Anoxie

Anoxie bis zum Zelltod

Jede akute Gewebeanoxie, hervorgerufen durch die plötzliche Unterbrechung der Durchblutung oder durch eine starke arterielle Hypoxie, führt nach einem kurzen freuen Intervall, in dem keine Funktionsveränderungen nachgewiesen werden können, zu einer Einschränkung des Zellstoffwechsels und damit der Zellfunktion. Sobald mit abnehmendem Energievorrat auch ein verminderter Tätigkeitsumsatz der Zelle nicht mehr möglich ist, tritt die vollständige Lähmung der Zellfunktion ein (...). Die Zeitspanne vom Einsetzen der Gewegeanoxie bis zum vollständigen Erlöschen der Organfunktion wird als Lähmungszeit bezeichnet. Diese beträgt für das Gehirn nur ca. 8-12 Sekunden.

Wiederbelebungszeit. Die Zellstruktur kann im Gegensatz zur Funktion deutlich länger, je nach Höhe des Energiebedarfs für Minuten bis Stunden aufrechterhalten werden. Solange die Zellstruktur erhalten bleibt, ist eine erfolgreiche Wiederbelebung des Organs möglich (Wiederbelebungszeit). Irreversible Zellschäden und schließlich der Zelltod setzen ein, wenn der Strukturerhaltungsumsatz nicht mehr gewährleistet ist. Bei Neuronen treten irreparable Schäden nach etwas 10 Minuten dauernder Anoxie auf. In der Skelettmuskulatur können unter vergleichbaren Bedingungen irreversible Zellstörungen erst nach mehreren Stunden Anoxie festgestellt werden. Für die Niere und die Leber beträgt die Wiederbelebungszeit etwa 3-4 Stunden. Für die Wiederbelebungszeit des gesamten Organismus ergibt sich bei normaler Körpertemperatur jedoch nur eine Zeitspanne von ca. 4 Minuten. Sie ist erheblich kürzer als die Wiederbelebungszeiten aller lebenswichtigen Organe und ist hauptsächlich darauf zurückzuführen, dass das durch Hypoxie geschädigte Herz nicht mehr den für eine normale Gehirndurchblutung nötigen arteriellen Mitteldruck entwickeln kann, wenn die Wiederbelebung erst nach mehr als 4 Minuten einsetzt.

freies Intervall	Funktionsstörungen	völlige Lähmung	irreversible Schädigung → Zelltod
Voller Tätigkeitsumsatz bei abnehmenden Energiereserven	Tätigkeitsumsatz zunehmend reduziert, Strukturerhaltungsumsatz ausreichend		Strukturerhaltungsumsatz unterschritten
Wiederbelebungszeit
Dauer der Anoxie

Funktionsstörungen bei Anoxie

Therapie

O2-Mangelzustände im Gewebe können nur begrenzt durch eine Erhöhung des O2-Partialdrucks in der Inspirationsluft ausgeglichen werden.

Eine Erhöhung des O₂-Partialdrucks der eingeatmeten Luft vermag den O₂-Patialdruck im arteriellen Blut nur zu steigern, solange die Lunge für den Gasaustausch nicht zu stark beeinträchtigt ist. Bei ischämischer und anämischer Hypoxie ist der Erfolg einer O₂-Therapie eingeschränkt.
Eine längere Anwendung kann zu einer O₂-Vergiftung führen. Die starke Erhöhung des O₂-Partialdrucks in den Zellen (Hyperoxie) hemmt beispielsweise die Oxitation von Glukose, Fruktose und Brenztraubensäure. Darüber hinaus kommt es zu einer vermehrten Bildung von freien Sauerstoffradikalen. Es lassen sich Veränderungen in der Membran der Lungenbläschen nachweisen. Neugeborene, die über Tage mit reinem Sauerstoff beatmet wurden, tritt eine Veränderung der Netzhaut, eine Einschränkung des Sehvermögens auf, die bis zur vollständigen Erblindung führen kann.