Herz und Kreislauf

So funktioniert ein Herzschrittmacher

Herz Schema
Das menschliche Herz entspricht im technischen Sinn einer Pumpe, die pro Minute in Ruhe etwa 70 Mal schlägt und dabei die gesamte Blutmenge des Körpers einmal durch den Kreislauf pumpt.
© panthermedia.net / Sebastian Kaulitzki

So perfekt der Herzmuskel auch arbeitet: Wenn alle Sicherungssysteme für die Herzarbeit versagen, ist manchmal nur ein Herzschrittmacher lebensrettend. Zu einer Herzschrittmacherimplantation gehört jedoch immer auch die entsprechende Information und Therapie des Patienten.

Das menschliche Herz entspricht im technischen Sinn einer Pumpe, die pro Minute in Ruhe etwa 70 Mal schlägt und dabei die gesamte Blutmenge des Körpers (zirka fünf Liter bei einem 70-Kilo-Mann) einmal durch den Kreislauf pumpt. Es besteht überwiegend aus Muskelgewebe, das sich in regelmäßigen Intervallen zusammenzieht (kontrahiert). Dabei wird das Blut in den beiden getrennt arbeitenden Herzhälften jeweils vom Vorhof in die Kammer und dann in den anschließenden Kreislauf gepumpt. Funktioniert das nicht mehr selbstständig in ausreichendem Maß, kann ein Herzschrittmacher helfen

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Jede Herzkontraktion wird durch einen elektrischen Impuls ausgelöst, der von dem natürlichen Impulsgeber (Schrittmacher) des Herzens, dem Sinusknoten, erzeugt wird. Dieser befindet sich in der Wand des rechten Vorhofs und erhöht bei Bedarf (körperliche Aktivität, psychischer Stress) seine Frequenz und damit die Herzschlagzahl bis zu einer maximalen Frequenz von circa 200 Schlägen pro Minute. Der vom Sinusknoten erzeugte Impuls breitet sich über bestimmte Reizleitungsbahnen nach einem festgelegten Schema über das Herz aus – und zwar zunächst über die beiden Vorhöfe, die sich dann zusammenziehen und das Blut in die beiden Kammern pumpen. Anschließend wird der Impuls im so genannten AV-Knoten, einer Zellgruppe, die im Grenzbereich zwischen Vorhöfen und Herzkammern liegt, etwas verzögert und auf die Kammern übertragen. Der Herzmuskel kontrahiert sich daraufhin: Das Blut der rechten Kammer wird in den Lungenkreislauf, das der linken Herzkammer in den großen Körperkreislauf gepumpt.

Herzrhythmusstörungen

Dieses so genannte Reiz-Leitungssystem ist in bestimmten Situationen störanfällig: Es kann zu Herzrhythmusstörungen kommen, die je nach Ausprägung lebensbedrohlich werden. Während einige dieser Störungen gut auf Medikamente ansprechen, lassen sich andere Herzrhythmusstörungen gut mit einem so genannten Herzschrittmacher behandeln. Folgende Störungen werden oft gefunden:

  • höhergradige Störung der Reizüberleitung von den Herzvorhöfen zu den Kammern (so genannter AV-Block II. oder III. Grades),
  • Störung der Reizbildung im Herzen (sogenannter kranker Sinusknoten),
  • unregelmäßige, langsame Herzschlagfolge (sogenannte Bradyabsoluta).

Wenn der Herzschrittmacher den Rhythmus vorgibt

Schon früh haben Forscher sich mit den elektrischen Phänomenen im Zusammenhang mit der Herzaktion beschäftigt und diese Erkenntnisse therapeutisch zu nutzen versucht. Aber erst Anfang der 60er Jahre dieses Jahrhunderts waren diese Bemühungen erfolgreich und konnten im Sinne von Schrittmachersystemen routinemäßig genutzt werden. Bei derartigen Herzschrittmacher handelt es sich um einen innerhalb (implantiert) oder außerhalb des Körpers zu tragenden Impulsgenerator. Je nach Anforderung kann er das Herz durch elektrische Impulse zum regelmäßigen Schlagen anregen oder Rhythmusstörungen unterdrücken. Seine Signale werden über hauchdünne Kabel direkt auf den Herzmuskel übertragen.

Dabei unterscheidet man grundsätzlich drei Einsatzgebiete für Herzschrittmacher:

  • Langsame Herzrhythmusstörungen: Hier werden so genannte antibradykarde Herzschrittmacher (Schrittmacher im engeren Sinne) eingesetzt: Der Herzmuskel wird zu vermehrtem Schlagen angeregt.
  • Schnelle, bösartige Herzrhythmusstörungen (zum Beispiel Kammerflimmern) werden durch so genannte antitachykarde Schrittmacher („automatische implantierbare Cardioverter-Defibrillatoren“ = AICD) therapiert; es wird nur eine festgelegte Zahl von Impulsen weitergeleitet.
  • Bei vorübergehenden Rhythmusstörungen werden passagere Schrittmacher eingesetzt. Bei diesem System wird nur ein Kabel über eine Vene eingebracht, der Generator selbst wird nicht implantiert.

Was der Impulsgenerator kann

Ein Herzschrittmacher erkennt eine zu langsame Herzschlagzahl und stimuliert über eine oder mehrere Sonden mit elektrischen Signalen (von 2,5 bis 5 Volt und einer Impulsdauer von 0,2 bis 1,5 Millisekunden) das Herz. Dadurch wird eine stabile Herzfrequenz mit meistens 70 Schlägen in der Minute erreicht, so dass wieder ausreichend viel Blut gefördert wird. Die Geräte sind heute multiprogrammierbare Schrittmacher, so dass die Generator-Einstellung auch beim implantierten Gerät von außen individuell programmiert und angepasst werden kann. Fast alle Schrittmacher arbeiten heute im Bedarfsmodus (Demand-Schrittmacher). Sie können die elektrischen Impulse von spontanen Herzaktionen erkennen und schalten in diesem Fall in Sekundenbruchteilen in einen Wartemodus. Erst bei Ausbleiben von Herzaktionen gibt der Schrittmacher dann wieder Impulse an das Herz ab. So genannte antibradykarde Herzschrittmacher werden eingesetzt, um ein vorübergehendes oder anhaltend zu langsames Schlagen des Herzens (Bradykardie) zu korrigieren. Derartige bradykarde Herzrhythmusstörungen können sich durch Ohnmachtsanfälle, Schwindel, Leistungseinbuße und Atemnot äußern und sind durch einen Schrittmacher gut zu beheben.

Schrittmachertypen

Aufgrund der Vielzahl der Herzschrittmacher ist insbesondere für die Patientensicherheit eine einheitliche Bezeichnung der Detektions- (Reizerkennungs-) und Stimulationsmodi erforderlich. Seit 1974 ist ein inzwischen auf fünf Positionen erweiterter Bezeichnungscode gebräuchlich. Die Buchstaben benennen:

  • in erster Position den Stimulationsort,
  • in zweiter Position den Ort der Signalaufnahme,
  • in dritter Position den Modus der Impulssteuerung,
  • in vierter Position die Programmierbarkeit und
  • in fünfter Position eine eventuell vorhandene Sonderfunktion zur Erkennung und Beseitigung von schnellen Herzrhythmusstörungen.
 

Dabei steht:

  • "A" für rechter Vorhof (Antrum),
  • "V" für rechte Herzkammer (Ventrikel),
  • "I" für inhibiert (unterdrückt, gehemmt),
  • "T" für getriggert (angestoßen),
  • "D" für vorhofgetriggert-kammerinhibiert sowie an beiden Orten stimulierend,
  • "R" für frequenzadaptiv (an die Vorhoferregung angelehnt),
  • "M" für vielfachprogrammierbar und
  • "S" für sowohl im Ventrikel als auch im Vorhof einsetzbar.

Einige Beispiele von Codes gebräuchlicher Geräte:

Vorhof-Demand-Schrittmacher (AAI)

Der Vorhof-Demand-Herzschrittmacher stimuliert im Vorhof und wird durch wahrgenommene Vorhofpotentiale inhibiert. Bei fehlendem Spontanrhythmus gibt das System Impulse an den Vorhof ab.

Ventrikel-Demand-Schrittmacher (VVI)

Der klassische Ventrikel-Demand-Schrittmacher stimuliert bei Bedarf in der Kammer und wird durch spontane Ventrikelpotenziale inhibiert. Auch ventrikuläre Extrasystolen unterdrücken die Stimulationsfunktion für die Dauer des eingestellten PR-Intervalls.

AV-universell (DDD)

Die so genannte optimierte sequentielle Stimulation vereinigt alle Stimulationsarten eines Demand-Herzschrittmachers. Die Stimulation erfolgt bei Bedarf sowohl im Vorhof als auch in der Kammer. Wahrgenommene Impulse führen zur Inhibierung im Vorhof oder in der Kammer. Der DDD-Schrittmacher hat die übrigen Zweikammersysteme verdrängt.

Es gibt zwei generelle Unterschiede zwischen den Systemen:

  • Die einen geben ihre Impulse lediglich in der rechten Kammer oder im rechten Vorhof mittels einer Sonde ab (so genannte Einkammersysteme – SSI beziehungsweise AAI oder VVI).
  • Die anderen erkennen und geben bei Bedarf sowohl im Vorhof als auch in der Kammer Impulse ab (so genannte Zweikammersysteme – DDD).

Letztere haben sich bei manchen Rhythmusstörungen als günstiger erwiesen, da sie eine höhere Herzleistung als die Einkammersysteme erbringen. Sie benötigen aber zwei Sonden oder zumindest eine komplizierter aufgebaute Spezialsonde und sind sowohl teurer als auch schwieriger zu implantieren. Ferner verfügen manche Schrittmacher über eine so genannte „rate response“ oder frequenzadaptive Funktion, die es ihnen ermöglicht, die Herzfrequenz zu variieren und dem Bedarf anzupassen.

Die Patientenbetreuung muss stimmen

Wenn Sie einen Herzschrittmacher bekommen haben, erhalten Sie auch einen Schrittmacher-Ausweis, den Sie immer bei sich tragen müssen! In ihm wird die Art und Funktion des Gerätes für Dritte beschrieben.

Die Funktion des Schrittmachers wird in der Regel halbjährlich von einem hierfür qualifizierten Arzt überprüft. Die Batterieladung und -funktion kann über ein telemetrisches Verfahren abgefragt werden. Dies bedeutet Sicherheit für einen regulären und rechtzeitigen Austausch der Batterie.

Beim regelmäßigen Herzschrittmacher-Check wird ferner überprüft, ob Störfaktoren aufgetreten sind, die zu Komplikationen führen könnten. Ein ganz wichtiger Aspekt: Das regelmäßige Gespräch mit dem Spezialisten, das dem Schrittmacherträger das Gefühl von Sicherheit vermittelt. Die wesentlichen Eckpunkte der Patientenüberwachung sind:

  • regelmäßige tägliche Pulskontrolle durch den Patienten selbst,
  • regelmäßige Blutdrucküberwachung durch den Patienten oder seinen Hausarzt,
  • Beurteilung der veränderten Kreislaufsituation sowie Leistungs- und Arbeitsfähigkeit,
  • Röntgenuntersuchung der Brustorgane (Thorax), dabei Kontrolle der Sondenlage und Sondenintegrität,
  • Überprüfen der medikamentösen Therapie,
  • Schrittmacherimpulsanalyse und Überprüfen der Schrittmachertasche auf Infektionen und Gewebsschäden,
  • Aufklärung des Patienten sowie psychosoziale Betreuung.

Funktionsdauer und Störmöglichkeiten eines Herzschrittmachers

Die heutigen Herzschrittmacher-Batterien haben eine Lebensdauer von bis zu 15 Jahren. Danach muss der Generator ausgetauscht werden. Die Sonde kann, wenn sie weiterhin gute elektrische Messwerte zeigt, in der Regel belassen werden.

Störmöglichkeiten (Störbeeinflussung) beim Herzschrittmacher:

  • Im Allgemeinen sind Schrittmacher gut gegen äußere Einflüsse geschützt. Die im Alltag vorkommenden Elektrogeräte sind unproblematisch.
  • Von Handy-Herstellern wird empfohlen: Halten Sie das Handy stets in der Hand, die nicht auf der Seite des implantierten Schrittmachers ist.
  • Wenn Sie im Flugzeug reisen, müssen Sie beim Einchecken angeben, dass Sie Schrittmacherträger sind.
  • Empfehlenswert ist für Schrittmacherträger, sich nicht in unmittelbarer Nähe von starken Drehstrommotoren, Elektroschweißgeräten oder großen elektrischen Anlagen, Kraftwerken, Radar- und Fernmeldeanlagen aufzuhalten.
  • Bestimmte medizinische Geräte wie Mikrowellentherapiegeräte sowie Elektrokauter und Diathermiegeräte können den Schrittmacher ebenfalls stören.
  • Träger von Herzschrittmachern sollten im Allgemeinen auch nicht in Magnetresonanztomographen (so genannte Kernspintomographen) untersucht werden.

Autor: Springer Medizin / Lifeline
Letzte Aktualisierung: 03. März 2000

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