4 Vitalparameter als Stressindikatoren

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Bei Intensivpatienten, wie frühgeborenen Kindern, werden unterschiedliche Überwachungsparameter erhoben. Neben der klinischen Beobachtung spielt die apparative Überwachung eine zentrale Rolle. Während Atmung und EKG kontinuierlich erhoben werden, hängen alle übrigen Überwachungsparameter vom Zustand des Kindes ab (Teising, 2001, S.256). Bei Frühgeborenen ist zusätzlich die nicht invasive Ableitung des Sauerstoffpartialdrucks Standard, um die Sauerstoffversorgung des Kindes kontrollieren zu können. Weitere mögliche Überwachungsparameter, die in kritischen Zuständen erhoben werden sind:

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Wie bereits im vorangegangenen Abschnitt beschrieben, können Veränderungen in den Vitalparametern durch Belastungssituationen ausgelöst werden. Neben einer Abnahme der arteriellen Sauerstoffsättigung und dem Anstieg der Atemfrequenz, kann es zur Abnahme oder dem Anstieg der Herzfrequenz kommen (Young, 1997, S. 45). Im Rahmen des „Minimal handlings“ werden nur zwingend notwendige Überwachungsmaßnahmen durchgeführt, um das Kind so gering wie möglich zu belasten (Teising, 2001, S.211). Da physiologische Parameter durch das Krankheitsbild, Medikamente und den aktuellen Zustand des Kindes beeinflusst werden, ist es schwierig, einen direkten Zusammenhang zwischen Vitalparameterveränderungen und äußeren Reizen herzustellen. Mögliche Störvariablen müssen daher sorgfältig erhoben werden. Um Überlastungsanzeichen eines Frühgeborenen erkennen zu können, erscheint es sinnvoll, auf bereits abgeleitete Parameter (Herzfrequenz, Atemfrequenz, Sauerstoffpartialdruck) zurückzugreifen, da auf diese Weise eine zusätzliche Beeinträchtigungen des Kindes umgangen werden kann. Eine Differenzierung psychophysiologischer Indikatoren muss zusätzlich im Hinblick auf tonische oder phasische Veränderungen erfolgen. Während phasische Veränderungen kurzzeitige, natürlich auftretende Eigenschwankungen beschreiben, sind unter tonischen Funktionsverschiebungen Änderungen des Indikators zu verstehen, welche erheblich länger anhalten (Schandry, 1989, S. 137). Bei der Herzfrequenz liegen Letztere im Minutenbereich, während sich phasische Veränderungen innerhalb eines Zeitraums von 1 bis 15 Sekunden ereignen (ebd., S. 137f).

Im Folgenden sollen einzelne Parameter, welche sich als Aktivierungsindikatoren eignen, genauer betrachtet werden.

4.1  Herzfrequenz

Das Herz-Kreislauf-System übernimmt eine bedeutende Funktion im Energiehaushalt des Organismus. Über den Bluttransport werden:

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Der Zustand des kardiovaskulären Systems spiegelt daher den Energiebedarf des Körpers wider (ebd.). Die Herzfrequenz (heart rate, HR) informiert über die Zahl der Herzaktionen in einer Minute. Im Kindesalter hängen die Normwerte stark vom Lebensalter ab und weisen eine große Schwankungsbreite auf (Stopfkuchen, 1991, S.64).

Die Herzfrequenz wird in der Forschung häufig als Aktivations- und Aufmerksamkeitsindikator herangezogen (Velden, 1994, S. 65), da sie ein sensibler Anzeiger für psychophysische Zustandsveränderungen ist (Schandry, 1989, S. 136). Schmerz- und Angstreize haben einen Anstieg der Pulsfrequenz zur Folge, während bei Entspannung eine Abnahme des Herzschlags zu beobachten ist. Körpertemperatur und Sauerstoffgehalt des Blutes gelten als weitere Einflussfaktoren der Herzrate, da sowohl Fieber als auch Sauerstoffmangel zu einem Anstieg der Herzrate führen (ebd., S. 136f). Da der Hirnstamm einen dominanten Einfluss auf die HR ausübt, lassen sich durch die Betrachtung der Herzaktivität wichtige Rückschlüsse auf die ZNS-Integrität des Kindes ziehen (Oberlander & Saul, 2002, S. 429). Kardinale Orientierungsreaktionen, welche neben anderen Orientierungsreaktionen (OR) und Habituationsprozessen als bedeutende Indikatoren der frühkindlichen Reizverarbeitung angesehen werden, drücken sich ebenfalls in einer Veränderung der Herzrate aus. Durch visuelle und akustische Stimulationen ließen sich kardinale OR bereits bei Neugeborenen nachweisen (Schandry, 1989, S. 331f).

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Die Kontraktion des Herzmuskels erfolgt autorhythmisch, da das hierfür notwendige Aktionspotential am Herzen selbst erzeugt wird. Dies geschieht durch eine Ansammlung von speziellen Zellen der rechten Vorhofsmuskulatur, welche als Sinusknoten bezeichnet werden (Köhler, 2001, S.135). Durch eine Innervation der adrenergen, sympathischen Herzfasern, wie sie in Stressreaktionen erfolgt, kann die Herzfrequenz beschleunigt und die Schlagkraft des Herzens erhöht werden. Die schnelle Zurücknahme der parasympathischen Innervation durch den Vagusnerv, bewirkt ebenfalls eine Frequenzbeschleunigung (Velden, 1994, S.45f). Mit Hilfe des Elektrokardiogramms (EKG) lassen sich Rückschlüsse auf den Innervationsverlauf am Herzmuskel ziehen. Die Herzperiode (HP) kann auf diese Weise mit hinreichender Exaktheit gemessen und ausgewertet werden. Abbildung fünf stellt ein typisches EKG dar, bei dessen Verlauf spezifische Zacken und Wellen mit Buchstaben versehen werden (ebd., S.47).

Abb. 5: Elektrokardiogramm (Velden, 1994, S. 47)

Mit zunehmendem Alter lassen sich Veränderungen in den Normwerten der Herzfrequenz beobachten (Rothe & Bennek, 2003, S.46).11 Hierbei differieren die in der Literatur angegebenen Normwerte leicht voneinander. In den ersten 24 Stunden nach der Geburt liegt die durchschnittliche Herzfrequenz bei 133 Schlägen pro Minute (ebd.). Die Herzrate Frühgeborener ist leicht erhöht, ihr Normbereich liegt bei 120-160 Herzschlägen pro Minute. Das Herzminutenvolumen kann von Frühgeborenen durch eine Erhöhung der Herzfrequenz und des Schlagvolumens noch weiter gesteigert werden. 160-180 Herzschläge pro Minute werden über einen längeren Zeitraum toleriert (Vogtmann, 2000, S. 236). M. Hoehl gibt bei Frühgeborenen eine Schwankungsbreite zwischen 90-190 Herzschläge in der Minute an, wobei der Normalwert in Ruhe bei 150 anzusiedeln ist (Hoehl & Kullick, 1998, S. 149).

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Eine Steigerung der HR kann selbst bei ELBW-Kindern (≤ 800g) als physiologische Antwort auf Stress- und Schmerzerfahrung beobachtet werden (Oberlander & Saul, 2002, S. 427). In vielen Studien konnte sowohl bei Frühgeborenen, als auch bei Reifgeborenen eine Pulsbeschleunigung als Folge schmerzhafter Reizung beobachtet werden. Die Gabe von Analgetika bewirkte überwiegend eine signifikante Verringerung der HR bei schmerzhaften Prozeduren (Stevens et al., 2000, S. 108). Da die HR Frühgeborener von multiplen Faktoren, wie dem Gesundheitszustand, dem Entwicklungsniveau, sowie medizinischen und pflegerischen Maßnahmen beeinflusst wird, kann sie jedoch nicht als reiner Schmerzindikator herangezogen werden, sondern muss als nichtspezifische Antwort des Organismus auf Stressereignisse angesehen werden (Oberlander & Saul, 2002, S. 427ff).

HR is a final common expression of multiple physiologic processes that reflect CNS function, autonomic control mechanisms, metabolic activity, thoracic hemodynamics, and cardiac chemoreceptors and baroreceptors, as well as levels of arousal and levels of activity. (ebd. S. 428)

4.2 Atmung und Atemfrequenz

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Das Atemzentrum, in welchem die zentrale Steuerung der Atmung erfolgt, liegt in der Medulla oblongata. Vom Kortex, dem Hypothalamus, den Kälterezeptoren der Haut sowie den Dehnungsrezeptoren der Lunge werden Informationen an dieses Zentrum weitergeleitet. Veränderungen in der Blutzusammensetzung werden durch Chemorezeptoren erfasst und bewirken ebenfalls eine Modulation des Atemvorgangs (Schandry, 1989, S. 273). In der Psychophysiologie ist die respiratorische Sinusarhythmie von besonderer Bedeutung, um atmungsbedingte Artefakte zu kontrollieren. Sie beschreibt die Modulation der Herzfrequenz durch die Atmung, da beim Einatmen eine Beschleunigung, beim Ausatmen eine Verlangsamung des Herzschlags zu beobachten ist (Velden, 1994, S. 54). Die Atemfrequenz stellt den am häufigsten erhobenen Kennwert der Atemtätigkeit dar. Eine Aktivierung des Organismus bewirkt den Anstieg der Frequenz (Schandry, 1989, S. 274), da ein erhöhtes A temzeitvolumen einem Sauerstoffmangel und dem Anstau von Kohlendioxyd vorbeugt (Birbaumer & Schmidt, 1999, S. 196f). Die Atemfrequenz im ruhigen Zustand (Eupnoe) ist vom Alter abhängig.12 Auf eine Minute bezogen beträgt sie bei:

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„Das Frühgeborene wählt die Atemfrequenz, mit der es mit dem geringsten Arbeitsaufwand den größten Effekt erzielt." (Vogtmann, 2000, S. 240). So können Frühgeborene mit einem Gewicht um 2000g die Atemfrequenz auf 70-90 Atemzüge pro Minute erhöhen, wenn hohe elastische Widerständen in der Toraxwand und der Lunge bestehen, während bei sehr starken Widerständen eine niedrige Atemfrequenz beobachtet werden konnte. Hoehl gibt als Normbereich der Atemfrequenz Frühgeborener 50-60 Atemzüge pro Minute an (Hoehl & Kullick, 1998, S. 129). Über die alleinige Erhebung der Atemhäufigkeit können keine eindeutigen Rückschlüsse auf die respiratorische Situation des Kindes gemacht werden (ebd. S.240). Die Qualität der Atmung kann lediglich durch Beobachtung erfasst werden. Sie wird gekennzeichnet durch: „Rhythmus, Tiefe, Geräusche, Einziehungen, Nasenflügeln, Unruhe, Schwitzen, Angst, Zyanose“ (Teising, 2001, S. 257). Mit Hilfe unterschiedlicher Fachbegriffe lassen sich normale und auffällige Ventilationszustände präzise beschreiben (Birbaumer & Schmidt, 1999, S. 196f). Signifikante Veränderungen der Atemfrequenz ließen sich als auch Folge schmerzhafter Ereignisse bei Frühgeborenen beobachten (Stevens et al., 2000, S. 108).

4.3 Sauerstoffpartialdruck und Sauerstoffsättigung

Da sich die Atemluft aus unterschiedlichen Gasen zusammensetzt, wird der Begriff des Partialdrucks benutzt, um die Konzentration jedes einzelnen Gases beschreiben zu können. In einem Gasgemisch übt jedes Gas einen Teildruck (Partialdruck) aus, welcher dem Anteil am Gesamtvolumen entspricht. Somit bezeichnet der Saue r stoffpartialdruck (pO2) den Sauerstoffanteil im Atmungssystem des Organismus. Bei der Oxygenierung des Blutes erfolgt in den Lungenkapillaren eine durch die Aufnahme von O2 bedingte Umwandlung des in den Erythrozyten befindlichen Hämoglobins in Oxyhämoglobin (Birbaumer & Schmidt, 1999, S. 200). Die Stärke des Sauerstoffpartialdrucks, welche ihrerseits von unterschiedlichen Faktoren, wie dem Herzminutenvolumen oder dem O2-Verbrauch abhängig ist (Stopfkuchen et al., 1995, S. 221), beeinflusst die Bindungskapazität des Hämoglobins und die hieraus resultierende Sauerstoffsättigung (SaO2) (Birbaumer & Schmidt, 1999, S. 200). Auch Faktoren wie Veränderungen in der Temperatur oder dem ph-Wert können einen Effekt auf die Aufnahmekapazität des Hämoglobins ausüben und eine Verschiebung der so genannten Sauerstoff-Dissoziationskurve bewirken, welche den Zusammenhang zwischen dem Sauerstoffpartialdruck und der Sauerstoffsättigung graphisch dargestellt (Pschyrembel, 1994, S. 1362).

Abb. 6: Sauerstoff-Dissoziazionskurve: 1: Normaler Verlauf; 2: sog. Rechtsverschiebung (z.B. Temperaturanstieg, ph-Abfall); 3: sog. Linksverschiebung (z.B. Temperaturabfall, ph-Verschiebung)

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Der pO2 ist stark altersabhängig. Während Neugeborene einen durchschnittlichen Sauerstoffpartialdruck zwischen 50 und 70 mmHg im arteriellen Blut (paO2)haben (Stopfkuchen et al., 1995, S. 221), weisen Erwachsene einen durchschnittlichen Wert von 90 mmHg auf (Teising, 2001, 230).Der Normwert der Sauerstoffsättigung liegt im arteriellen Blut bei 94-98% (Schäffler et al., 1998, S.1376). Die Erhebung des Sauerstoffpartialdrucks und somit der Sauerstoffsättigung, erfolgt überwiegend durch dienicht invasive transkutane Sauerstoffpartialdruckmessung, bei der die Werte über eine auf die Haut aufgelegte Elektrode abgeleitet werden. Eine Bestimmung der arteriellen Sauerstoffsättigung ist ebenfalls über die Methode der Pulsoximetrie möglich. Mit Hilfe eines, meist am Fuß angebrachten Lichtsensors und Detektors, können hier arterielle Sättigungswerte bestimmt werden. (Teising, 2001, S. 260f)

Über Veränderungen des ptcO2 lassen sich Beeinträchtigungen des Kindes, Sauerstoff an das Gewebe weiterzuleiten, sofort erkennen, wobei die Alarmgrenzen des transkutanen Sauerstoffpartialdrucks (ptcO2) bei Frühgeborenen unter Sauerstofftherapie erreicht sind, wenn der Wert von 30 mmHg unterschritten wird oder einen Wert oberhalb von 50 mmHg erreicht (ebd. S. 262). Der ptcO2 ist ein optimales Warnsignal, da die Haut im System der körperlichen Sauerstoffversorgung eine niedrige Priorität besitzt und Beeinträchtigungen der Fähigkeit zur Sauerstoffabgabe an das Gewebe durch den Indikator frühestmöglich angezeigt werden. Den aus einer Sauerstoffunterversorgung resultierenden Störungen kann aus diesem Grund durch eine schnelle Intervention erfolgreich entgegengewirkt werden (Young, 1997, S.114). Ein signifikanter Abfall des transkutanen Sauerstoffpartialdrucks und somit der Sauerstoffsättigung konnte als Folge von schmerzhafter Reizung sowohl bei Früh-, als auch bei Reifgeborenen festgestellt werden (Stevens et al., 2000, S. 108).

4.4 Blutdruck

Am ersten Lebenstag bewegen sich systolischer und diastolischer Blutdruck bei Frühgeborenen in der Gewichtsklasse von:

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Innerhalb der ersten Lebenswoche steigen die Werte der Frühgeborenen auf 50-70 / 30-37 Torr. Der arterielle Mitteldruck liegt im Normfall bei über 30 Torr. Er weist bei sehr kleinen Frühgeborenen jedoch erhebliche Schwankungen auf. Vogtmann macht darauf aufmerksam, dass die Blutdruckerhebung speziell bei sehr kleinen Frühgeborenen häufig Messungenauigkeiten unterliegt und daher nicht zu hoch gewertet werden sollte (ebd.). Trotz der Gabe von Analgetika, konnten während schmerzhafter Eingriffe signifikante Veränderungen des Blutdrucks bei Reif- und Frühgeborenen beobachtet werden (Stevens et al., 2000, S. 108).

4.5 Temperatur

Jedes Öffnen des Inkubators kann bei Frühgeborenen <1500g zu einen Abfall der Körpertemperatur führen (Obladen, 1995, S. 84). Zu unterscheiden ist die zentrale (Kern-) Temperatur von der peripheren Temperatur. Um letztere kontinuierlich erheben zu können, empfiehlt sich ihre Ableitung von den Fußsohlen, den Waden oder den Handinnenflächen. Der kindliche Behaglichkeitsbereich befindet sich bei einer peripheren Hauttemperatur von 35-36,5°C. Die zentrale Temperatur wird in Rückenlage auf der Haut zwischen den Schulterblättern, in Bauchlage am rechten Oberbauch erhoben. Der optimale Bereich der zentralen Temperatur liegt bei 37-38°C. Hieraus ergibt sich eine Temperaturdifferenz von 1-3°C zwischen zentraler und peripherer Temperatur. Leichte Temperaturdifferenzen können durch eine Korrektur der Umgebungstemperatur und der Luftfeuchtigkeit korrigiert werden. Temperaturdifferenzen über 3°C sind als gefährdend anzusehen und müssen ursächlich abgeklärt werden. Auf eine Temperaturerhöhungen über 38°C reagiert das frühgeborene Kind unter anderem mit einer Erhöhung der Herzfrequenz (Vogtmann, 2000, S. 235f).


Fußnoten und Endnoten

11  Siehe Normalwerte der Herzfrequenz, Anhang Nr.9 und Blutdruck, Herzfrequenz und Gewicht bei Frühgeborenen unter 34 SSW und unter 1500g Geburtsgewicht in den ersten Lebenswochen, Anhang Nr. 10.

12  Siehe Atem-Beatmungsfrequenz bei Kindern, Anhang Nr. 11 und Atemminutenvolumina bei Kindern, Anhang Nr. 12



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23.11.2006