Hypoxie und Asphyxie sind eine wichtige Ursache des außerklinischen Herzstillstands, besonders bei Kindern und jüngeren Erwachsenen sowie nach Unfällen und Suizidversuchen (siehe Ursachen des plötzlichen Herzstillstands). Beim primär kardialen Herzstillstand steht die Defibrillation im Mittelpunkt. Beim hypoxischen Herzstillstand ist es die rasche Wiederherstellung der Oxygenierung.
Hypoxie und Asphyxie: zwei Begriffe, ein Endpunkt
Hypoxie bezeichnet eine unzureichende Sauerstoffversorgung des Gewebes, meist infolge eines erniedrigten Sauerstoffpartialdrucks im arteriellen Blut (Hypoxämie). Asphyxie beschreibt eine unzureichende Ventilation, die zur Hypoxie und gleichzeitig zur Hyperkapnie führt.
Der Unterschied ist klinisch relevant. Bei einer Asphyxie lässt sich die Ursache oft mechanisch beseitigen: Fremdkörper entfernen, Strangwerkzeug lösen, Atemweg freimachen. Eine Hypoxie bei schwerer Pneumonie oder Anämie dagegen ist durch Beatmung allein häufig nicht rasch zu beheben.
Ursachen des hypoxischen Herzstillstands
Tabelle 1. Häufige Ursachen nach Mechanismus
| Mechanismus | Beispiele |
|---|---|
| Verlegung der Atemwege | Fremdkörper, Aspiration, Atemwegsverletzung durch direktes Trauma, Erhängen und Strangulation |
| Störung der Lunge oder des Gasaustauschs | Ertrinken, Pneumonie, schwerer Asthmaanfall (Bronchospasmus), exazerbierte COPD, Spannungspneumothorax (siehe Herzstillstand durch Pneumothorax), Höhenkrankheit |
| Fehlender Atemantrieb | Verletzungen des zentralen Nervensystems, Koma, zentrale Hypoventilationssyndrome, Opioide und Sedativa (siehe Herzstillstand bei Intoxikation) |
| Versagen der Atempumpe | Neuromuskuläre Erkrankungen, Thoraxtrauma |
| Verminderte Sauerstofftransportkapazität | Schwere Anämie |
Der natürliche Verlauf der Asphyxie
Wird die Ventilation vollständig unterbunden, etwa bei einer akuten Atemwegsverlegung, fällt die arterielle Sauerstoffsättigung rasch ab. Innerhalb von 1 bis 2 Minuten erreicht sie etwa 60 %, und der Patient wird bewusstlos. Das Myokard reagiert auf die Hypoxie, indem es Stoffwechsel und Kontraktilität drosselt. Zwischen der 3. und 8. Minute entwickelt sich eine pulslose elektrische Aktivität (PEA), die innerhalb weniger Minuten in eine Asystolie übergeht (DeBehnke et al., Safar et al.). Eine vollständige Atemwegsverlegung führt also innerhalb von etwa 8 Minuten zum Herzstillstand.
Die Mehrzahl der asphyktischen Herzstillstände beginnt mit einer PEA und endet in einer Asystolie. Schockbare Rhythmen (Kammerflimmern, pulslose ventrikuläre Tachykardie) sind selten: Nach Erhängen zeigen nur 0,5 % der Patienten im initialen EKG Kammerflimmern (Kitamura et al., Deasy et al.). Zur Rhythmusdiagnostik siehe Rhythmusstörungen vor und während des Herzstillstands.
Was das für die Reanimation bedeutet
Beim plötzlichen Kammerflimmern ist das Blut im Moment des Kollapses noch gut oxygeniert. Thoraxkompressionen allein transportieren in den ersten Minuten genug Sauerstoff zu Gehirn und Herz. Beim asphyktischen Herzstillstand sind die Sauerstoffreserven dagegen bereits erschöpft, bevor der Kreislauf zusammenbricht. Kompressionen ohne Beatmung bewegen dann sauerstoffarmes Blut. Deshalb ist die Beatmung hier kein Zusatz, sondern ein Kernelement der Reanimation.
Tabelle 2. Primär kardialer und asphyktischer Herzstillstand im Vergleich
| Primär kardial | Asphyktisch | |
|---|---|---|
| Sauerstoffgehalt des Blutes beim Kollaps | Weitgehend normal | Bereits stark erniedrigt |
| Typischer initialer Rhythmus | Kammerflimmern, pulslose VT | PEA, Asystolie |
| Vorrangige Maßnahme | Thoraxkompressionen und frühe Defibrillation | Atemweg freimachen, Beatmung mit Sauerstoff |
| Kompressionen ohne Beatmung | In den ersten Minuten wirksam | Unzureichend |
Therapie: Oxygenierung zuerst
Der hypoxische Herzstillstand wird nach dem Standardalgorithmus behandelt (siehe Basismaßnahmen der Reanimation (BLS) und Erweiterte Reanimationsmaßnahmen (ALS)). Innerhalb dieses Rahmens hat die Reoxygenierung höchste Priorität.
- Ursache beseitigen. Bei Erhängen oder Strangulation wird der Patient sofort entlastet und das Strangwerkzeug gelöst. Bei Fremdkörperverlegung und erhaltenem Bewusstsein folgen Rückenschläge, dann Oberbauchkompressionen. Wird der Patient bewusstlos, beginnt die Reanimation.
- Atemweg freimachen und sichern. Mundraum inspizieren, sichtbare Fremdkörper entfernen, bei Bedarf absaugen. Die frühe Atemwegssicherung durch Erfahrene hat hier einen höheren Stellenwert als beim primär kardialen Herzstillstand.
- Effektiv beatmen. So früh wie möglich mit 100 % Sauerstoff. Nach Ertrinken beginnt die Reanimation mit fünf initialen Beatmungen.
- Reversible Ursachen suchen. Spannungspneumothorax, Asthmaanfall mit Air-Trapping, Aspiration. Bei schwerem Bronchospasmus kann eine kurze Diskonnektion von Beatmungsbeutel oder Respirator die dynamische Überblähung entlasten.
- Halswirbelsäule mitdenken. Nach Erhängen und Strangulation ist eine Verletzung der Halswirbelsäule möglich. Die Atemwegssicherung hat trotzdem Vorrang.
Ertrinkungsopfer sind häufig zusätzlich unterkühlt. Dann gelten auch die Besonderheiten der Reanimation bei Hypothermie.
Nach ROSC wird die Sauerstoffzufuhr angepasst: Ziel ist eine Sättigung von 94 bis 98 %, eine anhaltende Hyperoxie sollte vermieden werden (siehe Postreanimationsbehandlung nach ROSC).
Prognose: häufig ROSC, selten gutes neurologisches Ergebnis
Beim asphyktischen Herzstillstand gelingt die Rückkehr des Spontankreislaufs (ROSC) relativ häufig. Das Überleben und vor allem das Überleben mit gutem neurologischem Ergebnis sind jedoch niedrig (Tabelle 3). Das Herz verträgt die Hypoxie oft besser als das Gehirn, das bereits vor dem Kreislaufstillstand geschädigt wurde.
Tabelle 3. Überleben beim außerklinischen Herzstillstand durch äußere Ursachen (Kitamura et al.)
| Asphyxie | Erhängen | Sturz | Ertrinken | Verkehrsunfall | Medikamentenüberdosis | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Anzahl der Personen | n=2670 | n=1999 | n=1300 | n=1062 | n=765 | n=187 |
| Präklinisches ROSC (%) | 17,3 | 7,2 | 1,7 | 3,4 | 3,7 | 2,1 |
| Kein ROSC (%) | 37,6 | 75,0 | 93,3 | 84,2 | 83,3 | 76,5 |
| Hospitalisiert (%) | 57,3 | 22,7 | 4,8 | 13,8 | 12,0 | 21,4 |
| 30-Tage-Überleben (%) | 14,3 | 4,2 | 0,7 | 1,1 | 1,6 | 3,7 |
| Überleben mit gutem neurologischem Ergebnis (CPC 1 bis 2, %) | 2,7 | 0,9 | 0,1 | 0,4 | 0,8 | 2,1 |
Am Beispiel der Asphyxie wird das Muster deutlich: Mehr als die Hälfte der Patienten erreicht lebend die Klinik, 14,3 % leben nach 30 Tagen, aber nur 2,7 % mit gutem neurologischem Ergebnis. Die meisten Überlebenden tragen also schwere hypoxische Hirnschäden davon. Entscheidend sind deshalb Prävention und ein sofortiger Beginn der Laienreanimation mit Beatmung. Zur weiteren Versorgung und Prognoseabschätzung siehe Kurz- und langfristige Prognoseabschätzung nach Herzstillstand.
Referenzen
DeBehnke DJ, Hilander SJ, Dobler DW, Wickman LL, Swart GL. The hemodynamic and arterial blood gas response to asphyxiation: a canine model of pulseless electrical activity. Resuscitation 1995;30:169-75.
Safar P, Paradis NA, Weil MH. Asphyxial cardiac arrest. In: Paradis NA, Halperin HR, Kern KB, Wenzel V, Chamberlain DA, editors. Cardiac arrest: the science and practice of resuscitation medicine.
Kitamura T, Kiyohara K, Sakai T, et al. Epidemiology and outcome of adult out-of-hospital cardiac arrest of non-cardiac origin in Osaka: a population-based study. BMJ Open 2014;4:e006462.
Deasy C, Bray J, Smith K, et al. Hanging-associated out-of-hospital cardiac arrests in Melbourne, Australia. Emerg Med 2013;30:38-42.
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