Herzschrittmacher

(Pacemaker)

Wie kommt der Herzrhythmus normalerweise zustande?

Das Herz liegt auf der linken Seite in der Tiefe des Brustkorbes, umgeben vom Herzbeutel und Teilen des linken Lungenflügels. Mechanisch gesehen ist das Herz eine Pumpe, die pro Minute etwa 4 bis maximal 15 Liter Blut durch das Gefäßsystem des Körpers befördert. Als Hohlmuskel ist das Herz in vier Kammern unterteilt. Der rechte Vorhof sammelt das sauerstoffarme Blut aus der oberen und unteren Körperhälfte und gibt es an die rechte Hauptkammer weiter. Von dort wird das Blut über die Lungenhauptadern durch die Lungen gepumpt und mit Sauerstoff angereichert. Das sauerstoffreiche Blut aus den Lungen gelangt über den linken Vorhof in die linke Hauptkammer des Herzens, von wo aus es in den Körperkreislauf gepumpt wird.

Um die beschriebene Pumpfunktion zu ermöglichen, ist eine geordnete Bewegung der einzelnen Herzkammern erforderlich. Die weniger muskelstarken Vorhöfe müssen jeweils genau im richtigen Moment das Blut in die kräftigeren Hauptkammern abgeben, damit diese es geordnet in den Körperkreislauf pumpen können. Das Herz wird wie jedes Organ von steuernden Nerven versorgt, welche die Herzleistung (Herzfrequenz, Schlagkraft, Erregungsleitung) beeinflussen. Der Rhythmus (Herzschlagfolge) selbst entsteht in spezialisierten Zellen des Herzens.

Grundsätzlich kann jede Herzmuskelzelle ihren eigenen Rhythmus erzeugen; um ein geordnetes Zusammenspiel der Herzkammern zu ermöglichen, gibt es jedoch eine Rangfolge der Reiz- und damit der Rhythmusbildung. Das oberste Rhythmuszentrum, der Sinusknoten, liegt im rechten Vorhof. In Ruhe werden dort etwa 60 Impulse pro Minute erzeugt, die über besondere Leitungsbahnen in den Vorhöfen und anschließend in den Kammern verteilt werden. Zuerst erfolgt die Vorhofkontraktion (Vorhofschlag). An der Grenze zwischen den Vorhöfen und den Kammern liegt der AV-Knoten. Hier wird die Weiterleitung des Impulses vom Sinusknoten verzögert, so dass sich die Herzkammern zeitlich nach den Vorhöfen kontrahieren. Die Impulsleitung geht vom AV-Knoten über zwei als Schenkel bezeichnete Leitungswege in die Herzkammern über, so dass sich nun auch die Herzkammern kontrahieren.

Ein Herzschrittmacher - was ist das?

Ein Herzschrittmacher ist ein Gerät, das in regelmäßiger Abfolge elektrische Impulse an die Herzmuskulatur abgibt und so eine Kontraktion auslöst. Er wird von einer Batterie betrieben, die mit dem Steuerungssystem fest verbunden ist und nicht gesondert ausgewechselt werden kann. Die Geräte sind im Laufe der technischen Entwicklung immer kleiner geworden und haben inzwischen die Größe eines Streichholzbriefchens erreicht.

Der Schrittmacher wird nicht direkt in das Herz eingesetzt. Vielmehr wird er unterhalb des Schlüsselbeins unter die Haut (subkutan) oder unter einen Muskel (submuskulär) eingebracht. Extrem bewegliche Kabelsysteme, die Schrittmachersonden, werden durch die Venen zum Herz geführt. Die Elektrodenspitze wird dann entweder im Vorhof oder in der Herzkammer befestigt. Manche Schrittmachersysteme haben auch zwei Elektroden. Sie können sowohl den Herzvorhof als auch die Herzkammer getrennt mit Impulsen versorgen.

Die meisten Schrittmacher haben mehrere Funktionen: Sie geben elektrische Impulse ab und stimulieren so das Herz zur Kontraktion. Da der Schrittmacher den eigenen Herzschlag des Patienten wahrnimmt, sendet er je nach Bedarf des Herzens elektrische Impulse aus. Daneben wird die Impulsabgabe an die Körperbelastung des Patienten angepasst. So steigt die Impulsabgabe des Herzschrittmachers z. B. beim Laufen, Treppen steigen oder bei der Gartenarbeit. Die neusten Herzschrittmacher sind sogar in der Lage die Herzfrequenz automatisch an veränderte Gefühle anzupassen.

Das Einsetzen des Schrittmachers ist ein kleiner Eingriff, der nur wenige Tage Krankenhausaufenthalt erfordert oder auch ambulant durchgeführt werden kann. Er erfolgt in lokaler Betäubung. Sehr selten können Komplikationen wie Bluterguss, Infektion oder ein Verschieben der Elektrodenspitze auftreten. Nach dem Einsetzen des Schrittmachers wird dessen Funktion geprüft und er wird auf die individuellen Bedürfnisse des Patienten programmiert. Dies geschieht von außen, d. h. durch die intakte Haut. Schrittmacher werden üblicherweise so eingestellt, dass sie nur dann Impulse abgeben, wenn diese auch wirklich benötigt werden.

Wann ist ein Herzschrittmacher notwendig?

Als Folge unterschiedlicher Einflüsse können die erwähnten spezialisierten Zellen des Herzens (Sinusknoten, AV-Knoten) ihre Eigenschaft, eine Impulsfolge zu erzeugen, verlieren. Ursache können Entzündungen, Infektionen, Nebenwirkungen von Medikamenten oder die Verschlechterung der Blutversorgung (z. B. beim Herzinfarkt) dieser Zellen sein. Die unterhalb des Sinusknotens gelegenen Herzanteile bilden zwar einen Ersatzrhythmus, dieser wird jedoch immer langsamer, je tiefer in den Kammern das Zentrum gelegen ist, welches die Kontrolle des Herzrhythmus übernimmt. Darüber hinaus kann es mehrere Sekunden dauern, bis nach dem plötzlichen Ausfall des einen das andere Zentrum die Rhythmuserzeugung übernimmt.

So kommt es bei einem zu langsamem Herzrhythmus zur Unterversorgung des Körpers mit Blut, was sich mit Schwäche, Schwindel und körperlicher Leistungsminderung bemerkbar machen kann; eine Pause des Herzrhythmus kann zur Bewusstlosigkeit führen.

Bei langsamen Herzrhythmusstörungen sind die vorbereitenden Untersuchungen darauf abgestellt, den Zusammenhang zwischen der Rhythmusstörung und den auftretenden Krankheitszeichen zu sichern. Neben Untersuchungen der Herzschlagfolge, z. B. durch ein EKG (meist auch unter Belastung auf dem Fahrradergometer) sowie durch eine Langzeitaufzeichnung (24 Stunden mit einem tragbaren EKG-Gerät), kann eine Herzultraschalluntersuchung (Echokardiographie) erforderlich werden. Einige dieser Untersuchungen können eine Vorstellung bei einem Facharzt für Kardiologie erforderlich machen. Weitere spezielle Maßnahmen werden dort abhängig von den Untersuchungsergebnissen besprochen.

Es gibt auch Herzschrittmacher, die in der Lage sind, bestimmte schnelle Herzrhythmusstörungen (Tachykardie) dadurch zu beseitigen, dass sie den Herzschlag überholen, die Führung übernehmen und dann das Herz in einen normalen Rhythmus führen.

Bei schnellen Herzrhythmusstörungen sind meist ausführliche vorausgehende Untersuchungen wie die Herzkatheteruntersuchung, bei der Sonden über Arm- oder Beingefäße bis ins Herz vorgeschoben werden, erforderlich. Ebenso kann es notwendig sein, vorher eine so genannte elektrophysiologische Untersuchung (EPU) zu machen, um den Entstehungsort der Herzrhythmusstörung genau zu lokalisieren. Auch diese Untersuchung wird mittels eines Katheters über die Leiste durchgeführt. Mit dem Katheter werden dann die Herzkammern systematisch auf Herzrhythmusstörungen untersucht. Die Risiken dieser Untersuchung entsprechen in etwa denen des Herzkatheters.

Können Fehlfunktionen eines Schrittmachers auftreten?

Moderne Herzschrittmacher sind zwar komplexe, aber ausgereifte technische Systeme. Da die Schrittmacher sehr genau auf die individuellen Bedürfnisse eingestellt werden können, sind auch nach der Anlage eines Schrittmachers mehrere Messungen und Einstellungen erforderlich. Die hiefür erforderlichen Informationen werden im Schrittmacher gespeichert und können durch Messgeräte, die auf den Brustkorb aufgelegt werden, abgefragt werden. Die Daten werden in den Schrittmacherpass, den jeder Schrittmacherpatient erhält und bei sich führen sollte, eingetragen.

Abhängig von der Funktion kann die Laufzeit der Schrittmacherbatterie viele Jahre betragen. Eine Batterieerschöpfung wird rechtzeitig bei den regelmäßigen Schrittmacherkontrollen vom Arzt erkannt. Dann wird der ganze Schrittmacher ausgewechselt. Die Elektroden müssen nicht erneuert werden, sondern lediglich an den neuen Schrittmacher angeschlossen werden.

Sondenbrüche sind zwar nicht völlig auszuschließen, werden durch neue Techniken aber immer seltener. Auch das Verrutschen der Sonde ist möglich, tritt aber vorwiegend in den ersten Monaten nach der Anlage auf. Durch die Einstellbarkeit nahezu aller wichtiger Funktionen des Schrittmachers sind viele Anpassungsprobleme, die früher eine Neuimplantation erforderlich machten, heute durch ein Umprogrammieren ohne jeden belastenden Eingriff zu lösen.

Elektromagnetische Felder, die von spannungsführenden Kabeln oder Geräten ausgehen, können die Funktion eines Schrittmachers beeinflussen, da diese durch eingebaute Computerbauteile gesteuert werden. Durch die Lage unter der Haut ist aber durchaus eine gewisse Abschirmung gegen elektromagnetische Felder vorhanden. Besonders gefährdende Umgebungen, in denen Computerbauteile und eben auch Herzschrittmacher gestört werden können, sind häufig durch entsprechende Warnzeichen gekennzeichnet.

Einige medizinische Behandlungsverfahren arbeiten mit elektromagnetischen Feldern. Daher sollte vor jeder Untersuchung der Arzt über das Tragen eines Herzschrittmachers informiert werden, hierzu zählen insbesondere Untersuchungen oder Behandlungsverfahren wie Kernspintomographie, elektrische Nervenstimulation, Lithotripsie zur Nierensteinzertrümmerung, Elektrokauterisierung, z. B. bei Operationen.

Auch im täglichen Leben ist ein Kontakt mit elektrischen Geräten und elektromagnetischen Feldern oft nicht zu vermeiden. Einflüsse, die eine Rolle spielen können, sind:

• Einwirkung von Magneten: Je nachdem, welche Art von Schrittmacher implantiert wurde, kann die Anwendung des Magneten unterschiedliche Auswirkungen haben. Bei Herzschrittmachern schaltet ein Magnet den Schrittmacher in der Regel auf einen "starren" festfrequenten Betrieb um, d. h. der Schrittmacher gibt auch dann Impulse ab, wenn diese vom Herzen nicht benötigt werden. Je nach Einstellung des Systems kann es sein, dass einzelne Impulse des Schrittmachers nicht zu einem wirksamen Herzschlag führen. Eine Annäherung näher als 20 Zentimeter an einen Magneten sollte daher vermieden werden.
  
• Metalldetektoren: Auf Flugplätzen sind Metalldetektoren installiert. Diese Geräte spüren Metallteile auf. Ein Herzschrittmacher wird also einen Alarm auslösen. Alle bekannten fest installierten Metall- und Waffendetektoren haben keinen Einfluss auf Herzschrittmacher, ebenso Handgeräte, mit denen die Passagiere abgetastet werden.
  
• Sicherheitsschleusen an Flughäfen: Metallsuchgeräte und Sicherheitsschleusen an Flughäfen stellen laut einer schwedischen Studie keine Gefahr für Herzschrittmacherträger dar. Allerdings sollte man die Schleusen zügig durchschreiten und nicht darin stehen bleiben. Theoretisch ist die Möglichkeit einer Störung gegeben, aber bislang sind keine Störfälle bekannt geworden.
  
• Telefone: Das normale Telefon hat keinen Einfluss auf einen Herzschrittmacher. Auch schnurlose Telefone, also die Telefone, mit denen man sich frei in der Wohnung bewegen kann, sind unbedenklich.
  
• Mobilfunk: Mobiltelefone (Handys) können Herzschrittmacher beeinflussen, und zwar nicht nur während des Telefonierens selbst, sondern auch im Wartebetrieb. Handys arbeiten mit geringer Ausgangsleistung von etwa zwei Watt. Wenn sie näher als 25 Zentimeter an den Schrittmacher kommen, kann dieser beeinflusst werden. Telefone, z. B. in der Jackentasche direkt über dem Schrittmacher, können bei einem Anruf zur Störung des Schrittmachers führen. Sie sollten also möglichst weit vom Schrittmacher entfernt getragen werden, z. B. in der Hosentasche. Telefoniert werden sollte mit dem Ohr, das dem implantierten Schrittmacher gegenüber liegt. Etwas anders ist die Lage bei Mobiltelefonen größerer Sendeleistung bis etwa 15 Watt und mehr. Solche Geräte sind gelegentlich in Kraftfahrzeugen eingebaut oder werden auch als tragbare Geräte benutzt. Von den Antennen dieser Telefone sollten mindestens fünf Meter Abstand gehalten werden.
  
• Sendestationen der Mobilfunkbetreiber: Oft befinden sich neben Autobahnen, an Rastplätzen oder auf Dächern von Hochhäusern kleine Gerüste mit kurzen Antennen. Diese Sendeanlagen der Mobilfunkbetreiber sind in der Regel nicht zugänglich oder von Zäunen umgeben. Ob dieser Abstand einen ausreichenden Schutz gewährleistet, ist noch nicht sicher geklärt. Herzschrittmacherträger sollten sich daher nicht unnötig nahe an Sendeanlagen aufhalten (Mindestabstand fünf Meter).
  
• Überlandleitungen: Zwischen Überlandleitungen und dem Erdboden bestehen große Spannungen. Diese Spannungen können auch Einfluss auf den Schrittmacher haben. Deswegen ist es für Schrittmacherpatienten nicht ratsam, sich unter solchen Leitungen aufzuhalten.
  
• Mikrowellenherde: Alle Mikrowellenherde sind so abgesichert, dass keine schädliche Energie nach außen dringen kann. Ein Herzschrittmacher kann durch diese Wellen keinen Schaden nehmen. Während der Einschaltdauer werden Störfelder erzeugt. Diese Felder sind von geringer Intensität, können jedoch einen Herzschrittmacher beeinflussen, wenn der Abstand weniger als einen halben Meter beträgt.

Welche Auswirkungen hat ein Herzschrittmacher auf die Lebensführung?

Ist ein Herzschrittmacher aufgrund einer langsamen Herzrhythmusstörung eingesetzt worden, können die aufgetretenen Beschwerden in der Regel behoben werden. Es ist ein nahezu normales Leben mit Berufsausübung, Hobbies, Reisen und auch anstrengenderen Tätigkeiten möglich.

Wie alle technischen Systeme müssen Schrittmacher überwacht werden, auch wenn sie reibungslos zu funktionieren scheinen. Die regelmäßige Kontrolle ist zwar manchmal lästig, aber erforderlich. Das Mitführen des Schrittmacherausweises kann im Notfall und bei erforderlichen medizinischen Untersuchungen viele Fragen beantworten und vor vermeidbaren Komplikationen schützen.

Bei einigen Herzerkrankungen hat der Herzschrittmacher eine wichtige Sicherungsfunktion, kann aber die eigentliche Pumpfunktion des Herzens nicht verbessern. In diesem Fall steht auch nach der Schrittmacheranlage die Behandlung der Herzerkrankung im Mittelpunkt und folgt, unabhängig vom Schrittmacher, ihren eigenen Regeln.

Was ist ein implantierbarer Kardioverter-Defibrillator?

Ein implantierbarer Kardioverter-Defibrillator (ICD) ist ein so genannter antitachykarder Herzschrittmacher. Dies bedeutet, dass das Gerät bei zu schnellen (tachykarden) Herzrhythmusstörungen eingesetzt wird - im Gegensatz zu dem oben beschriebenen zu langsamen Herzschlag. Der ICD besteht aus einer oder mehreren im rechten Herzen dauerhaft platzierten Elektroden und einem damit verbundenen, unter dem großen Brustmuskel implantierten Steuerungsaggregat.

Das Gerät überwacht die Herzaktion kontinuierlich und kann sie bei plötzlichen - zum Teil lebensbedrohlichen - tachykarden Rhythmusstörungen wieder in die normale Frequenz bringen (kardiovertieren). Der ICD hat neben der kontinuierlichen Aufzeichnung des Herzrhythmus mehrere verschiedene therapeutische Funktionen.

Bei schnellen Herzrhythmusstörungen versucht der ICD zunächst eine so genannte antitachykarde Stimulation. Dabei werden mehrere schnelle Impulse durch den ICD abgegeben, um die Herzrhythmusstörung zu unterbrechen. Bei schnelleren Herzrhythmusstörungen kann das System auch einen stärkeren elektrischen Impuls oder einen Elektroschock abgeben, man spricht dann von einer Kardioversion.

Bei der Defibrillation schließlich werden Hochenergieschocks abgegeben. Diese Therapieform betrifft vor allem sehr schnelle und damit lebensbedrohliche Herzrhythmusstörungen. Kommt es im Anschluss an eine dieser Therapieformen, in der Regel nur vorübergehend, zu einer zu langsamen Herzfrequenz, springt automatisch die Schrittmacherfunktion des ICD an.

Ein implantierbarer Kardioverter-Defibrillator ist eine therapeutische Möglichkeit bei Nichtansprechen einer medikamentösen Therapie (Antiarrhythmika) und nach erfolgloser elektrischer Kardioversion ("Elektroschock" mit einem Defibrillator von außen) bei tachykarden Herzrhythmusstörungen wie Kammerflattern und Kammerflimmern.

Auch die ICD müssen in regelmäßigen Abständen durch entsprechende Messgeräte vom Arzt kontrolliert und eingestellt werden.

Literatur/Leitlinien/EBM:

Deutsche Gesellschaft für Kardiologie - Herz- und Kreislaufforschung: Leitlinien zur Herzschrittmachertherapie. www.dgk.org/leitlinien. (Vorabversion 2005).

Herold, G.: Innere Medizin. Selbstverlag (2004).

Leitlinien der Arbeitsgemeinschaft der Wissenschaftlichen Medizinischen Fachgesellschaften (AWMF), Deutsche Gesellschaft für Kardiologie - Herz- und Kreislaufforschung: Implantation von Defibrillatoren (6/2000).