„The most effective means of cooling a man is to give an anaesthetic.“
Das Messen der Körpertemperatur ist eine der ältesten Praktiken in der Medizin und vor immerhin ca. 100 Jahren begann man, die Temperatur während einer Anästhesie zu messen. Die normale Temperaturregulation wird während der Narkose durch verschiedene Faktoren gestört.

In ihrem Beitrag "Hypothermie im OP" beschreibt Anja Schünemann u.a. verschiedene Arten der Hypothermie, Regulation der Körpertemperatur, Störungen des Regelkreises und die Auswirkungen einer Hypothermie. (holbeu)

1. Einleitung

Unter einer Hypothermie versteht man das Unterkühlen; Absinken oder die Senkung der Körpertemperatur auf unter 35°C. Die Ursachen der Hypothermie sind häufig multifaktoriell. Exzessive Wärmeverluste und eingeschränkte Thermoregulationsfähigkeit treten bei vielen Patienten kombiniert auf. Deshalb sind häufig ältere Menschen, Neugeborene, Alkohol- und Drogensüchtige, Bewusstlose und mangelernährte Menschen betroffen. Man unterscheidet drei Arten der Hypothermie:

1. unternormale Körpertemperatur (Untertemperatur):
z.B. bei Kollaps, Hypothyreose oder Kachexie;

2. akzidentelle Hypothermie:
durch Kälteexposition (besonders bei Berg- und Ertrinkunsunfällen); in der Pädiatrie sind besonders Neugeborene und Frühgeborene infolge der unreifen Wärmeregulation durch eine postparteal auftretende Unterkühlung gefährdet und müssen vor einer Hypothermie unter 32°C geschützt werden;

3. künstliche Hypothermie:
Senkung der Körpertemperatur (z.B. mit Hilfe eines Wärmetauschers bei Anwendung der HLM oder durch Oberflächenkühlung) führt über die Herabsetzung der Stoffwechselvorgänge und des Sauerstoffverbrauches zu einer Verlängerung der Ischämietoleranz aller Organe (s. Tabelle), Anwendung besonders in der offenen Herzchirurgie, auch in der Neurochirurgie und bei Transplantationen. [1,2]

Hypothermie

klinische Zeichen und Dauer eines tolerierten Kreislaufstillstandes:

Tabelle 1

Allgemeine Zeichen der Unterkühlung sind:

• Schläfrigkeit und Verlangsamung
• Verminderte Atmung
• niedriger Blutdruck
• Bradycardie
• Kältezittern

Weil durch das Zittern der O2-Verbrauch gesteigert wird, soll das Kältezittern im Gegensatz zu den anderen Zeichen der Hypothermie direkt behandelt werden und zwar mit Sedativa und/oder Neuroleptika.


2. Geschichte: Früher und heute

Das Messen der Körpertemperatur ist eine der ältesten Praktiken in der Medizin. Gallen berichtete, dass Hippokrates vergleichbare Messungen vornahm, um Wärme und Kälte im Körper zu messen und verschiedene Leiden des Körpers festzustellen. (5. Jahrhundert v. Chr.)

Es wurden verschiedene Erfindungen benutzt, um die Körpertemperatur zu messen, Gallileo erfand 1592 ein Thermoskop, welches 1714 von Fahrenheit noch verbessert wurde.

Die Temperaturmessung während einer Anästhesie begann schon vor ca. 100 Jahren, als Harvey Cushing 1895 die erste anästhesistische Aufzeichnung machte. Obwohl das Quecksilberthermometer immer noch in Gebrauch ist, gibt es zahlreiche neue Technologien bei der klinischen Temperaturmessung im Operationssaal. Wichtig für das gefahrlose Praktizieren in der Anästhesie ist das sichere Verstehen der Thermoregulation, der Wirkung von anästhesistischen Agents bei der Temperaturregulation und der Methoden, die beim Messen der Körpertemperatur angewendet werden.

Die zentrale Temperatur des Menschen ist gewöhnlicherweise reguliert. Die Anästhesie erhöht die normale thermoregulierende Kontrolle des Körpers. Während einer Operation kann eine leichte Hypothermie das Gehirn stützen. Auf jeden Fall muss der Anästhesist darauf vorbereitet sein, auch stärkere Hypothermien zu behandeln, da hier das Risiko gegeben ist, dass Organe nicht richtig funktionieren und dass der Patient anfängt zu zittern.

Sublinguale-, Haut- und axilläre Temperaturen gelten als Körperschalentemperatur und repräsentieren daher nicht die Körperkerntemperatur. Temperaturmessungen im Ohr sind heute sehr in Mode, führen aber in bis zu 20% der Fälle zu Verletzungen des Trommelfells und werden durch vorhandenes Zerumen verfälscht.

Die Messung der rektalen Temperatur wird durch wärmeproduzierende Darmbakterien, Isolierung der Sonde durch rektale Stuhlanhäufung und durch aus kalten Extremitäten zurückfließendes venöses Blut beeinflusst. Die Messung der ösophagealen Temperatur entspricht am ehesten der Körperkerntemperatur. Voraussetzung ist eine Platzierung der Sonde im unteren Drittel des Ösophagus.

3. Pathophysiologie

3.1. Regulation der Körpertemperatur

Der Zellstoffwechsel benötigt für eine optimale Funktion eine konstante Körpertemperatur. Deshalb versucht der menschliche Organismus durch eine exakte Balance von Wärmeproduktion und Wärmeverlust die Temperatur des Körperkerns zwischen 36°C und 37,5°C zu halten.
Die Temperatur der Extremitäten unterliegt weit größeren Schwankungen. Wärmeverluste entstehen durch Strahlung, Konduktion, Konvektion und Schwitzen. Wasser begünstigt die Hypothermieentstehung durch seine 20-30fach höhere Wärmeleitfähigkeit. [2]

3.2. Regelkreis

Der hintere Hypothalamus als Temperaturregulationszentrum erhält seine Informationen über periphere und zentrale Temperaturrezeptoren. Kälterezeptoren in der Haut und dem Rückenmark und Wärmerezeptoren in den Abdominalorganen senden Signale über den lateralen Tractus spinothalamicus zur Formatio reticularis und weiter zum hinteren Hypothalamus.

Wärmesensoren im vorderen Hypothalamus messen zusätzlich die Bluttemperatur (zentrale Rezeptoren). Abweichungen der Ist- von der Solltemperatur führen über Verbindungen zu höheren Zentren und über das periphere sympathische Nervensystem zur entsprechenden Gegenregulation in den Effektorganen.

Über höhere kortikale Zentren wird das Verhalten des Menschen beeinflusst wie z.B. seine Körperhaltung, Appetit und Auswahl seiner Kleidung. Über das periphere sympathische Nervensystem werden bei Hypothermie Kältezittern, unwillkürliche rhythmische Kontraktionen der Skelettmuskulatur und die metabolische Thermogenese, das vermehrte Verbrennen von Fettsäuren und Glucose v.a. in der Leber und im Skelettmuskel, induziert.

Gefäßkonstriktion in der Haut vermindert die Hautdurchblutung und damit weitere Wärmeverluste über die Körperoberfläche. Metabolische Thermogenese kann zu Stoffwechselentgleisungen um das 7-10fache führen.

Neugeborene sind noch nicht in der Lage, durch Kältezittern Wärme zu erzeugen. Sie besitzen aber ein metabolisch sehr aktives braunes Fettgewebe, das v.a. perirenal lokalisiert ist. Adrenerge Stimulation führt durch Aktivierung einer Lipase zur Freisetzung freier Fettsäuren, deren Oxydation metabolische Wärme freisetzt.

Das hypothalamische Temperaturregulationszentrum unterliegt einem Tag-Nacht- Rhythmus sowie hormonellen Einflüssen. Hypothermie resultiert immer aus einer Überforderung, durch exzessive Temperaturverluste oder aus einem Versagen des thermoregulatorischen Systems durch ungenügende Hitzeproduktion oder veränderte Thermoregulation. [2]

3.2.1. Störungen des Regelkreises

Verbrennungen oder bestimmte Hauterkrankungen wie z.B. Psoriasis, begünstigen durch vermehrte Hautdurchblutung und veränderte Hautintegrität Wärmeverluste. Unterernährung, Leberversagen, Sepsis oder Hypothyreose können eine adäquate Stoffwechselsteigerung bei Absinken der Körperkerntemperatur verhindern. Tumore, Traumen oder Entzündungen des ZNS beeinflussen das hypothalamische Temperaturregulationszentrum und können eine Hypothermieentstehung begünstigen.

Medikamente wie Phenothiazine, Benzodiazepine und Alkohol unterdrücken das Kältezittern. Alkohol hemmt zusätzlich die hepatische Glukoneogenese und führt zu vermehrten Wärmeverlusten über die Haut.

Ursachen einer Hypothermie

• Übermäßige Wärmeverluste

1. Durch die Umgebung
   - akzidentelle Hypothermie
   - iatrogene Hypothermie
2. Vermehrter Hautblutfluss
   - Verbrennungen
   - Psoriasis
   - Toxische epidermale Nekrolyse

• Inadäquate Wärmeproduktion

1. Veränderte Thermoregulation
   - ZNS-Tumore/ Entzündungen
   - Spinale Läsionen oberhalb von Th1
   - Sepsis
   - Urämie
2. Verminderter Metabolismus
   - Malnutrition
   - Hypothyreose
   - Nebenniereninsuffizienz
   - Leberversagen
   - Hypoglykämie
   - Diabetische Ketoazidose

3.3. Wärmeproduktion und Wärmeabgabe

Im Zustand einer intakten Thermoregulation wird gerade soviel Wärme abgegeben wie produziert wird (→Steady-State).

Steady-State der Körpertemperatur

Zu den Mechanismen der Wärmeabgabe gehören:

• Radiation: die Energieübertragung zwischen Objekten mittels elektromechanischer Wellen.
• Konvektion: die direkte Energieübertragung durch Zusammenstoß zwischen Körperoberflächenmolekülen und bewegten Luftmolekülen.
• Evaporation: ein Wärmeverlust mittels Wasserverdunstung.
• Konduktion: die Wärmeübertragung durch direkten Kontakt zwischen Objekten.

Eine Übersicht über die Mechanismen der Wärmeabgabe und ihre Bedeutung für den Patienten im Operationssaal zeigt die nachstehende Tabelle.

Tabelle 2 

4. Auswirkungen einer Hypothermie

4.1. Herz-Kreislauf System

Ein Absinken der Körpertemperatur bewirkt zunächst über Stimulation des sympoadrenergen Nervensystems eine periphere Vasokonstriktion mit Abnahme der Hautdurchblutung, Tachycardie und Anstieg des Herzzeitvolumens (HZV). In einer Ausgabe von „der Anästhesist“ aus dem Jahre 1997 wird beschrieben, dass „die Schwelle zur thermoregulierenden Vasokonstriktion während einer Isoflurane Anästhesie bei älteren Menschen niedriger ist als bei Jüngeren.“

Ältere Menschen werden schneller hypotherm und haben auch eine längere Erwärmungszeit und dies ganz besonders nach dem Gebrauch von Isoflurane.

Dieser initialen Errregungsphase folgt eine Phase zunehmender Dämpfung des Herzkreislaufsystems: Blutdruck, Herzfrequenz und das Herzzeitvolumen fallen ab.

Die initiale periphere Vasokonstriktion erhöht zunächst durch vermehrten venösen Blutrückstrom das zentrale Blutvolumen. Dehnungsrezeptoren zentraler Anteile des Kreislaufniederdrucksystems vermitteln eine Hemmung der hypothalamischen ADH-Sekretion und bewirken vermehrte Flüssigkeitsverluste über die Nieren, die sogenannte Kältediurese. Eine Verminderung des Plasmavolumens mit gleichzeitigem Hämatokritanstieg und der zunehmende Abfall des Herzminutenvolumens vermindern den systemischen Sauerstofftransport; die Gewebedurchblutung nimmt ab, und es entsteht eine metabolische Laktatazidose durch vermehrte anaerobe Glukolyse.

Im EKG hypothermer Patienten beobachtet man eine zunehmende Bradycardie, eine Verlängerung aller Anteile des elektrischen Herzzyklus und Störungen der Erregungsüberleitung. Bei einer Temperatur von unter 30°C tritt häufig Vorhofflimmern auf, bei einer Temperatur von unter 28°C wurde bei vielen Patienten Kammerflimmern beobachtet.

Bei Patienten mit vorbestehender koronarer Herzkrankheit oder bei zusätzlichen externen Stimuli, z.B. Einführen eines zentralen Venenkatheters, können maligne Herzrhythmusstörungen bereits früher auftreten. Elektrische Defibrillationsversuche oder pharmakologische Therapieversuche sind bei Kammerflimmern und einer Körperkerntemperatur von unter 30°C fast immer ohne Erfolg.


4.2. Respiratorisches System

In der initialen Erregungsphase steigt das Atemminutenvolumen durch gesteigerte Atemfrequenz und Erhöhung des Atemzugvolumens. Bei einem weiteren Absinken der Temperatur nehmen Atemfrequenz und Tidalvolumen ab, bei ca. 24°C hört die Atemtätigkeit auf.

Alveoläre Hypoventilation, eine hypothermiebedingte Störung der hypoxisch-pulmonalen Gefäßkonstriktion und der Gasdiffusionskapazität sind Ursachen zunehmender Hypoxämie und Kohlendioxidretention mit Entwicklung einer respiratorischen Azidose. Ein eingeschränkter Hustenreflex, Dehydratation und Veränderungen der Bewusstseinslage prädisponieren zu Aspiration und pulmonaler Infektion. [2]

4.3. Stoffwechsel

Kohlendioxidretention, eine Verminderung des zirkulierenden Plasmavolumens durch Kältediurese und Hyperpermeabilität geschädigter Gefäßendothelzellen, ein Abfall des Herzminutenvolumens, ein Anstieg der Blutviskosität und eine kältebedingte Störung der renalen H+-Ionensekretion sind für die Entstehung einer gemischten respiratorisch-metabolischen Azidose verantwortlich.

In der Initialphase steigt der O2-Verbrauch durch Kältezittern und vermehrter metabolischer Wärmeproduktion um bis zu 500% an. Verminderte Freisetzung von Insulin aus dem Pankreas und periphere Insulinresistenz des Gewebes sind für die häufig beobachteten Hyperglykämien verantwortlich. Eine chronische Hypothermie und erkrankungsbedingte Erschöpfung der Körperglykogenreserven z.B. bei fortgeschrittener Leberzirrhose, prädisponieren hingegen zur Entstehung einer Hypoglykämie. Die Hypothermie vermindert nämlich alle Leberfunktionen und verlängert die Elimination von Medikamenten, Steroidhormonen, Alkohol, Anästhetika und Drogen.

Eine „milde“ Hypothermie ist fast immer von einer leichten Hyponatriämie begleitet. Das Verhalten der Kaliumkonzentration ist sehr variabel. Eine schwere Hyperkaliämie ist immer ein schlechtes prognostisches Zeichen und zeigt meist massiven Zelluntergang mit entsprechender Kaliumfreisetzung an.

4.4. Zentralnervensystem

Hypothermie führt nach der initialen Erregungsphase mit Kältezittern, Angst und Schmerzempfindung zu einer zunehmenden Dämpfung des ZNS. Das Muskelzittern wird bei einer Temperatur von 34°C durch zunehmende Muskelsteifigkeit ersetzt. Zu diesem Zeitpunkt entwickeln die Patienten eine Amnesie, allerdings werden Schmerzen noch wahrgenommen.

Beim weiteren Absinken der Temperatur erkennt der Patient seine Angehörigen nicht mehr. Die Lichtreaktion der Pupillen ist verlangsamt. Schmerzen werden jetzt auch nicht mehr wahrgenommen. Unterhalb von 30°C verliert der Patient das Bewusstsein, unter 28°C kommt es zum vollständigen Verlust der Pupillenlichtreaktion und tiefer Sehnenreflexe, ab 20°C wird das EEG isoelektrisch.

4.5. Andere Organsysteme

Die Hypothermie vermindert die Nierendurchblutung, senkt die glomeruläre Filtrationsrate und vermindert die tubuläre Resorptionskapazität. Unter 34°C nimmt die gastrointestinale Motolität ab, es entwickelt sich dadurch ein paralytischer Ileus.

Eine Thrombozytopenie und Leukopenie entsteht durch Zellpooling in den verschiedenen Organen wie Milz und Lunge. [2] Endothelzellschäden, Thrombozytopenie und eine durch niedrige Bluttemperaturen verminderte Gerinnungsaktivität begünstigen das Auftreten von diffusen Gerinnungsstörungen und Organblutungen.

Hauptteil

Eine perioperative Hypothermie ist ein häufig auftretendes Problem in den Operationssälen und wird oft als unvermeidliche Folge von chirurgischen Eingriffen in Narkose in Kauf genommen.

Besonders betroffen sind Patienten mit großen abdominellen und thorakalen Eingriffen. Die potentiell schädlichen Auswirkungen dieses Zustandes werden von den Chirurgen, aber auch von manchen Anästhesisten, unterschätzt. Es ist selbstverständlich für uns, die Verantwortung für Funktionen wie z.B. Kreislauf und Atmung zu übernehmen, aber die Temperatur wird gerne vergessen. Betrachtet man die Angabe zur Inzidenz postoperativer Hypothermie in der Literatur, so wird diese bei 60-80% aller im Aufwachraum übernommenen Patienten beobachtet. Dies erfordert eine Auseinandersetzung mit den Mechanismen, die zu intra- und postoperativer Hypothermie führen und es bedarf der Entwicklung effektiver therapeutischer Maßnahmen gegen Wärmeverluste.[12]

Früher wurde die Körpertemperatur anästhesierter Patienten häufig nur zur Steuerung bestimmter Operationen in der Kardio- oder Neurochirurgie gemessen. Heute wachsen die Anforderungen nach einer routinemäßigen und kontinuierlichen Messung der Temperatur wegen des möglichen Auftretens einer unerwünschten postoperativen Hypothermie, aber auch einer intraoperativen Hyperthermie infolge von Septikämie oder maligner Hyperthermie.

5. Körpertemperatur und Anästhesie

Der Einfluss einer Anästhesie auf die Thermoregulation veranlasste Pickering bereits 1958 zu der Aussage: „The most effective means (of cooling a man) is to give an anaesthetic.“

Die normale Temperaturregulation wird während der Narkose durch verschiedene Faktoren gestört. Es kommt zur Aufhebung von üblichen Verhaltensreaktionen, Dämpfung des Hypothalamus, Reduktion des Stoffwechsels und zu größerem thermischen Stress.

5.1. Allgemeinanästhesie

Durch eine Allgemeinanästhesie werden die Bedingungen auf beiden Seiten der Wärmebilanz verändert. Auf der Seite der Wärmeabgabe verursachen wir je nach Art und Dauer der Operation einen erhöhten Wärmeverlust aufgrund von Immobilität des Patienten, Klimatisierung des Operationssaales, Infusion kalter Lösungen und Eröffnung großer Körperhöhlen und das sind nur einige wenige Gründe.

Die aufgezählten Wärmeverluste allein würden nicht zum Absinken der Körpertemperatur führen, wenn kompensatorisch die Wärmeproduktion gesteigert werden könnte. Durch die Narkose wird aber auch die Wärmeproduktion reduziert.

Die so genannte thermische Neutralzone, innerhalb derer keine spezifischen thermoregulatorischen Reaktionen zur Erhaltung der Körpertemperatur eingesetzt werden müssen, liegt in einem Bereich von ca. 0,4°C. Durch eine Allgemeinnarkose wird dieser Bereich auf etwa 4°C erweitert.

Vasokonstriktion und zitterfreie Thermogenese sind die einzigen Reaktionsmöglichkeiten des anästhesierten, relaxierten und hypothermen Patienten. Der intraoperativ hypotherme Patient zeigt eine deutliche periphere Vasokonstriktion.

Die Vasokonstriktionsschwellen unterscheiden sich in Abhängigkeit von den verwendeten Anästhetika und deren verabreichten Dosis oder Konzentration.
Siehe auch nachfolgende Tabelle:

Tabelle 3

Opiate verursachen in hohen Dosen eine Hypothermie. Opioide, Barbiturate und Neuroleptika haben zentrale und periphere Wirkungen mit der Tendenz, die Körpertemperatur zu senken. Aufgrund der Beeinträchtigung der zentralen Temperaturregulation werden Neuroleptika u.a. zur Dämpfung des Kältezitterns bei mäßiger Hypothermie eingesetzt.

Barbiturate bewirken über eine erhöhte Hautdurchblutung und daraus resultierender erhöhter radiativer Wärmeverluste einen Abfall der Temperatur. Die endogene Wärmeproduktion wird vermindert.

Durch Halothan wird die periphere Durchblutung infolge einer Ganglienblockade gesteigert. Außerdem werden zentrale thermoregulierende Strukturen unspezifisch unterdrückt.

Der typische zentrale Temperaturverlauf während einer Allgemeinanästhesie zeigt einen raschen Abfall der Körperkerntemperatur um ca. 0,5-1,5°C, der unmittelbar nach der Einleitung beginnt und in etwa eine Stunde anhält. Dies resultiert aus der zentralen Umverteilung des kühleren peripheren Blutes.

Im Anschluss an den ersten Temperatursturz stellt sich ein Plateau ein, während desen die Auskühlung etwa 0,2-0,5°C/ Stunde beträgt. Diese geringen Werte täuschen ein wenig, aber trotzdem wird auch in dieser Zeit kontinuierlich Wärme abgegeben.

5.2. Rückenmarksnahe Regionalanästhesie

Die Temperaturregulation über den Hypothalamus bleibt während einer Epidural- oder Spinalanästhesie erhalten. Der Temperaturabfall ist jedoch nicht weniger ausgeprägt als nach Applikation der bereits oben erwähnten Anästhetika; dieser Abfall der Temperatur kommt durch die ausgeprägte Vasodilatation im anästhesierten Gebiet zustande.

Durch die Techniken der Regionalanästhesie wird die periphere thermische Sensibilität zuerst der Wärme- und dann der Kälterezeptoren blockiert. Der Abfall der Kerntemperatur wird im vorderen Hypothalamus registriert. Im Ausbreitungsgebiet der Lokalanästhesie sind Zittern und Vasokonstriktion aufgehoben.

Zusammenfassend kann man sagen, dass sowohl die Regionalanästhesie als auch die Leitungsanästhesie die Reaktionen des Patienten auf eine Unterkühlung durch Verhinderung der Vasokonstriktion, fehlendes Shivering und Einschränkung der endogenen Wärmeproduktion beeinträchtigen. [6]

6. Folgen der perioperativen Hypothermie

Eine intra- und postoperative Hypothermie wird häufig trotz vorhandener Überwachungsmöglichkeiten wegen unterlassener Plazierung einer Temperatursonde nicht erkannt.

Kritisch sind die Auswirkungen auf das kardiovaskuläre System. Ab einer Temperatur von 32°C nimmt trotz Verschiebung des zirkulierenden Volumens in zentrale Kompartimente das HZV ab. Es ist bei einer Temperatur von 30°C um 30-40% vermindert (siehe Einleitung).

Die Löslichkeit von Sauerstoff und Kohlendioxid im Blut ist während einer Hypothermie erhöht, dadurch sind deren Partialdrücke erniedrigt und der PH-Wert steigt. Blutgasanalysen werden üblicherweise im Labor bei 37°C durchgeführt und müssen zur exakten Beurteilung des Gasaustausches auf die aktuelle Temperatur des Patienten korrigiert werden. Im ZNS führt der Abfall der Temperatur um 1°C zur Reduktion des zerebralen Blutflusses um 7% infolge vermindertem HZV, erhöhter Blutviskosität und erhöhtem zerebrovaskulären Widerstand.

Während experimenteller Hypothermie hat eine mäßige Hypothermie von 34°C einen hirnprotektiven Effekt. Unterhalb dieser Temperatur stehen jedoch die potentiellen kardiovaskulären Komplikationen dem möglichen protektiven Nutzen für den Patienten mit grenzwertiger zerebraler Oxygenierung entgegen. [12]

Ab 32°C ist eine Hyperglykämie infolge einer verminderten Insulinsekretion und einer beeinträchtigten Glucoseutilisation möglich.

Die neuromuskuläre Blockade wird durch eine Hypothermie verlängert. Die Muskelrelaxation mittels Pancuronium besteht länger wegen einer Reduktion der Metabolisierungsleistung in der Leber sowie der Eliminationsrate von Leber und Niere. Der Zerfall von Atracrium ist ebenfalls temperaturabhängig.

In der postoperativen Phase werden die Auswirkungen des Wärmeverlustes deutlich sichtbar. Folgende Komplikationsmöglichkeiten sind zu beachten:

• Shivering
• periphere Vasokonstriktion
• veränderte Pharmakawirkung und –elimination

Das thermoregulatorische Zittern beginnt unmittelbar nach der Extubation und bewirkt einen Anstieg der Sauerstoffzunahme auf etwa 400-600% der Ruheaufnahme.

Sowohl der Sauerstoffbedarf als auch die Kohlendioxidproduktion erfordern eine erhöhte Atemarbeit zu einem Zeitpunkt des beeinträchtigen Gasaustausches infolge von Medikamenten, partieller Obstruktion der oberen Luftwege, Schmerzen oder einer vorbestehenden Lungenerkrankung. In der Phase der erhöhten Wärmeproduktion kann eine periphere Vasokonstriktion als Mechanismus der Isolation u.a. auch die Ursache einer nicht erklärbaren und therapierefraktären Hypertension im Aufwachraum sein.

Dieser Zustand bleibt bis zum Erreichen der postoperativen Normothermie bestehen. Danach ist durch eine Umverteilung von Wärme das Auftreten einer relativen Hypovolämie möglich, die ohne schnelle Volumensubstitution zu erheblichen Blutdruckabfällen führen kann.

Besonders gefährdet sind Patienten mit eingeschränkter respiratorischer und kardialer Kompensationsfähigkeit. [17]

7. Möglichkeiten zur Vermeidung der perioperativen Hypothermie

Mit der Übernahme der Verantwortung für die vitalen Funktionen des Patienten sollten sowohl die Anästhesisten als auch die Operateure den durch den operativen Eingriff verursachten Temperaturverlust nach Möglichkeit gering halten.

Einige Möglichkeiten protektiver Maßnahmen zeigt folgende Abbildung:

Abbildung 1


Die Wärmeverluste der Patienten ergeben sich hauptsächlich aus der Klimatisierung von Operationssälen, Größe der chirurgischen Wundfläche, der Beatmung mit kalten, trockenen Narkosegasen sowie der Applikation kalter Infusionen und Transfusionen.

Der rasche Temperaturabfall von 0,5-1,5°C, der unmittelbar nach der Einleitung auftritt, ist schwer zu vermeiden, da er aus der zentralen Umverteilung von kühlem peripherem Blut resultiert.

Obwohl man zwischen aktiver und passiver Wärmung unterscheidet, sind die am meisten verbreiteten Methoden der Temperaturkonditionierung funktionell passiv. Die Aufrechterhaltung der Körperkerntemperatur soll dabei primär durch die Zurückhaltung metabolischer Wärme erreicht werden. Schwieriger ist die aktive Wärmezufuhr zum Patienten mittels Wärmematten oder anderen Hilfsmitteln, ohne z.B. thermische Schäden zu verursachen, da zwischen Patient und Gerät ein deutlicher Temperaturgradient erforderlich ist.

Die OP-Saal Temperatur ist ein bedeutender Faktor, der den Wärmeverlust bestimmt, da der größte Teil der metabolischen Wärme durch Radiation und Konvektion über die Haut und die chirurgische Wundfläche verloren geht. Somit ist die Erhöhung der Raumtemperatur eine gute Möglichkeit zur Reduktion des Wärmeverlustes.

Elektrische Heizmatten als OP-Tischunterlage werden seit längerer Zeit zur Erhaltung der Normothermie verwendet. Außerdem ist die Anwendung von Wärmedecken möglich.

Die Positionierung einer Wärmedecke über dem Patienten ist in jedem Fall günstiger als eine Heizunterlage, denn es geht mehr Wärme mittels Radiation und Konvektion über die Haut verloren, als durch Konduktion über die Unterlage. Allerdings gibt es bei der Positionierung einer Wärmedecke des öfteren Probleme mit dem Operateur, da dieser sich durch die „aufgeplusterte“ Decke gestört fühlt, man öfters im OP-Gebiet landet, die OP- Schwester Angst um ihre Instrumente hat und man bei größeren Bauchoperationen nur sehr wenig Körperoberfläche wärmen kann.

Die Wärmeverluste über den Respirationstrakt sind weniger ausgeprägt. Die Erwärmung und Befeuchtung von Atemgasen erreicht man einerseits durch Einschaltung aktiver Wärme- und Befeuchtungssysteme in das Narkosekreissystem, andererseits durch die Verwendung von Klimatisierungsfiltern oder die Durchführung von Low Flow Anästhesien. Durch die Atemgasklimatisierung kann ca. 20% der metabolischen Wärme konserviert werden.

Temperaturverluste durch kalte Infusionslösungen sind bei Zufuhr großer Flüssigkeitsmengen zu erwarten. Lösungen, bei Raumtemperatur gegeben, müssen im Körper auf 37°C erwärmt werden. Bereits die Gabe von 3500ml Infusionen, die eine Temperatur von 20°C haben, würde die Temperatur eines 70 kg schweren Patienten um 1°C senken. Der Erfolg bei der Verwendung vorgewärmter Infusionen und Transfusionen ist sehr unterschiedlich.

Die applizierte Lösung kühlt bei niedriger Raumtemperatur und Infusionsgeschwindigkeit sowie mit zunehmender Länge des Infusions-/ Transfusionssystems wieder ab. Deshalb können günstige Effekte nur durch den Einsatz von Blut- und Infusionswärmern zu erreichen sein.

Schwierig wird es, wenn wenig Körperoberfläche isoliert werden kann und zusätzlich größere Wärmweverluste durch Evaporation auftreten. In solchen Situationen kann nur eine aktive Wärmezufuhr über die verbliebene Oberfläche Erfolg bringen. Mit der Methode der konvektiven Lufterwärmung wird dem Patienten intraoperativ ein angewärmter Luftstrom über eine Oberkörper- oder Unterkörperdecke zugeführt. Dabei werden ca. 30-40% der Körperoberfläche von der Warmluft umströmt.

8. Unterstützende Maßnahmen

Die Normothermie lässt sich in den meisten Fällen nur durch eine Kombination verschiedener wärmeprotektiver und aktiv erwärmende Maßnahmen erreichen.

33% der Körperoberfläche haben Kontakt mit dem OP Tisch, 66% sind der Raumluft zugewandt. Daher ist eine gute Isolation vor äußerem Wärmeabstrom durch Abdeckung der Haut die einfachste und auch kosteneffektivste Methode, den Wärmeverlust zu verringern. Ein spezielles Patientenbekleidungssystem für den OP („Intensivoverall“) bietet gegenüber dem konventionellem Baumwoll-OP-Hemd deutliche Vorteile. Der Patient fühlt sich bedeutend wohler in diesem Hemd. Da er sich nicht mehr ganz so entblößt vorkommt und er gut darin gewärmt wird, fühlt er sich auch im Ganzen wohler.

Der durch Hypothermie induzierte Tremor ist nicht nur äußerst unangenehm im subjektiven Erleben des Patienten, sondern auch eine extrem belastende und auch unter Umständen vital bedrohliche Situation für den gesamten Organismus. Eine aktive intraoperative Wärmezufuhr kann das Shivering zwar nicht vermeiden, wohl aber deutlich verkürzen.

Unbestritten bleibt die subjektive Wahrnehmung jedes einzelnen Patienten; eine Verbesserung des Wohlbefindens kann durch die Anwendung wärmeapplizierender Systeme erreicht werden und sollte schon so früh wie möglich begonnen werden.

Durch die Unterbrechung des thermogenetischen Kältezitterns wird aber die Wiedererwärmungsphase verlängert, so dass gleichzeitig Maßnahmen zur aktiven Erwärmung notwendig werden.

Subjektive Mißempfindungen wie Schmerz, Übelkeit, Durst, Kälte und Zittern werden eher und intensiver wahrgenommen:
„Ich habe mich zu Tode gefroren“ oder „Am schlimmsten war das Zittern, ich konnte nichts machen und es hörte nicht auf!“ sind nur einige Beispiele von Patienten.
Die Einschätzung der Pflegequalität durch den Patienten orientiert sich meist mehr an dem wahrgenommenen Ausschnitt der Pflegemaßnahmen als an den tatsächlich geleisteten Pflegequalitäten. [21]

Das subjektive Temperaturempfinden wird vorrangig über die Hauttemperatur, nicht so sehr über die Kerntemperatur definiert. Gerade die Fußsohlen und Handinnenflächen sind durch die große Rezeptordichte besonders sensibel. Wärme wird an diesen Stellen besonders intensiv wahrgenommen.

Warmluftdecken vermitteln über die peripheren Temperaturrezeptoren ein höheres Temperaturgefühl, als die tatsächliche Kerntemperatur ist. Sie werden deswegen vom aufwachenden Patienten mit sehr großer Akzeptanz angenommen. Lokale Erwärmung führt über eine Erhöhung der Haut- und Gewebstemperatur zu einer Analgesie und Sedierung, über Axonreflexe zu einer Durchblutungssteigerung mit erhöhtem Gewebsstoffwechsel sowie zu einer Tonusminderung der Muskulatur und zur allgemeinen Entspannung.

9. Maßnahmen zur Erwärmung

Es gibt sehr viele verschiedene Möglichkeiten der Erwärmung, die alle Vor- und Nachteile haben.

• OP-Saal Temperatur:
Verschiedene Untersuchungen bestätigen den Einfluss der Raumtemperatur auf die Temperatur des Patienten. Die Raumtemperatur ist ein wichtiger Faktor, der die Temperatur während der Narkose beeinflusst. Die Darstellung der Problematik ist wichtig, da man einerseits dem OP-Personal eine angenehm „kühle“ Atmosphäre bieten möchte, aber auch andererseits die Patienten schön wärmen möchte.

Unabhängig vom Alter des Patienten und der Art der Operation und der ausgewählten Anästhesieform, sollte der Patient bei einer Raumtemperatur von 24-26°C normotherm bleiben. Holdcroft und Hall beobachteten während eines hüftchirurgischen Eingriffes, dass die Körpertemperatur auf 35°C absank, bei einer OP-Saal Temperatur von exakt 24°C.
Morris zeigt einen Abfall der im Ösophagus gemessenen Temperatur unter 36°C bei anästhesierten Erwachsenen bei einer Raumtemperatur von 21°C. In einer Umgebung von 24°C und mehr bleiben Patienten doch meist normotherm. Jedoch werden solche Temperaturen von den Chirurgen und dem OP-Personal nur bei kinderchirurgischen Eingriffen toleriert. In OP-Sälen mit starker Luftumwälzung (Sterilboxe, Laminar-Air-Flow) sind die Temperaturverluste mindestens doppelt so hoch, wenn nicht sogar noch höher.

• Isolation mit Decken und Tüchern:
Die Patienten werden in manchen Operationssälen und Aufwachräumen mit angewärmten Baumwolltüchern zugedeckt. Dadurch wird die Wärmeperzeption erhöht und die Wärmeabgabe über die Haut reduziert. Jedoch ist die Wärmekapazität dieser Baumwolltücher nur sehr gering und die Baumwolle ist ungeeignet, die Wärme auf den Patienten zu übertragen. Zudem geht die Wärme innerhalb von 15 Minuten verloren, so dass die Tücher eigentlich viertelstündlich gewechselt werden müssten. Aber dafür ist keine Zeit und wenn der Patient erst einmal steril abgedeckt ist, besteht auch gar nicht mehr die Möglichkeit, das Tuch zu wechseln.

• Elektrische Heizmatten/Wassermatten:
Die Wirksamkeit dieser Maßnahmen wird in der Literatur sehr stark diskutiert. Laut dieser Angaben sind sie besonders gut geeignet für Operationen in der Peripherie oder in der „Kopfklinik“. Allerdings bieten diese Arten von Systemen auch einige Risiken für den Patienten, da z.B. das Gewebe durch das Gewicht komprimiert und dadurch geringer perfundiert wird. Außerdem ist die Gefahr einer Verbrennung doch enorm hoch, so dass man den Einsatz dieser Methode doch sehr genau überlegen sollte.

• Aktive Anwärmung und Befeuchtung der Atemgase:
Die Atemgaskonditionierung während einer Anästhesie bietet außer dem Beitrag zur Aufrechterhaltung der Normothermie noch einige andere Vorteile. Die Inhalation befeuchteter und erwärmter Gase verhütet Schäden am tracheobronchialen Zilienepithel. Der physiologische Mukusfluss wird erhalten, der Sekretfluss gefördert und somit auch eine Verstopfung des Tubus durch Sekreteindickung und Borkenbildung verhindert. [12] Die Erwärmung und Anfeuchtung des Inspirationsgases ist auch bedeutsam für den Patienten mit bronchospastischen Atemwegserkrankungen. Stone wies nach, dass die Körpertemperatur der meisten Patienten durch Anwärmung und Befeuchtung der Atemgase auf 37°C und 100% relative Luftfeuchtigkeit aufrechterhalten werden kann. Vorteil hierbei ist einfach, dass es eine sehr effektive Möglichkeit ist, um den Patienten normotherm zu halten, man behindert den Operateur in keinster Weise und diese Art der Erwärmung ist auch zur Wiedererwärmung hypothermer Patienten einsetzbar.

• Anwärmung von Infusionen und Blutkonserven:
Der Erfolg bei der Vermeidung intraoperativer Hypothermie durch die Gabe von vorgewärmten Infusionen ist differenziert zu betrachten. Um für den Patienten einen Wärmegewinn durch die Infusionsvorwärmung zu erzielen, muss die vorgewärmte Infusionslösung mit maximaler Geschwindigkeit zugeführt werden. Bei niedriger Raumtemperatur und niedriger Flussrate sowie mit zunehmender Länge des unisolierten Infusionssystems kühlt die Infusionslösung wieder ab.

• Ösophagus-Wärmetauscher:
Mit dem Ziel Wärme in eine gut durchbluteten Raum zu bringen, wurde ein wasserdurchströmter Ösophagus-Wärmetauscher entwickelt. Diese Methode ist aber recht invasiv und die Anwendbarkeit ist auf die Allgemeinanästhesie beschränkt. Kulkarni (1993) konnte nur eine geringe Effektivität bei der intraoperativen Wärmekonservierung durch Anwendung dieses Wärmetauschers feststellen. Zudem wurde auch noch ein bedeutendes Risiko beschrieben, nämlich die Gefahr, dass Wasser aus dem Wärmetauscher auslaufen und somit thermische Schäden im Ösophagus verursachen kann.

• Prämedikation mit Nifedipin:
Nifedipin ist eigentlich als Calcium-Antagonist und arterieller Vasodilatator bekannt. Vassilieff untersuchte 1994 den Effekt der Nifedipin Behandlung auf die intraoperative Abnahme der Körpertemperatur: „Ausgangspunkt der Überlegung war, daß Nifedipininduzierte Vasodilatation vor einer Narkoseeinleitung zur Abnahme des Temperaturgradienten zwischen Körperkern und Peripherie führen würde und somit ein Ausmaß der Redistributionshypothermie eingeschränkt werden könnte. Die Patienten der Nifedipin Gruppe bekamen 20mg Nifedipin oral 12 Stunden präoperativ und 10mg Nifedipin sublingual 1,5 Stunden vor der Operation. In der Behandlungsgruppe trat in der ersten Stunde nach Narkoseinduktion ein Temperaturabfall um 0,8°C auf. Im Gegensatz dazu fiel in einer unbehandelten Kontrollgruppe die Temperatur um 1,7°C ab. Außerdem wurde nachgewiesen, daß Nifedipin unmittelbar vor Narkoseeinleitung gegeben, die Redistributionshypothermie eher noch verschlimmert. Diese Patienten zeigten in der ersten Stunde der Narkose einen Temperaturabfall um 2°C.“

• Warmluftmatten:
Hierbei wird erwärmte Luft über eine sehr dünne Decke dem Patienten zugeführt. Die Wärme ist regulierbar und die Decken gibt es in verschiedenen Formaten. Einmal für den ganzen Körper und auch als halbe Decke für die obere Körperhälfte. Dieses scheint die gängigste Methode der Patientenerwärmung im OP zu sein, da sie einfach anzuwenden ist und auch noch im Aufwachraum, auf der Intensivstation oder aber auch auf der peripheren Station weitergeführt werden kann.


Demzufolge ist es für den Erfolg aller wärmeprotektiver Maßnahmen wichtig, die medikamentöse Vorbehandlung der Patienten sowie die zur Anästhesie verabreichten Medikamente in der Gesamtheit der Betrachtungen einzubeziehen.
Früher mussten viele Patienten aufgrund einer Hypothermie nachbeatmet werden. Da es mittlerweile so viele verschiedene Möglichkeiten zur Aufrechterhaltung einer Normothermie gibt, muss ein Patient nur noch äußerst selten wegen der Hypothermie nachbeatmet werden.

Die oben aufgeführten Möglichkeiten zur Erwärmung und Vermeidung einer Hypothermie sind nur einige. Die Vielzahl der Möglichkeiten ist enorm und jedes Jahr kommen wieder verschiedene Möglichkeiten hinzu. Allerdings gibt es bis heute keine Patentlösung, da alle Möglichkeiten ihre Vorteile aber auch Nachteile haben. Die einen sind billig, aber nicht so effektiv, die anderen sind dagegen sehr gut, dafür dann aber nicht bezahlbar.


10. Resümee

Am Anfang hatte ich doch etwas Respekt vor diesem Thema und wusste nicht so recht, wie und wo ich anfangen sollte. Nachdem ich dann aber von meiner Kollegin so manche Unterlagen bekommen hatte, wurde mir die Komplexität dieses Themas erst so richtig bewusst.

Mir ist mit dieser Arbeit erst so richtig klar geworden, welche große Folgen eine Hypothermie mit sich bringt.

Außerdem glaube ich, dass in jeder Anästhesieabteilung an diesem Thema noch gearbeitet werden muss, weil dort vieles als gegeben hingenommen oder einfach als unvermeidbar hingestellt wird.

Dass eine Hypothermie nicht immer vermieden werden kann, ist auch mir bewusst, aber dennoch muss nicht jeder Patient hypotherm werden.

Bei uns in der Anästhesie bekommt jeder Patient angewärmte Infusionslösungen. Ebenso erhalten die Patienten ein Baumwolltuch und im OP-Saal eine Wärmedecke.

Literaturnachweis

1. de Gyter; Pschyrembel Klinisches Wörterbuch, 256 Auflage, S.754 ff.
2. Buchardi, Larsen, Schuster, Suter, Intensivmedizin, 8.Aufl.2001, S1214-1216,
3. C.Young, Sladen; Temperature Monitoring
4. Der Anästhesist 1997: Die Schwelle der thermoregulatorischen Vasokonstriktion
5. Der Anästhesist 1995: Örtliche Hypothermie und die neuromuskuläre Blockade
6. Anästh analg 1993: leichte Hypothermie bei Kindernarkosen
7. Anesthesia and Intensiv Care 1992 vol.20 1.Feb 1992 Untersuchungen der Bair hugger Wärmeeinheit
8. Journal of Post Anesthesia Nursing 1992 No.3 pp. 170-175. Wärmekonservierende Methoden für Orthopädische Patienten während der OP
9. AORN Journal 1995 61 No. 4: Auswirkungen auf das Herz
10. American journal of critical Care 1995, Vol. 1 No.2 43-51
11. Rohrbach, Andrea 1995, Uni Leipzig : Hypothermie
12. K.Steinbereithner S.187-193
13. Der Anästhesist 1995, 44:101-107 Akzidentelle Hypothermie bei Traumapatienten
14. Medline: Hypothermie
15. Plexus Ausg. 3/98 s.44-45
16. Weyland, W. S.141-155
17. Gering, H.J. Anästhesist 28 171-176
18. Der Anästhesist 1997 s.297 :Intraoperative Wärmekoservierung
19. Weyland, Braun, Kettler: Perioperative Hypothermie aktiv Druck Verlag, S.34-55
20. Die Schwester/Der Pfleger 02/01.40. Jahrgang : Pflegemaßnahmen bei Perioperativer Hypothermie