Anästhesie, Neuroanästhesie · Stufe WBJ 4

Neuroanästhesie: Hirnphysiologie, Hirndruck, Kraniotomie und Neurotrauma

Das Gehirn verzeiht keine Minute ohne Perfusion. Diese Einheit verbindet Physiologie und Narkoseführung, damit Hirndruck, Blutdruck und Beatmung zusammen gesteuert werden.

Neufassung für das E-Learning nach dem Abgleich mit einem internationalen Standardlehrbuch (Gliederung), aus Leitlinien der Brain Trauma Foundation, der AHA/ASA, der ASA und von AO Spine und der Primärliteratur geschrieben. Eigene Schemata und Simulatoren.
Lernziele
  • Hirndurchblutung, Kopplung und Autoregulation erklären und die Wirkung von CO₂, O₂ und Blutdruck vorhersagen.
  • Hirndruck und CPP berechnen und die Stufen der Hirndrucktherapie anwenden.
  • Anästhetika nach ihrer Wirkung auf das Gehirn auswählen und die Narkose für Neuromonitoring planen.
  • Kraniotomie, sitzende Position und Wachkraniotomie sicher betreuen.
  • Zielwerte bei Schädel-Hirn-Trauma und Subarachnoidalblutung anwenden.
  • Bauchlage und Rückenmarkverletzung richtig handhaben.

Zu dieser Lerneinheit

  1. Sechs Lektionen mit Simulator der Hirndurchblutung und CPP-Rechner, danach Fälle, Aufgaben und ein Abschlussquiz.
  2. Die Kurven sind schematisch und ersetzen keine Messung.
  3. Zur Vertiefung passen Inhalationsanästhetika, Pharmakokinetik und TCI und die Intensiv-Einheiten.

Lektion 1

Hirndurchblutung und ihre Regler

Das Gehirn macht etwa 2 % des Körpergewichts aus, erhält aber rund 15 % des Herzzeitvolumens und verbraucht etwa 20 % des Sauerstoffs. Die Hirndurchblutung beträgt im Mittel etwa 50 ml pro 100 g und Minute. Sie ist eng an den Stoffwechsel gekoppelt: Aktive Areale erhalten mehr Blut. Energiereserven gibt es kaum; nach wenigen Minuten ohne Durchblutung entstehen bleibende Schäden.

Drei Regler

Die Autoregulation hält die Durchblutung über einen Bereich des Mitteldrucks weitgehend konstant, klassisch zwischen etwa 60 und 150 mmHg. Die untere Grenze ist individuell sehr verschieden und liegt bei chronischer Hypertonie höher; unterhalb folgt die Durchblutung passiv dem Druck. Kohlendioxid ist der stärkste Regler: Zwischen etwa 20 und 80 mmHg ändert sich die Durchblutung um etwa 1 bis 2 ml pro 100 g und Minute je mmHg. Hyperventilation verengt die Gefäße und senkt Hirnvolumen und Hirndruck, kann aber Ischämie auslösen. Sauerstoff wirkt erst unterhalb von etwa 60 mmHg: Dann steigt die Durchblutung steil an. Hypothermie senkt den Stoffwechsel um etwa 6 bis 7 % je Grad.

Hirndurchblutung und ihre Regler

Schematische Kurven aus Standardwerten der Physiologie; die tatsächliche Autoregulation ist individuell und oft enger.

Größe
Chronische Hypertonie
Hirndurchblutung

Übung 1.1

Lektion 2

Hirndruck und zerebraler Perfusionsdruck

Schädel, Hirngewebe, Blut und Liquor bilden ein geschlossenes System. Nimmt ein Volumen zu, etwa durch Blutung, Ödem oder Tumor, müssen andere weichen, zuerst Liquor und venöses Blut. Ist diese Reserve erschöpft, steigt der Hirndruck steil. Der zerebrale Perfusionsdruck ist Mitteldruck minus Hirndruck.

Intrakranielle Druck-Volumen-Beziehungzusätzliches intrakranielles VolumenICPKompensationGrenzeDekompensationVerdrängt werden zuerst Liquorund venöses Blut. Ist dieseReserve erschöpft, lässt schonwenig Volumen den Druck steilsteigen: Husten, Hyperkapnie,venöse Stauung.Monro-Kellie-Doktrin: Schädel starr, Hirn, Blut und Liquor zusammen konstant. CPP = MAP minus ICP. EigeneDarstellung, nicht maßstabsgetreu.
Abbildung 1: Intrakranielle Druck-Volumen-Kurve. Eigene Darstellung

Zerebraler Perfusionsdruck

CPP
Einordnung

Tabelle 1: Stufen der Hirndrucktherapie
StufeMaßnahme
BasisOberkörper 30°, Kopf gerade, venösen Abfluss freihalten; Normoxie, Normokapnie 35 bis 40 mmHg; Normothermie; ausreichende Sedierung und Analgesie
PerfusionCPP etwa 60 bis 70 mmHg; Hypotonie vermeiden, Noradrenalin
OsmotherapieMannitol oder hypertone Kochsalzlösung
Liquorexterne Ventrikeldrainage
Eskalationtiefe Sedierung bis zur Burst-Suppression, dekompressive Kraniektomie
nur überbrückendkurzzeitige Hyperventilation bei drohender Einklemmung

Die Leitlinie der Brain Trauma Foundation nennt für das Schädel-Hirn-Trauma eine Behandlungsschwelle von 22 mmHg Hirndruck und einen CPP von 60 bis 70 mmHg (Carney 2017). Zeichen der Einklemmung sind eine einseitig weite, lichtstarre Pupille und die Cushing-Trias aus Hypertonie, Bradykardie und unregelmäßiger Atmung.

Übung 2.1

Lektion 3

Anästhetika, Gehirn und Neuromonitoring

Anästhetika wirken auf Stoffwechsel, Durchblutung und Hirndruck unterschiedlich. Für Patientinnen und Patienten mit erhöhtem Hirndruck zählt, ob ein Mittel die Kopplung erhält und die Gefäße nicht erweitert.

Tabelle 2: Anästhetika und Gehirn
WirkstoffStoffwechselDurchblutungHirndruck
Propofolgesenktgesenkt, Kopplung erhaltengesenkt
Volatile Anästhetikagesenktüber etwa 1 MAC erhöhtkann steigen; bei Hirndruck unter 1 MAC bleiben
Lachgaserhöhterhöhtkann steigen; bei Hirndruck meiden
Ketaminregional erhöhterhöhtunter kontrollierter Beatmung kein relevanter Anstieg
Opioidewenig verändertwenig verändert bei Normokapnieneutral, Atemdepression vermeiden
Etomidat, Thiopentalgesenktgesenktgesenkt
Dexmedetomidingering gesenktgesenktneutral
Überholte Lehrmeinung

Ketamin galt lange als kontraindiziert bei erhöhtem Hirndruck. Unter kontrollierter Beatmung und in Kombination mit anderen Hypnotika steigt der Hirndruck nicht relevant (Zeiler 2014). Ketamin ist damit eine Option, etwa beim kreislaufinstabilen Schädel-Hirn-Trauma.

Neuromonitoring

Motorisch evozierte Potenziale werden durch volatile Anästhetika stark gedämpft und durch Relaxanzien aufgehoben. Für Operationen mit Monitoring wird deshalb eine intravenöse Anästhesie mit Propofol und Remifentanil gewählt, ohne Relaxans nach der Intubation. Somatosensorisch evozierte Potenziale sind etwas robuster, reagieren aber ebenfalls auf volatile Anästhetika über etwa 0,5 MAC. Stabile Narkosetiefe, Blutdruck und Temperatur sind Voraussetzung, damit eine Änderung der Potenziale auf die Operation zurückgeführt werden kann.

Übung 3.1

Lektion 4

Kraniotomie, sitzende Position und Wachkraniotomie

Ziele der Anästhesie zur Kraniotomie sind ein entspanntes Gehirn, ein stabiler Perfusionsdruck, eine ruhige Ausleitung ohne Husten und Blutdruckspitzen und ein früh beurteilbarer neurologischer Befund. Die Schädelklemme ist ein starker Reiz; Lokalanästhesie an den Pinstellen oder ein Bolus Remifentanil verhindern Blutdruckspitzen. Der Kopf wird ohne starke Beugung oder Drehung gelagert, damit der venöse Abfluss frei bleibt.

Sitzende Position und Luftembolie

Operationen in sitzender oder halbsitzender Position, etwa an der hinteren Schädelgrube, bergen das Risiko einer venösen Luftembolie, weil das OP-Gebiet über Herzhöhe liegt. Vorbereitet werden ein zentraler Venenkatheter mit Spitze im rechten Vorhof, ein empfindliches Monitoring wie transösophageale Echokardiographie oder präkordialer Doppler und eine Prüfung auf offenes Foramen ovale, weil sonst eine paradoxe Embolie droht.

Venöse Luftembolie in sitzender PositionErkennenetCO₂ fällt, TEE, DopplerStoppenFeld fluten, WachsDruckJugularvenen komprimierenAbsaugenüber ZVK im VorhofStützenFiO₂ 1, KreislaufLagernKopf tief, linksEin plötzlicher Abfall des endtidalen CO₂ bei offener Vene über Herzhöhe ist bis zum Beweis des Gegenteils eineLuftembolie. Lachgas beenden. Eigene Darstellung, nicht maßstabsgetreu.
Abbildung 2: Vorgehen bei venöser Luftembolie. Eigene Darstellung

Wachkraniotomie

Bei Tumoren in der Nähe sprach- oder bewegungsrelevanter Areale wird der Patient während der Kartierung wach. Üblich sind das Schlafen-Wach-Schlafen-Verfahren mit supraglottischem Atemweg oder eine überwachte Sedierung mit Skalpblock. Entscheidend sind sorgfältige Auswahl und Aufklärung, bequeme Lagerung mit freiem Blick und Zugang zum Atemweg, ein Plan für Krampfanfälle mit kalter Spülung und Antikonvulsiva und ein Plan zur Sicherung des Atemwegs.

Übung 4.1

Lektion 5

Schädel-Hirn-Trauma und Subarachnoidalblutung

Beim Schädel-Hirn-Trauma entscheidet die Vermeidung sekundärer Schäden über das Ergebnis. Schon eine einzelne Episode mit Hypotonie oder Hypoxämie verschlechtert die Prognose deutlich.

Tabelle 3: Schädel-Hirn-Trauma: Zielwerte nach Brain Trauma Foundation (Carney 2017)
GrößeZiel
Systolischer Blutdruckmindestens 100 mmHg bei 50 bis 69 Jahren, mindestens 110 mmHg bei 15 bis 49 und über 70 Jahren
OxygenierungHypoxämie strikt vermeiden
KohlendioxidNormokapnie; prophylaktische Hyperventilation nicht empfohlen
HirndruckBehandlung ab 22 mmHg
CPP60 bis 70 mmHg
Glukokortikoidenicht empfohlen (CRASH 2004)

Tranexamsäure innerhalb von drei Stunden senkte in der CRASH-3-Studie die kopfverletzungsbedingte Sterblichkeit bei leichtem und mittelschwerem Schädel-Hirn-Trauma (CRASH-3 2019).

Aneurysmatische Subarachnoidalblutung

Vor der Versorgung des Aneurysmas droht die Nachblutung; der systolische Druck wird deshalb unter etwa 160 mmHg gehalten, ohne die Perfusion zu gefährden (AHA/ASA 2023). Die Versorgung erfolgt endovaskulär oder operativ. Danach drohen zwischen etwa dem vierten und vierzehnten Tag Vasospasmen mit verzögerter Ischämie. Nimodipin oral über 21 Tage verbessert das Ergebnis; Normovolämie wird angestrebt. Hyponatriämie ist häufig, meist durch zerebralen Salzverlust oder inadäquate ADH-Sekretion, und wird nicht mit Flüssigkeitsrestriktion behandelt, solange ein Salzverlust möglich ist.

Übung 5.1

Lektion 6

Wirbelsäule und Rückenmarkverletzung

Wirbelsäuleneingriffe in Bauchlage verlangen sorgfältige Lagerung: Augen frei von Druck, Bauch frei, damit der venöse Druck nicht steigt, Gelenke gepolstert. Der postoperative Sehverlust ist selten, aber verheerend; Risikofaktoren sind lange Dauer, großer Blutverlust, Anämie, Hypotonie und viel Kristalloid. Bei langen Eingriffen wird der Kopf möglichst in Neutralposition und etwas höher gelagert und die Operation bei Bedarf geteilt (ASA 2019).

Akute Rückenmarkverletzung

Ziel ist, sekundäre Ischämie zu verhindern. Empfohlen wird ein angehobener Mitteldruck über mehrere Tage; ältere Leitlinien nennen 85 bis 90 mmHg über sieben Tage (AANS/CNS 2013), neuere einen Zielbereich um 75 bis 95 mmHg über drei bis sieben Tage (AO Spine 2024). Die Intubation erfolgt mit manueller Inline-Stabilisierung, bevorzugt videolaryngoskopisch. Succinylcholin ist wenige Tage nach der Verletzung wegen Hyperkaliämie kontraindiziert (Lerneinheit Neuromuskuläre Blockade). Bei Läsionen oberhalb von Th6 droht später eine autonome Dysreflexie mit Blutdruckkrisen auf Reize unterhalb der Läsion.

Weiterführend

Die Neurointensivmedizin mit Status epilepticus, Hirndruckmonitoring und Natriumstörungen wird in den Intensiv-Einheiten vertieft; für Natrium siehe Flüssigkeitstherapie.

Übung 6.1

Lektion 7

Fälle, Merksätze und Aufgaben

Fall 1: Pralles Gehirn bei Eröffnung der Dura

Bei einer Kraniotomie wegen eines Glioblastoms mit Mittellinienverlagerung wölbt sich das Gehirn nach Eröffnen der Dura vor. Narkose mit Sevofluran 1,3 MAC und 50 % Lachgas, endtidales CO₂ 44 mmHg, Kopf stark zur Seite gedreht.

Fall 1

Fall 2: Abfall des CO₂ in sitzender Position

Während einer Operation an der hinteren Schädelgrube in halbsitzender Position fällt das endtidale CO₂ von 36 auf 22 mmHg, der Blutdruck sinkt, im TEE zeigen sich Luftblasen im rechten Herzen. Die Narkose läuft mit Propofol, Remifentanil und 30 % Lachgas.

Fall 2

Merksätze

  • CPP = Mitteldruck minus Hirndruck; Ziel 60 bis 70 mmHg.
  • Normokapnie; Hyperventilation nur kurz bei Einklemmung.
  • Hypotonie und Hypoxämie sind die großen sekundären Schäden.
  • Bei Hirndruck kein Lachgas, volatile unter 1 MAC oder TIVA.
  • MEP: TIVA ohne Relaxans.
  • Abfall des endtidalen CO₂ in sitzender Position: an Luftembolie denken.
  • Keine Glukokortikoide beim Schädel-Hirn-Trauma.

Aufgaben

Aufgabe 1: CPP berechnen

Gegeben:
Nach Schädel-Hirn-Trauma: Mitteldruck 70 mmHg, Hirndruck 28 mmHg.

Frage:
Berechnen und bewerten Sie den CPP. Was tun Sie?

Lösung

CPP 42 mmHg, deutlich unter 60 bis 70. Mitteldruck mit Noradrenalin anheben, Hirndruck senken: Oberkörperhochlage, Normokapnie, Sedierung, Osmotherapie, Liquordrainage, bei Versagen Eskalation.

Aufgabe 2: Narkose bei Hirndruck

Gegeben:
Einleitung zur Notfallkraniotomie bei akutem Subduralhämatom, GCS 7.

Frage:
Welche Einleitung wählen Sie?

Lösung

Schnelle Einleitung mit Propofol oder Etomidat oder Ketamin je nach Kreislauf, Opioid, Rocuronium; Blutdruckabfall und Hustenreiz vermeiden, Normokapnie, keine Lachgasgabe; Noradrenalin bereit.

Aufgabe 3: Subarachnoidalblutung

Gegeben:
Tag 6 nach Clipping einer SAB: neue Hemiparese, Natrium 128 mmol/l.

Frage:
Woran denken Sie?

Lösung

Verzögerte Ischämie durch Vasospasmus; Hyponatriämie durch zerebralen Salzverlust oder SIADH. Normovolämie, Natrium ausgleichen, keine Restriktion bei Salzverlust, Nimodipin fortführen, Bildgebung und endovaskuläre Therapie erwägen.

Aufgabenblock abschließen

Markieren Sie den Block als bearbeitet, wenn Sie alle Aufgaben gelöst und mit den Lösungen verglichen haben.

Abschlussquiz, etwa 10 Minuten

Abschlussquiz

Zehn Fragen. Bestanden ab 80 %.

Zum Nachschlagen

Begriffe und Literatur

BegriffBedeutung
CBFzerebraler Blutfluss
CMRO₂zerebraler Sauerstoffverbrauch
CPPzerebraler Perfusionsdruck
ICPintrakranieller Druck
MEP, SSEPmotorisch und somatosensorisch evozierte Potenziale
VAEvenöse Luftembolie

Literatur

  1. Carney N, Totten AM, O’Reilly C et al. Guidelines for the management of severe traumatic brain injury, fourth edition. Neurosurgery 2017;80:6–15.
  2. CRASH trial collaborators. Effect of intravenous corticosteroids on death within 14 days in 10008 adults with clinically significant head injury. Lancet 2004;364:1321–1328.
  3. CRASH-3 trial collaborators. Effects of tranexamic acid on death, disability, vascular occlusive events and other morbidities in patients with acute traumatic brain injury. Lancet 2019;394:1713–1723.
  4. Hoh BL, Ko NU, Amin-Hanjani S et al. 2023 Guideline for the management of patients with aneurysmal subarachnoid hemorrhage. Stroke 2023;54:e314–e370.
  5. Kwon BK, Tetreault LA, Martin AR et al. A clinical practice guideline for the management of patients with acute spinal cord injury: recommendations on hemodynamic management. Global Spine J 2024;14(3 Suppl):187S–211S.
  6. Walters BC, Hadley MN, Hurlbert RJ et al. Guidelines for the management of acute cervical spine and spinal cord injuries: 2013 update. Neurosurgery 2013;60 Suppl 1:82–91.
  7. American Society of Anesthesiologists. Practice advisory for perioperative visual loss associated with spine surgery 2019. Anesthesiology 2019;130:12–30.
  8. Zeiler FA, Teitelbaum J, West M, Gillman LM. The ketamine effect on ICP in traumatic brain injury. Neurocrit Care 2014;21:163–173.
  9. Weiterführend: Gropper MA et al. (Hrsg.). Miller’s Anesthesia, 10. Auflage. Elsevier 2024.

© 2026 Ulrich Frey. Alle Rechte vorbehalten. Neufassung für das E-Learning, Recherchestand September 2026. Die Inhalte dienen der Aus- und Weiterbildung und ersetzen keine Leitlinie, keine Fachinformation und keine lokalen Standards.