Wie funktioniert die Defibrillation?

Einsatz eines Defibrillators an einem Erste-Hilfe-Dummy

Die Defibrillation ist eine Behandlung für lebensbedrohliche Herzrhythmusstörungen, insbesondere Kammerflimmern (V-Fib) und nicht-perfundierende ventrikuläre Tachykardien (V-Tach).
Ein Defibrillator gibt eine Dosis elektrischen Stroms (oft als Gegenschock bezeichnet) an das Herz ab. Obwohl dieser Vorgang noch nicht vollständig geklärt ist, depolarisiert er einen großen Teil des Herzmuskels und beendet die Arrhythmie. Anschließend ist der natürliche Schrittmacher des Körpers im Sinusknoten des Herzens in der Lage, den normalen Sinusrhythmus wiederherzustellen. Ein Herz, das sich in einem Herzstillstand (Asystolie) befindet, kann nicht durch einen Defibrillator wieder in Gang gebracht werden, sondern wird durch Herz-Lungen-Wiederbelebung (HLW) behandelt.

Im Gegensatz zur Defibrillation wird bei der synchronisierten elektrischen Kardioversion ein Elektroschock synchron zum Herzzyklus abgegeben. Auch wenn die Person noch kritisch krank ist, zielt die Kardioversion normalerweise darauf ab, schlecht durchblutete Herzrhythmusstörungen wie supraventrikuläre Tachykardien zu beenden.

Defibrillatoren können extern, transvenös oder implantiert (implantierbarer Kardioverter-Defibrillator) sein, je nachdem, welche Art von Gerät verwendet oder benötigt wird. Einige externe Geräte, so genannte automatisierte externe Defibrillatoren (AEDs), automatisieren die Diagnose behandelbarer Rhythmen, so dass Laienhelfer oder Umstehende sie mit wenig oder gar keiner Ausbildung erfolgreich einsetzen können.

Geschichte des Defibrillators

Defibrillatoren wurden erstmals 1899 von Jean-Louis Prévost und Frédéric Batelli, zwei Physiologen von der Universität Genf, Schweiz, vorgestellt. Sie entdeckten, dass kleine Elektroschocks bei Hunden ein Kammerflimmern auslösen konnten und dass größere Ladungen den Zustand umkehrten.

1933 suchten Dr. Albert Hyman, Herzspezialist am Beth Davis Hospital in New York City, und C. Henry Hyman, ein Elektroingenieur, nach einer Alternative zur direkten Injektion starker Medikamente in das Herz und entwickelten eine Erfindung, bei der ein Elektroschock anstelle einer Medikamenteninjektion verwendet wurde. Diese Erfindung wurde als Hyman-Otor bezeichnet, bei dem eine Hohlnadel verwendet wird, um einen isolierten Draht in die Herzgegend zu führen und den Elektroschock abzugeben. Die hohle Stahlnadel diente als ein Ende des Stromkreises und die Spitze des isolierten Drahtes als das andere Ende. Ob der Hyman Otor ein Erfolg war, ist nicht bekannt.

Der externe Defibrillator, wie er heute bekannt ist, wurde 1930 von dem Elektroingenieur William Kouwenhoven erfunden. Kouwenhoven untersuchte als Student an der Johns Hopkins University School of Engineering den Zusammenhang zwischen Elektroschocks und deren Auswirkungen auf das menschliche Herz. Seine Studien halfen ihm bei der Erfindung eines Geräts zur externen Starthilfe für das Herz. Er erfand den Defibrillator und testete ihn, wie Prévost und Batelli, an einem Hund. Die erste Anwendung an einem Menschen erfolgte 1947 durch Claude Beck, Professor für Chirurgie an der Case Western Reserve University. Becks Theorie war, dass Kammerflimmern häufig bei Herzen auftrat, die im Grunde genommen gesund waren, in seinen Worten „Herzen, die zu gut zum Sterben sind“, und dass es einen Weg geben musste, sie zu retten. Beck wandte die Technik erstmals erfolgreich bei einem 14-jährigen Jungen an, der wegen eines angeborenen Herzfehlers operiert wurde. Der Brustkorb des Jungen wurde chirurgisch geöffnet, und bis zum Eintreffen des Defibrillators wurde 45 Minuten lang eine manuelle Herzmassage durchgeführt. Beck setzte interne Paddles auf beiden Seiten des Herzens ein und verabreichte Procainamid, ein Antiarrhythmikum, und erreichte so die Wiederherstellung eines durchblutungsfördernden Herzrhythmus.

Diese frühen Defibrillatoren nutzten den Wechselstrom aus der Steckdose, der von den im Netz verfügbaren 110-240 Volt auf 300 bis 1000 Volt transformiert wurde, um das freiliegende Herz mit Hilfe von Elektroden des Typs „Paddle“ zu versorgen. Die Technik war oft unwirksam bei der Umkehrung von VF, während morphologische Studien eine Schädigung der Herzmuskelzellen nach dem Tod zeigten. Aufgrund der Beschaffenheit des Wechselstromgeräts mit einem großen Transformator waren diese Geräte auch sehr schwer zu transportieren, und es handelte sich in der Regel um große Geräte auf Rädern.

Weitere interessante Zeitpunkte:

2001 wurde der erste freie zugängliche Defibrillator (AED) an der Münchner U-Bahnstation am Marienplatz installiert.

2009 erfolgte die Ausstattung der Städtischen Bäderbetriebe mit Defibrillatoren.

2013 wurde das internationale Rettungszeichen für Defibrillatoren gem. DIN EN ISO 7010 genormt.

seit 2012 besitzt jeder Münchner U-Bahnhof mindestens 1 frei zugänglichen AED.
In jedem der 100 Münchner U-Bahnhöfe ist mindestens ein Defibrillator installiert.

2017 Aufhebung der jährlichen AED-Schulungs-(Re-)-Zertifizierung für nichtärztliches rettungsdienstliches Personal, durch die Staats-Ministerien, die künftig in den jährlichen RD CPR-Trainings integriert werden.

2018 aktuell gibt es jetzt im Netz der MVG 121 Geräte. 5 weitere sind zusätzlich im mobilen Einsatz.

2020 AED-Hersteller müssen erneut umfangreiche klinische Tests durchführen, um eine Zulassung in der EU zu erhalten.

 

Internationales Rettungszeichen gem. DIN EN ISO 7010

Informationen zu einem Defibrillators

  • Energieabgabe monophasisch (ältere Technik)
  • Energieabgabe biphasisch (neuere Technik)
  • Spannung
  • Wirkdauer je Schick am Patienten
  • Widerstand
  • 200 bis 360 Joule
  • 70 bis 200 Joule
  • bis ca. 4.000 Volt
  • ca. 3 bis 40 ms
  • 50 bis 100 Ohm bei ca. 50 Ampere

(In BRD-Haushalten werden üblicherweise nur 16 bis 32 Ampere verwendet.)