Medizinischer Sauerstoff (O2 Med.)

Als Oxygenium, Feuerluft oder Lebensluft bekannt, ist Sauerstoff eines der häufigsten vorkommenden Elemente unserer Erde. Ohne Sauerstoff könnte das Leben wie wir es kennen nicht existieren. Keine Zelle könnte ihre Nährstoffe in Energie umwandeln.

Unser Gehirn reagiert am empfindlichsten auf Sauerstoffmangel und verursacht starke Kopfschmerzen bis hin zur Übelkeit und Bewusstseinsverlust. Doch wie viel Sauerstoff brauchen wir tatsächlich zum Überleben? Und was versteht man unter medizinischem Sauerstoff?

Was ist medizinischer Sauerstoff?

Sauerstoff ist ein farbloses und geruchloses Gas mit dem Elementsymbol O. Es ist mit 48,9% das häufigste Element der Erdkruste und der Erdhülle, und mit 30% das zweithäufigste Element unserer Erde nach Eisen. Sauerstoff tritt stets als eine Verbindung zwischen zwei Sauerstoffatomen auf (O2). Als losgelöste Atome findet man ihn nur unter Extrembedingungen im Weltall vor.

In unserer Umgebungsluft ist das Gas mit 21% vertreten, was für uns Erdlinge das perfekte Gemisch ist. Denn in höherer Konzentration würde Sauerstoff uns zum Verhängnis werden, vergiften und ungewollte Hirnaktivitäten erhöhen.

So zum Beispiel die Aktivität im Hippocampus, der unter anderem für die Blutdruckregulation sorgt, die Hirnrinde, die für die Schmerzwahrnehmung zuständig ist und die Inselrinde, die psychischen und physischen Stress ausbreitet.

Auf diese Veränderungen reagiert zudem der Hypothalamus über, indem er einen Schauer von Neurotransmittern und Hormonen ausschüttet. Diese behindern wiederum, dass das Herz die nötige Menge an Blut pumpen kann, um den Sauerstoff zu transportieren. Sprich das Gegenteil dessen, was man bei einer Wiederbelebung erreichen will.

Doch was ist, wenn die Umgebungsluft für die nötige Sauerstoffversorgung unseres Körpers nicht mehr ausreicht?

Was ist Sauerstoffmangel?

Damit alle Zellen stets mit Energie versorgt werden, wird Sauerstoff genutzt, um Nährstoffe in Energieträger umzuwandeln. Der Sauerstoff wird dabei aus der Umgebungsluft eingeatmet und durch unsere Arterien in den Blutkreislauf transportiert.

Durch bestimmte Erkrankungen kann dieser Prozess gestört werden. Und zwar wird aufgrund von Störmechanismen nicht mehr so viel Sauerstoff aufgenommen. Es fehlt plötzlich Sauerstoff im arteriellen Blut. Die Organe werden nicht mehr richtig versorgt, was die Lebensdauer der Patienten dramatisch verringert und auch die Lebensqualität herabsetzt. Diesen Sauerstoffmangel nennt man Hypoxämie.

Sauerstoffmangel kann unterschiedliche Ursachen haben. So zum Beispiel:

• Bei Schäden an der Lunge oder des Lungengewebes,

• Bei Verengung oder Überblähung der Atemwege,

• In Schockzuständen

• Aber auch durch eine Rippen- oder Wirbelsäulenverletzung herbeigeführte Verengung des Brustkorbs.  

Was verursacht Sauerstoffmangel?

Patienten, die an schwerer Hypoxämie leiden, unterliegen starken Einschränkungen im Hinblick auf ihr körperliches Leistungsvermögen. Bereits geringe körperliche Anstrengung verursacht schnellen Kraftverlust, Atemnot und Erschöpfung.

Biologisch passiert dabei Folgendes: Die Blutgasanalyse zeigt nicht nur eine Herabsetzung des Partialdrucks, sondern ein häufiges Auftreten von sogenannten Trommelschlegelfingern. D.h. Zehen und Finger blähen sich sichtlich auf. Durch die Verdickung werden Finger- und Zehennägel kolbenförmig zu sogenannten Uhrglasnägeln gewölbt.  

Als wäre das nicht schon genug, kommt es in den Lungenarterien dagegen zum fürchterlichen Hochdruck, der Blutgefäßwände dazu antreibt anzuschwellen. So haben es die Luftbläschen, die Alveolen, noch schwerer den Sauerstoff der Atemluft durch die Membran ins Blut zu transportieren.

Auch kann der Lungenhochdruck dazu führen, dass die rechte Herzmuskulatur so sehr strapaziert wird, dass die Herzfunktion versagt. Um diese Unzulänglichkeit auszugleichen, produziert der Organismus umso mehr rote Blutkörperchen, ähnlich wie beim Höhentraining.

Das kann in der Bluteindickung resultieren, die die ausreichende Durchblutung der Organe verhindert, und zum Sauerstoffmangel im Gewebe führt. Dies verursacht irreversible Schäden in den Zellen bis hin zum Tod.

Therapieansatz: Medizinischer Sauerstoff

In der Humanmedizin, also zur Behandlung von Menschen und Tieren, unterliegt Sauerstoff strengen Regeln. Der medizinische Sauerstoff wird gasförmig in weiß gekennzeichnete Flaschen abgefüllt und gilt in Deutschland als Fertigarzneimittel gemäß dem Arzneimittelgesetz. Dieses Gas wird entweder mithilfe diverser Artikel wie z.B. Nasenbrille inhaliert oder künstlich in die Lunge zugeführt.

Insbesondere Patienten mit einer chronischen Lungenerkrankung (COPD) und einem erhöhten CO2-Partialdruck müssen sich bei Einnahme von medizinischem Sauerstoff vor einer CO2-Narkose in Acht nehmen. Da reiner Sauerstoff den Kohlendioxid aus der Zelle unerwünschterweise verdrängen würde, wird das Gas mit Kohlenstoffdioxid gemischt.

Und auch Neu- oder Frühgeborene sollten keiner Sauerstoffbehandlung unterzogen werden, da es sich auf ihre Augen auswirken könnte, und im schlimmsten Fall Erblindung herbeiführen könnte. Die Sauerstoffkonzentration kann durch den Arzt allerdings kontrolliert werden, um solche Risiken zu minimieren.

Für eine Sauerstoff-Langzeittherapie muss erst die medikamentöse Behandlung ausgeschlossen werden. Dabei muss der Partialdruck einige Male deutlich im kritischen Bereich liegen, d.h. unter 55 mm Hg ≈ 7,3 kPa.

Eine dauerhafte Zugabe von Sauerstoff, das bedeutet ununterbrochen 16 Stunden am Tag, verbessert die Leistungsfähigkeit der Patienten, denen es an Sauerstoff mangelt, und ermöglicht sogar beinahe normale körperliche Anstrengung.

So kann man den Abbau der Muskulatur umgehen, aber auch der Hochdruck in der Lungenschlagader könnte vermindert werden, wodurch die rechte Herzkammer entlastet wird.

Medizinischer Sauerstoff in der Notfall- und Intensivmedizin

Nicht nur Lungen- und Herzkrankheiten, sondern auch Schockzustände bei Unfällen führen häufig zum Sauerstoffmangel. Patienten, die selbst atmen können, kriegen dabei verschiedene Sonden und Masken, die die Umgebungsluft mit Sauerstoff anreichern. Komatösen Patienten dagegen wird der Sauerstoff in einem Beatmungsgerät zusammengemischt und verabreicht.

Generell ist der Einsatz des medizinischen Sauerstoffes individuell auf die jeweilige Krankheit angepasst. Dabei wird die Sauerstoffkonzentration von ihrem Arzt festgelegt und durch regelmäßige Kontrollen des Sauerstoffes im Blut dementsprechend angepasst.

Bei einer Anwendung über Maske oder Nasensonde geht man generell von einem Wert von 24 Litern verabreichten Sauerstoff pro Minute aus. Bei Patienten mit chronisch obstruktiver Lungenerkrankung sollten es nicht mehr als 1 Liter pro Minute sein.

Falls Husten oder Atemnot nach der Behandlung eintreten, könnte es ein Zeichen für eine zu hohe Konzentration sein. Prüfen Sie die Einstellung der Sauerstoffzufuhr und konsultieren Sie umgehend ihren Arzt.

Fazit

Bei richtiger Verwendung kann medizinisch genutzter Sauerstoff Leben retten und es lebenswerter machen. Doch wie jedes Arzneimittel ist es mit Vorsicht zu genießen und bedarf unbedingt der Kontrolle eines Arztes, der einen genauen Überblick über ihre Krankheit hat.