Physiologie, Kreislauf · Stufe WBJ 3

Perioperative Hypotonie: Ursache, Volumenreagibilität und prädiktives Monitoring

Hypotonie ist ein Symptom, keine Diagnose. Wer sie behandeln will, muss wissen, ob der Fluss oder der Tonus fehlt, ob das Herz auf Volumen reagiert und wie viel Vorwarnung ein Algorithmus wirklich liefert.

Aus dem Manuskript des Autors, für das E-Learning überarbeitet und um die aktuelle Studienlage zum Hypotension Prediction Index (Metaanalysen 2024 bis 2026) ergänzt (Recherchestand September 2026).

Lernziele

Hypotonie nach dem Ohmschen Gesetz in Fluss- und Tonusprobleme einteilen und patientenspezifische Ziele festlegen.
Verfahren der HZV-Messung mit Stärken und Grenzen vergleichen.
Statische, volumetrische und dynamische Vorlastparameter bewerten und die Voraussetzungen der PPV prüfen.
Funktion, Nutzen und Grenzen des Hypotension Prediction Index einschätzen.
Makro- und Mikrozirkulation auseinanderhalten.

Zu dieser Lerneinheit

Drei Lektionen mit PPV-Rechner und HPI-Vorhersagerechner, ein Fall in vier Schritten, Aufgabenblock, Abschlussquiz und Nachschlagen.
Sieben Abbildungen des Autors und ein eigenes Schema.
Verwandt: Bauplan des Kreislaufs, Die arterielle Druckkurve, Mikrozirkulation, Hämodynamisches Monitoring, Schock.

Lektion 1

Hypotonie ist ein Symptom

Nach dem Ohmschen Gesetz (MAD − ZVD = HZV × SVR) entsteht ein niedriger Blutdruck durch zu wenig Fluss (hypovolämischer oder kardiogener Schock) oder zu wenig Widerstand (distributiver Schock). Die Therapie folgt der Ursache, und das Ziel folgt dem Patienten.

Abbildung 1: Das Ohmsche Gesetz des Kreislaufs. Eigene Darstellung

Tabelle 1: Patientenspezifische Pathophysiologie und Ziele
Situation	Pathophysiologie	Therapie und Ziel
Septischer Schock	hohes HZV, niedriger SVR	Noradrenalin, Volumen nach Reagibilität; MAD ab 65 mmHg
Kardiogener Schock	niedriges HZV, kompensatorisch hoher SVR	Inotropie (Dobutamin), vorsichtige Nachlastsenkung, mechanische Unterstützung erwägen
Herzinsuffizienz mit reduzierter EF	Pumpe kann hohem SVR kein HZV entgegensetzen	niedrige Nachlast, niedrigere Drücke tolerieren, Perfusion beurteilen
Aortenklappenstenose	fixierte Ausflussobstruktion	Hypotonie früh mit Vasopressor behandeln, Sinusrhythmus und Vorlast erhalten; Koronarperfusion
Mitralklappeninsuffizienz	hoher SVR steigert das Regurgitationsvolumen	Nachlast senken, Frequenz eher hoch-normal
Schädel-Hirn-Trauma	gestörte zerebrale Autoregulation	systolisch über 90 mmHg (Brain Trauma Foundation: 100 bis 110 mmHg je nach Alter), CPP 60 bis 70 mmHg
Perioperativ allgemein	Anästhetika senken Tonus und Vorlast	MAD nicht unter 65 mmHg, bei chronischer Hypertonie individuelle Grenze nahe Ausgangswert

Evidence BoxSchon wenige Minuten mit MAD unter 65 mmHg sind mit Myokardschaden und akuter Nierenschädigung assoziiert (Salmasi 2017, Wesselink 2018). Eine individualisierte Blutdrucksteuerung nahe dem Ausgangswert senkte in INPRESS die Organdysfunktion (Futier 2017). Die Einschränkung im Manuskript zum SHT wurde an die Leitlinie der Brain Trauma Foundation angepasst.

Abbildung 2: Makro- und Mikrozirkulation: Dissoziation im Schock. Eigene Darstellung (Ulrich Frey)

Makro- und Mikrozirkulation können sich entkoppeln: Im septischen Schock sind MAD und HZV oft normal oder hoch, während Endothelschaden, Gerinnungsaktivierung und Shunts die Kapillarperfusion stören. Hinweise: marmorierte Haut, verlängerte Rekapillarisierung, hohes oder schlecht fallendes Laktat, ScvO₂ über 90 % bei Verwertungsstörung. Direkt sichtbar wird die Mikrozirkulation sublingual mit Dunkelfeldmikroskopie (Lerneinheit Mikrozirkulation).

Übung 1.1

Übung 1.2

Lektion 2

HZV messen und Volumenreagibilität erkennen

Tabelle 2: Verfahren der HZV-Messung
Verfahren	Prinzip	Invasivität	Stärken	Grenzen
Pulmonalarterienkatheter	Thermodilution pulmonalarteriell	hoch	Referenz, pulmonale Drücke, SvO₂	Komplikationen, kein Überlebensvorteil, Drücke als Vorlastmaß unzuverlässig
Transpulmonale Thermodilution	Kältebolus über ZVK, Messung arteriell	mittel	valides HZV, GEDVI, extravasales Lungenwasser, kalibriert die Pulskontur	ZVK und arterieller Katheter nötig, intermittierend
Kalibrierte Pulskonturanalyse	Druckkurve, kalibriert durch Thermodilution	mittel	kontinuierlich, SVV und PPV	Nachkalibrierung, ungenau bei starken SVR-Änderungen
Unkalibrierte Pulskonturanalyse	Druckkurve, Algorithmus und Demografie	gering	nur arterieller Katheter	ungenau in Sepsis und unter Vasopressoren
Echokardiographie	Doppler im Ausflusstrakt (VTI)	keine	Funktion und Struktur, Ursache der Hypotonie	untersucherabhängig, intermittierend
Bioreaktanz	Phasenverschiebung eines Thoraxstroms	keine	einfach	Validität nicht in allen Situationen belegt, Bewegungsartefakte

Abbildung 3: Pulskonturanalyse: Arbeitsprinzip. Eigene Darstellung (Ulrich Frey)

Die Pulskonturanalyse wandelt ein Drucksignal in ein Volumensignal um und setzt Annahmen über Compliance und Impedanz der Aorta voraus, die sich dynamisch ändern. Voraussetzung ist eine artefaktfreie Kurve (Fast-Flush-Test); Schleuderzacken und eine falsch erkannte dikrote Inzisur verfälschen das Schlagvolumen.

Abbildung 4: Mehrwert und Grenzen der Pulskonturanalyse. Eigene Darstellung (Ulrich Frey)

Vorlastparameter

Die Parameter zur Frage, ob ein Patient auf Volumen reagiert, lassen sich in drei Gruppen ordnen. Statische Drücke wie zentraler Venendruck und Wedge-Druck sagen die Antwort auf Volumen nicht voraus, wie eine Metaanalyse von Marik schon 2008 gezeigt hat, und sind für diese Frage obsolet. Volumetrische Parameter wie der globale enddiastolische Volumenindex sind besser als Drücke, sagen aber nichts darüber, wo auf der Frank-Starling-Kurve das Herz arbeitet. Dynamische Parameter wie Pulsdruck- und Schlagvolumenvariation nutzen die zyklischen Druckänderungen der Beatmung als wiederholten kleinen Belastungstest: Werte über 12 bis 13 % sprechen für eine Volumenreagibilität, Werte unter 9 % dagegen, dazwischen liegt eine Grauzone, in der etwa ein Viertel der Patienten keine sichere Aussage erlaubt (Cannesson, Anesthesiology 2011). Ihre Voraussetzungen sind eng: kontrollierte Beatmung ohne Spontanatmung, Sinusrhythmus, ein Tidalvolumen von mindestens 8 ml/kg, ein geschlossener Thorax und kein Rechtsherzversagen. Bei lungenprotektiver Beatmung mit 6 ml/kg hilft der Tidalvolumen-Challenge, bei dem ein Anstieg der Pulsdruckvariation um mindestens 3,5 Prozentpunkte nach einer Minute mit 8 ml/kg die Reagibilität anzeigt (Myatra 2017), oder das passive Beinheben mit Messung des Schlagvolumens, das auch bei Spontanatmung und Arrhythmie funktioniert.

PPV-Rechner mit Voraussetzungsprüfung

Pulsdruck maximal (mmHg)

Pulsdruck minimal (mmHg)

Beatmung

Rhythmus

Tidalvolumen

Thorax

PPV%

Deutung

Übung 2.1

Übung 2.2, Rechenaufgabe

Pulsdruck maximal 60 mmHg, minimal 48 mmHg. Wie groß ist die PPV in Prozent (PPV = (max − min) / Mittelwert × 100)?

PPV (%)

Lektion 3

Der Hypotension Prediction Index

Der Hypotension Prediction Index (HPI) ist ein kommerzieller Algorithmus des maschinellen Lernens, der aus 23 Merkmalen der arteriellen Druckkurve eine Hypotonie (MAD unter 65 mmHg für mindestens eine Minute) bis zu 15 Minuten im Voraus vorhersagen soll. Er gibt einen Wert von 0 bis 100 aus; über 85 gilt das Risiko als hoch, und das System zeigt sekundäre Parameter (Schlagvolumenvariation, dP/dt, dynamische Elastanz) als Hinweis auf die Ursache.

Abbildung 5: Vom beschreibenden zum prädiktiven Monitoring. Eigene Darstellung (Ulrich Frey)

Evidence Box, Studienlage 2026In der Entwicklungsstudie trennte der HPI mit einer Fläche unter der ROC-Kurve über 0,9 (Hatib 2018). Kritiker zeigten, dass ein großer Teil dieser Güte daraus stammt, dass der aktuelle MAD selbst die Hypotonie vorhersagt; gegenüber dem MAD allein ist der Zusatznutzen klein, falsch-positive Alarme sind häufig (Enevoldsen und Vistisen 2022). Randomisierte Studien sind klein, meist unverblindet, und zeigen überwiegend weniger Hypotoniezeit, aber keine gesicherte Verbesserung von Organschäden oder Outcome; die Metaanalysen 2024 bis 2026 kommen zu diesem Ergebnis bei hohem Verzerrungsrisiko (unter anderem Ripollés-Melchor 2026, Felippe 2025). Wer den HPI nutzt, braucht ein festes Behandlungsprotokoll, sonst droht Übertherapie mit Volumen und Vasopressoren.

Abbildung 7: Integration des HPI in den klinischen Ablauf. Eigene Darstellung (Ulrich Frey)

Vorhersagerechner: Was bedeutet ein Alarm?

Aus Häufigkeit, Sensitivität und Spezifität folgt, wie oft ein Alarm tatsächlich einer Hypotonie vorausgeht (positiver Vorhersagewert).

Anteil der Messfenster vor einer Hypotonie (%)

Sensitivität (%)

Spezifität (%)

Positiver Vorhersagewert% der Alarme berechtigt

Fehlalarme je 100 Alarme

Übung 3.1

Lektion 4

Fallsimulation: Hypotonie bei der Whipple-Operation

Ausgangslage

67-jähriger Patient, chronische Hypertonie (Ausgangsdruck 160/90 mmHg), pyloruserhaltende Pankreaskopfresektion, Periduralkatheter und Allgemeinanästhesie, arterieller Katheter mit Pulskonturanalyse. Nach zwei Stunden: MAD 58 mmHg, HF 72/min, Schlagvolumen 58 ml, PPV 16 %, Vt 8 ml/kg, Sinusrhythmus, Blutverlust bisher 600 ml.

Schritt 1: Zielwert

Schritt 2: Ursache

Schritt 3: Therapie

Schritt 4: Nach dem Bolus

Merksätze

Hypotonie ist ein Symptom: Fluss oder Tonus?
Ziel MAD 65 mmHg ist eine Untergrenze; bei Hypertonikern und SHT höher.
ZVD sagt keine Volumenreagibilität voraus; PPV nur unter ihren Voraussetzungen.
Pulskonturanalyse braucht eine saubere Kurve.
HPI verkürzt Hypotoniezeit, ein Outcome-Nutzen ist nicht belegt; ohne Protokoll droht Übertherapie.

Aufgaben

Aufgabe 1: Vorhofflimmern

Gegeben:
Unter Narkose Vorhofflimmern mit 110/min, PPV 22 %.

Frage:
Geben Sie Volumen?

Eigener Lösungsweg

Lösung

Die PPV ist bei Arrhythmie nicht verwertbar. Volumenreagibilität mit Minibolus (100 bis 250 ml) und Messung des Schlagvolumens oder mit Echokardiographie prüfen; Frequenz und Rhythmus behandeln.

Aufgabe 2: Der Alarm

Gegeben:
HPI 88, MAD 72 mmHg, SVV 6 %, dP/dt normal, Elastanz hoch.

Frage:
Was bedeutet die Konstellation?

Eigener Lösungsweg

Lösung

Drohende Hypotonie ohne Hinweis auf Volumenmangel oder Kontraktilitätsverlust; wahrscheinlich Tonusverlust. Vasopressor eher als Volumen, nach Rücksprache mit dem Operateur und Blick auf das Operationsfeld; Alarm nicht blind behandeln.

Aufgabe 3: Die Sepsis

Gegeben:
Septischer Schock, Noradrenalin 0,4 µg/kg/min, MAD 66 mmHg, Laktat 5,2 mmol/l steigend, ScvO₂ 88 %, Rekapillarisierung 5 s.

Frage:
Ist der Kreislauf stabil?

Eigener Lösungsweg

Lösung

Nein. Die Makrozirkulation erreicht das Ziel, die Mikrozirkulation nicht: hohe ScvO₂ bei steigendem Laktat spricht für Verwertungs- oder Verteilungsstörung. Echokardiographie, Quelle kontrollieren, Volumenreagibilität prüfen, Rekapillarisierungszeit als Ziel (ANDROMEDA-SHOCK), Vasopressin ergänzen.

Aufgabenblock abschließen

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

Abschlussquiz, etwa 10 Minuten

Abschlussquiz

Zwölf Fragen, davon zwei Rechenaufgaben. Bestanden ab 80 %.

Zum Nachschlagen

Begriffe und Literatur

Begriff	Bedeutung
PPV, SVV	Pulsdruck- und Schlagvolumenvariation unter Beatmung
GEDVI	global-enddiastolischer Volumenindex (Thermodilution)
HPI	Hypotension Prediction Index, 0 bis 100, Alarm über 85
Dynamische Elastanz	PPV/SVV, Hinweis auf arteriellen Tonus

Literatur

Futier E, Lefrant JY, Guinot PG, et al. Effect of individualized vs standard blood pressure management strategies on postoperative organ dysfunction (INPRESS). JAMA 2017;318:1346–1357.
Wesselink EM, Kappen TH, Torn HM, et al. Intraoperative hypotension and the risk of postoperative adverse outcomes: a systematic review. Br J Anaesth 2018;121:706–721.
Cannesson M, Le Manach Y, Hofer CK, et al. Assessing the diagnostic accuracy of pulse pressure variations for the prediction of fluid responsiveness: a gray zone approach. Anesthesiology 2011;115:231–241.
Myatra SN, Prabu NR, Divatia JV, et al. The changes in pulse pressure variation or stroke volume variation after a tidal volume challenge reliably predict fluid responsiveness during low tidal volume ventilation. Crit Care Med 2017;45:415–421.
Hatib F, Jian Z, Buddi S, et al. Machine-learning algorithm to predict hypotension based on high-fidelity arterial pressure waveform analysis. Anesthesiology 2018;129:663–674.
Enevoldsen J, Vistisen ST. Performance of the Hypotension Prediction Index may be overestimated due to selection bias. Anesthesiology 2022;137:283–289.
Ripollés-Melchor J, et al. Impact of hypotension prediction index-guided management on intraoperative hypotension and postoperative outcomes in abdominal surgery: a meta-analysis of randomized controlled trials. Anaesth Crit Care Pain Med 2026;45:101656.
DGAI. S1-Leitlinie Intraoperative klinische Anwendung von hämodynamischem Monitoring bei nicht-kardiochirurgischen Patienten, AWMF 001-049, 2023.

© 2026 Ulrich Frey. Alle Rechte vorbehalten. Aus dem Manuskript des Autors, für das E-Learning überarbeitet. Die Inhalte dienen der Aus- und Weiterbildung und ersetzen keine Leitlinie und keine lokalen Standards.