Kompensationsmechanismen der perioperativen Anämie

Fragestellung

Jede Anämie, also Abnahme der Hb-Konzentration (cHb, g/dl) unter den physiologischen Wert von 13,9 g/dl bei der Frau und 15,3 g/dl beim Mann (95 % Bereich 12,1 - 17,1 g/dl bei 455 Frauen und Männern [8]), löst pathophysiologische Reaktionen aus, die eine ausgeprägte perioperative Anämietoleranz des Patienten sicherstellen. Dabei wird bis auf weiteres unterstellt, dass die physiologische cHb als Ergebnis eines evolutionären Kompromisses für die verschiedensten Situationen zu interpretieren ist, nämlich unterschiedliche körperliche Aktivitäten (Ruhe, maximale Arbeit), Umgebungsbedingungen (Fetalzeit, Höhenaufenthalt), Hormonstatus (Alter, Geschlecht, Schwangerschaft) und Störgrößen (z. B. Rauchen). Da für den Patienten unter peri-operativen Bedingungen viele der genannten Anforderungen an die cHb wegfallen, könnte die Frage auftreten, ob unter diesen Bedingungen nicht ein anderes, also niedrigeres, Optimum nachgewiesen werden könnte. Derartige Versuche, für die normovolämische Hämodilution ein Optimum der cHb oder des Hämatokrits unterhalb des physiologischen Wertes nachzuweisen, müssen vorläufig als gescheitert angesehen werden: Für die mehrfach publizierte und später vielfach zitierte Abbildung - das prozentuale O₂-Angebot zeigt ein eindeutiges Optimum bei einem Hämatokrit von 30 % [9] [14] [15] - ist in den genannten Publikationen nicht belegt (vergl. hierzu auch [12]) und hält einer wissenschaftlichen Nachprüfung nicht stand [22].

Das heißt aber nicht, dass es nicht für andere Situationen andere Optima geben könnte. Als gutes Beispiel dafür kann angeführt werden, dass anhand von ca. 50.000 Geburtsprotokollen weißer und schwarzer Frauen der Nachweis gelungen ist [2], dass bezüglich des Geburtsergebnisses (lebend, termingerecht, Mindestgewicht 2.500 g, Apgarwert über 3, usw.) ein eindeutiges Optimum für die cHb der Mutter von 11 g/dl (schwarze) und 12 g/dl (weiße) besteht.

Somit kann die Fragestellung dieser Betrachtung wie folgt formuliert werden:

Welche Kompensationsmechanismen bestimmen die peri-operative Anämietoleranz, und zwar für einen Patienten in körperlicher Ruhe, bei normaler Körpertemperatur (Normothermie), mit normaler Lungenfunktion (Normoxie) und normalem Blutvolumen (Normovolämie). Diese Festlegungen sind notwendig, weil jede Abweichung davon - Hyperthermie, Hypoxie oder Hypovolämie - zusätzliche Überlegungen erfordern.

Aus methodischen Gründen wird hier die cHb besprochen, auch wenn eigentlich die Sauerstoff-Konzentration (cO₂, ml/dl) der bessere Parameter wäre und häufig in der Klinik aufgrund praktischer Überlegungen der Hämatokrit (Hkt, %) verwendet wird.

Literatur

• 1 Böhlen L, Lange H. Untersuchung der Ausdauergrenzleistung von Dialysepatienten und nierentransplantierten Patienten.  Nieren- und Hochdruckkrh. 1987;  16 225-232
• 2 Garn S M, Ridella S A, Petzold A S, Falkner F. Maternal hematologic levels and pregnancy outcomes.  Seminars in Perinatology. 1981;  5 155-162
• 3 Habler O P, Kleen M S, Podtschaske A H, Hutter , JW , Tiede M, Kemming G I, Welte , MV , Corso C O, Messmer K F. The effect of acute normovolemic hemodilution (ANH) on myocardial contractility in anesthetized dogs.  Anesth Analg. 1996;  83 451-458
• 4 Habler O, Kleen M, Podtschaske A, Hutter J, Tiede M, Kemming G, Meßmer K. Akute normovolämische Hämodilution (ANH). Effekte der ANH auf die diastolische Funktion des linken Ventrikels.  Anaesthesist. 2000;  49 939-948
• 5 Hoeft A, Wietasch J KG, Sonntag H, Kettler D. Theoretische Grenzen einer „permissiven Anämie”.  Zentralbl Chir. 1995;  120 604-613
• 6 Lundsgaard-Hansen P, Doran J E, Blauhut B. Is there a generally valid, minimum acceptable hemoglobin level?.  Infusionsther. 1989;  16 167-175
• 7 Mehrkens H-H, Geiger P, Schleinzer W, Weindler M, Wollinsky K H, Pohland H. Vier Jahre Erfahrung mit dem autologen Transfusionskonzept Ulm (ATU).  Infusionsther. 1990;  17 (suppl 2) 28-33
• 8 Mertzlufft F. Normal values for hemoglobin concentration.  In: Zander R, Mertzlufft F. The oxygen status of arterial blood.  Karger, Basel 1991
• 9 Messmer K, Sunder-Plassmann L, Klövekorn W P, Holper K. Circulatory significance of hemodilution: Rheological changes and limitations.  Advanc Microcirc. 1972;  4 1-77
• 10 Nunn J F. Nunn's Applied Respiratory Physiology (4th ed.). Oxford; Butterworth-Heinemann 1993
• 11 NIH Publication. 1989: 89-2974a
• 12 Restorff von W, Höfling B, Holtz J, Bassenge E. Effect of increased blood fluidity through hemodilution on general circulation at rest and during exercise in dogs.  Pflügers Arch. 1975;  357 25-34
• 13 Sproule B J, Mitchell J H, Miller W F. Cardiopulmonary physiological responses to heavy exercise in patients with anemia.  J Clin Invest. 1960;  39 378-388
• 14 Sunder-Plassmann L, Klövekorn W P, Holper K, Hase U, Messmer K. The physiological significance of acutely induced hemodilution.  In: Ditzel, Lewis: Proc. 6th European Congress of Microcirculation, Aalborg 1970.  Karger, Basel 1971: 23-28
• 15 Sunder-Plassmann L, Klövekorn W P, Meßmer K. Präoparative Hämodilution: Grundlagen, Adaptationsmechanismen und Grenzen klinischer Anwendung.  Anaesthesist. 1976;  25 124-130
• 16 Wagner P D, Gale G E, Moon R E, Torre-Bueno J R, Stolp B W, Saltzman H A. Pulmonary gas exchange in humans exercising at sea level and simulated altitude.  J Appl Physiol. 1986;  61 260-270
• 17 Woodson R D, Wills R E, Lenfant C. Effect of acute and established anemia on O₂ transport at rest, submaximal and maximal work.  J Appl Physiol Respirat Environ Exercise Physiol. 1978;  44 36-43
• 18 Zander R. Zur Beteiligung potentieller Blut-Ersatzlösungen mit Sauerstoffträgereigenschaften und deren Einsatzmöglichkeiten.  Infusionsther. 1981;  8 274-286
• 19 Zander R. Klinik der O₂-Bindungskurve am Beispiel von Rauchern und gelagertem Blut.  Anaesthesist. 1988;  37 (Suppl) 95
• 20 Zander R. Sauerstoff-Versorgung und Säure-Basen-Status bei extremer Anämie.  Anästhesiol Intensivmed Notfallmed Schmerzther. 1996;  31 492-494
• 21 Zander R. Does normovolemic hemodilution decrease myocardial oxygen consumption despite increased heart work? (Letter).  Anesth Analg. 1997;  85 227
• 22 Zander R. Optimaler Hämatokrit 30 %: Abschied von einer Illusion.  Infusionsther Transfusionsmed. 1999;  26 186-190
• 23 Zander R. Hemodilution and the critical hematocrit in geriatric patients.  Anästhesiol Intensivmed Notfallmed Schmerzther. 1998;  33 (Suppl 1) 355
• 24 Zander R, v . Bormann B. Myokardiale Mehrarbeit mit Abnahme des O₂-Verbrauchs: Abschied von einer Illusion (Leserbrief).  Anaesthesist. 2001;  50 713-714
• 25 Zander R, Sümpelmann R. Säure-Basen-Status gelagerter und gewaschener Erythrozyten.  Anästhesiol Intensivmed Notfallmed Schmerzther. 2001;  36 (Suppl 1) 25 -30

Korrespondenzadresse: