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Hypoxie

Bei einer Hypoxie wird der Körper oder ein Körperteil mit zu wenig Sauerstoff versorgt. Der Grund ist zum Beispiel eine Lungenerkrankung, eine schwerwiegende Verletzung des Brustkorbs (Thoraxtrauma) oder eine Vergiftung. Das Gehirn reagiert auf einen Mangel an Sauerstoff besonders empfindlich: Schon nach wenigen Minuten sterben Nervenzellen ab – es entsteht ein hypoxischer Hirnschaden. Lesen Sie hier alles Wichtige zum Thema Hypoxie: Ursachen, Symptome und Behandlung. 

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Artikelübersicht
Hypoxie

Hypoxie: Beschreibung

Bei einer Hypoxie ist das Sauerstoffangebot im Körper beziehungsweise in einem Körperteil unzureichend. Sauerstoff ist aber lebensnotwendig für die Energiegewinnung in den Zellen (Zellatmung) – ohne ausreichende Sauerstoffversorgung werden die Zellen geschädigt.

Dabei reagieren die verschiedenen Gewebe im Körper unterschiedlich empfindlich auf eine Hypoxie. Besonders sensibel reagiert das Gehirn – eine akute Mangelversorgung mit Sauerstoff lässt schon nach wenigen Minuten Gehirnzellen absterben und führt in weiterer Folge rasch zu irreparablen Hirnschäden (hypoxischer Hirnschaden).

Neben einer akuten gibt es auch eine chronische Hypoxie, etwa aufgrund einer chronischen Lungenerkrankung wie COPD oder einer neuromuskulären Erkrankungen wie Maysthenia gravis oder Amyotrophe Lateralsklerose (ALS).

Wenn in einem Gewebe nicht nur zu wenig Sauerstoff (Hypoxie), sondern gar kein Sauerstoff mehr vorhanden ist, sprechen Mediziner von Anoxie.

Hypoxie im Mutterleib (Intrauterine Hypoxie)

Schon ein Kind im Mutterleib beziehungsweise während der Geburt kann einen gefährlichen Sauerstoffmangel erleiden. Eine Störung des Gasaustausches in der Plazenta beziehungsweise Lunge des Kindes wird Asphyxie genannt. Der Grund für die Unterversorgung des Fötus mit Sauerstoff kann zum Beispiel eine Funktionsstörung des Mutterkuchens (Plazentainsuffizienz), eine Herzerkrankung der Mutter oder fetale Erkrankungen (wie Herzfehler oder Infektionen) sein.

Hypoxie: Ursachen und mögliche Erkrankungen

Mediziner unterscheiden verschiedene Arten von Hypoxie, die auf unterschiedliche Weise entstehen können:

Hypoxische (Hypoxämische) Hypoxie

Diese Form von Hypoxie ist am häufigsten. Sie ist durch einen zu niedrigen Sauerstoffdruck im Arterienblut gekennzeichnet, das heißt, das Blut kann nur unzureichend mit Sauerstoff angereichert werden.

Das kann zum Beispiel daran liegen, dass die Atemluft zu wenig Sauerstoff enthält (etwa die dünne Luft in großer Höhe) oder die Lunge nicht genug belüftet werden kann (Ventilationsstörung). Auch eine mangelhafte Durchblutung der Lunge (Perfusionsstörung) sowie ein gestörter Gasaustausch in den Lungenbläschen (Diffusionsstörung) können eine hypoxische Hypoxie auslösen. Solche Mechanismen können zum Beispiel bei folgenden Krankheiten vorliegen:

Eine weitere mögliche Ursache für eine hypoxische Hypoxie ist der pulmonale Rechts-Links-Shunt, wo dem angereicherten Blut sauerstoffarmes Blut beigemischt wird, sodass sich der Sauerstoffgehalt insgesamt reduziert. Dabei unterscheidet man einen funktionellen und einen anatomischen Rechts-Links-Shunt, die beide zur Hypoxie führen:

Funktioneller Rechts-Links-Shunt

Beim funktionellen Rechts-Links-Shunt wird ein Teil der Lungenbläschen zwar durchblutet, aber nicht mehr belüftet. Das umströmende Blut bleibt also sauerstoffarm. Es vermischt sich mit dem angereicherten Blut von belüfteten Lungenbläschen und verringert damit insgesamt den Sauerstoffgehalt im Blut. Das damit versorgte Körpergewebe erhält zu wenig Sauerstoff – das Ergebnis ist eine Hypoxie.

Anatomischer Rechts-Links-Shunt

Auch bei einem anatomischen Rechts-Links-Shunt kann eine Hypoxie das Resultat sein. Hier bestehen krankhafte (pathologische) Querverbindungen zwischen dem venösen und dem arteriellen Blutkreislauf. So führen etwa Kurzschlüsse zwischen Lungenarterie und Lungenvene dazu, dass ein Teil des in Richtung Lunge fließenden, sauerstoffarmen Blutes gar nicht erst zu den Lungenbläschen zur Sauerstoffaufnahme gelangt. Sondern es strömt direkt in die abführenden Gefäße (Lungenvenen) und über die linke Herzkammer weiter in den Körperkreislauf. Weil es die Körperzellen aber nicht mit ausreichend Sauerstoff versorgen kann, entsteht eine Hypoxie.

Schließlich kann eine solche hypoxische Hypoxie auch durch Störungen des Atemantriebs im Gehirn entstehen (bei Vergiftung mit Alkohol, Schlaf- oder Narkosemitteln).

Anämische Hypoxie

Sauerstoff wird im Blut gebunden an Hämoglobin transportiert – dem roten Farbstoff in der roten Blutkörperchen (Erythrozyten). Bei der Anämischen Hypoxie ist die Sauerstoffkapazität des Blutes – also seine Fähigkeit, Sauerstoff zu transportieren – verringert.

Das kann an einem Mangel an Hämoglobin liegen, wie er etwa durch eine Eisenmangel-Anämie bedingt sein kann (Eisen ist ein Haupt-Bestandteil von Hämoglobin).

Auch ein Mangel an roten Blutkörperchen – etwa infolge eines starken Blutverlusts oder einer Störung der Erythrozytenbildung – kann eine Anämische Hypoxie nach sich ziehen.

In anderen Fällen von Anämischer Hypoxie ist die Sauerstoffbindung an Hämoglobin gestört. Der Grund dafür kann zum Beispiel eine angeborene Störung der Hämoglobin-Bildung (wie die angeborene Sichelzellanämie) oder eine sogenannte Methämoglobinämie sein. Bei Letzterer ist der Blutgehalt an Methämoglobin erhöht – einem Abkömmling von Hämoglobin, der keinen Sauerstoff binden kann. Eine Methämoglobinämie kann angeboren sein oder etwa durch bestimmte Medikamente (wie Sulfonamid-Antibiotika) oder Giftstoffe (wie Nitrite, Stickoxid) verursacht werden.

Auch bei einer Kohlenmonoxid-Vergiftung ist die Bindung von Sauerstoff an Hämoglobin eingeschränkt: Kohlenmonoxid (CO) entsteht bei Verbrennungsprozessen ohne ausreichende Sauerstoffzufuhr (etwa in einem defekten Ofen, beim Rauchen oder in Automotoren). Wenn man das geruchlose Gas in größerer Menge einatmet, verdrängt es den Sauerstoff vom Hämoglobin, weil es eine größere Affinität zu dem roten Blutfarbstoff besitzt. Gleichzeitig erschwert CO die Abgabe von bereits gebundenem Sauerstoff an die Körperzellen. Es entsteht eine lebensgefährliche Hypoxie der Organe.

Ischämische Hypoxie

Wenn Gewebe oder ein Organ zu wenig durchblutet wird, steht den Zellen zu wenig Sauerstoff zur Verfügung. Mögliche Ursachen einer solchen ischämischen Hypoxie sind zum Beispiel ein Herzinfarkt oder eine andere Form von Thrombose (Gefäßverschluss durch ein vor Ort gebildetes Blutgerinnsel)  sowie eine Embolie (Gefäßverschluss durch ein mit dem Blut angeschwemmtes Blutgerinnsel).

Zytotoxische (Histotoxische) Hypoxie

Bei dieser Form der Hypoxie gelangt zwar genug Sauerstoff in die Zellen hinein. Allerdings ist dessen Verwertung im Zellinneren zur Energiegewinnung (die Zellatmung) beeinträchtigt. Mögliche Ursache ist zum Beispiel eine Vergiftung mit Zyanid (Salz der Blausäure) oder einem Bakterientoxin.

Hypoxie: Wann müssen Sie zum Arzt?

Eine Hypoxie äußert sich oft in einer Zyanose: Durch die Unterversorgung mit Sauerstoff verfärben sich Haut und Schleimhäute bläulich, besonders im Bereich der Lippen, Nägel, Ohren, Mundschleimhaut und Zunge. Bei einer solchen Zyanose sollte man den Arzt verständigen.

Allerdings macht sich nicht jede Hypoxie mit einer Zyanose bemerkbar. So fehlt sie zum Beispiel bei einer durch eine Kohlenmonoxid-Vergiftung ausgelösten, anämischen Hypoxie: Weil das mit CO beladene Hämoglobin eine rötliche Farbe besitzt, zeigen die Patienten vielmehr eine fleckige Rötung der Haut. Dazu kommen je nach Schwere der CO-Vergiftung weitere Symptome, bei denen man rasch einen Arzt alarmieren sollte – angefangen von Kopfschmerzen, Herzklopfen und Kurzatmigkeit bei Belastung über Schwindel und Abgeschlagenheit bis hin zu Benommenheit, Bewusstlosigkeit, Kreislaufschock und Atemlähmung.

Solche Symptome treten oft auch bei einer Hypoxie anderer Ursache auf. Weitere mögliche Anzeichen sind zum Beispiel beschleunigte (Tachypnoe) oder ganz flache Atmung (Hypopnoe), Blutdruckanstieg, Unruhe, Angst, Verwirrtheit und Aggressivität. Bei solchen Beschwerden sollte man umgehend einen Arzt verständigen.

Hypoxie: Was macht der Arzt?

Um eine Hypoxie und ihre Ursache abzuklären, wird der Arzt sich nach den Beschwerden, eventuellen Unfällen und Grunderkrankungen erkundigen und den Patienten untersuchen. Mittels Blutgasanalyse werden unter anderem der Gehalt an Sauerstoff und Kohlendioxid im Blut gemessen – bei Verdacht auf eine Kohlenmonoxid-Vergiftung auch der CO-Gehalt. Außerdem können noch andere Blutparameter ermittelt werden wie der Säuregrad (pH-Wert) des Blutes, der Säure-Basen-Haushalt und der Hämoglobinwert.

Falls erforderlich, werden die Sauerstoffsättigung im Blut sowie die Herzfrequenz kontinuierlich mithilfe der Pulsoximetrie überwacht. Dazu wird dem Patienten ein Pulsoximeter – ein kleines Messgerät in Form eines Clips – am Finger angebracht.

Je nach Ursache der Hypoxie, beziehungsweise entsprechendem Verdacht können sich weitere Untersuchungen anschließen.

So behandelt der Arzt eine Hypoxie

Um gefährliche Zellschäden durch eine Hypoxie zu vermeiden, muss möglichst schnell ausreichend Sauerstoff zugeführt werden. Dazu ist oftmals die Gabe von Sauerstoff (etwa über eine Sauerstoffmaske) notwendig.

Die weitere Behandlung der Hypoxie zielt darauf ab, die Ursache der Sauerstoff-Mangelversorgung (Grunderkrankung, starker Blutverlust, Vergiftung etc.) zu beheben, beziehungsweise entsprechend zu behandeln.

Hypoxie: Was können Sie selbst tun?

Eine Hypoxie muss immer vom Arzt behandelt werden. Er kann die Ursache abklären und entsprechend handeln.

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Autor:
Martina Feichter
Quellen:
  • Pape, H.-C. et al.: Physiologie, Georg Thieme Verlag, 7. Auflage, 2014
  • Augustin, A.J. & Schwegler, J.S.: Physiologie für die mündliche Prüfung, Springer-Verlag, 2013
  • Silbernagl, S. & Despopoulos, A.: Taschenatlas Physiologie, Georg Thieme Verlag, 8. Auflage, 2012
  • Riede, U.-N. & Werner, M.: Allgemeine und Spezielle Pathologie, Springer-Verlag, 2. Auflage, 2017
  • Larsen, R.: Anästhesie und Intensivmedizin für Schwestern und Pfleger, Springer-Verlag, 3. Auflage, 2013
  • Oberdisse, E. et al.: Pharmakologie und Toxikologie, Springer-Verlag, 3. Auflage, 2013
  • Piper, W.: Innere Medizin, Springer-Verlag, 2. Auflage, 2012
  • Hübler, A. & Jorch, G.: Neonatologie, Georg Thieme Verlag, 2010
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