Herz-Lungen-Maschine

Allgemeines

Während einer Operation am "offenen Herzen" öffnet der Herzchirurg die Herzkammern, die Herzvorhöfe oder die großen Blutgefäße, die direkt am Herz ansetzen. Es ist wichtig, dass dabei das Herz nicht schlägt und auch kein Blut durch das Herz fließt. Dazu müssen das Herz und die Lunge vom normalen Blutkreislauf abgekoppelt werden. Ihre Funktion übernimmt während dieser Zeit die Herz-Lungen-Maschine. Weil das Blut dabei teilweise außerhalb des Körpers (extrakorporal) zirkuliert, nennt man diesen Vorgang auch extrakorporale Zirkulation oder kardiopulmonaler Bypass.

Bei der extrakorporalen Zirkulation wird das Blut, das normalerweise durch die Hohlvenen zum Herzen fließt, in die Herz-Lungen-Maschine geleitet. Die Herz-Lungen-Maschine erfüllt dabei mehrere Aufgaben:

• Kontrolle der Körpertemperatur des Patienten
• Verdünnung des Bluts mit Elektrolytlösungen
• Überwachung der Sauerstoffkonzentration im Blut
• Gasaustausch: Anreicherung des Bluts mit Sauerstoff und Entfernen des Kohlenstoffdioxids
• Rückleitung des sauerstoffreichen Bluts in die Hauptschlagader oder die große Beinarterie

Bevor und während der Patient an die Herz-Lungen-Maschine angeschlossen ist, erhält er Heparin – ein Medikament, das die Blutgerinnung hemmt. Dies ist wichtig, damit sich in den Schläuchen und im Oxygenator (Teil der Herz-Lungen-Maschine, der v.a. für den Gasaustausch zuständig ist) keine Blutgerinnsel bilden, welche die Herz-Lungen-Maschine verstopfen. Sobald die Operation beendet und der Patient nicht mehr von der Herz-Lungen-Maschine abhängig ist, spritzt der Arzt ein Gegenmittel zum Heparin, um die normale Blutgerinnung wieder herzustellen und das Risiko von starken Nachblutungen zu verringern.

Die extrakorporale Zirkulation

Die Herz-Lungen-Maschine übernimmt während Operationen am Herzen die Herz-Lungen-Funktion. Sie ermöglicht die sogenannte extrakorporale Zirkulation (EKZ), bei der das Blut nicht mehr durch diese beiden Organe, sondern durch die Herz-Lungen-Maschine fließt; es zirkuliert also außerhalb des Körpers (extrakorporal). Dieses Verfahren ist vor allem bei folgenden Operationen notwendig:

• Bypass-Operationen
• Herzklappen-Operationen
• Korrektur angeborener Herzfehler
• Eingriffe an der Hauptschlagader (Aorta)
• Herztransplantation bzw. Lungentransplantation

Die extrakorporale Zirkulation funktioniert wie folgt: Das gesamte Venenblut fließt aus dem Körperkreislauf in den großen Hohlvenen in Richtung Herz. Bei der extrakorporalen Zirkulation leiten Schläuche das Blut aus den Hohlvenen nun am Herzen vorbei und direkt in die Herz-Lungen-Maschine. Hier sammelt es sich erst in einem Auffangbehälter (Reservoir) und fließt dann weiter in den sogenannten Oxygenator. In diesem Teil der Herz-Lungen-Maschine geschieht das, was normalerweise in der Lunge passiert: Der Oxygenator reichert das Blut mit Sauerstoff an. Gleichzeitig entfernt er das Kohlendioxid aus dem Blut. Über ein zweites Schlauchsystem ist die Herz-Lungen-Maschine an die Hauptschlagader (Aorta) oder an eine große Beinarterie des Patienten angeschlossen. Auf diesem Weg pumpt die Herz-Lungen-Maschine das sauerstoffreiche Blut wieder in den Körperkreislauf zurück. Somit übernimmt die Herz-Lungen-Maschine nicht nur die Pumpfunktion des Herzens, sondern auch die Lungenfunktion.

Alle Organe und Gewebe des Körpers benötigen Sauerstoff. Während der Patient an die Herz-Lungen-Maschine angeschlossen ist, möchte man verhindern, dass die Organe zu wenig Sauerstoff erhalten und dadurch Schäden davontragen. Deshalb kühlt man die Körper- und Bluttemperatur des Patienten herunter, denn dann benötigen die Organe und Gewebe weniger Sauerstoff und halten die Belastung der Operation besser aus. Um sicherzugehen, dass der Patient optimal mit Sauerstoff versorgt wird, misst die Herz-Lungen-Maschine während der Operation die genaue Sauerstoffkonzentration im Blut.

Die Herz-Lungen-Maschine kann über mehrere Stunden die Funktion von Herz und Lunge übernehmen, ohne dass größere Schäden an Organen und Geweben entstehen. Gelegentlich können nach Einsatz der Herz-Lungen-Maschine jedoch Komplikationen auftreten, zum Beispiel:

• erhöhte Blutungsneigung infolge der Blutgerinnungshemmer (Heparin)
• vorübergehende Störungen im Wasser- und Elektrolythaushalt
• Lungenfunktionsstörungen
• Überzuckerung (Hyperglykämie)
• Gefäßverschlüsse (Embolien) bis hin zum Schlaganfall.