Herzstillstand: Folgen für das Gehirn und Sauerstoffsättigung

Ein plötzlicher Herzstillstand ist ein lebensbedrohlicher Zustand, der sofortiges Handeln erfordert. Wenn das Herz aufhört zu schlagen, wird die Blutzirkulation unterbrochen, was zu einem Sauerstoffmangel in den Organen, insbesondere im Gehirn, führt. Dieser Artikel beleuchtet die Folgen eines Herzstillstands für das Gehirn, die Bedeutung der Sauerstoffsättigung und die neuesten Fortschritte in der Notfallmedizin.

Erkennung eines Herzstillstands und Erste Hilfe

Es ist entscheidend, einen Herzstillstand schnell zu erkennen und sofort mit Wiederbelebungsmaßnahmen zu beginnen. Nicht jede bewusstlose Person erleidet einen Herz-Kreislauf-Stillstand. Daher sollten Ersthelfer zunächst prüfen, ob die Person auf Rütteln oder Rufen reagiert und normal atmet. Bei regelmäßiger Atmung schlägt das Herz noch. Bei einem Herz-Kreislauf-Stillstand setzt die Atmung jedoch aus. Achtung: Nach einem Herzstillstand kann es auch zu unregelmäßigen Atemzügen, der sogenannten Schnappatmung, kommen.

Die Herzdruckmassage ist wichtiger als die Atemspende. Ersthelfende sollten mit einer Frequenz von 100 Mal pro Minute etwa fünf Zentimeter tief auf den Brustkorb des Betroffenen drücken. Wer sich mit der Mund-zu-Mund-Beatmung unsicher fühlt oder davor ekelt, sollte nur die Herzdruckmassage durchführen. Sie reicht in der Regel aus, um das Gehirn mit Sauerstoff zu versorgen, bis der Rettungsdienst eintrifft.

Der Wettlauf gegen die Zeit: Schäden durch Sauerstoffmangel

Bei einem Herz-Kreislauf-Stillstand beginnt ein Wettlauf gegen die Zeit. Je länger der Körper nicht mehr mit Sauerstoff versorgt wird, desto schwerere Schäden drohen am Gehirn und an den Organen. Bereits nach zwei Minuten sterben die ersten Gehirnzellen ab, kurze Zeit später beginnen die ersten Organe zu versagen. Nach etwa fünf Minuten ohne Sauerstoffversorgung drohen schwerste Behinderungen wie Taubheit, Blindheit und Lähmungen. Nach zehn Minuten sind fast alle Organe irreversibel geschädigt.

Terminale Streudepolarisierung: Ein reversibler Prozess?

Nach dem Abschalten der Maschinen fiel der Blutdruck der Patienten langsam ab und die Sauerstoffversorgung des Gehirns versiegte. Durchschnittlich ein bis zwei Minuten danach zeichnete die erste Elektrode ein Signal auf - die Welle hatte begonnen. Langsam breitete sie sich daraufhin durch das Gehirn aus. Aus Tieren ist bekannt, dass sie mit zwei bis fünf Millimetern pro Minute durch das Gewebe wandert.

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Das Phänomen ist jedoch nicht unbedingt fatal, in vielen der Patienten wurden innerhalb von Tagen mehrere Wellen aufgezeichnet. Wichtig ist, dass der Vorgang - bis zu einem bestimmten Punkt - reversibel ist, wenn die Blutzirkulation wiederhergestellt wird. In diesem Fall erholen sich die Nervenzellen wieder vollständig.

Hypoxischer Hirnschaden: Ursachen, Risiken und Folgen

Ein hypoxischer Hirnschaden ist eine ernste neurologische Erkrankung, die auftritt, wenn das Gehirn nicht ausreichend mit Sauerstoff versorgt wird. Die Ursachen sind vielfältig und können sowohl medizinische Notfälle als auch äußere Einflüsse umfassen. Zu den häufigsten Gründen zählen Ertrinken, Herzstillstand, Schockzustände oder andere Notfälle, die zu einer plötzlichen Unterbrechung der Sauerstoffversorgung des Gehirns führen.

Ursachen und Risikofaktoren

• Ertrinken: Wasser kann die Lunge füllen und die Sauerstoffaufnahme verhindern.
• Kardiovaskuläre Ereignisse: Herzstillstand, Herzrhythmusstörungen oder schwere Herzinsuffizienz können zu einem sofortigen Abfall der Sauerstoffversorgung im Gehirn führen.
• Schockzustände: Schockzustände, die durch starken Blutverlust, schwere Allergien oder andere medizinische Notfälle verursacht werden, können ebenfalls die Sauerstoffversorgung des Gehirns beeinträchtigen.
• Hochrisikosituationen: Unfälle, schwere Verletzungen oder Drogenüberdosierungen können ebenfalls zu hypoxischem Hirnschaden führen.
• Vorerkrankungen: Atemwegserkrankungen, Herzkrankheiten oder neurologische Störungen können die Wahrscheinlichkeit eines hypoxischen Ereignisses erhöhen.

Langfristige Folgen

Die langfristigen Folgen eines hypoxischen Hirnschadens können erheblich variieren und hängen von der Schwere der Hypoxie, der Dauer des Sauerstoffmangels und der Geschwindigkeit der medizinischen Intervention ab. In vielen Fällen kann ein hypoxischer Hirnschaden zu bleibenden neurologischen Beeinträchtigungen führen.

• Kognitive Beeinträchtigungen: Schwierigkeiten mit Gedächtnis, Aufmerksamkeit und anderen kognitiven Fähigkeiten.
• Motorische Beeinträchtigungen: Einschränkung der motorischen Fähigkeiten, was zu Problemen beim Gehen, Sprechen oder Ausführen einfacher Bewegungen führen kann.
• Verhaltens- und emotionale Störungen: Veränderungen in der emotionalen Stabilität und im Verhalten.
• Epilepsie: Entwicklung epileptischer Anfälle nach einem hypoxischen Ereignis.

Die Prognose für Patienten mit hypoxischem Hirnschaden hängt von der Schwere der Schädigung und der rechtzeitigen Behandlung ab. Frühzeitige Rehabilitation und therapeutische Interventionen sind entscheidend, um die bestmögliche Lebensqualität zu gewährleisten.

Haftungsfragen und Beweisführung

Die Klärung von Haftungsfragen ist ein zentraler Aspekt bei der Geltendmachung rechtlicher Ansprüche im Zusammenhang mit hypoxischem Hirnschaden. Dabei ist es wichtig, die Umstände, die zum Schadensereignis geführt haben, genau zu analysieren und die Verantwortlichkeiten festzustellen.

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Die Beweisführung in Haftungsfällen ist oft komplex und erfordert sorgfältige Vorbereitung. Eine lückenlose Dokumentation aller medizinischen Behandlungen, Gutachten von Fachärzten, Zeugenaussagen und die Überwachung des Verlaufs sind von großer Bedeutung. Angesichts der Komplexität der Beweisführung ist es ratsam, rechtlichen Beistand in Anspruch zu nehmen.

Herzinfarkt und kognitive Beeinträchtigungen

Lange hat die Medizin vor allem die Schädigung des Herzens als Folge eines Herzinfarkts untersucht und behandelt. Die potentiellen Langzeitfolgen für die Kognition spielen in der Behandlung des Herzinfarkts bisher keine Rolle, auch, weil das noch nicht gut erforscht und verstanden ist.

Ein Herzinfarkt kann den geistigen Abbau beschleunigen. Unmittelbar danach sind in der Regel zunächst keine Unterschiede zu Menschen ohne Herzinfarkt messbar. Doch in den folgenden Jahren steigt das Risiko für Betroffene, dass ihre Wahrnehmung und Gedächtnisleistung nachlassen - selbst wenn sie sich gut von dem Herzinfarkt erholt haben.

Mögliche Auswirkungen auf die Kognition

• Gedächtnisleistung: Verschlechterung der Merkfähigkeit und des Erinnerungsvermögens.
• Exekutive Funktionen: Nachlassen der Konzentrationsfähigkeit, Schwierigkeiten beim Planen, Organisieren und Treffen komplexer Entscheidungen.
• Globale Kognition: Beeinträchtigung der Gesamtleistung des Gehirns.

Es besteht auch ein Zusammenhang zwischen Herzinfarkten und vaskulärer Demenz, die entsteht, wenn das Gehirn nicht ausreichend mit Blut versorgt wird. Am geistigen Abbau nach einem Herzinfarkt sind häufig weitere Faktoren beteiligt, wie stille Schlaganfälle oder Veränderungen der Herzstruktur.

Vorbeugung und Behandlung

Es ist wichtig, nach einem Herzinfarkt die Faktoren zu behandeln, die ihn begünstigen, wie Bluthochdruck oder Typ-2-Diabetes. Kognitive Tests und bildgebende Verfahren können helfen, Schädigungen des Gehirns zu erkennen. Konkrete Therapieempfehlungen für die Behandlung von Langzeitfolgen fehlen jedoch.

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Hypoxisch-ischämische Enzephalopathie (HIE)

Der hypoxische Hirnschaden (hypoxisch-ischämische Enzephalopathie, auch HIE) beim Erwachsenen ist eine Hirnschädigung aufgrund eines schweren Sauerstoffmangels im Gehirn (Hypoxie). Häufig tritt er nach einem Kreislaufstillstand mit erfolgreichen Wiederbelebungsmaßnahmen (Reanimation) auf. In der Folge kommt es zu individuell unterschiedlich stark ausgeprägten neurologischen Störungen bis hin zu Komazuständen oder einem Wachkoma.

Die Nervenzellen des Gehirns, vor allem die für höhere Funktionen des Bewusstseins wie Wahrnehmung, Gedächtnis und Koordination zuständigen und besonders empfindlichen Zellen an der Oberfläche des Großhirns, sterben aufgrund des Sauerstoffmangels innerhalb weniger Minuten ab. Da sich diese Nervenzellen nicht wieder nachbilden, wird das Gehirn irreparabel geschädigt und es entsteht ein hypoxischer Hirnschaden.

Diagnose

Vor der Diagnose eines hypoxischen Hirnschadens untersucht ein interdisziplinäres Team aus Spezialisten die vorliegende Schädigung genauer. Insbesondere bei unbekannter Vorgeschichte müssen andere mögliche Erkrankungen der Gehirnfunktion (Enzephalopathien) ausgeschlossen werden, die durch eine Blutvergiftung (Sepsis) oder durch Medikamente ausgelöst oder stoffwechselbedingt (metabolisch) sein können.

Neben einem ausführlichen Anamnesegespräch stehen verschiedene Untersuchungsmethoden zur Verfügung, wie Ultraschall, Magnetresonanztomografie, Computertomografie und neurologische Untersuchungen.

Neue Therapieansätze: CARL und die Herz-Lungen-Maschine

Etwa 50.000 Menschen erleiden jährlich in Deutschland einen plötzlichen Herzstillstand. Passiert er außerhalb eines Krankenhauses, überlebt gerade einmal jede*r Zehnte - oft mit schweren Hirnschäden. Mit einem neuartigen, am Universitätsklinikum Freiburg entwickelten Behandlungsverfahren lassen sich in solchen Fällen mehr als dreimal so viele Menschen retten. Zudem tragen die Betroffenen oft nur geringere oder gar keine neurologischen Schäden davon.

Das Therapie-Konzept CARL (Controlled Automated Reperfusion of the whoLe Body) ist das erste Gerät, das speziell für die Reanimation entwickelt wurde und unter anderem die komplette Herz-Lungen-Funktion der Patient*innen übernehmen kann. Vor allem aber ist es weltweit das einzige Gerät, das eine Behandlung der Schäden ermöglicht, die durch den Herzstillstand und den damit einhergegangenen Sauerstoffmangel entstanden sind.

CARL ermöglicht es, alle wichtigen Parameter wie etwa Blutwerte zu messen und zu steuern, die für eine erfolgreiche Reanimation notwendig sind. Eine einzigartige Doppelpumpensteuerung ermöglicht den notwendigen hohen pulsatilen Blutfluss und realisiert einen hohen Blutdruck. Der Sauerstoffgehalt kann präzise gesteuert werden und über eine mobile Kühleinheit lässt sich der Körper der Betroffenen schnell und sicher herunterkühlen.

Zerebrale Ischämie: Neue Erkenntnisse und Therapieoptionen

Das menschliche Gehirn ist auf eine kontinuierliche und hohe Sauerstoff- und Glukosezufuhr angewiesen. Bereits kurze Phasen einer verringerten oder sistierten Durchblutung können daher schwere und irreversible Schäden des Gehirns verursachen. Häufige Krankheitsbilder sind der apoplektische Insult sowie die Extremform einer globalen zerebralen Ischämie, wie sie bei akut auftretendem Herzstillstand vorkommt.

Eine Verbesserung dieser unbefriedigenden Ausgangslage setzt ein profundes Verständnis der Pathophysiologie der ischämischen Schädigung des Gehirns voraus.

Ischämie und Reperfusionsschaden

Das gegenwärtige Verständnis der zellulären Vorgänge bei zerebraler Ischämie basiert wesentlich auf Erkenntnissen aus Tiermodellen. Eine zentrale Erkenntnis dieser Arbeiten ist das Paradigma, dass bereits eine 5 Minuten andauernde globale zerebrale Ischämie in Teilen des Gehirns zum neuronalen Tod führen kann.

Trotzdem ist es unter kontrollierten experimentellen Bedingungen möglich, die Lebensfähigkeit von Neuronen weit jenseits der beschriebenen Zeiträume nachzuweisen. Diese und weitere Arbeiten weisen darauf hin, dass Gehirnzellen und -gewebe lang andauernde Phasen der Ischämie grundsätzlich überstehen können - vorausgesetzt, das umgebende physiologische Milieu ist hierfür geeignet oder wird dafür entsprechend adaptiert.

Therapieoptionen

Die Zusammenführung der Erkenntnisse aus neuronaler Grundlagenforschung, der Reanimationsforschung sowie den Optionen moderner extrakorporaler Zirkulation legen die Definition eines geeigneten Therapiebündels nahe. Seine Kernelemente sind Hypothermie, eine Modifikation des Perfusats sowie eine rationale pharmakologische Polytherapie.

Hypothermie nimmt eine zentrale Rolle im Therapiebündel ein. Die wesentliche Rationale hierfür ist eine Verlangsamung des Metabolismus, damit auch des Abbaus von ATP sowie eine Verzögerung des Ausfalls der Na+/K+-Pumpe. Ein weiterer wichtiger Therapiebestandteil ist die Verwendung eines protektiven Perfusats, welches geeignet ist, den IRI zu limitieren. Die Optimierung des Perfusats steht in engem Zusammenhang mit der dritten Therapieoption, der rationalen, medikamentösen Polytherapie.

Herz-Kreislauf-Stillstand: Ursachen, Symptome und Maßnahmen

Ein Herz-Kreislauf-Stillstand tritt auf, wenn das Herz plötzlich aufhört zu schlagen. Dies bedeutet, dass das Herz kein Blut mehr durch den Körper pumpt. Ohne diese Blutzirkulation können die Organe, einschließlich des Gehirns, keinen Sauerstoff mehr erhalten, was sehr schnell lebensbedrohlich werden kann. Wenn nicht sofort Hilfe geleistet wird, kann dies innerhalb von Minuten zum Tod führen.

Symptome

Die Symptome eines Herz-Kreislauf-Stillstands sind oft sehr deutlich und beinhalten:

• Bewusstlosigkeit: Die betroffene Person reagiert nicht auf Ansprache oder Berührung.
• Atemstillstand oder “paradoxe” Atmung: Die Person atmet nicht oder atmet nur unregelmäßig und/oder mit Schnappatmung.

Sollte einer der obigen beiden Kriterien vorliegen, sollte sofort der Notruf alarmiert und Wiederbelebungsmaßnahmen durchgeführt werden.

Ursachen

Ein Herz-Kreislauf-Stillstand kann durch verschiedene Ursachen ausgelöst werden. Hier sind einige der häufigsten:

• Herzinfarkt
• Herzrhythmusstörungen
• Herzschwäche
• Herzmuskelerkrankung
• Herzklappenerkrankungen
• Atemstillstand
• Elektrounfälle
• Trauma
• Ertrinken
• Drogenüberdosierung
• Schwere Infektionen
• Schwere Blutungen

Risikofaktoren

Es gibt mehrere Risikofaktoren, die die Wahrscheinlichkeit eines Herz-Kreislauf-Stillstands erhöhen können. Diese Faktoren können sowohl medizinische Zustände als auch Lebensstilfaktoren umfassen:

• Vorerkrankungen des Herzens
• Familiäre Vorbelastung
• Bluthochdruck
• Hoher Cholesterinspiegel
• Diabetes
• Rauchen
• Fettleibigkeit
• Bewegungsmangel
• Ungesunde Ernährung
• Alkohol- und Drogenmissbrauch
• Stress
• Alter
• Geschlecht
• Elektrolytstörungen

Diagnostik und Therapie

Die Diagnostik und Therapie eines Herz-Kreislauf-Stillstands sind eng miteinander verknüpft, da schnelle Maßnahmen entscheidend sind:

• Ersteinschätzung am Notfallort
• Notfallmaßnahmen
• Erweiterte medizinische Diagnostik im Krankenhaus bzw. durch den Rettungskräfte

Refraktärer Herz-Kreislauf-Stillstand und ECPR

Bei einem refraktären Herz-Kreislauf-Stillstand kann eine sogenannte “extrakorporale Wiederbelebung”, auch als ECPR (Englisch: “extracorporeal cardiopulmonary resuscitation”) bekannt, als eine erweiterte Reanimationstechnik in selektierten Patientinnen und Patienten angewendet wird, wenn herkömmliche Wiederbelebungsmaßnahmen nicht erfolgreich sind.

Sie beinhaltet den Einsatz eines sogenannten “extrakorporalen Membranoxygenierungsgeräts” (“ECMO”), das temporär die Funktionen von Herz und Lunge übernimmt, um den Körper mit Sauerstoff zu versorgen und die Blutzirkulation aufrechtzuerhalten.

Rehabilitation und Nachsorge

Bereits während und nach der Überwachung und Behandlung der betroffenen Patientinnen und Patienten auf der kardiologischen Intensivstation zur Stabilisierung des Patienten, wird eine Rehabilitation angestrebt, das heißt Maßnahmen zur Wiederherstellung der Gesundheit und zur Prävention weiterer Herzereignisse, einschließlich physikalischer Therapie, Logopädie und Anpassung des Lebensstils.

Am Campus Benjamin Franklin wurde erstmalig in Zusammenarbeit mit den Abteilungen für Kardiologie, Neurologie, Psychologie und Soziologie eine "Wiederbelebungs-Ambulanz" eingerichtet, in der Überlebende eines Herz-Kreislauf-Stillstands nachuntersucht werden können.

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