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Einsatz ist auf Wundflächen durch die schnelle Inaktivierung deshalb nicht gegeben. Es ist lediglich zur Blutstillung (Einwirkzeit mind. 5 Minuten) bei diffusen Blutungen und bei anaeroben Infektionen (z. B. Gasbrand) indiziert. Zu beachten ist außerdem seine starke Aggressivität auf Fettgewebe mit nachfolgenden Nekrosen sowie die Gasbildung bei Anwendung zur Spülung von Fisteln. Aufgrund der faktisch fehlenden desinfizierenden Wirkung auf Wundflächen ist der Einsatz als Antiseptikum nicht nur fraglich, sondern obsolet. Das häufig eingesetzte Chlorhexidin ist als lokales Wundantiseptikum nicht geeignet (McLure und Gordon, 1992). Es stellt eigentlich nur in Verbindung mit einem Alkohol ein breit wirksames Antiseptikum dar. Zu beachten gilt, dass es zu einer deutlichen Wundheilungshemmung kommt und zudem sogar von einem anaphylaktischen Schock bei topischer Anwendung berichtet wurde (Harunki et al., 1992). Es ist nicht in der Lage, den Biofilm von Bakterien auf der Wundoberfläche ausreichend zu bekämpfen, was mit einem Wirkungsverlust verbunden ist (Jacquelin et al., 1992). Die Abtötungszeit für Staph. aureus beträgt 1,5 Minuten. Bei Antiseptika resistenten Staph. aureus wirkt Chlorhexidin überhaupt nicht mehr, auch eine Konzentrationssteigerung bringt keinen Erfolg (Sasatsu et al., 1994a). Zu dem Nachteil, dass es einen ausgeprägten Eiweißfehler hat, metabolisiert es zu Parachloranilin, welches als kanzerogen angesehen werden muss. Eine Anwendung von Chlorhexidin als alleinigem Wirkstoff in der Wundbehandlung ist deshalb heute als obsolet anzusehen. PHASENGERECHTER EINSATZ VON LOKALEN WUNDANTISEPTIKA Wie bereits erwähnt, erfordert die Behandlung der Wundinfektion primär ein radikales Débridement aller Nekrosen und Beläge. Häufig muss dies unter Narkose operativ erfolgen, weshalb ein phasengerechter Einsatz von Antiseptika bei Wundinfektionen die Einteilung in prä-, intra- und postoperativ erlaubt (Bischoff et al., 1998). In der präoperativen Phase sollten Substanzen zum Einsatz kommen, die entweder eine gute Penetration auch durch die intakte Haut haben, oder Substanzen, die über einen lokal küh- lenden Effekt verfügen. Hierfür eignen sich alkoholische Umschläge, die aber nur auf intakter Haut eingesetzt werden können, wie auch der kühlende Effekt nur sehr kurz anhält und zu einer starken Hautreaktion führen kann. Besser geeignet sind hier Umschläge mit essigsaurer Tonerde oder wässrige Rivanol-Umschläge bei stark sezernierenden Wunden mit Pseudomomas-Befall, die ebenfalls sehr gut kühlen und auch auf der Wundoberfläche keine Schmerzen bereiten. In der intraoperativen Phase, d. h. bei anästhesierten Wundflächen sind sämtliche handelsüblichen Desinfektionsmittel auf alkoholischer Basis, wie sie zur normalen Operationsvorbereitung eingesetzt werden, indiziert. Sie bestechen durch die kurze Einwirkzeit und die fehlende Resistenzentwicklung. Auch die Schleimkapseln einiger Bakterien werden effektiv angegriffen, wodurch in kurzer Zeit eine deutliche Keimreduktion erfolgt. Durch die schnelle Verflüchtigung des Alkohols ist eine Schädigung der sensiblen Wundheilungsvorgänge nicht anzunehmen. MIN. EINWIRKZEIT AUSGE- WÄHLTER ANTISEPTIKA (ABB. 1) Rivanol ? Alkohol 0,5 Minuten Octenisept 0,5 Minuten Chloramin T 1,5 Minuten Lavasept Mercuchrom PVP-Jod 10% 2 Minuten 2 Minuten 5 Minuten TITELTHEMA In der postoperativen Phase ist ein differenzierter Einsatz notwendig. Die Applikation sollte schmerzfrei sein, die Wundheilungsprozesse nur wenig beeinflussen und auf den jeweiligen Keim abgestimmt sein, der nun nach Erhalt des Abstrichergebnisses bekannt ist. Die Tabelle 2 gibt einen Überblick über geeignete und ungeeignete Kombinationen zwischen Keim und Antiseptikum und erlaubt auch die Auswahl des geeignetsten Antiseptikums zur Eradikation von Problemkeimen. Die Abbildung 1 veranschaulicht die unterschiedlichen minimalen Einwirkzeiten der Antiseptika, die gerade bei Spülungen beachtet werden sollten. Anzumerken bleibt, dass alle angewandten Antiseptika an der Wundoberfläche immer eine mehr oder weniger ausgeprägte Nekrose setzen, dies aber im Stadium der Wundinfektion vernachlässigt werden kann. Unbestritten ist, und daran wird sich in Zukunft auch nichts ändern, dass die rechtzeitige Intervention mit radikalem Débridement aller Nekrosen und Beläge die wichtigste Maßnahme zur Beherrschung der Wundinfektion darstellt. Die lokale Anwendung von Antiseptika kann das notwendige Débridement nicht ersetzen, sondern lediglich unterstützen. Eine systemische Antibiose sollte in diesen Fällen immer eingesetzt werden, um eine Bakteriämie zu bekämpfen, da die körpereigenen, wundnahen Schutzmechanismen zusammengebrochen sind. Die Entwicklung der Antiseptika in der Behandlung der Wundinfektion und zur Eradikation von Problemkeimen ist noch nicht abgeschlossen, sodass mit Neuentwicklungen und Kombinationen in den nächsten Jahren zu rechnen ist. Dr. med. M. Bischoff Dr. med. A. Beck Hygiene-Beauftragte Ärzte der Abteilung für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie der Universitätsklinik Ulm Steinhövelstraße 9 89075 Ulm/Donau Literaturliste im Internet unter www.hartmann-online.com/shortcuts/ literatur.htm oder bei der Redaktion HARTMANN WundForum 2/2001 15
FORSCHUNG Bedeutung von Sauerstoff in der Genese und Therapie chronischer Wunden J. Dissemond Dermatologische Klinik und Poliklinik der Universität zu Essen (Direktor: Prof. Dr. med. Manfred Goos) EINLEITUNG Seit mehreren Jahrzehnten kann wissenschaftlich belegt werden, dass der molekulare Sauerstoff eine essenzielle Rolle in der Wundheilung spielt. Dennoch existieren bislang kaum Ansätze, die die Substitution von Sauerstoff oder die Elimination der aus der Ischämie oder Hypoxie resultierenden potenziell destruktiven Intermediärprodukte therapeutisch angehen. Dieser Übersichtsartikel soll aufzeigen, welche enorme Bedeutung dem molekularen Sauerstoff durch die Freisetzung reaktiver Sauerstoffspezies (ROS) in der Genese insbesondere chronischer Wunden zukommt und welche therapeutischen Optionen aktuell verfügbar sind, die direkt oder indirekt mit Sauerstoff in Zusammenhang stehen. SAUERSTOFF UND ORGANISMUS Menschliches Leben ist nur durch die Nutzung des atmosphärischen, molekularen Sauerstoffs (O 2) als Elektronenakzeptor im Rahmen energiereicher Oxidationen und durch den Schutz vor oxidativen Schäden möglich. Der menschliche Organismus oxidiert zur Entwicklung und Erhaltung seiner biologischen Strukturen und deren Funktionen in seinem Energiestoffwechsel permanent Nährstoffe. In Abwesenheit von Sauerstoff schalten humane Zellen auf einen anaeroben Metabolismus um, der weniger Energie liefert und Zellfunktionen dementsprechend lediglich über kürzere Zeitspannen aufrechterhalten kann. Die maximale chemische Sauerstoffbindungskapazität des Blutes kann mit Einbeziehung der Hüfner-Zahl errechnet werden. Somit bindet 1 g Hämoglobin maximal 1,34 ml Sauerstoff. Bei einem Hämoglobingehalt von 15 g/ 16 HARTMANN WundForum 2 /2001 dl Blut können also maximal 200 ml Sauerstoff/Liter Blut gebunden werden. Die Menge des im Blut bei normobaren Druckverhältnissen physikalisch gelösten Sauerstoffs ist mit 0,032% so gering, dass ihr physiologisch keinerlei Bedeutung zukommt. Die Sauerstoffsättigung des Hämoglobins beträgt in Arterien ca. 98%, in Venen ca. 73%, sodass etwa 25% des an Hämoglobin gebundenen Sauerstoffs im Laufe der Passage der Endstrombahn verbraucht wird. Die Sauerstoffversorgung von Zellen hängt von zahlreichen Faktoren ab. Unter dem Begriff „Gewebe-Sauerstoffperfusion“ werden die Diffusionskapazität des Gewebes für Sauerstoff, der zelluläre Sauerstoffverbrauch und die Aktivität des Lungen- bzw. Herz- Kreislaufsystems zusammengefasst. Die Bestimmung kann beispielsweise durch direkte Messung im interstitiellen Gewebe unter Verwendung eines Tonometers invasiv erfolgen. Es stehen jedoch auch indirekte nichtinvasive Messungen unter Verwendung von Sensoren, die transcutan, konjunctival oder trans-serosal messen, zur Verfügung. Eine weitere indirekte Messmethode stellt die Erfassung des pH-Wertes der gastrointestinalen Mukosa dar, die auf dem Prinzip beruht, dass eine lokale Ischämie zur Entwicklung einer Azidose führt. Die Abschätzung des Sauerstoffpartialdrucks (pO 2) in Geweben kann aber auch nach dem Fick’schen Prinzip erfolgen, falls die Durchblutungsrate des Gewebes, der arterielle pO 2 und der Hämoglobingehalt des Blutes bekannt sind. Zellen können Sauerstoff kaum speichern, und im Falle einer Unterbrechung der Mikrozirkulation werden Zellfunktionen nur kurzfristig durch Nutzung von Adenosintriphosphat (ATP), Kreatinphosphat oder anaerober Glykolyse aufrechterhalten. Es entsteht eine metabolische, nicht respiratorische Azidose durch eine Erhöhung der Konzentration von Lactat mit einem Absinken des intrazellulären pH-Wertes. SAUERSTOFF UND WUNDE Wunden sind für den physiologischen Ablauf der Wundheilung auf eine ausreichende Perfusion und Versorgung mit Sauerstoff angewiesen. Als chronisch wird eine sekundär heilende Wunde bezeichnet, die trotz kausaler und sachgerechter lokaler Therapie innerhalb von acht Wochen keine Tendenz zur Heilung zeigt. Chronische Wunden weisen im Zentrum einen pO 2 von unter 20 mm Hg auf, aber auch in akuten chirurgischen Wunden wurde infolge von Gewebeund Gefäßschädigung eine Hypoxie beschrieben und Sauerstoffpartialdrücke von 0 bis 30 mm Hg gemessen. Es sind jedoch mindestens 35 mm Hg Sauerstoffpartialdruck für reparative Vorgänge der Wundheilung erforderlich, damit die an der Wundheilung beteiligten Zellen und Enzyme ihre Funktion vollständig erfüllen können. So ist beispielsweise für die Ausbildung der maximalen Reaktionsgeschwingkeit (Vmax) der Prolyl-Hydroxylase, die essenziell für eine Teilreaktion der Kollagensynthese ist, ein pO2 von 50 bis 100 mm Hg notwendig. Darüber hinaus ist Sauerstoff notwendig, um die Quervernetzung der Kollagenketten zu gewährleisten, denn das hierfür erforderliche Enzym, die Lysinhydroxylase, benötigt molekularen Sauerstoff als Substrat. Voraussetzung für den physiologischen und nicht verzögerten Ablauf einer Wundheilung ist unter anderem die Beseitigung klinisch relevanter Wundinfektionen. Die Gewebshypoxie beeinträchtigt aber auch die Funktion von Leukozyten. Sowohl neutrophile Granulozyten als auch Makrophagen können neben der Fähigkeit zur Phagozytose nach Stimulation reaktive Sauerstoffspezies (ROS) als Mittel zur Zelllyse sezernieren und somit zu einem wesentlichen Bestandteil der Infektabwehr beitragen. Insbesondere anaerobe und fakultativ anaerobe Bakterien werden nach Verminderung der Infektabwehr weniger an ihrer Prolifera-
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