekte; Gruppe II: Ciprofloxacin, Enoxacin, Ofloxacin, Fleroxacin – es besteht ein breiteres Indikationsspektrum, welches neben Harnwegsinfekten auch Infektionen der Atemwege bes. durch gramnegative Erreger umfasst, sowie Knocheninfektionen, Hautund Weichteilinfektionen; Gruppe III: Levofloxacin, Sparfloxacin, Grepafolxacin – es besteht eine verbesserte Aktivität gegen grampositive (Staphyllokokken, Streptokokken, Pneumokokken, Enterokokken) undd „atypische“ Erreger, Hauptindikationen sind alle Formen der Atemwegsinfekte inklusive Pneumokokkenpneumonie; Gruppe IV: Trovafloxacin, Moxifloxacin, Clinafloxacin, Gemifloxacin, Gatifloxacin – verbesserte Aktivität gegen grampositive und „atypische“ Erreger (z. B. Chlamydien, Mykoplasmen) sowie gegen Anaerobier. Indikation: In Abhängigkeit von der verwendeten Wirksubstanz: Harnwegsinfekte, Gramnegative Infektion des Respirationstraktes, nosokomiale Pneumonie, gramnegative Sepsis, MeningokokkenProphylaxe, Gonokokken, Otitis externa maligna, Osteomyelitis mit gramnegativen Erregern, Legionellose sowie grampositive Erreger und „atypische“ Erreger Dosierung: Ciprofloxacin 2–3 × 0,4 g i. v. Levofloxacin: 1 × 0,5–1,0 g i. v. Moxifloxacin: 1 × 400 mg tgl.

=

NITROIMIDAZOLE METRONIDAZOL  METRONIDAZOL® u. a. TINIDAZOL  SIMPLOTAN®

Wirkung: Bakterizide Wirkung durch DNA-Schädigung, nur bei anaerobem Stoffwechsel gegen anaerobe Bakterien und Anaerobier wirksam.

18.

195

Infektion

Wirkspektrum: anaerobe Kokken, Clostridium difficile, Trichomonas vaginalis, Fusobakterium Entamoeba histolyticum

ken, Hämophilus influenca, E. coli, proteus mirabilis, Salmonellen, Shigellen Metabolismus – keiner, renale Elimination

Indikation: pseudomembranöse Enterocolitis durch Clostridium difficile (Alternative zu Vancomycin) M. Crohn, Wundinfektion mit dem Risiko einer Anaerobier-Infektion, septischer Abort, Abzesse, Peritonitis in Kombination mit geeignetem Antibiotikum

Indikation: nach Antibiogramm oder bei Unwirksamkeit anderer Substanzen

Dosierung: 1 × 1,5 g i. v.

=

=

SULFONAMIDE COTRIMOXAZOL  BACTRIM®, LIDAPRIM®

Wirkung: Sulfonamid – Sulfamethoxazol – bakteriostatische Wirkung durch Hemmung der Folsäuresynthese (Folsäureantagonisten); Trimethoprim – verursacht Hemmung der Umwandlung von Dihydrofolat in Tetrahydrofolat) Co-Trimoxazol (ist Kombination von Sulfamethoxazol und Trimethoprim) Wirkungsspektrum: gramnegative Keime, Staphylokokken, (Pneumokokken), Streptokokken, (nicht Enterokokken), Salmonella typhi, Vibrio cholerae) Indikation: Toxoplasmose, Salmonelleninfektion, Ruhr, Cholera, Pneumocystis Pneumonie (Prophylaxe und Therapie), Infektion durch multiresistente Erreger wie z. B. Stenotrophomonas maltophilia Dosierung: 3 × 250 ml (0,16 Trimethoprim/ Sulfamethoxazol 0,8) g i. v.

=

FOSFOMYCIN – FOSFOMYCIN®

Wirkungsmechanismus: Störung der Zellwandsynthese Gute Wirkung bei vermindertem O₂-Partialdruck mit Wirkungsstabilität in saurem Milieu Wirkungsspektrum: Staphylokokken, Empfindlichkeit gegen MRSA (hohe Dosierung notwendig sowie Verwendung als Kombinationstherapie zur Verhinderung einer Resistenz) Streptokokken, Gonokok-

Dosierung: 3 × 4,0–8,0 g i. v.

GLYCOPEPTIDE VANCOMYCIN  VANCOMYCIN® TEICOPLAMIN  TARGOCID®

Wirkungsmechanismus: Bakterizide Wirkung durch Hemmung der Zellwandsynthese sowie Beeinflussung der RNS-Synthese Wirkungspektrum: Staphylokokken, bes. methicillinresistente Staphylokokken sowie staphylokokken-epidermidis Stämme, Streptokokken sowie Enterokokken, Clostridium difficile, Diptheriebakterien und grampositive Anaerobier, Resistenz gegen gramnegative Keime Teicoplanin: gleiches Spektrum, geringgradige bessere Aktivität gegen Staphylococcus aureus, Streptokokken, Enterokokken, Listerien und Clostridium difficile; geringere Aktivität gegen Staphylococcus haemolyticus und Staphylococcus epidermidis Indikation: nachgewiesene methicillinresistente (multiresistente) Staphylokokken, Staphylokokkeninfektion wie Endokarditis, Sepsis, Osteomyelits, die wegen Penicillin-Allergie nicht mit penicillinasefesten Penicillinen oder Cephalosporinen behandelt werden können. Nebenwirkungen: Nephrotoxizität, Ototoxizität; Teicoplanin – geringere Gefahr von Nephrotoxizität und Ototoxizität Dosierung: Vancomycin 2 × 1,0–2,0 g i. v. normale Nierenfunktion Teicoplanin 15 mg/kg KG i. v.

196

=

FUSIDINSÄURE FUSIDINSÄURE  FUCIDINE®

Wirkmechanismus: bakteriostatische durch Hemmung der Proteinsynthese

pneumoniae – trachomatis, Mycoplasma pneumoniae Wirkung

Wirkungsspektrum: Staphylokokken – wirksam gegen methicillinresistente Staphylokokken, Neisserien, Corynebacterium Indikation: Multiresistente Staphylokokkeninfektionen (Sepsis, Osteomyelitis, Wundinfektionen Sytemisch in Kombination mit anderen Antibiotica Dosierung: 3 × 0,5 g i. v.

=

Dosierung: 3–4 × 0,5–1,0 g i. v.

=

TETRAZYKLINE DOXYZYKLIN  VIBRAVENÖS® TIGECYLIN  TIGACYL®

Wirkmechanismus: Bakteriostatische durch Hemmung der Proteinsynthese

LINCOSAMIDE CLINDAMYCIN  DALACIN C®

Wirkmechanismus: Bakteriostatische Wirkung durch Hemmung der Proteinsynthese, Hemmung von Zytokinen (IL-1, TNF) Wirkungsspektrum: Grampositive Erreger: Staphylokokken, A-Streptokokken, Streptococcus viridans, Bacillus anthracis, Mycoplasmen; gramnegative Erreger: anaerob wachsende Stäbchen wie Bacteroides fragilis Gruppe Indikation: Bei Penicillinallergie. Erysipel, Tonsillitis,, Osteomyelitis, intraabdominelle Abszesse, Becken-, Tuben-, Ovarialabszess Dosierung: 3 × 0,6–1,2 g i. v.

=

Indikation: Atemwegsinfektion, ambulant erworbene Pneumonie, Legionella-Pneumonie, A-Streptokokken Tonsillitis, Borreliose, Akne vulgaris, Genitalinfektion durch Chlamydien, Helicobacter pyloriGastritis

MAKROLIDE AZITHROMYCIN, ROXITHROMYCIN ERYTHROMYCIN  ERYTHROCIN® CLARITHROMYCIN  CLACID®

Wirkmechanismus: Bakteriostatische durch Hemmung der Proteinsynthese

Wirkung

Wirkungsspektrum: A-Strptokokken, B-Streptokokken, Pneumokokken, Bordella pertussis, Legionella pneumophila, Helicobacter pylori, Chlamydia

Wirkung

Wirkungsspektrum: Staphylokokken, Pneumokokken, Gonokokken, Moraxella catarrhalis, Haemophilus influenza, Vibrio cholerae, Chlamydia pneumoniae, Mycoplasma pneumoniae Indikation: Chlamydia pneumoniae Pneumonie, Mykoplasmen Pneumonie, Milzbrand, Borreliose, Cholera Dosierung: Doxyzyklin: 1 × 0,2–0,3 g i. v. Tigecyclin ein Tetrazyklin der 3. Generation, erfasst vom Erregerspektrum grampos. u. gramneg. Erreger, bes. Pneumokokken, H. Influenca, Gonokokken, multiresistente Keime wie VRE, MRSA, PRSP, GISA; Pseudomonas aeruginosa u. Proteus spp. werden nicht erfasst. Indikationen: Intraabdominelle u. Atemwegsinfektionen, Haut- u. Weichgewebeinfektionen Tigecyclin: Initialdosis 1 × 100 mg i. v., dann 2 × 50 mg

18.

=

OXAZOLIDINONE LINEZOLID  ZYVOXID®

Wirkmechanismus: Bakteriostatische Wirkung durch Hemmung der bakteriellen Proteinsynthese Wirkspektrum: Methicillinresistente Staphylokokken, methicillinresistente Staphylokokken, penicillinsens Pneumokokken, penicillinres. Pneumokokken, vancomycinsens. Enterococcus faecalis, vancomycinres Enterococcus faecalis, Enterococcus faecium vancomycinres., Streptokokken, Listerien, Nocardia, Fusobacterium Indikation: ambulante oder nosokomiale Pneumonie bei Infektion durch grampositive Erreger. Wirksamkeit gegen multiresistente grampositive Erreger incl. Vancomycin resistente Stämme- schwere Hautinfektionen durch Staphylokokken oder Streptokokken. Indikationsstellung sollte streng gehalten werden, da eine breite Anwendung wieder zu einer Ausbreitung resistenter Stämme führt. Elimination: Abbau zu zwei Hauptmetaboliten, die dann neben der unveränderten Substanz über die Niere eliminiert werden, Halbwertszeit 4–5 Stunden Dosierung: 2 × 0,6 g i. v.

=

197

Infektion

ANSAMYCINE RIFAMPICIN  RIFAMPICIN®

18.11. VIRUSTATICA Virustatika sind Substanzen, die die Virusvermehrung hemmen Wirkungsmechanismen von Virustatika sind: – Hemmung des Uncoating z. B. Amantadin – Hemmung der Nukleinsäuresynthese durch Nucleoside z. B. Aclovir, Ganciclovir u. a. – Hemmung der HIV-Protease durch Proteinaseninhibitoren z. B. Ritonavir u. a. – Hemmung der Reifung und Freisetzung durch Interferone u. Neuraminidaseinhibitoren: z. B. Oseltamivir, Zanamivir

ACICLOVIRZOVIRAX® Indikation: Herpes-simplex, Varizellen-zoster-Infektion Nebenwirkungen: Nierenfunktionsstörungen, neurologische Störungen Dosierung: Herpes-simplex-Infektion 15 mg/kg Varizellen-Zoster (Gürtelrose) 3 × 5–10 mg kg/KG Herpes simplex Enzephalitis: 3 × 10 mg/kg KG 10–14 Tage

GANCICLOVIR  CYMEVEN®

Wirkungsmechanismus: Bakterizide Wirkung mit Störung der RNA-Transkription

Ist ein Guaninderivat, wird in die DNA von Viren eingebaut und verhindert deren Replikation.

Wirkunsgsspektrum: Staphylokokken, methicillinresistente Staphylokokken, Meningokokken, Chlamydia trachomatis, Mycobacterium Tuberculosis

Indikation: Ausschließlich Zytomegalieviren

Indikation: Tuberkulose, nicht-mykobakterielle Infektionen – methicillinresistenter Staph. Aureus – nur in Kombination verwenden, Meningokokken Prophylaxe

Metabolismus: Orale Resorption nur 5 % daher i. v. Gabe notwendig; Elimination unverändert renal Nebenwirkungen: Neurotixizität, Nephrotoxizität, Hepatotoxizität, Leukopenie, Thrombopenie Dosierung: 5 mg/kg KG, 2 × die

Dosierung: 1 × 10 mg/kg KG

198

NEURAMIDASENHEMMER OSELTAMIVIRPHOSPHAT  TAMIFLU® Wirkungsmechanismus: Der aktive Metabolit hemmt selektiv die Neuramidasen der Influenza A/B Viren. Indikation: Prophylaxe und Therapie der Influenza A und Influenza B-Infektion, Therapie der Vogelgrippe H5N1 Infektion

Dosierung: p. o. 1 × 3–5–8 mg/kg KG/die; parenteral: 1 × 3–5–8 mg/kg KG/die Kontraindikation: Gerinnungsstörung, akute Hepatitis, relative KI: zerebrale Anfallsleiden

RIFAMPICIN  RIFOLDIN®, RIMACTAN® Indikation: Tuberkulose, tuberkulöse Meningitis

Metabolismus: Hepatische Metabolisierung von Oseltamivirphosphat zum aktiven Oseltamivirkarboxylat, vorwiegend renale Elimination der aktiven Metaboliten, Elimination von < 20 % über Fäces Nebenwirkungen: Gastrointestinale Symptome wie Übelkeit, Erbrechen, Bauchschmerzen Dosierung: Prophylaxe 1 × 75 mg Infektion Erwachsener 2 × 75 (5 Tage) bis 2 × 150 mg (bei schwerer Infektion bis 10 Tage)

ZANAMIVIR  RELEXA® Zugelassener inhalativer Neuraminidasehemmer Indikation: Therapie der Influenza A und B bei Erwachsenen und Kindern älter als 12 Jahre

Dosierung: p. o.: 10 mg/kg KG/die; parenteral: 1 × 300–600 mg/die Kontraindikation: schwere Lebererkrankungen, erstes Trimenon

ETHAMBUTOL  MYAMBUTOL® Indikation: Tuberkulose (in Kombination) Dosierung: p.o. 1 × 15–25 mg/kg KG/die; i. v. 1 × 20 mg/kg KG/die; Dosisreduktion bei Niereninsuffizienz Kontraindikation: Optikusneuritis, diabet. Retinopathie, relative KI: Niereninsuffizienz

Nebenwirkungen: Allergie, Bronchospasmus, Dyspnoe Metabolismus: unveränderte renale Elimination

PYRAZINAMID  PYRAZINAMID® Indikation: Tuberkulose, Mittel zur Kombinationstherapie

Dosierung: 2 × 2 Inhalationen (2 × 10 mg/Tag) fünf Tage lang

Dosierung: 35–50 mg/kg KG/die

18.12. TUBERCULOSTATICA ISONIAZID  ISOZID®

Kontraindikation: schwere Leber- und Nierenfunktionstörung, akute Hepatitis

Indikation: Chemoprophylaxe sowie Chemotherapie der Tuberkulose

18.

199

Infektion

18.13. SUBSTANZEN GEGEN PARASITENINFEKTION Zu den Parasiten gehören: Protozoen, Würmer, Arthropoden Protozoen: Amöben – Entamoeba histolytica u. a. Flagelatten – Trichomonas vaginalis u. a. Sporozoen – Plasmodium Kokzidien – Toxoplasma Mikrosporidien Helminthen: Nematoden – Fadenwürmer Trematoden – Saugwürmer Zestoden – Bandwürmer Echinococcus Amöben Therapie: Metronidazol ANAEROBEX® 3 × 750 mg 10 Tage Chloroquin RESOCHIN®, Makrolide, Tetrazykline Kokzidien – Toxoplasma gondii Übertragung: Orale Aufnahme – rohes Fleisch, Schmutzinfektion (Katzenkot) Von Bedeutung: Konnatale Toxoplasmose, reaktivierte Toxoplasmose bei Immunsuppression (z. B. AIDS, Organtransplantation)

Therapie: Sulfadiacin TRIGLOBE® und Pyrimethamin DARAPRIM® und Folsäure oder Spiramycin ROVAMYCIN® oder Clindamycin DALACIN® Bandwürmer – Echinococcus Therapie: Anthelmintica – Albendazol ESKAZOLE®, Mebendazol PANTELMIN®

LITERATUR de Jong, Tran TT, Truong HK, Vo MH, Smith GJ, Nguyen VC, Bach VC, Phan TQ, Do QH, Guan Y, Peiris JS, Tran TH, Farrar J. Oseltamivir resistance during treatment of influenza A (H5N1) infection. N Engl J Med 22; 353 (25): 2633–2636: 2005 Hien TT et al. Avian Influenca A (H5N1) in 10 patients in vietnam. New Engl J Med 350 (12) 1179–1188: 2004 Janata O, Antibiotica. pm-Verlag PWG Pharma Werbegesellschaft m. b. H: 4 .Auflage: 2000 Kayser FH, Bienz KA, Eckert J, Zinkernagel RM, Medizinische Mikrobiologie. Thieme Verlag, Stuttgart: 9. Auflage: 1998 Krueger WA, Daschner FD, Beatmungsassoziierte Pneumonien, Diagnostik und Therapie. Anaesthesist 52: 265–296: 2003 Moscona A. Oseltamivir resistance- disabling our infleunca defenses. New Engl J Med (25) 353: 2633–2636: 2005 Stille S, Antibiotica-Therapie in Klinik und Praxis. Schattauer Verlag: 10 Auflage: 1999 Shigeta S. Recent progress in anti-influenza chemotherapy. Drugs R D 2 (3): 153–164: 1999 Theuretzbacher U, Mikrobiologie im klinischen Alltag: Erreger, Diagnostik, Therapie. Kohlhammer: 2. Auflage: 2004 Vogel F, Worth H, Adam D, Elies W, Ewig S, Höffken G, Lode H, Lorenz J, Scholz H, Stille W, Unertl K, Wiedemann B, Rationale Therapie bakterieller Atemwegsinfektionen PEG –Empfehlungen. Chemotherapie Journal 9. Jahrgang: 3–23: 2000

19. GERINNUNG

Die Blutgerinnung ist ein komplexer Vorgang, an dem ca. 30 verschiedene Faktoren beteiligt sind (Abb. 73). Ihr Ablauf entspricht einer Kettenreaktion, wobei bei dieser komplexen Reaktion viele Störungen auftreten können. Abnorme Blutungen sowie thromboembolische Komplikationen erfordern medizinische Maßnahmen, die jedoch nur nach Kenntnis der vorliegenden Gerinnungsstörung optimal therapeutisiert werden können (Monika Barthels et al., 2002)

19.1. ANTIKOAGULATION INDIREKTE TROMBININHIBITOREN

=

sequenz des Heparins. Diese Substanzen haben eine lange Halbwertszeit. Fondaparinux Idraparinux

19.1.1. HEPARIN – UNFRAKTIONIERTES HEPARIN (UFH) Aufbau: ist ein lineares, sulfatiertes Polysaccharidgemisch, hydrophil. Die Pentasaccharid-Sequenz bindet an Antithrombin. Molekulargewichtsbereich 3–50 kDA Mittleres Molekulargewicht ca. 15 kDA Monosaccarideinheiten: 16–170

unfraktioniertes und niedermolekulares Heparin Unfraktioniertes (Standard) Heparin (UHF)

WIRKUNGSMECHANISMUS Niedermolekulares Heparin, fraktioniertes Heparin (NMH) Dalteparin – FRAGMIN® Nadroparin – FRAXIPARIN® Enoxaparin – LOVENOX®

=

DIREKTE FAKTOR Xa-INHIBITOREN Rivaroxaban Apixaban

=

1. Hemmung von Thrombin Unfraktioniertes Heparin wirkt als Kofaktor von Antithrombin III. Die Aktivierung erfolgt durch Konformationsänderung des Antithrombins. Die nun folgende Thrombinhemmung resultiert durch eine ternäre Komplexbildung von Heparin, Antithrombin und Thrombin (Abb 74 a). Für die Thrombinhemmung muss unfraktioniertes Heparin mit AT III und Thrombin Kontakt haben. Die notwendige Kettenlänge von Heparin für diese Komplexbindung sind 18 Monomere. Nach dieser Reaktion ist Heparin wieder verfügbar.

INDIREKTE FAKTOR Xa-INHIBITOREN

Primär selektive Bindung an ATIII, danach Blockade von F. Xa; Es handelt sich um synthetische Heparinanaloga mit biologisch aktiver Pentasaccharid-

2. Hemmung von Faktor Xa und IXa Für die Hemmung dieser Faktoren ist nur die direkte Bindung von Heparin an AT III notwendig, nicht dagegen die an Thrombin (Abb 74 b).

19.

201

Gerinnung

exogene Aktivierung

endogene Aktivierung

Gewebsläsion

Negativ-Oberflächen Kininogen

Ca Präkallikrein

Gewebsthromboplastin

Kallikrein XIIa

XIa VIIa

VII

IXa

Ca – VIIa – P – Lip

XI IX

P – Lip – Ca – IXa – VIIIa

X

XII

PF3, vWF

Thrombozytenaktivierung VIII

Xa

Fibrinbildung P – Lip – Ca – Xa – Va IIa Thrombin

II Prothrombin XIII Fibrinogen

XIIIa vernetztes Fibrin

Fibrinmonomer Fibrinopeptide

Fibrinolyse Plasminogen Komplex Streptokinase

Plasmin Kallikrein Urokinase

lösliche Spaltprodukte

Abb. 73. Physiologischer Ablauf der normalen Blutgerinnung

PTT – PARTIELLE THROMBOPLASTIN ZEIT, BESTIMMUNG Beim PTT-Test wird das sog. intrinsische Gerinnungssystem aktiviert. Alle Faktoren, die daran beteiligt sind, werden getestet.

HEPARINANTIDOT Protamin – Protamin® Protamin ist ein stark basisches Protein, welches mit Heparin ein Salz bildet und dadurch die antikoagulatorische Wirkung aufhebt. Nebenwirkungen: Blutdruckabfall, Bradykardie, Dyspnoe, allergischer Schock (Fischeiweiß)

Dosierung: z. B. 1000 IE Protamin inaktivieren 1000 IE Heparin.

19.1.2. NIEDERMOLEKULARES HEPARIN (LMWH) Niedermolekulare Heparine sind ein nicht mehr wegzudenkendes Therapiekonzept zur Prophylaxe und Therapie thromboembolischer Erkrankungen (Harenberg et al., 1997). Niedermolekulares Heparin (LMWH = fraktioniertes Heparin) ist chemisch gespaltenes normales Heparin (UFH = unfraktioniertes Heparin).

202

a b Abb. 74. Bindung von Heparin, die langen Ketten von Heparin binden an Antithrombin und Thrombin. Es entsteht ein Thrombin (Faktor II) – Antithrombin – Komplex (a). Sowie Bindung von Heparin mit Faktor Xa; Faktor Xa – Antithrombinkomplex, Heparin bindet sich nur an Antithrombin (b)

WIRKUNGSMECHANISMUS Niedermolekulares Heparin bindet durch seine kürzere Kettenlänge nur an Antithrombin und verursacht nur eine geringe Hemmung von Thrombin (Abb. 75 a). Es hemmt hauptsächlich den Faktor Xa (Abb. 75b). Molekulargewichtsbereich 1–10 kDA

a

b

Abb. 75. Bindung von niedrig molekularem Heparin mit Faktor IIa (a) und Faktor Xa (b)

Mittleres Molekulargewicht ca. 5 kDA Monosaccarideinheiten: 4–34 Dalteparin – FRAGMIN® Nadroparin – FRAXIPARIN® Enoxaparin – LOVENOX® Vorteile: Längere Wirkung, optional nur eine einmalige Gabe notwendig Nachteile: Monitoring über Faktor Xa Aktivität Bestimmung, nicht überall jederzeit verfügbar; keine Antagonisierung durch Protamin möglich Dosierungen: Dalteparin – FRAGMIN® Dosierung: Prophylaxe: präoperativ 2500 IE s. c., postoperativ 1 × tgl. 2500 IE s. c. Erhöhtes Thromboembolierisiko: prä- u. 12 h postop. 2500 IE, dann postoperativ 1 × 5000 IE s. c.

Nadroparin – FRAXIPARIN® Dosierung: Prophylaxe: 1 × tgl s. c. 0,3–0,6 ml Therapie thromboembolischer Prozesse 2 × tgl s. c. 0,4–0,9 ml Enoxaparin – LOVENOX® Dosierung: Prophylaxe thromboembolischer Komplikationen: (1 × tgl 1,5 mg/kg KG s. c.) 20–60 mg s. c. bei thromboembolischer Erkrankung: 2 × tgl 1,0 mg/kg KG s. c.

KONTROLLE DER GERINNUNG Messung der Wirkung auf die Gerinnung durch Bestimmung der Anti-Xa Aktivität

NEBENWIRKUNGEN von UHF und NMHPRÄPARATEN Thrombozytopenie (HIT Typ I und Typ II) Blutungen Enzymanstiege – Leberenzyme Allerg. Sofortreaktion selten Wechselwirkungen mit anderen Medikamenten: Verstärkung der Heparinwirkung, z. B. nichtsteroidale Antirheumatika Wirkungsverstärkung anderer Medikamente: z. B. Bezodiazepine u. a.

=

DIREKTE THROMBININHIBITOREN

Rekombinante Hirudine Lepirudin – REFLUDAN® Desirudin – REVASC® Bivalirudin – HIRULOG® Argatroban – NOVASTAN, ARGATRA® Dabigatran – RENDIX® Hirudin ist ein Polypeptid mit einem Molekulargewicht von 7000 Da. Es geht mit Thrombin eine Einszu-eins-Bindung ein. Eigenschaften Blockade der Thrombinwirkung auf Fibrinogen und die Faktoren V, VIII und XIII

19.

203

Gerinnung

Hemmung der thrombininduzierten Plättchenaggregation Halbwertszeit 1–2 Stunden Elimination vollständig über die Nieren Wirkspiegel 0,1–1,5 mg/l Plasma Präparate: 1. Lepirudin – REFLUDAN® Dosierung: Bolus 0,1–0,4 mg/kg KG Erhaltungstherapie: 0,1–0,15 mg/kg KG/h als i. v. Dauerinfusion 2. Desirudin – REVASC® Dosierung: 2 × 15 mg s. c.

DANAPAROID – ORGARAN® Danaparoid-Natrium ist eine Mischung aus niedermolekularen sulfatierten Glykosaminglykanen aus tierischer Darmmukosa (meist Schwein), bestehend aus Heparansulfat, Dermatansulfat und einer kleineren Menge Chondroitinsulfat. Es ist eine heparinähnliche Substanz (Heparinoid). Danapaoid katalysiert die Inaktivierung von Faktor Xa durch AT III und Heparin-Kofaktor II. Die AntiFaktor Xa Aktivität ist 22-mal größer als seine AntiThrombin-Aktivität. Mittlere Halbwertszeit bezogen auf die Anti-XaAktivität ist 23 Stunden. Dosierung: Prophylaktische Antikoagulation: 750 IE 2 × tgl s. c. Therapeutische Antikoagulation: 2500 IE als Bolus, dann 200–400 IE/h mit Perfusor

Hämofiltration: 2500 IE als Bolus, dann 200–600 IE mit Perfusor Niedermolekulare Heparine bei Niereninsuffizienz Die Applikation niedermolekularer Heparine ist bei Niereninsuffizienz unter Kontrollen der Anti-Xa Aktivität und Dosisreduktion möglich (Hartmann et al., 2005)

19.2. THROMBIN (FIIa) Ist eine trypsinähnliche Serinproteinase (MG 30 000 Dalton), die durch Faktor Xa aus Prothrombin abgespalten wird und Fibrinogen (Abb. 76) zu Fibrin spaltet. Weitere Effekte: Aktivierung von Faktor V, VIII, IX, XIII; Aktivierung von Thrombozyten, Monozyten, Neutrophilen Thrombinzeit TZ Methode: Durch Zugabe von gereinigtem Thrombin wird die Fibrinbildung induziert. Es wird selektiv die Fibrinbildungsfähigkeit des Plasmas erfasst. Gemessen wird die Zeit in sec, die nach Thrombinzugabe und der Bildung eines messbaren Fibringerinnsels vergeht. Eine Verlängerung wird ausgelöst durch eine Verminderung der Fibrinogenkonzentration. Auch stark erhöhte Fibrinogenkonzentrationen können die TZ verlängern. THROMBOZYTENAGGREGATIONSHEMMER – Hemmung der Prostaglandin- u. ThrombaxanA2 Synthese z.B. Azetylsalizylsäure – ADP-Antagonisten: Ticlopidin u. ClopidogrelPLAVIX® Xa

Thrombin FII

XII a

XI a

VIII Plasmin

AT III

VII a

VIII a iFbrinogen

lö slich es iFbrin

u eqr vernetezt s iFbrin

Abb. 76. Thrombinwirkung Fibrinogen

IX a

Kallikrein Thrombin

Abb. 77. Wirkungen (inaktivierend) von AT III (nach Hiller und Ries)

204 Endothelzelle

Protein S PS PCa Protein C

Protein Ca

Thrombozyt VIII a Va

Thrombin Thrombomodulin

Endothelzelle

Abb. 78. Hemmung der Blutgerinnung durch Protein C und S. Das auf Endothelzellen exprimierte Protein Thrombomodulin bildet mit Thrombin einen Komplex, wobei das inaktive Protein C aktiviert wird. Von den Endothelzellen abgegebenes Protein S bedingt in Bindung an die Thrombozytenoberfläche eine Inaktivierung von Faktor Va und VIIIa. Daraus resultiert eine Blockade der Umwandlung von FX zu FXa und Prothrombin zu Thrombin

– GPIIb/IIIa-Antagonisten: Abciximab -ReoPro®, Eptifibatid-Integrilin®, Tirofiban-Aggrastat®

19.3. ANTITHROMBIN (AT III) Antithrombin ist ein Inhibitor von Thrombin und Faktor Xa (Abb. 77). Antithrombine (AT III) hemmen in geringerem Ausmaß auch die Aktivität von anderen Serinproteasen (IXa, Xa, XIa, XIIa, Kallikrein, Plasmin und Urokinase). Eigenschaften Serinproteaseninhibitor (Serpin) Molekulargewicht 58 000 Da Plasmakonzentration 80–120 % bzw. 0,15–0,39 g/l bzw. 2,5–6,7 µmol Halbwertszeit 2,8 Tage Syntheseort Leberzelle Antithrombin III – AT III Bindet sich an Faktor Xa und an Thrombin (Faktor IIa) und hemmt so die Gerinnung. Feedback-Inaktivierung des Thrombins Neben Antithrombin III erfüllen die Vitamin-Kabhängigen Proteine C und S eine wichtige Funktion bei der Thrombinaktivierung (Abb. 78). Das aktivierte Thrombin bindet in unmittelba-

ren Nähe der Gefäßverletzung an Thrombomodulin und aktiviert das Protein C. Das Protein Ca bewirkt, unterstützt durch das Protein S, die Deaktivierung der Faktoren V/ Va und VIII/ VIIIa und fördert darüber hinaus die Freisetzung des Gewebe-Plasminogen-Aktivators (t-PA). Heparin ist ein wirkungsvoller Inhibitor von aktivem Protein C und schaltet den Protein-C-Mechanismus praktisch aus. Tissue-Faktor (TF, Gewebefaktor) Initiierung der Blutgerinnung wenn der Tissue-Faktor, ein Zellmembranprotein, infolge einer Gefäßverletzung mit dem Blut in Berührung kommt. Der TF-Faktor bildet einen Komplex mit Faktor VIIa, wodurch Faktor VIIa seine eigentliche Aktivität entfaltet.

19.4. THROMBOMODULIN Ist ein membranständiges Protein (Abb. 78) an der luminalen Seite von Endothelzellen. Es vermittelt nichtenzymatisch die Aktivierung von Protein C durch Thrombin. 1. Thrombomodulin bindet und inhibiert Thrombin, daher antikoagulatorische Wirkung. 2. Dieses gebundene Thrombin wirkt als Aktivator für Protein C. Es spaltet vom Protein C-Zymogen ein Peptid mit 12 Aminosäuren und bewirkt dadurch die Aktivierung von Protein C.

19.

205

Gerinnung

In der Sepsis wird die Expression von Thrombomodulin auf den Endothelzellen durch verschiedene Zytokine vermindert. Die daraus resultierende Folge ist eine Abnahme von Protein C und S.

19.5. DIC – VERBRAUCHSKOAGULOPATHIE Diagnose: Thrombozyten Blutungszeit  Quick – Wert PTT  Thrombinzeit  Fibrinogen Antithrombin AT III Fibrinmonomere sind vorhanden

STADIUM I – FRÜHE VERBRAUCHSPHASE

Zielwert bei lebensbedrohlicher Blutung > 150 mg/dl, bei leichter Blutung > 100 mg/dl FIBRINOGEN HUMAN® – Immuno oder HAEMOCOMPLETTAN® – Aventis – AT-III-Substitution – Gabe von PPSB wenn Quick < 30 % – Thrombozytensubstitution

STADIUM III – SCHWERE PROTRAHIERTE VERBRAUCHSKOAGULOPATHIE Petechiale Blutungen – Schleimhäute Labor: schwere Thrombozytopenie Deutliche Verlängerung von aPTT und TZ Abfall von Quick-Wert, Einzelfaktoren (v. a. Fibrinogen) Abfall von AT III Zunahme von Fibrinogenspaltprodukten (D-Dimere, Fibrinmonomere)

Verschiedene reversible Organdysfunktionen Symptome der Grundkrankheit Labor: Abnahme der Thrombozyten Abnahme von Fibrinogen Verkürzte aPTT und AT-III-Abfall Therapie: – Heparinisierung – Behandlung der Grundkrankheit, Schocktherapie

STADIUM II – VERBRAUCHSPHASE Organversagen Hämorrhagische Diathese Labor: weiterer Abfall der Thrombozyten Abfall der Gerinnungsfaktoren, Fibrinogen Quickwert, PTT und TZ verlängert AT-III-Abfall, Hb-Abfall, fragmentierte Erythrozyten Therapie: – Heparin in geringer Dosis z. B. 50–100 IE/h – Fibrinogensubstitution wenn < 0,1 g/l Dosierung je nach Klinik 2–4 g Fibrinogen –

Therapie: – Therapie wie in Stadium II, jedoch höhere Dosis notwendig. PTT soll nicht verlängert sein, ev. Heparindosis reduzieren bis PTT normal. Ätiologie Akute Formen Lebensbedrohliche akute Krankheitszustände: Polytrauma Massive Verbrennung Schockzustände verschiedener Genese Geburtshilfliche Komplikationen: septischer Abort Präeklampsie, Eklampsie Vorzeitige Plazentalösung Fruchtwasserembolie Septikämien: Purpura fulminans bei Sepsis durch gramnegative Keime Viruserkrankungen Rickettsiosen Organnekrosen: akute Lebernekrose akute Pankreatitis Hämolytische Syndrome: hämolytische Transfusionsreaktion

206

Hämolytisch-urämisches Syndrom Hämolytische Krise Chirurgische Eingriffe: Operation an Lunge, Pankreas, Leber Prostata (thrombokinasereiche Organe) Chronische Formen Erkrankungen innerer Organe: Leberzirrhose, Herzvitien Tumorerkrankungen: Hämoblastome, akute Leukämien Metastasierende Karzinome

19.6. FIBRINOLYSE Mechanismus der Fibrinolyse Die Synthese von Plasmin aus Plasminogen wird durch unterschiedliche Aktivatoren induziert: 1. Gewebsaktivator (t-PA Tissue-Plasminogenaktivator) – Er benötigt für die enzymatische Spaltung von Plasminogen zu Plasmin die Bindung an Fibrin, wodurch die fibrinolytische Aktivität lokal auf ein Gerinnsel beschränkt bleibt. 2. Urokinasetyp (u-PA) – Er kommt im Plasma als inaktives einkettiges Proenzym (scu-Pa: single chain urokinase plasminogen activator) vor und wird durch Plasmin, Kallikrein oder Faktor XIIa zur aktiven Urokinase (tcu-PA: two chain urokinase plasminogen activator – zweikettig) umgewandelt. 3. Streptokinase-induzierter Aktivator: Streptokinase bildet mit mit Plasminogen einen Komplex, der als Plasminogenaktivator die Umwandlung von Plasminogen zu Plasma indiziert. Durch die Spaltung von Fibrinogen und Fibrin durch Plasmin entstehen Spaltprodukte wie lösliche Fibrinopeptide und D-Dimere. Nachweis einer Hyper-Fibrinolyse: Fibrinogen-Degradationsprodukte – erhöhte Konzentration D-Dimer-Bestimmung Thrombelastogramm – Spindelform Thrombinzeit – Verlängerung Plasminogen – vermindert Plasmininhibitor – vermindert Fibrinogenspiegel – vermindert

Hemmung des fibrinolytischen Systems durch: – Plasminogenaktivator-Inhibitoren (PAI-1): In der Sepsis bewirkt die Freisetzung von PAI-1 aus Thrombozyten und Endothelzellen durch inflammatorische Zytokine und Thrombin eine Hemmung fibrinolytischen Systems. – Thrombin-aktivierbarer Fibrinolyse-Inhibitor (TAFIa): Es besteht eine thromininduzierte Aktivierung des TAFIa in der Sepsis – A2-Antiplasmin, A2-Makroglobulin – Aprotinin, Tranexamsäure Medikamentöse Fibrinolytika Enzyme: Streptokinase, Urokinase Enzymaktivatoren: rt-PA (tissue type plasminogen activator) – ALTEPLASE® Aktiviertes Protein C fördert die Fibrinolyse durch Verhinderung der Aktivierung des TAFI durch Thrombin und es wirkt direkt inhibitorisch auf PAI-1

Differenzierung

Verbrauchskoagulopathie

primäre Hyperfibrinolyse

Labor

Verbrauchskoagulopathie

primäre Hyperfibrinolyse

Fibrinogen

vermindert

vermindert

D-Dimere

nachweisbar

nicht nachweisbar

Thrombozyten

vermindert

normal

Thrombelastogramm

Mischform aus Thrombopenie u. Spindelform Koagulaopathie

Faktor V und VIII stark vermindert

vermindert

20. BLUTKOMPONENTENTHERAPIE

Gerinnungsaktive Pharmaka sollten so wenig, so gezielt, so sicher, so wirksam und so kompatibel wie möglich substituiert werden (Scharrer, 2005).

20.1. ANTITHROMBINKONZENTRATE I. ANERKANNTE INDIKATIONEN Erworbener AT-III-Mangel: Verminderte Synthese: Leberzirrhose, Leberversagen Vermehrter Verbrauch: Disseminierte intravasale Gerinnung – Verbrauchskoagulopathie, ausgelöst durch Sepsis Angeborener AT-III-Mangel Prophylaxe und Therapie von thromboembolischen Geschehen, postoperativ nach Mikrogefäßanastomosen, sollte AT III in einem normalem Bereich liegen, Sollwert 80 % Akutes Leberversagen Schwangerschaft, wenn ein erhöhtes Thromboembolierisiko besteht

II. UMSTRITTENE INDIKATION Therapie der Sepsis – keine Reduktion der Mortalität Substitution von niedrigen AT-III-Spiegeln bei intensivmedizinischen Patienten

III. KEINE INDIKATION Zustand einer Hämodilution, wenn prokoagulatorische und inhibitorische Komponenten gleichermaßen vermindert sind Chronische Leberzellschädigung mit einem ausgeglichenen Hämostasegleichgewicht auf niedrigem Niveau Nephrotisches Syndrom (sofortiger Verlust bei Substitution)

20.2. GEFRORENES FISCHPLASMA – FFP (FRESH FROZEN PLASMA) FFP wird durch Gewinnung des Plasmas nach Zentrifugierung von Vollblut gewonnen. Es ist ein Gerinnungspräparat. Präparate: Virusinaktiviertes Poolplasma, z. B. Octaplas® Herstellung: Frischplasma wird aus Vollblut oder durch Plasmapherese gewonnen, enthält alle plasmatischen Gerinnungsfaktoren, Proteingehalt: 5 g/100 ml (prokoagulatorische Faktoren, Inhibitoren und weitere Plasmaproteinen). Indikationen: Verlustkoagulopathie, Verdünnungskoagulopathie, Substitution bei Faktor V und Faktor XI, F-XIII-Mangel, Massivblutung/Polytransfusion, Thrombotisch-thrombozytopenische Purpura (TTP), Verbrauchskoagulopathie. Kontraindikation: Substitution von Immunglobulinen, als Albumin oder Eiweißersatz

208

Dosierung: Um eine messbare Anhebung von Gerinnungsfaktoren zu erzielen, sind beim Erwachsenen mindestens 4 FFP notwendig. Exakte Dosierung: 1ml FFP/kgKG erhöht den Faktorengehalt um 1–2 % Applikation: ABO-kompatible Transfusion Verlängerung der PTT Ursache ist F-XI- und F-XII-Mangel Bei einem Faktor XI Mangel besteht die Disposition zu einer Blutung. Faktor XI Mangel – Therapie: FFP (Für Faktor V und XI sind keine Einzelpräparate verfügbar)

Dosierung: Körpergewicht x gewünschter PTZ-Anstieg Zur Vermeidung thromboembolischer Komplikationen sollte vor Gabe von Beriplex vorher Heparin verabreicht werden. Vor Beriplexgabe muss ein AT III Mangel ausgeglichen werden.

20.4. FIBRINOGEN Indikation: erworbener Fibrinogenmangel bei – Leberparenchymschädigung (Synthesestörung) – Verbrauchskoagulopathie, Verdünnungskoagulopathie – Hyperfibrinolyse – angeborenem Fibrinogenmangel

20.3. PROTHROMBINKOMPLEXKONZENTRATE (PPSB)

Dosierung: bei schwerer Blutung 2–4–6g

PPSB = Prothrombin (F II), Proconvertin (F VII), Stuart-Prower-Faktor (F X), F IX (von Hämophilie B)

20.5. FAKTOR-VIIa-Konzentrat

Zusammensetzung: Faktor IX standardisiert, Faktoren II, VII, X, Protein C, S, und Z zusätzlich Heparin 250E, AT III 15–30E Indikation Blutungen bei Faktor II, VII, IX- und X Mangel Schwere Leberparenchymschädigung, Quick < 50 Vitamin K-Mangel, der gerinnungsaktiv ist, Verbrauchskoagulopathie mit manifester Blutung (Stadium II–IV) bei Abfall von Quick-Wert und PTT und Thrombozyten, vorher AT-III-Anhebung auf 80 %. Kontraindikationen Verbrauchskoagulopathie/Disseminierte intravasale Gerinnung während Phase I (Hyperkoagulabilität mit beschleunigter Thrombenbildung): erst nach Antithrombin-Applikation Heparinindizierte Thrombopenie Typ II Präparate PROTHROMPLEX Total S-TIM4 (Baxter): F II, VII, IX, X, Antithrombin, Heparin PROTHROMPLEX-TIM4 (Baxter): F II, IX, X, Heparin BERIPLEX (Aventis BEHRING): F II, VII, X, IX, Antithrombin, Heparin, Protein C

Rekombinanter aktivierter F VII (rhuFVIIa) – Präparat: NOVOSEVEN® (Novo) 1,2 mg = 60 000 IE Bewirkt eine rasche Hämostase über F X, umgeht F VIII und IX Indikation Blutungen und chirurgische Eingriffe bei Patienten mit angeborener Hämophilie und erworbenen Hemmkörpern gegen Faktoren VIII oder IX. Blutstillung bei lebensbedrohlichen Blutungen: Polytrauma, Verletzungen Dosierung Initialdosis: 4500 IE (90 µg)/kgKG als Bolus i. v. Anschließend 3000–6000 IE (60–120) µg/kg alle 2–3 Stunden, eventuell je nach Gegebenheit 4, 6, 8 Stunden

20.6. HUMANALBUMIN Physiologie: Syntheseort Leber, normale Syntheserate 0,2 g/kg KG/die, Serumspiegel NW 35–55 g/l, MG > 60 000 Dalton, Halbwertszeit im Blut: 15–19 Tage, Metabolisierung: 10 % des Plasmaalbumines werden tgl. metabolisiert, Verteilung: Die Verteilung entspricht einem Zweikompartimentenmodell, wo-

20.

209

Blutkomponententherapie

bei 40 % auf den Intravasalraum und 60 % auf den extravasalen Flüssigkeitraum entfallen, Volumenwirkung: die Wasserbindungskapazität beträgt 18 ml/g mit einer intravasalen Verweildauer von 4 Stunden. Funktionen: Aufrechterhaltung des kolloidosmotischen Druckes zu 80 %, Wirkung als Antioxydans, Albumin bindet Kationen, Anionen, Fettsäuren, Bilirubin, Hormone sowie Medikamente. Der proteingebundene Anteil eines Medikaments steht mit der freien Plasmafraktion im Gleichgewicht. Der ungebundene Anteil steht für die Verteilung im Gewebe zur Verfügung und führt zur pharmakologischen Wirkung der Substanz. Bei Hypoproteinämie muss z. B. die Dosis von intravenösen Anästhetica, die eine hohe Eiweißbindung aufweisen, reduziert werden, da der freie Wirkstoffanteil erhöht wird. Interaktionen: Verschiedene applizierte Medikamente können um die Plasmaproteinbindung konkurrieren. Dadurch kann die freie Plasmakonzentration eines Medikamentes erhöht werden. Indikation: Hypoproteinaemie mit Serumkonzentration von 20–25 g/l KOD < 15 mm HG Notwendige Volumensubstitution nach Erreichen der maximalen Kolloiddosis, Kolloidunverträglichkeit, nephrotisches System.

Keine Indikation ist eine Volumensubstitution, keine Indikation besteht auch bei Erkrankungen, die wegen einer Schädigung der Kapillarpermeabilität mit einer chronischen Hypoalbuminämie einhergehen.

20.7. ERYTHROZYTEN-Transfusion Gabe von: Blutgruppe 0, Rhesus negativ bei absolutem Fehlen von Erythrozyten indiziert, Erythrozytenkonzentrate (gefiltert = leukozytendepletiert) bei langfristigen Substitutionsbedarf. Gefilterte und bestrahlte Präparate bei immuninkompetenten Patienten.

NORMOVOLÄMISCHE HÄMODILUTON Die normovolämische Hämodilution stellt eine fremdblutsparende Maßnahme dar, durch welche einerseits der Verbrauch an Blutprodukten in der perioperativen Phase reduziert wird. Andererseits kann sie im Intensivbereich zusätzlich bei Verweigerung einer Transfusion (Zeuge Jehovas) zur Anwendung kommen. Der Volumsverlust wird volumsadäquat durch entsprechende Volumsersatzmittel kompensiert. Die moderate normovolämische Hämodilution erstreckt sich bis zu einem Hk von 20 %, die extreme normovolämische Hämodilution unter einen Hk von 20 %.

21. HÄMATOLOGISCHE AKUTSITUATIONEN

21.1. TRALI – TRANSFUSION RELATED ACUTE LUNG INJURY Definition Auftreten einer respiratorischen Insuffizienz ALI mit dem Bild eines beidseitigen Lungenödems innerhalb 6 Stunden nach erfolgter Transfusion einer plasmahältige Blutkonserve (Ririe et al., 2005, Silliman et al., 2005) Pathophysiologie: Bindung von Antikörpern der Blutkonserve an Granulozyten des Empfängers, sodass diese aktiviert werden. Expression von Adhäsionsmolekülen. In weiterer Folge kommte es zu einer Transmigration derselben in das Lungeninterstitium und zu einer Ausschüttung von Zytokinen, Sauerstoffradikalen und Proteasen. Dieser Vorgang führt zu einer Hyperpermeabilität und Schädigung der Lungenkapillarwände. Diagnose: Klinik – Auftreten einer akuten respiratorischen Insuffizienz innerhalb von 6 Stunden nach Verabreichung einer Konserve. Ausschluss einer Volumsüberlastung bzw. einer kardialen Genese des Ereignisses. Lungenröntgen Labor: Nach der Transfusion Auftreten einer passageren Neutropenie oder Granulozytopenie bis zu drei Tagen andauernd. Das Serum oder Plasma des Blutspenders enthält einen Antikörper, der mit Granulozytenproben des Patienten (Minortyp-Crossmatch) und von gesunden Spendern (panel) reagiert. Seltener: Das Patientenserum enthält Antikörper, die mit den Zellen des Blutspenders (MajortypCrossmatch) reagieren.

Untersuchungsmaterial zur Abklärung: Patient 10 ml Nativblut oder 10 ml Heparinblut Blutkonserve: Plasma aus der Blutkonserve Therapie: Behandlung der respiratorischen Insuffizienz Hochdosierte Gabe von Glukokortikoiden

21.2. AKUTE SICHELZELLKRISE Genese: Häufigste Hämoglobinopathie mit Bildung eines veränderten Hämoglobins (HbS), unter bestimmten Bedingungen nehmen die Erythrozyten Sichelzellform an. Ursache ist eine Punktmutation im B-Globulin Gen. In Afrika sind 25 % Genträger, in den USA 8 %; Vorkommen der Erkrankung auch im mittleren Osten, Südeuropa und Indien. Bei heterozygoten Merkmalsträgern besteht meist keine Symptomatik. Bei homozygoten Patienten tritt die Symptomatik mit einer einer schweren hämolytischen Anämie auf. Ursache: Hämolyse, verursacht durch Medikamente, Flugreise-Abfall des PO₂-Druckes, akute Infektionen Symptome: akutes Abdomen verursacht durch Okklusion von Abdominalgefäßen, Mikroinfarkte der Lunge mit nachfolgender Superinfektion und Pleuritis, Schlaganfall mit Hemiparese.

21.

211

Hämatologische Akutsituationen

Therapie: Verbesserung der Rheologie durch Infusion kristalloider Flüssigkeit, Schmerztherapie

21.3. AKUTE HÄMOLYSE Diagnose: vermindertes Haptoglobin erhöhtes indirektes Bilirubin im Serum erhöhtes Urobilinogen im Urin Serum LDH – erhöht freies Hämoglobin erhöht Schistozyten im Blutausstrich Hämoglobinbestimmung im Harn (Hämoglobinurie bei intravaskulärer Hämolyse)

21.4. PLASMAPHERESE Extrakorporale Trennung von Blutzellen und Blutplasma über einen Filter oder Zentrifuge. Reinfusion der Blutzellen und Ersatz des Plasmas durch 5 % Humanalbumin oder andere Lösungen. Es erfolgt eine Eliminierung aller im Blutplasma vorhandenen pathogenen Faktoren. Indikationen – Intoxikationen – Hyperviskositätssyndrom – nephrotoxische Antikörper – schwere Hyperlipidämien – schwere Myoglobinaemie-3 Zyklen erforderlich – Sepsis – Eliminierung von Mediatoren. Positive tierexperimentelle Ergebnisse sowie positive klinische (Hjorth V et al., 2000, Busund R et al., 2002) Ergebnisse in der Humanmedizin – TTP – thrombotisch-thrombozytopenische Purpura – HUS – hämolytisch-urämisches Syndrom – HELLP-Syndrom – Als ultima ratio bei Autoimmunerkrankungen mit unbekanntem oder IgM-AK

21.5. LEUKOPENIE Auftreten bei bakterieller oder viraler Infektion Ursache: Erhöhter Verbrauch im Anfangsstadium einer Infektion Foudroyante Sepsis, Typhus, Miliar-TBC

Therapie: – NEUPOGEN® (Filgrastim – humaner rekombinanter Granulozyten-Kolonien stimulierender Faktor). Verabreichung bis die Anzahl der neutrophilen Granulozyten wieder in einem normalen Bereich liegen. Dosierung: 0,5 Mio E/kg KG/die

21.6. IDIOPATHISCHE THROMBOZYTOPENISCHE PURPURA (IMMUNTHROMBO-ZYTOPENIE) Therapie beim Erwachsenen: – Kortikosteroide Prednisolon – PREDNISOLON® 1–2 mg/kg KG/die – Intravenöse Immunglobuline PENTAGLOBIN® 1 g/kg KG zwei Tage lang oder 400 mg/kg KG über 5 Tage

LITERATUR Barthels M, Depke M, Das Gerinnungskompendium: Schnellorientierung, Befundinterpretation, klinische Konsequenzen. Georg Thieme Verlag, Stuttgart: 2003 Busund R, Koukline V, Utrobin U, Nedashkovsky E, Plasmapheresis in severe sepsis and septic shock: a prospective, randomised, controlled trial. Intensive Care Med 28 (10): 1434–1439: 2002 Harenberg J, Huhle G, Piazolo L, Malsch R, Niedermolekulare Heparine; Prophylaxe und Therapie thromboembolischer Erkrankungen. Hautarzt 48: 852–864: 1997 Hartmann A, Stöbe J, Mickley F, Niedermolekulare Heparine bei Niereninsuffizienz; Klinischer Einsatz. Hämostaseologie 2: 213–217: 2005 Hjorth V, Stenlund G, Plasmapheresis as a part of the treatment for septic shock. Scand J Infect Dis 32 (5): 511–514: 2000 Ririe DG, Lantz PE, Glazier SS, Argenta LC, Transfusion-related acute lung injury in an infant during craniofacial surgery. Anesth Analg 101 (4): 1003–1006: October 2005 Scharrer I, Gerinnungsaktive Therapeutica, Antithrombin, FFP, PPSB, FXIII, rFVIIa. Hämostaseologie 2: 209–212: 2005 Sillimann CC, McLaughlin NJ, Transfusion-related acute lung injury. Blood Rev: Dec 14: 2005

22. SEPSIS

22.1. STANDARDDEFINITIONEN FÜR SEPSIS UND ORGANVERSAGEN Sepsis Systemische inflammatorische Antwort (SIRS) auf eine nachgewiesene Infektionsquelle Schwere Sepsis Kriterien der Sepsis, Organdysfunktion, septisch induzierte Hypotension sowie Hypoperfusion Die verminderte Organperfusion führt zu metabolischen Entgleisungen: Lactatazidose, Oligurie < 30 ml/h, Thrombozytopenie < 100 000 oder Thrombozytensturz – Abfall > 30 % innerhalb 24 Stunden. Septischer Schock Bestehende Zeichen einer Sepsis mit einer arteriellen Hypotension (RR < 90 mm Hg) trotz adäquater Volumensubstitution einschließlich bestehender Organdysfunktion sowie verminderten Organperfusion. Beeinhaltet sein können: Laktatazidose, Oligurie oder akute Änderung der Bewusstseinslage.

auf. Vom Immunstatus sollte die Therapie darauf ausgerichtet sein, den proinflammatorischen Entzündungsweg zu hemmen. MODS Multiple Organ Dysfunction Syndrome Zeichen einer Organfunktionsstörung beim akut erkrankten Patienten wobei die Homöostase nicht ohne Interventionen aufrechterhalten werden kann. CARS Compensatory Anti-inflammatory Response Syndrome – Kompensatorisches antiinflammatorisches Reaktionssyndrom Ist gekennzeichnet durch eine verminderte Fähigkeit der Monozyten zur Produktion von inflammatorischen Zytokinen wie TNF und IL-6. Eine verminderte HLA-DR Expression der Monozyten < 30 % kann als Marker für ein CARS gesehen werden (Haveman et al., 1999). Diese Patienten könnten von einer Immunstimulation als therapeutische Maßnahme profitieren.

Sepsis-induzierte Hypotension Eine arterielle Hypotension mit einem systolischen Blutdruck < 90 mm Hg oder eine Reduktion des Blutdruckes um > als 40 % vom Ausgangswert.

MARS Mixed Antagonistic Response Syndrome Zeichen eines SIRS bei Patienten mit CARS.

SIRS Systemic Inflammatory Response Syndrome Es werden dieselben Mediatorsysteme wie bei der Sepsis, jedoch ohne nachweisbare mikrobielle Infektion, durch ein Trauma oder Schock jeder Ursache aktiviert. Patienten mit SIRS weisen eine normale oder erhöhte Monozyten HLA-DR Expression

22.2

SEPSISVERLAUF

=

PATHOPHYSIOLOGISCHER ABLAUF I. PHASE

Lokales Trauma – Lokale Inflammation Vor Entwicklung einer Sepsis, eines SIRS oder

22.

213

Sepsis

MODS besteht meist ein lokales Trauma (Infektion, Operation usw.). Die erste Antwort des Organismus ist die Auslösung einer lokalen pro-inflammatorischen Antwort gefolgt von einer kompensatorischen lokalen anti-inflammatorischen Antwort, welche wiederum sicherstellt, dass die Effekte der proinflammatorischen Mediatoren nicht in ihrer destruktiven Wirkung überwiegen.

II. PHASE Systemische Inflammation Wenn das bestehende Trauma schwer genug ist, treten zuerst proinflammatorische und später antiinflammatorische Mediatoren in der systemischen Zirkulation auf. Die proinflammatorischen Mediatoren helfen zu rekrutieren: neutrophile Zellen, T-Zellen und BZellen, Thrombozyten und Koagulationsfaktoren. Diese Entzündungskaskade wiederum induziert eine kompensatorische antiinflammatorische Antwort, die die initiale proinflammatorische Antwort rasch herunterreguliert. Die Organe können von der inflammatorischen Kaskade betroffen werden, eine Organdysfunktion ist jedoch selten.

IV. PHASE Phase der Immunssuppression Andere Bezeichnungen: Immune paralysis, window of immundeficiency, compensatory antiinflammatory response syndrom = CARS Charakterisiert durch das Vorherrschen antiinflammatorischer Zytokine und Suppression der proinflammatorischen Zytokine. Serumspiegel von TNF und IL-1 erniedrigt bzw. nicht mehr messbar Granulozyten reagieren auf maximalen Stimulus nur mit einer verminderten Freisetzung von Lipidmediatoren und Sauerstofradikalen.

V. PHASE Das Endstadium des MODS wird auch als „immunologic dissonance“ bezeichnet. Bei manchen Patienten besteht eine Immunsuppression, die diese immunologische Dissonanz verursacht. Bei anderen Patienten bestehen weiterhin Zeichen einer ausgeprägten Inflammation.

III. PHASE 22.3. SEPSIS – SYNDROM Phase der Hyperinflammation Es kommt zu einer übersteigerten Freisetzung von proinflammatorischen Zytokinen und proinflammatorischen Mediatoren mit einem Verlust der Regulationsfähigkeit derselben und zum Auftreten einer massiven systemischen Manifestation mit den klinischen Zeichen eines SIRS. Folgende pathophysiologischen Veränderungen sind klinisch zu finden: Progressive endotheliale Dysfunktion mit zunehmender mikrovaskulärer Dysfunktion; Koagulation von Thrombozyten mit nachfolgender Blockade der Mikrozirkulation und Blutflussumverteilung; Aktivierung des Blutkoagulasesystems und Blockade des Protein-C-Pathway.

Diagnose: Sepsis ist eine klinische Diagnose Sepsis-Syndrom A: Klinik klinischer Infektionsverdacht Temperatur > 38,3 oder < 35,6 °C Herzfrequenz > 90/min Tachypnoe > 20/min oder Hypokapnie periphere Vasodilatation-Ödeme gestörte Organperfusion: Zerebrum: Verwirrtheit bis Koma Lunge: Hypoxie Niere: Oligurie Leber: akute Leberinsuffizienz Disseminierte intravasale Koagulopathie – DIC B: Labor: Leukozytose > 15 000 oder < 5000 oder Leukopenie, CRP, Fibrinogen, Laktat

214

Sepsisparameter: Haptoglobin, Fibronektin, C-reaktives Protein, Serum Amyloid-A, Lipopolysaccharid-bindendes Protein (LBP), Interleukin-6, Interleukin-8, Procalcitonin. Werte: SIRS 5–20 ng/ml, Sepsis 10–1000 ng/ml. C: Blutkultur: Sicherung der Diagnose mit Blutkultur; es sollten 3 Blutkulturen im Abstand von 20 Minuten vor Gabe des Antibiotikums abgenommen werden.

22.4. SIRS (SYSTEMIC INFLAMMATORY RESPONSE SYNDROME) Es werden dieselben Mediatorsysteme wie bei der Sepsis, jedoch ohne nachweisbare mikrobielle Infektion, durch ein Trauma oder Schock jeder Ursache aktiviert. Definition: Systemische inflammatorische Antwort auf verschiedene Schädigungen (Trauma, Ischämie etc.); mindestens 2 der nachfolgenden Kriterien müssen für die Definition eines SIRS erfüllt sein: Temperatur > 38 ° oder < 36 ° Tachykardie > 90 Schläge/min Respiratorische Insuffizienz: Atemfrequenz > 20/min Hyperventilation pCO₂ < 32 mm Hg (Spontanatmung) PaO₂ < 70 mm Hg (Spontanatmung) PaO₂/FIO₂ < 175 (bei maschineller Beatmung) Leukozyten > 12 000 oder < 4000 oder > 10 % unreife neutrophile Granulozyten Konsensuskonferenz des American College of Chest physicians/Society of Critical Care Medicine 1991 (ACCP/SCCM) (Bone et al., 1992) Obligates Monitoring bei SIRS oder SEPSIS Eine exakte Beurteilung des Volumenstatus ist nur unter Verwendung eines entsprechenden Monitoring: PCWP, HZV, EDVI mittels Pulmonaliskatheter bzw. PiCCO gegeben.

22.5. SEPSISTHERAPIE Die Eckpfeiler einer Sepsistherapie umfassen (Weigand et al., 2003, Hotchkiss et al., 2003, Dellinger et al., 2004): 1. die Herdsanierung, wobei Voraussetzung eine Identifizierung des Sepsisherdes mit nachfolgender Elimination desselben ist, und gerade hier trotz der klaren Formulierung in der klinischen Umsetzung oft bedeutende Schwierigkeiten liegen. 2. Antibiotikatherapie. 3. Maßnahmen wie das hämodynamische Management, Katecholamine, spezielle Beatmungsstrategien, Ernährung, Stressulkusprophylaxe, Antikoagulation; 4. spezielle Sepsistherapie wie Hydrokortisongabe und Modulation des inflammativen Geschehens. – Antibiotikatherapie – Frühzeitiger Beginn der Antibiotikatherapie; bei Unkenntnis des Erregers sollte ein Antibiotikum mit breitem Spektrum, oder eine Kombination, verwendet werden: Einsatz eines Cephalosporins der 3. Generation (z. B. CLAFORAN® 3 × 2 g) in Kombination mit einem Aminoglycosid (z. B. BIKLIN® 3 × 500 mg) oder Carbapenem (ImipenemCilastin)-ZIENAM® 3 × 1 (2) g oder ein Chinolon (Ciprofloxacin)-CIPROXIN® 2 × 400 mg. Weitere Antibiotika nach Blutkultur. – Suche und Sanierung eines Sepsisherdes – Beatmung: Im Rahmen einer schweren Sepsis entwickeln 25–42 % aller Patienten ein akutes Lungenversagen. Es besteht die Notwendigkeit der Anwendung einer lungenprotektiven maschinellen Beatmung mit niedrigen Atemzugvolumina (5–6 ml/kg KG, Begrenzung des Atemwegsplateaudruckes < 40 cm H₂O bei einem ausreichend hohen PEEP. – Stabilisierung des Kreislaufes Zielparameter der Stabilisierung des Kreislaufes sind: ein mittlerer arterieller Blutdruck zwischen 60 und 90 mm Hg, ein zentralvenöser Druck von 8–12 mm Hg, ein Hämatokrit von > 30 %, eine zentralvenöse Sättigung von > 70 %. Beginn mit VOLUMENSUBSTITUTION und bei Notwendigkeit additive Gabe von VASOPRESSOREN: Dosierung: Norepinephrin 0,02–1,0 µg/kg/min oder: Epinephrin 0,02–1,0 µg|kg|min, Dopamin 3–10 µg/kg/ min, Dosierung in Abhängigkeit des klinischen Ansprechens

22.

215

Sepsis

Vasopressin – 0,01–0,04 E/min PITRESSIN®, PRESSIN® – ultima ratio – Nierenfunktion – Aufrechterhaltung der Diurese Maßnahmen, die den bei der Sepsis ablaufenden Entzündungsprozess beeinflussen können: – Hydrokortison – Hämofiltration – Pentoxyphyllin – Sedierung – Ketamin – Gerinnungshemmende Therapiekonzepte Heparin, Antithrombin, Aktiviertes Protein C, TFPI – Antiinflamm. u. immunolog. Therapie Therapie mit Antiendotoxin Interleukin-1 Rezeptor Antagonist Anti-tumor Nekrosefactor Therapie G-CSF Applikation NO-Hemmung Hemmung der Phospholipase A2 Immunglobuline Statine

TNF-A über die CVVH. – Pentoxyphyllin – TRENTAL® (Haque et al., 2003, Coimbra et al., 2005) Pentoxyphyllin kann die TNF-A-Freisetzung aus den Leukozyten supprimieren. Dosierung: 1 mg/kg KG – Ketamin – KETANEST® (Weigand et al., 2000, Yli-Hankala et al., 1992, Mazar et al., 2005, Suliburk et al., 2005) Dosierung: 100–200 mg/h Unbestritten ist bei hämodynamisch instabilen Patienten einer Sedierung mit geringen hämodymanischen Nebenwirkungen bei guter Analgesie der Vorzug zu geben, was bei der Anwendung von Ketanest zutrifft. Inwieweit der durch Ketanest induzierten Verminderung der Produktion von proinflammatorischen Zytokine wie TNF-A, IL-6 und IL-8 eine klinische Bedeutung zukommt, kann anhand der vorliegenden Studien noch nicht gesagt werden.

22.5.1. GERINNUNGSHEMMENDE THERAPIEKONZEPTE – Hydrokortison – HYDROCORTONE® (Keh et al., 2004, Oppert et al., 2005) Hydrocortison führt bei ausgeprägtem septischen Zustandsbild zu einer Kreislaufstabilisierung und zu einer Einsparung von Katecholaminen. Die klinische Situation erlaubt oft nicht eine Untersuchung bezüglich einer Nebenniereninsuffizienz. Dosierung: loading dose 100 mg/30 min, dann kontinuierliche Infusion mit 0,18 mg/kg/h i. v. – Hämofiltration: Neben den bekannten Indikationen wie die der renalen Insuffizienz eignet sich die HF auch zur besseren Flüssigkeitssteuerung bzw. Flüssigkeitselimination bei septischen Patienten sowie zur Mediatorenelimination. Bereits seit langem belegen Studien (Koperna et al., 1998, Izquierdo et al., 1997, Hoffmann et al., 2001) die Elimination proinflammatorischer Zytokine wie IL-6, IL-8 und TNF-A über die CVVH. Neue klinische Ergebnisse (Morgera S et al., 2006) zeigen, dass bei Patienten mit septischem akutem Nierenversagen unter Verwendung eines großporigen Hämofilters (High cutoff Hämofilter) eine noch bessere Elimination von Zytokinen wie IL-6 möglich ist als unter Verwendung eines Standard-Hämofilters. Nachteilig ist jedoch der damit verbundene größere Plasmaproteinverlust. Zahlreiche Studien belegen die Elimination proinflammatorischer Zytokine wie IL-6, IL-8 und

Wenn der Aktivierung der Gerinnung eine pathogenetische Bedeutung für die Entstehung einer septischen Organinsuffizienz zukommt, dann bietet sich eine Gerinnungshemmung als therapeutische Option zur Verhinderung dieses Geschehens an. – Heparin Bei Patienten mit schwerer Sepsis ist, soferne kein blutungserhöhendes Risiko besteht, eine niedrig dosierte Heparinapplikation zur Vermeidung thromboembolischer Komplikationen indiziert (Surviving Sepsis Campaign). – Antithrombin Mehrere Studien zeigten eine positive Wirkung bei schwerer Sepsis. Gefahr der Steigerung von Blutungskomplikationen bei gleichzeitiger Antikoagulation mit Heparin (Fourrier et al., 2000, Hoffmann et al., 2006). – Aktiviertes Protein C Rekombinant humanes Aktiviertes Protein C – XIGRIS® Drotrecogin alfa (aktiviert) (Bernard et al., 2001, Bernard et al., 2003, Rice et al., 2004, Angus et al., 2004) Dosierung: 24 µg/kg KG/h, über 96 Stunden

216

S

S

Th Aktiviertes Protein C

Vitamin K Synthese Leber Aktiviertes Protein C

Protein C

–

AKTIVIERTES PROTEIN C

=

I. ANTI-THROMBOTISCHE AKTIVITÄT 1. INAKTIVIERUNG VON FAKTOR Va

Spaltung und Inaktivierung von Faktor Va. Für diesen Vorgang ist Protein S als Kofaktor notwendig. Dadurch wird die Aktivität der Prothrombinase herrunterreguliert, was eine verminderte Thrombinbildung zu Folge hat.

2. INAKTIVIERUNG VON FAKTOR VIIIa Endothelzelle

Abb. 79. Protein C Wirkungen

PROWESS-Studie (PROtein C Worldwide Evaluation in Severe Sepsis) = multizentrische Studie mit rekombinat humanes Aktiviertes Protein C versus Plazebo zeigte eine absolute Letalitätssenkung von 6,1 % und eine relative Letalitätssenkung von 19,4 %. Drotrecogin alfa hat antithrombotische, fibrinolytische sowie antiinflammatorische Eigenschaften. Jedoch besteht ein erhöhtes Blutungsrisiko – TFPI (tissue factor pathway inhibitor) TFPI hemmt die endotoxininduzierte Aktivierung der plasmatischen Gerinnung bei Gesunden. Aufgrund widersprüchlicher klinischer Ergebnisse kann derzeit eine routinemäßige Applikation von TFPI nicht empfohlen werden.

22.5.2. PROTEIN C Ist ein Proenzym von (aktiviertem) Protein C. Die Biosynthese erfolgt in der Leber. Nach Abspaltung eines Peptides entsteht die gerinnungshemmende Serinprotease. Die Protein-C-Aktivierung (Abb. 79) erfolgt mittels Thrombin auf Endothelzellen. Thrombin bindet an den endothelialen Rezeptor Thrombomodulin und der entstehende ThrombinThrombomodulinkomplex aktiviert Protein C. Plasmakonzentration 65–150 %, 2–6 mg/l; Molekulargewicht 62000 Dalton, Halbwertszeit 10 h, Plasmakonzentration 2–6 mg/l bzw. 65–150 %

Spaltung von Faktor VIIIa durch das aktivierte Protein C. Dazu ist ebenfalls Protein S als Kofaktor notwendig. Es kommt zu einer Reduktion der Thrombinbildung.

=

II. PROFIBRINOLYTISCHE AKTIVITÄT

Aktiviertes Protein C blockiert den PlasminogenAktivator-Inhibitor-1 (PAI-1). Dadurch kann der tissue-type Plasminogen-Aktivator (tPA) eine vermehrte Aktivität aufweisen und mehr Plasminogen in Plasmin umwandeln.

=

III. ANTIINFLAMMATORISCHE AKTIVITÄT

Aktiviertes Protein C hemmt Interleukin 6 und andere proinflammatorische Zytokine. 1. Hemmung der Bildung von TNF-A 2. Hemmung der Bildung von MIF (Macrophage inbitory factor) proinflammatorisches Zytokin 3. MIF = Mediator der Makrophagen am Infektionsherd konzentriert und wird freigesetzt, wenn Monozyten Endotoxinen ausgesetzt werden 4. Hemmung der Leukozytenadhaesion 5. Verminderung der thrombinvermittelten Entzündungsreaktion in den Endothelzellen 6. Reduktion der NF-kB-Bindung 7. Hemmung von Interleukin 6 und anderer proinflammatorischer Zytokine

22.

Sepsis

22.5.3. ANTIINFLAMMATORISCHE UND IMMUNOLOGISCHE THERAPIE DER SEPSIS – Therapie mit Anti-Endotoxin (Derek et al., 2000) Verwendung von Antikörpern gegen Endotoxin (Wandbestandteil gramnegativer Bakterien, welcher eine Inflammation mit entsprechender Zytokinfreisetzung auslöst) Ergebnis: Derzeit zeigen die Studien keine Senkung der Sterblichkeitsrate – Interleukin-1 Rezeptor Antagonist (Fisher et al., 2004, Fisher et al., 1994, Opal et al., 1997) Bindet an IL-1 Rezeptoren, ist aber biologisch inaktiv, sodass er als kompetitiver Inhibitor für IL-1 fungiert. Ergebnis: Keine signifikante Senkung der Mortalität – Anti-tumor Nekrosefactor Therapie (Dhainaut et al., 1995, Habarth et al., 2004, Abraham et al., 2001) Verwendung von TNF-Rezeptorfusionsproteinen, welche als Antagonisten fungieren. Ergebnis: Erfolge in experimentellen Studien Klinisch keine Senkung der Mortalität – Granulozyten-Koloniestimulierender Faktor – (G-CSF) (Aydin et al., 2005) Die Verabreichung von G-CSF zeigte bei Patienten (ohne Neutropenie) postoperativ und posttraumatisch mit erhöhtem Sepsisrisiko eine Zunahme der Zahl von neutrophilen Granulozyten sowie deren Aktivität sowie eine Verminderung systemischer Komplikationen. Ergebnis: Gegenstand weiterer klinischer und experimenteller Forschung. – NO-Hemmung (Capellier et al., 1996, Cotter et al., 2003) Selektive Hemmung der induzierbaren NO-Synthase (iNOS). Im Organismus erfolgt die NO Bildung aus der Aminosäure L-Arginin. Dabei entsteht NO sowie L-Citrullin. Diese Reaktion wird durch iNOS katalysiert. Bislang sind drei Isoformen der NOS identifiziert: bNOS (brain-NOS) Lokalisation im ZNS – ist an der Regulation des zerebralen Blutflusses beteiligt. ecNOS (endothelial cell-NOS) – ist in Endothelzellen lokalisiert, wird von Bradykinin stimuliert

217

und ist an der Regulation des arteriellen Blutdruckes sowie an der Verteilung des regionalen Blutflusses beteiligt. Weiters Effekte, die die Adhäsion bzw. Aggregation von Thrombozyten betreffen. Ergebnis: Die Behandlung von Patienten im schweren septischen Schock mit dem selektiven Inhibitor der iNOS (L-Arginin-Analogon = L-NAME®) führte in verschiedenen klinischen Studien zu einem Anstieg des mittleren arteriellen Blutdruckes und des systemischen Gefäßwiderstandes. – Hemmung der Phospholipase A2 (Zeiher et al., 2005), welche zur Freisetzung von Arachidonsäure für die Synthese von Interleukinen führt. Ergebnis: derzeit nicht für routinemäßige Anwendung – Immunglobuline (Neilson et al., 2005, Rodriguez et al., 2005) Die Anwendung von Immunglobulinen zur Therapie der Sepsis wird als widersprüchlich angesehen. Obwohl in Sepsistiermodellen der positive Effekt nachweisbar ist, sind diese Ergebnisse nicht in gleicher Form in der humanen Anwendung erzielbar. Festzuhalten ist, dass kritisch Kranke mit Sepsis, SIRS oder MODS häufig IgG und IgM Serumspiegel im unteren Normbereich aufweisen. Die Frage ist daher, ob es effektiv ist, die Immunglobulinspiegel in einen hochnormalen Bereich anzuheben. Zur klinischen Therapie stehen unterschiedliche Immunglobulinklassen zur Verfügung: 11S ist ein IgA, 5S ein IgG, 7S ein IgG sowie 19S ein IgM-haltiges Immunglobulin. 5S-IgG Immunglobulin – GAMMAVENIN® Sind enzymatisch gespaltene IgG-Moleküle mit Entfernung des Fc-Anteiles. Kaum mehr in Verwendung. 7S-IgG Immunglobuline Vom Menschen, besitzen IgG-Moleküle mit plasmaähnlicher Klassenverteilung Präparate: ENDOBULIN®, KIOVIG®, OCTAGAM®, VENIMMUN®, SANDOGLOBIN®, INTRATECT®, INTRAGLOBIN® 19S, 11S und 7S Gemisch von Immunglobulinen Enthält: 12 % IgM, 12 % IgA und 76 % IgG – PENTAGLOBIN® Der IgM-Gehalt enspricht der 5-fachen Anreicherung der durchschnittlichen Serum-IgM Konzentration; Dosierung: 5 ml/kg KG 3 Tage Ergebnis: Die vorliegenden teils widersprüchlichen Ergebnisse bezüglich der Anwendung von

218

Immunglobulinen zeigen, dass ihre Anwendung derzeit nicht einer Standard-Sepsistherapie zuzuordnen ist. Bei Patienten, bei denen sehr wahrscheinlich eine Endotoxinbelastung eine Rolle spielt, kann die Neutralisationswirkung vor allem des IgGM eine therapeutische Option darstellen. (Norrby-Teglund et al., 2006) – Statine Wirkstoffe: Simvastin – DENAN®, ZOCOR®; Pravastatin – PRAVASIN®; Fluvastatin – LOCOL®; Atorvastin – SORTIS® Statine sind eine Substanzgruppe, die Inhibitoren derHGM-CoA-Reduktase (3-Hydroxy-3-MethylglutarylCoenzym-A-Reduktase), einem Schlüsselenzym der Cholesterinnbiosynthese, sind. Als gesicherte Wirkmechanismen gelten der Einfluss auf den Fettstoffwechsel, der gekennzeichnet ist durch: Senkung von LDL, Abnahme von VLDL und Triglyceriden, Anhebung von HDL, weitere Statin-Effekte sind: Hemmung der LFFA-1-ICAM-1-Interaktion, Verringerung der Inflammation, Immunmodulation, antithrombotische Eigenschaften, Verbesserung endothelialer Zellfunktionen, verminderte Adhaesion von Monozyten an Endothelzellen, Reduktion von Sauerstoffradikalen. Gesicherte Indikationen: Sekundärprophylaxe bei Atherosklerose, Diabetes mellitus, kombinierte Hyperlipidämie, Primärprophylaxe bei hohem KHKRisiko, Zustand nach akutem Myokardinfarkt Mögliche Indikationen: Verminderung der Herzinfarktgröße, chronische Herzinsuffizienz Sepsis: An einer tierexperimentellen Studie an Mäusen (Merx et al., 2005) konnte gezeigt werden, dass nach Erzeugung eines septischen Zustandsbildes bei mit Statinen behandelten Tieren, bedingt durch ihre immunmodulatorische und antiinflammatorische Wirkung, die Überlebensrate hochgradig verbessert wurde. Eine klinische Studie (Almog Y et al., 2004) zeigte, dass Patienten, die mit Statinen vorbehandelt wurden, ein geringeres Risiko der Entwicklung einer schweren Sepsis zeigten. Diese und weitere vorliegende Ergebnisse rechtfertigen die Notwendigkeit der Durchführung weiterer Studien (Mekonto et al., 2006), um ein Urteil zu finden, ob Statine als adjuvate Therapie künftig bei der Sepsis eingesetzt werden können.

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Sepsis

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23. GASTROINTESTINALE ERKRANKUNGEN

23.1. STRESSULKUSPROPHYLAXE Das Stressulkus ist eine akute Schleimhautläsion des oberen Gastrointestinaltraktes, welche im Rahmen einer Erkrankung oder deren Behandlung bei vorher magengesunden Patienten innerhalb von wenigen Tagen auftreten kann. Gefährdet sind Patienten nach großen operativen Eingriffen, nach Schockzuständen unterschiedlicher Genese, nach Verbrennung, nach Polytrauma; begünstigend sind Komplikationen wie Infektion, paralytischer Ileus, respiratorische Insuffizienz als auch eine Intensivmedizinischen Behandlung. Häufigste Lokalisationen sind proximaler Magen, seltener Duodenum und terminaler Ösophagus. Ätiologisch sind mehrere Faktoren an der Genese beteiligt, HCl, Pepsin, eine schockbedingte Störung der Mikrozirkulation als auch ein duodenogastraler Reflux von Gallensäuren, sodass ein Missverhältnis zwischen aggressiven und protektiven Faktoren auftritt. Therapie: – Frühenterale Ernährung (Neutralisation der Magensäure, niedrigere Serumgastrinspiegel) – Sucralfat – ULCOGANT® (nichtsäuresekretionshemmende Substanz) Alkalisierende Verfahren zur Ulkusprophylaxe mit Anhebung des pH > 3 – H₂-Antagonisten Ranitidin – RANITIDIN® – Protonenpumpenhemmer Omeprazol – LOSEC® u. a. – Antazida Aluminium + Magnesiumhydroxid – MAALOXAN®

Die Anhebung des Magensaft-pH beim beatmeten Patienten sollte nicht mehr als als pH > 4,0 betragen, da sonst eine mangelnde Abtötung gastraler Keime mit bakterieller Überwucherung auftreten kann und die Entwicklung einer nosokomialen Pneumonie begünstigt wird.

23.2. OBERE GASTROINTESTINALE BLUTUNG Blutung oberhalb der Flexura duodenojejunalis: Ulcus duodeni, Ulcus ventriculi, Ösophagusvarizen-Blutung, Magenerosion, Refluxösophagitis, Mallory-Weiss-Läsion, Tumorblutung usw. Medikamentös bedingt: Antiphlogistica z. B. ASS, Marcoumar usw. Symptomatik: Haematemesis, Melaena, Hämatochezie – bei massiver oberer gastrointestinaler Blutung. Bei penetrierenden Ulzerationen treten stechende Schmerzen im Epigastrium oder rechten Oberbauch auf. In Abhängigkeit des Ausmaßes einer Blutung treten hämodynamische Probleme auf, Unruhe, Tachykardie, Schwindel, Kopfschmerzen, Kaltschweißigkeit und im Extremfall Schocksymptomatik.

23.3. ULCUS VENTRICULI, ULCUS DUODENI ULCUS VENTRICULI

=

Epigastrische Schmerzen sofort oder 1–3 Stunden nach Nahrungsaufnahme, Innappetenz, Gewichtsabnahme

23.

=

221

Gastrointestinale Erkrankungen

ULCUS DUODENI

Epigastrischer Druckschmerz vor allem im Nüchternzustand, Besserung durch Nahrungsaufnahme Komplikationen: Blutung – häufigste Komplikation, Perforation – Symptome eines akuten Abdomens, Penetration in Nachbarorgane, z. B. Pankreas, Stenose, selten maligne Entartung Therapie: Konservativ: Allgemeine Maßnahmen wie Absetzen ulzerogener Medikamente Kreislaufstabilisierung bei Blutung Eradikation Medikamentöse Säurereduktion – Ulkustherapie Endoskopie: Sklerotherapie – Unterspritzung mit verdünntem Adrenalin und Polidocanol Laser-Photokoagulation Operativ: bei massiver endoskopisch nicht stillbarer Blutung, Perforation, Rezidivulkus, persistierendes Ulkus

23.4. ULKUSBLUTUNG Konservative Therapie: – Lokaltherapie: Sucralfat (ULCOGANT®) 4 × 2 g Spülung mit Eiswasser mit 5 Amp. POR 8 oder 3A Adrenalin – SUPRARENIN® – Säuresekretionshemmung: H₂-Blocker Ranitidin – RANITIDIN®, ZANTAC® (z. B. 2 × 150 mg) – Somatostatin – SOMATOSTATIN® 250 µg/h kontinuierlich. Polypeptid verursacht eine Reduktion der Splanchnikusdurchblutung, eine Hemmung der Sekretion von Pepsin, Gastrin sowie der endo- und exokrinen Pankreasenzyme – Vasopressin bzw. Terlipressin, ein synthetisches Vasopressin-Analgon – GLYCILPRESSIN®, HAEMOPRESSIN® Dosierung: 2 × 1 mg i. v.; dann 4-stündlich 1–2 mg i. v. verursacht eine Kontraktion der splanchnischen Arterien und eine Abnahme des Pfortaderdruckes. Nebenwirkung: kardiale Ischämie – Endoskopische Blutstillung – Chirurgische Therapie: bei erfolgloser endoskopischer Blutstillung

23.5. ÖSOPHAGUSVARIZENBLUTUNG Therapie: Konservativ – endoskopische Sklerotherapie – Sondentamponade – Sengstaken-BlakemoreSonde – bei isolierten Ösophagusvarizen – Linton-Nachlas-Sonde – bei Ösophagus- und Magenfundusvarizen Nach 8 Stunden erste Entblockung, weitere Liegedauer 24 Stunden Operativ – Chirurgisches Vorgehen bei endoskopisch nicht stillbarer Blutung – Sperroperation

23.6. ÖSOPHAGUS-RUPTUR Akute, nicht traumatische (spontane) Ösophagusruptur (Boerhaave-Syndrom) tritt im unteren Drittel des Ösophagus auf, meist nach akutem Erbrechen oder heftigem Husten (massiver Druckanstieg). Bevorzugte Lokalisation ist der Ösophagusabschnitt direkt über dem Zwerchfell. Es findet sich eine Ruptur aller Wandschichten. Häufig auch Auftreten eines linksseitigen Pleuraergusses. Diagnose: Kontrastmitteluntersuchung mit wasserlöslichem Kontrastmittel-Gastrografin! Bei Verwendung von Barium Auftreten chemischer Schäden bei Austritt in die Pleura- oder Peritonealhöhle-Mediastinitis. Therapie: Frühzeitige linksseitige Thorakotomie mit Übernähung der Rupturstellte, ggf. mit plastischen Maßnahmen zur Sicherung. Außerdem ausgiebige Drainage der Pleurahöhle. Je nach Zeitpunkt der Versorgung liegt die Letalität zwischen 20 und 40 %. Typische mögliche postoperative Komplikationen: Respiratorische Insuffizienz innerhalb 72 Stunden (oft 2. postop. Tag), Anastomoseninsuffizienz nach der ersten Woche

222

23.7. UNTERE GASTROINTESTINALBLUTUNG Lokalisation: unterhalb der Flexura duodenojenunalis: Blutung aus Jejunum, Ileum, Kolon, Rektum. Ursachen: Hämorrhoiden, Kolitis, infektiöse Kolitis, pseudomembranöse Kolitis, Divertikel, Polypen, Karzinom, Ischämische Kolitis, Angiodysplasie, Meckel-Divertikel Therapie: – Kreislaufstabilisierung bei akuter Blutung – Abklärung der Blutungsquelle – Endoskopische Blutstillung – Angiographische Blutstillung mittels Embolisation oder Applikation von Vasopressin – Laparotomie mit lokaler Übernähung/Umstechung des jeweiligen Defektes

23.8. PANKREATITIS Definition: Die akute Pankreatitis ist ein autodigestiver Prozess des Pankreas, der in verschiedenen Schweregraden, unterschiedlichen Episoden (singuläres oder rezidivierendes Auftreten) mit oder ohne lokale oder systemische Komplikationen auftreten kann. Formen: Ödematöse Pankreatitis – benötigt keine Intensivtherapie Akute nekrotisierende Pankreatitis (Mortalität 27– 45 %) benötigt Intensivtherapie Symtomatik Heftige abdominelle Schmerzsymtomatik, Abwehrspannung Übelkeit, Erbrechen Meteorismus Respiratorische Insuffizienz Ascites, Pleuraerguss Schock Diagnose Labordiagnostik: Serumlipase, Serumamylase, Harnamlyase über das 3-fache der Norm, bei schwerem Verlauf findet sich: häufig eine Leukozytose 15 000– 20 000 Zellen/µl, Hyperbilirubinämie bei 10 % der Patienten, Hypokalzämie bei 25 % der Patienten, CRPAnstieg: im Verlauf können sehr hohe Anstiege ein Hinweis auf Nekrosen bzw. infizierte Nekrosen sein.

Hk-Anstieg (z. B. 50 % bei schwerem Verlauf) infolge Plasmaverlust in den Retroperitonealraum bzw. Bauchhöhle, Hk-Abfall bei Blutung, Hypertriglyceridämie bei 15–20 % der Fälle – sie führt zu falsch normalen Amylasewerten, Hyperglykämie, Hypoxämie bei 25 % der Patienten (pO2 < 60 mm Hg), EKGVeränderungen: pathologische ST-Strecken und TWellen mit dem Bild einer Myokardischämie. Sonografie: Ist ein bildgebendes Verfahren mit dem Vorteil der raschen Durchführbarkeit und der beliebigen Wiederholbarkeit. Sensitivität beträgt jedoch nur 60 %. Sonografisch kann der klinische Verdacht einer Pankreatitis erhärtet werden. Eine Stärke der Sonografie liegt in der Möglichkeit der Beurteilung der Gallenblase und Gallenwege und damit im Nachweis einer biliären Ursache der Pankreatitis. Jedoch können kleine Gallensteine leicht übersehen werden. Radiologische Diagnostik: Abdomenübersicht – dient eher dem Ausschluss anderer Diagnosen (z. B. Perforation) und gibt Hinweise über die bestehende Darmparalyse. Abdominelle Computertomografie (CT): Sie eignet sich zur Beurteilung des Schweregrades, der Beurteilung von ödematöser und hämorrhagisch-nekrotisierender Verlaufsform sowie der Ausdehnung von Nekrosen. Die Sensitivität der Kontrastmitteldurchgeführten CT liegt bei 90 %. ERCP: Sie eignet sich zur Klärung des Verdachts auf das Bestehen einer biliären Pankreatitis, bei gleichzeitigem therapeutischen Ziel der Entfernung von Gallenwegsteinen mittels endoskopischer Papillotomie und Extraktion. Angiografie im Falle einer Arrosionsblutung. Befunde: Serum-Amylase und Serum-Lipase korrelieren nicht mit dem Schweregrad der Pankreatitis. Bei intestinalen und gynäkologischen Erkrankungen bestehen ebenfalls erhöhte Amylase-Werte. Serum-Amylase ist nur wenige (2–5) Tage erhöht, Serum-Lipase jedoch länger als 1 Woche. Eine typische Elektrolytstörung ist der Abfall des Serum-Kalziums. Beurteilung des Schweregrades Ranson- bzw. Imrie-Score Wenn von den jeweiligen Score-typischen prognostisch ungünstigen Parametern drei positive Parameter zutreffen, liegt ein schwerer Verlauf vor. Die Mortalität und Infektionsrate ist bei Lokalisation der Pankreatitis im Kopfbereich höher als bei

23.

223

Gastrointestinale Erkrankungen

Lokalisation im Schwanzbereich. Die Entwicklung eines Pankreasabszesses als Komplikation entwickelt sich üblicherweise nach der 1.–2. Krankheitswoche. Die Infektionsrate kann durch phrophylaktische Gabe von Imipenem/Cilastin (Nordback et al., 2001) gesenkt werden. Komplikationen der akuten Pankreatitis Lokale Komplikationen: Nekrosen, Pankreasabszess, Pleuraerguss, Arrosion benachbarter Strukturen (Fistelbildung, Blutung), Pfortaderthrombose, Pankreaspseudozyste Systemische Komplikationen: Kreislaufversagen bis Schock, Lungenversagen, Nierenversagen, paralytischer Ileus, Enzephalopathie

23.8.1. THERAPIE DER PANKREATITIS Konservative Therapie: – Nahrungs- und Flüssigkeitskarenz Magensonde nur bei Übelkeit und Erbrechen (Effekt der kontinuierlichen Drainage von Magensaft bezüglich sekret. Pankreasfunktion – umstritten) Stressulkusprophylaxe H₂-Blocker (Ranitinhydrochlorid) Zantac – Parenterale Ernährung Entsprechend den normalen Richtlinien, Fettapplikation ist keine Kontraindikation – Enterale Ernährung: Eine absolute Nahrungskarenz ist nicht erforderlich, intrajejunale Ernährung ist möglich – Sonde oder Enterostomie. Frühzeitige jejunale enterale Ernährung soll Vorteile gegenüber einer parenteralen Ernährung bieten. – Schmerztherapie Vermeidung von Analgetika, welche einen Spasmus der Papilla Vateri bewirken, sowie die Darmmotilität hemmen – Intravenöse Applikation von Lokalanästhetica: Procain – NOVOCAIN® 1 % 2–4 ml/h max 2 g/die oder Lidocain – XYLOCAIN® 50–100 mg/h kontinuierlich – Pethidin – ALODAN® wirkt weniger spasmogen (Papillenspasmus) – Buprenorphin – TEMGESIC® Dosierung 0,15 mg i. v. alle 6 Stunden – Eventuell: Epiduralanästhesie

– Flüssigkeitstherapie Volumstherapie einschließlich der Applikation von Kolloiden infolge einer Sequestrierung eiweißreicher Flüssigkeit sowohl in den Darm als auch in die Peritonealhöhle, dadurch die Entwicklung einer Kreislaufinsuffizienz – Katecholamingabe wenn notwendig – Invasives Monitoring zur Steuerung der Volumstherapie – Hämofiltration Bei Niereninsuffizienz – Antibiotika Antibiotika (Imipenem/Cilastin, durch die frühzeitige prophylaktische Gabe kann die Inzidenz von Sekundärinfektionen des Pankreas gesenkt werden. Oder Cephalosp. 3. Gen., Gyrasehemmer, Metronidazol) – Antikoagulation Durchführung einer Antikoagulation z. B. Heparin – Chirurgische Therapie: Die Indikation zu einer Operation wird heute einheitlich zurückhaltend gestellt. Ausräumung von Abszessen oder Sekundäroperationen von größeren Zyten, Versorgung akuter Blutungskomplikationen; eventuell Anwendung interventioneller Verfahren unter computertomographischer Steuerung. Z. B. CT-platzierte Drainagen – Hemmung der exokrinen Pankreassekretionkeine klinische Indikation Somatostatin – kontinuierlich 200 µg/h – umstritten, keine Verbesserung des Outcomes Glucagon, Kalzitonin – Proteaseninhibitoren – keine klinische Indikation Aprotinin – keine Indikation

23.9. HEPATITIS Symptomatik: Die unterschiedlichen Hepatitisviren haben als Zielorgan die Leber und sie erzeugen im akuten Stadium alle das gleiche klinische Bild. In allen Fällen beginnt die Erkrankung mit einem unspezifischen Prodromalstadium mit allgemeinem Krankheitsgefühl, Appetitlosigkeit, Fieber, manchmal Gelenksbeschwerden und Schmerzen im rechten Oberbauch. Nach mehreren Tagen kommt es rasch zum Auftreten eines Ikterus, begleitet von einer Dunkelfärbung des Urin bei Entfärbung des Stuhles. Bei komplikationslosem Verlauf kommt es zu einem Abklingen von Ikterus und Beschwerden

224

nach 2 bis 6 Wochen. Hauptgefahr ist die Ausbildung einer fulminanten Hepatitis, welche auch letal verlaufen kann. Sie tritt in bis zu einem Prozent aller Fälle bei einer Hepatitis B oder Hepatitis C auf. Bei fulminanten Verläufen kommt es zu einem raschen Abfall der Transaminasen welche sogar – als Ausdruck von Leberzellnekrosen – erniedrigt sein können.

=

HEPATITIS A

einsträngiges RNA-Virus (Picornaviren) Diagnose Serologischer Antikörpernachweis: Anti-HAV-Igm-AK sind 14 Tage nach der Infektion nachweisbar und beweisend für eine Infektion. AntiHAV-IgG-AK treten einige Tage später auf, können lebenslang persistieren. Direktnachweis: PCR: Virus-RNA Nachweis im Stuhl oder Serum ELISA: AG-Nachweis im Stuhl

=

HEPATITIS B

Diagnose Serologischer Antikörpernachweis: Anti-HBs-AK (Antikörper gegen das HBs-Ag) Anti-HBc-AK (Antikörper gegen das Core-Antigen des Virus) Hbe-Ag (Abbauprodukt des HBc-Ag) Anti-Hbe-AK (Antikörper gegen das Hbe-Ag) Direktnachweis: HBs-Ag (Virushüllen-AG)-Nachweis mittels ELISA HBV-DNA Nachweis mittels PCR

=

HEPATITIS C

Virus-einzelsträngige RNA-Länge > 9000 Nucleotiden (Flaviviren) Als Risikogruppen gelten: Medizinisches Personal, Empfänger von Blutprodukten, Dialysepatienten, Homosexuelle, i. v.-Drogenabhängige (Durchseuchungsrate bis 90 %), 3–5 % Kinder viruspositiver Mütter Prävention: Expositionsprophylaxe. Allgemeine hygienische Maßnahmen

Diagnose Serologischer Antikörpernachweis: HCV-ELISA – Serum: Suchtest zur Erkennung von Antikörpern gegen das Hepatitis C-Virus Einsetzen der Antikörperbildung frühestens nach 4–6 Wochen (meist nach 2–6 Monaten) HCV-Immunoblot: spezifischer Bestätigungstest zur Abklärung eines positiven ELISA-Befundes Direktnachweis: HCV-PCR (HCV-RNA), (Polymerasekettenreaktion) EDTA-Blut-Virusdirektnachweis. Es wird das Erbgut des Virus (RNA) vermehrt und dann nachgewiesen (ca. 2 Wochen nach Infektion) als Verlaufskontrolle unter Interferontherapie. Impfungen: Derzeit keine Impfung oder postexpositionelle Prophylaxe vorhanden. Therapie: Interferone: Standardinterferone Pegylierte Interferone Ribavarin

=

HEPATITIS D  D HEPATITIS

Eine Infektion ist nur in Anwesenheit des HepatitisB-Virus möglich. Tritt daher als Superinfektion der Hepatitis-B-Infektion auf. Diagnose Serologischer Antikörpernachweis: Nachweis von Anti-HDV-IgM, Anti-HDV-IgG; Nachweis von Anti-HBc-IgM Direktnachweis: HDV-RNA-Nachweis, Methode RTPCR

=

HEPATITIS E

HEV-Virus – einzelsträngige RNA Diagnose Nachweis von HEV-Antigenen Serologischer Antikörpernachweis: Nachweis von Anti-HEV-Antikörpern im Serum (IgM und IgG) Direktnachweis: HEV-RNA im Stuhl

23.

225

Gastrointestinale Erkrankungen

LABORBEFUNDE BEI HEPATOBILIÄREN ERKRANKUNGEN Leitbefunde

Laborparameter

Hepatozelluläre Schädigung

GOT – ASAT Lokalisation-mitochondrial und zytoplasmatisch Erhöhung – Hinweis auf: Leberzellnekrose GPT – ALAT Lokalisation – zytoplasmatisch Isolierte Erhöhung: Zellpermeabilitätstörung GLDH – Glutamatdehydrogenase – erhöht bei Lebernekrosen (mitochondiales Enzym) NW: Frauen 5, Männer 7 U/L

Cholestase Alkalische Phosphatase, g-GT, LAP Hepatozelluläre Gerinnungsfaktoren (Quick-Wert) Syntheseleistung Serumalbumin, Cholinesterase

Ikterus Ursache 1. Intrahepatische Cholestase (nichtobstruktive Cholestase) Medikamente Postoperativer Ikterus Totale parenterale Ernährung Schwere bakterielle Infekte (Sepsis) Akute und chronische Hepatitis 2. Extrahepatische Cholestase (obstruktive Cholestase) a. Extrahepatische Obstruktion Cholelithiasis Pankreatitis b. Intrahepatische Obstruktion Intrahepatische Gallensteine

23.9.1. AKUTES LEBERVERSAGEN Definition: Als akutes Leberversagen (Böker, 2001) bezeichnet man den Ausfall der Leberfunktion bei Patienten, welche vorher keine chronische Lebererkrankung hatten. Als „akut auf chronisches“ Leberversagen (acuteon-chronic liver failure) bezeichnet man einen rasch progredienten terminalen Leberausfall bei chronischer Leberkrankheit (Jalan et al., 2002)

Leberausfallskoma: exogenes Leberkoma durch mangelhafte Entgiftung bei vorhandener Leberschädigung (oft Zirrhose) wird ausgelöst durch: Infektion, GI-Blutung, Sedativa, Diuretica, Schock, Operation, Diarrhoe Leberzerfallskoma: endogenes Leberkoma bei akuter Leberinsuffizienz, wird ausgelöst durch Intoxikation, Medikamente, fulminante Virushepatitis, Schwangerschaftshepatitis, Cholangits Diagnose Klinik: Foetor hepaticus, Ascites, Ikterus, Leberzeichen Häufig GIT-Blutung (Ulkus, Ösophagusvarizen) Anamnese Labor: Transaminasen, Bilirubin (direkt und indirekt), Ammoniak, Gerinnung, Laktat, Virusserologie, Sonographie LIMON: Nichtinvasive, pulsdensitometrische Messung der Elimination des Farbstoffes Indocyaningrün aus dem Blut (ICG-Clearance) Messung der Plasmaverschwinderate, Retentionsrate, Blutclearence Ursachen eines akuten Leberversagens sind: Virale Erkrankungen wie Hepatitiden, toxisch bedingt durch: halogenierte Kohlenwasserstoffe, zahlreiche Medikamente wie Paracetamol-Überdosierung, MAO-Hemmer, trizyklische Antidepressiva usw., Tetrachlorkohlenstoff, weitere Ursachen: akute Schwangerschaftsfettleber, Morbus Wilson, Knollenblätterpilzvergiftung und andere.

23.9.2. KOMPLIKATIONEN DER LEBERINSUFFIZIENZ

=

SYMPTOME DES ZNS

1. Hepatische Enzephalopathie Ist bedingt durch einen Ausfall der Entgiftungsfunktion der Leber mit einer Vielzahl an Symptomen von Apathie bis zum Koma. Sie tritt auf wenn ca. 75 % der Leberzellen ausgefallen sind. 2. Hirnödem Tritt bei schweren Formen der hepatischen Encephalopathie auf.

226

Pathogenese Bei einem akuten Anstieg von (NH₃)-Ammoniak kommt es im Gehirn durch den Abbau von NH₃ zu einer Akkumulation von Glutamin. Dieses führt zu einer Zellschwellung und zu einem Hirnöedem. Bei einem langsamen Anstieg von NH₃ kommt es wegen osmotischer Kompensationsmechanismen nur zu einer hepatischen Enzephalopathie. Diese entsteht durch den mangelhaften Abbau von Neurotoxinen, Zytokinen aber auch Benzodiazepinen, wodurch es zu einer Astrozytenschwellung kommt. Zusätzlich kommt es zu einem Anstieg von GABA (G-Aminobuttersäure). GABA fördert den Einstrom von Chloridionen in das Neuron und führt zu einer Hyperpolarisation mit verminderter Erregbarkeit, welche sich in Sedierung und Somnolenz äußert. Mitauftretende Begleitkomplikationen Hypoglykaemie durch den Ausfall der hepatischen Glykogenolyse und Glukoneogenese. Gastrointestinale Blutung durch den Abfall der in der Leber produzierten Gerinnungsfaktoren und durch stressbedingte Ulzeration der Magenschleimhaut sowie die portale Hypertension. Therapie: Fresh frozen plasma, Thrombozyten Respiratorische Insuffizienz bedingt durch eine Sauerstoffdiffusionsstörung sowie die gesteigerte Gefäßpermeabilität mit interstitiellem Ödem. Infektionen durch eine erhöhte Infektanfälligkeit bedingt durch eine gestörte phagozytäre Funktion der Kupffer-Zellen sowie eine verminderte Aktivität des Komplementsystems.

Hypokalzämie: Therapie: tgl. 10 ml 10 % Calcium-gluconat i. v. Nierenversagen: Therapie: Haemofiltration Hypotension: Therapie: Kolloide, Albumin, Vasokonstriktoren

23.9.3. THERAPIE DER LEBERINSUFFIZIENZ Therapie: – Enterale Ernährung, wenn keine Kontraindikation; bei Bestehen einer hepatischen Enzephalopathie Verwendung einer Nährlösung mit verzweigtkettigen AS – Parenterale Ernährung wenn enterale Ernährung nicht möglich mit Zusatz verzweigtkettiger AS, bei hyperakutem, akutem und subakutem Leberversagen – Therapie der Enzephalopathie Eiweißreduzierende Maßnahmen – keine perorale Proteinzufuhr, Unterdrückung der enteralen Resorption von Ammoniak und Darmsterilisation – NH₃ Verminderer: Lactulose –LACTULOSE®, LAEVOLAC® Dosierung: bis 4 × 30 g/die peroral bzw. Sonde Lactulose wird durch Lactobacillen im Dickdarm zu Lactat und H+ umgewandelt. H+ reagiert mit NH₃ zu NH₄, welches als

Abb. 80. Schematischer Aufbau eines extrakorporalen Verfahrens (MARS®)

23.

Gastrointestinale Erkrankungen

anionische Verbindung nicht resorbiert wird und mit dem Stuhl ausgeschieden wird. – Neomycin: HUMATIN® 4 × 1 g peroral: Aminoglycosid-Antibioticum beseitigt die gramnegativen Darmkeime, die für die NH3Bildung bei Melaena verantwortlich sind. – L-Ornithin-L-Aspartat – HEPAMERZ® stimuliert den Harnstoffzyklus in der Leberzelle und im extrahepatischen Gewebe – Muskulatur- über die Glutaminsynthetase, sodass der Ammoniak in Harnstoff umgewandelt wird. 4–8–20 Ampullen/die 8 Ampullen über 6 Stunden, dann 4 Ampullen über 6 Stunden 3 ×/die – Hirnödem-Therapie ev. Hirndrucktherapie, 20 % Mannit 100 ml – Intubation, Beatmung bei Ateminsuffizienz – Katecholamine bei hypotonem, hyperdynamischem Kreislaufversagen – Gerinnungssubstitution: Gerinnungsfaktoren und Thrombozyten, Frischplasma OCTAPLAS® – Stressulcusprophylaxe H₂-Blocker,Antazida Protonenpumpeninhibitoren bei gastrointestinaler Blutung – Antibiotica Breitspektrumantibiotica – Leber-Ersatzverfahren In der gegenwärtigen klinischen Praxis werden Patienten mit akutem Leberversagen weitgehend enteral ernährt. Bei Notwendigkeit zur parenteralen Ernährung entspricht das Vorgehen im wesentlichen dem, wie es auch bei anderen kritisch Kranken angewendet wird.

227

MARS® – Molecular Adsorbents Recirculating System Bei diesem System (Abb. 80) wird das Blut des Patienten durch das Blutkompartiment eines Hohlfaserhohlsystems (MARS®-Membran) geführt. Dazu im Gegenstrom zirkuliert im Dialysatkompartiment eine 20-prozentige Humanalbuminlösung. Dieses Blut und Dialysatkompartiment sind durch eine einseitig permeable albumingesättigte Polysulfonmembran getrennt. Wasserlösliche Substanzen unterliegen dem Mechanismus einer freien Diffusion. Hingegen werden albumingebundene Substanzen im Blutkompartiment durch physikochemische Interaktionen mit der Membran gelöst, an das membranimplantierte Albumin gebunden, entlang eines bestehenden Konzentrationsgradienten über Oberfächendiffusion in Kontakt mit der Dialysatseite gebracht und dann vom Albumin im Dialysat gebunden. Einen wesentlichen Mechanismus stellt hier die Bindungsbereitschaft des Dialysatalbumins (Albuminbindungskapazität, Albumin-Binding-Capacity) dar. Durch den kontinuierlichen Abtransport wird ein Konzentrationsgradient für Substanzen in Richtung Dialysat aufrechterhalten. Die weitere Elimination auf der Dialysatseite erfolgt über Aktivkohle und Ionenaustauscherharz. Dadurch wird das Dialysat-Albumin wieder für eine eine neue Eiweißbindung von Toxinen regeneriert. Zahlreiche Studien beweisen bereits die Effektifität dieses extrakorporalen Verfahrens (Abraham et al., 2001, Mitzner et al., 2001, Inderbitzin et al., 2005, Pless et al., 2005). MARS® – Bedarf an Lösungen: 500 ml Albumin 20 % als Dialysatlösung u. 5 Liter 0,9 % NaCl-Lösung als Spüllösung für einen Behandlungszyklus mit maximaler Dauer von 24 Stunden.

23.9.4. LEBER-ERSATZVERFAHREN Bioartifizielle Verfahren Sie bestehen aus einem Bioreaktor mit Hepatozyten, die sich in einer Matrix befinden. Das Blut des Patienten wird durch den Reaktor geleitet, wobei eine Entgiftung stattfindet. Maschinelle Verfahren MARS® (Molecular Adsorbents Recirculating System) SPAD (Single Pass-Albumin-Dialyse) FPSA (Fractionated Plasma Separation and Adsorbtion System) – Prometheus®-System mit AlbuFlowFilter

Elimination folgender Substanzen: u. a. aromatische Aminosäuren, Gallensäuren, Bilirubin, Ammoniak, Laktat, mittel- und kurzkettige Fettsäuren, Phenole Indikationen – Akutes Leberversagen unterschiedlicher Ätiologie z. B.: akute Virushepatitis, ischämische Hepatitis, medikamenteninduziertes Leberversagen (z. B. Paracetamolüberdosierung), Pilzvergiftung, Fettleber – Akute Dekompensation einer chronischen Leberinsuffizienz wie bei: Alkohol-, immun-, stoffwechselbedingten chronischen Lebererkrankungen

228

– Transplantatversagen – Dysfunktion bzw. Leberinsuffizienz nach leberchirurgischen Eingriffen – Therapierefraktärer Pruritus bei chron. cholestatischen Syndromen Laborwerte zur Indikationsstellung Bilirubin > 10 mg/dl PDR ICG < 10 %, Normalwert: 18–30 % Gerinnung mit INR-Wert > 2, Normalwert Erwachsener: 1,0 SPAD (Single Pass-Albumin Dialyse) Sie verwendet Albumin als Dialysat (5 % oder 20 %) im System einer normalen Hämodialyse Prometheus®-System Es handelt sich um eine Dialyse mit einer Adsorberbehandlung. Das Blut wird über einen Filter (AlbuFlow®) geleitet, der das Plasma separiert. Das Plasma wird weiter durch zwei Adsorber geleitet, die die Giftstoffe vom Albumin abtrennen und binden. Danach wird das gereinigte Plasma mit den zuvor abgetrennten Zellen wieder zusammengeführt und anschließend noch dialysiert.

23.9.5. LEBERRESEKTION Die operative Entfernung von Lebergewebe wird in anatomische und nicht anatomische Resektionen unterteilt. Sie erstreckt sich von der Enukleation bis zur Trisegmentresektion. In bis zu 10 % kommt es postoperativ in Abhängigkeit vom Ausmaß des Eingriffes zu einem Leberversagen. Vor allem dann wenn die funktionelle Reservekapazität der restlichen Leber zu gering ist. Besonders bei Leberzirrhose ist die funktionelle Reserve rasch erreicht. Das Ausmaß der Resektion sollte mit dem ChildStadium korrelieren. Für Child-A ist die maximale mögliche Resektion die Hemihepatektomie. Für Child-B die Segmentektomie und für Child-C verbietet sich jede Resektion.

– – – – – –

gradigen synthetischen Leberinsuffizienz mit Besserung ab dem vierten Tag. Infektion Thrombose Embolie Verletzung benachbarter Organe, Gefäße, Nerven Blutung Gallenfistel

Letalität (< 5 %) Bei ausgeprägten Resektionen und dem Vorliegen von Risikofaktoren (Zirrhose, Hepatitis, chronischer Ikterus; 15-30 %) Postoperatives Management – Entfernung der Redon-Drainagen am 2. postoperativen Tag – Entfernung der Zieldrainagen jeweils in Anhängigkeit von Sekretionsmenge, Klammer am 10. Tag – Tägliche Kontrolle der Entzündungsparameter, der Leber und Pankreaswerte – Sonographie: Pleuraerguss, Subhepatische Retention, Arteria hepatica-Durchblutung – Kostaufbau: Trinken, nach 24 Stunden gesteigerter Kostaufbau nach Wiederauftreten der Darmfunktion (Peristaltik) Behandlungserfolge Die chirurgische Therapie weist bei Patienten mit Lebermetastasen eine 5-Jahres-Überlebensrate von 25–35 % auf. Bei 20–25 % lässt sich ein Langzeit-rezidivfreies Überleben erzielen. Ein potentiell kurativer Eingriff ist nur bei 10–15 % der Betroffenen möglich. Lebermetastasenrezidive nach potentiell kurativem Eingriff treten bei bei mehr als 40–60 % der Patienten wieder auf. Eine neuerliche Resektion des Rezidives ist bei 20–35 % möglich. Dabei liegt die 3-JahresÜberlebensrate bei 30 %.

23.9.7. HELLP - SYNDROM 23.9.6. KOMPLIKATIONEN NACH LEBERESEKTION (< 25 %)

H-Hemolysis, EL-Elevated liver enzymes, LP-Low platelet count

– Postoperative Leberfunktionsstörung bis Leberversagen. Postoperatives Auftreten einer gering-

Diagnose Symptome der Praeklampsie

23.

229

Gastrointestinale Erkrankungen

Transaminasenanstieg, Anstieg der LDH > 600 U/l, Bilirubinanstieg Thrombozytenabfall Nachweis der Hämolyse, Blutausstrich-Schistozyten

–

Therapie: – Einleitung der Entbindung Symptomatische Behandlung der Gerinnungsstörung, Ateminsuffizienz, Niereninsuffizienz, Konvulsionen, Hypertonie

Ätiologie: Als kausale Faktoren werden gastrointestinale Hypomotilität als auch eine biliäre Stase als auch hämodynamische Instabiltät (eine lokale Ischämie) angenommen. Sie tritt besonders bei Patienten nach einer größeren Operation, Polytrauma, Verbrennung sowie bei Kindern, bei älteren Patienten sowie bei immunkompromittierten Patienten auf. Die Letalität wird mit 10-50 % beschrieben.

23.9.8. CHOLEZYSTITIS Akute Cholezystits ist in über 90 % der Fälle mit einer Cholezystolithiasis vergesellschaftet Ätiologie: Als Ursache der akuten Entzündung wird eine Gallensekretstase als Folge einer gestörten Entleerung bedingt durch eine Obstruktion des Ductus cysticus vermutet. Durch eine steinbedingte Obstruktion wird eine Schädigung der Gallenblasenmukosa vermutet. Dadurch kommt es zur Auslösung eines entzündlichen Geschehens mit Aktivierung von Entzündungsmediatoren, z. B. Prostaglandine. In bis zu 70 % der Fälle ist eine bakterielle Besiedelung nachweisbar, die sekundär auftritt, jedoch nicht als der primäre Auslöser der Entzündung angesehen wird. Diagnose Klinik: Druckschmerzhaftigkeit im rechten Oberbauch, Fieber, Ikterus in 20–40 % der Fälle, das sog. Murphy-Zeichen (ist oft positiv) Labor: Leukozytose, Bilirubinanstieg, Transaminasenanstieg Sonographie: Gallenblasenhydrops (Sludge-Phänomen) Komplikation: Gallenblasenempyem, Gangrän, Perforation mit Ausbildung eines subhepatischen oder subphrenischen Abszesses oder Peritonitis Therapie: – Analgetika und Spasmolytika – Antibiotika – Cholezystektomie, perkutane Cholezystotomie bei Risikopatienten

AKUTE, AKALKULÖSE CHOLEZYSTITIS

Ist eine akute Cholezystitis, bei der keine Gallenkonkremente die Ursache für das akute Geschehen sind.

Symptomatik: Die klinische Symptomatik ist initial wie bei einer steinassoziierten Cholezystitis. Bei mehr als der Hälfte der Fälle besteht zum Zeitpunkt der Diagnosestellung bereits eine Perforation oder eine Gangrän. Diagnose: Computertomographie, Ultraschall, Choleszintigraphie Therapie: – Antibiotikatherapie sollte einschließen: Enterokokken, Escherichia coli und Klebsiellen – Cholezystektomie

–

CHOLANGITIS

Als Cholangitis bezeichnet man eine bakterielle Infektion der Gallenwege aufgrund eines Verschlusses der extrahepatischen Gallenwege durch Konkremente oder auch Strikturen. Symptomatik: Fieber, Schüttelfrost, Oberbauchschmerzen, Ikterus Labor: hohe alkalische Phosphatase erhöhte G-GT erhöhtes Bilirubin GOT und GPT nur mäßig erhöht Leukozytose, CRP-erhöht Diagnose: Sonographie ERCP

230

Therapie: – Endoskopische Steinextraktion mittels Papillotomie – Beseitigung des möglichen Gallenabflusshindernisses – Operative Sanierung des Gallenganges – AB-Therapie: Mittel der Wahl – Ceftriaxon, wird zu 40 % über die Galle ausgeschieden. Ebenfalls geignet: Ciprofloxacin, Mezlocillin, Piperacillin

23.10. POSTOPERATIVE DARMATONIE Die Tätigkeit des Magen-Darm-Traktes sollte ab dem dritten postoperativen Tag wieder einsetzen. Erst dann sollte bei Weiterbestehen einer Darmatonie eine mechanische und pharmakologische Stimulation eingeleitet werden. Kommt die Magen-DarmTätigkeit mit konservativen Maßnahmen trotzdem nicht in Gang, dann ist ein mechanischer Ileus auszuschließen. Komplikionen der Darmatonie: Darmischämie Während der Ischämie kommte es zu einer durch Mikroorganismen verursachten Durchwanderung der Darmwand (Translokation). Auftreten einer Endotoxinämie mit Aktivierung von Zytokinen. Weiterer Anstieg der kapillären Permeabilität. Therapie: – Magensonde – enterale Ernährung – Peristaltikfördernde Medikamente – Pyridostigmin – MESTINON® 5–10 mg/24 h – Metoclopramid – PASPERTIN® 3 × 1 A – Cisaprid – PREPULSID® 4 × 10 ml – Ceruletid – TAKUS® 1A – Naloxon – NARCANTI® 4 × 1 A über Sonde – Smpatholyse: A-B-Blocker Ceruletid – TAKUS®: Cholecystokinin-Analogum, direkte Wirkung auf die glatte Muskulatur, Erhöhung der Azetylcholinfreisetzung am Plexus mesentericus, Stimulation der exokrinen Pankreasfunktion KI: Pankreatitis

23.10.1. PARALYTISCHER ILEUS Ätiologie: Einteilung in primäre und sekundäre Form. Der primäre paralytische Ileus tritt bei Gefäßverschlüssen wieTrombosen oder Embolien der Mesenterialgefäße als auch hämorrhagischer Darmwandinfarzierung auf. Die sekundären Formen treten reflektorisch nach Koliken, Laparotomien, Peritonitis, Sepsis und stumpfem Bauchtrauma auf. Ebenso kann diese Form bei Stoffwechselerkrankungen (Urämie, Hypokaliämie, Diabetes mellitus, akuter intermittierender Porphyrie), medikamentös (Spamolytica) oder toxisch im Endstadium eines mechanischen Ileus auftreten. Der idiopathische paralytische Ileus (OgilvieSyndrom) ist eine Form eines paralytischen Ileus, welcher besonders bei älteren Patienten im Bereich des Zäkum und Colon ascendens auftritt. Das Hauptsymptom ist eine massive Kolondilatation, die ohne Therapie zu einer Zäkumperforation führen kann. Ursächlich wird heute bei den paralytischen Ileusformen ein Überwiegen des Sympathotonus mit daraus resultierender Hemmung der Rezeptoren des Auerbach-Plexus angenommen. Therapie: – Volumensubstitution, Korrektur der Elektrolyte – Sympathikolyse mit: A- und B-Blockern (A-Blocker-Dihydroergotamin) – Periduralanästhesie – Cholinesterasehemmer: Distigmin-UBRETID®, Pyridostigmin-MESTINON® – Ceruletid-TAKUS® z. B. 40–80 µg/über 3 h i. v. – Klistiere: Darmeinlauf

23.11. COLITIS ULCEROSA Diagnose: Klinisch: blutig, schleimiger Durchfall, krampfartige abdominelle Schmerzen, Stuhldrang (Tenesmen), Übelkeit, Gewichtsverlust, Fieber Röntgen (fehlende Haustrierung – Fahrradschlauch) Labor: Anämie, Hypoproteinaemie Endoskopie mit Biopsie Therapie: Konservativ: – ballaststoffarme Diät – keine Zufuhr von

23.

231

Gastrointestinale Erkrankungen

– Milchprodukten und Milchzucker (oft Laktoseintoleranz) – Sulfasalazin 3 × 1 g – Umstellung auf komplette parenterale Ernähung im akuten Schub mit Medikamenten – Glukokortikoide – Prednisolon 40–60 mg/die – 5-Amino-Salicylate; 5-ASA Mesalazin – Immunsupressiva: Azathioprin (IMMUREK®) 1,5 mg/kg/die oder Ciclosporin (SANDIM MUN®) 4 mg/kg – Antibiotika: Metronidazol 2 × 0,4 g/die, Flüssigkeits- und Elektrolytsubstitution Operativ: – Totale Kolektomie – Proktomukosektomie – Ileumpouch – Kolonteilresektion – Subtotale Kolektomie Postoperative Komplikationen: Anastomoseninsuffizienz mit konsekutiver Sepsis Nachblutung, Infektion Stenosen, Funktionsstörung des Pouches, Ileus Intraoperative Verletzungen von Nachbarorganen wie Ureter, Harnblase oder Nerven mit folgenden Blasen und Darmentleerungsstörungen. Prognose: Letalität bei Notfall-OP > 10 %

23.12. TOXISCHES MEGAKOLON Beim toxischen Megakolon handelt es sich um massive Dilatation des Kolons während eines akuten Kolitisschubes. Es handelt sich um eine spezifische Komplikation der Colitis ulcerosa. Übergreifen des Entzündungsprozeses auf das Darmnervensystem mit Darmparalyse und Erweiterung des Kolons, Durchwanderungsperitonitis mit septischen Temperaturen und Schock. Komplikationen: Perforation mit nachfolgender Peritonitis. Die Letalität einer Perforation beträgt bis zu 50 %.

cillin/Tacobactam, Amoxycillin/Clavulansäure, Imipenem – Operativ: Darmresektion, wenn innerhalb von 48–72 Stunden keine Besserung auf medikamentöse Therapie eintritt

23.13. PSEUDOMEMBRANÖSE KOLITIS Clostridium difficile Kolitis Symptomatik: Fieber, Bauchschmerzen, wässrige Diarrhoe, blutige Diarrhoe (5–10 %), Entwicklung der Enterokolitis zu einem toxischen Megacolon, Meteorismus, Ileus, Schocksymptomatik Erreger: Clostridium difficile – sporenbildender grampositiver anaerober Erreger. Clostridium diff. produziert Enterotoxine, die eine Schleimhautentzündung verursachen. In schweren Fällen die so genannten Pseudomembranen (Plaques), die verantwortlich sind für die so bezeichnete pseudomembranöse Kolitis. Diagnose: Nachweis im Stuhl – Latexagglutinationstest, Stuhlkultur CT – Verdickung der Kolonwand, Dünndarmwand zeigt keine Verdickung Therapie: – Orale Verabreichnung von Vancomycin 250–500 mg alle 6 Stunden über 7 Tage Vancomycin wird nicht über die Darmschleimhaut resorbiert, daher hohe Medikamentenkonzentration im Stuhl. Intravenöse Gabe ist unwirksam. – Orale Trinklösung Teicoplanin – 4 × 100 mg/ Tag 7–10 Tage lang – Orale oder intravenöse Gabe von Metronidazol (500 mg alle 6 Stunden über 7 Tage) – Chirurgische Intervention bei Zeichen von Sepsis, Multiorganversagen – Subtotale Resektion des Kolon

23.14. AKUTE INTESTINALE PNEUMATOSE Therapie: Konservative Therapie: – Glukokortikoide hochdosiert kurzfristiger Versuch 100 mg Hydrokortison i. v. alle 6 h – Breitspektumantibiotika gegen gramnegative aerobe und anaerobe Bakterien, z. B. Pipera-

Diagnose durch Sonographie: es zeigen sich im venösen Pfortader-System, z. B. V. mesenterica superior, zirkulierende Gasbläschen, die Ausdruck einer Darmischämie oder Darmnekrose (z. B. als Folge einer Mesenterialembolie) sind.

232

Therapie: Frühzeitige Laparotomie – Darmresektion

23.15. BAUCHAORTENANEURYSMA Lokalisation: Mehr als 90 % der Bauchaortenaneurysmen sind infrarenal lokalisiert. Intensivmedizinische postoperative Aspekte: Eine Komplikation nach Operation eines infrarenalen Aneurysmas ist das akute Nierenversagen. Die Ursache ist meistens verursacht durch suprarenale Platzierung der Aortenklemmen. Ein prärenales Nierenversagen kann bedingt sein durch intraoperative hämodynamische Instabilitäten. Mögliche Komplikationen nach Protheseninterponat können sein: Nachblutung, Infektion, ischämische Kolitis, Ureterkompression mit Abflussstörung.

23.16. AKUTE VERSCHLÜSSE PERIPHERER ARTERIEN Ätiologie: In 70–90 % der Fälle sind an erster Stelle Embolien zu nennen: Arrhythmie bei Vorhofflimmern, Herzwandaneurysma z. B. nach Moykardinfarkt, bakterielle Embolie (Endokarditis), paradoxe Embolie Arterielle Thrombosen haben ihre Genese in arteriosklerotisch vorgeschädigten Gefäßabschnitten, in einer traumatischen Gefäßverletzung. Weitere Ursachen können sein: Thrombozytose, Kontrazeptiva, Polyglobulie, Thrombangitis obliterans sowie z. B. medikamentös durch ergotaminhaltige Präparate Lokalisationen der Embolie 60 % zerebral 40 % peripher: davon 75 % untere Extremität, 20 % obere Extremität, 5 % Viszeralarterien Symptomatik: 6P Pain – Schmerzen Paleness – Blässe Pulselessnes – Pulsverlust Paralysis – Bewegungsstörung Parästhesia – Sensibilitätstörung Prostration – Erschöpfung, Schock

Therapie: – Konservativ: bei weit peripherer Embolie, bei Kontraindikation für einen operativen Eingriff, wenn die Möglichkeit einer systemischen Lysetherapie besteht – Vollheparinisierung sowie Gabe von Rheologica bei arterieller Thrombose mit inkomplettem Verschluss – Operativ: bei kompletter Ischämie – Embolektomie/Thrombektomie innerhalb 6 Stunden Frist, Postoperative Heparinisierung – Zielwert 2-fache PTT Komplikationen Tourniquet-Syndrom: Kreislaufversagen und Schock durch Einschwemmung saurer und toxischer Metabolite auch abhängig von Rekanalisation. Das Auftreten ist umso wahrscheinlicher je länger die ischämische Phase dauert. Gefahr des Auftretens eines Nierenversagens. Kompartment-Syndrom: durch ein postischämisches Ödem (eventuell ist eine Faszienspaltung notwendig). Die Amputationsrate ist < 5 %, wenn die Embolektomie innerhalb der ersten 6 Stunden erfolgt. Sie beträgt 25–30 %, wenn die Embolektomie erst nach 48 Stunden erfolgt.

23.16.1. KAROTISSTENOSENOPERATION Die möglichen, eventuell sogar lebensbedrohlichen Komplikationen machen eine genaue postoperative Überwachung notwendig. Postoperative Komplikationen, die auftreten können, sind: Hypotension, Hypertonie, Myokardinfarkt, lokale Wundhämatome; bedingt durch eine akute Thrombose im Operationsgebiet können zerebrale Komplikationen wie eine Apoplexie, Hirnblutung sowie ein zerebrales Hyperperfusionssyndrom auftreten. Dementsprechend sind eine entsprechende hämodynamische Überwachung als auch kurzfristige neurologische Kontrollen notwendig, um auftretende Komplikationen frühzeitig erkennen und auch therapeutisieren zu können.

23.

233

Gastrointestinale Erkrankungen

23.17. INTESTINALE PERFUSIONSSTÖRUNG In den letzten Jahren wurde die Bedeutung intestinaler Perfusionsstörungen des Darmes im Rahmen akuter Erkrankungen des Abdomens sowie bei Sepsis oder im Schock zunehmend erkannt, mit daraus resultierenden Auswirkungen auf andere Organe bzw. der möglichen Ausbildung eines Multiorganversagens (Träger et al., 2000, Frey et al., 2000, Ragaller et al., 2005, Knichwitz et al., 2005).

23.17.1. GRUNDLAGEN DER INTESTINALEN PERFUSION Versorgung des Gastrointestinaltraktes über den Truncus coeliakus, A. mesenterica superior und A. mesenterica inferior. 20 % des Herzzeitvolumens (800 ml/min) fließen über den Truncus coeliacus, wobei Leber, Magen, Milz, Duodenum und Pankreas versorgt werden. Nach einer Mahlzeit findet ein Anstieg des Blutflusses des Truncus coeliacus auf 1100 ml (30 % des HZV) statt. Die Vena portae transportiert das gastrointestinale Blut wieder ab, ca. 1000–2000 ml/min und führt es der Leber zu. Das mesenteriale Sauerstoffangebot ist ungefähr 1 ml O₂/kg KG/min; davon werden vom Darm 25 % ausgeschöpft. Ischämie Beim Auftreten einer Ischämie findet sich ein verlangsamter kapillärer Blutfluss mit vorübergehendem Stillstand, Pendelfluss und Aussparungen von Perfusionsarealen. Wenn ein Sauerstoffmangel auftritt, dann entstehen zuerst Nekrosen an den Zottenspitzen. Die Ausdehnung kann bis zu den Krypten erfolgen. Bei einem Ruheblutfluss zwischen 40 % und 100 % findet sich ein normaler Abtransport des Stoffwechselendproduktes CO₂ in der Mukosa. Bei einer Verminderung des Ruheblutflusses unter 30 % kommt es durch den gestörten Abtransport von CO₂ zu einem Anstieg des intramukosalen CO₂. Es kommt zu einem Verlust der Barrierenfunktion der Mukosa mit der Translokation von Bakterien in die Lymphbahn bzw. Blutbahn. Ab einer Ischämiedauer von 6 Stunden ist die Mukosadestruktion als irreversibel anzusehen.

23.17.2. ISCHÄMIE – REPERFUSIONSSCHÄDIGUNG Als Folge eines Sauerstoffmangels bedingt durch eine Hypoperfusion kommt es zu einer Gewebsdestruktion. Es kommt zu keinem Abtransport von CO₂, Wasserstoffionen, Kalium, Laktat, Mediatoren und Zytokinen. Mit Wiedereröffnung der verschlossenen Gefäße findet nun jedoch eine Ausschwemmung toxischer Substrate, Toxine, Bakterien statt. Zusätzlich kommt es zu einer vermehrten Bildung freier Sauerstoffradikale. Pathophysiologie Das Enzym Xanthinoxidase reduziert den zuführenden Sauerstoff zur reaktiven Sauerstoffspezies (ROS), welche die Desoxyribonukleinssäure (DNS), Enzyme, Rezeptoren und Phospholipide durch Oxydation zerstören. Interaktion zwischen ROS und NO: NO reagiert in hoher Konzentration mit dem Sauerstoffradikal zum toxischen Metaboliten Peroxynitrit (ONOO–). Peroxynitrit ist ein starkes Oxidans mit direkter zerstörischer Wirkung auf die mitochondriale Energieproduktion mit ATP-Depletion, wodurch es zu einem Verlust der Zellintegrität kommt. Ebenso kommt es zu einer gesteigerten Permeabilität des Mukosaepithels. Die Auschwemmung von ROS aus dem reperfundiertem Gewebe führt zu intestinaler und systemischer Gewebszerstörung mit folgendem Multiorganversagen.

23.17.3. KLASSIFIKATION DER INTESTINALEN PERFUSIONSSTÖRUNG Mit dem Begriff des Mesenterialinfarktes wird eine akute mesenteriale Ischämie arteriellen oder venösen Ursprunges bezeichnet. Sie wird eingeteilt in: I. Akute arterielle Mesenterialischämie (AMI) II. Chronische arterielle Mesenterialischämie (CMI) III. Mesenterialvenenthrombose (MVT) Ad I. I. AMI-Klassifikation Embolische Form – superior mesenteric artery embolism ca. 70–80 % (SMAE)

234

Thrombotische Form – ca. 5 % (superior mesenteric artery thrombosis (SMAT) Nonokklusive Form – ca. 20–30 % (NOMI)

23.17.4. KLINIK DER MESENTERIALISCHÄMIE bzw. DES MESENTERIALINFARKTS Klinik Akutstadium: Heftige Kontraktionen der glatten Muskulatur des Darmes in der Frühphase mit heftigen abdominellen Schmerzen, Übelkeit, Erbrechen Latenzstadium: Nach einer symptomarmen Periode von 4 Stunden folgen Darmatonie, Wandödem bzw. Darmnekrose (erhöhtes Serumlaktat durch die Gewebsnekrose); Auftreten von blutigen Stühlen Spätstadium – Nekrosestadium: Entwicklung der Symptomatik einer Peritonitis Diagnose Labor: Laktat, LDH, Lipase, Amylase erhöht Angiographie der Mesenterialgefäße, Sonographie Therapie: Embolektomie, bei Darminfarzierung Resektion oder Rekonstruktion des Darmabschnittes (Newmann et al., 2005) Ursachen einer arteriellen Ischämie Nichtokklusive Ischämie Embolie (Vorhofflimmern) Arteriosklerotische Verengung, meist Abgang der A. Mesenterica superior Systemerkrankung mit Gefäßbefall Ursachen einer venösen Ischämie Thrombozytose Hyperkoagulabiltät Portale Hypertension Venenthrombose mit Abflussbehinderung

23.17.5. NONOKKLUSIVE MESENTERIALISCHÄMIEN – NOMI Es handelt sich um eine sympathicusvermittelte reversible mesenteriale Vasokonstriktion im Rahmen von: Herzinsuffizienz, akutem Myokardinfarkt, chronische Niereninsuffizienz, Operationen.

Auslösende Faktoren sind Hypotension und Hypovolämie wie sie bei verschiedenen Schockformen wie hypovolämischer oder kardiogener Schock (LowFlow-Situation) oder auch Sepsis auftreten können. Sie wurde jedoch auch beschrieben nach einer Reperfusion einer hochgradigen ischämischen Extremität mit septisch-toxischer Einschwemmung. Sowohl Katecholamine als auch eine Vielzahl an Medikamenten können die NOMI auslösen. So vor allem exogen zugeführte vasokonstriktorische Medikamente wie Katecholamine, Vasopressin, Ergotamin, aber auch Digitalispräparate. Ebenso haben Substanzen wie B-Blocker, Kokain Amphetamine, rekombinantes Erythropoetin einen direkten mesenterial-konstringierenden Effekt. Weitere auslösende Faktoren sind Organersatzverfahren (Dialyse) wie kontinuierliche oder intermittierende Nierenersatzverfahren, aber auch kardiopulmonaler Bypass sowie intraaortale Ballongegenpulsation (IABP). Die IABP führt in 1 % der Fälle zu intestinalen Ischämien. Diagnose Beim wachen Patienten bestehen initial heftige Abdominalschmerzen. Beim analgosedierten Intensivpatienten ist diese Symptomatik maskiert. Diagnosesicherung Mesenterialarterielle Angiographie Senkung der Mortalität durch frühzeitige Indikationsstellung Radiologische Charakteristika der NOMI sind neben dem Fehlen eines Embolus/Thrombus eine ausgeprägte Vasokonstriktion des Hauptstammes der A. mesenterica superior sowie der größeren Seitenäste bei fehlender Darstellung der kleinen intramuralen Gefäße.

23.17.6. THERAPIE DER NONOKKLUSIVEN MESENTERIALEN ISCHÄMIE – NOMI Ziel der medikamentösen Therapie: Verbesserung des mesenterialen Blutflusses sowie eine Erhöhung des systemischen Perfusionsdruckes.

=

VOLUMENTHERAPIE

Eine Hauptursache für eine reaktive Vasokonstriktion und somit eingeschränkte Mikroperfusion der

23.

Darmschleimhaut ist eine Hypovolämie mit Reduktion des mesenterialen Blutflusses. Durch eine ausreichende Volumentherapie lässt sich zunächst ohne Verwendung von Katecholaminen der mesenteriale Blutfluss steigern. Bei der Therapie einer NOMI ist die ausreichende Volumensubstitution unumstritten. – Sowohl eine kolloidale als auch kristalloide Volumensubstitution ist unter entsprechender Kontrolle applikabel. – Optimierung des Sauerstoffangebotes – Anhebung des Perfusionsdruckes, Steigerung des HZV – Optimierung des Sauerstrofftransportes Hb Differenziert zu betrachten ist jedoch die Situation einer hypovolämen Darmischämie gegenüber einer hypervolämen Situation mit Darmödem und paralytischem Ileus.

=

gertem Glukoseumsatz sowie folgendem Laktatanstieg. Selektive Abnahme des hepatischen Blutflusses (Martikainen et al., 2005), Verringerung des pHi, Adrenalin sollte nicht als Vasopressor der ersten Wahl sein.

DOBUTAMIN Erzeugt bei ausreichendem Volumenstatus über seine positiv inotrope Wirkung einen Anstieg des mesenterialen Blutflusses, der die Makro- als auch Mikrostrombahn günstig beinflusst.

DOPEXAMIN Verbesserung der Schleimhautperfusion durch primär positiv-inotrope Wirkung. Eine spezifische Wirkung auf das Splanchnikusgebiet besteht nicht.

TRANSFUSION VON BLUTPRODUKTEN

Bei einem bestehenden Hämatokrit von 24 % (Hämoglobin 8 mg/dl) gleicht die Darmschleimhaut ein geringeres Sauerstoffangebot durch eine erhöhte Sauerstoff-Ausschöpfung von 25 % auf 50 % aus. Ab einem Hk von 15 % (Hämoglobin 5 mg/dl) kommt es zu einem Sauerstoffmangel in der Darmschleimhaut.

=

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Gastrointestinale Erkrankungen

KATECHOLAMINE UND HEPATO SPLANCHNISCHE EFFEKTE NORADRENALIN

Kann keine suffiziente Perfusion erzielt werden, dann ist bei zu niedrigem Perfusionsdruck die Gabe von Noradrenalin indiziert. Noradrenalin als auch Dobutamin weisen keine metabolischen Effekte auf das ischämische Gewebe auf.

DOPAMIN Bewirkt eine Umverteilung der Perfusion zum Nachteil der Mikroperfusion in den Darmzotten. Verminderung der hepatischen Energiebilanz (Guerin et al., 2005)

=

SÄUREBASENHAUSHALT

Eine metabolische Azidose reduziert den portalvenösen Blutfluss und vermindert die Laktatclearance der Leber. Bei einem pH < 7,2 und BE < –7 mmol/l ist eine Korrektur einer Azidose angebracht.

=

THORAKALE PERIDURALANÄSTHESIE

Eine thorakale Periduralanästhesie verbessert den mukosalen Blutfluss bedingt durch eine Sympathikolyse.

ADRENALIN Bewirkt einerseits eine Erhöhung des mikrovaskulären Blutflusses sowie der Sauerstoffspannung in der Mukosa, verursacht aber anderseits im schon ischämischen Gewebe über eine B₂-Stimulation das Entstehen einer metabolischen Schuld mit gestei-

23.18. ABDOMINELLES KOMPARTMENTSYNDROM Das abdominlelle Kompartmentsyndrom (Wilhelm et al., 2005) ist gekennzeichnet durch einen erhöh-

236

ten intraabdominellen Druck und kann für den Patienten fatale Auswirkungen haben, wenn es nicht rechtzeitig erkannt bzw. behandelt wird. Intraabdominelle Hypertension – Definition: Vorliegen eines konstanten intraabdominellen Druckes > 25 mm Hg Primäres abdominelles Kompartmentsyndrom: Beckentrauma, Aszitesbildung bei Leberzirrhose, Gravidität, stumpfe Abdominalverletzung Sekundäres abdominelles Kompartmentsyndrom: Pneumoperitoneum, forcierter Fascienverschluss nach Peritonitis, Abszess, Ileus Pathophysiologie: Die Entwicklung eines abdominellen Kompartements hat Auswirkungen auf folgende Organsysteme: Lunge: Entwicklung eines Zwerchfellhochstandes bedingt basale Kompressionsatelektasen, erhöhter intrapulmonaler Rechts-Links-Shunt, Gasaustauschstörung, ein erhöhter intrathorakaler Druck vermindert zusätzlich den venösen Rückstrom von abdominal nach thorakal. Kardiovaskuläres System: Der erhöhte intraabdominelle Druck bedingt eine Abnahme des HZV. Ursache ist eine Kompression der retroperitoneal gelegenen Venen sowie eine direkte meachanische Kompression der Vena cava inferior (bes. in Zwerchfellhöhe – Übergang: Abdomen-Thoraxhöhle). Es kommt zu einer Steigerung des peripheren Widerstandes. Infolge der verminderten venösen Füllung findet sich eine Abnahme des enddiastolischen rechten und linken Ventrikelvolumens. Der zu beobachtende Anstieg des ZVD und des pulmonal kapillären Verschlussdruckes weisen auf den nach intrathorakal fortgeleiteten erhöhten intraabdominellen Druck hin. Niere: Auftreten eines „kortikomedullären Shuntings“ Die Kompression des renalen Parenchyms bedingt eine Abnahme des renalen Blutflusses sowie der Filtrationsleistung. Tierexperimentelle Studien zeigen bei einem intraabdominellen Druck von 15–20 mm Hg das Auftreten einer Oligurie und einer Anurie bei Drücken über 30 mm Hg.

Gastrointestinaltrakt: Abnahme der Durchblutung von Magen, Duodenum, Jejunum, Ileum und Colon. Einerseits kommt es zu einem verminderten portalvenösem Abstrom aus dem Darm bzw. des Chylusabtransportes, anderseits besteht eine verminderte arterielle Perfusion durch die A. mesenterica superior. Durch die Abnahme der Perfusion kommt es zu einer Beeinträchtigung der Schleimhautbarriere und zum Auftreten einer Translokation von Bakterien mit weiterer Lokalisation in der Leber, den mesenterialen Lymphknoten und der Milz. Es erfolgt nun eine Aktivierung proinflammatorischer Zytokine. Leber: Bei erhöhtem intraabdominellem Druck findet sich eine Abnahme des arteriellen Blutflusses in der A. hepatica sowie des venösen Blutflusses in der Pfortader. Als Folge der Abnahme der hepatischen Mikrozirkulation finden sich hypoxisch bedingte parazentrale Nekrosen. Zusätzliche Verschlechterung der Leberfunktion durch erhöhte Endotoxinfreisetzung Anstieg der Enzyme GOT und GPT sowie des Laktates. Die Diagnosestellung erfolgt durch: Intravesikale intraabdominelle Druckmessung (IAP)

23.18.1. INTRAVESIKALE INTRAABDOMINELLE DRUCKMESSUNG (IAP) Vorgehen: Zunächst erfolgt eine Entleerung der Harnblase über einen transurethralen Katheter, wobei der Patient flach gelagert sein soll. Danach retrograde Füllung der Harnblase mit 50 ml steriler physiologischer Kochsalzlösung. Danach wird der Katheter geklemmt und ein konventioneller Druckaufnehmer konnektiert. Es erfolgt die Messung des Blasendruckes, wobei zuvor die Nullreferenz in Höhe der Symphyse ermittelt werden muss. Der nun gemessene intravesikale Druck korreliert bzw. entspricht dem intraabdominellen Druck. In Ruhelage beträgt der intraabdominelle Druck (IAP) 0–8 mm Hg. Bei Husten – Pressen Anstiege bis 150 mm Hg Stadieneinteilung Grad I: IAP Werte von 8–11 mm Hg Grad II: IAP Werte von 11–19 mm Hg Grad III: IAP Werte von 19–26 mm Hg

23.

237

Gastrointestinale Erkrankungen

Grad IV: IAP Wert > 26 mm Hg Burch et al., (1996) Therapie: Abdominelle Dekompression

Therapie: – Operative Herdsanierung (z. B. Appendektomie usw.) – Antibiotikagabe: Ev. können lokale Peritonitisherde durch Antibiotikagabe zur Abheilung gebracht werden.

23.19. PERITONITIS

23.19.2. GENERALISIERTE PERITONITIS

Definition: Diffuse oder lokalisiert auftretende und in der Regel akut verlaufende Entzündung des Peritoneums, die meist bakteriell oder chemisch toxisch bedingt sein kann.

Klinik: Abdominelle Schmerzen, Abwehrspannung, bretthartes Abdomen Übelkeit, Erbrechen, ev. Singultus Hypoperistaltik, Entwicklung eines paralytischen Ileus Eingeschränkte Spontanatmung, Hyperventilation Fieber, Tachykardie, Hypotonie – Kreislaufdekompensation bedingt durch Sequestration von Flüssigkeit sowie Toxinaemie, metabolische Azidose, Oligurie, Anurie, Entwicklung eines Multiorganversagens Komplikationen: Schock und Sepsis

Die primäre Peritonitis wird im Verlaufe von Begleiterkrankungen durch eine hämatogene (KinderPneumokokkenperitonitis) oder lymphogene Keimverschleppung ausgelöst. Als prädisponierende Faktoren gelten: Lebercirrhose, Alkohol, eingeschränkte Neutrophilenfunktion, Shunts. Die sekundäre Peritonitis entsteht durch eine entzündliche oder traumatische Organperforation (perforierte Cholezystitis, Ulcus ventriculi usw.) oder auch postoperative Nahtdehiszenz bzw. eine Integritätsstörung im Gastrointestinaltrakt. Die Ausbreitung der Peritonitis kann lokal auf einzelne Quadranten beschränkt oder auch diffus alle Quadranten umfassend sein. Nach dem Sekret kann zwischen einer eitrigen, serösen, seröfibrinösen, galligen, hämorrhagischen Peritonitis unterschieden werden. Zur Differentialdiagnose der Peritonitis müssen ausgeschlossen werden: Myokardhinterwandinfarkt, basale pulmonale Prozesse, Pseudoperitonitis (Diabetes mellitus, Urämie und Porphyrie) Klinik bei lokaler/diffuser Peritonitis: Somatische Schmerzen, Druckschmerz, Loslassschmerz, kontralateraler Loslassschmerz, Erschütterungsschmerz

Therapie: – Operative Herdsanierung: Therapie der zugrundeliegenden Organerkrankung – Kreislaufstabilisierung – Antibiotikatherapie Legen einer nasogastralen (nasojejunalen Sonde) Mögliche AB-Therapien 1. Tazobactam/Piperacillin 2. Carbapeneme 3. Chinolon III, IV mit Metronidazol 4. Cephalosporin 3. Generation mit Metronidazol und Aminoglykosid

23.20. RETROPERITONEUM 23.20.1. RETROPERITONEALES HÄMATOM

23.19.1. LOKALISIERTE PERITONITIS Klinik: Umschriebener Druckschmerz oder Spontanschmerz Lokale Abwehrspannung Primär ist der Kreislauf nicht betroffen Komplikation: Ausdehnung über die lokalen Grenzen mit Entwicklung einer diffusen Peritonitis durch Keimverschleppung

Ätiologie: Trauma (z. B. Wirbelkörperfaktur, Beckenfraktur, Verletzung der harnableitenden Wege, Gefäßarrosion, Aneurysmaruptur- bzw. Aneurysma d. A. iliaca comm. dext. sin; Tumoreinblutung, ev. Arrosionsblutung Symptomatik: Retroperitoneale Schmerzen mit Ausstrahlung in Leiste/Schulter

238

Paralytischer Ileus Abhängig vom Blutverlust – Hk-Abfall, Anämie, RRAbfall, Tachykardie Diagnose: Labor: Hb-HK-Abfall, Sonographie, CTAbdomen Therapie: – Kreislaufstabilisierung – Konservativ: retroperitonelae Blutung/bei Hämatom mit stabilen Kreislaufverhältnissen – Interventionell: angiographische Embolisation bei persistierender Blutung – Operativ: Verletzung großer Gefäße oder retroperitonealer Organe oder des Urogenitaltraktes

23.20.2. INTRAPERITONEALER ABSZESS Bei intraperitonealen Abzessen handelt es sich um lokale Eiteransammlungen, die durch eine entzündliche peritoneale Verklebung abgegrenzt sind. Sie können von ihrer Lokalisation einzeln oder multipel verteilt auftreten. Die möglichen Ursachen können eine infiziertes Hämatom als auch die Folge einer Organperforation sein. Symptomatik: Fieber mit Schüttelfrost, Tachykardie, Hypotonie, Übelkeit, Erbrechen, verminderte Darmperistaltik. Jedoch besteht oft bei Patienten im höheren Alter oder bei Patienten unter AB-Therapie oder immunsuppresiver Therapie ein fast symptomloser Zustand. Diagnose: Labor: Leukozytose, erhöhtes CRP Computertomographie Therapie: – Interventionelle perkutane Abszessdrainage, wenn von der Lokalisation möglich, sonst – Operative Revision – Antibiotikagabe

23.20.3. RETROPRITONEALER ABSZESS Definition: Abszesse, die außerhalb des Peritoneums in der doralen Bauchwand gelegen sind.

Ätiologie Hämatogene/lymphogene Streuung (tuberkulöser Senkungsabszess) Fortleitung entzündlicher Prozesse von Organen mit sekundär-retroperitonealen Organanteilen: Infektion der Wirbelsäule, schwere nekrotisierende Pankreatitis mit retrokolischen Nekrosestraßen und Abszessen bzw. infizierte Pankreaspseudozyste Infektion von Organen mit vollständig retroperitonealer Lage – z. B. als Folge einer Pyelonephritis, perinephritischer Abszess, als Folge der Ruptur einer infizierten Nierenzyste Selten: Fortleitung einer intraabdominellen Entzündung in den retroperitonealen Raum, z. B. retrozökaler Appendix perforata Symptomatik: Schmerzen, die von einem retroperitoneal gelegenen Prozess ausgehen, werden im Rücken oder auch in der Lumbalregion beiderseits der Wirbelsäule empfunden. Jedoch ist auch eine Ausstrahlung in Oberschenkel, Hüfte möglich. Fieber – septische Temperaturen, Leukozytose Diagnose: Sonographie, CT-Abdomen mit Kontrastmittel Therapie: – Interventionell: bei entsprechender Lokalisation – computertomographisch gesteuerte Punktion mit perkutaner Drainage und Spülung des Abszesses – Operativ: bei Kontraindikation für interventionelles Vorgehen – Antibiotikatherapie

23.21. PERIOPERATIVES MANAGEMENT VON CHIR. PATIENTEN Therapie umfasst: – Schmerztherapie – Kreilaufstabilisierung – Flüssigkeitstherapie – Parenterale Ernährung bzw. oraler Kostaufbau bzw. Sondenernährung – Antikoagulation – Ev. Atemtherapie

24. ANASTOMOSENINSUFFIZIENZ DES GASTROINTESTINALTRAKTES

Lokale Ursachen: Nahttechnik, Auftreten eines Anastomosenhämatomes, eine nicht spannungsfrei angelegte Anastomose, Kontamination, thermischeelektrische Nekrose, Gewebeischämie

der klinische Zustand des Patienten weitgehend unauffällig sein.

Systemische Ursachen: schlechter Ernährungszustand des Patienten, hohes Alter (verzögerte Heilung), Begleiterkrankungen, welche leicht mit einer Gewebehypoxie vergesellschaftet sein können (Arteriosklerose, diabetische Mikroangiopathie)

Bei klinischer postoperativer Verschlechterung des Patienten (Fieber, Tachykardie, RR-Abfall, Schüttelfrost, Steigerung der Atemfrequenz, Verschlechterung der Vigilanz bis hin zur Somnolenz ev. lokale Symptome wie Schmerzen, Peritonitis) muss eine Anastomoseninsuffizienz als Ursache in Betracht gezogen werden.

Medikamente, welche einen Einfluss auf den Heilungsprozess entfalten können: Zytostatika, Immunsuppressiva, steroidale und nichtsteroidale Antiphlogistika, Antikoagulantien

24.2. DIAGNOSTISCHE MÖGLICHKEITEN DES NACHWEISES EINER ANASTOMOSENINSUFFIZIENZ

Frühe Anastomoseninsuffizienz: Auftreten 3–5 Tage postoperativ Ursächlich sind oft intraoperativ technische Probleme Späte Anastomoseninsuffizienz: Auftreten 7–14 Tage postoperativ Ursächlich sind Durchblutungsstörungen sowie Faktoren welche die Heilung der Anastomose negativ beeinflussen

24.1. KLINISCHE DIAGNOSE Bei einer ableitenden Zieldrainage lässt sich eine Insuffizienz erkennen an der Veränderung des Sekretes in seiner Menge, Farbe, Geruch und Konsistenz sowie den Beimengungen. Bei einer gut funktionierenden Ableitung kann

Registrierung der Menge sowie der Beschaffenheit (z. B. Amylase, Lipase) des Sekretes. Bei Anastomosen im oberen Gastrointestinaltrakt (Ösophagus bzw. Magenresektion und Rekonstruktion) kann durch orale Applikation eines wasserlöslichen Kontrastmittels der Transport des Kontrastmittels verfolgt werden. Anastomosen im Rektum bzw. im Kolonbereich können durch einen Einlauf mit wasserlöslichem Kontrastmittel dargestellt werden. Eine Anastomoseninsuffizienz liegt vor, wenn Kontrastmittel aus dem Lumen ausgetreten ist. Radiologisch kann zugleich festgestellt werden ob eine liegende Drainage den insuffizienten Bereich drainiert oder ob Kontrastmittel in einen nicht drainierten Bereich fließt. Eine endoskopische Untersuchung ermöglicht eine direkte Beurteilung der Schleimhautverhältnisse und damit der Durchblutung des Anastomosenbereiches. Ebenfalls kann endoskopisch das Ausmaß eines Leaks beurteilt werden und eventuell

240

eine endoskopische Intervention durchgeführt werden (Spülung, Unterspritzung mit Fibrinkleber). Anderseits besteht bei einem endoskopischen Vorgehen die Gefahr einer iatrogenen Defektvergrößerung als auch einer Keimverschleppung (Luftinsufflation), daher sollte sie nur dann durchgeführt werden, wenn eine therapeutische Konsequenz die Folge ist. Ist weder eine röntgenologische bzw. eine endoskopische Abklärung möglich, dann kann als orientierende Diagnostik eine Sonographie bzw. Computertomographie zum Nachweis einer abdominellen Flüssigkeitretention durchgeführt werden bzw. kann die Untersuchung mit einer interventionellen Drainageanlegung kombiniert werden.

24.3. THERAPEUTISCHE KONZEPTE – Konservatives Vorgehen: Ist eine Drainage vorhanden, über welche das Extravasat einer kleinen Anastomoseninsuffizienz abgeleitet werden, dann kann unter Kontrolle der klinischen Symptomatik und unter Kontrolle der regionalen Situation eine spontane sekundäre Abheilung abgewartet werden. – Chirurgisches Vorgehen: Ist indiziert bei klinischer Verschlechterung des Patienten oder fehlender notwendiger externer Drainage des Sekretes sowie bei nicht zu erwartender Spontanheilung.

Therapie: Bei gut liegender Drainage wird eine Nahrungskarenz durchgeführt; Ableitung intestinalen Sekretes über eine Magensonde. Parenterale Ernährung. Bei kompletter Dehiszenz der Anastomose muss eine kollare Ausleitung des Ösophagus mit proximalem Blindverschluss des abdominellen Darmanteiles erfolgen. Jejunale Ernährungssonde angebracht.

24.4.2. DUODENALSTUMPFINSUFFIZIENZ Nach einer distalen Magenteilresektion oder Gastrektomie wird das Duodenum postpylorisch verschlossen. Der Verschluss kann mit Handnaht oder mittels Klammern erfolgen. Diagnose: Bei einer liegenden Ziel-Drainage erkennt man die Duodenalstumpfinsuffizienz über die Ableitung von Galle, Pankreas und Dünndarmsekret aus dem Anastomosengebiet. Ist keine Drainage vorhanden so ist bei klinischer Verschlechterung des Patienten mittels Sonographie oder Computertomographie eine Flüssigkeitsansammlung im rechten Oberbauch mit oder ohne distale Ausbreitung nachzuweisen. Therapie: – Operative Revision mit dem Versuch eines sekundären Verschlusses.

24.4. SPEZIELLE ANASTOMOSENINSUFFIZIENZEN 24.4.1. INSUFFIZIENZ EINER ÖSOPHAGOGASTROSTOMIE UND ÖSOPHAGOJEJUNOSTOMIE Nach Resektion des Ösophagus ist die häufigste Rekonstruktion die Wiederherstellung der Kontinuität mittels Magenhochzug. Die Anastomose kann kollar oder transthorakal angelegt sein. Nach Entfernung des Magens erfolgt die Kontuinitätsrekonstruktion mittels Dünndarm. Die Anastomosenhöhe der Ösophagojeunostomie kann intrathorakal als auch intraabdominell gelegen sein. Diagnose: Röntgenologische Abklärung durch orale Gabe eines wasserlöslichen Kontrastmittels.

24.4.3. INSUFFIZIENZ EINER PANKREATOJEJUNOSTOMIE NACH PARTIELLER DUODENOPANKREATEKTOMIE Nach partieller Duodenopankreatektomie wird die Kontinuität des Gastrointestinaltraktes durch Anastomosen am Magen, den Gallenwegen und am Pankreas wiederhergestellt. Die schwerwiegendste Komplikation ist eine Insuffizienz an der Pankreatojeunostomie. Diagnose: Veränderung des Drainagesekretes bezüglich Trübung und Farbe. Bestimmung von Amylase und Lipasewerten. Bei vorhandener Zieldrainage sind keine Allgemeinsymptome zu erwarten.

Anastomoseninsuffizienz des Gastrointestinaltraktes

241

Therapie: Treten Allgemeinsymptome auf, dann kann eine operative Revision sowie das Einbringen von weiteren Drainagen als auch Spülkathetern notwendig sein. Bei schwerwiegenden septischen Verläufen kann eine Restpankreatektomie links mit Verschluss der ehemals anastomosierten Jejunalschlinge erwogen werden.

übelriechendes Sekret. Eine weiter Diagnostizierung der Leckage kann durch einen Einlauf mit wasserlöslichem Kontrastmittel erfolgen.

24.

24.4.4. ANASTOMOSENINSUFFIZIENZ IM VERLAUFE DES KOLON UND REKTUM

Therapie: Befindet sich die Anastomoseninsuffizienz intraabdominell, dann muss zur Verhinderung einer diffusen Peritonitis eine operative Sanierung erfolgen. Eventuell ist es angebracht einen protektiven Anus praeter vorzuschalten.

24.5. POSTOPERATIVES OFFENES ABDOMEN Nach einer Hemikolektomie rechts erfolgt die Anastomosierung zwischen Colon transversum und distalem Ileum. Diese Anastomose ist wenig insuffizienzgefährdet. Bei einer Transversumresektion, der Hemikolektomie links der Sigmaresektion und der tiefen anterioren Rektumresektion werden Anastomosen zwischen verschiedenen Dickdarmanteilen hergestellt. Die Insuffizienzrate am Kolon bei elektiven Eingriffen ist wesentlich geringer als die Komplikationsrate bei Notfalleingriffen. Diagnose: Eine Insuffizienz im Bereich einer Kolonanastomose macht sich erkenntlich durch trübes und

(Offenes Abdomen) – Laparostoma: bietet Optionen für eine kontinuierliche Lavage, geplante Revisionen on demand Vaccum Assisted Closure-System VAC – System Verwendung beim Laparostoma. Es wird ein Vakuum lokal mit einem Schwamm direkt in die Wunde angelegt. Überschüssiges Wundsekret wird über ein Drainagesystem abgesaugt. Die Vakuumtherapie ist eine Therapiealternative für den temporären Verschluss des offenen Abdomens.

25. UROLOGIE

25.1. AKUTE HARNVERHALTUNG Völliges Unvermögen zur Harnentleerung, dabei wird die Blasenwand bis zur Grenze des Fassungsvermögens überdehnt. Ursache: Medikamente, Antidepressiva, Anticholinergika, Neuroleptika Neurogen: Querschnittsläsion, diabetiche Neuropathie Therapie: – Blasenkatheter

25.2. TUR-SYNDROM Auftreten: bei Resektion großer Adenome und langen Operationszeiten und damit verbunden mit der Applikation großer Mengen an hypotoner Spülflüssigkeit kommt es zur Einschwemmung hypotoner Spüllösung in den Kreislauf. Inzidenz 2–10 % aller TUR-Prostataoperationen. Symptomatik: Entwicklung eines hypoosmolaren Hirnödems mit Auftreten zerebraler Störungen wie Unruhe, Halluzinationen beim wachen Patienten – kardiovaskuläre Störungen, Bradykardien, QRSVerbreiterung, ventrikuläre Arrhythmien, arterielle Hypertonie – interstitielles Lungeödem – Freisetzung von Gewebsthromboplastin mit Aktivierung der Gerinnung – ev. Verbrauchskoagulopathie, hyperfibrinolytische Blutung

Diagnose: Hyponatriämie < 130 mmol/l Hypoosmolarität, freies Hb kann erhöht sein Komplikationen: Verbrauchskoagulopathie, Urosepsis Therapie: – Diuretika: Furosemid – LASIX® 20–40mg i. v. – Natriumsubstitution wenn < 125 mmol/dl Serumnatriumanstieg nicht mehr als 0,5 mmol/l pro Stunde, sonst Gefahr der zentralen pontinen Myelinolyse – Flüssigkeitsrestriktion – Bei pulmonaler Dekompensation: Intubation und Beatmung – Katecholamine zur Kreislaufstabilisierung, z. B. Dopamin

25.3. OBSTRUKTIVE UROPATHIE Ist eine Behinderung des Harnflusses zwischen Ausgang der Niere und Harnröhre. Die Behinderung kann durch einen Blockierung oder Einengung bedingt sein und zu einem Reflux des Urins führen. Probleme sind Harnverhaltung, Harnwegsinfekte und Nierenfunktionsstörungen.

25.

243

Urologie

25.4. UROLOGISCHE OPERATIONEN 25.4.1. ILEUM-NEOBLASE NACH ZYSTEKTOMIE Aus dem Dünndarm wird eine Ersatzblase konstruiert, die direkt auf die Harnröhre aufgenäht wird. Die Dünndarmersatzblase besitzt eine gute Speicherfähigkeit. Durch die Erhaltung des äußeren Schließmuskels bleibt die Kontinenz erhalten. Die willkürliche Entleerung erfolgt durch die Bauchpresse. Diese OP-Technik kommt dem physiologischen Zustand nahe.

25.4.2. ILEUM-CONDUIT NACH ZYSTEKTOMIE Es werden die freien Harnleiterenden mit einem ungefähr 15 cm langen Dünndarmabschnitt verbunden, welcher durch die Bauchdecke nach außen ausgeleitet wird. Der Harn fließt über dieses Steigrohr zur Körperoberfläche. Der Urin wird in einem Reservebeutel aufgefangen.

25.4.3. SIGMA-RECTUM-POUCH NACH ZYSTEKTOMIE Es werden die beiden Harnleiter in den unteren Abschnitt des Sigmas eingepflanzt. Der Harn entleert sich in den Darm, wo er dem Stuhl beigemengt ist. Es besteht ein erhöhtes Risiko für aufsteigende Infektionen.

25.5. UROSEPSIS Aszendierende akute obere Harnwegsinfektion, bei der eine Keiminvasion in das Blut zur Urosepsis führt. Meist Bestehen von prädisponierenden Faktoren wie: Harnaufstau (Nephrolithiasis usw.), Schwangerschaft, Zystennieren, Diab. mellitus, Dauerkatheter. Diagnose: Flankenschmerz, Fieber-Schüttelfrost, Dysurie Labor: Harn – posit. Nitrit-Test, wenn gramnegativer Keim, Harnkultur, Blutkultur Leuko, CRP, Nierenparameter usw. Sonographie: Niere – Harnaufstau, Abszess

Therapie: Medikamentöse Therapie: – Antibiotika: Curocef – Cefuroxim Claforan – Cefotaxim Pipril – Piperacillin bei Schwangeren 3 × 4 g Bei Sepsis in Kombination mit AminoglycosidGentamycin 1–3 mg/kg KG Ciproxin-Ciprofloxacin 2 × 200 mg – ausreichende Flüssigkeitssubstitution – Katecholamine – Chir. Intervention – ev. perkutane Nephrostomie, bei Harnaufstau – Herstellen eines normalen Harnflusses

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244 Mitzner SR, Stange J, Klammt S, Peszynski P, Schmidt R, Nöldge-Schomburg G, Extracorporeal detoxification using the molecular adsorbent recirculating system for critically ill patients with liver failure. J Am Soc Nephrol 12: S75–S82: 2001 Newman TS et al., The changing face of mesenteric infarction. Am Surg 64 (7): 611–616: July 1998 Nordback I, Sand J, Saaristo R, Paajanen H. Early treatment with antibiotics reduces the need for surgery in acute necrotizing pancreatitis – a single center randomized study. J Gastrointest Surg 5 (2): 113–118: 2001

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26. TEMPERATURBEZOGENE SCHÄDIGUNGEN

26.1. AKZIDENTELLE HYPOTHERMIE – TEMPERATURBEZOGENE ORGANSCHÄDIGUNGEN Akzidentelle Hypothermie Ist das durch Kälteexposition bedingte Absinken der Körpertemperatur unter 35 °C. Sie findet sich bei Lawinen und Gebirgsunfällen, bei Ertrinkungsunfällen sowie bei Vorkom-

nissen, wo der Patient in der Kälte liegen bleibt infolge Bewusstseinsstörung durch Intoxikation (z. B. Alkohol) oder auch durch eine akute Immobilisation wie sturzbedingte Fraktur oder Zustand nach Apoplexie. Je nach dem Ausmaß der Hypothermie findet sich eine entsprechende Symptomatik (Tabelle 26).

Tabelle 26. Symtomatik der Hypothermie Stadium

Kerntemperatur

Pathophysiologie

Klinik

Mild

36–34 °C

O₂-Verbrauch erhöht

Patient, wach

Metabolismus erhöht

agitiert/desorientiert

Vasokonstriktion

kalte, blasse Haut

Hypertonie, Tachykardie

kalte Extremitäten

Tachypnoe

Dysarthrie

Mäßig

34–30 °C

O₂-Verbrauch

Bewusstseinstrübung

Metabolismus

Kältezittern

HypotoniemHZV

Muskel/Gelenksteife

Bradypnoe

Herzrhythmusstörungen

Bradypnoe

Koma (GCS 3)

Verlust-Thermoregulation

Muskel-Gelenksteife

Bradykardie-Arrhythmie

Pupillen-weit+lichtstarr

HZV-Abfall

Areflexie

Kardiale Irritabilität

Herzrhythmusstörungen

Herzstillstand

Kammerflimmern

„Osborn waves“-J-Wellen Schwer

< 30 °C

246

PATHOPHYSIOLOGISCHE EFFEKTE DER HYPOTHERMIE – Reduktion des Stoffwechsels – pro Grad Temperaturabnahme – Abnahme des Metabolismus um 6–7 % – Linksverschiebung der O₂-Bindungskurve Infolge der verminderten O₂-Abgabe kommt es zu einer Verschlechterung der Gewebsoxygenierung. Veränderung des Säuren-Basen-Haushaltes (1 °C unter der Körpertemperatur von 37 ° erhöht den pH um 0,015), pH-Anstieg bei Temperaturabnahme – Anstieg der Blutviskosität und des Hämatokrits pro Grad C Temperaturabfall steigt die Bluviskosität um 2 % an – plasmatische Gerinnungsstörung – Thrombozytenfunktionsstörung – Kältediurese durch Hemmung der ADH-Freisetzung – Abnahme der Atemfrequenz bei Spontanatmung – erhöhte Flimmerbereitschaft des Herzens < 30 °C Kerntemperatur – Rhythmusstörungen < 28 °C Kerntemperatur – spontanes Kammerflimmern – EKG-Veränderungen QRS-Verbreiterung, PQ-Verlängerung, ST-Hebung, intraventrikuläre Erregungsausbreitungsstörungen – Mydriasis in tiefer Hypothermie während EKZ – Hämolyse bei Präexistenz von Kälteagluttininen vom IgM-Typ – Glukoseverwertungsstörung – erhöhte Rate an Wundinfektionen – Hemmung der Granulozytenfunktion Therapie: – Präklinische Wiedererwärmung: besonders des Rumpfes mit Hibler-Packung Wärmedecken, Warmluftgeräte Verwendung warmer Infusionen – Vermeidung einer weiteren Abkühlung

– Klinische Maßnahmen: Peritonealdialyse mit warmer Lösung Hämofiltration – aktive Aufwärmung des Blutes Extrakorporale Zirkulation – Sauerstoffgabe – angewärmt – Kardiopulmonale Reanimation Vermeidung eines „After-drop“: Bei Erwärmung der Extremitäten kommt es zu einem Anfluten des kalten Schalenbluts in die zentrale Zirkulation des Körperkerns mit Senkung der Körpertemperatur und möglichem Kammerflimmern.

26.2. THERAPEUTISCHE HYPOTHERMIE In der intensivmedizinischen Therapie kommen eine kontrollierte milde und moderate Hypothermie (Brüx et al., 2005) zur Anwendung. Indikationen: Z. n. kardiopulmonaler Reanimation – über einen Zeitraum von 12–24/h, Temp.: 32–34 Grad (sog. milde Hypothermie) Der therapeutische Effekt einer Hypothermie bei einem Schädel-Hirn-Trauma wird weiterhin kontroversiell beurteilt. Empfehlungen sprechen sich für ihre Anwendung als Ultima-Ratio-Verfahren aus. Fieber (> 39 Grad) bei zerebraler Schädigung (SHT)

26.3. SHIVERING-KÄLTEZITTERN Zur Temperaturerhaltung bzw. zur Wärmeproduktion reagiert der Körper mit Kältezitten und Vasokonstriktion. Therapie: Pethidin (DOLANTIN®) i. v. Clonidin (CATAPRESAN®) Bei Wiedererwärmung besteht eine erhöhtes Risiko für Myokardischämien bedingt durch einen erhöhten O₂-Verbrauch, infolge von Muskelzittern und erhöhter Noradrenalinspiegel

27. HYPERTHERMIE SYNDROME

27.1. MALIGNE HYPERTHERMIE (MH) Bei der malignen Hyperthermie besteht eine metabolische Myopathie aufgrund eines genetisch bedingten Defektes. Nach Auslösung des pathophysiologischen Vorganges kommt es zu einer vermehrten Ca-Ionen Freisetzung in das Myoplasma und zu einer Aktivierung kalziumabhängiger Stoffwechselprozesse der Skelettmuskulatur. Es handelt sich bei der MH um eine fast ausschließliche anästhesiologische intraoperativ auftretende Komplikation. Symtomatik: Frühsymptome Tachykardie, Tachyarrhythmien unklarer Genese in mehr als 80 % aller MH-Episoden bis plötzlicher Herzstillstand Instabile Blutdruckverhältnisse Hyperkapnie: Steigerung der CO₂-Produktion – drastischer Anstieg der endexspiatorischen CO₂Konzentration – extreme Erwärmung des CO₂-Adsorbers unter kontrollierter Beatmung (Normoventilation) – violette Verfärbung des Adsorbers pCO₂> 55 mm Hg Beim spontan atmenden Patienten ausgeprägte Hyperventilation pCO₂ > 60 mm Hg Masseterspasmus unmittelbar nach der Applikation von Succinylcholin Generalisierter Rigor der Skelettmuskulatur bei 45– 60 % aller Fälle Zyanose – Hypoxämie: Abfall der Sättigung (bei 70 % der Fälle) sowie fleckige Hautrötung und Schwitzen Metabolische Azidose mit Hyperlaktatämie

Anstieg der Körpertemperatur bis 39 °C in 50 % der Fälle > 39 °C in 27 % der Fälle Rhabdomyolyse mit Hyperkaliämie, Myoglobinämie und Myoglobinurie Therapie – Erstmaßnahmen: – Sofortige Unterbindung der Zufuhr von Triggersubstanzen (Narkosegasverdampfer) – Frischgaszufuhr mit 100 % Sauerstoff – Erhöhung des Atemminutenvolumens um ein Mehrfaches (z. B. das Dreifache) um die bestehende Hyperkapnie senken zu können – Sofortige Infusion von DANTROLENE 2,5 mg/kg KG Bei fehlender Dantrolenwirkung – Repetition von 2,5 mg/kg KG Weitere Dantrolendosierung in einer Dosis die eine Wirkung zeigt: Normalisierung der Herzfrequenz, Normalisierung des pH und der Blutgase, Atemminutenvolumen, Muskeltonus – Azidoseausgleich: zunächst Blindpufferung mit Natriumbikarbonat, danach entsprechend der Blutgasanalyse – Behandlung einer Hyperkaliämie: Gabe von Glukose-Insulin – Antiarrhythmische Therapie: ev. B-Blocker Esmolol 0,25 mg/kg i. v. Cave: Keine Kalziumantagonisten (Diltiazem, Nifedipin, Verapamil) bei Kombination mit Dantrolene – Gefahr eines hyperkaliämischen Kreislaufstillstandes – Beendigung des operativen Eingriffes – Additive Maßnahmen

248

– Physikalische Kühlung mit Eisbeuteln, Gabe von kaltem Wasser über die Magensonde – Eventuell Antikoagulation mit Heparin zur Vermeidung einer Verbrauchskoagulopathie Komplikationen in der Spätphase: – Nierenversagen bedingt durch Myoglobinämie – zerebrale Krampfanfälle infolge Hirnödem – Verbrauchskoagulopathie – generalisierte Blutungsneigung – Lungenödem – Oxygenierungsstörungen – Leberversagen

Labor: CK-Anstieg, Myoglobin erhöht, Leukozytose, Lebertransaminasen erhöht, K+-erhöht Therapie: – Absetzen der Neuroleptika – Senkung der Körpertemperatur – Kreislaufstabilisation – Dialyse zur Eliminatione der Neuroleptika – ev. Gabe von Dantrolene – Bromocriptin und Amantadin

27.3. DRUG FEVER (ARZNEIMITTELFIEBER) 27.2. MALIGNES NEUROLEPTIKA-SYNDROM Definition: Störung, die unter Behandlung mit Neuroleptika auftreten kann. Bei 0,02–1,4 % aller mit Neuroleptika behandelten Patienten. Symptome: Vigilanzschwankungen, Verwirrtheit, extrapyramidale Symptomatik wie Rigor, Tremor, Dystonie – Hyperthermie – Rhabdomyolyse und Myoglobinurie – Tachykardie, Dyspnoe

Stellt eine mögliche Ursache für ein persistierendes Fieber dar. Bei Verdacht auf Drug Fever muss die Antibiotikakombination umgestellt, eventuell sogar abgesetzt werden. Es kommt dann innerhalb einiger (2–3) Tage zur Temperaturnormalisierung.

LITERATUR Brüx A, Girbes AR, Poldermann KH, Kontrollierte milde und moderate Hypothermie. Anaesthesist 54: 225–244: 2005

28. TRANSPLANTATION

28.1. GRUNDLAGEN 28.1.1. SPENDERKRITERIEN Abgeschlossene Hirntoddiagnostik Einwilligung – Verfügung Kein Malignom Keine systemische Infektion Stabile hämodynamische Situation Dopamin < 10 µg/kg/min Vorliegen einer Hepatitis-A und B und Zytomegalie-Serologie Anti-HIV-negativ

=

ORGANSPEZIFISCHE KRITERIEN

Neben den allgemeinen Spenderkriterien sind auch organspezifische Kriterien zur Senkung des perioperativen und postoperativen Operationsrisikos zu beachten. Niere Keine präexistente Nierenerkrankung Keine nephrotoxische Medikation Normalbefund von Urinstatus und Sediment Serumkreatinin < 1,2 % Diurese > 60 ml/h (> 1 ml/kg KG/h) Keine lokale bakterielle Kontamination im Peritonealraum Leber Keine Lebererkrankung - Anamnese Keine hepatotoxische Medikation Kein protrahierter Schock Kein Polytrauma Keine Voroperation der Gallenwege Keine Koagulopathie Transaminasen, LDH, G-GT, Alkalische Phosphatase, Bilirubin im Normbereich

Keine bakterielle Kontamination des Peritonealraumes Herz Kein Thorax-Polytrauma Unauffällige Herzanamnese Kein Zustand nach Reanimation EKG unauffällig Serologie für Herzenzyme unauffällig Pankreas Serumamylase normal Kein Abdominaltrauma Kein Diabetes mellitus Kein Alkoholabusus Keine bakterielle Kontamination des Peritonealraumes

HIRNTOD Diagnose klinisch: Koma Lichtstarre beider Pupillen, weite Pupillen beidseits Apnoe fehlender Kornealreflex kein Hustenreflex, kein Trachealreflex kein vestibulookulärer Reflex schlaffe Tetraplegie, keine Pyramidenbahnzeichen, Areflexie Labor-Elekrtophysiologie: Elektroencephalogramm (Null-Linien-EEG) Evozierte Potentiale: Doppler-Sonographie der hirnversorgenden Arterien

28.1.2. TRANSPLANTATIONSIMMUNOLOGIE Transplantation ist die Übertragung von Organen, Gewebe eines Spenders auf einen Empfänger. Das

250

Transplantat wird als graft, der Empfänger mit host bezeichnet. Die Problematik der Transplantationsmedizin ist die Immunreaktion eines mit dem Spender genetisch nicht identischen Empfängers, welche zur Abstoßung des Transplantates führt (hostversus-graft, HVG) Bei der Transplantat-Abstoßung treten Abwehrmechanismen der Immunglobuline als auch der zellulären Immunität auf. Eine zentrale Rolle spielen MHC-kodierte Oberflächenantigene (Transplantationsantigene) der Zellen. MHC-Moleküle Im Rahmen der Immunabwehr gibt es drei Arten von Molekülen welche Antigene erkennen: TCR, BCR/Antikörper und MHC-Moleküle. Die Gene, die diese Proteine kodieren liegen beim Menschen auf Chromosom 6 und werden Haupt-Histokompatibilitäts-Komplex genannt. MHC bedeutet: Major Histocompatibility Complex. MHC-Moleküle sind bei allen Säugetieren vorhanden. Um zu betonen, dass es ich um menschliche MHCs handelt spricht man anstelle von MHCs von HLA-Molekülen = Human Leukocyte Antigen. D. h., MHC und HLA sind unterschiedliche Namen für die Haupttransplantationsantigene des Menschen. Es gibt zwei verschiedene Arten von MHC-Molekülen, die als MHC-Klasse I und MHC-Klasse II Moleküle bezeichnet werden. Die Eiweiße, die durch den MHC kodiert werden, sind Menbranproteine, die mit einem C-Terminus in der Zellmembran verankert sind. Der größere, spezifische Molekülanteil ragt aus der Zelloberfläche in die Umgebung und vermittelt spezifische Bindungsvorgänge. Der C-Terminus, der im Zytoplasma liegt, gibt Signale weiter, die durch die extrazellulären Bindungsvorgänge ausgelöst werden. Die MHC-Klasse-I-Gene kodieren Oberflächenantigene, die als Klasse-I-Moleküle oder Klasse-IAntigene bezeichnet werden. Diese Moleküle befinden sich auf allen kernhaltigen Zellen. Auf Erythrozyten befinden sich keine MHC Moleküle. MHC-Klasse-I-Moleküle präsentieren Antigenfragmente, die die Trägerzelle selbst synthetisiert hat. Die MHC-I-Moleküle dienen der Präsentation an CD8-positive, zytotoxische T-Zellen. Zytotoxische CD-8-T-Zellen als Effektoren der Abstoßung wirken nach Antigenerkennung durch direkten Zell-Zell-Kontakt lytisch auf ihre Zielzelle und bewirken die Induktion der Apoptose derselben. MHC-Klasse-II-Gene kodieren Oberflächenantigene, die als Klasse-II-Moleküle oder Klasse-II-An-

tigene bezeichnet werden. Diese Antigene besitzen zwei nicht-kovalent assoziierte Proteinketten (eine A- und B-Kette). Klasse-II-Moleküle finden sich bei: B-Lymphozyten, Zellen des MPS (mononukleärphagozytäres System), manchen T-Lymphozyten u. a. Die Präsentation eines körperfremden Peptids durch MHC-Klasse-II-Moleküle signalisiert dem Immunsystem, dass es mit einem Krankheitserreger in Kontakt gekommen ist. Durch die MHC-II Moleküle werden CD-4Lymphozyten (T-Helferzellen) aktiviert. Sie produzieren Zytokine (IL-2, IFN G, IL-4), die T-Zellen, B-Zellen und Makrophagen aktivieren. Je nach Zytokinmuster und daraus resultierender Effektorfunktion unterscheidet man zwei T-Zell-Populationen von Helferzellen, die TH-1- und TH-2-Zellen. Die TH-1-Zellen produzieren vor allem IL-2, IFN-G und TNF-B (= Lymohotoxin). Die TH-2-Zellen produzieren Zytokine wie: IL-4, IL-5, IL-6, IL10 und IL-13, die die Entwicklung einer humoralen Immunantwort induzieren.

28.1.3. HYPERAKUTE TRANSPLANTATABSTOSSUNG Sie erfolgt innerhalb von Minuten bis Stunden nach Transplantation des Organs. Das Transplantat wird durch Thrombosierung der Gefäße und sekundäre Einblutungen irreversibel ischämisch geschädigt. Ursache einer hyperakuten Abstoßung können sein: präformierte Anti-HLA-Antikörper sowie eine Unverträglichkeit von Antigenen der ABO-Gruppe (heute kaum von Bedeutung). Die Abstoßung wird durch Antikörper vermittelt, die an die Transplantat-Endothelzellen binden und eine Komplementaktivierung induzieren. Die durch Antikörper und Komplement ausgelösten Veränderungen führen zu einer Endothelschädigung, zu einer Plättchenaktivierung und durch die Aktivierung der Gerinnung zu einem raschen thrombotischen Verschluss der Gefäße des Transplantats. Ursächlich induzieren präformierte Alloantikörper (Immunglobuline vom IgM Typ), die Blutgruppenantigene und polymorphkernige MHC-Antigene erkennen, die Abstoßung. Die Bildung dieser bereits präformierten Antikörper erfolgte durch eine frühere Sensibilisierung wie z. B. Bluttransfusionen, Schwangerschaften. Vermeidung einer hyperakuten Abstoßung: Durchführung eines „cross-match“. Ein positives cross-match ist ein Hinweis auf Antikörper beim Empfänger gegen das Transplantat.

28.

251

Transplantation

Graft-versus-host-Abstoßungsreaktion Ist eine Abstoßungsreaktion, die nach einer Knochenmarkstransplantation bzw. einer Stammzellentransplantation auftreten kann und mit einer hohen Mortalität vergesellschaftet sein kann. Die akute Form betrifft als Zielorgane vor allem: Haut, Leber u. Verdauungstrakt.

28.1.4. AKUTE TRANSPLANTATABSTOSSUNG Die akute Transplantatabstoßung ist die Folge einer durch T-Lymphozyten, Makrophagen und Immunglobuline vermittelten vaskulären und parenchymalen Schädigung. Da der Abstoßungsreaktion Aktivierungsprozesse vorangehen, beginnt die Reaktion erst eine Woche nach der Transplantation. Sie wird durch alloantigen-spezifische T-Lymphozyten ausgelöst. Beim direkten Weg erkennen die Empfänger T-Zellen die körperfremden MHCMoleküle als fremd. Beim indirekten Weg werden sie durch Spender-MHC-Moleküle auf Antigen-präsentierten Zellen (APC) aktiviert. Der direkte Weg ist jedoch in der Frühphase von größerer Bedeutung. Sind die aktivierten Zellen zytotoxische CD8-TLymphozyten, dann induzieren sie eine Apoptose und lysieren die als „fremd“ erkannten Zellen im Transplantat. Es kommt zu einer nekrotisierenden Endothel- und Parenchymschädigung. Ist die aktivierte Zelle eine CD4-T-Helferzelle, dann produziert sie Zytokine, die zu einer Aktivierung von T-Zellen und Makrophagen führen. Dies führt in weiterer Folge zu einer transplantatschädigenden Entzündungsreaktion. Auch Immunglobuline (IgG-Antikörper), die durch eine humorale Reaktion des Empfängers gegen das Transplantat entstehen, können zur akuten vaskulären Abstoßung beitragen. Als Folge der Immunglobulinbindung an das Endothel tritt eine komplementvermittelte Entzündungsreaktion auf. Histopathologisch findet sich bei der akuten Abstoßung eine Endothelialitis der kleinen Gefäße und Arteriitis der mittelgroßen Arterien mit transmuralen Nekrosen. Die hyperakute Abstoßung hingegen zeichnet sich durch thrombotische Gefäßverschlüsse ohne Zellwandnekrosen aus.

28.1.5. CHRONISCHE TRANSPLANTATABSTOSSUNG Histopathologisch ist die chronische Abstoßung durch eine Organfibrosierung charakterisiert, die sich innerhalb von sechs bis zwölf Monaten im Transplantat entwickeln kann. Es findet sich eine

massive Proliferation der glatten Gefäßmuskulatur der Intima der Arterien im Transplantat, die zu einem Gefäßverschluss führen kann. Diese Veränderungen findet man bevorzugt in transplantierten Nieren und Herzen. Die auch als Arteriosklerose des Transplantates bezeichnete Veränderung verläuft ohne offensichtliche Zeichen einer Entzündung. Der Mechanismus dieser Veränderungen ist derzeit nicht geklärt.

28.1.6. VIRUSTATIKA u. IMMUNSUPPRESSIVA Ganciclovir – CYMEVEN® Ist ein Guanidinderivat, welches in die DNA von Viren und Zellen eingebaut wird und die Replikation derselben verhindert. Anwendung: Prophylaxe/Therapie einer Zytomegalie (Humanes-Herpes-Virus 5/HHV5)-Infektion bei Immunsuppression NW: Hepatotoxizität, Nephrotoxizität, Neuro-Toxizität, Knochenmarksdepression mit Leukopenie und Thrombozytopenie Dosierung: 10 mg/kg KG in 2 Dosen = 2 × Cytotect = Immunglobulin G vom Menschen CYTOTECT® Aus humanem Blutplasma gewonnene AK gegen Cytomegalie Virus NW: Allergie, Nierenfunktionsstörung Dosierung: 1 ml/kg KG i. v. (1 ml = 50 E Antikörper) CMV – Immunglobulin G vom Menschen CYTOGLOBIN® Indikation: Prophylaxe/Therapie einer CytomegalieInfektion nach Transplantation Dosierung: 1–2 ml/kg KG z. B. Cytoglobulin® Antimetabolit: Mycophenolat-Mofetil – CELLCEPT® Ist ein Inhibitor der Purin-(Guanosin-)Synthese in Lymphozyten und hemmt die Proliferation von Tund B-Lymphozyten und somit die Antikörperproduktion NW: gastrointestinale Beschwerden, Diarrhoe, Emesis; erhöhte Infektanfälligkeit – opportunistische Infektion, Knochenmarksdepression, Leukopenie, Thrombopenie u. a. Dosierung: in Abhängigkeit von der Transplantation Tagesdosis bis 2,0–3,0 g

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Calcineurininhibitor: Tacrolismus – (FK 506) – PROGRAF® Zielspiegel: 18–20 ng/ml Aus Streptomyces isoliertes Makrolid, besitzt immunsuppressive Wirkung, hemmt die Bildung von zytotoxischen Lymphozyten (T-Zellen), die für die Organabstoßung verantwortlich sind. NW: Nephrotoxizität, Hypertonie, Cholangitis/Hepatitis u. a. Dosierung: in Abhängigkeit von der Transplantation 0,02–0,1 mg/kg KG/die i. v. mTOR-Inhibitoren: Sirolismus (Rapamycin) – RAPAMUNE® Spiegel-Zielbereich 8–10 ng/l, HWZ: 62 Stunden Everolismus – CERTICANE®, HWZ: 31 Stunden Sind Makrolide aus Streptomyces hygroscopicus. Die immunsuppressive Wirkung ist bedingt durch eine Hemmung der Proliferation von B- und T-Lymphozyten. Sie beruht auf der Hemmung einer für die intrazelluläre Signaltransduktion notwendigen Kinease (mTOR). Reduktion der Transplantationsvaskulopathie NW: Leukopenie, Thrombopenie, erhöhte Infektanfälligkeit, Transaminasenanstieg, Durchfall u. a. Ausscheidung zu 91 % über den Stuhl Dosierung: 1 × 2 mg/die Calcineurininhibitor: Ciclosporin (Cyclosporin A)– CICLOSPORIN®, SANDIMMUN® Talspiegel: 250–300 µg/l Ist ein aus Pilzen gewonnenes Peptid aus 11 Aminosäuren. Ciclosporin bindet sich in T-Zellen an Cyclophilin. Dieser Komplex bindet an Calcineurin. Dadurch wird die katalytische Calcineurin-Phosphatase-Aktivität gehemmt (Calcineurininhibitor), die für die Aktivierung von NFAT (Nuclear factor of activated T cells) und die Transkription des IL-2-Gens notwendig ist. Somit ist die IL-2-Synthese gehemmt. Das IL-2-abhängige Wachstum von T-Zellen sowie deren Differenzierung wird verhindert. NW: dosisabhängige Nephrotoxizität, reversible Leberfunktionsstörung, Myokardischämie, Leukopenie u. a. Dosierung: 2 mg/kg KG über 24 Stunden Orale Erhaltungsdosis 2–6 mg/kg KG Antimetabolit: Azathioprin – IMUREK® Die in der Leber gebildeten unterschiedlichen Meta-

boliten (Thioguanin-Nucleotide) werden in DNA und RNA eingebaut. Die Folge ist eine reduzierte Proliferation von B- und T-Lymphozyten. NW: Knochenmarksdepression, Diarrhoe, Cholestatische Hepatitis u. a. Dosierung: 5 mg/kg initial, dann 1,3 mg/kg/die Korticosteroide: Prednisolon, Methylprednisolon Die Wirkung liegt in der Hemmung des Immunsystems durch Blockade der Transkription von ZytokinGenen u. Blockade der Zytokinsekretion von Monozyten/Makrophagen. Die Unterdrückung der Zytokin-Expression umfasst: TNFa, IL-1/2/4/5/6/8/11/12 u. IFNg. Zweitens besteht eine lytische Wirkung auf unreife Thymozyten. NW: Steroiddiabetes, Wundheilungsstörung, art. Hypertonie, Nebennierenrindenatrophie u. a. Dosierung: bei Langzeittherapie sollte die Dosis unter der Cushing-Schwelle liegen (7,5 mg Prednisolon/die) bei akuter Abstoßung: Methylprednisolon bis 1,0 g i. v. Interleukin-2-Antikörper – Basiliximab SIMULECT® Ist ein monoklonaler Antikörper, der an die A-Kette des IL-2-Rezeptors der T-Lymphozyten bindet und eine Blockade des IL-2-induzierten Proliferationssignals bewirkt und somit eine Hemmung aktivierter T-Zellen verursacht. Indikation: Nieren-, Leber-, Pankreastransplantation NW: Infektionen der Atemwege, Virusinfektionen, Übelkeit u. a. Dosierung: 2 × 20 mg/die Polyklonale Antikörper ATG – Antithymozytenglobulin – ATG Fresenius® ATG hat eine zytotoxische Wirkung vornehmlich gegen T-Lymphozyten und kann zur frühen postoperativen Abstoßungsprophylaxe und zur Behandlung akuter Abstoßungsepisoden verwendet werden. NW: Fieber, gastrointestinale Beschwerden u. a. Dosierung: erste postop. Woche 5 mg/kg i. v., bei akuter Abstoßung über drei Tage 5 mg/kg KG; Gleichzeitige Gabe von Paracetamol oral, Clemastin i. v. und ggf. 100 mg Methylprednisolon i. v. kurz vor Infusionsbeginn. Monoklonale Antikörper – Muromonab – OKT III® Zielspiegel 15–20 ng/ml

28.

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Transplantation

OKT3 ist ein monoklonaler Antikörper aus der Maus gegen das CD3-Antigen der menschlichen T-Lymphozyten und kommt bei Versagen der ATGAbstoßungsbehandlung zum Einsatz. NW: Fieber, Schüttelfrost, Dyspnoe, Lungenödem, Psychose u. a. Dosierung: 5 ml (5 mg)/Tag, an zehn aufeinanderfolgenden Tagen. Zusätzliche Gabe von 50 mg Hydrocortison 1 Stunde vor OKT3-Gabe i. v.

28.2. LUNGENTRANSPLANTATION Die derzeitige postoperative Therapie (Hausen et al., 1997, Ag et al., 2002) umfasst eine standardisierte Infektionsprophylaxe sowie immunsuppressive Therapie. Es werden regelmäßig postoperativ Bronchoskopien mit Sekretabnahmen (Hodge et al., 2005) sowie Lungenbiopsien vorgenommen. Entsprechend den erhaltenen Befunden kann eine Änderung der standardisierten Antibiotikatherapie oder der immunsuppressiven Therapie notwendig sein.

28.2.1. POSTOPERATIVE THERAPIE – Infektionsprophylaxe: Breitspektrumantibioticum z. B. Piperacillin/Tazobactam TAZONAM® Prophylaxe der Pneumocystis-Infektion bei Immunsuppression Sulfametrol/Trimethoprim – LIDAPRIM® Dosierung ab Woche 2; Mo, Die, Mi, 2 × 1 Tabl Inhalative AB-Prophylaxe Gentamycin – REFOBACIN® 2 × 80 mg Amphotericin B – AMPHOTERICIN B® 10 mg 2 × täglich – Virale Infektionsprophylaxe Ganciclovir – CYMEVEN® Dosierung: 10 mg/kg KG in 2 Dosen = 2 × 300 mg CMV – Immunglobulin G vom Menschen – CYTOGLOBULIN® Dosierung: 1–2 ml/kg KG 1 × – Immunsuppressive Therapie: Tacrolismus – PROGRAF® Dosierung: z. B. 0,6 mg/24 h Spiegel: 18–20 ng/ml Mycophenolatmofetil – CELLCEPT® Dosierung: 2 × 1000 mg Corticosteroid – Methylprednisolon – URBASON® Dosierung: 125 mg 3 × täglich Sandimmun – CICLOSPORIN® Dosierung: 2 mg/kg/KG über 24 Stunden Spiegel: zwischen 250 und 300 nach FPIA Methode

Antithymozytenglobulin – ATG-Fresenius® (Hase) Dosierung: 2,5 mg/kg KG über 4 Stunden i. v. Monoklonale Antikörper – OKT III® bei Abstoßung – Dauer 8 Tage – Antikoagulation: Niedermolekulares Heparin: – Volumenmanagement: Restriktives Flüssigkeitsmanagement Volumenmanagement Prinzipiell ist für transplantierte Lungen ein restriktives Flüssigkeitsmanagement anzustreben. Wenn möglich Vermeidung positiver Bilanzen bzw. anzustreben sind Null-Bilanzen oder wenn von der Hämodynamik vertretbar auch mäßig negative Bilanzen. Eventuell ist die gleichzeitige Gabe eines Katecholamines in niedriger Dosierung angebracht. Wichtig ist jedoch auch die ausreichende Perfusion anderer Organe (Niere). Broncholytica wenn notwendig

28.2.2. POSTOPERATIVE KOMPLIKATIONEN Reperfusionsödem Tritt bei 10–20 % der Lungentransplantationen auf. Bereits im Lungenröntgen zeigt sich ein erkennbares interstitielles Ödem, welches eine erhöhte Kapillarpermeabilität aufweist. Die Lokalisation des interstitiellen Infiltrates ist vor allem perihilär um den Lungenhilus mit maximaler Ausdehnung um den 3.–4. postoperativen Tag. Fortführung der meist druckkontrollierten Beatmung mit erhöhtem PEEP 10–15 cm/H₂O. Eine Spontanatmung kann angestrebt werden (ASB) jedoch keine Extubation. Bei Bestehen einer pulmonalen Hypertonie ist die additive Gabe von NO oder Prostaglandin-E1 notwendig. Bei Ausbildung einer postoperativen Lungeninsuffizienz – ALI ist eventuell der vorübergehende Einsatz einer extrakorporalen Membranoxygenierung (Dahlberg et al., 2004) in Betracht zu ziehen. Wenn hämodynamisch vetretbar, ist zusätzlich eine Flüssigkeitsrestriktion – negative Bilanz notwendig. Pulmonale Problematik Atelektasen, Infektion erschweren ein rasches Weaning, welches angestrebt werden sollte.

28.3. HERZTRANSPLANTATION Die chirurgische Technik als auch das medizinische Management haben die Inzidenz eines postoperativen Herzversagens reduziert, das immunsuppres-

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sive Vorgehen scheint chronische Abstoßungsreaktionen zu vermindern (Poston et al., 2004).

Symptome: Abnahme des Herzindex – Erhöhung des rechtatrialen Druckes – Anstieg des pulmonalen Gefäßwiderstandes

28.3.1. POSTOPERATIVE THERAPIE – Infektionsprophylaxe: Breitspektrumantibiotikum, z. B. Piperacillin/ Tazobactam TAZONAM – Virale Infektionsprophylaxe: Ganciclovir – CYMEVEN® Dosierung: 10 mg/kg KG in 2 Dosen = z. B. 2 × 300 mg CMV – Immunglobulin G vom Menschen – CYTOGLOBIN® Dosierung: 1–2 ml/kg KG 1 × – Immunsuppression: Sandimmun – CICLOSPORIN A® Dosierung 3–6 mg/kg KG nach Zielspiegel: monoklonaler Spiegel: 150–250 ng/ml (Talspiegelbestimmung 12 h nach der letzten Einnahme), polyklonaler Spiegel 600–900 ng/ml Methylprednisolon – URBASON® Dosierung: 3 × 500 mg postoperativ 1–3 Tage je nach dem angewandten Schema anschließende Dosisreduktion auf 1 mg/kg KG mit weiterer Reduktion oder orale Umstellung auf Prednisolon Erhaltungsdosis 0,1–0,2 mg/kg KG Mycophenolat-Mofetil (MMF), CELLCEPT® Dosierung: 2 × 1,5 g/Tag Spiegel: Talspiegel über 2,5 mg/l Dosierung nach Leukozytenzahl (Ziel: 4000– 6000/µl) oder Azathioprin – IMUREK® Dosierung: 2–2,5 mg/kg KG, wenn Leukozyten < 4000 mm³ Dosisreduktion (Zielwerte 4000– 6000/µl) Antithymozytenglobulin – ATG – Fresenius® Dosierung: 5 mg/kg KG Zur frühen postoperativen Abstoßungsprophylaxe bzw. Behandlung akuter Abstoßungsreaktionen Monoklonale Antikörper – OKT III® Dosierung: 5 ml (5 mg OKT3) über 8 Tage

28.3.2. POSTOPERATIVE KOMPLIKATIONEN HERZINSUFFIZIENZ  RECHTS HERZVERSAGEN Bei erhöhtem pulmonalvaskulären Widerstand erhöhtes Risiko für eine Rechtsherzüberlastung. Diagnose: Echokardiographie, Pulmonaliskatheter

Therapie: Senkung der Nachlast durch NOApplikation, Prostaglandine

HERZRHYTHMUSSTÖRUNGEN Häufig bradykarde Rhythmusstörungen, daher vorübergehender Schrittmacher-Einsatz notwendig. ABSTOSSUNG Akute zelluläre Abstoßung Klinische Symptomatik: Herzrhythmusstörungen, Dyspnoe, periphere Ödeme Therapie: bei leichter Abstoßungsreaktion – Erhöhung der Dosis von Ciclosporin, Tacrolismus oder Azathioprin Bei schwerer Abstoßung – Stoßtherapie mit Methylprednisolon über 3 Tage Bei steroidresistenter Abstoßung ev. OKT3Behandlung Humorale (vaskuläre Abstoßung) Pathophysiologisch kommt es zu einer Vasokonstriktion, Thrombozytenaggregation und Komplementaktivierung mit daraus resultierender endothelialer Zellproliferation und Schwellung. Therapie: Methylprednisolon, antilymphozytäre Antikörper (OKT3), Therapie mit Cyclophosphamid oder Plasmapherese um eine Abnahme der zirkulierenden Antikörper erzielen zu können. Transplantatversagen Seltene Komplikation in der frühen postoperativen Periode. Ursache ist entweder eine hyperakute Abstoßung oder eine Ischämie des Myokards. Diagnose: Biopsie; Therapie: ev. Retransplantation

INFEKTION Frühphase Infektionen sind bakterieller oder mykotischer Natur. Daher Infektionsprophylaxe notwendig. Katheter-bedingt, Wundinfektion oder Pneumonie Spätphase Typisch: Zytomegalievirusinfektion

28.

Transplantation

Therapie: Ganciclovir; andere Erreger einer Spätinfektion sind: Pneumozystis, Toxoplasmen, Legionella, Listerien, Nokardien Nierenfunktionsstörung – Nierenversagen Ursache ist immunsuppresive Therapie, CiclosporinTacrolismus – Toxizität, eventuell eine bestehende Kreislaufinsuffizienz sowie eine bereits präoperativ eingeschränkte Nierenfunktion. Therapie: Kreislaufstabilisierung, Reduktion der Immunssuppression (tägliche Kontrolle der Spiegel), ev. Hämofiltration, 7–12 % der Patienten entwickeln ein Nierenversagen.

28.4. LEBERTRANSPLANTATION Orthotope Lebertransplantationen stellen akzeptierte Therapieverfahren für Patienten mit chronischen Lebererkrankungen im Endstadium jedoch auch für das akute Leberversagen sowie für Lebertumore dar. Unmittelbar postoperativ besteht die Notwendigkeit eines erweiterten kardiopulmonalen Monitorings, eines Monitorings der Leberfunktion einschließlich regelmäßiger dopplersonographischer Untersuchungen des Abdomens sowie Kontrollen der Leberdurchblutung, besonders der arteriellen Perfusion (Graziadei et al., 2004). Bestehende HCV Infektionen stellen jedoch ein zusätzliches Risiko (Berenguer, 2003) dar.

28.4.1.

POSTOPERATIVE THERAPIE

– Beatmung: Rasche zügige Entwöhnung, bei notwendiger Nachbeatmung – Vermeidung hoher PEEP-Werte (< 6 mm Hg) um den venösen Abfluß aus dem Transplantat nicht zu behindern – Antibiotikaprophylaxe Kurzfristige perioperative Antibiotikagabe – Streßulcusprophylaxe – Volumenersatz nach CVP, PCWP – Gerinnungssubstitution AT III Substitution wenn < 50 %, Gefahr der Thrombosenbildung des Transplantats; Faktor II, Faktor V < 30 %, Spontan Quick < 20 %, Substitution von FFP – Thrombozytenersatz bei Blutung, wenn Thrombozyten zw. 20000 u. 50000/µl Ohne Blutung wenn Thrombozytenzahl < 20000/µl – Ernährung: Anzustreben ist eine frühzeitige enterale Ernährung

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Energiebedarf: 30 kcal/kg KG/die – Immunsuppression Ciclosporin A – SANDIMMUN® Korticosteroide: Methylprednisolon Antithymozytenglobulin – ATG® Azathioprin Polyklonale Antikörper (ATG), monoklonale Antikörper (OKT 3) kommen bei steroidresistenter Abstoßung zur Anwendung

28.4.2. GRUNDZÜGE DER INTENSIVTHERAPIE Haemodynamik: Hyperdyname Zirkulation, niedriger peripherer Widerstand, niedriger systemischer Blutdruck, Erhöhung des HZV, hohe gemischtvenöse Sättigung, Flüssigkeitssequestration aus dem Gefäßsystem. Volumentherapie – Vermeidung einer exzessiven Volumstherapie – Vermeidung einer Beeinträchtigung des venösen Abflusses. Aus dem Gefäßsystem erfolgt eine Umkehr der Flüssigkeitssequestration ab dem 2.–3. Tag. Flüssigkeitsbilanz negativ halten, um eine venöse Stauung oder ein Ödem des Transplantates vermeiden zu können. Diuretika, Hämofiltration Beatmung: Vermeidung hoher PEEP Werte, da die Leberdurchblutung durch eine Abnahme des lebervenösen Abflusses und Abnahme des HZV vermindert wird. Metabolische Veränderungen: Hypomagnesiämie, Hypokalzämie, hypokaliämische metabolische Alkalose Renale Probleme: Häufig eine Störung der Nierenfunktion oder auch Nierenversagen nach Lebertransplantation Prophylaktische Gabe von Lasix, Dopamin, Fenoldopam. Bei bestehender Datenlage ergibt sich kein Vorteil/Nachteil für Dopamin bzw. Fenoldopam. Hämatologie: Frühe postoperative Koagulopathie Frühzeitige Antikoagulation mit Heparin Substitution von AT III im hochnormalen Bereich > 100 % Ernährung – frühzeitige perioperative (Fan et al., 1994) bes. enterale Ernährung Eine bereits 12 h nach der Transplantation begonnene enterale Ernährung hat gegenüber der parenteralen Ernährung den Vorteil einer niedrigeren Infektionsrate.

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28.4.3. TRANSPLANTATFUNKTION – MONITORING DER ORGAN-LEBERFUNKTION Leberenzyme Zur Abschätzung eines Ischämieschadens sind GPT, GOT und GLDH geeignet. GLDH-Glutamat-Dehydrogenase Wert bis 600 U/l geringer Schaden über 2000 U/l mittlere Schädigung über 4000 U/l schwere Transplantatschädigung über 6000 U/l Überleben des Transplantates unwahrscheinlich GOT und GPT Anstiege erreichen ihr Maximum während der ersten 24–36 Stunden und erreichen innerhalb von 10 Tagen wieder ihre Normalwerte. Ein Anstieg der Enzyme bis 1000 U/l ist als unbedenklich anzusehen. Ein Anstieg über 2000 U/l bedeutet einen ausgeprägte Ischämieschädigung und eine deutliche Einschränkung der Funktion des Transplantates. Ist der Anstieg der GLDH deutlich höher als der von GPT und GOT, besteht der Verdacht auf eine arterielle Perfusionsstörung, welche einer Abklärung bedarf. (Doppler, CT, Angiographie) Gerinnungsparameter Die Bestimmung von PTT, Quick-Wert, Faktor II, Faktor VII erlaubt einen Schluss auf die Syntheseleistung der genannen Parameter der transplantierten Leber. Bei primärer Nichtfunktion des Transplantates ist die Faktor V Konzentration weniger als 10 %. (Substitution mit FFP 2000 ml oder mehr/die) Bilirubin Eine ausgeprägte Ischämieschädigung bedingt sekundär eine entsprechende Schädigung des Gallengangsgepithels und damit eine Hyperbilirubinämie. Bei Bestehen einer frühen hohen Hyperbilirubinämie und nur geringer Ischämieschädigung besteht der Verdacht auf eine mechanisches Gallengangsproblem und eine Gallengangsnekrose (als arterielles Perfusionsproblem). Prüfung der exkretorischen Kapazität Indocyanin-Grün-Clearance Antipyrin-Speicheltest MEGX-Tset Diagnose einer Hypoxie Lactat arterio-hepatovenöser pH-Wert-Gradient arterio-hepatovenöser pO₂-Gradient Entgiftungsfunktion Ammoniak

Methoden zur Beurteilung der Transplantatperfusion Fiberoptischer Katheter in V. hepatica Kontinuierliche Messung der hepatovenösen Sättigung Tonometrie Diagnose einer Minderperfusion und respiratorischen Azidose der Magenschleimhaut. Durch die Messung des intramukosalen pH-Wertes können Rückschlüsse auf die Sauerstoffversorgung des Splanchnicusgebietes gezogen werden. Clearanceverfahren Methylenblau Ultraschallverfahren Ultraschallsonden an der A. hepatica oder V. portae Duplex-Doppler-Sonographie erlaubt eine semiquantitative Aussage über die Leberdurchblutung Untersuchung der A. hepatica und V. portae Radiologische Untersuchungen Angiographie, retrograde Cholangiographie über die T-Drainage oder perkutan zur Beurteilung der Gallenwege.

28.4.4. POSTOPERATIVE KOMPLIKATIONEN Chirurgische Komplikationen können mit einer Inzidenz von 10–20 % auftreten. Es sind: – Blutungen – Gefäßkomplikationen – Thrombose der A. hepatica, Thrombose der Pfortader Dg: Doppler-Sonographie – Stenosen (Thrombose) der V. cava inferior – Komplikationen der Gallenwege – Gallelecks und Anastomosenstenosen Inzidenz 10–30 % Therapie meist endoskopisch (Ballondilatation, Stentanlage) „Primary non-function“ – „primäre Nichtfunktion“ – Häufigkeit 1–5 % Auftreten in den ersten Tagen – Einzige Therapieoption ist eine Re-Lebertransplantation „Primary poor function“ ist eine langsam und verzögert einsetzende Leberfunktion, die häufig mit anderen Organdysfunktionen wie Niereninsuffizienz und hohem Infektionsrisiko gekoppelt ist. Pulmonale Komplikationen Mit einer Inzidenz von10 % ist eine Pneumonie die häufigste pulmonale Komplikation. An erster Stelle

28.

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Transplantation

sind bakterielle Infektionen gefolgt von CandidaInfektionen. Von den Viruspneumonien in der Frühphase sind Herpes simplex Infektionen zu nennen. Therapie: Aciclovir i. v. – ACICLOVIR® u. a. Eine Zytomegalieinfektion tritt erst im späteren Verlauf auf (Woche 3–6 postoperativ) Inzidenz: 25–35 % Klinik: Grippeähnliche Symptomatik bis CMV-Pneumonie Diagnose: Bestimmung des Frühantigens-CMVpp65 Anteiles positiver Zellen Therapie: bei positivem pp65 Test bzw. bei erhöhtem CMV-Risiko z. B. (Spender CMV positiv – Empfänger CMV negativ): Ganciclovir – CYMEVENE® Dosierung: initial 2 × 5 mg/kg KG; Erhaltungsdosis 5 mg/kg KG/die – Ein rechtsseitiger Pleuraerguss tritt häufig nach OLTx auf Therapie: Thoraxdrainage oder Punktion Nierenfunktionsstörung Bei 10 % von Patienten mit Lebertransplantation muss postoperativ mit einem Nierenversagen gerechnet werden. Ursachen für ein Nierenversagen sind: Hypotension, nephrotoxische Medikation (Ciclosporin, Tacrolismus, Aminoglykoside), Transplantatdysfunktion mit hepatorenalem Syndrom, Verwendung von Vasopressoren. Therapie: Zunächst konventioneller Therapieversuch, sonst Nierenersatztherapie wie Hämofiltration. Das hepatopulmonale Syndrom (HPS) gekennzeichnet durch einen Rechts-Link-Shunt welches bereits vor der Lebertransplantation bestand, bildet sich jedoch nicht sofort mit der Transplantation zurück. Mehr als 40% der Leberzirrhosepatienten weisen ein HPS-Syndrom auf. Das HPS ist auch einer der Gründe für eine postoperativ bestehende Oxygenationsstörung. Neurologische Komplikationen: Kopfschmerzen bis periphere Polyneuropathie bis pontine Myolinolyse, Herpes-simplex – Enzephalitis – Therapie: Aciclovir i. v.; Hepatische Enzephalopathie und Hirnödem Störungen der Transplantatfunktion – Abstoßung Akute Abstoßung: Inzidenz 10–45 %, hyperakute Abstoßung: seltenes Ereignis

Akute Abstoßung verläuft oft asymptomatisch, der Verdacht ergibt sich laborchemisch durch erhöhte Leberfunktionsparameter (GPT > GOT), jedoch die endgültige Diagnose erfolgt histologisch. Therapie: Erhöhung der Calcineurin-InhibitorSpiegel, Steroidstoßtherapie, extrakorporale Leberunterstützungsverfahren In der späten Phase sind Abstoßungen meist Resultat einer zu geringen Immunsupression, entweder bei verminderter Resorpion infolge gastrointestinaler Infekte oder Interaktionen der Immunsuppresiva mit anderen Medikamenten.

28.5. NIERENTRANSPLANTATION 28.5.1. POSTOPERATIVE THERAPIE – Infektionsprophylaxe, z. B. Cephalosporine, – Chinolone, CMV-Prophylaxe – Ganciclovir – Immunsupression: Ciclosporin, alternativ: Tacrolismus, Sirolismus – Kortikosteroide: Prednisolon – Mycophenolat-Mofetil, Azathioprin – Stressulkusprophylaxe – Ausreichende Flüssigkeitsbilanz nach ZVD (8–12 cm/H₂O) – Thromboseprophylaxe mit Heparin

28.5.2. POSTOPERATIVE KOMPLIKATIONEN Infektion (Viale et al., 2004) als Folge der Immunsupression Harntraktsinfektion – bakterielle Infektion in Frühphase (Enterobacteriaceae, Gramneg. Bact., Enterococcus spp) Cytomegalievirus-Infektion (20–60 % der Patienten) Nichtfunktion des Transplantates Ursachen: Thrombose der Nierenarterie, Thrombose der Nierenvene Diagnose: Ausschluss einer Thrombose durch Dopplersonographie, Ausschluss eines Volumenmangels, Ausschluss eines Urinlecks Akute Abstoßung: Klinik des ANV oft ohne Organschwellung und Fieber Rückgang der Diurese, Anstieg von Kreatinin Diagnose: Biopsie Diagnose: Labor, Sonographie, Ausschluss einer Thrombose der Transplantatgefäße, CT Resistance Index < 0,8

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Therapie: Aufrechterhaltung einer optimalen Nierenperfusion Anhebung des RR, Volumen, Katecholamine z. B. Dopamin Therapiebedingte Komplikationen: Sepsis nach Abstoßungstherapie Nicht kardiales Lungenödem durch monoklonale Antikörper-OKT III Urinleck Bedingt durch distale Ureternekrose oder Insuffizienz der Blasenanastomose Harnverhaltung Ursache: extrarenale Nachblutung mit Kompression des Ureters, Blasentamponade durch Blutung

28.6. PANKREASTRANSPLANTATION Indikation: Diabetes (Diabets mellitus Typ I) Spätstadium mit dialysepflichtiger Niereneinsuffizienz. Technik: Es erfolgt eineTransplantation des ganzen Organes oder eines Segmentes des Pankreas. Ableitung des exokrinen Sekretes durch Anastomosierung des Transplantates mit einer ausgeschalteten Jejunumschlinge oder mit der Harnblase. Transplantatgefäße: Truncus coeliacus, A. mesenterica sup., A. splenica, V. porta, V. splenica Ev. synchrone Nierentransplantation Postoperative Komplikationen: Thrombose der V. portae, V. splenica, arterielle Thrombose, Fistelung von Pankreassekret, Anastomosenleckage, postoperative Peritonitis, Transplantatpankreatitis, Abstoßung, Bestimmung von: Amylase/Urin, C-Peptid, Glucagon, BZ, Insulin

sorption von fettlöslichen Vitaminen u. Gallensäuren). Transplantatgefäße sind A/V iliaca, Aorta/V. cava; primäre Ausleitung der Transplantatenden als Stomata über 4 Wochen, danach Anastomosierung mit dem Empfängerdarm Komplikationen: Komplikationen im Bereich der Gefäßanastomosen (Thrombose, Blutung,Stenose), akute Abstoßung: Fieber, abdominelle Schmerzen, hämorrhagische Enteritis mit Flüssigkeitsverlusten, Peritonitis, bakterielle Infektionen, virale Infektionen: Zytomegalie, Epstein-Barr-Virus Postoperative Therapie: – Antikoagulation – Infektionsprophylaxe – selektive Darmdekontamination des Transplantates (Sonde) mit Antibiotika – Immunsuppression: Tacrolismus, Mycophenolatmofetil (Tacrolismus u. Rapamycin), – Glucocorticoide, Antilymphozytenglobulin, – IL-2-Rezeptorantagonisten Daclizumab u. Simulect, – Prostaglandine z. B. Iloprost kontinuierl. i. v. – Frühpostoperative enterale Ernährung mittels Immunonutrition Engmaschige Kontrolle der Sekretmengen als auch Elektrolyte aus den Stomata

28.8. AUTOLOGE TRANSPLANTATE, AUTO-GRAFT Autologe und syngene Transplantate sind mit dem Empfänger genetisch ident und werden daher immunologisch nicht angegriffen. Dazu gehören:

Postoperative Therapie: – Antikoagulation: Heparin – Infektionsprophylaxe je nach lokaler Gegebenheit unterschiedlich z. B. Cephalosporin Gr.3a, – Metronidazol, ev. Pilzprophylaxe-Fluconazol – Ulcusprophylaxe – Zytomegalievirusprophylaxe: Ganciclovir – Immunsuppression: Ciclosporin, Mycophenolatmofetil, Glucocorticoide – Azathioprin, ev. Antilymphozytenglobukin

28.8.1. MIKROVASKULÄRE GEWEBSTRANSPLANTATE

28.7. DÜNNDARMTRANSPLANTATION

28.8.2. POSTOPERATIVE THERAPIE

Indikation: Kurzdarmsyndrom Operationstechnik: Als Transplantat verwendet werden Jeunum oder Ileum (Gewährleistung der Re-

– Postoperative Nachbeatmung: Oft kann der Patient rasch vom Respirator entwöhnt jedoch nicht extubiert werden, aufgrund der

Freie Lappen-Autotransplantate Im Mund-, Kiefer-, und Gesichtsbereich werden folgende rekonstruktive Gewebstransplanate angewendet: Radialislappen, Pectoralislappen, Osteomyokutanlappen (Beckenkamm) Dünndarmtransplantat

28.

259

Transplantation

sich nun ausbildenen lokalen Schwellung die beträchtlich sein kann, sodass eine erfolgreiche Reintubation nicht gewährleistet werden kann. Bei intraoperativ durchgeführter Tracheotomie kann der Patient natürlich komplett vom Respirator entwöhnt weren. – Postoperative Sedoanalgesie: Piritramid – DIPIDOLOR® die ersten 24 h kontinuierlich, z. B. 3–5 mg/h Benzodiazepine: Oxazepam – PRAXITEN®; Midazolam – DORMICUM®; u. weitere – Perioperative Antibiotikaprophylaxe – Stressulkusprophylaxe – Antikoagulation Heparin: Sollwert PTT 50 %, Vorteil gute Steuerbarkeit, vor allem bei operativen Problemen mit dem lokalen Gefäßstatus, sonst Antikoagulation mit niedermolekularem Heparin: Dalteparin, Naroparin u. a. Blutdruckstabilisierung: Volumen (Gisli et al., 1995) – Bilanz positiv Katecholamine Noradrenalin Beginn mit 0,02 µg/ kg/min; Festlegung der Höhe des gewünschten Blutdruckes, z. B. mean 70 mm Hg – Antiphlogistika: Nicht-Steroidale Antiphlogistika: Diclofenac – VOLTAREN®, 2 × 1 A (75 mg); Benzydaminhydrochlorid – TANTUM® 2 × 1 A (25 mg) Kortikosteroide wären sehr effektiv, jedoch kann eine damit einhergehende beeinträchtigte Wundheilung nicht ausgeschlossen werden. – Pentoxifyllin – TRENTAL® 1 mg/kg KG/h Das Auftreten einer ischämischen Reperfusionstörung (Kerrigan et al., 1993) kann nicht gänzlich eliminiert werden, sie kann durch entsprechendes Monitoring jedoch rechtzeitig erkannt und therapeutisiert werden. Überwachung des Gewebstransplantates klinisches Monitoring Dopplersonographie Messung des Gewebssauerstoffpartialdruckes mittels einer PaO₂-Sonde, die in dem transplantierten Lappen oder Dünndarm liegt.

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29. NOTFALLMANAGEMENT

Prioritäten bei der Notfallversorgung Umfassen das Erkennen und das Versorgen von zuerst vitalen Störungen und dann erst weiterer Erkrankungen, die eine weitere Schädigung verursachen können. Die erste Phase der Notfallversorgung sollte nach einem Handlungsschema erfolgen: Betrachtung des Umfeldes: Ausschluss der Eigengefährdung und weiterer möglicher Gefährdung des Patienten, z. B.: Elektrounfall – keine Spannung mehr vorhanden; ist die Unfallstelle abgesichert; Erste medizin. Gesichtspunkte: z. B. Tabletten, Spritzen-Heroinintoxikation, Ofen – Hinweis auf CO-Intoxikation Art des Unfalles Erste Kontaktaufnahme mit dem Patienten: bzw. mit den Anwesenden

Vorstellung beim Patienten, wenn ansprechbar, Fühlen von Puls, Frequenz, Rhythmus, Beurteilung der Kreislaufsituation, Hauttemperatur. Beim Bewusstlosen – Beurteilung der Reaktion auf Schmerzreize und damit Ermöglichung der Abschätzung der Tiefe der Bewusstlosigkeit. Erste Maßnahmen: Aus der Kombination von zuvor gesehenem und gefühltem und einem gemessenem RR lassen sich die nächsten Fragen bereits beantworten: Ist der Patient akut vital gefährdet, müssen sofort lebensrettende Maßnahmen ergriffen werden. Kann eine Anamnese erhoben werden, welche umfassen sollte: das aktuelle Beschwerdebild, Allergien, Medikamenteneinnahme, wesentliche Vorund Begleiterkrankungen

30. VERBRENNUNG

Nach primärer Sicherung der Vitalfunktionen, Beurteilung des Ausmaßes der Verbrennung ist es notwendig eine entsprechende Volumensubstitution anhand des errechneten Flüssigkeitsbedarfes durchzuführen (Giessler et al., 2004). Flüssigkeitsbedarf (Baxter): 4 ml × kg KG × % verbrannte Körperoberfläche Zufuhr: 50 % in 8 Stunden 25 % in 8 Stunden 25 % in 8 Stunden Neuere Studien (Mitra et al., 2006) deuten darauf hin, dass in den ersten 8 bzw. 24 Stunden ein eher höherer Volumsbedarf als der bisher errechnete (Parkland/Baxter) bestehen könnte. Jedoch kann eine entsprechende Empfehlung zur klinischen Anwendung derzeit nicht gegeben werden. Ausmaß des Verbrennungsschadens Verbrennung Grad I Rötung der Haut mit Schädigung des Stratum corneum Verbrennung Grad II Brandblasen serös gefüllt, Nekrose der Epidermis und der obersten Schicht des Koriums Verbrennung Grad III verkohltes schwarzes nekrotisches Gewebe mit Erfassung der Subcutis und Muskulatur Verbrennungsödem In den ersten 6–8 Stunden nach einer Verbrennung erreicht die Kapillarpermeabilitätserhöhung mit

dem Verlust intravaskulären Plasmavolumens in das Interstitium ein Maximum und setzt sich für die nächsten 16–18 Stunden verlangsamt fort (monafo, 1996). Dieses Ödem kann jedoch bei schweren Verbrennungen zu einer generalisierten Permeabilitätserhöhung führen. Nach der sich anschließenden Rückbildung der Kapillarpermeabilität, die meist nach 36 Stunden abgeschlossen ist, bietet sich die therapeutische Option für Maßnahmen, die die Rückresorption des Ödems fördern. Jedoch unklar ist weiterhin das Ausmaß einer Ödembeseitigung (Zdolsek et al., 2001) unter Eiweißsubstitution. Temperaturregulation Bei Brandverletzten besteht eine gestörte Wärmeregulation. Über die Wundflächen wird ein beträchtliches Ausmaß an Wärme entzogen, da über sie kontinuierlich Flüssigkeit verdunstet. Durch entsprechende Anhebung der Raumtemperatur (30 Grad) kann bei Anhebung der Luftfeuchtigkeit die Verdunstung von Flüssigkeit über die bestehenden Wundflächen vermindert werden. Die Anwendung eines Laminar-Air-Flow-Systems bleibt jedoch oft Verbrennungszentren vorbehalten. Patientenwärmegeräte wie z. B. Bair-Hugger können die Temperaturverluste bei größeren Verbrennungsflächen nicht ausgleichen.

30.1. THERAPEUTISCHE MASSNAHMEN Initiale Flüssigkeitstherapie: Elektrolytlösungen, z. B. Ringerlactat Eine weitere individuelle Adaptierung der

262

Flüssigkeitssubstitution sollte nach Hämodynamik sowie Ausscheidung erfolgen. Eiweißverluste Es kommt zu Verlust von Flüssigkeit und Eiweiß in das Interstitium. Als Quellen der sich oft ausbildenden schweren Hypoproteinämie kommen in Frage: Eiweißverluste über die Verbrennungswunde, Verluste über die Niere, Verluste in den Gastrointestinaltrakt (Venkatesh et al., 2004), Verminderung der hepatischen Synthese. Bei einem Inhalationstrauma kommt es zu zusätzlichen Verlusten über das pulmonale Gefäßbett. Einhellig besteht die Meinung (Sheridan, 2002), dass innerhalb der ersten 24 Stunden wenn möglich keine Kolloide bzw. kein Eiweiß substituiert werden sollte. Danach können Kolloide (meist 5 % Albumin in isotonem Kristalloid) in der Dosis abgestuft, bezogen auf das Ausmaß der Verbrennung, verabreicht werden. Bei Abfall des kolloidosmotischen Drucks unter 15 mm Hg sollte eine Substitution mit Humanalbumin erfolgen. Die Anwendung dextranhältiger kolloidaler Lösungen nach 24 Stunden (Czermak et al., 2004) wird als nicht kontraindiziert angesehen. Auch hypertone Kochsalzlösungen wurden verwendet, sie können jedoch aufgrund möglicher Komplikationen (Hypernatriämie, Hyperosmolarität) nicht generell empfohlen werden. Schmerztherapie – Sedierung Morphin – VENDAL® 2–6 mg/h Sufentanil – SUFENTA® 0,05–1,0 mg/h Ketalar – KETANEST S® 100–200 mg/h Propofol – DIPRIVAN® 50–150 mg/h Remifentanil – ULTIVA® 0,6–12,0 µg/kg KG/h Zusätzliche Analgesie ist bei Verbandwechsel notwendig Beatmung: Druckkontrollierte Beatmungsformen mit Ermöglichung einer Spontanatmung Hochfrequente Beatmungsformen mit Spontanatmung (VDR-4) Antikoagulation Thromboseprophylaxe mit Heparin

Katecholamine: In den ersten 24 Stunden sollten Katecholamine wie Adrenalin und Noradrenalin nicht oder nur bei strengster Indikation verwendet werden. Durch die Vasokonstriktion kann eine Minderdurchblutung bzw. ein „Abtiefen“ einer Verbrennung hervorgerufen werden (Knabl et al., 1999). Als geeignet werden Katecholamine angesehen, wie Dobutamin mit selektiver oder Dopexamin mit unspezifischer Wirkung auf die B-Rezeptoren als auch Dopamin, da sie bei suffizienter intravasaler Volumsfüllung die kardiale Auswurfleistung erhöhen, ohne die Mikroperfusion zu beeinträchtigen. Ernährung: Der Energieumsatz wird vom Ausmaß der der Verbrennung mitbeeinflusst: Basisbedarf: 25 kcal/kg KG/die + 20 kcal pro Prozent Verbrennungsfläche Ein erhöhter Bedarf an Nährsubstraten bes. in der Reparationsphase wie z. B. Aminosäuren kann notwendig sein (bis 2 g/kg KG/die). Frühzeitige enterale Ernährung Frühzeitig Platzierung einer Duodenalsonde Anabole Steroide – Oxandrolone; Dosierung: 2 × 10 mg Die Gabe von Oxandrolone (Demling et al., 1997) führt in der Phase der Wiederherstellung unter entsprechender Zufuhr von Nährsubstraten zu einer erwünschten Gewichtszunahme. Infektionsprophylaxe: I. Keine primäre routinemäßige Antibiotikagabe, jedoch bei entsprechender Indikation z. B. Aspiration usw. II. Nekrosenabtragung – Deckung der Wundflächen mit Hauttransplantaten Dadurch Verhinderung der Freisetzung von Mediatoren aus der verbrannten Haut Die Durchführung einer Nekrektomie und Deckung findet normalerweise nicht vor dem zweiten posttraumatischen Tag statt, sie ist im Einzelfall von der klinischen Situation abhängig.

30.

263

Verbrennung

III. Lokale Antibakterielle Therapie Silbernitratlösung Sulamylon Silbersulfadiazin-Creme Flamacerium Povidonjodsalbe

30.2. KOMPARTMENTSYNDROM NACH VERBRENNUNG Stellt eine akute Erhöhung des Gewebsdruckes in einem lokal definierbaren Gewebsbezirk dar mit der Folge einer möglichen kompletten Unterbrechung der Mikrozirkulation. Die Folge ist eine Ischämie mit Untergang von Muskelgewebe und Nervengewebe. Therapie: Escharotomie – Chirurgische Dekompression, Fasziotomie

30.3. INHALATIONSTRAUMA Das Inhalationstrauma (Hoppe et al., 2005) tritt oft in Kombination mit einem Hitzetrauma bzw. einer Verbrennung auf und kann zu schwerwiegenden Komplikationen führen. Bei einem Inhalationstrauma alleine beträgt die Mortalität 5–8 %. In Kombination mit einer Verbrennung kann die Mortalität 20 % oder mehr erreichen.

30.5. UNTERE ATEMWEGSVERLETZUNG Hitzeschädigung: Eine direkte Hitzeschädigung der unteren Atemwege ist selten (5 %). Erstens durch die Ableitung durch die oberen Atemwege als auch durch einen reflektorischen Schluss der Glottis. Jedoch können kleine Feinstaubpartikel (< 5 µm) bis in die terminalen Bronchiolie bzw. Alveolen gelangen und eine Schädigung verursachen. Tracheobronchiale Schädigung: 48 Stunden nach einer schweren Rauchgasinhalation lassen sich in den epthithelialen Zellen eine Vakuolisation sowie eine Blasenbildung im Zytoplasma feststellen. Danach folgen eine epitheliale Nekrose, Blutungen und ein Entzündungsprozess. Es kommt zu einer Obstruktion von bronchialen Segmenten sowie zu einer Behinderung des Gasaustausches. Lungenparenchymschädigung: Die direkte Schädigung des Lungenparenchyms führt zu einer Freisetzung von inflammatorischen Mediatoren, welche eine weitere Lungenschädigung auslösen. Zunächst kommt es zu einer Ansammlung von Leukozyten. Gleichzeitig kommt es zu einer weiteren Freisetzung von Zytokinen und Proteasen, welche eine direkte Schädigung auslösen. Es kommt zu einer zunehmenden Apoptose von epithelialen Lungenzellen. Das führt zu einer verminderten Freisetzung von Surfaktant, was zu einer Obstruktion als auch zu Atelektasen von Lungensegmenten führt. Einhergehend mit einer Abnahme der Compliance wird der Gasaustausch behindert.

30.6. RAUCHGASVERGIFTUNG 30.4. OBERE ATEMWEGSVERLETZUNG Umfasst von der Lokalisation: die Schleimhautmembranen des Nasopharynx, Hypopharynx, Epiglottis, Glottis und Larynx. Hitzeschädigung: Die Schleimhautmembranen dieser Strukturen können in beträchtlichem Ausmaß einer direkten Hitzeschädigung ausgesetzt sein. Eine Schleimhautschädigung tritt auf, wenn die Temperatur des inhalierten Gases 150 °C hat. Die daraus resultierende Schädigung führt zu Auslösung eines massiven Entzündungsprozesses mit Auftreten einer Kapillarpermeabilität, Einstrom von transudativer Flüssigkeit, Histaminfreisetzung und Ödembildung. Die auftretenden Schwellungen können zu einer lebensbedrohlichen Einengung der Atemwege führen.

Der Rauch besteht aus einem Gemisch von Kohlenmonoxid als auch Zyanid, welche absorbiert werden und systemisch die Utilisation als auch Deliveri behindern. Der Rauch einer Verbrennung enthält noch eine weitere Vielzahl an Komponenten (neben Kohlenmonoxid u. Zyanid: Methämoglobin, Acrolein, Hydrogenchlorid, Phosgen, Ammoniak, Nitrogen Oxide, Sulfur Dioxide), wobei der Mechanismus der Schädigung nicht bekannt ist. Symptomatik: Die Spannweite der klinischen Symptomatik erstreckt sich von leicher Dyspnoe, fazialer Verbrennung, angesengten Wimpern und Barthaaren, Stridor bis hin zur akuten respiratorischen Globalinsuffizienz. Die Art des Inhalationstraumas ist abhängig von Temperatur, dem physikalischen

264

Zustand, der Konzentration und der Löslichkeit der Substanz, die zur Explosion geführt hat. Meist sind jedoch mehrere Noxen beteiligt, sodass eine Mischform des Inhalationstraumas vorliegt. Diagnose Blutgasanalyse: (COHb, MetHb, CO₂, O₂) Bestimmung des COHB (Carboxyhämoglobin) im Blut – Erhöhung: > 30 % Zyanidnachweis – indirekter Nachweis: wenn das Laktat sehr hoch ist: Laktat > 10 mmol, kein Met-Hb und kein CO-Hb vorhanden ist, besteht der Hinweis auf eine Zyanidvergiftung Direkter Zyanidnachweis: Blut mit H₂SO₄ versetzen – CN steigt hoch und ist mit Gasspührröhrchen nachweisbar MetHb (Methämoglobin)

30.6.1. THERAPIE – Bei Verdacht auf Inhalation ist eine rasche Sicherung der Atemwege mit Intubation vorzunehmen – Beatmung – Beatmung mit PEEP, Inverse Ratio Ventilation, High-Frequency Ventilation – Bronchoskopie – Erhebung des Ausmaßes einer Schädigung der Tracheobronchialschleimhaut – Inhalative Applikation von Heparin und Lisofylline (Tasaki et al., 2002) – ECMO – Nach Behebung der akuten Symptomatik ist einer Beatmungsform mit Spontanatmung der Vorzug zu geben Als geeignete Beatmungstechniken haben sich bei einem schweren Inhalationstrauma die High Freqency Jet Ventilation (Reper et al., 2002) als auch High Frequency Oscillation (Jackson et al., 2002) erwiesen.

sowie aus Dämpfen von methylenchloridhältigen Abbeizmitteln (Methylenchlorid wird in CO umgewandelt) CO hat eine > 300-fache Affinität zum Hämoglobin (Carboxihämoglobin), reduziert die Sauerstofftransportkapazität (ev. kirschrotes Hautkolorit), 10000mal langsamerer Zerfall von CO-Hb als O₂-Hb Klinische Effekte von CO-Hb – 0,3–0,7 % CO-Hämoglobin normal – 10 % CO-Hämoglobin pathologisch (starker Raucher) – 10–15 % CO-Hämoglobin akute Vergiftung, Schwindel, Kopfschmerzen – 40–50 % CO-Hämoglobin führen zu Bewusstseinsverlust, Koma, Lungenödem, Kreislaufkollaps, Atemstillstand, Kreislaufstillstand Diagnose: Arterielle Blutgasanalyse zur Bestimmung des COHb im Blut

30.7.1. THERAPIE – Beatmung mit FIO₂ von 1,0; Maske – Bei Bewusstlosigkeit, Intubation – Beatmung – Korrektur einer bestehenden schweren metabolischen Azidose pH < 7,2 Natriumbikarbonat – Kreislaufstabilisierung – Hyperbare Sauerstofftherapie – HBO (Weaver et al., 2002) – Ev. Mannit zur Therapie eines Hirnödemes HBO: Beschleunigte Dissoziation und Senkung des Karboxihämoglobins, die CO-Abbaugeschwindigkeit steht in linearer Funktion zum inspiratorischen Sauerstoffpartialdruck.

30.8. ZYANID-INTOXIKATION 30.7. KOHLENMONOXIDINTOXIKATION (CO) Ist ein farbloses, geruchsloses Gas. Vergiftungsquellen sind: Brände. Es entsteht durch: Explosionen, Autoabgase, unvollständige Verbrennung bei Durchlauferhitzern, defekte Öfen

Zynide sind Verbindungen welche Zyanidionen (CN) freisetzen. Ursächlich in Frage kommen Rauchgase von Polyurethanverbrennung, zyanogene Glykoside planzlicher Herkunft – Bittermandeln, Pfirsichkerne, Blausäure, Kaliumzyanid (Zyankali). CN bindet sich an die Zytochrome der mitochondrialen Atmungskette. Es wird die Zellatmung

30.

265

Verbrennung

blockiert. Infolge der anaeroben Glykolyse entsteht eine metabolisch Azidose-Laktatazidose

Therapie: Methylenblau 2mg/KG i. v.

Diagnose: Laktat > 10 mmol/, ohne Met-Hb und CO-Hb sind Hinweis auf Zyanidvergiftung. Zyanidnachweis: Blut mit H₂SO₄ versetzen – CN steigt hoch und ist mit Gasspührröhrchen nachweisbar.

30.10. STROMVERLETZUNG

Antidottherapie: Induktion der Bildung von Methämoglobin, dessen Fe³+ eine größere Affinität für CN hat als die mitochondriale Zytochromoxidase. Methämoglobinbildner sind Amylnitrit, Natriumnitrit und 4-Dimethylaminophenol (4-DMAP). Entgiftung des CN-Ions durch Bildung von Thiozyanat: Natriumthiosulfat Steigerung der renalen Ausscheidung durch Bindung von CN-Ionen an Kobalt mit Hydroxocobolamin

30.8.1. THERAPIE – Sicherung der Vitalfunktionen, Beatmung mit 100 % Sauerstoff – Azidosekorrektur mit Natriumbikarbonat – Kreislaufstabilisierung – Intravenöse Gabe von Natriumthiosulfat 100 mg/kg i. v. innerhalb 10–20 Minuten – 4-DMAP (Dimethyl-amino-phenol) 3–4 mg/kg i. v. – Vit B12 (1–2 Amp. 4–8 g in 250 ml Glukose 5 % über 20 min 30.9. MET-HÄMOGLOBINÄMIE Wenn das Eisenion im Hämoglobin oxidiert wird (Fe 2+ – Fe 3+), dann entsteht Methämoglobin (MetHb), welches keinen Sauerstoff mehr binden und transportieren kann. Ursache: Entsteht bei Verbrennnung mancher Kunststoffe (Brand), toxische Methämoglobinämie (Chinin, Phenacetin), Stickoxide, Nitrate Diagnose: Labor: Nachweis von Met Hb-oxymetrisch leichte Zyanose bei: Met-Hb 15–30 % schwere Zyanose bei: Met-Hb > 40 % klinisch schokoladenfarbiges Blut Zyanose trotz ausreichendem O₂-Angebot

– Wechselstrom: Kleine Entritts-, große Austrittspforte Niederspannung: < 1000 Volt Hochspannung: 1000–70 000 Volt, < 1000 Ampere – Gleichstrom: Eintritts- und Austrittspforte sind gleich groß Blitz ca. 30 Mio. Volt, ca. 2 Mio. Ampère Pathophysiologie: Haut, Knochen sind schlechte Stromleiter. Blutgefäße, Muskulatur und Nerven leiten ihn am besten. Besonders erhöht ist die Stromexposition bei reduziertem Hautwiderstand wie dem Vorliegen feuchter Haut. Nachdem der Strom den Hautwiderstand überwunden hat, folgt er weniger anatomischen Strukturen als der Verbindungslinie zwischen Eintrittsstelle und potentieller Austrittstelle. Der horizontale Stromfluss (Hand zu Hand) ist gefährlicher als der vertikale (Hand zu Fuß oder Fuß zu Fuß). Da bei der häufigsten Exposition über die Hand sowie bei einem Austritt über die kontralaterale obere als auch untere Extremität das Herz im Mittelpunkt des Stromflusses liegt, sind Störungen der Herzfunktion die häufigsten Komplikationen des Stromunfalles. Klinik: Bewusstlosigkeit, tetanische Krämpfe, Hyperästhesien Herzinsuffizienz, Arrhythmien, Kammerflimmern Dyspnoe (Lungenödem) ANV Therapie: – Schockbehandlung, Volumen Katecholamine – Behandlung der Herzrhythmusstörungen, Kammerflimmern – Defibrillation

266

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31. POLYTRAUMA

Polytrauma – Definition: Ist die gleichzeitig entstandene Verletzung mehrerer Körperteile oder Organsysteme, wobei wenigstens eine Verletzung oder die Kombination lebensbedrohlich ist.

4. Operation zweiter Dringlichkeit zur definitiven Versorgung Organerhaltende Frühoperation, operative Frakturversorgung innerhalb von 24–48 Stunden

Klinische Symptomatik: hämorrhagischer Schock Hypoxie, Hyperkapnie Azidose – metabolisch-respiratorisch Anurie Koagulopathie Bewusstseinsstörung bis hin zur Bewusstlosigkeit

5. Erholungsphase Beginn des „weanings“ vom Respirator, Aufwachphase

5PHASENVERSORGUNG 1. Reanimation bzw. lebensrettende Sofortmaßnahmen Sicherung der Atemwege und Oxygenierung, Kreislaufstabilisierung, Intubation, Beatmung 2. Operation(en) erster Dringlichkeit – lebensrettende Sofortoperation Unaufschiebbare Versorgung von Verletzungen, die eine erfolgreiche Reanimation bzw. kardiopulmonale Stabilisierung unmöglich machen (z.B. schwerste intraabdominelle Blutung), Priorität haben kreislauf- und atmungstabilisierende Eingriffe. 3. Stabilisierung (Intensivmedizin) Nachhaltige Stabilisierung von Atmung und Kreislauf, Beseitigung von Mikrozirkulationsstörungen. Monitoring und Intensivtherapie

31.1. POSTTRAUMATISCHE INTENSIVTHERAPIE Mit der Aufnahme des Patienten auf der Intensivstation sollte zunächst eine Stabilisierung des Kreislaufes als auch aller Organsysteme erfolgen. Die Intensivtherapie des Polytraumas umfasst: Kreislauftherapie, Beatmungstherapie, Prävention der Entwicklung eines Organversagens Postoperative – posttraumatische Kreislaufstabilisierung Ziel ist die Sicherstellung einer effizienten Organperfusion sowie die Vermeidung einer kardiozirkulatorischen Insuffizienz. Demgegenüber stehen die mögliche Entwicklung einer traumainduzierten Blutung, die Entwicklung von Hämatomen als auch posttraumatischen Schwellungen sowie die Entwicklung eines kapillären Leaksyndroms mit Flüssigkeitsverlust in dritte Räume. Daher ist frühzeitig ein entsprechendes Monitoring angebracht: Pulmonaliskatheter, Picco-Katheter, um ein hypovolämes als auch hypervolämes Zustandsbild vermeiden zu können.

268

Beatmung Nach primärer Versorgung ist die Beatmung des polytraumatisierten Patienten eine nicht zu umgehende Notwendigkeit. Zunächst ist einer druckkontrollierten Beatmung mit einem ausreichend hohen PEEP der Vorzug zu geben. Gleichzeitig ist meist eine anfänglich noch erhöhte FIO₂ zu reduzieren soferne keine Oxygenierungsstörung besteht. Zeigt sich jedoch vom Gasaustausch als auch vom Lungenröntgen bzw. CT die Gefahr der Entwicklung einer respiratorischen Insuffizienz, dann ist die Beatmung im vollen Umfang weiter durchzuführen und der gegebenen Situation anzupassen. Leberfunktion Nach erfolgreicher Primärversorgung eines polytraumatisierten Patienten kann sich in den darauffolgenden Tagen das Bild einer Leberinsuffizienz entwickeln. Neben den Zeichen einer Leberzellschädigung ist auch die Syntheseleistung der Leber eingeschränkt. Ursächlich ist eine hypoxische Phase, welche sich im Rahmen der Traumatisierung ereignet hat, denkbar. Zusätzlich kann es nach Masssivtranfusionen zu einem Bilirubinanstieg bedingt durch eine intrahepatische Cholestase als Folge eines Erythrozytenzerfalles kommen.

Therapie: – Ziel: stabile Hämodynamik, Volumensubstitution – Acetazolamid – DIAMOX® 20–40 mg/h, Harn ph > 7, bzw. Mannit bei Rhabdomyolyse – Hämofiltration Ernährung Es sollte frühzeitig eine Umstellung von parenteraler auf enterale Ernährung erfolgen. Eine frühzeitige enterale Ernährung verhindert eine Atrophie der Mukosazotten und soll die Entwicklung einer Darmparalyse reduzieren, sodass die Translokation von Bakterien und Toxinen verhindert wird. Analgesie und Sedierung Nach unmittelbarer operativer Versorgung wird bei Bestehen einer hämodynamischen Instabilität eine ausgeprägte Analgesie mit der geringsten hämodynamischer Belastung zu wählen sein, z. B. Sufentanil – SUFENTANIL®, Dosierung: 20–100 µg/h Midazolam – DORMICUM® Dosierung: 0,1–0,3 mg/kg/h.

31.2. MITTELGESICHTSFRAKTUR Therapie: Sicherstellung einer ausreichenden Perfusion, Vermeidung von Medikamenten, welche zusätzlich zu einer Leberbelastung führen. Nierenfunktion Bei noch bestehendem Volumenmangel kann sich ein prärenales Nierenversagen ausbilden. Eine crush injury führt zu einer traumatischen Rhabdomyolyse und kann der Grund eines akuten Nierenveragens sein. Ein intravaskulärer Volumenmangel und eine renale Hypoperfusion in Kombination mit einer Myoglobinämie führen zu einer renalen Dysfunktion. Eine Volumensubstitution nach dem Trauma vermag die Schwere eines Crushsyndroms zu reduzieren. Wenn der Volumenstatus stabilisiert wurde, sollte eine forcierte Diurese mit Mannit als auch eine Alkalisierung des Harnes vorgenommen werden. Eine Rhabdomyolyse als Ursache eines akuten posttraumatischen Nierenversagens erfordert in bis zu 28 % der Fälle eine Dialyse.

Ätiologie: traumatisch Einteilung: Le Fort I-III Symptomatik: Blutung – starkes Nasenbluten – (A. Maxillaris), Gesichtsschwellung, Brillenhämatom, Okklusionsstörung: offener Biss im Schneidezahnbereich, abnorme Beweglichkeit der Maxilla, Abflachung des Mittelgesichtes Diagnose: Palpation, Bildgebung – Röntgen – CT Le Fort I: Absprengung der Maxilla auf Höhe der Kieferhöhle mit horizontalem Fakturverlauf zur oberen Zahnreihe Le Fort II: Pyramidenförmiger Frakturverlauf durch die Nasenwurzel, die mediale Orbitawand, den Orbitaboden bis hin zur lateralen Kieferhöhlenwand mir Absprengung der Maxilla Le Fort III: Komplette Abtrennung des Mittelgesichtschädels vom Hirnschädel Therapie: Blutstillung, Einstellung der Okklusion, Reposition, Osteosynthese

31.

269

Polytrauma

Interdisziplinäre Therapie: Nasen-Tamponade (Bellocq-Tamponade) bei starkem Nasenbluten, Blutung aus A. Maxillaris, Okklusionseinstellung, Reposition stark dislozierter Fragmente, Miniplattenosteosynthese

Hypotension, Herzfrequenzanstieg, HZV-Abfall, hoher ZVD Myokardkontusion: Symptomatik – Enzymanstiege, Herzrhythmusstörungen, kardiale Insuffizienz

31.3. SPLENEKTOMIE

31.5. CRUSH INJURY

Nach Splenektomie kann durch Pneumokokken eine fulminante Infektion auftreten: so genanntes „Overwhelming Postsplenektomy Infection – OPSISyndrom“.

Eine Crush Injury (Abb. 81) kann zur Folge haben ein Compartement Syndrom oder ein Crush Syndrom

Crush injury

Es ist die Entwicklung eines septischen Schockes aus einer simplen Infektion möglich. Daher Durchführung einer Pneumokokkenimpfung nach Splenektomie!

Compartment Syndrome

Crush Syndrome

Abb. 81.

31.4. THORAXTRAUMA Verletzungsmuster 1. Thoraxwand 2. Lungenparenchym 3. Pleuraraum 4. Mediastinum 1. Thoraxwand Rippenserienfrakturen mit daraus resultierender paradoxer Atmung, instabiler Thorax 2. Lungenparenchym Lungenkontusionen – Ventilations-, Perfusionsstörungen Mikroatelektasen Interstitielles/Intraalveoläres Lungenödem, Entwicklung einer Diffusionsstörung – respiratorische Insuffizienz – ALI-ARDS Erhöhung der pulmonalen Widerstände durch Mediatoren, Azidose, Hypoxie Gefahr eines pulmonalen Infektes 3. Pleuraraum Pneumothorax Hämatothorax Spannungspneumothorax 4. Mediastinum Ruptur großer Gefäße, thorakale Aortendissektion, Aortenruptur Zwerchfellruptur Ösophagusruptur – Mediastinalemphysem Perikardtamponade: Symptomatik –

31.6. COMPARTMENT SYNDROM Definition: Erhöhter Druck innerhalb eines begrenzten Raumes, der zu einer mikrovaskulären Beeinträchtigung und zum Zelltod als Folge eines Sauerstoffmangels führt. Ein akutes Kompartmentsyndrom kann katastrophale Konsequenzen nach sich ziehen wie Paralyse, Verlust einer Extremität oder des Lebens. Anatomie: Ein Kompartement ist eine Muskelgruppe eingeschlosser Nerven und Blutgefäße, die von einer festen Membran (Faszie) überzogen sind. Pathophysiologie: Eine Schädigung dieser Muskelgruppe verursacht eine Schwellung/oder Blutung; durch die Nichtelastiziät der Faszie kommt es nun innerhalb des Kompartements zu einer Schwellung mit dem Auftreten von kompressiven Kräften und zu einem Kollaps der Blutgefäße, Kompression der Nerven und Muskelzellen – ohne eine ausreichende Versorgung mit Sauerstoff, Nährstoffen zu einem Zelltod von Nerven und Muskelzellen. Epidemiologie: Trauma – Gewebsquetschung, Insektenstich Ödem bedingt – Frostbeule, Verbrennung Koagulopathie Externe Kompression

270

Symptome: 5 Ps Pain, Paresthesia, Passive Stretch, Pressure, Pulselessness

31.7. CRUSH SYNDROM Definition: Das Crush Syndrom ist eine Reperfusionsschädigung als ein Resultat einer traumatischen Rhabdomyolyse Epidemiologie Krieg Erdbeben, Verschüttung Terroristische Aktionen Pathophysiologie: Beginnt mit dem Muskeltrauma und dem Muskelzelltod 3 Mechanismen sind verantwortlich für den Muskelzelltod: – sofortige Zellruptur: verursacht durch direkte lokale Kräfte – direkter Druck auf die Muskelzellen: die Zellen werden unter dem direkten Druck ischämisch und entwickeln ein Leak, dieser Zustand entwickelt sich in den ersten Stunden – Beeinträchtigung der Gefäße: eine Kompression größerer Gefäße hat eine mangelhafte Blutversorgung des Muskelgewebes zu Folge. Normalerweise kann das Muskelgewebe ungefähr 4 Stunden ohne Blutversorgung aushalten bevor es zum Zelltod kommt. Toxine können die Entwicklung des zellulären Leaks aufrechterhalten bzw. fortsetzen. Toxine und ihre Auswirkungen und Effekte betreffen: Aminosäuren – gestörtes Aminosäurenmuster CPK-Freisetzung – Marker Freie Radikale – weitere Zellschädigung Histamine – Vasodilatation, Bronchokonstriktion Lysozyme – zellzerstörende Effekte Myoglobin – Nierenversagen Phosphate und Kaliumfreisetzung – kardiale Effekte Purinfreisetzung – weitere renale Verschlechterung

Verdacht und Symtome: Ausgedehnte Kompression über 60 Minuten, Beteiligung einer größeren Muskelmasse, Fehlen von Pulsen und Zeichen einer Rekapillisierung distal des Traumas, blasse feuchtkalte Haut, systemisch schwacher schneller Puls, Fehlen von Schmerzen in der betroffenen Region, Beginn einer Schockentwicklung. Die Therapie sollte frühzeitig einsetzen und an der Klinik ihre Fortsetzung unter einem entsprechenden Monitoring finden (Huerte-Alerdin et al., 2005, Sever et al., 2006). Therapie: Prehospitale Therapie – Sicherung der Atemwege, Adäquate Oxygenierung anhand der SPO₂ – Aufrechterhaltung der Körpertemperatur – Flüssigkeitssubstitution (1500 ml/h) – Gabe von NaHCO₃ – Albuterol – SALBUTAMOL® – Inhalation Indikation: Hyperkaliämie – Analgesie:z. B. Fentanyl, verursacht keine Vasodilatation Hospitale Therapie – Flüssigkeitssubstitution: nach initialer Gabe isotoner Salzlösungen Fortsetzung mit hypotoner alkalischer Lösung; Flüssigkeitsbedarf bis 6–12 Liter/die; – Diuretica: primär Mannit bei bestehender Harnproduktion, Schleifendiuretika (Furosemid) – Korrektur von Elektrolytentgleisungen (Hyperphosphatämie, Hypo-Hypernatriämie) – Hyperkaliämie – Hypokalziämie: Korrektur bei Symptomatik, Hyperkalziämie erst in der Erholungsphase – Dialyse/Hämofiltration: bei hohem Risiko für Hyperkaliämie

32. ERTRINKUNGSUNFALL

32.1. SÜSSWASSERASPIRATION

32.2. MEERWASSERASPIRATION

Pathophysiologie 1. Süßwasser wird aus den Lungen in die Blutbahn resorbiert. Beeinträchtigung der Surfaktantfunktion. Die alveolo-kapilläre Membran wird undicht und Blut kann aus den Lungenkapillaren in die Luftwege übertreten. Es kommt zu einem hämorrhagischen Lungenödem. Ausbildung einer schweren Hypoxämie. 2. Osmotische Hämolyse bedingt durch Resorption von Süßwasser 3. Verbrauchskoagulopathie 4. Zunahme des Blutvolumens

Pathophysiologie Bei der Meerwasseraspiration wird bedingt durch das hypertone Meerwasser Plasma aus dem Gefäßsystem in die betroffenen Lungenabschnitte verschoben. Die Flüssigkeitsanreicherung in der Lunge führt zu einer Gasaustauschstörung mit der Entwicklung einer Hypoxämie. Bis zu 12 % des Plasmavolumens könne sich extravaskulär in der Lunge ansammeln. Abnahme des Blutvolumens, der zentralvenöse Druck nimmt ab bis auf Null. Symptomatik Bei beiden Formen der Aspiration kommt es bedingt durch die Hypoxämie zu einer metabolischen Azidose, Schock, Bewusstlosigkeit, Bradykardie und Herzstillstand. Therapie: Kardiopulmonale Reanimation

33. TAUCHUNFALL – DEKOMPRESSIONSERKRANKUNG

Der Tauchunfall ist ein lebensbedrohliches Geschehen, bedingt durch einen raschen Abfall des Umgebungsdruckes beim Tauchen in der so genannten Dekompressionsphase. Die Klinische Symptomatik kann durch das Auftreten eines Barotraumas sowie des eigentlichen Dekompressionssyndromes gekennzeichnet sein.

33.1. SCHÄDIGUNGSMECHANISMEN 1. Barotrauma der Lunge Das Barotrauma tritt vor allem beim Gerätetauchen auf, wenn bei raschem Auftauchen und ineffizienter Ausatmung sich das Gas in der Lunge ausdehnt und das Gewebe zerreißt und in das Interstitium übertreten kann. Ist die Läsion lungenperipher, dann gelangt es in den Pleuraraum und es entsteht ein Pneumothorax (Mantelpneumothorax bis Spannungspneumothorax). Ist die Ruptur von Lungengewebe zentral in der Lunge gelegen, dann kommt es zum Übertritt und Einschwemmen von Gas in das Blut und es kann zu arteriellen Luftembolien kommen (Herz, Gehirn, Leber, Rückenmark). Gefahr von Verschlüssen von Hirnarterien und Herzarterien mit der Manifestation von Apoplexie und Herzinfarkt. 2. Dekompressionssyndrom Die Löslichkeit von Stickstoff ist im Fettgewebe 5 × höher als im Blut. Wird stickstoffhältiges Atemgas unter höherem Umgebungsdruck eingeatmet, kommt es zu einer Stickstoffanreicherung in diesen

lipidhaltigen Geweben. Bei Abnahme des Umgebungsdruckes wird es wieder freigesetzt. Erfolgt die Druckabnahme zu rasch, treten Gasblasen im Gewebe auf, die in die Blutbahn gelangen können. Durch langsame Druckabnahme (Druckausgleich) kann das verhindert werden. Werden die notwendigen definierten Druckausgleichzeiten nicht eingehalten, führt die resultierende Gasblasenbildung zum Bild der „Caissonkrankheit“. Symptome: Petechien mit Juckreiz Bends (heftige gelenksnahe Schmerzen in den großen Gelenken) Chokes (Erstickungsanfälle durch Gasembolien in der Lunge) Neurologische Ausfälle (Gasembolien im ZNS) Myokardischämien (Gasembolien im Koronarsystem) Therapie: – CRP – Intubation und Beatmung (hohe FIO₂) – Thoraxdrainagen bei Verdacht auf Barotrauma – Hyperbare Beatmung (Rekompression) Rekompression: Verkleinerung der intravasalen Gasblasen, um vitale Organausfälle reduzieren zu können.

33.

273

Tauchunfall – Dekompressionserkrankung

33.2.

HYPERBARE OXYGENATION – HBO

Ist die Applikation von Sauerstoff mit einem erhöhten Partialdruck in einer Überdruckkammer. Die Erhöhung des Sauerstoffpartialdruckes beträgt das 15- bis 30-Fache. Die zur Verwendung kommenden Gesamtdrücke in der Kammer liegen zwischen 1,5 und 2,8 bar. Voruntersuchungen: Beurteilungen des Mittelohres ev. Paracentese notwendig (bes. beim beatmeten Patienten) Lungenröntgen, EKG, Lungenfunktion, Labor Indikationen Notfälle Luft, Gasembolie Dekompressionsunfall Gasbrand Rauchgas- und CO₂-Intoxikation Akute Erkrankungen schwere Weichteilverletzungen Hirnabszesse offene Frakturen akute Innenohrerkrankungen, Tinnitus, Hörsturz Migräne Verbrennungskrankheit Anämie u. a.

Chronische Erkrankungen Osteonekrose/Weichteil-Radionekrose schlecht heilende Wunden u. a. Dauer einer Behandlung 90–120 min, bei Tauchunfällen 2–6 Stunden. Es sind für therapeutische Behandlungen mehrmalige Zyklen notwendig. Wirkungsmechanismen: Abschwellung von Ödemen durch Verengung von Blutgefäßen, bessere Sauerstoffversorgung in problematischen O₂-minderversorgten Randzonen Auswaschung des Stickstoffes mit Verkleinerung von Gasembolie kompetitive Verdrängung von CO vom Hämoglobin Inaktivierung anaerober Erreger, Aktivierung von Osteoblasten, Osteoklasten – Stimulation des Knochenneuaufbaues, Aktivierung von Fibroblasten – Wundheilung weitere Effekte betreffen die Leukozyten- u. Makrophagenfunktion (Aktivierung), die endotheliale CAM-Expression, die NO-Produktion, NOS-Expression und die Lipidreduktion.

34. AKUTE HÖHENKRANKHEIT – ACUTE MOUNTAIN SICKNESS – AMS HIGH ALTITUDE CEREBRAL EDEMA – HACE

Bei der Akuten Höhenkrankheit handelt es sich um einen Symptomenkomplex, der aufgrund des geringen Luftdruckes, wie er in großen Höhen vorkommt, auftritt. Die Beschwerden können bereits ab 2000 Höhenmetern Stunden bis Tage nach dem Aufstieg oder der Auffahrt auftreten. Symptome: Leitsymptom ist der Kopfschmerz Appetitlosigkeit, Übelkeit, Erbrechen, Schwindel, Schlafstörungen, beeinträchtigtes Allgemeinbefinden Von akuter Höhenkrankheit spricht man wenn mindestens zwei dieser Symptome vorhanden sind. Die schwerste Form der AMS ist das HACE – High Altitude Cerebral Edema

34.1. PATHOGENESE AMS und HACE sind klinisch neurologische Störungen, die durch eine vasogene zerebrale Ödembildung hervorgerufen werden.

DRUCKBEDINGTE LEAKENTSTEHUNG DER CEREBRALEN GEFÄSSE Eine Hypoxie verursacht in den cerebralen Gefäßen kompensatorisch eine Vasodilatation und daraus resultierend kommt es zu einem Anstieg der Gehirndurchblutung (CBF-Anstieg) und des cerebralen Blutvolumens (CBV). Die in großer Höhe bestehende Hypokapnie wirkt als Kompensationsmechanismus und die daraus resultierende Hirn-

durchblutung ist das Ergebnis eines Gleichgewichtszustands zwischen hypoxischer Vasodilatation und hypokanisch bedingter Vasokonstriktion. Normalerweise wird das Hirn trotz der auftretenden Hypoxie durch diese Kompensationsmechanismen noch ausreichend mit Sauerstoff versorgt. Der durch die cerebrale Hyperperfusion erhöhte mikrovaskuläre Druck kann jedoch zu einer Überdehnung von Kapillarendothelien und in weiterer Folge zu einer mechanischen Leakbildung an den Kapillarendothelien mit erhöhter Flüssigkeitsfiltration und Auslösung eines vasogenen Hirnödems führen.

CHEMISCH INDUZIERTE KAPILLARLEAKS Die durch große Höhen bedingte Hypoxie stimuliert die Expression (Tissot van Patot M et al., 2005) eines Plasmaproteins des so genannten VEGF (vascular endothelial growth factor), der eine akute vaskuläre Permeabilitätserhöhung induziert und die Entwicklung eines Hirnödems fördert. Gleichzeitig stimuliert die Hypoxie auch die Expression eines zirkulierenden, löslichen VEG-Rezeptors (Tyrosin-Kinase-Rezeptor, als sFlt-1 bezeichnet). Dieser lösliche Rezeptor bindet seinerseits zirkulierenden VEGF und kann daher das von VEGF induzierte vaskuläre Leak reduzieren. Klinische Ergebnisse zeigen jedoch, dass Personen, die ein AMS entwickeln, einen niedrigeren Spiegel an SFlt-1 und einen hohen Spiegel an VEGF aufwiesen. Die Zunahme der Permeabilität der Blut-Hirn-Schranke durch VEGF wird über die Freisetzung von Prostaglandinen, die Synthese des PAF, den Einstrom von Calzium durch das Endothel

34.

Akute Höhenkrankheit – Acute Mountain Sickness – AMS; High Altitude Cerebral Edema – HACE

die Synthese bzw. die Freisetzung von NO und eine nachfolgende Aktivierung einer löslichen Guanylate Zyklase hervorgerufen. Diese Freisetzung endothelialer Permeabilitätsfaktoren bedingt einen weiteren Übertritt von Wasser und Proteinen in den Interzellularraum.

34.2. THERAPIE Sauerstoff durch Abstieg aus der Höhe: da der Sauerstoffpartialdruck mit zunehmendem Luftdruck in tieferen Höhen ansteigt, ist der Erkrankte so rasch wie möglich nach unten zu bringen. Ruhe: Bei leichter AMS-Symtomatik kann ein Ruhetag mit körperlicher Schonung auf bestehender Höhe ausreichend sein. Kälteschutz: Der Stress der Kälte kann über eine Erhöhung des HZV zu einer Verschlechterung der Symtomatik führen. Daher ist sowohl eine ausreichend warme Bekleidung als auch die Zufuhr warmer Getränke notwendig. Bewusste Hyperventilation: Der Patient soll bewusst vertieft sowie schneller atmen. Dadurch wird die Sauerstoffversorgung verbessert und der erhöhte CBF und ICP gesenkt. Patientenobservation: Der Patient sollte nie alleine gelassen werden. Er ist zu überwachen bis er sich klinisch stabilisiert hat. Der Schlaf ist ebenfalls zu überwachen. Keine Atemdepression: Verbot alkoholischer Getränke sowie zentral wirksamer Analgetika oder Schlafmittel welche eine Atemdepression verursachen könnten. Glukokortikoide: Dexamethason initial 8 mg dann 4 × 4mg/die oder Prednison 100 mg,

275

nachfolgend 3 × 50 mg/die. Dadurch möglicherweise Abdichtung der Blut-Hirn-Schranke und Reduktion einer Hirnschwelllung. Sauerstoff durch Zufuhr: Eine frühzeitige Sauerstoffzufuhr wäre sinnvoll, jedoch wird er meist nur von professionellen Expeditionen mitgeführt, deshalb wird er in der Auflistung erst hier angeführt. Eine Sauerstoffsättigung von 90 % sollte angestrebt werden. Zufuhr z. B. über Nasensonde 4 l/min. Schmerzmittel: Empfohlen werden bei leichten Formen des AMS, wo der Kopfschmerz im Vordergrund steht, nichtsteroidale Analgetika. Ibuprofen 3 × 600 mg, Naproxen 3 × 250 mg, Paracetamol 4 × 1000 mg oder Acetylsäure 3 × 1 g. Zu bedenken ist, dass die Analgetika als unerwünschte Arzneimittelwirkung Benommenheit, Somnolenz und Kopfschmerzen verursachen können. Acetazolamid: Kontrovers wird die therapeutische als auch prohylaktische Gabe von Acetazolamid (DIAMOX®) 2 × 250 mg i. v. diskutiert. Sauerstoff durch eine mobile hyperbare Kammer

LITERATUR Huerta-Alardin AL, Varon J, Marik P, Bench-to-beside review: rhabdomyolysis – an overview for clinicians. Critical Care 9: 158–169: 2005 Sever MS, Vanholder R, Lameire N, Management of crush-related injuries after disaster. The New England Journal of Medicine 354: 1052–1063: 2006 Tissot von Patot M, Leadbetter, Keyes LE, Bendrick-Peart J, Beckey VE, Christians U, Hackett P. Greater free plasma VEGF and lower soluble VEGF receptor-1 in acute mountain sickness. J Appl Physiol 98: 1626–1629: 2005

35. ANALGOSEDIERUNG DES INTENSIVPATIENTEN

Eine effektive Analgesie und Sedierung ist ein wesentlicher Bestandteil jeder intensivmedizinischen Behandlung (Schaffrath et al., 2004). Einerseits ist es das Ziel einer Analgesie, Schmerzfreiheit bei der durch das Grundleiden oder auch durch operative Eingriffe als auch intensivmedizinische Maßnahmen bedingte Schmerzen zu erreichen, anderseits soll zusätzlich eine Anxiolyse zur Verminderung einer psychischen Belastung sowie eine Abschirmung von physisch als auch psychisch schädigenden Maßnahmen erzielt werden. Eine vegetative Abschirmung mit dem Ziel der Vermeidung kardio-hämodynamischer Stressreaktionen ermöglicht es einem wachen Patienten intensivmedizinische Maßnahmen zu tolerieren als auch zu unterstützen. Ziel einer modernen Analgosedierung ist es so rasch wie möglich physiologische körpereigene Funktionen wiederherzustellen, sodass bekannte negative Effekte mit Auswirkungen auf verschiedene Organsysteme reduziert werden, ein rasches Weaning baldige Extubation sowie eine so kurz wie möglich zu haltende intensivmedizinische Behandlung durchzuführen.

35.1. MONITORING DER ANALGESIE UND SEDIERUNG Ein Monitoring umfasst Scoringsysteme der Sedierung als auch Analgesie. Scoringsysteme der Sedierung sind: Der RamsayScore. Ein Ramsay-Score von 2–3 gilt als anzustrebender Level einer Sedierung. Andere validierte zur Anwendung kommende Scoringsysteme der Sedie-

rung sind: SAS (Sedation-Agitation-Scale), MAAS (Motor Activity Assessment Scale), VICS (Vancouver Interaction and Calmness Scale) oder RASS (Richmond Agitation Sedation Scale). Monitoring der Analgesie: Bei Patienten mit eingeschränkter Möglichkeit zur Kommunikation müssen einerseits subjektive Parameter zur Ermittelung des Schmerzlevels wie Mimik, Bewegung, anderseits physiologische Parameter wie Herzfrequenz, Blutdruck, Atemfrequenz zur Beurteilung der Analgesie herangezogen werden. Als Scoring System kann verwendet werden: BPS (Behavioral Pain Scale). Apparative Messtechniken: Elektroencephalogramm (EEG). Das EEG ist im Wachzustand durch eine niedrige Amplitude und hohe Frequenz gekennzeichnet. Unter dem Einfluss von Analgetika und Sedative findet sich eine dosisabhängige Zunahme der Amplitude und Verlangsamung der EEGFrequenz. Mittels Frequenzanalyse können einzelne Parameter selektiert werden: z. B. EEG-Medianfrequenz, Bispektraler Index (BIS). Moderne Therapiekonzepte zur Analgesie und Sedierung machen es in jedem Falle notwendig, dass der angestrebte Sedierungsgrad für jeden Patienten individuell festgelegt und regelmäßig überprüft wird. Ebenso sollte das Schmerzniveau regelmäßig überprüft und dokumentiert werden.

35.

277

Analgosedierung des Intensivpatienten

35.2. FORMEN DER SEDIERUNG

35.2.1. SEDATIVA

Klinisch kann oft zwischen einer Kurzzeitsedierung (24 bis max. 72 Stunden) und einer zu erwartenden Langzeitsedierung unterschieden werden.

Anforderungen an ein ideales Sedativum – Effektive Sedierung mit schnellem Wirkungseintritt – Kurze Wirkdauer – Keine Akkumulation als auch keine aktiven Metaboliten – Keine kardiopulmonalen Nebenwirkungen – Keine Toleranz als auch Suchtentwicklung

I. Kurzzeitsedierung II. Langzeitsedierung I. Kurzzeitsedierung: Dauer von 24 – 48 – 72 h Umfasst eine Analgesie mit Sedierung – 1. Opioid: Piritramid – DIPIDOLOR®, Remifentanil – ULTIVA®, Fentanyl – FENTANYL® Piritramid – DIPIDOLOR® Dosierung: unmittelbar postoperativ 5–7 mg/h Nach 24 h ist oft eine Reduktion auf 3 mg/h möglich Remifentanil – ULTIVA® Dosierung: 0,04 µg/kg/min als Analgesie bei Spontanatmung: 0,05–0,1 µg/kg/min als Analgesie unter Beatmung Fentanyl – FENTANYL® Dosierung: 0,05–0,4 mg/h – 2. Additive Gabe von Midazolam – DORMICUM® Dosierung: 0,1–0,3 mg/kg/h – 3. Additive Gabe von Propofol – DIPRIVAN® vor allem Nachts im Sinne einer Schlafpause Dosierung: 50–150 mg/h II. Langzeitsedierung: Dauer über 72 h oder noch wesentlich länger Umfasst eine Analgesie mit Sedierung (1 + 2 + 3 + 4) – 1. Opioid: Sufentanil – SUFENTA® oder Fentanyl – FENTANYL® oder Piritramid – DIPIDOLOR® Sufentanil: Dosierung 0,05–0,1–1,5 mg/h Fentanyl: Dosierung 0,1–0,4 mg/h Piritramid: Dosierung 3–7,5 mg/h – 2. Benzodiazepine: z. B. Midazolam DORMICUM® Dosierung 10–15 mg/h – 3. Additive Gabe von Ketamin – KETANEST S® Dosierung 0,2–2,0 mg/kg/h – 4. Additive Gabe von Barbituraten: Methohexital – BRIETAL® bei SHT, Dosierung 100–150 mg/h

=

BENZODIAZEPINE

Midazolam – DORMICUM® WM: Wirkungseintritt 3 min; Plasma HWZ 2,5 h; Wirkdauer 45–90 min Metabolismus in der Leber-Hydroxylierung und Glucuronierung sowie renale Ausscheidung Indikation: Analgosedierung mit einem Opioid, geeignet zur Langzeitsedierung Nw: Anterograde Amnesie, Blutdruckabfall, Paradoxe Reaktion bei älteren Patienten u. a. Antagonisierung: Flumazenil (ANEXATE®) Dosierung: 0,2 mg initial i. v., repetitive Gabe von 0,1 mg; max. Dosis 1 mg Meprobamat – MILTAUN® Tranquilizer HWZ 8/h, Elimination: Abbau 90 % Leber Besitzt anxiolytische, sedierende und zentral muskelrelaxierende Wirkungen Dosierung 4 × 1 bis 4 × 2 Tabl. (à 400 mg) G-Hydroxybuttersäure (GHB) – SOMSANIT® – ALCOVER® Sirup GHB ist verwandt mit dem Neurotransmitter GAminobuttersäure (GABA). Die Aminogruppe des GABA-Moleküles wurde durch eine Hydroxygruppe ersetzt und somit wurde das Molekül (GHB) für die Blut-Hirn-Schranke passierbar. WM: GHB wird im Körper zu der verwandten GABA metabolisiert. GHB beeinflusst den Dopaminhaushalt. GABA induziert die Freisetzung von Endorphinen, was für das subjektive Wohlbefinden sorgt. Nach Absetzen von GHB können Entzugsbeschwerden auftreten, vor allem nach exzessivem und längerem Konsum. Klinik: In niedriger Dosierung wirkt GHB stimulierend, angstlösend und euphorisierend. In höherer

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Dosierung überwiegt die sedative, hypnotische sowie eine schwach analgetische Wirkung. Indikation: Analgosedierung mit einem Opioid, Suppression der Entzugssymtomatik bei Opiat und Alkoholentzung Nw: Übelkeit, Erbrechen, Atemdepression, Bradykardie, Hypokaliämie, Hypernatriämie Metabolismus: Metabolisierung in der Leber über Succinat und Krebs-Zyklus zu CO₂ und H₂O innerhalb von 6 Stunden; Vorteil: keine problematischen Metaboliten Dosierung: 30–50 mg/kg i. v. als Bolus; Erhaltungsdosis 10–20 mg/kg/h kontinuierlich Antagonisierung: Physostigmin A-Adrenozeptoragonisten – Clonidin – CATAPRESAN® Pharmakokinetik: Wirkungseintritt nach 5–10 min, HWZ 9–12/h, Proteinbindung 40 %, Elimination: 30 % hepatische Metabolisierung, 65 % unveränderte renale Elimination Klinik: anxiolytische, analgosedative, antihypertensive Wirkung Indikationen: Additive Basissedierung – es kann eine Dosisreduktion von Analgetika, Sedativa als auch derer Nebenwirkungen (Atemdepression durch Opioide) erzielt werden. (Sympathikoadrenerge und paradoxe Aufwachreaktion). Prophylaxe sowie Therapie von Entzugssyndromen nach Langzeitsedierung, Verwendung bei vorbestehendem Alkoholabus Nw: Bradykardie, Hypotension Dosierung: 0,5–1,0–2,0 mg/h kontinuierlich i. v. Propofol – DIPRIVAN® Phamakokinetik: renale Elimination nach fast vollständiger hepatischer Konjugation an Glucuron und Schwefelsäure Klinik: Propofol besitzt eine sedativ-hypnotische, jedoch keine analgetische Wirkung Indikation: Analgosedierung mit Opioid Gut steuerbares Medikament, bildet keine aktiven Metaboliten, kumuliert kaum Nw: Propofol-Infusions-Syndrom (Vasile et al., 2003) (Herzhythmusstörungen, Rhabdomyolyse, metabolische Azidose, akutes Nierenversagen), Anstieg der Triglyzeride, Lipase und Amylase Dosierung: 1–4 mg/kg KG/h (max. 7 Tage) Dosisbegrenzung von 4mg/kgKG/h sollte eingehalten werden

Barbiturate – Methohexital, Thiopental Pharmakokinetik: Metabolisierung durch Hydroxylierung als auch Methylierung in der Leber, anschließend Glucuronidierung und renale Elimination. Metaboliten haben keine pharmokologische Wirkung. Eine längere Einnahme führt zu einer Enzyminduktion und Toleranzentwicklung. Es kommt zu einem Anstieg der Cytochrom-P-450 Aktivität, sodass auch andere Pharmaka schneller oxidiert und glucuronidiert werden Klinik: Barbiturate wirken hypnotisch und antikonvulsiv Indikation: Sedoanalgesie mit Opioid Klinik: bevorzugte Anwendung im neurochirurgischen als auch neurotraumatologischen Bereich. Hypnotische Wirkung, dosisabhängige EEG-Veränderungen bis hin zum „Burst-supression-Muster“, Reduktion des zerebralen Sauerstoffverbrauches (CMRO2) Verminderung des zerebralen Blutflusses (CBF) durch Erhöhung des zerebralen Gefäßtonus, daraus resultierend ein Verminderung des intrakraniellen Druckes. NW: Toleranzentwicklung, Atemdepression, Lebertoxizität, Verstärkung vegetativer Reflexe (Husten, Bronchospasmus), Hemmung des Temperaturregulationszentrums im Thalamus mit Hypothermie in hoher Dosierung, paradoxe Wirkung – Erregungszustände bei Alten und Kindern, Mydriase bei Überdosierung. Dosierung: METHOHEXITAL®  BRIETAL®; Langzeitdosierung 1–4 mg/kg KG/h Thiopental – THIOPENTAL®  TRAPANAL® Dauersedierung: 2–3 mg/kg KG/h Etomidat – HYPNOMIDATE® Pharmakokinetik: Plasmaeiweißbindung 75 %, Verteilungshalbwertzeit 3 min Eliminationshalbwertzeit 2,5–5 Stunden; Elimination: Esterhydrolyse in der Leber oder n-Alkylierung. Die Metaboliten werden renal 85 % sowie biliär 13 % sowie 25 % unverändert ausgeschieden. Klinik: Reines Hypnoticum nicht zur Dauersedierung geeignet Wirkung ZNS: Senkung des ICP, Verminderung des zerebralen Blutflusses ohne MAP-Abfall sowie Verminderung des zerebralen O₂-Verbrauches Indikation: Kurzfristige Sedierung-Anaesthesie bei hämodynamisch instabilen Patienten, z. B. bei Intubation

35.

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Analgosedierung des Intensivpatienten

Nebenwirkungen: Auftreten exzitatorischer Phänomene wie Myoklonismen Unterdrückung der Kortisolsynthese durch Enzymhemmung in der NNR – daher nicht zur Dauersedierung geeignet

35.2.2. ANALGETIKA Anforderungen an ein ideales Analgeticum – Effektive Schmerzfreiheit mit schnellem Wirkungseintritt – Kurze Wirkdauer – Keine Akkumulation sowie keine aktiven Metaboliten – Unbeeinträchtigte Metabolisierung auch bei Organinsuffizienzen – Keine schwerwiegenden kardiopulmonalen Nebenwirkungen Piritramid – DIPIDOLOR® Phamakokinetik: Wirkdauer 4–6 h, Elimination: Metabolisierung in Leber, Ausscheidung der Metaboliten renal, 1 % unveränderte renale Ausscheidung Dosierung: 0,1–0,15 mg/kg KG i. v. Langzeitdosierung: 0,05–0,08 mg/kg KG/h = 3– 5 mg/h Fentanyl – FENTANYL® Pharmakokinetik: µ-Rezeptor Agonist, Halbwertszeit 220 min, Wirkdauer 20–30 min, Metabolismus in der Leber, renale, Elimination Dosierung: 1–5 µg/kg/h Sufentanil – SUFENTA® Pharmakokinetik: HWZ 140–160 min, Elimination, 1. Metabolisierung in Leber zu Desmethysufentanil, 2. renale Ausscheidung 5–10 % Dosierung: Dauersedierung: 0,75–1,0 µg/kg KG/h Remifentanil – ULTIVA® Pharmakokinetik: HWZ 5 min. Ein reiner µ-Rezeptor-Agonist, Abbau mittels Hydrolyse durch Plasmacholinesterasen. Dosierung: Dauersedierung: 0,1–0,7 µg/kg/min Ketamin – KETANEST® – KETALAR® Ketamin Racemat, Wirkdauer 5–15 min, HWZ 2–3 h, Elimination: Abbau vor allem in Leber, Demethylierung zu Norketamin u. Dehydronorketamin, 4 % Elimination unverändert über Niere, geringe

Proteinbindung an A1-Glycoproteine 20–47 % Dosierung: immer in Kombination mit Tranquilizer 50–200 mg/h S-Ketamin – KETANEST S® Bessere analgetische Wirkung, größeres Verteilungsvolumen, leicht erhöhte Clearance. Indikation: Langzeitsedierung wie z. B. bei Sepsis und SIRS Dosierung: Halbe Dosis des Racemates, kontinuierlich mit Perfusor 0,3–1,0–max. 1,5 mg/kg KG/h

–

NICHT-OPIOID-ANALGETIKA

Der Einsatz von Nicht-Opioid-Analgetika ist oft nach Abklingen einer akuten Schmerzsymptomatik als ergänzende Schmerztherapie sinnvoll. Vorteile der Verwendung von Nicht-Opioid Analgetika sind die Möglichkeit der Dosisreduktion von OpioidAnalgetika, damit jedoch auch die Verminderung einer Darmatonie bzw. eines paralytischen Ileus, die verminderte Atemdepression, das verminderte Auftreten von Übelkeit und Erbrechen sowie eine weniger eingeschränkte Vigilanz. Bei traumatischen aber auch postoperativen Schwellungen besonders im Gesicht und Mundbereich ist oft auch eine zusätzliche abschwellende Wirkung erwünscht. Zu beachten sind die bekannten Nebenwirkungen bzw. mögliche Kontraindikationen. Therapie: z. B. Diclofenac – VOLTAREN® Dosis: 2–3 × 1 Ampulle als Kurzinfusion Paracetamol – PERFALGAN® Dosis: 1 g Kurzinfusion i. v. bis 4 × die Bezydaminhydrochlorid – TANTUM® Dosis: 2 × 1 A i. v. Acetylsalicylat – ASPISOL® Dosis: 1–4 × tgl (1000 mg)

=

NEUROLEPTIKA

Von der Vielzahl der zur Verfügung stehenden Neuroleptika kommen im intensivmedizinischen Bereich aus der Gruppe der trizyklischen Neuroleptika, Chlorprothixen – TRUXAL® sowie Promethazin – ATOSIL®, Substanzen, die eine geringe antipsychotische und sedierende Wirkung aufweisen, sowie aus

280

der Gruppe der Butyrophenone Haloperidol – HAL DOL®, ein starkes Neuroleptikum mit ausgeprägter antipsychotischer und gering sedierender Wirkung, zur Anwendung. Dosierung: Chlorproxithen 15–45 mg/die als Kurzinfusion bei Schlafstörung, Promethacin 25–50 mg i. v., Haloperidol 5–10 mg als Kurzinfusion, max. Tagesdosis 60 mg

NACHTEILE EINER LANGZEIT SEDIERUNG Sufentanil Verzögerte neurologische Beurteilbarkeit des Patienten. Cave: Scheinbare paretische bis hemiplegische Symptomatik in der Aufwachphase nach Langzeitapplikation von Sufentanil. – Skelettmuskelrigidität. Besonders betroffen sind Thoraxmuskulatur sowie Abdominalmuskulatur. – Darm: Verminderung der Darmmotilität, Darmatonie – Leber: Cholestasezeichen, Erhöhung von Leberenzymen im Sinne einer unspezifischen toxischen Schädigung. Dormicum Verzögerter Abbau bei Leberschädigung. Reduktion der Dosis ist notwendig, da sonst wesentlich erhöhte Serumspiegel registriert werden können. Bei HF eventuell höhere Dosierung möglich, da auch Elimination über die Hämofilter erfolgt. Entwöhnung nach Langzeitsedierung Schrittweise Reduktion der Analgetika

35.3. ENTZUGSSYMPTOMATIK NACH LANGZEITSEDANALGESIE Nach einer Langzeitsedierung treten bei mehr als 60 % der Patienten mit dem Versuch der Beendigung der Sedoanalgesie Entzugssyndrome unterschiedlichen Schweregrades auf. Der Outcome der Patienten verschlechtert sich durch bestehende prolongierte Entzugssyndrome. Klinische Zeichen sind: Tachykardie, Herzrhythmusstörungen, Hypertonie, Schwitzen, Übelkeit, Erbrechen, Diarrhoe, erhöhter gastrointestinaler Reflux, abdominelle Spasmen, Muskelkrämpfe, motorische Unruhe des Patienten, Schlafstörung.

Therapie: Analgetika und Sedativa sollten ausschleichend reduziert werden. Empfohlen wird eine initiale Reduktion der Analgosedative um 25 % gefolgt von einer weiteren täglichen Reduktion von 10 %. Gegebenenfalls ist es angebracht mit Reduktion der Analgesie additiv adjuvant Clonidin einzusetzen (Dosierung: 0,5–2,0 mg/h) Bei Agitation Tranquilizer: – Meprobamat – MILTAUN® HWZ 8 Stunden, Elimination: Abbau 90 % Leber, Tabl. 400 mg Dosierung: 4 × 1 (2) Tabl. – G-Hydroxybuttersäure – SOMSANIT®  ALCO VER® Dosierung: Initialbolus von 25 mg/kg KG über 10 min, kontinuierliche Gabe von 10–20 mg/kg KG/h Bei sympathischer Hyperaktivität – Clonidin – CATAPRESAN® Dosierung: 0,5–1,0–2,0 mg/h kontinuierlich i. v. – B-Blocker: Esmolol – BREVIBLOC® Dosierung: 100–200 µg/kg Kg/min Erhaltungsdosis Metoprololtartrat – BELOC® Dosierung: Initial 5 mg i. v. Bei produktiv-psychotische Symptomatik Neuroleptica: – Haloperidol – HALDOL® Dosierung: initial 5–10 mg i. v. Kurzinfusion Entzugssyndrome zeigen besonders oft nachts eine Verstärkung. Es kann angebracht sein nachts additiv ein kurz wirksames sedativ wirksames Hynotikum wie Propofol zu verwenden, sodass am nächsten Tag der Überhang eines sedierenden Effektes nicht mehr besteht.

35.4. ALKOHOL – ÄTHANOL Pharmakokinetik: Resorption zu 20 % im Magen und zu 80 % aus dem Dünndarm. Alkohol wird von Alkoholdehydrogenase zum Acetaldehyd oxidiert und zu Essigsäure weiter metabolisiert. Essigsäure wird im Zitronensäurezyklus zu CO₂ und H₂O zerlegt.

35.

281

Analgosedierung des Intensivpatienten

Elimination: 10 % werden unverändert über Niere, Lunge und Haut ausgeschieden. 65 % werden in der Leber metabolisiert Alkoholabbau entspricht einer Kinetik nullter Ordnung, das heißt, pro Zeiteinheit wird die gleiche Menge abgebaut. Beim Mann 0,1 g Alkohol/kg KG und Stunde oder 0,15 Promille Bei der Frau 0,085 g Alkohol/kg KG und Stunde Messung der Blutalkoholmenge nach Widmark in Promille. Promille = aufgenommener Alkohol (g) / 0,7 × kg Körpergewicht Energiegehalt: 1 g Äthanol hat 7,1 kcal Applikation: Äthanol 1 Ampulle 50 % (96 Vol%) 10,6 g ad 20 ml (sind 70 kcal) FRESENIUS®

35.4.1. ALKOHOLENTZUGSSYNDROM ALKOHOLENTZUGSSYNDROM OHNE DELIR

ALKOHOLENTZUGSSYNDROM MIT DELIR Wird auch als Delirium tremens oder Alkoholdelir bezeichnet. Es beginnt 48–72 Stunden nach dem letzten Alkoholkonsum. Es ist die schwerste Form des Alkoholentzugsyndroms und kann zu eine vitalen Gefährdung des Patienten führen. Die Letalität beträgt unbehandelt 20 % und behandelt 2 %. Es kann sowohl während einer Abstinenz, als auch während einer ausgeprägten Trinkphase oder auch nach nur mäßig geringem Alkoholkonsum auftreten. Zusätzlich zu den bereits genannten Symptomen können auftreten: – Desorientiertheit bezüglich eigener Person, Ort, Zeit – Optische und akustische Halluzinationen – Beschäftigungsdrang, Nesteln, Herumsuchen Monitoring Überwachung der Vitalparameter – Kreislauf – Herz, Atmung – Atemdepression, BZ wegen Hypoglykämiegefahr, CK – Gefahr der Rhabdomyolyse, Elektrolyte, Hypomagnesiämie

Symptomatik Herz-Kreislauf Tachykardie Hypertonie Vegetatives Nervensystem Schlafstörung Schwitzen Fieber, Gesichtsrötung Somatisches Nervensystem feinschlägriger Tremor, Nesteln Artikulationsschwierigkeiten Wortfindungsstörungen Epileptiforme Anfälle Psyche Agitiertheit Angst, Depression Gastrointestinaltrakt Nausea Diarrhoe

Therapie: – Ausgleich von Flüssigkeitsdefiziten sowie Behandlung von Elektrolytstörungen – Sedierung: Diazepam – GEWACALM® Meprobamat – MILTAUN® oral 400/800 mg 4 × tägl Clomethiazol – DISTRANEUIN® 2–4 Kapseln, Steigerung bis Wirkung der Sedierung eintritt Clonidin – CATAPRESAN® besonders bei gleichzeitiger Hypertonie und Tachykardie Haloperidol – HALDOL® bei Halluzinationen

35.5. DROGENMISSBRAUCH KOKAIN Ist ein Alkaloid der Kokapflanze, Kokain ist ein Lokalanästhetikum vom Estertyp, hat eine vasokonstriktorische Wirkung, Abbau: Spaltung von Leber durch Cholinesterase Kokain ist ein indirektes Sympathomimetikum. Kokain versursacht keine Hemmung der NaKanäle wie die synth. Lokalanästhetika, sondern

282

blockiert die Wiederaufnahme von Adrenalin und Noradrenalin in die präsynaptische Membran. (Reuptake-Hemmung) Zentrale Wirkungen: Antriebssteigerung, Euphorie, verstärkte Agressivität, Selbstüberschätzung, gesteigerte Libido, Verminderung von Müdigkeit, Appetit und Hunger Periphere Wirkungen: Vasokonstriktion, Blutdruckanstieg, Mydriasis, Zunahme der Herzfrequenz Beim Nachlassen der Kokainwirkung treten auf: Depression, aggressive Reizbarkeit Nebenwirkungen: Lokale Schleimhautnekrosen bedingt durch die Vasokonstriktion (Nasenscheidewand, Mund)

Nachweis: Oberflächenwischtest – Kontaktnachweis, Urintest – Konsumnachweis bzw. Nachweis im Blut

LITERATUR Schaffrath E, Kuhlen R, Tonner PH, Analgesie und Sedierung in der Intensivmedizin. Anaesthesist 53: 1111–1132: 2004 Tissot van Patot M, Leadbetter, Keyes LE, Bendrick-Peart J, Beckey VE, Christians U, Hackett P, Greater free plasma VEGF and lower soluble VEGF receptor-1 in acute mountain sickness. J Appl Physiol 98: 1626–1629: 2005 Vasile B, Rasulo F, Caniani A, Latronico N, The pathophysiology of propofol infusion syndrome: a simple name for a complex syndrome. Intensive Care Med 29 (9): 1417– 1425: September 2003

36. PHARMAKOLOGIE INTENSIVMEDIZINISCHER MEDIKAMENTE

36.1. MEDIKAMENTENGRUPPEN 36.1.1. 36.1.2. 36.1.3. 36.1.4. 36.1.5.

KATECHOLAMINE-SYMPATHOMIMETICA B-SYMPATHOMIMETICA PHOSPHODIESTERASEHEMMER A1-BLOCKER ANTIARRHYTHMICA KLASSE I a ANTIARRHYTHMICA CHINIDIN, AJMALIN KLASSE I b ANTIARRHYTHMICA IDOCAIN, PHENYTOIN, MEXITIL KLASSE I c ANTIARRHYTHMICA PROPAFENON, FLEXICAINID KLASSE II ANTIARRHYTHMICA B-BLOCKER KLASSE III ANTIARRHYTHMICA AMIODARON, SOTALOL, 1 BUTILID KLASSE IV ANTIARRHYTHMICA KALZIUMANTAGONISTEN 36.1.6. CALZIUM-SENSITIZER 36.1.7. ACE-HEMMER 36.1.8. ANTIHYPERTONICA 36.1.9. BRONCHODILATATOREN 36.1.10.ANTIEMETICA 36.1.11.ANTIPHLOGISTICA 36.1.12.SÄURESENKENDE MEDIKAMENTE 36.1.13.LIPIDSENKER 36.1.14.KOLLOIDE 36.1.15.PROSTACYCLIN 36.1.16.ANTIHISTAMINICA 36.1.17.MUSKELRELAXANTIEN 177 36.1.18.ANTIDEPRESSIVA 36.1.19.PARASYMPATHICOMIMETICA 36.1.20.PARASMYPATHOLYTICA 36.1.21.BENZODIAZEPINANTAGONISTEN 36.1.22.NEUROLEPTICA

– – – – – –

36.1.23.AZIDOSE – PUFFER - TRIS 36.1.24.ANTIFIBRINOLYTICA 36.1.25.DIURETIKA 36.1.26.ANTIDIARRHOICA

36.1.1. KATECHOLAMINE – SYMPATHOMIMETIKA Noradrenalin (Norepinephrin) – ARTERENOL® Wirkung: Starke Wirkung auf die A-Rezeptoren Geringere Wirkung auf die B-1-Rezeptoren Keine Wirkung auf B-2-Rezeptoren Durch Stimulation von Pressorezeptoren der Gefäße kommt es zu einer Reizung des N. vagus und zu einer reflektorischen Abnahme der Herzfrequenz trotz der Wirkung auf die B-1-Rezeptoren Dosierung: 0,05–0,5 µg/kg KG/min Perfusor Adrenalin (Epinephin) ADRENALIN®, SUPRA NENIN® Wirkung: Starke Wirkung auf die A-Rezeptoren Starke Wirkung auf die B-1-Rezeptoren Starke Wirkung auf die B-2-Rezeptoren Herz: positiv chronotrop Positiv inotrop Positiv dromotrop Koronargefäße: Vasodilatation Mesenterialgefäße: Vasodilatation Haut-Muskulatur: Vasokonstriktion in höherer Bronchialmuskulatur: Bronchodilatation Stoffwechsel: Lipolyse, Glykogenolyse Dosierung: Reanimation 0,5–1,0 mg i. v. Perfusor: 0,01–0,5 µg/kg KG/min i. v.

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Dopamin – DOPAMIN® Wirkung: Wirkung auf A-Rezeptoren Wirkung auf B-1-Rezeptoren Wirkung auf B-2-Rezeptoren schwächer Dosierung: 0,5–10 µg/kg KG/min Dopexamin – DOPACARD® Ist ein synthetisches Dopaminanalogon. Es wirkt auf DA-1 Dopaminrezeptoren und hat eine B-Rezeptoren-stimulierende Wirkung. Die Substanz hat eine positiv inotrope Wirkung, die jedoch geringer als die von Dobutamin ist. Es besteht eine ähnliche renale Wirkung wie von Dopamin. Dobutamin – DOBUTREX® Wirkung: Geringere Wirkung auf die A-Rezeptoren Starke Wirkung auf die B-1-Rezeptoren Geringere Wirkung auf die B-2-Rezeptoren Vasopressin – GLYCYLPRESSIN® Ist ein Anologon des natürlichen Hypohysenhinterlappenhormones Vasopressin Indikation: Bei Nichtansprechen von Katecholaminen wie Noradrenalin oder Adrenalin. Applikationsversuch von 1 mg i. v.



Orciprenalin – ALUPENT® Ist ein nicht selektives B-Sympathomimeticum. Es besitzt eine beinahe gleich starke Wirkung auf B-1und B-2-Rezeptoren Indikation: bradykarde Rhythmusstörung

B2-Sympathomimetica I. Inhalative B2-Sympathomimetica Wirksubstanz: Kurzwirksame B2-Antagonisten: Wirkungsbereich nach 1–3 min, Wirkdauer 4–8 Stunden Terbutalin – Wirkdauer ca. 3–4 Stunden: BRICANYL®, AERODUR® Salbutamol – Wirkdauer ca. 4–6 Stunden: SULTA NOL® u. a. Fenoterol – Wirkdauer ca. 3 Stunden: BEROTEC® u. a. Indikationen: ausgeprägter Bronchospasmus, akuter Asthmaanfall Langwirksame B2-Sympathomimetica Formoterol – Wirkdauer ca. 12 Stunden: OXIS® u. a. Salmeterol – Wirkdauer ca. 12 Stunden: SEREVENT® u. a. Indikation: chronisches Asthma bronchiale, keine Indikation für den akuten Asthmaanfall

B-SYMPATHOMIMETICA

Isoproterenol – ISUPREL® Synthetisches Catecholamin welches B-1- und B-2-adrenerge Rezeptoren stimuliert (keine ARezeptor Stimulation). Wirkung: Erhöhung der kardialen inotropen und chronotropen Eigenschaften Verursachung arterieller und bronchialer Dilatation Indikationen: Haemodynamisch stabile Bradykardie, die auf Atropin resistent ist Behandlung der torsades de pointes Kontraindikationen: Ventrikuläre Tachykardie Hypotension Ischämische Herzerkrankung Herzstillstand Nebenwirkungen: Isoproterenol erhöht den kardialen Sauerstoffbedarf und kann Arrhythmien induzieren Dosierung: 2–10 µcg/min, bis die gewünschte Herzfrequenz erreicht ist

II. Systemische B2-Sympathomimetica Wirksubstanz: Salbutamol – SULTANOL® Terbutalin – BRICANYL® Fenoterol – BEROTC® (Indikation: Tokolyse) Orciprenalin – ALUPENT®

36.1.2. PHOSPHODIESTERASE (PDE)-HEMMER Wirkmechanismus: Hemmung der Phosphodiesterase, welche den Abbau von cAMP katalysiert. Hemmung des Isoenzymes III der PDE. Dadurch kommt es zu einem Anstieg der intrazellulären Second Messenger cAMP Konzentration. Im Myokard steigt die intrazelluläre Ca-Konzentration, es tritt eine positive inotrope Wirkung am Herzen auf. An der glatten Gefäßmuskulatur der peripheren Gefäße sowie der Koronargefäße verursachen die

36.

285

Pharmakologie intensivmedizinischer Medikamente

PDE-Hemmer eine Absinken der Ca-Konzentration und eine Vasodilatation. Herz: postiv inotrop Positiv chronotrop Erhöhung des HZV Senkung von Preload und Afterload Senkung des peripheren Widerstandes und des Pulmonalarteriendruckes Indikationen: Herzinsuffizienz, primäre bzw. sekundäre pulmonale Hypertonie NW: Thrombozytopenie, Leberenzymanstieg, proarrhythmogene Wirkung Milrinon – COROTROP® Dosierung: Bolus 50 µg/kg/10 min; Erhaltungsdosis 0,5 µg/kg/min Therapeutischer Plasmaspiegel: 150–250 ng/ml Amrinon – WINCORAM® Enoximon – PERFAN®

36.1.3. A-BLOCKER – A-ADRENOZEPTOREN – ANTAGONISTEN A1-Blocker sind kompetitive Antagonisten von Noradrenalin und Adrenalin an den postsynaptischen A1-Rezeptoren Urapidil – EBRANTIL® WM: Blockade von peripheren A1-Rezeptoren. Erschlaffung der glatten Muskeln von Arterien und Venen, Abnahme des peripheren Gefäßwiderstandes und des RR. Verminderung des Afterloads des Herzens durch Abnahme des peripheren Widerstandes und des Preloads durch venöses Pooling. Leber – A-Rezeptoren – Abnahme von Triglyzeriden und Cholesterin Stimulation von zentralen A- und zentralen Serotonin-Rezeptoren (Senkung des Sympatikotonus) Keine Aktivierung des sympathischen Nervensystems Keine Reflextachykardie Pharm: Wirkung nach 2–5 min HWZ: 3 Stunden Elimination: 70 % renal, 15 % unverändert sowie der Rest als aktiver Metabolit nach Hydroxylierung Proteinbindung 80 % Dosierung: i. v. initial fraktioniert 10–50 mg; Perfusor 10–30 mg/h

–

36.1.4. ANTIARRHYTHMIKA KLASSE Ia ANTIARRHYTHMIKA

Alle Verbindungen dieser Gruppe (Chinidin, Ajmalin usw.) hemmen den schnellen Na-Einstrom und verlängern das AP. Es finden sich QRS als auch QTStreckenverlängerung im EKG. Chinidin CHINIDIN DURILES® Indikation: Vorhofflattern, Vorhofflimmern Kontraindikation kardial: Sinusbradykardie, AV-Block II und III, QT-Verlängerung extrakardial: Niereninsuffizienz, Hyperkaliämie, Glaukom Dosierung: 3 × 1–2 Tabl. Chinidin Duriles Ajmalin GILURYTMAL® Indikation: Supraventrikuläre und ventrikuläre Tachyarrhythmie, Ajmalin Test bei WPW-Syndrom Kontraindikation – kardial: Bradykardie (SA-, AV-Leitungsstörungen), Herzinsuffizienz extrakardial: Cholestase, Flush, Agranulozytose Dosierung: unter EKG-Kontrolle akut 25–50 mg langsam i. v., dann mittels Perfusor 0,5–1,0 mg/ kg KG/h

–

KLASSE Ib ANTIARRHYTHMIKA (LIDOCAIN, PHENYTOIN, MEXITIL)

Es werden die Kanäle des schnellen Na-Einstromes blockiert und die Erholung der Kanäle wird verzögert. Lidocain XYLOCAIN® Indikation: Ventrikuläre Extrasystolie und Tachykardien Kontraindikation: Sinusknotendysfunktion, AVLeitungsstörunge (II, III), Unverträglichkeit von Lokalanaesthetica Dosierung: Initialdosis 50–100 mg i. v. EKG–Kontrolle, Perfusor 1–2 mg/KG/h Mexitil MEXITIL® Indikation: Ventrikuläre Tachyarhythmien Kontraindikation: Bradykardie, AV-Bock II und III, fortgeschrittene Herzinsuffizienz Dosierung: Initialdosis 100–200 mg unter EKGKontrolle langsam i. v., Perfusor 1–2 mg/min

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–

KLASSE Ic ANTIARRHYTHMIKA (PROPAFENON, FLECAINID)

Hemmung des schnellen Na-Einstromes in der Phase 0 des AP und Verzögerung der Wiederherstellung der Na-Kanäle Propafenon RYTHMONORMA® Indikation: supraventrukuläre Tachyarrhythmie bei ventrikulärer Präexzitation, AV-KnotenReentry-Tachykardie Kontraindikation: schwere Bradykardie, AVBlock II, III, SA-Block Dosierung: akut 0,5–1,0 mg/kg KG über 5 min i. v., Perfusor: 12–30 mg/h; Maximaldosis 900 mg/die Flecainid – TAMBOCOR®

–

KLASSE II ANTIARRHYTHMIKA – B-BLOCKER

Mechanismus: B-Blocker sind kompetitive Hemmstoffe an den B-Rezeptoren B1-Rezeptoren am Herzen B2-Rezeptoren an Bronchien, Gefäßen, Gastrointestinaltrakt, Uterus intrinsische sympathomimetische Aktivität (ISA) Nebenwirkungen: Herz – Bradykardie Gefäße: Konstriktion Bronchien: Konstriktion Leber: Hemmung der Glykolyse-Gefahr der Hypoglykämie beim Diabetes mellitus Niere: Natrium-Wasser-Retention Sedierung: psychische Verstimmung, Übelkeit Esmolol – BREVIBLOCK® Kardio-selektiver B-Blocker, keine intrinsische Aktivität Indikation: Tachykardie, Hypertonie KI: Bradykardie, Herzinsuffizienz Pharmakologie: Metabolisierung durch unspezifische Esterasen Abbau zu Methanol und freier Carbonsäure HWZ: 9 min Proteinbindung 55 % Dosierung: 0,1–0,2 mg/kg/min

Atenolol – TENORMIN® unselektiver B-Blocker Selektive Blockade der B1-Rezeptoren Keine intrisische Aktivität HWZ: 6–8 Stunden Wirkungsort-Herzen: Sinusknoten+; Vorhof+, AV-Knoten++; His-Bündel 0, Ventrikel 0 Elimination: 90 % unverändert renal, Rest-hepatisch Dosierung: 1 × 25/50/100 mg je nach Indikation Metoprolol – BELOC® WM: Selektive Blockade von B1-Rezeptoren Keine intrinsische Aktivität Antiarrhythm. Angriffspunkt: Sinusknoten+, Vorhof+, AV-Knoten++, His-Bündel 0, Ventrikel 0 HWZ: 3–6 Stunden Elimination: 10 % unverändert renal, Rest-Leber – teilweise zu pharmakologisch aktiven Metaboliten Indikation: Sinustachykardie, Vorhoftachykardie, absolute Arrhythmie mit schneller Überleitung, Hypertonie Dosis: bei tachykarder Rhythmusstörung 5– 10 mg i. v. max. Dosis 20 mg/tgl Pindolol – VISKEN® WM: keine B1-Selektivität Ausgeprägte intrinsische Aktivität Unspezifische chinidinartige Membranwirkung Antiarrhythmisch. Angriffspunkt: Sinusknoten+, Vorhof+, AV-Knoten++, His-Bündel 0, V V Ventrikel 0 HWZ: 3–4 Stunden Elimination: 50 % unverändert renal, rest hepatische Metabolisierung Indikation: Vorhoftachykardie mit wechselnder Überleitung, Vorhofflattern/flimmern Obstruktive Kardiomyopathie Dosierung: 0,4–0,6 mg langsam i. v. Sotalol – SOTACOR® WM: B-Blocker mit Klasse III-Eigenschaften (Verlängerung der Aktionspotentialdauer durch eine Verzögerung der Repolarisationaphase – antiarrhythmische Wirkung Klasse III nach Vaughan Williams) mit gleichzeitiger B1 und B2 Blockade Antiarrhythm. Angriffspunkt: Sinusknoten+, Vorhof+, AV-Knoten++, His-Bündel 0, Ventrikel+

36.

HWZ: 13 Stunden Elimination: fast vollständig unverändert renal Indikation: paroxysmale Tachykardie, supraventrikuläre und ventrikuläre Arrhythmien, Tachyarrhythmia absoluta Dosierung: 40 mg als Kurzinfusion über 30 Minuten

–

KLASSE III ANTIARRHYTHMICA (AMIODARON, SOTALOL, IBUTILID)

Amiodaron – SEDACORON® Antiarrhythmikum, Klasse III WM: Selektive Verlängerung des Aktionspotentiales HWZ: extrem lang, Tage Elimination: durch hepatische Metabolisierung Indikation: therapierefraktäre ventrikuläre Extrassystolie und Tachykardie Bedrohliche, therapierefraktäre supraventrikuläre Tachykardie, VH-Flimmern und VH-Flattern, AV-Knoten-Re-entry-Tachykardie NW: Verschlechterung der Lungenfunktion – Lungenfibrose Polyneuropathie Cholestatische Hepatose Bradykardie, Sinusarrest, AV-Block Dosierung: 5 mg/kg KG über (20) –120 Minuten als Kurzinfusion Anschließend Erhaltungsdosis 10 mg/kg (Erhaltungsdosis 200–600 mg) Ibutilid – CORVERT® Antiarrhythmikum – Klasse III Dosierung: unter EKG-Monitoring 1 mg als Kurzinfusion 15 min

–

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Pharmakologie intensivmedizinischer Medikamente

KLASSE IV ANTIARRHYTHMIKA (KALZIUMANTAGONISTEN)

– Diltiazem bindet extrazellulär an A 1c aber an einer anderen Stelle als Nifedipin Aufgrund der verminderten Ca-Konzentration wird die Aktivität der Myosin-ATPase vermindert, sodass weniger ATP gespalten wird. Somit steht weniger Energie für die elektromechanische Kopplung der Muskelzelle zur Verfügung. Es kommt zu einer Verminderung von Tonus und Kontraktilität besonders an der glatten Muskelzelle von Arteriolen und Koronarien. Gleichzeitig verringert sich der O₂-Bedarf. Stimulation der langsamen spannungsabhängigen Ca-Kanäle vom L-Typ führt zu einer gesteigerten intrazellulären Kalziumkonzentration und zu einer gesteigerten Kontraktilität der glatten Muskeln an Gefäßen und Herz. Katecholamine, Angiotensin II und Endothelin aktivieren die Kalziumkanäle und erhöhen den CaEinstrom. Alle Kalziumkanalblocker bewirken eine arterielle Vasodilatation. Unterschiedlich sind jedoch die kardialen Wirkungen. Wirkstoffe – Handelsnamen Nifedipin – ADALAT®, BUCONIF® Nimodipin – NIMOTOP® Amlodipin – NORVASC® Diltiazem – DILZEM® Verapamil – ISOPTIN® Nifedipin – ADALAT® Indikation: Hypertonie, hypertensive Krise Dosierung: Adalat ret. 2 × 1 Tabl. 20 mg Nifedipin – BUCONIF® Sublingualspray Indikation: Hypertonie, hypertensive Krise, koronare Herzkrankheit Dosierung: Angina pectoris: 1–2 Hübe Hypertone Krise: 2–4 Sprühstöße

Wirkungsmechanismus Ca-Kanalblocker hemmen den Ca-Einstrom und Nimodipin – NIMOTOP® wirken über eine Blockade der spannungsabhänIntensivmedizinische Indikation: cerebraler Vagigen Kalziumkanäle vom L-Typ. Sie binden an versospasmus schiedenen Stellen an die jeweilige Untereinheit A Nebenwirkungen: RR-Abfall, Flush, erhöhte Leberwerte, Abnahme der Oxygenierung – erhöh1c, welche den transmembranären Kanal darstellt. ter intrapulmonaler Shunt u. a. – Verapamil bindet an der zytosolseitigen Öffnung des Kalziumkanals und blockiert den Kanal. Dosierung: 1–3 mg/h kontinuierlich – Nifedipin bindet extrazellulär an A 1c

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36.1.5. KALZIUM-SENSITIZER Levosimendan – SIMDAX® Substanz: Pyridazon-Dinitril Wirkung: positiv inotrop, Zunahme der Kontraktionskraft, Zunahme des Herzminutenvolumens, Vasodilatation der glatten Gefäßmuskulatur von Arterien und Venen Wirkmechanismen: Erhöhung der Kalziumsensivität der kontraktilen Proteine durch eine Kalzium-abhängige Bindung an Troponin C. Selektive Phosphodiesterase-III-inhibitorische Wirkung, Erhöhung des transmembranen Kalziumstromes, ohne eine pharmakologisch relevante Konzentration überschreitend, wodurch die Arrhythmogenität verhindert wird und die Myokardrelaxation verbessert wird. Klinische Effekte: Bei linksventrikulärer Dysfunktion Reduktion der linksventrikulären Vor- und Nachlast, Verbesserung der Kontraktilität und diastolischen Ventrikelfunktion ohne Induktion einer gleichzeitigen Erhöhung von Herzfrequenz und myokardialem Sauerstoffverbrauch. Levosimendan induziert eine arterielle sowie eine venöse Vasodilatation. Klinisch messbare Wirkungen sollten sein Anstieg des Herzzeitvolumens Abnahme des PCWP Reduktion der Füllungsdrücke Indikation: akute (links) Herzinsuffizienz chronische Herzinsuffizienz Dosierung: 1A /24h

36.1.6. ACE-HEMMER Wirkungen von ACE-Hemmern sind Senkung des peripheren Widerstandes, Vasodilatation an Arterien und Venen, sodass es zu einer Abnahme von Vorlast und Nachlast des Herzens kommt. Anstieg des HZV bei Herzinsuffizienz aufgrund des verminderten Afterload. Hemmung der Noradrenalinfreisetzung aus den synaptischen Neuronen und aus dem Nebennierenmark. Dadurch Abnahme des Venentonus (Kapazitätsgefäße), da die adrenergen Rezeptoren geringer stimuliert werden.

Verlängerung der Wirkung des vasodilatierend wirkenden Bradykinins Hemmung der Freisetzung von Ketcholaminen aus dem Nebennierenmark Verminderung der Aldosteronfreisetzung, dadurch verminderte Reabsorption von Na und Wasser Abnahme des renalen Sypathotonus Blockade der Angiotensin II induzierten Hypertrophie von Gefäßen und Myokard Senkung des Blutdruckes durch Vasodilatation und verminderte Na-Retention Indikation: Hypertonie, Herzinsuffizienz

=

I. ACE-HEMMER  ANGIOTENSIN I  KONVERSIONSENZYMHEMMER

Mechanismus: Verminderte Bildung von Angiotensin II aus Angiotensin I durch Hemmung des Konversionsenzymes NW: Kinine (Bradykinin) werden vermindert abgebaut Enalapril-Carboxyl – RENITEC® Indikation: Hypertonie Herzinsuffizienz-Zusatztherapie, wenn kein Ansprechen auf Digitalis und/oder Diuretika Elimination: renal Niereninsuffizienz: Dosisreduktion Ausscheidung der Aktivform: renal Dosierung: 1 × 2,5 mg, schrittweise Erhöhung bis auf die Erhaltungsdosis 20 mg Dosierung: 2,5–40 mg/die Einnahmemodus: 1–2 × tgl Lisinopril-Carboxyl – ACEMIN® Indikation: Hypertonie Herzinsuffizienz-Zusatztherapie, wenn kein Ansprechen auf Digitalis und/oder Diuretika Elimination: renal Niereninsuffizienz: Dosisreduktion Ausscheidung der Aktivform: renal Dosierung: 2,5–40 mg/die Einnahmemodus: 1 × tgl

Pharmakologie intensivmedizinischer Medikamente

289

Captopril – Sulfhydril – DEBAX® – CAPOCIDE® Indikation: Hypertonie, Herzinsuffizienz Elimination: renal Niereninsuffizienz: Dosisreduktion Ausscheidung der Aktivform: renal Dosierung: 6,25–50–150 mg/die Einnahmemodus: 1–3 × tgl

Afterloads, jedoch reflektorische Steigerung der Sympathikusaktivität mit Reflextachykardie, erhöhter Reninausschüttung und gesteigertem HZV. Die Reninausschüttung bedingt über den Renin-Aldosteron-Mechanismus eine Retention von Wasser und Natrium mit Blutdrucksteigerung. Daher ist eine Kombination mit einem B-Blocker angebracht bzw. Diuretikum. Dosierung: akut 1Amp (25 mg) verdünnt auf 10 ml NaCl 0,9 % fraktioniert unter RR-Kontrolle langsam i. v.; Perfusor 1,5–7,5 mg/h

36.

ACE – Hemmer + Diuretika (Hydrochlorothiazid) RENITEC PLUS® ACECOMB® FOSICOMB®

=

II. ANGIOTENSINIIREZEPTOR ANTAGONISTEN  ATII REZEPTORANTAGONISTEN) AT1REZEPTORANTAGONISTEN

Mechanismus: Blockade der Angiotensin-II-Typ1Rezeptoren NW: Der Kinin-Abbau wird nicht unterdrückt, geringere Nebenwirkungen Verringerung des peripheren Widerstandes ohne reflektorische Tachykardie Candesartan – BLOPRESS® Dosierung: 1 × 4 mg tgl bis max 16 mg/die Losartan – COSAAR® Dosierung: 1 × 12,5 mg tgl, Steigerung bis 50 mg

36.1.7. ANTIHYPERTENSIVA Wirksubstanzen zur Behandlung der arteriellen Hypertonie (Tabelle 27) B-Blocker Diuretika Kalziumkanalblocker ACE-Hemmer Angiotensin-II-Rezeptor-Antagonisten A-Blocker Dihydralazin Nitroprussidnatrium Dihydralazin – NEPRESOL® Dihydralazin ist ein Hydrazinderivat. Direkte Wirkung auf die glatte Muskulatur der Arteriolen. Senkung des peripheren Widerstandes und des

Clonidin – CATAPRESAN® Wirkung als zentraler A-2 Rezeptor-Agonist Nebenwirkung: Bradykardie, Sedierung A-Methyldopa – PRESINOL® Ist ein Antisympathotonicum mit zentralen und peripheren Wirkungen Herzfrequenz – Abnahme, HZV – Abnahme, peripherer Widerstand – Abnahme, renale Durchblutung – Zunahme, sedierende Wirkung Dosierung: Einschleichender Beginn mit 1–2 × 250 mg Tabl. bedarfsadaptierte Steigerung Nitroprussidnatrium – NIPRUSS® Wirkmechanismus: Freisetzung von NO, welches zu einer Dilatation präkapillärer Arteriolen und postkapillärer Venolen führt Nebenwirkungen: Zyanidintoxikation, Tachyphylaxie, Reflextachykardie Zeichen der Intoxikation: Metabolische Azidose, Zunahme der SVO₂, Schock Therapie der Intoxikation: Na-Thiosulfat 100mg/ kg, Hydroxycobalamin 0,1 mg/kg Dosierung: Beginn mit 0,2 µg/kg/min – 3 µg/kg/ min – 10 µg/kg/min Therapieschemata Beginn mit einer Monotherapie: Bei ungenügender Wirkung Übergang auf eine Zweierkombination (Tabelle 28): Bei nicht ausreichender Wirkung einer Zweierkombination Übergang auf eine: Dreifachkombination: Diuretikum + B-Blocker + Vasodilator Diuretikum + ACE-Hemmer + Kalziumkanalblocker Diuretikum +Antisympathotonikum + Vasodilatator

290 Tabelle 27. B-Blocker Wirkstoff

A-Blocker Handelsname

Wirkstoff

Handelsname

Esmolol

BREVIBLOCK

Prazosin

MINIPRESS

Metoprolol

BELOC

Urapidil

EBRANTIL

Oxprenolol

TRASICOR

Pindolol

VISKEN

Atenolol

TENORMIN

Sotalol

SOTACOR

Kalziumkanalblocker Wirkstoff

ACE-Hemmer Handelsname

Wirkstoff

Handelsname

Verapamil

ISOPTIN

Lisinopril

ACEMIN

Nifedipin

ADALAT, BUCONIF

Enalapril

ENALAPRIL

Diltiazem

DILZEM

Captopril

DEBAX, CAPOCIDE

Amlodipin

NORVASC

Enalapril

RENITEC

Ramipril

TRITACE

Diuretika

Diverse Substanzen

Wirkstoff

Handelsname

Wirkstoff

Handelsname

Chlortalidon

HYGROTON

Dihydralazin

NEPRESOL

Furosemid

LASIX

Clonidin

CATAPRESAN

Etacrynsäure

BURINEX

a-Methyldopa PRESINOL

PRESINOL

Bumetanid

BURINEX

Nitroprussid

NIPRUSS

Amilorid

MODURETIC

Spironolacton ALDACTONE ALDACTONE

AT-II Rezeptorantagonisten Wirkstoff

Handelsname

Candesartan

BLOPRESS

Losartan

COSAAR

Kombinationspräparate Wirkstoff 1

Wirkstoff 2

Handelsname

Amilorid

Hydrochlorothiazid

MODURETIC

Triamteren

Hydrochlorothiazid

DYTIDE H

36.

291

Pharmakologie intensivmedizinischer Medikamente

Tabelle 28. Wirkstoff 1

Wirkstoff 2

B-Blocker

Diuretikum

Wirkstoff 3 Handelsname

Atenolol

Chlortalidon

TENERETIC

B-Blocker

Diuretikum

Vasodilatator

Oxprenolol

Chlortalidon

Hydralazin

B-Blocker

Kalziumkanalblocker

Diuretikum

Kalziumkanalblocker

ACE-Hemmer

Diuretikum

Lisinopril

Hydrochlorothiazid

ACECOMB

Enalapril

Hydrochlorothiazid

CO-RENITEC

Ramipril

Hydrochlorothiazid

TRITAZIDE

Cilazapril

Hydrochlorothiazid

INHIBACE PLUS

ACE-Hemmer

Kalziumkanalblocker

AT1-Rezeptorblocker

u. Diuretikum

Losartan

Hydrochlorothiazid

A-Blocker

Diuretikum

36.1.8. BRONCHODILATATOREN 1. METHYLXANTHINE 2. B-ADRENOREZEPTOREN – AGONISTEN 3. PARASYMPATHOLYTIKA 1. Methylxanthine Theophyllin – EUPHYLLIN®, RESPICUR®, THEOSPIREX® Aminophyllin – Theophyllin-Ethylendiamin – AMINOPHYLLIN®, THEOPHYLLIN EDA® Wirkungsmechanismus: Hemmung der Phosphodiesterasen und verlangsamter Abbau von cAMP zu AMP. Der intrazelluläre cAMP Spiegel bleibt erhöht. Blockierung der Adenosinrezeptoren A1 und A2.

TREPRESS

COSAAR PLUS

Adenosin stimuliert A1 und A2 Rezeptoren und führt zu Bronchokonstriktion und Histaminfreisetzung. Wirkungen Lunge: Bronchodilatation Verminderung der Kapillarpermeabilität, Verbesserung der mukoziliären Clearance, Senkung des pulmonalarteriellen Druckes, Steigerung des Atemantriebes durch verbesserte Kontraktilität der Atemmuskulatur Herz: Steigerung von Koronardurchblutung, positiv inotrope Wirkung, positiv chronotrope Wirkung, positiv dromotrope Wirkung Bei Überdosierung Auftreten einer Tachykardie bedingt durch Freisetzung von Katecholaminen.

292

Gefäße: Theophyllin verursacht an allen Gefäßen außer den Hirngefäßen ein Vasodilatation und Blutdrucksenkung. Bei Überdosierung kommt es zu Vasokonstriktion und RR-Anstieg. Auch an den Hirngefäßen kommt es dann zu einer Vasokonstriktion Niere: Steigerung der Durchblutung, Anstieg der glomerulären Filtration und Diurese Nebenniere: Steigerung der Durchblutung und Adrenalinausschüttung Magen: Verstärkte Magensekretion mit Verschlechterung von Gastritis bzw. Magenulkera ZNS: Antriebssteigerung Dosierung: Theophyllin-Intensivmedizin: Perfusor 30–60 mg/h nach Spiegel 2. B-ADRENOREZEPTOREN – AGONISTEN Die Aktivierung von B2-Adrenorezeptoren der glatten Bronchiolenmuskulatur durch RezeptorAgonisten (B2-Sympathomimetica) bedingt einen Anstieg von cAMP und es kommt zum Absinken des Kalziumspiegels mit folgender Spasmolyse. 3. PARASYMPATHOLYTIKA Acetylcholin und Parasympathomimetica bewirken einen Anstieg des Ca-Spiegels in der glatten Muskulatur der Bronchien. Das verursacht eine Konstriktion und Spasmus der Bronchiolen. Acetylcholin bindet an parasympathische m3-Muskarinrezeptoren. Anticholinergica – Ipratropiumbromid – Atrovent blockieren diese m3-Rezeptoren als Antagonisten und verhindern einen Kalziumanstieg und Spasmus der Muskulatur.

36.1.9. ANTIEMETIKA Granisetron – KYTRIL® Wirkung: (5-HT3-Antagonist)-Serotoninantagonist NW: Verminderung der Darmmotilität Dosierung: 1–3 mg i. v. Metoclopramid – PASPERTIN® Wirkung: Erhöhung des Tonus des Ösophagussphinkters, Beschleunigung der Magenentleerung Dopaminantagonismus Dosierung: 1–3 × 10 mg i. v. Ondansetron – ZOFRAN® Wirkung: (5-HT3 Antagonist)-Serotoninantagonist

Dosierung: 4–8 mg i. v. in Abhängigkeit von Indikation Droperidol – DEHYDROBEZPERIDOL – DHB® Neuroleptikum Dosierung: 2,5–5 mg i. v.

36.1.10. ANTIPHLOGISTIKA Nichtsteroidale Antiphlogistika, Antirheumatika (NSAR) – non-steroidal anti-inflammatory drugs: Substanzen: Azetylsalizylsäure – ASPISOL®, Diclofenac – VOLTAREN®, Ibuprofen – BRUFEN®, Mefenaminsäure – PARKEMED®, Indometacin – INDOCID® Wirkmechanismus: Hemmung der Zyclooxygenasen (die in zwei Isoenzymen vorhanden ist), welche die Synthese von Prostaglandinen aus der Arachidonsäure katalysieren. Dadurch kommt es zu einer Abnahme der Konzentration der Prostaglandine im Gewebe mit folgender Verminderung der Entzündungsreaktion. Die Schmerzschwelle der Sensoren wird erhöht. Die Synthese von Leukotrienen wird nicht beeinträchtigt. Hingegen hemmen Glukokortikoide die Synthese von Prostaglandinen und Leukotrienen. Daher weisen sie einen noch stärker entzündungshemmenden Effekt auf als nichtsteroidale Antirheumatika. Zyklooxygenase Typ I (COX-1) Vorkommen in den meisten Geweben, sie ist in der Magenschleimhaut für die Synthese von protektiven Prostaglandinen verantwortlich. COX-1 selektiv wirken z. B. Indometacin, Azetylsalizylsäure. Sie wirken nicht nur entzündungshemmend, sondern beeinträchtigen auch die Prostaglandinbildung im Magen-Darm-Trakt und können daher schleimhautschädigende Wirkungen aufweisen. Zyklooxygenase Typ 2 (COX-2) Ihre Aktivität wird induziert durch akute und chronische Entzündungsprozesse. COX-2 selektive Substanzen z. B. Meloxicam, Nabumezon haben vor allem die Wirkung auf das nur bei Entzündungen aktivierte Isoenzym beschränkt. Allen gemeinsam ist die Hemmung der Umwandlung von Arachidonsäure in Prostaglandine (Schmerz und entzündungsstillende Wirkung), Prostazyklin und Thromboxan (gerinnungshemmende Wirkung).

36.

293

Pharmakologie intensivmedizinischer Medikamente

Nebenwirkungen: Magen-Darm-Ulzera, verlängerte Blutungszeit Wirkungen Alle Zyklooxygenase-Hemmer besitzen drei Wirkungsqualitäten, die unterschiedlich stark ausgeprägt sein können: – analgetisch – antipyretisch – antiphlogistisch Wenn die analgetisch Wirkung überwiegt, spricht man von Analgetika. Wenn die entzündungshemmende Wirkung überwiegt, von nichtsteroidalen Antirheumatika. Zusätzlich hemmen NSAR auch die Thrombozytenaggregation (Thrombozyten enthalten COX-1) Daher Verwendung zur Gerinnungshemmung bes. ASS-Azetylsalizylsäure. Diclofenac – VOLTAREN® Wirkung: vor allem analgetisch, antiphlogistisch 10-fache Präferenz für COX-2 HWZ: 1–2 Stunden Elimination: renal sowie biliäre Elimination nach Metabolisierung NW: Anstieg Transaminasen, Magenblutung, hämolyt. Anaemie verlängerte Blutungszeit Dosierung: 2 × 1 A i. v. Weitere Analgetika Parecoxib – DYNASTAT® Wirkung: COX-2-Hemmer Analgetikum: Zugelassen zur Behandlung postoperativer Schmerzen Metamizol – NOVALGIN® Ist unter den Zyklooxygenase-Hemmern das stärkste Analgetikum mit guter antipyretischer Wirkung, hat jedoch keine antiphlogistische Wirkung. Erwachsene Dosierung: 0,5–1 g alle 4 Stunden Ibuprofen – IBUPROFEN® Wirkung: Hemmung der Zyklooxygenase Analgetikum, Antiphlogistikum 400–600 mg Tabl. 3-mal täglich Paracetamol – PERFALGAN® Wirkung: Hemmung der Prostaglandinsynthese

im Rückenmark und ZNS. Kein COX-Hemmer Indikation: Schmerzen und Fieber, wirkt analgetisch, gut antipyretisch, wenig antiphlogistisch (fehlende Hemmung der Zyklooxygenasen) Erwachsene Dosierung: bis 4 × 1 g

36.1.11. SALICYLATE Azetylsalizylsäure – ASPIRIN – ASPISOL® Azetylsalizylsäure verursacht eine unspezifische Hemmung der Zyklooxygenase (COX 1 und COX 2) durch Azetylierung und bewirkt so eine verminderte Bildung von Prostazyklin und Thromboxan. Wirkung: gute analgetische, antipyretische und antiphlogistische Wirkung Optimale Dosis als Analgetikum und Antipyretikum 0,6 g Optimale Dosis als Antiphlogistikum 5 g/die. Cave: Nebenwirkungen Nebenwirkungen Magen-Darm-Trakt: in 10 % Schleimhauterosionen in Magen und Darm, in therapeutischer Dosis bereits okkulte Blutverluste, in hoher Dosis Magenblutung und Melaena Gerinnungssystem: Ab 50 mg Hemmung der Thrombozytenaggregation, bei einer Dosis von 2 g Hemmung der Synthese der Vitamin-K-abhängigen Gerinnungsfaktoren. Abnahme der Prothrombinkonzentration Niere: Retention und Anstieg von Harnsäure durch Hemmung der tubulären Sekretion in analgetischer Dosis. Bei einer Dosis über 2 g wirkt ASS wie eine Urikosurikum und hemmt die Rückresorption von Harnsäure. 3 % aller akuten Nierenversagen und bis zu 30 % aller chronischen Nierenversagen sind durch NSAR ausgelöst. NSAR retinieren Wasser und Na+: Ödembildung Lunge: Asthma-bronchiale Auslösung

36.1.12. SÄUREVERMINDERNDE MEDIKAMENTE Antazide Aluminiumhydroxid – SOLUGASTRIL® Schleimhautprotektive Substanzen Sucralfat – ULCOGANT®

294

Anticholinergica Pirenzepin – GASTROZEPIN® Dosis: 2 × 1 A

– Aspiration bakterienhaltigen Magensaftes beim Intensivpatienten.

H2-Rezeptorantagonisten Ranitin – ZANTAC® Dosis: 2 × 1 Tabl 150 (300) mg 2×1A Cimetidin – Tagamet

36.1.13. LIPIDSENKER HMGCOREDUKTASEHEMMER

Protonenpumpenhemmer Omeprazol – LOSEC® Dosis: 1 × 40 mg i. v. 1 × 20 (40) mg Esomeprazol – NEXIUM® Pantoprazol – PANTOLOC® Mechanismus: Antazida und schleimhautprotektive Substanzen binden vermehrt produzierte Magensäure durch deren Neutralisation. Sucralfat bildet mit Proteinen im sauren Milieu einen schützenden Schleimhautüberzug. Anticholinergika vermindern durch kompetitive Blockade der Muskarin-Rezeptoren die Säure und Pepsinogenproduktion. H2-Rezeptorantagonisten hemmen die Magensäuresekretion welche durch Histamin, Pentagastrin, und Insulin stimuliert wird. Zusätzlich sinkt auch die Pepsinsekretion. Protonenpumpenhemmer hemmen irreversibel die Protonenpumpe (H+/K+-ATPase) im Magen. Die Magensäureproduktion wird vollständig unterdrückt. Wechselwirkungen Protonenpumpenhemmer hemmen in hoher Dosis Zytochrom-P-450-abhängige Reaktionen. Dadurch wird der Abbau von Benzodiazepinen, Lidocain, Carbamazepin, Theophyllin, Phenytoin, Nifedipin verlängert. Bei dialysepflichtiger Niereninsuffizienz muss die Dosis um 50 % reduziert werden. Nebenwirkungen Protonenpumpenhemmer: durch das Fehlen der bakteriziden Magensäure kann es zu einer bakteriellen Überwucherung im oberen Magen-Darm-Trakt kommen. Es besteht ein erhöhtes Pneumonierisiko

Atorvastasin – SORTIS® Wirkmechanismus Hemmung der intrazellulären Cholesterinsynthese durch kompetitive Hemmung des Hydroxymethylglutaryl Co-Enzym A, welches das geschwindigkeitslimitierende Enzym der hepatischen Cholesterinsynthese ist. Durch Abfall des intrazellulären Cholesterins steigen die LDL-Rezeptoren an den Hepatozyten an. Indikationen: Familiäre Hypercholesterinämie, gemischte Hyperlipidämien Kontraindikationen: Lebererkrankungen, Myopathie, Schwangerschaft Nebenwirkungen: Transaminasenanstieg, Myalgien mit CK-Anstieg

FIBRINSÄUREDERIVATE Bezafibrat – BEZAFIBRAT® BEZALIP® Wirkmechanismus Förderung der Lipoproteinase-Aktivität. Dadurch wird die VLDL-Fraktion gesenkt. Effekt: Senkung der Triglyzeride bis 50 %, LDL-Senkung um 10 % und HDL Anstieg bis 30 %. Indikation: Hypertriglyzeridämie Anwendung: Monotherapie oder als Kombinationstherapie

NIKOTINSÄUREDERIVATE Nikotinsäure Pyridylmethanol – RONICOL® Mechanismus Reduktion der VLDL-Synthese und damit Senkung des Cholesterins und der Triglyzeride Nebenwirkungen: Harnsäureanstieg, abdominelle Beschwerden, Verschlechterung der Glukosetoleranz

36.

295

Pharmakologie intensivmedizinischer Medikamente

36.1.14. VOLUMENERSATZMITTEL KOLLOIDE Kolloide sind Substanzen mit hohem Molekulargewicht, die nicht durch die Kapillarwand diffundieren. Da sie im Intravasalraum zurückgehalten werden, üben sie eine osmotische Kraft (den kolloidosmotischen Druck) aus.

HYDROXYETHYLSTÄRKE (HES) HES ist ein Polysaccharid. Sie ist in unterschiedlichen Konzentrationen von 3–10 %-igen Lösungen (30, 60, 100 mg) im Handel. Zur Verfügung stehen niedermolekulare (Molmasse < 100 000 Dalton) bis hochmolekulare (Molmasse > 300 000 Dalton) Lösungen. Hydroxyethylstärke (HES 200/0,5) vermindert tierexperimentell die Lungenkapillarpermeabilität bei durch Endotoxin ausgelöster acute lung injury (Jie et al., 2004). Kurzfristig wirksame Lösung: 6 % HES 70/0,5, z. B. EXPAFUSIN® Mittelfristig wirksame Lösung: 6 % HES 130/0,4, z. B. VOLUVEN® Längerfristig wirksame Lösung: 6 % HES 200/0,62, z. B. ELOHÄST® 70-Molmasse, 0,5 Substitutionsgrad – definiert die Substitution des Glucosemoleküls mit Hydroxyethyl-Gruppen

DEXTRANE Sind Glucosepolysaccharide mit ca. 200 000 Glucosemolekülen. Entsprechend der durchgeführten Aufspaltung liegt das Molekulargewicht zwischen 40 000 und 70 000 Dalton. Pharmakokinetik: Die Verweildauer ist bei einem MG von 40 000 2–4 Std. und bei einem MG von 70 000 Dalton 4–6 Std. Elimination: Aufspaltung und renale Ausscheidung. Je höher das MG, desto langsamer ist renale Ausscheidung. Volumenexpansion – das doppelte der zugeführten Menge Präparate: Dextran 40 – (mittleres MG 40 000 Dalton) RHEOMACRODX® Dextran 60 – (mittleres MG 60 000 Dalton) MACRODEX® Zur Prophylaxe anaphylaktischer Reaktionen ist vor der Gabe von Dextranen die Applikation von Dextran 1 – PROMIT® durchzuführen. Nebenwirkungen Hemmung der Thrombozytenaggregation Beeinträchtigte Aktivierung von Faktor VIII Aktivierung der Fibrinolyse Anaphylaktische Reaktionen bei bis 1 % aller Patienten Blutgruppenbestimmung nach Dextrangabe erschwert Dosis: max 1,5 g/kg/die

HYPERTONER VOLUMENERSATZ Volumswirkamkeit: Expafusin 2–4 Std, Voluven 4–6 Std, Elohäst 5–8 Std Pharmakokinetik: Der Abbau von HES erfolgt bereits im Plasma durch A-Amylase. Je höher der Substitutionsgrad und das Molekulargewicht sind, desto langsamer erfolgt der Abbau. Hat die Molekülgröße soweit abgenommen, dass die Nierenschwelle unterschritten wird (bei HES – 60000 Dalton), erfolgt eine renale Elimination Nebenwirkungen: Allergische Reaktionen bis anaphylaktische Reaktionen, Pruritus Dosis: max 1,5 g/kg/die

Ist eine hypertone hyperonkotische Lösung (205 ml) mit 7,5 % Kochsalz (18,7 g NaCl) + 15 g 6 % Hydroxyethylstärke 200/0,6 = HYPERHES® Pharmakokinetik: Mobilisierung und Verschiebung von extravasaler Flüssigkeit aus dem interstitiellen in den intravasalen Raum Indikationen: Hypovolämie bis hypovolämischer Schock, Kombination häemorhagischer Schock mit Schädel-Hirn-Trauma, SHT mit erhöhtem intrakraniellen Druck Dosis: Kurzinfusion von 4 ml/kg in 2–5 Min

296

GELATINE Sind Polypeptide, die durch den Abbau von Kollagen hergestellt werden. Die Hydrolysate mit einem MG von 12–15 000 Dalton werden z. B. mit Harnstoff zu Polymerisaten mit einem MG von 35 000 Dalton verknüpft Pharmakokinetik: Ihre Volumenswirksamkeit liegt bei 3–4 Stunden. Die Halbwertszeit beträgt 4–8 Stunden. Relativ rasche renale Elimination in Abhämgigkeit von der Molekülgröße. Präparate: Harnstoffvernetzte Gelatine – HAEMA CELL® Oxypolygelatine – GELIFUNDOL® Nebenwirkungen: Utrikarielle Hautreaktionen, Übelkeit, Dyspnoe, Temperaturanstieg, Schüttelfrost, Überempfindlichkeitsreaktionen bis zur Ausbildung eines Schockzustandes (0,01–0,1 %)

HUMANALBUMIN Ist ein Gemisch von Plasmaproteinen, hergestellt aus Blutplasma gesunder Spender. MG: 66 000 Dalton Nebenwirkungen: Selten Unverträglichkeitsreaktionen wie Flush, Schüttelfrost, Hypotension, Tachycardie usw. Indikation: Indikationen werden für spezielle innere Erkrankungen (z. B. nephrotisches Syndrom) gesehen, bei einer Albuminkonzentration < 20–25 g/l bzw. bei Brandverletzten mit einem Albuminspiegel < 20 g/l. Keine Indikation besteht für einen Ersatz von Blut bzw. Volumsverlusten. Dosierung: Individuell je nach Indikation

36.1.14. PROSTAZYKLIN – (PG I2 – PROSTAGLANDINI2 Arachidonsäuremetabolit – endogene Bildung im Endothel (Lunge) und glatten Muskelzellen – Anstieg der intrazelluären rezeptorvermittelten cAMPProduktion HWZ 180 sec Wirkung: Verminderung des pulmonalarteriellen Druckes (PAP) und PVR Vasodilatation-RR-Abfall Anstieg HZV Thombozytenaggregationshemmung Hemmung der Leukozytenadhäsion-Aktivie-

rung inflammatorischer Prozesse (Freisetzung von lysosomalen Enzymen aus den Leukozyten) Verbesserung der Mikrozirkulation systemisch verabreichtes Prostazyklin erreicht den Systemkreislauf, wird nicht in der Lunge enzymatisch abgebaut Vernebelung von Prostazyklin: Verbesserung der Oxygenierung, Reduktion des intrapulmonalen Shuntes: Dilatation von pulmonalen Gefäßen ventilierter Alveolen Im Gegensatz führt die intravenöse Prostazyklinapplikation zu einer Erhöhung des intrapulmonalen Shuntes durch Beeinflussung der hypoxischen Vasokonstriktion Prostacyclin-Analoga (Strukturanalogie bis auf eine cis-Stellung) sind: Epoprostenol – FLOLAN® HWZ 2–3 min, Iloprost – ILOMEDIN® HWZ 20–30 min Dosierung: FLOLAN Vernebelung: 5–15 ng/kg KG/ min; 2–5 (15) ng/kg/min i. v. ILOMEDIN®: Gesamtdosis tgl. 100–150 µg / 5–8 Inhalationen; 0,5–2,0 ng/kg/min i. v.

36.1.15. ANTIHISTAMINIKA Antihistaminika der 1. Generation H1-Rezeptor-Antagonisten Verdrängen Histamin kompetitiv und selektiv vom H1-Rezeptor und haben keine Wirkung am H2-Rezeptor. H1-Rezeptor-Antagonisten sind lipophile Verbindungen, die die Bluthirnschranke durchdringen und zentral sedierende Wirkungen aufweisen. Dimenhydrat-Promethazin Clemastin-TAVEGIL® Dosierung: 2 × 2 mg/die i. v. Antihistaminika der 2. Generation H2-Rezeptor-Antagonisten Ebenfalls kompetitive selektive Wirkung am H2-Rezetor. H2-Rezeptoren besitzen: Herz – Wirkung von Histamin – Frequenzzunahme, Kontraktilitätszunahme; Magen – Wirkung von Histamin – Steigerung der Säureproduktion, daher H2-Blocker-Hemmung der HCl Bildung Indikation: Magenulzera, Refluxösophagitis, Rezidivprophylaxe von Duodenalulzera Cimetidin – TAGAMET® Dosierung: 2–4 × 400 mg/die i. v.

36.

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Pharmakologie intensivmedizinischer Medikamente

Ranitidin – ZANTAC® Dosierung: 3–4 × 50 mg/die i. v.

36.1.16. MUSKELRELAXANTIEN Depolarisierende Muskelrelaxantien Succinylcholin – LYSTHENON® Dosis-Intubation: 1–1,5 mg/kg KG, eine Präkurarisierung sollte durchgeführt werden Nicht-depolarisiernde Muskelrelaxantien Atracurium mittellang Cisatracurium mittellang – lang Rocuronium mittellang Vecuronium mittellang wirksam Mivacurium kurz wirkend Atracurium – TRACRIUM® Nicht-depolarisierendes Muskelrelaxans Dosis-Intubation: 0,6 mg/kg Erhaltungsdosis: 0,1–0,2 mg/kg Wirkungsdauer nach Erstrelaxation: – 35 min Elimination: spontaner nicht-enzymatischer Abbau (Hofmann-Elimination) Antagonisierung: Cholinesterasehemmer Cisatracurium – NIMBEX® Nicht depolarisierendes Muskelrelaxans mittellang – lang wirksam Dosis-Intubation: 0,15 mg/kg Erhaltungsdosis: 0,03 mg/kg Wirkungsdauer nach Erstrelaxation: 55 min Elimination: Hofmann-Elimination Metaboliten: Laudanosin und monoquarternärer Acrylmetabolit Metabolitenelimination über Niere u. Leber. Metaboliten besitzen keine neuromuskulär blockierende Aktivität Antagonisierung: Cholinesterasehemmer Rocuronium – ESMERON® Nicht depolarisierendes Muskelrelaxans Dosis-Intubation: 0,6 mg/kg; Blitzintubation 1,0 mg/kg (WD 50–60 min) Erhaltungsdosis: 0,15 mg/kg Wirkungsdauer: 30–40 min Elimination: Überwiegend Leber (70 %), geringer Niere Antagonisierung: Acetylcholinesterasehemmer

Vecuronium – NORCURON® Nicht depolarisierendes Muskelrelaxans Dosis-Intubation: 0,1 mg/kg Erhaltungsdosis: 0,02–0,05 mg/kg Wirkungsdauer: 30–40 min Elimination: Leber (70 %), geringer Niere Antagonisierung: Cholinesterasehemmer Mivacurium – MIVACRON® Nicht depolarisierendes Muskelrelaxans Dosis-Intubation: 0,25 mg/kg KG; Intubat. Dosis 2 0,15 mg/kg Erhaltungsdosis: 0,03 mg/kg KG Wirkungsdauer nach Intubationsdosis: 20–25 min, WD2 15–20 min Elimination: Plasmacholinesterase – Esterhydrolyse Elimination der Metaboliten biliär und hepatisch, Wirkverlängerung bei Leberinsuffizienz (60 min) Antagonisierung: Cholinesterasehemmer

36.1.17. ANTIDEPRESSIVA – Trizyklische Antidepressiva Wirkung: Stimmungsaufhellung Wirkung verläuft in drei Phasen: Phase I – erste Woche – Sedierung Phase II – zweite Woche – Antriebssteigerung Phase III – dritte Woche – Stimmungsaufhellung Wirkungsmechanismus: Trizyklische Antidepressiva sind nichtselektive Serotonin-Noradrenalin-Reuptake-Inhibitoren, sie blockieren jedoch auch andere Rezeptoren Wirkstoff: Amitriptylin – SAROTEN® – Tetrazyklische Antidepressiva Wirkung: Stimmungsaufhellung und Depressionslösung Wirkung verläuft wie bei den trizyklischen Antidepressiva in drei Phasen Wirkungsmechanismus: Tetrazyklische Antidepressiva sind nichtselektive Reuptake-Inhibitoren, blockieren jedoch auch andere Rezeptoren

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Wirkstoff: Maprotilin – LUDIOMIL® Mianserin – TOLVIN® – MAO-Hemmstoffe MAO-Hemmstoffe (MAO-Hemmer) hemmen die Monaminoxidase und somit den oxidativen Abbau von Monaminen. Es steigt die Konzentration von Dopamin, Noradrenalin, Adrenalin und Serotonin im synaptischen Spalt der zerebralen Neurone. Wirkstoff: Moclobemid – AURORIX® Wirkung: Die MAO-Hemmer wirken stark antriebssteigernd, aber nicht angstlösend und nicht sedierend – Selektive Serotonin-Reuptake-Inhibitoren (SSRI) Wirkung: Erhöhung der Serotoninkonzentration im synaptischen Spalt Indikation: depressive Erkrankungen unterschiedlicher Genese Wirkstoff: Fluoxetin – FLUCTIN® Paroxetin – SEROXAT® Citaprolam – CIPRAMIL® – Selektive Serotonin-Noradrenalin-ReuptakeInhibitoren (SNRI) Wirkung: Hemmung der Wiederaufnahme von Serotonin und Noradrenalin in das Neuron. Keine Wirkung auf adrenerge, cholinerge oder histaminerge Rezeptoren. Daher keine sedierende Wirkung sowie keine anticholinerge Nebenwirkungen Wirkstoff: Venlafaxin – TREVILOR®

36.1.18. PARASYMPATHOMIMETIKA  CHOLINESTERASEHEMMER 1. Reversible Hemmstoffe. Indirekt wirkende Parasympathomimetica Cholinesterase-Hemmer wirken über eine reversible Hemmung der Acetylcholinesterase. Dadurch wird der Abbau von Acetylcholin gehemmt und steht verlängert an der postsynaptischen Membran zur Verfügung. Physostigminsalycilat – ANTICHOLIUM® Indikation: Steigerung der Vigilanz postoperativ Zentralanticholinerges Syndrom (ZAS), Antidot bei Vergiftung mit Atropin, diffundiert durch die Blut-Hirn-Schranke Nebenwirkung: Vermehrter Speichelfluss, Stuhl-

inkontinenz, Brechreiz, Bradykardie, zerebraler Krampfanfall Wirkdauer: 20–45 min Dosierung: 2–4 mg fraktioniert i. v. Pyridostigminbromid – MESTINON® Indikation: Darmatonie, Myasthenia gravis Nebenwirkung: Akkomodationsstörungen, erhöhte Bronchialsekretion Ausscheidung: Vor allem unverändert über die Niere Wirkdauer: 3–4 Stunden Dosierung: 1–2 mg 4-stdl. bei Darmatonie Neostigmin – NEOSTIGMIN® Indikation: Aufhebung der Wirkung nichtdepolarisierender Muskelrelaxantien, Myasthenia gravis, funktionelle Darmparalyse Pharmakokinetik: Nach hepataler Metabolisierung erfolgt eine Elimination über die Niere Wirkdauer: 1–2 Stunden Dosierung: Antagonisierung der Relaxation: 2,5 mg i. v. (mit Atropin), Myasthenia gravis: 0,5 mg mehrmals tgl., funktionelle Darmparalyse: 0,5 mg/die bis 6 × die i. v., oder kontinuierlich bis 5 mg/24 Std. Distigminbromid – UBRETID® Indikation: Prophylaxe und Therapie der postoperativen Darmatonie, Megakolon, Myasthenia gravis Wirkdauer: > 24 Stunden Dosierung: 0,5 mg 4–6-stdl. bei Darmatonie

2. Irreversible Hemmstoffe Alkylphosphate – E605: Dazu gehören Insektizide. Typisch ist ein knoblauchartiger Geruch, Auftreten von Krämpfen, Atemnot, Atemstillstand, Bradykardie, Herz-Kreislauf-Versagen. Therapie: Intubation, Beatmung, Antidot ist Atropin 2–4 mg i. v. PARASYMPATHOLYTIKA m-CHOLINOREZEPTOREN ANTAGONISTEN Atropin – ATROPIN® Butylscopolamin – BUSCOPAN® Glycopyrroniumbromid – ROBINUL® Asthmamedikamente Ipratropiumbromid – ATROVENT®

36.

299

Pharmakologie intensivmedizinischer Medikamente

BENZODIAZEPINANTAGONISTEN Flumazenil – ANEXATE® Flumazenil verdrängt die Benzodiazepine vom Benzodiazepinrezeptor und hebt alle Wirkungen und Nebenwirkungen der Benzodiazepine auf. Jedoch keine Wirkung bei Hypnotika vom Barbiturattyp. Indikation: Aufhebung zentraler Effekte von Benzodiazepinen Dosierung: 0,3 mg fraktioniert i. v.

III. Atypische Neuroleptika Olanzapin – ZYPREXA®

36.1.20. AZIDOSE – PUFFER – TRIS Tris-Puffer-hydroxymethyl-aminomethan – TRISFRESENIUS® 1 A = 60 mmol Tris Dosierung zur Azidosetherapie: BE in mmol/l × kg KG × 0,1 = notwendige ml 3mol Tris

36.1.19. NEUROLEPTIKA 36.1.21. ANTIFIBRINOLYTIKA Wirkungsmechanismus: Ein wichtiger Teilmechanismus ist die Blockade von D2-Rezeptoren im limbischen System sowie geringer die Blockade von D1 Rezeptoren I. Trizyklische Neuroleptika Chlorprothixen – TRUXAL® Triflupromazin – PSYQUIL® Dixyrazin – ESUCOS® II. Phenylbutan-Derivate Haloperidol – HALDOL®

Proximaler Tubulus

Carboanhydrasehemmer Acetazolamid

Aprotinin – TRASYLOL® Ist ein Polypeptid (aus 58 Aminosäuren) welches zahlreiche Proteasen hemmt. Es wirkt daher auf die Proteasen Plasmin (direkte Wirkung) und Plasminogenaktivator. Gehemmt werden Trypsin, Chymotrypsin, Kallikrein und Plasmin. Aprotinin bildet mit den genannten Enzymen einen inaktiven Enzym-Aktivator Komplex. In hoher Dosis werden auch die Gerinnungsfaktoren II, VIIIa, IXa, XIIa gehemmt. Indikationen: Extrakorporaler Kreislauf bei Herzoperation, hyperfibrinolytische Gerinnungsstörung, traumatisch hämorrhagischer Schock

Frühdistaler Tubulus Thiazide Hydrochlorothiazid

Spätdistaler Tubulus und Sammelrohr Kalziumsparende Diuretika Spironolacton Amilorid

Aufsteigender Ast der Henle-Schleife Schleifendiuretica Furosemid Etacrynsäure

Abb. 82. Angriffsorte von Diuretika

300

Dosierung: 100 000 IE anfangs, dann 200 000 IE alle 4 Stunden Tranexamsäure – CYKLOKAPRON® Synthetisches Antifibrinolytikum Bindet an Plasminogen und Plasmin, sodass die Umwandlung von Plasminogen zu Plasmin kompetitiv gehemmt wird. Weiters wird die Bindung von Plasmin an Fibrin gehemmt. Vor Anwendung von Fibrinolysehemmer ist eine Verbrauchskoagulopathie auszuschließen (Bestimmung der Thrombozytenzahl und Thrombinzeit). Indikation: Blutungen bei erhöhter Fibrinolyse Dosierung: 1,0 g (2 A) langsam i. v. 8-stündlich

36.1.22. DIURETIKA u. renal wirksame Substanzen Einteilung: Schleifendiuretika, Thiaziddiuretika, osmotische Diuretika, Karboanhydrasehemmer, kaliumsparende Diuretika u. a. Die Angriffsorte der Substanzen sind unterschiedlich (Abb. 82). Dopamin – DOPAMIN® Obwohl Dopamin kein Diuretikum ist, galt es in der Intensivmedizin lange Zeit als Standardtherapeutikum vor allem auch zur Prophylaxe eines ANV. Verursacht eine Zunahme des renalen Blutflusses durch Aktivierung von Dopamin-1-Rezeptoren. Hemmung der Na+-Resorption im distalen Tubulus. Verbesserung der GFR beim Gesunden, jedoch nicht bei Niereninsuffizienz mit einer GFR < 50 ml. Der Nutzen von Dopamin beim ANV ist weiterhin eher in Frage gestellt. Dosierung: 2–4 µg/kg/min Furosemid – LASIX® Schleifendiuretikum, „high ceiling“ Diuretikum Wirkmechanismus: 1. Hemmung des Na+, K+, Cl–-Co Transportes im aufsteigenden Schenkel der Henleschen Schleife. Die saluretische Wirkung ist mit einer Steigerung der Nierendurchblutung verbunden. 2. Erhöhte Ausscheidung von Ca2+ und Mg2+. 3. Erweiterung von Kapazitäts- und Nierengefäßen sowie auch venöser Blutgefäße . Pharmakokinetik: Rascher Wirkungseintritt, Wirkdauer 4–6 Stunden, Postdiuretische Na+-Retention durch Gegenregulationsmechanismen Nebenwirkungen: Hypokaliämie, Zunahme der Blut-

viskosität, Beeinträchtigung des Hörvermögens, Anstieg der Harnsäure, vermehrte Ca2+-Ausscheidung Dosierung: LASIX Perfusor: 5–10 mg/h Bumetanid – BURINEX® 1 A = 2 mg Besitzt eine diuretische und vasodilatierende Wirkung. 1. Greift am aufsteigenden Schenkel der Henleschen Schleife an wo das Na+, K+, Cl– Transportsystem gehemmt wird. 2. Hemmung der Na+-Rückresorption am proximalenTubulus. 3. Vasodilatierende Wirkung. Dosierung: 2–4 mg 3 × tägl Etacrynsäure – HYDROMEDIN® Wirkmechanismus: Hemmung von Ionentransportenzymen (ATPasen) im 1. proximalen Tubulus, 2. aufsteigenden Ast der Henleschen Schleife, 3. Beginn des distalen Konvoluts Dosierung: individuell bis max 100 mg Benzothiadiazide – Thiazid-Diuretika Hydrochlorothiazid-ESIDREX®, Butizid SALTUCIN® Wirkmechanismen: 1. Hemmung der Na+ und Cl– Resorption zu Beginn des distalen Tubulus. 2. Karboanhydrasehemmung in hoher Konzentration (prox. Tubulus) einhergehend mit vermehrter HCO₃--Ausscheidung, NH₄ Ausscheidung reduziert. Cave: Leberzirrhose. 3. Reduzierte Ansprechbarkeit auf Catecholamine. 4. Hemmung der Kalzium-Ausscheidung. 5. Hemmung der GFR. 6. Vermehrte Ca2+-Rückresorption. Pharmakokinetik: Ausscheidung im proximalen Tubulus Wirkdauer: 8–12 Stunden Antagonisierung der durch Schleifendiuretika induzierten Antidiurese, indem ein vermehrte Rückresorption von Na+ und H₂O im distalen Tubulus inhibiert wird Daher ist eine gleichzeitige Gabe von Schleifendiuretika und Thiaziddiuretika beim ANV sinnvoll. Dosierung: 25–75 mg/die je nach Indikation Mannit – MANNIT® Bewirkt einen erhöhten intratubulären Fluss. Indiziert, wenn es zu einem Ausfallen von anorganischen oder organischen Substanzen kommt, die dann eine intratubuläre Obstruktion verursachen. Daher besonders indiziert zur Prophylaxe und Therapie eines ANV welches durch Myoglobin induziert ist. Dosierung: 1 × 100 ml 20 % i. v.

36.

301

Pharmakologie intensivmedizinischer Medikamente

Karboanhydrasehemmer Azetazolamid – DIAMOX® Ist ein am proximalen Tubulus wirkendes Diuretikum Geringe Bedeutung als Diuretikum. Indikationen: Glaukom, metabol. Alkalose und Höhenkrankheit. Kaliumsparende Diuretika Spironolacton – ALDACTONE® Ist ein kompetitiver Aldosteronantagonist mit erhöhter Na+-Ausscheidung u. reduzierter K+-Elimination Dosierung: z. B. 2 × 200 g

ADDITIVE PHARMATHERAPIE DES ANV Kalzium-Antagonisten – Diltiazem – DILTIAZEM® Kalzium-Kanal-Blocker – Verapamil und Diltiazemhaben eine Wirkung auf den Gefäßtonus. Sie verursachen eine Antagonisierung einer präglomulären – im Vas afferens lokalisierten – Vasokonstriktion. Organprotektive Wirkung bei Nierentransplantation. Ein Teil der nephroprotektiven Wirkung beruht auf einer Verminderung der renalen Toxizität von Zyklosporin A. Dosierung: DILTIAZEM® 2 µg/kg/min Adenosin-Antagonisten – Methylxanthine: Theophyllin – EUPHYLLIN® Theophyllin weist einen direkten Antagonismus am Adenosinrezeptor vom Typ A1 und A2 auf. Dadurch Wirkung an der tubulären-glomerulären Rückkopplungsschleife. 1. Hemmung des tubulogomerulären Feedback mit Erhöhung der GFR. 2. Verminderte tubuläre Na+Rückresorption. 3. Steigerung der Markdurchblutung. Tierexperimentelle Hinweise für renoprotektive Wirkungen vor allem bei der Vermeidung toxischer Nebenwirkungen von Cisplatin, Amphotericin B, Glycerol und der Myoglobinurie. Dosierung: EUPHYLLIN 0,5–1,0 mg/kg/h

mentelle Ergebnisse zeigen, dass Wachstumsfaktoren die Heilung eines ANV beschleunigen sowie die Mortalitätsrate reduzieren, konnten klinische Studien diese Ergebnisse nicht bestätigen. IGF-I: Insulin-ähnlicher Wachstumsfaktor I (Insulin-like Growth factor-I) Wirkung: Zunahme der glomerulären Filtrationsrate Dosierung: 200 µg KG/die Natriuretische Peptide (Urodilatin) Wirken natriuretisch, diuretisch und vasoldilatierend. Derzeit keine gesicherten Argumente, welche eine Indikation für einen Einsatz natriuretischer Peptide rechtfertigt. Lazaroide Sind synthetische Inhibitoren der Lipidperoxydation. Sie greifen in den Metabolismus der durch Sauerstoff-Radikale gebildeten toxischen Substanzen ein. F2-Isoprostan stellt ein derartiges Peroxydationsprodukt dar. Es stammt aus dem Arachidonsäurestoffwechsel. F2-Isoprostane werden in der Transplantatniere während der Kälteischämie gebildet und fördern die Entstehung einer akuten Tubulusnekrose. Sie wirken auch vasokonstriktorisch. Lazaroide dürften einen tubulären Schaden durch Hemmung der Lipidperoxydation und Hemmung der F2-Isoprostanbildung reduzieren.

36.1.23. ANTIDIARRHOICA Loperamid – IMODIUM® Dosierung: initial 4 mg, dann 2 mg nach Durchfall; max 16 mg/die Carbo Medicinalis: Dosierung: 3–4 × 500–1000 mg p. o.

LITERATUR EXPERIMENTELLE PHARMAKOLO GISCHE THERAPIEANSÄTZE DES ANV Wachstumsfaktoren Haben eine Bedeutung für die tubuläre Regeneration beim akuten Nierenversagen. Obwohl experi-

Burgis Eduard, Intensivkurs Allgemeine und spezielle Pharmakologie. Urban & Fischer, 3. Auflage 2003 Jie T et al., The effects of hydroxyethyl starch on lung capillary permeability in endotoxic rats and possible mechanisms. Anesth Analg 98: 768–774: 2004 Schneider D, Richling F, Checkliste Arzneimittel 2006–2007. Georg Thieme Verlag Stuttgart, New York, 3. Auflage 2005

37. MEDIKAMENTENSPIEGEL

Drugmonitoring Indikationen zur Arzneimittelbestimmung sind: – Vorliegen einer geringen therapeutischen Breite von Arzneimitteln (z. B. Herzglykoside) – Lebensbedrohliche Erkrankungen bzw. risikoreiche Therapie zur optimalen Steuerung (Therapie mit Immunsuppressiva, Zytostatica) – Vorliegen von zusätzlichen schweren Erkrankungen, die individuellle Abweichungen in der Pharmakokinetik erwarten lassen (Hepatitis, Multiorganversagen, Dialyse, schwere Infektion u. a.) – Bei Anwendung einer Langzeittherapie zur Überprüfung der Compliance, zur Überprüfung des angestrebten Dosisbereichs und zur Vermeidung von Nebenwirkungen einer zu hohen Therapiedosis (Antiepileptica) Durchführung quantitativer Arzneimittelbestimmungen ist möglich z. B. bei: – Herzglykosiden Digitoxin, Digoxin – Antiarrhythmica Chinidin, Amiodaron, Lidocain, Disopyramid – Psychopharmaka Lithium, Nortriptylin, Amitriptylin – Bronchodilatoren Theophyllin – Zytostatika Methotrexat – Antiepileptika Phanytoin, Phenobarbital, Carbamazepin, Valproinsäure, Primidon – Antibiotika

Aminoglykoside (Amikain, Gentamycin, Tobramycin, Netilmicin), Vancomycin, Chloramphenicol – Immunsuppressiva Ciclosporin, Sirolismus, Tacrolismus Zeitpunkt der Spiegelbestimmung: Medikamentenspiegel sollten zu festen Zeitpunkten, die sich nach der Fragestelllung richten, bestimmt werden. Bei Antibiotika wird zur Vermeidung einer Überdosierung der Gipfelspiegel bzw. zur Überwachung einer ausreichenden Minimalkonzentration der Talspiegel bestimmt. Bei chronisch applizierten Medikamenten sollte im stabilen Zustand des Fließgleichgewichts (steady state) die Bestimmung abgenommen werden. Das heißt vor der nächsten Applikation des Medikaments. Therapiebereich Vancomycin < 11 µmol/l Talspiegel Theophyllin 40–110 µmol/l Digoxin 1,2–2,8 µmol/l Digitoxin 17–33 nmol/l > 39 nmol/l pot. tox. Bereich Troponin T 0,00–0,10 ng/ml Teicoplanin 15–25 µg/ml Carbamacepin 15–40 µmol/l

37.

303

Medikamentenspiegel

Phenytoin 40–80 µmol/l

Gentamycin 5–10 mg/l Talspiegel < 4 µmol/l

Amiodaron 0,5–2,5 µg/ml

Netilmicin 5–12 mg/l

Parathormon 10–60 pg/ml

Tobramycin Talspiegel < 4,0 µmol/l

Aldosteron im Liegen 30–150 pg/ml im Stehen 40–310 pg/ml

Sandimmun 150–350 ng/l (0,08–0,25 µmol/l abhängig von Indikation (Niere, Leber, Lunge, Herz)

Desoxycortisol –8 ng/ml Cortisol/Serum Vormittag 8,9–26,4 µg/dl Nachmittag 4,0–15,2 µg/dl

Sirolismus 8–10 ng/ml Tacrolismus 18–20 ng/ml Umrechung: µmol/l = µg/ml × 0,69

Amicain 15–25 mg/l Talspiegel < 18 µmol/l

38. INTENSIVMEDIZINISCHES MONITORING

38.1. INVASIVES HÄMODYNAMISCHES MONITORING 38.1.1. ARTERIELLE DRUCKMESSUNG – PRINZIP Druckwandler (Transducer) Wird ein Draht gedehnt, wird er länger und dünner, wodurch sein Widerstand steigt. Derartige Widerstände werden in Druckwandlern eingesetzt.

In einem Druckwandler führt eine Druckänderung zu einer Bewegung einer Membran mit Veränderung der Spannung in einem Widerstandsdraht, wodurch sich dessen Widerstand verändert. Die Änderung des elektrischen Stromes durch den Widerstand kann verstärkt und als Maß für den Druck angezeigt werden.

Zentraler Venenkatheter Injektattemperatur-Sensorgehäuse AUX Adapter Kabel

Druck-Kabel Injektat-Temperatur-Sensor-Kabel

Temperaturverbindungs-Kabel

PULSION Einmaldruckaufnehmer

Arterieller Thermodilutionskatheter

Verbindungskabel zum bettseitigen Monitor

Abb. 83. Schematischer Aufbau des Systemes der transpulmonalen Thermodilution (PICCO)

38.

305

Intensivmedizinisches Monitoring

38.1.2. PULMONALISKATHETER Messtechnik – Thermodilutionsmethode Durch Verabreichung von 10 ml kalter Kochsalzlösung wird das Blut kurzzeitig abgekühlt. Der Wechsel der Bluttemperatur wird in seinem zeitlichen Verlauf an der Spitze des Pulmonaliskatheters durch einen Thermistor registriert und an einen Computer weitergeleitet, der den Blutfluss aus der Fläche unter der Temperaturkurve nach der Stewart-HamiltonGleichung integriert. Stewart-Hamilton-Gleichung: HZV =

k V (TB – T) STB(t)dt

k = Konstante, V = Injektatvolumen, TB = Bluttemperatur vor Injektion, T = Injektattemperatur, STB(t)dt = Flächenintegral der durch Kältebolus hervorgerufenen Temperaturänderung

Das HZV ist umgekehrt proportional der Fläche unter der Temperaturkurve, d. h. je kleiner die Fläche, desto größer ist das HZV. Zu niedrige Kurven (= falsch hohes HZV) entstehen durch zu geringes Injektatvolumen oder zu geringe Temperaturdifferenz zwischen Injektat und Blut. Unregelmäßige Kurven treten auch auf bei schlechter Durchmischung des Kältebolus, bei Schwankungen des Blutdruckes oder auch der Herzfrequenz während der Applikation oder durch lokalen Kontakt des Thermistors mit der Gefäßwand.

38.1.3. TRANSPULMONALE THERMODILUTION – PULSKONTURANALYSE Monitoring zur Überwachung einer Vielzahl an hämodynamischen Parametern: Benötigt werden: ein zentralvenöser Zugang sowie ein spezieller arterieller Katheter (Lage in A. femoralis) – (Abb. 83). Die Technik (Pulsion Medical Systems AG, München) basiert auf der transpulmonalen Thermodilution und der Pulskonturanalyse. Folgende Parameter können ermittelt werden: 1. Parameter der transpulmonalen Thermodilution Herzzeitvolumen HZV Intrathorakales Blutvolumen Globales enddiastolisches Volumen

Extravaskuläres Lungenwasser – EVLW Pulmonalvaskulärer Permeabilitätsindex 2. Parameter der kontinuierlichen Pulskonturanalyse Pulskontur-Herzzeitvolumen Arterieller Blutdruck Herzfrequenz Schlagvolumen Systemisch vaskulärer Widerstand – SVR-Index Indikationen: Schwere kardiale Insuffizienz, Schock, respiratorische Insuffizienz

38.2. NICHTINVASIVES HÄMODYNAMISCHES MONITORING ECHOKARDIOGRAPHIE Ultraschalldiagnostik des Herzens Bei der Echokardiographie wird ein Schallkopf (ein piezo-elektrischer Quarzkristall) durch elektrische Hochfrequenz-Spannung zur Aussendung von Schallwellen angeregt (Sendefunktion). Außerdem kann der Schallkopf reflektierte Schallwellen wieder empfangen (Aufnahmefunktion). Diese werden dann mit Hilfe eines Verstärkers bearbeitet und auf einem Bildschirm dargestellt. Dafür gibt es verschiedene Methoden: B-Bild-Methode: Dabei erhält man eine zweidimensionale Darstellung der Herzstrukturen, genau wie bei der Ultraschall-Untersuchung des Bauches. Die einzelnen reflektierten Schallwellen werden als Punkte auf dem Bildschirm dargestellt. Sie sind dabei umso heller, je stärker die reflektierte Schallwelle ist. M-Methode: Diese Methode ist eine eindimensionale Ultraschall-Untersuchung, bei der schnelle Bewegungsabläufe, wie z. B. Herzklappen-Bewegungen, in ihrer Beziehung zur Zeit dargestellt werden. Doppler-Verfahren: Der Schallkopf sendet Ultraschallwellen von konstanter Frequenz (Dauerschall) aus. Trifft das Schallwellenbündel auf eine sich bewegende Grenzfläche, so wird ein Teil der Wellen mit veränderter Frequenz (Doppler-Effekt) reflektiert. Man kann dies in Form von Tönen hörbar machen und auf diese Weise Informationen über Richtung und Geschwindigkeit des Blutflusses erhalten.

306

Duplex-Sonographie (Farb-Doppler): Diese Methode ist eine Kombination aus B-Bild-Methode, Doppler-Verfahren und Farbkodierung. Die Duplex-Sonographie ermöglicht daher die gleichzeitige Untersuchung von Herzstrukturen und Blutstrom. Durch die Farbkodierung wird die Richtung des Blutstroms in Bezug auf den Schallkopf durch unterschiedliche Farben sichtbar gemacht. In der Regel wird der Fluss auf den Schallkopf zu rot und der Fluss vom Schallkopf weg blau kodiert. Dieses Verfahren ist z. B. für die Beurteilung der Herzklappen-Funktion wichtig.

38.3. ELEKTRISCHE SICHERHEIT DIN VDR 0750 „Medizinische elektrische Geräte“ teilt die elektromedizinischen Geräte in Schutzklassen ein, wodurch die Gefahr eines elektrischen Schlages und eines Gerätefehlers soweit wie möglich eliminiert werden sollte. Geräte der Schutzklasse I: Ein angeschlossener Schutzleiter verhindert, dass berührbare Teile aus Metall spannungsführend werden können. Eine zusätzliche Leitung in der Netzanschlussleitung fungiert als Schutzleiter. Geräte der Schutzklasse II: Sind Geräte, die neben der Basisisolierung eine verstärkte Isolierung (Schutzisolierung) aufweisen, ohne Schutzleiter wie bei Klasse I. Geräte der Klasse P: Sie müssen Sicherheiten aufweisen, um Zündquellen in explosionsgefährdeten Gemischen mit Luft ausschließen zu können. Geräte der Klasse APG: Sie müssen Sicherheiten aufweisen, um Zündquellen in explosionsgefährdeten Gemischen mit Sauerstoff und Lachgas ausschließen zu können. Geräte des Types B: Sind elektromedizinische Geräte, welche einen Schutz gegen einen elektrischen Schlag bieten aufgrund eines zulässigen Ableitungsstromes und der Zuverlässigkeit der Schutzleiterverbindung. Geräte des Typs BF: Sie besitzen ein isoliertes erdfreies Anwendungsteil, wodurch der Patient von den übrigen Geräteteilen getrennt ist und dadurch nicht Teil eines geschlossenen Stromkreises werden kann. Geräte des Types CF: Sie bieten einen noch höheren Schutz. Nur sie dürfen z. B. bei Anwendungen am Herzen eingesetzt werden.

a

b

c Abb. 84. Transkranieller Doppler-Flussverlauf bei (a) normalem Blutfluss, (b) Pendelfluss sowie (c) SpikeFlow

38.

307

Intensivmedizinisches Monitoring

38.4. THERMOREGULATION-MESSUNG Körperoberflächentemperaturaufnehmer Axilla: Temperatur ist um 1 Grad niedriger als im Rektum Haut: Temperaturwerte sind abhängig von der regionalen Durchblutung Temperaturaufnehmer für Körperöffnungen Rektum: Einfachste Annäherung an die Körperkerntemperatur Nasopharynx: Mukosa des Nasopharyngealraumes, gute Verhältnisse bedingt durch die Nähe zur A. carotis interna

Bei bestehendem Hirntod findet sich ein typischer „Pendelfluss“, in weiterer Folge findet sich als Ausdruck fehlender Zirkulation nur noch „SpikeFlow“ Pulsatilitätsindex PI Ist eine Maß des zerebrovaskulären Widerstandes PI = Vs-Vd/V-Differenz zwischen systolischer Vs und diastolischer Vd Geschwindigkeit, dividiert durch die mittlere Geschwindigkeit v NW: 0,88–0,94

38.5.3. BULBUS JUGULARIS OXYMETRIE Intrakorporale Temperatursonden Ösophagus: Applikation im unteren Drittel; entspricht annähernd der Kerntemperatur Pulmonaliskatheter: online Messung Harnblase: über Foley-Katheter entspricht annähernd der Kerntemperatur

38.5. CNS-MONITORING 38.5.1. HIRNDRUCKMESSUNG Intrakranieller Duck (ICP) Normalwerte Kinder: im 1. Lebensjahr um 0 mm Hg Übergang von der Niederdruckcharakteristik zu späteren Normalwerten erfolgt zwischen dem 6. und 10. Lebensjahr Erwachsene: 15 mm Hg (Liquordruck), Epiduraldruck 20 mm Hg

Verwendung eines fiberoptischen Katheters, welcher mit seiner Spitze im Bulbus venae jugularis superior platziert ist. Eine Jugularissättigung von weniger als 55 % weist auf eine globale Hypoperfusion hin. Gleichzeitig ist auch ein Laktatanstieg feststellbar. Eine regionale Ischämie ist jedoch nicht zu diagnostizieren. Eine Jugularissättigung über 75 % bedeutet eine globale Hyperämie. Marker einer regionalen Ischämie ist der LaktatSauerstoff-Index (LOI) = Differenz der Laktatkonzentration in der V. jugularis und im arteriellen Blut – dividiert durch die Differenz des arteriojugulären Sauerstoffgehaltes – avj/avjDO₂. Normbereich ist 0,03. Werte über 0,08 korrelieren mit einer Ischämie.

38.5.4. EVOZIERTE POTENTIALE Arten der Druckmessung: – Ventrikeldruckmessung – Epidurale Druckmessung – Subdurale Druckmessung – Parenchymdruckmessung

–

SOMATOSENSIBEL EVOZIERTE POTENTIALE (SEP)

38.5.2. TRANSKRANIELLER DOPPLER – ZEREBRALER BLUTFLUSS

Zur Auslösung von somatosensibel evozierten Potentialen werden Rechteckstromimpulse auf periphere Nerven appliziert. Es kann zwischen kortikalen und spinalen Ableitungen somatosensibler Potentiale unterschieden werden.

Transkranieller Doppler Messung des Blutflusses der Arteria cerebri media über der Fossa temporalis (Abb. 84) Messung der Strömungsgeschwindigkeit cm/s Bei Vasospasmus besteht eine extrem erhöhte Strömungsgeschwindigkeit > 200 cm/s

Bei der Ableitung kortikal evozierter Potentiale (Abb. 85) findet man bei Stimulation des Nervus medianus eine typische kortikale negative Auslenkung nach 20 ms, welcher eine positive Auslenkung nach 25 ms folgt. Diese typischen Potentialanteile werden als N20 und P25 bezeichnet.

308

Abb. 85. Typische somatosensorisch evozierte Potentiale (Armnervenstimulation – Stöhr 1996)

Die nach Stimulation auftretenden Potentiale entspringen typischen anatomischen Lokalisationen. So das EP-Potential im Armplexus, N13a im Hinterhorn, N13b im nucleus cuneatus und N20 im primär sensiblen Cortex.

den oder auch ein Ausfall einzelner oder mehrerer bis aller Potentialkomponenten. Bei einem Ausfall der Wellen III-V besteht der Verdacht eines drohenden Funktionsausfalles des Hirnstammes.

–

38.5.5. EEG

AKUSTISCH EVOZIERTE POTENTIALE (AEP)

Die AEP zeigen (Abb. 86) mehrere typische positive physiologische Potentialspitzen, die neuronalen Strukturen zugeordnet werden können (Tabelle 29). Es kann eine grobe Aussage über die Funktion des Hirnstammes getroffen werden. Bei auftretenden Pathologien in diesen anatomischen Lokalisationen finden sich Deformierungen, verlängerte Latenzen, reduzierte Amplitu-

Registrierung bioelektrischer Potentiale des Gehirnes von der Kopfhaut mithilfe von implantierten oder Oberflächen-Elektroden Die Beurteilung erfolgt durch die Bestimmung des Grundrhythmus nach der Einteilung der Wellen entsprechend ihrer Frequenz in A-, B-, Q- und DWellen.

38.

309

Intensivmedizinisches Monitoring

B-EEG: Überwiegend B-Wellen in Spindeln oder Gruppen auftretend, vor allem fronto-präzentrale Amplitude-20–30 µV, Amplitude > 50 µV kann Hinweis auf pharmakologische Ursache sein; z. B. Barbiturate, Tranquilizer. Eine Frequenzverlangsamung tritt durch reduzierte Hirndurchblutung sowie durch Sedierung auf. Ein D-Rhythmus z. B. kann im physiologischen Schlaf, im Koma unabhängig von der Genese und durch Sedativa entstehen. Diese unterschiedlichen Ätiologien sind auch der Grund dafür, dass das EEG in der Bestimmung der Prognose nach Hirnschäden keine Aussagekraft hat. Als gesicherte Indikationen gelten erstens die Ableitung des Nullinien-EEG als Bestätigung des klinischen Befundes ohne weitere Beobachtungszeit und zweitens die Darstellung von Krampfpotentialen. Zudem ist das EEG zur Überwachung eines barbituratinduzierten Burst Suppression Musters unentbehrlich. Abb. 86. Typischer Kurvenverlauf akustisch evozierter Potentiale

Wellenformen: A-Wellen 8–12 Hz Amplitude 20–100 µV B-Wellen 13–30 Hz kleinere Amplitude Q-Wellen 4–7 Hz D-Wellen 0,5–3 Hz Normalbefund: Beim wachen Erwachsenen überwiegend ein regelmäßiger A-Grundrhythmus mit maximaler Ausprägung okzipito-parietal.

38.6. NEUROLOGIE – HIRNSTAMMSYNDROME Hirnstammsyndrome entstehen durch Läsionen im Hirnstamm. Als Ursache kommen in Frage: Durchblutungsstörungen, Tumore, lokale Entzündungen, Blutungen, Trauma. Anhand der typischen klinischen Symptomatik (Tabelle 30) kann eine Eingrenzung bzw. Charakterisierung vorgenommen werden.

Tabelle 29. Bezeichnung der entsprechenden Wellen, Amplituden, Latenzen und die Zuordnung entsprechend der anatomischen Lokalisation AEP Normalbefunde Bezeichnung der Welle

Amplitude

Latenz

Lokalisation

I

270 nV

1–2 ms

Cochlea u. N. VIII

II

190 nV

2–3 ms

Medulla oblongata

III

280 nV

3–4 ms

Untere Brücke

IV

340 nV

4–5 ms

Obere Brücke

V

370 nV

5–6 ms

Mesencephalon

VI

6–8 ms

Diencephalon

VII

8–10 ms

Hörstrahlung

310 Tabelle 30. Klinische Diagnose, Symptomatik und Ursachen einer Hirnstammschädigung Stadium I: Sopor, Muskeltonus leicht erhöht, schwimmende Bulbi, mittelweite Pupillen mit Lichtreflex, Cornealreflex und OCR, Babinski bds. Schwach positiv

Akutes Mittelhirnsyndrom

Stadium II: Koma, Muskeltonus deutlich erhöht, Arme gebeugt, Beine gestreckt, divergente Bulbi, mittelweite (enge) Hirndrucksteigerung, Hirnstammblutung, allgePupillen mit Lichtreflex, Cornealreflex und OCR, Babinski meine Hypoxie bds. positiv Stadium III: Koma, Streckkrämpfe aller 4 Extremitäten, divergente Bulbi, mittelweite bis weite Pupillen ohne Lichtreaktion, Cornealreflex, OCR z. T. noch vorhanden Hyperreflexie, Babinski bds. deutlich positiv

Akutes Bulbärhirnsyndrom

Koma, Muskelhypo- bis atonie, Bulbi in Mittelstellung, maximal weite Pupillen ohne Lichtreaktion, Cornealreflex, OCR, Hypo-Areflexie, Babinski bds. erloschen

fortschreitendes Mittelhirnsyndrom

Einsetzender Hirntod

Ausfall von Atmungs-, Herz-Kreislauf- und Temperaturregulation, gelegentlich Rückkehr spinaler Reflexe

fortschreitendes Bulbärhirnsyndrom

Großhirnmantel Apallisches Syndrom

erhalten: Schlaf-Wach-Rhythmik, Kau-, Schluck- und Schmerzreflexe fehlend: Fixation der Augen, Spontan- und Reaktivbewegungen, EEG: Nullinie

Generalisierte Hypoxie, Entzündung

Zwischenhirn (z. B. beide Thalami)

wie apallisches Syndrom, jedoch EEG lediglich allgemeinverändert

Generalisierte Hypoxie, Entzündung

Zentrale Pons

waches Bewusstsein, vollständige Bewegungslosigkeit gele- Basilarisverschluss, zentrale gentlich sind noch vertikale Augenbewegungen möglich pontine Myelinolyse

38.7. INTENSIVMEDIZINISCHES SCORING Score-Systeme sind so genannte Schweregradklassifikationssysteme oder Punktsummensysteme, die vorgeben, eine quantitative Aussage über den Schweregrad einer Erkrankung, ihrer Prognose und deren Verlauf treffen zu können. Es gibt eine Vielzahl an Scoring-Klassifikationen APACHE: Acute Physiology And Chronic Health Rvaluation Score SAPS: Simplified Acute Physiology Score TISS: Therapeutic Intervention Scoring System KISS: Kombiniertes Intensiv Scoring System TS: Trauma Score TI: Trauma Index HTI: Hospital Trauma Index ISS: Injury Severity Score

AIS: Abbreviated Injury System MOFS: Multi-Organ-Failure Score GCS: Glasgow Coma Score SOFA: Sepsis-related Organ Failure Assesment (Tabelle 31) MOD: multiple organ dysfunction score (Tabelle 32) RAMSAY-Score und andere Die vorhandenen Score-Programme weisen unterschiedliche Anwendungsschwerpunkte auf mit unterschiedlichen Zielsetzungen: Berechnung des Letalitätsrisikos, zum Vergleich zwischen Patientengruppen, Einschätzung der Schwere einer Erkrankung von Intensivpatienten, Beurteilung von polytraumatisierten Patienten, Identifikation von besonders gefährdeten Patienten,

38.

311

Intensivmedizinisches Monitoring

Tabelle 31. SOFA-Score nach Vincent SOFA – Csore nach Vincent et al., 1996 Organsystem

Bewertungsparameter

0 Punkte

1 Punkt

2 Punkte

3 Punkte

4 Punkte

Lunge

paO₂/FIO₂

> 400 +/– beatmet

< 400 +/– beatmet

< 300 +/– beatmet

< 200 + beatmet

< 100 + beatmet

Herz/Kreislauf

MAP (mm HG) MAP > 70

MAP < 70

Med: DOPA Med: DOPA > 5 > 15 oder Med: DOPA > 5 oder Adrenalin Adrenalin oder oder Dobutaoder NoradreNoradrenalin min nalin < 0,1 > 0,1

ZNS

Glasgow Coma 15 Scale

13–14

10–12

6–9

12

Niere

Kreatinin (mg/dl)

< 1,2

1,2–1,9

2–3,4

3,5–4,9

>5

Urinvol. (ml/d) Hämatopoese

oder < 500 ml/d oder < 200 ml/d

Thrombozyten > 150

< 150

< 100

< 50

< 20

Tabelle 32. MOD-Score nach Marshall et al. MOD – Score nach Marshall et al., 1955 Organsystem

Bewertungsparameter

0 Punkte

1 Punkt

2 Punkte

3 Punkte

4 Punkte

Pulmonaler Gasaustausch

paO2/FIO2

> 300

226–300

151–225

76–150

< 76

Kardiovaskuläres System

HR × ZVD × MAP

< 10

< 15,0

< 20,0

< 30,0

> 30,0

Niere

Kreatinin i. Serum mg/dl

< 1,1

< 2,3

< 4,0

< 5,7

> 5,7

Leber

Bilirubin i. Serum mg/dl

< 1,2

< 3,5

< 7,0

< 14,1

> 14,1

Hämatologisches System

Thrombozyten > 120

> 80

> 50

> 20

< 20

ZNS

Glasgow Coma 13–14 Scale

10–12

7–9