Herzkrankheiten

Die koronare Herzkrankheit und ihre Behandlung

Das menschliche Herz leistet Schwerstarbeit. Jede Minute unseres Lebens pumpt es gegen den Widerstand des Gefäßsystems durchschnittlich 5 Liter Blut. Bei körperlicher Anstrengung oder Stress steigt die Leistung auf ein Mehrfaches. Dabei arbeitet das gesunde Herz in unserem Brustkorb so selbstverständlich und zuverlässig, dass sein stetiges Pulsieren nur wahrnehmbar ist, wenn man bewußt darauf achtet. 

Vereinfacht handelt es sich bei diesem von vielen Mythen umwobenen Organ um einen Hohlmuskel. Durch Kontraktion verringert sich sein Rauminhalt, wodurch Blut in die Hauptschlagader gepresst wird. Diese verzweigt sich in den gesamten Körper, wobei die Gefäße immer feiner werden. Nachdem sie ihr Zielgebiet erreicht haben, vereinen sich die Gefässe wieder, bis nur noch zwei große Adern, die obere und untere Hohlvene, das Herz wieder erreichen. 

Bei seinem Weg durch den Körper gibt das Blut Sauerstoff und enegiereiche Stoffe ab und nimmt das Verbrennungsprodukt Kohlendioxid auf. Das Blut transportiert aber auch viele andere Substanzen wie Stoffwechselabbauprodukte oder Hormone. Wenn es nach seiner Rundreise zurückkommt, fließt es in das entspannte Herz, wobei Klappenventile dafür sorgen, dass der Blutstrom immer in die gleiche Richtung läuft. 

Diese Pumparbeit kann das Herz nur leisten, wenn es in ausreichendem Maße mit Energie und Sauerstoff versorgt wird. So speisen die ersten Abzweigungen aus der Hauptschlagader ein Gefäßgeflecht, das die Herzmuskulatur umfängt und durchdringt. Wie zwei Bäume erstreckt sich dieses Arteriensystem über Stämme, Äste und Zweige bis in die äußerste Spitze des Herzmuskels und versorgt diesen so mit energie- und sauerstoffreichem Blut. 

Die häufigste Erkrankung des Herzens ist die koronaren Herzkrankheit oder Arteriosklerose, wie der Fachbegriff lautet. Hierbei handelt es sich um Verengungen beziehungsweise Verschlüsse von Herzkranzararterien, die eine Minderdurchblutung des Herzmuskels bei Belastung, manchmal gar im Ruhezustand oder eine Narbenbildung zur Folge haben. 

In einem langen Prozess bilden sich Verengungen durch Ablagerungen auf der Innenseite von Herzkranzarterien. Die Mediziner sprechen von "Plaque", einer Formation hauptsächlich aus Cholesterinkristallen und Kalk, Bindegewebe, glatten Muskelzellen und Entzündungszellen. Bildgebende Verfahren der Kardiologie ermöglichen es, solche Stenosen, wie diese Verengungen von den Medizinern genannt werden, sehr deutlich darzustellen. Gut zu erkennen sind hier zwei hochgradige Stenose im Stamm der vorderen Koronararterie. 

Bis heute ist nicht eindeutig geklärt, was genau zur Bildung dieser Ablagerungen führt. Als gesichert gilt jedoch, dass für die Entwicklung dieser Krankheit mehrere Faktoren eine Rolle spielen. Zu den wichtigsten gehören: Genetische Veranlagung, Nikotingenuss, Fehlernährung, besonders der Genuss von tierischen Fetten mit der Folge erhöhter Cholesterinwerte, Bluthochdruck und Zuckerkrankheit. 

Genau wie ein Motor, dessen Kraftstoffzufuhr gedrosselt wird, reagiert das Herz auf Einengungen im Koronargefäßsystem und der damit einhergehenden Minderdurchblutung mit einem Leistungsabfall. Die Folge ist eine Schwächung des Kreislaufs, die wiederum eine Leistungsminderung des gesamten Körpers nach sich zieht. Kurzatmigkeit und unangemessen schnelle Erschöpfung bei körperlicher Anstrengung sind Symptome hierfür. Zudem reagiert das mit Sauerstoff unterversorgte Herz wie jeder andere Muskel in solch einer Situation mit Schmerzen, die als Angina pectoris bezeichnet werden. 

Eine besonders gefährliche Situation tritt ein, wenn sich in einer Stresssitutation die Gerinnungsbereitschaft des Blutes erhöht und sich an einer Engstelle in einer Herzkranzarterie ein Blutgerinnsel bildet. Grundlage hierfür ist das Aufbrechen der Bindegewebskappe, eines atherosklerotischen Plaques. In der Regel kommt es dann zu einem plötzlichen und vollständigen Verschluss der Herzkranzarterie, sodass der von ihr versorgte Herzmuskelteil von der Blutversorgung abgeschnitten ist. Die Folge ist ein akuter Herzinfarkt. Binnen kurzer Zeit stirbt das Herzmuskelgewebe wegen Sauerstoffmangels ab, wodurch es für die Pumparbeit ausfällt. 

Eine weitere Gefahr ist die Störung des Herzrhythmus durch die abgestorbenen Herzmuskelareale. Beim gesunden Herzen läuft ein elektrischer Impuls vom Sinusknoten im Inneren des Herzens über sogenannte Reizleitungsbahnen bis an seine Spitze und von dort als gleichmäßige Welle über den gesamten Herzmuskel zurück zur Basis. Abgestorbene Herzmuskelareale verweigern die Weiterleitung des Impulses. Die Folge sind unkoordinierte Herzkontraktionen oder gar Kammerflimmern, bei dem die Pumpleistung gegen Null geht und damit der Kreislauf zum Erliegen kommt. 

Grenzen der medikamentösen Behandlung

Die koronare Herzkrankheit hat einen über Jahre währenden Verlauf. So stellen sich die ersten Anzeichen für eine Atherosklerose sehr verhalten ein. In dem Maße, wie die Ablagerungen in den Gefäßwänden an Stärke gewinnen und damit die Durchblutung und die Leistungsfähigkeit des Herzmuskels sinkt, werden die Angina pectoris Schmerken stärker. Besonders bei körperlicher Anstrengung sind die Symptome besonders belastend. Es gibt verschiedene Ansätze, diesen Missstand zu lindern. Dazu gehören verschiedene Medikamente, welche die Eigenschaft haben, die Herzkranzgefäße zu erweitern oder den Sauerstoffbedarf des Herzmuskels zu senken. Der erste erfolgreiche Ansatz war das Nitroglyzerin, das der schwedische Wissenschaftler und spätere Gründer des gleichnamigen Preises Alfred Nobel entdeckte. 

Schreitet die koronare Herzerkrankung voran, wird ein Punkt erreicht, an dem die Leistungseinschränkungen und Schmerzen medikamentös nicht mehr ausreichend aufgefangen werden können. In diesem Stadium ist ein direkter Eingriff am Herzkranzgefäßsystem die einzige Möglichkeit, die Herzdurchblutung nachhaltig zu verbessern. Hierzu stehen grundsätzlich die Techniken der sogenannten interventionellen Kardiologie sowie verschiedene Bypass-Operationsverfahren zur Verfügung. 

Kardiologische Untersuchung

Mit welcher Behandlungsstrategie das Ziel einer Verbesserung der Herzdurchblutung erreicht werden kann, wird auf der Grundlage einer kardiologischen Herzkatheteruntersuchung ermittelt. Hierfür wird unter örtlicher Betäubung ein Katheter über die Leistenarterie, die Bauch- und Brustschlagader bis in den Aortenbogen vorgeführt. Nach Sondierung der linken bzw. rechten Herzkranzarterie wird dann ein Kontrastmittel in die Koronararterien eingespritzt. Auf diese Weise kann das Herzkranzgefäßsystem mitsamt den potentiellen Engstellen mittels einer Röntgenröhre sichtbar gemacht werden. Während einer Katheteruntersuchung werden mehre Szenen der Kontrastmittelfüllung der Kranzgefäße aus verschiedenen Perspektiven gefilmt. Zusammen geben sie dem Kardiologen detailliert Auskunft über die Durchblutungssituation des Herzmuskels und insbesondere die Lage und Stärke von Verengungen in den Herzkranzgefäßen. Er kann nun entscheiden, ob eine Behandlung mit interventionell kardiologischen Methoden, das heißt mit Kathetereingriffen zum Erfolg führt, oder ob eine Bypassoperation notwendig ist. 

Interventionelle Kardologie

Die interventionelle Kardiologie umfasst diejenigen Eingriffe am Herzkranzgefäßsystem zur Verbesserung der Herzmuskeldurchblutung, die über einen Katheter angewendet werden können. Wenn mit diesen Mehtoden die Herzmuskeldurchblutung um ein befriedigendes Maß verbessert werden kann, dann erspart ein interventionell kardiologischer Eingriff dem Patienten eine Bypassoperation. Zu den wichtigsten Methoden der interventionellen Kardiologie gehören die Ballondilatation, die Rotablation und die Stentimplantation. 

Ballondilatation und Stent-Technik

Bei einer Ballondilatation wird über einen Führungskatheter von der Leistengegend oder dem Handgelenk aus ein Katheter bis in den Hauptstamm des Herzkranzgefäßsystems geschoben. Durch diesen Katheter wird dann ein Führungsdraht bis an die jeweilige Engstelle geführt. Dies geschieht unter gleichzeitiger Röntgenbeobachtung. Der Draht hat ein gekrümmtes Ende und lässt sich durch entsprechende Ausrichtung dieses Endes sehr genau bis über die Engstelle im Koronargefäß manövrieren. Nun wird ein Ballonkatheter über den Führungsdraht vorgeführt, dessen Spitze die Engstelle im Koronargefäß erreicht. Der dort befindliche Ballon wird nun mit einer Pumpe aufgedehnt. Auf diese Weise wird die Engstelle geweitet. Der Mediziner sagt "dilatiert". Deshalb heißt das Verfahren auch "Ballondilatation". 

In der Praxis hat es sich gezeigt, dass mittels Ballondilatation aufgeweitete Korornargefäße die Neigung haben, sich im Laufe der Zeit wieder zusammenzuziehen. So liegt die dauerhafte Offenheitsrate für so behandelte Verengungen nur bei etwa 65-75 Prozent. Um eine Wiedereinengung des Gefäßes zu verhindern, wurde die Stent-Technik entwickelt. Stents sind feine Hülsen aus einer Art Maschendraht oder Streckmetall. Diese Hülsen sitzen über dem Ballon des Ballonkatheters und werden von diesem gegen den Widerstand der Engstelle zusammen mit dieser aufgeweitet. Diese so an der Engstelle implantierte Metallhülse ist so stabil, dass sich das Koronargefäß hier nicht wieder verengen kann. Mittlerweile ist diese Stent-Technik so ausgereift, besonders, was die Materialien betrifft, dass gute Langzeitergebnisse damit erzielt werden. Diese konnten nochmals deutlich durch die Einführung medikamentenbeschichteter Stents gesteigert werden. 

Rotablation

Beim sogenannten Rotablationsverfahren wird ein winziger Fräskopf über den Führungsdraht in das verengte Koronargefäß vorgeschoben. Dabei werden die Plaque-Ablagerungen abgetragen. Die abgefrästen Partikelteilchen sind so klein, dass sie die Kapilargefäße des Herzkranzgefäße passieren können und somit keinen Schaden anrichten können. 

Herzchirurgie

Als die Medizin das Wesen der koronaren Herzkrankheit in den frühen 20er Jahren erkannte, herrschte zunächst ziemliche Ratlosigkeit, wie eine wirksame Behandlung aussehen könnte. Die entscheidende Idee, ein körpereigenes Blutgefäß zur Überbrückung einer Engstelle in einem Koronargefäß zu verwenden, hatte in den 40er Jahren ein Chirurg namens Carrel. In der Theorie war dieses Konzept genial: Ein körpereigenes Blutgefäß dient zur Überbrückung einer Engstelle. So wird eine Vene hinter der Engstelle mit der Herzkranzarterie verbunden. Das andere Ende wird in die Hauptschlagader eingepflanzt. Auf diese Weise transportiert die Vene sauerstoffreiches Blut direkt aus der Aorta zum unterversorgten Teil des Koronargefäßsystem. Sie stellen, bildlich gesprochen, eine Vorbeileitung für das benötigte Blut dar. Deshalb wird dieses Gefäß nach dem englischen Begriff hierfür als "Bypass" bezeichnet. 

Neben Venen als Bypassgefäßen sind körpereigene Arterien besonders geeignet, weil - bedingt durch den anatomischen Aufbau ihrer Wandschicht - diese auf Dauer haltbarer sind als Venenbypasses. Zwei Arterien haben eine Sonderstellung, weil sie bereits in der Nähe der Aortenbogens entspringen und unter dem Brustbein in der Nähe des Herzens verlaufen. Es sind die linke und die rechte innere Brustbeinschagader. Die von diesen Arterien versorgten Areale der Brustmuskulatur werden durch andere Arterien so ausreichend versorgt, dass man ohne Beeinträchtigung diese Arterien zur Versorgung des Herzmuskels heranziehen kann. Diese Bypassversorgung ist besonders elegant, da jeweils nur eine Naht erforderlich ist und die Verbindung zum Koronargefäß exzellente Offenheitsraten aufweist. Weitere arterielle Bypassgefäße sind die Armarterien oder eine Magenarterie. 

In der Praxis stellte die chirurgische Aufgabenstellung einer Verbindung zwischen Bypassgefäß und Koronargefäß die Ärzte vor ein scheinbar unlösbares Dilemma: Anders als alle übrigen Organe ist das Herz in ständiger, pulsierender Bewegung. Die Herstellung einer filigranen Naht bei Gefäßdurchmessern von wenigen Millimetern erschien am schlagenden Herzen schlichtweg unmöglich. 

Herz-Lungen-Maschine und Herzstillstand

So begann die moderne Herzchirurgie erst mit der Erfindung der Herz-Lungen-Maschine durch den amerikanischen Arzt Dr. Gibbon im Jahr 1954. Dieses Gerät übernimmt - wie der Name schon andeutet - für die Dauer einer Operation die Arbeit des Herzens und die Funktion der Lunge. Nachdem sie an den Kreislauf angeschlossen ist, hält sie diesen für die Dauer einer Herzoperation mit einer mechanische Pumpe aufrecht und reichert das Blut im sogenannten Oxygenator mit Sauerstoff an. Gleichzeitig wird Kohlendioxyd entzogen. Nach vielen Millionen weltweiten Einsätzen in den letzten 50 Jahren sind Herz-Lungen-Maschinen heute technisch hochentwickelte und ausgereifte Geräte, die den extremen Anforderungen an Sicherheit und Zuverlässigkeit in jeder Hinsicht entsprechen. Sie werden von einem Spezialisten, dem Kardiotechniker, für die Operation vorbereitet und während der Operation nach den Weisungen von Chirurgen und Anästhesisten gesteuert und überwacht. Ähnlich wie in modernen Flugzeugen sind alle lebenswichtigen Funktionen mehrfach vorhanden, so dass Komplikationen, die auf ein Versagen der Herz-Lungen-Maschine zurückzuführen sind, heute praktisch nicht mehr vorkommen. 

Während die Herz-Lungen-Maschine den Kreislauf aufrecht erhält, kann das Herz in einen künstlichen Stillstand versetzt werden. Der Fachbegriff hierfür ist "Kardioplegie". Am ruhenden Herzen können die feinen Verbindungen zwischen Bypass- und Koronargefässen genäht werden. 

Narkose

Bereits auf der Station bekommt der Patient ein Mittel, das ihn beruhigt und ihm hilft, seine Angst vor dem Eingriff zu beherrschen. Die Bypassoperation wird unter Vollnarkose durchgeführt. Sie wird nach der Lagerung des Patienten im Operationssaal vom Anästhesisten eingeleitet und während des gesamten Operationsverlaufes überwacht und gesteuert. Die Narkose besteht aus drei Komponenten: Ein Schlafmittel schaltet das Bewußtsein aus. Ein Schmerzmittel sorgt dafür, dass der Körper auch vegetativ nicht auf die mit der Operation verbundenen Schmerzen reagiert. Dies ist wichtig, damit es nicht zur Ausschüttung von Stresshormonen kommt, was wiederum die ungewollte Aktivierung verschiedener Stoffwechselkreisläufe nach sich zieht. Schließlich ist ein Mittel zur Entspannung der Muskulatur Bestandteil der Narkosemedikation. Alle drei Mittel werden über eine Sonde verabreicht. 

In den Aufgabenbereich des Anästhesisten fällt auch die Überwachung der künstlichen Beatmung des Patienten in den Zeiten, in denen die Herz-Lungen-Maschine nicht angeschlossen ist. Dies ist die Zeit von Narkosebeginn bis zum Beginn des Herz-Lungen-Maschinen-Einsatzes sowie die Zeit vom Ende des Herz-Lungen-Maschinen-Einsatzes bis zum Wiedereinsatz der Spontanatmung. Dies ist notwendig, da die Verabreichung der Muskelentspannungskomponente der Narkosemedikation die aktive Atmung unterbindet. 

Verlauf einer Bypassoperation

Eine Bypass-Operation verläuft im Prinzip wie folgt: Nach der Narkoseeinleitung wird der Patient gelagert, die Haut desinfiziert und mit sterilen Tüchern abgedeckt. 

Der Chirurg öffnet nun den Brustkorb und beginnt die eigentliche Operation in der Regel mit der Präparation einer der beiden Brustbeinschlagadern für den Anschluss an ein Herzkranzgefäß. Gleichzeitig entnimmt ein Arzt aus dem Operationsteam geeignete Venenabschnitte aus einem Bein. Die Herz-Lungen-Maschine wird nun an den Kreislauf des Patienten angeschlossen und übernimmt die Pumparbeit des Herzen, das nun mit einer sogenannten kardioplegischen Lösung stillgestellt wird. Nun beginnt der Chirurg mit der Herstellung der Verbindungen zwischen der Brustbeinschlagader beziehungsweise den Venenbypasses mit den Herzkranzgefäßen am ruhenden Herzen. 

Die an diese Gefäßnähte gestellten Anforderungen sind nicht unerheblich. Zum einen müssen die Nähte selbstverständlich dem arteriellen Blutdruck und der mechanischen Belastung durch die Herzbewegung standhalten. Darüber hinaus müssen, da Blutgefäße einen sehr spezifischen Aufbau haben, insbesondere ihre innersten Schichten beim Vernähen möglichst genau aufeinander zu liegen kommen. So wird die Bildung von überschüssigem Narbengewebe vermieden, welche die Übergänge wieder verschließen würden. Hier kommt dem Patienten die Erfahrung und Sorgfalt seines Operateurs für ein gutes Langzeitergebnis in besonderem Maße zu Gute. 

Anschließend wird die Aortenklemme entfernt und dadurch das Herz wieder durchblutet. In dieser Phase erholt sich das Herz vom Stillstand und Sauerstoffmangel. Nun werden die Venenbypasses in die Hauptschlagader eingepflanzt. Danach wird die Herz-Lungen-Machine stufenweise in ihrer Leistung heruntergefahren und das Herz übernimmt wieder die volle Pumparbeit. Nach Blutstillung und Einlegen von Wunddrainagen und vorübergehenden Schrittmacherelektroden wird der Herzbeutel und anschließend der Brustkorb verschlossen. Der Patient wird nach diesem Eingriff auf die Intensivstation verlegt und dort überwacht. 

Minimal-invasive Bypassoperation ohne Herz-Lungen-Maschine

Ob Venenbypasses kombiniert mit arteriellem Bypass oder ausschließlicher arterieller Bypass, eins ist beiden Varianten gemeinsam: Die Herz-Lungen-Maschine. Wie beschrieben ist ihr Einsatz heute Routine, obwohl man viele Nebenwirkungen auf die verschiedensten Organysteme kennt. So stellt sie in der Risikobilanz einer Bypass-Operation neben der Narkose sicher die größte Belastung für den Körper dar. Seit einigen Jahren etabliert sich eine Variante der Herzchirurgie, die ohne die Herz-Lungen-Maschine auskommt. Diese Technik macht unter dem Schlagwort "minimal-invasive Bypasschirurgie" von sich reden und hat seitdem eine stürmische Entwicklung genommen. 

Rehabiliation

Nach überstandener Operation ist für die Wiederherstellung der vollen Leistungsfähigkeit und die Rückkehr in den Alltag in den meisten Fällen eine Rehabilitationsmaßnahme notwendig. Dies trifft besonders auf Patienten zu, die einen Eingriff mit Herz-Lungen-Maschine hinter sich haben. Fachleute vermitteln hier Regeln für ein Leben nach einer Bypassoperation in Selbstvertauen und Wohlbefinden...