Die Hämodynamik, die den Blutfluss in den Blutgefäßen in Abhängigkeit von den wirkenden Kräften beschreibt, bildet eine wesentliche Grundlage für die Beurteilung der kardiovaskulären Funktion. In modernen Herzkatheterlaboren sind standardisierte Referenzwerte, sogenannte Hämodynamik Normwerte, unerlässlich, um pathologische Veränderungen zu identifizieren und fundierte therapeutische Entscheidungen zu treffen. Dabei ist zu beachten, dass hämodynamische Zielwerte stets individuell und abhängig von der klinischen Gesamtsituation festgelegt werden müssen.
Grundlegende hämodynamische Parameter und ihre Normwerte bei Erwachsenen
Das Herzzeitvolumen (HZV), das vom Herzen pro Minute ausgeworfene Blutvolumen, liegt bei Erwachsenen im Normalbereich zwischen 4 und 8 Litern pro Minute. Das Schlagvolumen, die Menge an Blut, die das Herz pro Schlag auswirft, bewegt sich zwischen 40 und 80 Millilitern. Die normale Herzfrequenz bei Erwachsenen liegt üblicherweise zwischen 60 und 100 Schlägen pro Minute.
Der pulmonal-arterielle Druck (PAP) weist charakteristische Normwerte auf: systolisch 25 ± 7 mmHg, diastolisch 9 ± 4 mmHg und ein mittlerer Druck von 15 ± 5 mmHg. Der Pulmonalarterielle Verschlussdruck (PAOP) korreliert mit dem linksatrialen und linksventrikulären enddiastolischen Druck. Der systematische Gefäßwiderstand Index (SVRI) liegt im Normalbereich zwischen 1400 und 2500 dyn*s/cm⁵/m². Zur Beurteilung von Lungenödemen dient der Extravaskuläre Lungenwasserindex (ELWI) mit einem Normwert von 3 bis 7 ml/kg Körpergewicht.
Die zentral- bzw. gemischtvenöse Sauerstoffsättigung ist ein wichtiger Parameter zur indirekten Beurteilung der Gewebeoxygenierung. Der Geschwindigkeitsindex (VI), der die maximale Geschwindigkeit des Blutflusses in der Aorta angibt, dient als Kontraktilitätsparameter.
Besonderheiten der Hämodynamik bei Neugeborenen
Bei Neugeborenen gelten spezifische hämodynamische Normwerte, die sich von denen erwachsener Patienten unterscheiden. So beträgt der Herzindex (CI) bei Neugeborenen beispielsweise 2,4 L/min/m², was für diese Altersgruppe als angemessen gilt. Die Befunde des hämodynamischen Monitorings müssen stets im Kontext des klinischen Gesamtbildes bewertet werden.
Die korrekte Nullpunkteinstellung und das Funktionsprinzip des Druckwandlers sind für präzise Messungen von entscheidender Bedeutung. Hämodynamik Normwerte sind unverzichtbare Referenzwerte für die moderne kardiovaskuläre Diagnostik und bilden die Grundlage für fundierte therapeutische Entscheidungen. Die richtige Interpretation hämodynamischer Parameter in Verbindung mit etablierten Normwerten ermöglicht es Kardiologen, pathologische Veränderungen frühzeitig zu erkennen und gezielte Therapien einzuleiten.
Anatomie und Physiologie des Herzens
Das Herz ist in zwei Einheiten unterteilt: eine rechte und eine linke Herzhälfte. Jede Hälfte besteht aus einem kleineren Vorhof (Atrium) und einer größeren Kammer (Ventrikel). Zwischen Vorhof und Kammer auf beiden Seiten befinden sich Herzklappen, die den Rückstrom von Blut verhindern und so einen unidirektionalen Fluss gewährleisten. Insgesamt verfügt das Herz über vier Herzklappen, wobei je eine am Ausflusstrakt der rechten und linken Herzkammer in die großen Schlagadern mündet.
Das sauerstoffarme Blut sammelt sich im rechten Vorhof, fließt in die rechte Kammer und wird von dort über die Lungenschlagader in die Lunge gepumpt. Dort findet der Gasaustausch statt: Kohlendioxid wird abgegeben und Sauerstoff aufgenommen. Das sauerstoffreiche Blut gelangt aus der Lunge in den linken Vorhof, weiter in die linke Herzkammer und wird mit hoher Kraft durch die Hauptschlagader (Aorta) in den Körperkreislauf gepumpt, um alle Körperzellen mit Sauerstoff zu versorgen. Diesen Prozess unterteilt man in den kleinen Herz-Lungen-Kreislauf und den großen Körper-Kreislauf.
Herzaktivität und Herzgeräusche bei Neugeborenen
Das Herz schlägt normalerweise in einem regelmäßigen Zweier-Rhythmus. Bei Neugeborenen ist die Herzfrequenz fast doppelt so hoch wie bei Erwachsenen. Turbulenzen im Blutfluss können zu Nebengeräuschen führen. Viele Neugeborene weisen vorübergehend solche Herzgeräusche auf, die harmlose Ursachen haben können, wie beispielsweise Fieber. Bleibt ein Herzgeräusch jedoch bestehen oder zeigt das Kind Anzeichen einer Herzinsuffizienz, ist eine Ultraschalluntersuchung des Herzens (Echokardiographie) unerlässlich.
Ernsthaftere Ursachen für Herzgeräusche können ein Loch in der Herzkammerscheidewand, Herzklappenfehler, eine Verengung der Aorta oder komplexe Herzfehlbildungen sein. Auch ein persistierender fetaler Blutgefäßgang (Ductus arteriosus Botalli) kann die Ursache sein. Zeigt das Baby trotz Herzgeräusch ein unauffälliges Verhalten, eine rosige Hautfarbe und Vitalität, deutet dies darauf hin, dass sein Herz den Anforderungen des Volumentransports und der Sauerstoffversorgung gerecht wird. Das Verhalten und Aussehen des Babys geben Hinweise darauf, wie gut ein Herzfehler kompensiert werden kann.
Hämodynamisches Monitoring und spezifische Parameter
Anästhesisten sehen sich mit einer Vielzahl von Patienten mit unterschiedlichen hämodynamischen Profilen konfrontiert. Herausforderungen im Zusammenhang mit dem Herzzeitvolumenmonitor erfordern ein Verständnis spezifischer Kalibrierungsprozesse, bei denen ein Impedanzwert ermittelt und in den Pulskonturanalyse-Algorithmus integriert wird, um Herzzeit- und Schlagvolumen zu bestimmen.
Die arterielle Impedanz beschreibt die physikalischen Eigenschaften von Arterien im Hinblick auf den Blutfluss und umfasst Aspekte wie Elastizität, Reflexion und Kontraktilität. Die Analyse der arteriellen Druckkurve ist vor der Beurteilung des hämodynamischen Zustands eines Patienten von entscheidender Bedeutung. Neben Herzzeitvolumen, Herzindex und Vorlast ist die optimale Kopplung des Herz-Kreislauf-Systems von großer Wichtigkeit.
Bei einem Neugeborenen mit einem systolischen Blutdruck von 41 mmHg, einem diastolischen Blutdruck von 21 mmHg und einem Durchschnittswert von 28 mmHg bei einer Herzfrequenz von 119 Schlägen pro Minute, beträgt das Herzzeitvolumen 0,37 L/min. Das Schlagvolumen liegt hierbei zwischen 3 und 5 ml pro Schlag, was für Neugeborene als angemessen gilt. Diese Daten deuten auf eine gute kardiovaskuläre Kopplung hin, die den metabolischen Anforderungen des Neugeborenen entspricht.
Im Gegensatz dazu zeigt ein 500 kg schweres Pferd mit einem großen Herzen und einem entsprechend großen Schlagvolumen eine spektakuläre Pumpkapazität ohne Notwendigkeit einer hohen Herzfrequenz zur Aufrechterhaltung des Herzzeitvolumens (50,0 L/min). Die Herz-Kreislauf-Effizienz (CCE) liegt bei 0,64, was auf eine optimale Kopplung des Systems hinweist. Die arterielle Elastizität (Ea) von 0,05 gibt Auskunft über die Elastizität des kardiovaskulären Systems.
Elektrokardiographie (EKG) bei Neugeborenen und Kindern
Die Interpretation des neonatalen und pädiatrischen EKGs folgt denselben Prinzipien wie bei Erwachsenen, erfordert jedoch Vertrautheit mit spezifischen altersbedingten Unterschieden in Rhythmus, Morphologie und Normalbefunden. Ein systematischer Ansatz ist entscheidend, um signifikante Anomalien nicht zu übersehen.
Herzfrequenz und Rhythmus bei Kindern
Die Herzfrequenz bei Neugeborenen liegt in der ersten Lebenswoche bei etwa 120 Schlägen pro Minute, steigt in den ersten 1-2 Monaten auf ca. 150 Schläge pro Minute und sinkt dann allmählich auf etwa 120 Schläge pro Minute im Alter von 6 Monaten. Nach dem ersten Lebensjahr nimmt die Herzfrequenz weiter ab, bis sie im Alter von 10 Jahren der eines Erwachsenen entspricht.
Ein Sinusrhythmus, bei dem der Herzschrittmacher der sinoatriale (SA-) Knoten ist und die Herzschläge identische Wellenformen im EKG aufweisen, gilt als normaler Herzrhythmus. Eine Sinustachykardie, bei der die Herzfrequenz die obere Normalgrenze überschreitet (bei Kindern bis zu 240 Schläge pro Minute), ist immer als pathologisch anzusehen und erfordert eine Ursachenforschung (Schmerz, Infektion, Fieber etc.).
Eine Sinusarrhythmie, charakterisiert durch leichte Unregelmäßigkeiten im Rhythmus, die durch die Atmung verursacht werden (Frequenzanstieg bei Inspiration, Abfall bei Exspiration), ist bei der Mehrheit gesunder pädiatrischer Patienten anzutreffen. Eine Sinuspause, eine plötzliche Verlängerung des P-P-Intervalls, ist bei etwa der Hälfte aller Neugeborenen ein Normalbefund und bei Jugendlichen selten.
Weitere EKG-Befunde und Arrhythmien
Ein ektopischer Vorhofrhythmus mit abnormen P-Wellen ist bei Kindern häufig und kann auf mehrere ektopische Herde hinweisen (wandernder atrialer Herzschrittmacher, multifokale Vorhoftachykardie).
Tachyarrhythmien bei pädiatrischen Patienten werden ähnlich wie bei Erwachsenen diagnostiziert. Die häufigsten Ursachen für eine Schmalkomplextachykardie (QRS-Intervall < 0,12 Sek.) sind die AV-Knoten-Reentrytachykardie und die AV-Reentrytachykardie. Etwa 90% aller Tachyarrhythmien bei Kindern sind supraventrikulär. Tachyarrhythmien mit einem breiten QRS-Komplex (≥ 0,12 Sek.) werden als ventrikuläre Tachykardie betrachtet, bis das Gegenteil bewiesen ist.
Bei Neugeborenen und Säuglingen sind ventrikuläre Frequenzen von bis zu 330 Schlägen pro Minute möglich, während Kleinkinder und Jugendliche Frequenzen von 150-250 Schlägen pro Minute aufweisen.
Adenosin ist die primäre Wahl zur Behandlung einer stabilen Schmalkomplextachykardie. Vagale Manöver können ebenfalls wirksam sein. Eine akute Kardioversion wird bei drohendem oder manifestem Kreislaufkollaps eingesetzt.
Eine Sinusbradykardie, bei der die Herzfrequenz unter der altersbedingten Normalgrenze liegt, ist oft alarmierender als eine Tachykardie und kann auf Hypoxie, Hypothermie, AV-Block etc. hinweisen.
Extrasystolen und AV-Blöcke
Supraventrikuläre Extrasystolen treten bereits von Geburt an auf und sind im ersten Lebensjahr häufiger als ventrikuläre Extrasystolen. Ventrikuläre Extrasystolen werden bei etwa 30% der gesunden Kinder beobachtet.
Die Beurteilung des PQ-Intervalls ist bei pädiatrischen und erwachsenen Patienten gleich. Ein verkürztes PR-Intervall deutet auf eine Präexzitation hin, während ein verlängertes PQ-Intervall auf einen AV-Block hinweisen kann. AV-Block ersten Grades im Schlaf oder als einzelne Episode am Tag gilt bei Kindern als normal. Ein AV-Block zweiten Grades Typ 1 (Wenckebach-Block) ist ebenfalls im Schlaf und bei einzelnen Episoden am Tag normal. Ein AV-Block dritten Grades (kompletter Herzblock) ist selten und meist ein Zeichen für eine signifikante Herzerkrankung, wie angeborene Herzkrankheiten oder autoimmun bedingte AV-Blöcke.
Akzessorische Leitungsbahnen und WPW-Syndrom
Das atrioventrikuläre (AV-) Knoten und das His-Bündel sind die normale Verbindung zwischen Vorhöfen und Ventrikeln. Akzessorische Leitungsbahnen (Kentbündel) stellen eine zusätzliche Verbindung dar, die eine schnelle Reizweiterleitung ermöglicht und zu einer Präexzitation führt. Dies äußert sich im EKG durch ein verkürztes PQ-Intervall und eine Deltawelle.
Das Wolff-Parkinson-White (WPW)-Syndrom ist durch das Vorhandensein von akzessorischen Leitungsbahnen gekennzeichnet und kann zu rezidivierenden Tachyarrhythmien führen, insbesondere der AV-Reentrytachykardie (AVRT). Die Prävalenz des WPW-Syndroms bei Kindern liegt bei etwa 0,1% bis 0,2% und ist bei Kindern mit angeborener Herzerkrankung höher.
Bei der Behandlung von Tachyarrhythmien bei Kindern ist Vorsicht geboten: Digoxin und Verapamil sollten nicht bei Patienten mit Präexzitation angewendet werden, da sie die Reizweiterleitung über die akzessorische Leitungsbahn erhöhen können. Adenosin ist bei unregelmäßigen Breitkomplextachykardien kontraindiziert.
Hämatopoese und Hämoglobin bei Neugeborenen
Der Übergang vom Leben in utero zum Leben außerhalb des Mutterleibes bringt signifikante physiologische Veränderungen mit sich. Die fetale Erythropoese findet zunächst im Dottersack statt, verlagert sich dann in die Leber und schließlich ins Knochenmark. Die Produktion von Erythrozyten wird in utero durch fetales Erythropoetin reguliert.
Fötales Hämoglobin (HbF) hat eine höhere Sauerstoffaffinität als Hämoglobin von Erwachsenen, was den Sauerstofftransfer in der Plazenta erleichtert. Nach der Geburt wird diese hohe Affinität weniger vorteilhaft, da sie die Sauerstoffabgabe an das Gewebe erschwert. Der Wechsel von HbF zu adultem Hämoglobin beginnt bereits vor der Geburt.
Der physiologische Abfall der zirkulierenden roten Blutkörperchen zwischen Geburt und etwa 6-8 Lebenswochen führt zu einer physiologischen Anämie, die in der Regel keiner Behandlung bedarf. Bei Frühgeborenen kann dies zur Frühgeborenenanämie beitragen.
Bilirubin-Metabolismus bei Neugeborenen
Gealterte rote Blutkörperchen werden abgebaut, wobei Häm in Bilirubin umgewandelt wird. Dieses Bilirubin wird zur Leber transportiert und dort konjugiert. Das fetale Bilirubin wird primär über die Plazenta in den mütterlichen Kreislauf ausgeschieden.
Die fetale Leber weist jedoch relativ niedrige Spiegel des konjugierenden Enzyms Uridin-5'-Diphospho-Glucuronosyltransferase (UGT) auf. Bei der Geburt ist die Verbindung zur Plazenta unterbrochen, und die Leber des Neugeborenen übernimmt die Bilirubinverarbeitung. Aufgrund niedriger UGT-Spiegel und fehlender Darmbakterien zur Oxidation von Bilirubin zu Urobilinogen kann es zu einer reabsorption von Bilirubin aus dem Darm (enterohepatischer Kreislauf) kommen, was zur physiologischen Hyperbilirubinämie und zum Ikterus beiträgt.
Der erhöhte Hämatokrit und die kürzere Lebensdauer der Erythrozyten bei Neugeborenen führen zu einer erhöhten Bilirubinproduktion und tragen ebenfalls zur physiologischen Hyperbilirubinämie bei.
Immunologische Funktion bei Neugeborenen
Die fetale Immunfunktion entwickelt sich während der Schwangerschaft, ist jedoch bei Neugeborenen im Vergleich zu Erwachsenen noch nicht voll ausgereift, was ein erhöhtes Risiko für schwere Infektionen birgt. Bei Frühgeborenen korreliert ein früheres Gestationsalter mit einer schlechteren Immunfunktion.
Phagozytierende Zellen wie Granulozyten und Monozyten sind zwar vorhanden, ihre Funktionsfähigkeit ist jedoch eingeschränkt, insbesondere die Chemotaxis und Adhäsionsfähigkeit. Der Thymus spielt eine zentrale Rolle bei der Entwicklung von T-Zellen, deren Funktionalität bei Neugeborenen geringer ist als bei Erwachsenen.
B-Lymphozyten produzieren Immunglobuline, wobei fast das gesamte IgG diaplazentar von der Mutter erworben wird. Die passive Immunität durch mütterliche Antikörper und Faktoren in der Muttermilch kompensiert das unreife Immunsystem des Neugeborenen. Mit der Zeit nimmt die passive Immunität ab, und die körpereigene Immunglobulinproduktion nimmt zu.
Neugeborenen-Kreislauf und Anpassung nach der Geburt
Der fetale Kreislauf ist durch Rechts-Links-Shunts gekennzeichnet, die das Blut um die noch nicht voll funktionsfähigen Lungen herumleiten. Der persistierende Ductus arteriosus und das Foramen ovale spielen hierbei eine zentrale Rolle.
Kurz nach der Geburt erfolgen tiefgreifende Veränderungen: Die Lungen werden belüftet, der pulmonalarterioläre Widerstand sinkt, und es kommt zum funktionellen Verschluss des Foramen ovale und des Ductus arteriosus. Diese Anpassungen sind entscheidend für die Etablierung des postnatalen Kreislaufs.
Normal Vaginal Geburt
tags: #neugeborene #blutdruck #schlagvolumen