Sanfter Schubs fürs Herz

Mehrere leichte Impulse könnten bald den heftigen Stromstoß ersetzen, mit dem herkömmliche Defibrillatoren das Herz bei Kammerflimmern wieder in den Takt bringen. Ein solches Verfahren zur sogenannten Niedrig-Energie-Defibrillation hat nun ein internationales Forscherteam unter Beteiligung deutscher Forscher entwickelt und bereits erfolgreich am Tiermodell getestet. Das System kommt mit etwa 84 Prozent weniger Energie aus als die herkömmliche Defibrillation. Dadurch ist das neue Verfahren weniger schmerzhaft und hat geringere Nebenwirkungen, sagen die Wissenschaftler um Stefan Luther vom Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation in Göttingen.
n einem gesunden Herzen geben feine elektrische Impulse, die im sogenannten Sinusknoten erzeugt werden, dem Herzmuskel den Takt an. Bei Menschen, die unter Herzrhythmusstörungen leiden, funktioniert dieses System nicht zuverlässig: Die Signale erfolgen chaotisch, verhindern einen regelmäßigen Herzschlag und beeinträchtigen damit die Pumpleistung des Herzens. Etwa ein bis zwei Millionen Menschen in Deutschland sind von diesem sogenannten Vorhofflimmern betroffen. In akuten Fällen wird die Defibrillation eingesetzt, um die Pumparbeit wieder zu normalisieren. Dabei erfasst ein starker elektrischer Puls das Herz, der jedoch das umliegende Gewebe schädigen kann und vom Patienten als sehr schmerzhaft empfunden wird. Deshalb wird die Defibrillation meist unter einer kurzen Narkose durchgeführt. Diese Nachteile der Methode wollten die Forscher mit ihrem neuen Konzept vermeiden.

Mithilfe eines Herzkatheters, der über Blutgefäße bis zum Herzen gelangt, erzeugen die Wissenschaftler dabei eine Abfolge von fünf vergleichsweise schwachen elektrischen Impulsen direkt am Zielort. ?Wenige Sekunden später schlägt das Herz wieder regelmäßig?, beschreibt Luther die jüngsten Ergebnisse aus den Tierversuchen. Obwohl beide Verfahren auf dem gleichen Grundprinzip basieren, lösen sie innerhalb des Herzens völlig unterschiedliche Prozesse aus. ?Der klassische Defibrillator legt auf einen Schlag alle Zellen des Organs gleichzeitig lahm?, erklärt Robert Gilmour von der Cornell University, einer der beteiligten Forscher. Für einen kurzen Moment können sie dadurch keine elektrischen Signale hervorbringen. Dadurch wird das System gleichsam zurückgesetzt, ähnlich wie beim Neustart eines Computers, der sich ?aufgehängt? hat.

Das neue Verfahren beendet die chaotischen Wellen im Herzen dagegen Schritt für Schritt: Vergleichsweise schwache elektrische Signale reichen aus, um gezielt die verantwortlichen Zellen anzuregen, wieder regelmäßige Impulse auszusenden. Mit jedem Signal, das der Katheter abgibt, werden dabei mehr Zellen aktiviert, so dass die chaotischen Wellen nach und nach verschwinden und das Herz wieder rhythmisch schlagen kann. Die Forscher arbeiten nun daran, das Verfahren so schnell wie möglich für Patienten zugänglich zu machen.
Stefan Luther, Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation in Göttingen et al. : ?Nature?, doi: 10.1038/nature10216

wissenschaft.de ? Martin Vieweg


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