Volumenersatztherapie in der Notfallmedizin

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1 J. Hinkelbein T. Viergutz H. Genzwürker Volumenersatztherapie in der Notfallmedizin Fluid Resuscitation in Emergency Medicine Zusammenfassung Abstract Ziele der modernen Volumenersatztherapie sind die Wiederher stellung der Normovolämie und einer suffizienten Makro und Mikrozirkulation. Kristalline und kolloidale (Gelatine, Hydroxy ethylstärke und Dextrane) Lösungen besitzen den größten Stel lenwert; menschliche Blutprodukte und Glukoselösungen haben eine nur geringe Relevanz. Das klassische Therapiekonzept wur de in den letzten Jahren durch die Small Volume Resuscitation und die permissive Hypotension ergänzt. Schlüsselwörter Volumenersatztherapie HES Small Volume Resuscitation Hypovolämie hypertone Kochsalzlösung The goal of modern fluid resuscitation is to restore normovole mia and sufficient macro and microcirculation. Cristalloid and colloid (gelatine, hydroxyethyl starch and dextrane) solutions are most important; human blood products and glucose solu tions have little relevance. The classic therapy concept was amended in the last years with the concepts of small volume re suscitation and hypotensive resuscitation. Key words Fluid resusciation HES small volume resuscitation hypovole mia hypertonic saline solution 79 Einleitung In der Notfallmedizin sind der hypovolämische Schock (Volu menmangelschock) und der traumatisch hämorrhagische Schock neben mehreren anderen Schockformen (kardiogener, anaphylaktischer, septischer, neurogener Schock u. a.) von be sonderer Bedeutung. Bei der Primärtherapie schwerstverletzter Patienten ist es neben einer adäquaten Oxygenierung und einer suffizienten Analgesie insbesondere vordringlich, die Schockdauer und damit die Zeit der globalen wie auch der fokalen Ischämie und Gewebehypoxie so kurz als irgend möglich zu halten. Letztendlich resultiert der protrahierte Volumenverlust immer in einer Makro und Mikro zirkulationsstörung, welche zuerst eine regionale, danach globa le Gewebehypoxie nach sich zieht (Abb.1). Blutverluste von mehr als 15 % des intravasalen Volumens haben bei gesunden normovolämen Personen zuerst einen verminder ten venösen Rückstrom zum Herzen (Preload) und dadurch eine Reduktion des Herzzeitvolumens (Afterload) zur Folge (Frank Starling Mechanismus). Erst im Spätstadium entsteht eine Ab nahme des arteriellen systolischen Blutdrucks mit einer Stimula tion der Barorezeptoren. Sie führt zu sympatho adrenerger Ge genregulation mit Katecholaminausschüttung und dem Ziel der Kompensation des Volumenverlustes. Aufgrund der kapillären Institutsangaben Universitätsklinik für Anästhesiologie und Operative Intensivmedizin, Fakultät für klinische Medizin Mannheim, Universitätsklinikum Mannheim Korrespondenzadresse Dr. med. Jochen Hinkelbein Universitätsklinik für Anästhesiologie und Operative Intensivmedizin Universitätsklinikum Mannheim Theodor Kutzer Ufer 1 ± Mannheim Tel.: 0621/ Fax: 0621/ E mail: jochen.hinkelbein@anaes.ma.uni heidelberg.de Bibliografie Der Notarzt 2006; 22: 79 ± 87 Georg Thieme Verlag KG Stuttgart New York DOI /s ISSN

2 Abb. 1 Schockspirale 80 Vasokonstriktion an venösen und arteriellen Sphinktern resul tiert eine Abnahme der perfundierten Kapillaren und des Perfu sionsdruckes der Organe (¹Zentralisation ). Sie führt zu einer schockspezifischen Mikrozirkulationsstörung durch Verlangsa mung des Blutflusses (Stase). Die Abnahme des Blutflusses im kapillaren Stromgebiet führt zur Bildung von Mikrothromben (Sludge Phänomen) und reduziert dadurch zusätzlich die kapilläre Mikroperfusion. Extravasation von Flüssigkeit führt besonders im Bereich der Gefäßendothel zellen zu einer Schwellung (lokales Ödem) in der initialen Schockphase und konsekutiv zu einer zunehmenden lokalen Azi dose. Die Reduktion der Organdurchblutung mit Minderperfu sion kann zu Multiorganversagen bei schockempfindlichen Or ganen (Lunge, Leber, Niere, Gastrointestinaltrakt) führen. Im Gastrointestinaltrakt kommt es in besonderem Maße zu einer überproportional starken Perfusionsminderung aufgrund der Freisetzung von vasoaktiven Substanzen durch lokale Ischämie mit Translokation von Bakterien. Jede Verzögerung der Normalisierung des Blutflusses im Gewebe und damit der nutritiven Durchblutung und konsekutiv der Zell funktion verschlechtert letztendlich die Prognose des Patienten [1]. Integraler Bestandteil der präklinischen Schocktherapie bis zur Krankenhausaufnahme ist entsprechend eine adäquate Volu mensubstitution zur hämodynamischen Kreislaufstabilisierung mit dem Ziel, ein ausreichendes zirkulierendes Volumen (Isovol ämie, Normovolämie) bis zur Klinikaufnahme aufrechtzuerhal ten oder wiederherzustellen, um die Prognose des Patienten nicht zu verschlechtern. Indikationen und Ziele Die moderne Volumentherapie basiert auf einer schnellen Hä modilution durch Infusion kristalliner und/oder kolloidaler Infu sionslösungen, um die ursprünglichen Volumenausgangswerte wiederherzustellen und die Gewebeperfusion sicherzustellen. Durch die Volumensubstitution wird der Hämatokrit gesenkt und somit eine Verbesserung der Fluidität des Blutes erreicht. Angestrebt wird ein Hämatokrit um 30 %, da hier eine maximale Sauerstofftransportkapazität im Blut vorliegt. Ein ideales Volumenersatzmittel sollte den Volumenmangel und die Hämodynamik (Makro und Mikrozirkulation) rasch norma lisieren, gut steuerbar sein und eine ausreichende intravasale Verweildauer besitzen. Daneben sind eine sichere Anwendung und gute Elimination ebenfalls unerlässlich. Beim hypovolämischen Schock kommt es in besonderem Maße zu einer Hämokonzentration und zum Entstehen von Mikro thromben. Die frühzeitige adäquate Volumensubstitution stellt dabei den entscheidenden kausaltherapeutischen Schritt dar, über den durch Erhöhung des venösen Rückstromes ein Wieder anstieg des Herzzeitvolumens und eine Unterbrechung der peri pheren Vasokonstriktion (sympathiko adrenerge Stressreaktion mit Katecholaminausschüttung) erreicht wird (Abb. 1). Eine frühzeitige präklinische adäquate Volumensubstitution und weiterhin ein schnellstmöglicher Transport in die nächste geeig nete Klinik sind somit die beiden wichtigsten Grundlagen einer optimalen Schocktherapie beim hypovolämischen Schock. Beim traumatisch hämorrhagischen Schock muss der Entschei dungsprozess zur Auswahl einer geeigneten intravenösen Volu menersatztherapie neben Ursache, Ausmaß und zu erwartender Progredienz des Blutverlustes auch die Dauer der Prähospitalpe riode und die Effizienz des verwendeten Volumenersatzmittels berücksichtigen. Hinkelbein J et al. Volumenersatztherapie in der ¼ Der Notarzt 2006; 22: 79 ±87

3 Tab. 1 Praxistipps zur Schocktherapie ± schnellstmöglicher Transport in die Klinik ± immer: Ausschluss eines Pneumothorax ± wenn möglich zwei großlumige periphervenöse Zugänge ± bei kleinen Volumenverlusten: ausreichende Substitution mit isotoner Kochsalzlösung ± bei großen Volumenverlusten mit Beeinträchtigung der Makrohämo dynamik: Infusion von mindestens 2 l Volumen in den ersten 10 min (1 : 1±2: 1 kristallin : kolloidal) oder alternativ Bolusinfusion von 4 ml/kg hyperton hyperonkotischer Infusionslösung ± bei ausgeprägten Schockzuständen: initiale Bolusgabe einer hyperton hyperonkotischen Infusionslösung mit anschließender konventioneller Infusionstherapie ± Ketamin als Analgetikum/Narkotikum erwägen ± Katecholamingabe erwägen (Ziel: Blutdruck > 90 mm Hg systolisch) In der Primärtherapie des traumatisch hämorrhagischen Schocks ist es deswegen vordringlich, die Schockdauer und da mit die Zeit der fokalen oder auch globalen Ischämie so kurz wie möglich zu halten und den Patienten schnellstmöglich einer operativen Therapie zuzuführen. Sekundär sollte, falls zeitlich möglich, eine adäquate großzügige Volumensubstitutionsthera pie durchgeführt werden. Zwar besteht prinzipiell das Risiko ei ner Flüssigkeitsüberladung, dennoch zeigt die Realität, dass prä klinisch aufgrund der meist kurzen Transportzeiten nahezu im mer zu wenig Volumen infundiert wird. Für die Prognose eines Patienten ist neben den Vorerkrankungen und dem Ausmaß der Hypovolämie auch die Zeitdauer des Schockzustandes und damit der Mikrozirkulationsstörung ent scheidend. Trotz des frühen Auftretens der Mikrozirkulationsstö rung können die Symptome präklinisch allerdings häufig erst spät oder gar nicht erkannt werden. Ziel einer effektiven präklinischen Volumentherapie ist deshalb nicht nur die Wiederherstellung der Makrohämodynamik (Blut druck, Herzzeitvolumen, kardiale Vorlast), sondern in besonde rem Maße auch die Verhinderung und Beseitigung der mikrovas kulären Hypoperfusion durch eine adäquate, effektive und schnelle Volumentherapie. Die Wirksamkeit der Behandlung des manifesten Schocks weist in der Frühphase mit Beseitigung der Mikrozirkulationsstörung die höchste Effizienz auf (¹golden hour of shock ). Demzufolge ist eine weitere Verbesserung der Prognose in erster Linie von ei ner Optimierung der Akutbehandlung in der Prähospitalphase zu erwarten (Tab.1). Applikationswege Periphervenöse Venenverweilkanülen Wichtigste Voraussetzung einer suffizienten Volumentherapie ist die Schaffung und Sicherstellung eines ausreichenden Volu menflusses zur Durchführung einer adäquaten Volumensubsti tution. Der periphervenöse Zugang (periphervenöse Venenver weilkanüle, ¹i. v. Zugang ) ist der Standardzugang für jeden not fallmedizinischen Patienten. Um eine bedarfsgerechte Volumen therapie durchführen zu können, muss die Anlage einer ausrei Tab. 2 Größe und Flussgeschwindigkeit bei periphervenösen Ver weilkanülen Farbkode Größe (Gauge) Durchmesser (mm) Durchfluss (ml/min) rosa 20 G 1,1 61 grün 18 G 1,3 96 weiß 17 G 1,5 128 grau 16 G 1,7 196 orange oder braun 14 G 2,2 343 Quelle: Produktinformation Vasofix Braunüle, B. Braun Melsungen AG chenden Anzahl und ausreichend großer periphervenöser Zu gänge erfolgen. Verschiedene Größen bei periphervenösen Ver weilkanülen erlauben eine unterschiedlich schnelle Volumen applikation (Tab. 2). Die maximal mögliche Infusionsgeschwindigkeit ist abhängig von folgenden Faktoren [2]: ± Durchmesser und Länge des venösen Zugangs (Widerstand), ± Flaschenhöhe (hydrostatischer Druck), ± Infusionsdruck (Druck), ± Viskosität der Infusion. Vor dem Hintergrund der Überlegung, dass durch die Schaffung eines peripheren Zugangs Zeit verloren geht und die Anlage zu dem frustran verlaufen kann, wird in den USA (Paramedic Sys tem) das Scoop and Run bzw. Load and Go Prinzip propagiert. Auch im deutschen Notarztsystem müssen Vor und Nachteile eines schnellen Transports in eine Klinik (z. B. zur operativen Therapie) gegenüber einer präklinischen großzügigen Volumen therapie und Stabilisierung vor Ort und auf dem Transport indi viduell im Einzelfall durch den Notfallmediziner entschieden werden. Für Patienten im manifesten Schock werden mindestens zwei großlumige periphervenöse Zugänge (16 oder 14 G) und die Infu sion ausreichender Mengen kristalliner bzw. kolloidaler Lösun gen gefordert. Die Anlage der venösen Zugänge sollte die Prähos pitalzeit und damit die Phase bis zur definitiven Blutstillung bei spielsweise bei intraabdominellen Blutungen nicht wesentlich verlängern. Im Zweifelsfall sollte dem Transport der Vorzug ge genüber wiederholten (vergeblichen) Punktionsversuchen gege ben werden. Alternative Zugangswege Als Alternativen zum klassischen periphervenösen Zugang kön nen abhängig von der Patientengruppe und dem beabsichtigten Therapieziel intraossäre Zugänge, zentralvenöse Katheter oder Schockkatheter gewählt werden. Intraossärer Zugangsweg Das Haupteinsatzgebiet des intraossären Zugangsweges (Abb. 2) ist die Schaffung eines Applikationsweges für Medikamente und Infusionen bei Kindern in der präklinischen Notfallmedizin. Wenn mehr als 90 s für die Schaffung eines periphervenösen Zu gangs bei Kindern erforderlich sind oder mehr als zwei frustrane 81 Hinkelbein J et al. Volumenersatztherapie in der ¼ Der Notarzt 2006; 22: 79 ± 87

4 mas), Ringer Lösungen und deren Modifikationen (z. B. Ringer Laktat Infusionslösung, Ringer Azetat Infusionslösung) in der präklinischen Notfallmedizin eingesetzt. Halbelektrolytlösungen besitzen in der Notfallmedizin keine Indikation. 82 Abb. 2 Intraossärnadel (z. B. Cook Medical Systems) [9]. Punktionsversuche durchgeführt wurden, sollte ein intraossärer Zugangsweg in Erwägung gezogen werden. Die medialseitige Punktion der Tuberositas tibiae ist sowohl ein fach als auch schnell durchzuführen und stellt eine sichere Me thode mit hoher Aussicht auf Erfolg dar. Der richtig platzierte intraossäre Zugangsweg erlaubt neben einer Volumensubstitu tion (kristallin oder kolloidal) auch eine Medikamentenapplika tion mit praktisch gleichwertiger Wirksamkeit wie die intrave nöse Applikation [3]. Auch beim Erwachsenen ist der intraossäre Zugangsweg prinzipiell möglich, wird aber derzeit selten ge nutzt. Inzwischen stehen jedoch neue Applikationsgeräte zur Verfügung. Zentralvenöser Zugang Die Anlage zentralvenöser Zugänge ist präklinisch zwar prinzi piell möglich, spielt jedoch in der Notfallmedizin keine nennens werte Rolle. Aufgrund des geringen Durchmessers können über zentralvenöse Zugänge keine großen Volumina kurzfristig appli ziert werden, der Zeitbedarf kann hoch sein, sterile Bedingungen sind nicht regelhaft gewährleistet, und die Lagerung des Patien ten ist nicht immer adäquat durchführbar. Insgesamt ist deshalb eine höhere Komplikationsrate als unter innerklinischen Bedin gungen anzunehmen. Schockkatheter/Schleuse Zur maximal schnellen Infusion (¹Rapid Infusion ) beim akuten Schock können präklinisch großvolumige Katheter in die Vena jugularis externa, Vena subclavia oder Vena femoralis eingelegt werden, die verhältnismäßig einfach platziert werden können und einen hohen Durchfluss von Infusionslösungen erlauben (Beispiel: ¹Percutaneous Sheath Introducer Set mit 7,0 ± 7,5 Fr. Kathetern). Die Punktion der Vena subclavia hat den Vorteil, dass diese auch im manifesten Schock nicht kollabiert und somit punktierbar bleibt. Der Verteilungsraum der kristallinen Infusionslösungen umfasst den gesamten Extrazellulärraum (etwa 4 mal so groß wie der Intravasalraum). Kristalline Elektrolytlösungen besitzen auf grund von Diffusionsvorgängen nur eine kurze intravasale Ver weildauer von etwa 15±20 min (bzw. die Zeitdauer der Infusion) [1]. Der Volumeneffekt von kristallinen Infusionslösungen ist mit etwa 30% des infundierten Volumens wesentlich geringer als bei Kolloiden [2]. Bis 80 % des zugeführten Volumens diffundie ren innerhalb der angegebenen Zeit in das Interstitium und kön nen somit Ödeme verursachen. Mit kristallinen Lösungen ist des halb nur ein Flüssigkeitsersatz zum Ausgleich kleiner Flüssig keitsverluste (z. B. Exsikkose), aber kein wirklicher Volumener satz möglich. Trotz Gabe großer Flüssigkeitsvolumina lässt sich eine adäquate Gewebeperfusion mit kristallinen Infusionslösungen nicht errei chen. Zum Erreichen einer Normovolämie ist die Applikation des 4 ± 5fachen Volumenverlustes nötig (Gefahr der Wasserüberla dung). Glukoselösungen Glukoselösungen zeichnen sich ± abhängig vom relativen Gluko seanteil ± durch einen hohen Wassergehalt aus und besitzen in Abhängigkeit vom Glukoseanteil eine hohe osmotische Potenz. Sie verteilen sich im gesamten Intra und Extrazellulärraum. Aufgrund des hohen Wassergehalts besitzen sie nur einen gerin gen Volumeneffekt und begünstigen intrazelluläre Ödeme. Als unerwünschte Wirkungen können Hyperglykämien, eine Hypo natriämie oder ein Hirnödem auftreten. Diese Effekte sind insbe sondere bei begleitendem Schädel Hirn Trauma (SHT) deletär, weil es hierbei zu beträchtlichen Steigerungen des intrazerebra len Drucks (ICP) kommt. Für die präklinische Anwendung von Glukoselösungen in der Notfallmedizin existiert entsprechend keine Indikation zur Volumenersatztherapie. Glukose 5 % kann allerdings präklinisch als Trägerlösung für Me dikamente (z. B. Amiodaron) genutzt werden, Glukose 40 oder 50% Infusionslösungen zur Therapie einer Hypoglykämie. Die präklinische Punktion zentraler Venen mit großlumigen Zu gängen setzt allerdings angemessene klinische Erfahrung voraus und sollte Ausnahmefällen vorbehalten bleiben. Kristalline Infusionslösungen Elektrolytlösungen Kristalline Elektrolytlösungen zählen zu den Standardinfusions lösungen in der präklinischen Notfallmedizin. Neben isotoner ¹physiologischer Kochsalzlösung (NaCl 0,9 %) ohne weiteren Elektrolytzusatz werden vor allem Vollelektrolyt lösungen (Elektrolytgehalt entspricht ungefähr dem des Plas Hypertone Kochsalzlösungen Hypertone Kochsalzlösungen (z.b. NaCl 7,5 %) besitzen in der In tensivmedizin einen hohen Stellenwert zur Behandlung thera pierefraktärer Hirndruckanstiege. Aufgrund des hohen Kochsalz anteils können sie Flüssigkeit aus dem Extravasalraum nach int ravasal rekrutieren und besitzen deshalb einen hohen Volumen effekt (200 ± 400%). Die Wirkdauer ist aufgrund des Elektrolyt charakters der Infusion sehr kurz (10 ±20 min). Reine hypertone Kochsalzlösungen sind für die präklinische An wendung nicht verfügbar. Im Rahmen der Small Volume Resus citation (SVR) sind in Deutschland zwei Präparate zugelassen, welche zusätzlich zur hoch konzentrierten Kochsalzlösung (7,2 Hinkelbein J et al. Volumenersatztherapie in der ¼ Der Notarzt 2006; 22: 79 ±87

5 bzw. 7,5 % NaCl) über eine kolloidale Komponente verfügen (sie he SVR). Kolloide Kolloidale Lösungen zeichnen sich durch einen primär besseren Volumeneffekt als kristalline Infusionslösungen aus und sollten daher zur initialen Volumentherapie bei Trauma, großen Volu menverlusten und im Schock zusätzlich zu kristallinen Infu sionslösungen verwendet werden. Isoonkotische Infusionslösungen (z.b. HAES steril 6 % oder Ge latine) verbleiben nach Applikation vorwiegend im Intravasal raum, falls kein kapilläres Leck (z. B. Schock, Mikrozirkulations störung!) vorliegt. Kolloidale Infusionslösungen zeichnen sich weiterhin durch eine lange Verweildauer im intravasalen Raum aus: durch Erhöhung des onkotischen intravasalen Druckes be wirken sie eine Flüssigkeitsretention und mobilisieren sogar Flüssigkeit von extravasal nach intravasal. Die Wirkdauer beträgt meist Stunden. Durch die so erreichte Hämodilution entsteht eine Erhöhung der Vorlast durch verbesserte Volumenfüllung des Herzens und eine Verminderung der viskösen Komponente des peripheren Wider stands. Dies führt zu einer Senkung der Nachlast und Herzarbeit [4]. Durch eine Verbesserung der Fluidität des Blutes wird eine verbesserte Mikrozirkulation im Schock und damit auch eine bessere Organdurchblutung erreicht. Künstliche Kolloide Hydroxyethylstärke (HES) Die Vorteile der synthetischen Kolloide liegen in ihrer unbe grenzten Verfügbarkeit, guten Lagerfähigkeit, langen Haltbarkeit und der infektionsrisikofreien Übertragung (Stärke, Dextrane). Hydroxyethylstärke erscheint für die präklinische Notfallmedi zin insoweit vorteilhaft, als dass sie sowohl das intravasale Volu men als auch die mikrovaskuläre Perfusion und damit das Sauer stoffangebot steigert. Durch primär intravasale Verteilung und die hohe Wasserbindungskapazität wird ein hoher initialer Volu menfülleffekt erreicht. Weiterhin wird Flüssigkeit aus dem Ext razellulärraum rekrutiert. Unerwünschte Wirkungen werden auch für HES beschrieben. Zu einer Beeinträchtigung der Hämostase kommt es sowohl durch die starke Zunahme des intravasalen Volumens (Dilutionskoagu lopathie) als auch durch ¹Coatingeffekte auf Thrombozyten (vo rübergehende Thrombozytenfunktionsstörung durch eine Ver minderung der Adhäsivität). Hydroxyethylstärke wird weiterhin im menschlichen Gewebe abgelagert und in körpereigenen Makrophagen gespeichert. So wohl bei natürlichen als auch bei synthetischen Kolloiden kön nen Unverträglichkeitsreaktionen auftreten (anaphylaktische oder anaphylaktoide Reaktionen). Diese werden in unterschied licher Ausprägung für HES mit einer Häufigkeit von etwa 0,006 ± 0,085 % angegeben [5, 6]. Gelatine Gelatinepräparate sind preisgünstige Volumenersatzmittel auf Kollagenbasis (Proteinbasis, meist Rindergelatine) und besitzen neben der geringsten Volumenwirkung auch die geringste Wirk dauer aller synthetischen kolloidalen Volumenersatzmittel. Drei verschiedene Präparategruppen sind für den präklinischen Einsatz verfügbar: succinylierte Gelatine (z. B. Gelafundin 4 %), Oxypolygelatine (z. B. Gelifundol 5,5%) und harnstoffvernetzte Gelatine (z.b. Haemaccel 35 ). Auch die Gabe von Gelatinepräparaten kann zu unerwünschten Wirkungen nach Applikation führen. Die Wahrscheinlichkeit anaphylaktischer Reaktionen wird mit einer Häufigkeit von etwa 0,038 ± 0,852 % angegeben [5, 6]. Ergebnisse einer neueren Doppelblindstudie bei der Narkoseeinleitung an allgemeinchi rurgischen Patienten haben gezeigt, dass nach Infusion von Gela tine (z.b. Gelafundin, Haemaccel 35 ) beinahe doppelt so häu fig eine Histaminfreisetzungsreaktion abläuft, wie bei der Gabe von Ringer Lösung. Zusätzlich führt auch die Applikation von Gelatinepräparaten zu einer Hemmung der Blutgerinnung. Hinsichtlich der Lagerung ist die Temperaturempfindlichkeit von Gelatinepräparaten zu be achten. 83 Die Konzentration der Infusionslösung (z.b. HES 6 oder 10%) be einflusst den initialen Volumeneffekt am stärksten: Je höher die Konzentration, desto höher ist der Volumeneffekt. Das mittlere Molekulargewicht (z. B. 130, 200 oder 400 kda) be einflusst vor allem die Verweilzeit im Gefäßsystem und damit die Wirkdauer. Je höher das mittlere Molekulargewicht, desto langsamer wird die Substanz eliminiert und desto länger ist die Wirkdauer. Der Substitutionsgrad der Stärkemoleküle durch Hydroxyethyl gruppen (z. B. 0,4 oder 0,5 entspricht 40 oder 50 %) beeinträchtigt die Abbaurate durch Amylasen: Je höher der Substitutionsgrad, desto langsamer der Abbau. Hyperonkotische Infusionslösungen (so genannte Plasmaexpan der, z. B. HES 10%) rekrutieren Flüssigkeit aus dem Extravasal raum nach intravasal und haben deshalb einen Volumeneffekt, welcher größer ist als die infundierte Menge (> 100%). Dextrane Dextrane sind Volumenersatzmittel auf Zuckerbasis, werden aber in Deutschland nur selten eingesetzt, weil sie die höchste Anaphylaxiegefahr aller synthetischen Kolloide aufweisen. In Abhängigkeit von Konzentration und Molekulargewicht bie ten sie einen unterschiedlichen Volumeneffekt: Je höher die Konzentration (6 oder 10%), desto stärker der Volumeneffekt. Das mittlere Molekulargewicht (40, 60 oder 70 kda) beeinflusst direkt die Wirkdauer: Je höher das Molekulargewicht, desto län ger die Wirkdauer. Auch Dextrane führen zu einer Beeinträchtigung der Blutgerin nung. Unerwünschte anaphylaktische Reaktionen unterschiedli cher Ausprägung treten in variabler Häufigkeit auf. Die Wahr scheinlichkeit einer anaphylaktischen Reaktion wird mit etwa 0,032±0,286 % angegeben [5,6]. Zur Senkung des Risikos einer Anaphylaxie sollte stets (falls zeitlich möglich) eine Haptenpro phylaxe mit dem monovalenten Dextran Promit (Dextran 1) Hinkelbein J et al. Volumenersatztherapie in der ¼ Der Notarzt 2006; 22: 79 ± 87

6 durchgeführt werden. Sie reduziert die Inzidenz schwerer ana phylaktischer Reaktionen um etwa 90%, sodass das Risiko ana phylaktischer Reaktionen für Dextrane nach Haptenprophylaxe etwa 0,001 % beträgt [5]. Tab. 3 Volumeneffekte und Wirkdauer von Infusionslösungen Infusionslösung Volumeneffekt (%) Wirkdauer (h) Hypertone Infusionslösungen Seit der Zulassung im Jahr 2000 stehen in Deutschland zwei un terschiedliche hypertone Infusionslösungen zur Verfügung (Hy perhaes und RescueFlow ), welche im Rahmen einer Bolusga be zur ¹Small Volume Resuscitation (SVR) und Schocktherapie eingesetzt werden können. Durch die Kombination einer stark hypertonen Kochsalzlösung mit einer kolloidalen Komponente werden bei beiden Präparaten der initiale Volumeneffekt und die intravasale Verweildauer im Vergleich zu reinen hypertonen Kochsalzlösungen deutlich ver bessert. HyperHAES (NaCl 7,2 und 6% HES 200/0,5) und RescueFlow (NaCl 7,5 und 6% Dextran 70) weisen in etwa den gleichen Volu meneffekt (etwa 400 %) und eine ähnliche Wirkdauer (etwa 30±60 min) auf. Vollelektrolytlösung (z. B. Sterofundin ) Gelatine 4 % (z. B. Gelafundin ) Humanalbumin (z. B. Albumin human ) HES 130/0,4 6 % (z. B. Voluven ) HES 200/0,5 6 % (z. B. Hemohes 6 %) Dextran 60 6 % (z. B. Macrodex 6 %) HES 200/0,5 10 % (z. B. HAES steril 10 %) Dextran % (z. B. Rheomacrodex 10 %) NaCl 7,2 % und 6 % HES 200/0,5 (z. B. HyperHAES ) NaCl 7,5 % und 6 % Dextran 70 (z. B. RescueFlow ) 30 0,25 ± 0, ± ± ± ,5 ± ,5 ± 1 84 Natürliche kolloidale Volumenersatzlösungen (Albumin, Plasmaproteinlösungen [PPL], Plasmaproteinfraktionen [PPF] und Fresh Frozen Plasma [FFPs]) Albumin ist ein natürliches kolloidales Volumenersatzmittel aus 3,5±25 % menschlichem Albumin. Humanalbuminlösungen sind sehr teuer und besitzen nur eine eingeschränkte Lagerbarkeit bei einer hohen Temperaturempfindlichkeit sowie einen geringen Volumeneffekt. Sie besitzen keinen entscheidenden Vorteil ge genüber künstlichen Kolloiden und haben entsprechend keine Indikation in der präklinischen Notfallmedizin. Zusätzlich spre chen ein eventuelles Infektionsrisiko und der hohe Preis gegen eine präklinische Anwendung. Gleiche Einschränkungen gelten bezüglich der präklinischen Verwendung von anderen Plasmaproteinlösungen (z.b. PPL, PPF, FFP). Auch humane zelluläre Blutprodukte (z. B. Erythrozyten oder Thrombozytenkonzentrat) finden in der präklinischen Not fallmedizin keine Anwendung (Kosten, Lagerbarkeit). Sonstige Infusionslösungen: künstliche Sauerstoffträger Ein bisher experimenteller Therapieansatz zur Steigerung des Sauerstoffangebots an ischämisches Gewebe ist die additive Gabe von künstlichen Sauerstoffträgern, die bei Minderperfusion und Mikrozirkulationsstörungen im Schock ein ausreichendes Sauerstoffangebot an das periphere Gewebe zur Verfügung stel len können. Durch künstliche Sauerstoffträger wird ein effizien ter Sauerstofftransport erreicht, jedoch sind Einschränkungen wegen der biologischen Verträglichkeit gegeben. Ein routinemä ßiger präklinischer Einsatz künstlicher Hämoglobinlösungen ist bisher nicht möglich [7, 8]. Therapiekonzepte Klassisches Therapiekonzept Die kombinierte Applikation von kristallinen und kolloidalen Vo lumenersatzlösungen im Verhältnis 2 :1 oder 3:1 über mehrere großlumige periphervenöse Venenverweilkanülen stellt das Standardverfahren zur Volumentherapie in der präklinischen Notfallmedizin dar. Eine alleinige Volumensubstitution mit kris tallinen Infusionslösungen erscheint nur bei geringen Volumen verlusten vorteilhaft, ist aber bei größeren Blutverlusten auf grund des geringen Volumeneffekts (nur etwa 30 %) nicht sinn voll. Volumenverluste bis etwa 10 % des Intravasalvolumens oder etwa 300 ± 500 ml (z. B. bei Exsikkose und Dehydratation) lassen beim gesunden erwachsenen Patienten das Herzzeitvolumen und den systolischen Blutdruck meist unbeeinflusst (Blutdruck und Puls meist konstant) ± vorausgesetzt es bestand Normovol ämie [1]. Entsprechend wird die alleinige Applikation isotoner Kochsalzlösung (kleiner Volumeneffekt, nur ca. 30 % des infun dierten Volumens) als ausreichend betrachtet. Größere Volumenverluste bis zirka 1000 ml machen sich meist auch beim Gesunden durch einen Anstieg der Herzfrequenz und einen Abfall des Blutdrucks (oft Spätzeichen!) bemerkbar. Zur Therapie hat sich eine großzügige kombinierte Verwendung von kristallinen und kolloidalen Volumenersatzmitteln im Verhält nis 1 :1 bis 3 : 1 als akzeptabel erwiesen. Sie wird bis zur Kreis laufstabilisierung fortgeführt. Somit kann bei Volumenverlusten bis etwa 1000 oder 1500 ml eine weitgehende Normalisierung des Blutdrucks und der Herzfrequenz erzielt werden. Zum Ein satz kommen additiv oder gleich zu Beginn kolloidale Volumen ersatzmittel wie Hydroxyethylstärke (z.b. Voluven 6 % HES 130/0,4 oder 6 % HAES steril 200/0,5), Dextrane (z.b. 6 % Dex tran 60/70) oder Gelatine (Gelafundin, Haemaccel 35). Der Volumeneffekt kann dann bis zu 130% betragen. Die Gabe von Hydroxyethylstärke ist in jedem Fall der Gabe anderer kolloida ler Infusionslösungen wegen besserer Verträglichkeit vorzuzie hen. Bei Dextranen ist eine Vorbehandlung (Promit /Dextran 1) vor Infusionsbeginn wegen eventuell zirkulierender Antikörper unerlässlich. Hinkelbein J et al. 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7 Abb. 3 Ausgangsbefund im Schock. Zum Ausgleich großer Volumenverluste über 1500 ml (z. B. bei einem traumatisch hämorrhagischen Schock) ist die konventio nelle Volumentherapie aus einer Kombination von kristallinen und kolloidalen Volumenersatzmitteln nicht ausreichend effek tiv. Die Infusionsdauer kann wegen großer Infusionsvolumina die Transportdauer übersteigen und deshalb zu einem nicht be darfsgerechten Volumenersatz führen. Gerade bezüglich des so wichtigen Zeitfaktors einer effektiven Primärtherapie erscheinen Infusionslösungen als besonders geeignet, die nach Applikation kleiner Volumina das Herzzeitvolumen, den systemischen arte riellen Blutdruck und damit die Gewebsperfusion möglichst schnell normalisieren. mentellen hämorrhagischen Schocks ein [13] berichteten De Felippe und Rocha e Silva aus Sao Paulo über die eindrucks volle Wirkung von 7,5%iger Kochsalzlösung bei Intensivpatien ten mit hypovolämischem Schock [14] wurde schließlich der heute gebräuchliche Begriff ¹Small Volume Resuscitation von Nakayama geprägt, der hiermit die peripherintravenöse Gabe hypertoner Infusionslösung zur Kreis laufstabilisierung bezeichnete [11]. Wade et al. fanden 1994 mit einer Metaanalyse eine erhöhte Überlebensrate nach Primärthe rapie mit 250 ml hypertoner Kochsalzlösung im Vergleich zu Ringer Laktat Infusionslösung [15]. 85 Eine effektive Alternative stellt hierbei die Small Volume Resus citation dar. Sie kommt deshalb in erster Linie als initiale Primär therapie beim hypovolämischen oder hämorrhagischen Schock (Hauptindikation!) und Beseitigung oder Verhinderung von Mik rozirkulationsstörungen zum Einsatz. Therapiekonzept ¹Small Volume Resuscitation In den letzten Jahren hat eine besondere Art der Volumensubsti tutionstherapie bei der präklinischen Versorgung von Patienten im Schock an Bedeutung gewonnen: die so genannte ¹Small Vo lume Resuscitation [3, 9 ± 11]. Es handelt sich hierbei um die pe riphervenöse Bolusinfusion hypertoner Lösungen (Gehalt an Na triumionen ist größer als der im Blut, z.b. 7,2 % NaCl gegenüber 0,9 % im Blut) zur raschen Kreislaufstabilisierung bei Patienten im manifesten hypovolämischen oder hämorrhagischen Schock in einer Dosierung von 4 ml/kg KG. Bereits 1880 wurden erste Untersuchungen zur Infusionsthera pie mit hyperosmolaren Infusionslösungen vom Pharmakologen Nasse durchgeführt, 1936 von rumänischen Chirurgen erstmals die klinische Anwendung hyperosmolarer Infusionslösungen im hämorrhagischen Schock publiziert [12]. Brooks et al. setzten 1963 hyperosmolare Infusionslösungen zur Therapie des experi In Deutschland stehen seit der Zulassung im September 2000 zwei hyperton isoonkotische Infusionslösungen mit unter schiedlichem kolloidalen Anteil zur Verfügung (HyperHAES und RescueFlow ), die sich besonders für die präklinische Pri märtherapie bei Patienten mit hämorrhagischem Schock eignen (Abb. 3). Ziel dieses Konzeptes ist nicht mehr die alleinige Volumensubs titution zur Stabilisierung der Makrohämodynamik, sondern vielmehr eine Verbesserung von Sauerstoffangebot und versor gung des peripheren Gewebes im Schock durch Verbesserung der Mikrozirkulation. Aufgrund der Infusion hypertoner Infu sionslösung innerhalb kurzer Zeit entsteht ein starker osmoti scher Gradient von extravasal nach intravasal. Flüssigkeit aus den im Schock angeschwollenen Gefäßendothelzellen und Ery throzyten wird nach intravasal rekrutiert (Abb. 4). Neben der so fortigen Zunahme des zirkulierenden Plasmavolumens werden auch die Strömungseigenschaften verbessert. Die Vorteile der Small Volume Resuscitation kommen in erster Linie beim Einsatz als initiale Volumentherapie zum Tragen. Bei Blutverlusten von bis zu 50 % des gesamten Blutvolumens kön nen zusätzlich zu den ausgeprägten Effekten auf die Mirkozirku Hinkelbein J et al. Volumenersatztherapie in der ¼ Der Notarzt 2006; 22: 79 ± 87

8 Abb. 4 tion. Effekt der Small Volume Resuscita 86 lation hypertone Infusionslösungen das Herzzeitvolumen rasch normalisieren, den systolischen Blutdruck anheben und eine Zu nahme des zirkulierenden Plasmavolumens um das zirka 4fache des infundierten Volumens erzielen. Die Bolusgabe hypertoner Kochsalzlösungen innerhalb von 2 ± 5 min führt zu einer soforti gen Wirkung aufgrund des entstehenden osmotischen Gradien ten: Aus den bereits in der Frühphase des Schocks angeschwolle nen Gefäßendothelzellen der Kapillaren und Erythrozyten im Gefäßsystem wird Flüssigkeit mobilisiert und steht damit wie der innerhalb des Gefäßsystems zur Verfügung. Systolischer Blutdruck und Kreislauffunktion werden durch das schlagartig zunehmende Flüssigkeitsvolumen im Gefäßsystem deutlich er höht. Neben der Makrozirkulation wird vor allem die Mikrozir kulation im Gewebe deutlich verbessert. Therapieansätze bieten sich auch beim Schädel Hirn Trauma (SHT) zur Reduktion eines Hirnödems und zur Senkung des Hirn drucks, hier werden die Substanzen bisher nur im intensivmedi zinischen Bereich eingesetzt [16]. Die Vorteile und die Überlegenheit der Small Volume Resuscita tion gegenüber anderen Infusionslösungen liegen somit nicht nur in der Verbesserung der systemischen Kreislauffunktion sondern im Besonderen in der deutlichen Verbesserung der Mik rozirkulation (Abb. 4). Therapiekonzept ¹permissive Hypotension (¹hypotensive resuscitation ) Als absoluten Sonderfall für die präklinische Notfallbehandlung müssen penetrierende Verletzungen oder stumpfe Bauchtrau men mit Organverletzungen angesehen werden. Bei diesem Ver letzungsmuster wird die oben beschriebene frühzeitige und ag gressive Volumentherapie nach wie vor kontrovers diskutiert [17,18]. Prinzipiell sollte die operative Behandlung unkontrollier ter Blutungen hierbei immer vorrangig mitberücksichtigt wer den, da eine aggressive Infusionstherapie (zur Steigerung des zir kulierenden Volumens) möglicherweise zu einer Zunahme des Blutverlustes führen (Gerinnungsbeeinträchtigung, größeres Herzzeitvolumen, höherer systemischer Druck, Thrombusfunk tionsverlust, aber auch Zeitverlust!) [4,18] und dadurch eine Er höhung der Mortalität resultieren kann [17]. Bei Patienten nach Trauma ist im Schock die Steigerung des Int ravasalvolumens durch eine konventionelle Volumenersatzthe rapie immer mit dem Risiko eines gesteigerten Blutverlustes durch Unterhalt oder Wiederbeginn bestehender Blutungen ver bunden (Erhöhung des Blutverlustes über verletzte Gefäße). Weiterhin kann eine Beeinträchtigung der Blutgerinnung resul tieren, welche ebenfalls Blutungen und einen weiteren Verlust von Gerinnungsfaktoren fördert. Eine aggressive Volumenthera pie mit großen Infusionsvolumina fördert zusätzlich meist das Auskühlen des Patienten [1]. Das Therapiekonzept der ¹permissiven Hypotension hat das Ziel, den systemischen Blutdruck in einem sinnvollen Umfang zu erhöhen ohne allerdings den Ausgangsblutdruck wieder zu erreichen [19]. Es stellt in erster Linie eine Behandlungsoption für Patienten mit traumatischem Blutverlust durch penetrieren de Verletzungen dar, falls keine Kontraindikationen vorliegen. Wichtige Kontraindikationen dieses Therapieansatzes sind kar diale Erkrankungen (z. B. KHK, Myokardinfarkt), bei denen eine adäquate koronare Perfusion gewährleistet sein muss, das Schä del Hirn Trauma, dessen Letalität bei einem systolischen Blut druck unter 90 mm Hg infolge des zu geringen zerebralen Perfu sionsdrucks erheblich gesteigert ist, aber auch zerebrovaskuläre Erkrankungen. Bei stumpfen Traumen wird dieses Therapiekon zept ebenfalls nicht empfohlen! Hypotensive Blutdruckwerte werden bei diesem Konzept tole riert. Infundiert werden sollte nur so viel wie nötig ist, um einen systolischen Blutdruck von etwa 90 mm Hg zu halten. Ein schneller Transport ins Krankenhaus ist wesentlicher Teil dieses Konzepts. Ähnliche Therapiekonzepte werden als ¹delayed resuscitation oder ¹deliberate hypotension bezeichnet. Dabei wird das hypo tensive Intervall bis zur operativen Versorgung verlängert [1]. Hinkelbein J et al. Volumenersatztherapie in der ¼ Der Notarzt 2006; 22: 79 ±87

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