Thermoregulation und Anästhesie

Eine 74-jährige Patientin erhält für eine Hüftendoprothese eine Spinalanästhesie mit leichter Sedierung. Der Saal ist auf 21 Grad temperiert, eine Wärmedecke liegt bereit, wird aber nicht eingeschaltet, weil die Patientin angibt, ihr sei angenehm warm. Nach zweieinhalb Stunden misst der Blasenkatheter eine Kerntemperatur von 35,1 Grad. Die Patientin hat nicht gezittert, sie hat nicht gefroren, und ihre Beine fühlen sich warm an. Im Aufwachraum beginnt sie heftig zu zittern, die Sauerstoffsättigung fällt, der Blutdruck steigt. Nichts davon ist ein Zufall oder eine Unaufmerksamkeit der Patientin; jeder dieser Befunde folgt unmittelbar aus der Art, wie der Körper seine Temperatur regelt, und aus der Art, wie Anästhesieverfahren in diesen Regler eingreifen.

Die Thermoregulation ist das empfindlichste Regelsystem des Körpers, und sie ist zugleich das System, das die Anästhesie am gründlichsten außer Kraft setzt. Beim wachen Menschen liegen die Schwellen für Schwitzen und für Vasokonstriktion nur wenige Zehntelgrad auseinander; unter Narkose weitet sich dieser Bereich auf mehrere Grad, und das Verhalten, das im Alltag den größten Teil der Arbeit leistet, fällt vollständig weg. Diese Einheit erklärt den Regler selbst und seine Veränderung durch die Anästhesie. Die Wärmebildung der Organe und die Messorte der Kerntemperatur stehen im Unterkapitel zu Wärmebildung und Wärmetransport, die physikalischen Wege der Wärmeabgabe und die Wärmung im Unterkapitel zur Wärmeabgabe; die Folgen der Hypothermie, das Fieber und die Hyperthermie folgen im nächsten Unterkapitel.

Geregelt wird nicht die Temperatur des ganzen Körpers, sondern die des Kerns: der Organe in Schädel, Thorax und Abdomen, deren Temperatur über den Tag bemerkenswert konstant bleibt. Die Schale aus Haut, Unterhaut und Extremitäten ist dagegen gerade das Gewebe, dessen Temperatur der Regler verändert, um den Kern zu schützen. Beim Gesunden wird die Kerntemperatur normalerweise auf wenige Zehntelgrad genau gehalten.¹ Diese Präzision ist kein Luxus. Die Geschwindigkeit enzymatischer Reaktionen, die Leitgeschwindigkeit der Nerven, die Kinetik der Ionenkanäle und die Affinität des Hämoglobins zum Sauerstoff hängen sämtlich von der Temperatur ab, und das Gehirn verträgt Abweichungen in beide Richtungen schlecht.

Der mittlere Sollwert liegt bei etwa 37 Grad, aber er ist nicht starr. Er folgt einem Tagesgang mit einem Tiefpunkt in den frühen Morgenstunden und einem Höhepunkt am späten Nachmittag, gesteuert von der inneren Uhr; bei Frauen verschiebt er sich zusätzlich mit dem Zyklus. Fieber ist die bekannteste, aber nicht die einzige längerfristige Verstellung. Für die Klinik bedeutet das: Ein einzelner Messwert von 37,4 Grad am Abend ist etwas anderes als derselbe Wert um vier Uhr morgens, und ein Vergleich zweier Messungen ist nur sinnvoll, wenn Ort, Methode und Tageszeit vergleichbar sind.

Physiologisch präziser als der Begriff des einen Sollwerts ist die Vorstellung von Schwellen. Jede Abwehrreaktion hat ihre eigene Auslösetemperatur, und zwischen der höchsten Kälteschwelle und der niedrigsten Wärmeschwelle liegt ein Bereich, in dem der Regler nichts Aufwendiges tut. Der Sollwert ist dann schlicht die Mitte dieses Bereichs. Diese Sicht ist nicht akademisch: Sie erklärt, warum die Anästhesie nicht einfach einen neuen Sollwert einstellt, sondern die Schwellen auseinanderzieht, und warum der Körper unter Narkose über mehrere Grad hinweg passiv mit der Umgebung driftet.

Für die Praxis heißt das: Behandeln Sie die Kerntemperatur als Vitalparameter und nicht als Nebenbefund. Messen Sie sie an einem Ort, der den Kern tatsächlich abbildet, und bewerten Sie eine Änderung um wenige Zehntelgrad als echtes Signal, sobald die Messung zuverlässig ist. Die geeigneten Messorte und ihre Genauigkeit sind im Unterkapitel zu Wärmebildung und Wärmetransport dargestellt; perioperativ soll kontinuierlich oder mindestens alle 15 Minuten gemessen werden.²

Der Regler erhält Temperaturinformation aus zwei Quellen. Periphere Thermosensoren sitzen in der Haut und melden über freie Nervenendigungen Kälte und Wärme; Kältesignale laufen vorwiegend über dünn myelinisierte A-Delta-Fasern, Wärmesignale über marklose C-Fasern. Auf molekularer Ebene sind temperaturempfindliche Ionenkanäle der TRP-Familie die eigentlichen Messfühler, mit eigenen Kanälen für Kühle, für Wärme und für schmerzhafte Hitze. Die Hautsensoren messen nicht die Kerntemperatur, sondern die Außenwelt: Sie reagieren auf Abkühlung, bevor der Kern etwas davon bemerkt, und setzen Vasokonstriktion und Verhalten schon in Gang, wenn die Kerntemperatur noch unverändert ist. Sie sind das Frühwarnsystem des Reglers.

Zentrale Thermosensoren liegen vor allem in der präoptischen Region des vorderen Hypothalamus; weitere temperaturempfindliche Strukturen finden sich im Rückenmark, im Hirnstamm und in tiefen Geweben von Thorax und Abdomen. Die präoptischen Neurone sind überwiegend wärmeempfindlich: Ihre Entladungsrate steigt mit der Temperatur des durchströmenden Blutes. Afferenzen aus der Haut erreichen den Hypothalamus über das Hinterhorn des Rückenmarks und Relaisstationen im Hirnstamm, sodass die präoptische Region die Kernmeldung und die Schalenmeldung zusammenführt. Das Gewicht liegt dabei deutlich auf dem Kern; die Haut beeinflusst vor allem die Geschwindigkeit, mit der eine Reaktion anläuft.

Vom Hypothalamus aus laufen die Befehle über zwei Wege. Der sympathische Weg steuert die Hautgefäße, die Schweißdrüsen und das braune Fettgewebe; bemerkenswert ist, dass die Schweißdrüsen zwar sympathisch innerviert, aber cholinerg erregt werden. Der somatische Weg steuert die Skelettmuskulatur und damit das Kältezittern. Zusätzlich speist der Hypothalamus die Temperaturinformation in das Verhalten ein, also in das Empfinden von Kälte oder Hitze und den Antrieb, etwas dagegen zu tun. Der Hypothalamus als Hirnstruktur mit seinen übrigen Aufgaben ist in der Kachel Gehirn, Bewusstsein und Schmerz sowie in der Kachel Stress, Hormone und metabolische Regulation beschrieben.

Am Patienten bedeutet das: Die Hautsensoren sind der Teil des Systems, den Sie am leichtesten täuschen. Eine warme Hautoberfläche meldet dem Regler Wärme, auch wenn der Kern bereits abkühlt, und ein Patient unter Regionalanästhesie mit warmen, vasodilatierten Beinen empfindet sich als warm, obwohl er Wärme verliert. Fragen Sie deshalb nie nur nach dem Empfinden, sondern messen Sie. Umgekehrt lässt sich die Hautmeldung therapeutisch nutzen: Eine Wärmung der Haut dämpft das Kältezittern in der Aufwachphase, noch bevor der Kern messbar wärmer geworden ist.

Jede thermoregulatorische Reaktion wird durch drei Größen beschrieben. Die Schwelle ist die Kerntemperatur, bei der sie einsetzt. Die Verstärkung beschreibt, wie rasch ihre Intensität zunimmt, wenn die Temperatur die Schwelle weiter überschreitet. Die maximale Intensität ist die Obergrenze, die auch bei weiterer Abweichung nicht überschritten werden kann. Beim wachen Menschen ist der Abstand zwischen der Schwitzschwelle und der Vasokonstriktionsschwelle, der Interschwellenbereich, erstaunlich schmal: In einer Untersuchung an acht Männern und acht Frauen betrug er nur etwa 0,2 Grad.³ Innerhalb dieses Bereichs wird keine aufwendige Abwehr gestartet; Temperaturschwankungen werden allein über die Hautdurchblutung und das Verhalten abgefangen.

Die Schwellen unterscheiden sich zwischen den Geschlechtern und hängen nicht von der Geschwindigkeit ab, mit der die Temperatur sich ändert. Bei Frauen lag die Schwitzschwelle in derselben Untersuchung um 0,3 Grad höher, und die Schwellen für Vasokonstriktion und Kältezittern waren bei langsamer und schneller Abkühlung praktisch gleich.³ Der Regler reagiert also auf die absolute Kerntemperatur und nicht auf deren Änderungsrate. Mit dem Alter sinken die Kälteschwellen, und die Verstärkung der Vasokonstriktion nimmt ab; ältere Menschen reagieren später und schwächer auf Kälte, was sie perioperativ besonders gefährdet.

Die Reaktionen setzen in einer festen Reihenfolge ein, und diese Reihenfolge ist ökonomisch begründet. Bei Abkühlung kommt zuerst die Vasokonstriktion, weil sie fast nichts kostet: Sie verringert den Wärmestrom vom Kern zur Haut, ohne zusätzliche Energie zu verbrauchen. Erst bei deutlich tieferer Kerntemperatur folgt das Kältezittern, das Wärme durch Muskelarbeit erzeugt, dafür aber den Sauerstoffverbrauch um ein Mehrfaches steigern kann. Bei Erwärmung ist das Schwitzen die wirksamste und zugleich teuerste Reaktion, weil sie Wasser und Elektrolyte kostet. Die Rangordnung lautet damit: erst Wärme halten, dann Wärme erzeugen; erst die Durchblutung verteilen, dann Wasser opfern.

Praktisch heißt das: Die Reihenfolge der Abwehr ist Ihre Checkliste in der Aufwachphase. Ein Patient mit kalten, blassen Fingern und ohne Zittern hat die Vasokonstriktionsschwelle unterschritten, aber noch nicht die Zitterschwelle; er verliert kaum noch Wärme über die Haut, gewinnt aber auch keine hinzu. Ein zitternder Patient liegt unter beiden Schwellen und bezahlt die Wärmebildung mit Sauerstoff. Ein Patient, der unter der Narkose bereits schwitzt, ist nicht zu warm zugedeckt, sondern verdächtig: Schwitzen unter Allgemeinanästhesie setzt eine Kerntemperatur weit über der gewohnten voraus oder einen anderen Auslöser wie Hyperkapnie, Hypoglykämie oder eine unzureichende Narkosetiefe.

Die Vasokonstriktion betrifft vor allem die arteriovenösen Anastomosen in Fingern, Zehen, Nase und Ohren. Diese Kurzschlussgefäße umgehen das Kapillarbett und können große Blutmengen unmittelbar in den venösen Plexus der Haut leiten; ihre Engstellung ist der wichtigste Schalter für den Wärmestrom zur Oberfläche. Verstärkt wird sie durch den Gegenstromaustausch zwischen Arterien und tiefen Begleitvenen, der die Wärme in der Extremität zurück zum Rumpf führt, bevor sie die Haut erreicht. Die aktive Vasodilatation ist dagegen kein bloßes Nachlassen der Konstriktion, sondern ein eigener, über cholinerge Fasern mit Kotransmittern vermittelter Vorgang an der behaarten Haut. Sie ist die Voraussetzung dafür, dass Schweiß überhaupt wirksam kühlen kann, denn nur warmes Blut an der Oberfläche gibt seine Wärme an die verdunstende Flüssigkeit ab.

Das Schwitzen ist die einzige Reaktion, mit der der Körper auch in einer Umgebung wärmer als die Haut Wärme abgeben kann; seine Physik und seine Grenzen bei hoher Luftfeuchte stehen im Unterkapitel zur Wärmeabgabe. Das Kältezittern ist eine unwillkürliche, asynchrone Aktivität der Skelettmuskulatur, die mechanisch nichts leistet und deshalb fast vollständig als Wärme frei wird. Sein Preis ist der Sauerstoffverbrauch; bei Patienten mit eingeschränkter Koronarreserve ist das Zittern selbst eine Belastung, die zu Ischämie führen kann. Die zitterfreie Thermogenese über das Entkopplungsprotein im braunen Fettgewebe ist beim Neugeborenen ein wesentlicher Mechanismus, beim Erwachsenen quantitativ gering; sie ist im Unterkapitel zu Wärmebildung und Wärmetransport ausführlich dargestellt.

Das Verhalten schließlich ist der mächtigste Effektor überhaupt. Ein bekleideter Mensch in einem geheizten Raum benötigt kaum autonome Regulation; er zieht sich an oder aus, sucht Schatten oder Wärme, trinkt und bewegt sich. Dieser Umstand wird in der Medizin regelmäßig unterschätzt, weil er so selbstverständlich ist. Alle Patienten, die ihr Verhalten nicht selbst steuern können, verlieren damit ihren wichtigsten Schutz: der narkotisierte, der sedierte, der bewusstseinsgestörte, der gelähmte und der sehr alte Mensch, aber auch das Neugeborene.

Für den Alltag im Operationssaal bedeutet das: Der Patient in Narkose hat genau zwei Effektoren behalten, die Vasokonstriktion mit tief verschobener Schwelle und das Schwitzen, das er bei Kälte nicht braucht. Alles andere, von der Decke bis zum Zittern, müssen Sie für ihn übernehmen. Ein Muskelrelaxans nimmt zusätzlich die Möglichkeit zu zittern; bei Rückkehr der Muskelkraft in der Ausleitung setzt es dann oft schlagartig ein. Beachten Sie auch, dass Anticholinergika das Schwitzen blockieren und bei warmer Umgebung, besonders bei Kindern, einen Wärmestau begünstigen.

Die thermoneutrale Zone ist der Bereich der Umgebungstemperatur, in dem der Körper seine Kerntemperatur ohne zusätzliche Wärmebildung und ohne Schwitzen halten kann, allein über die Hautdurchblutung. Für den unbekleideten, ruhenden Menschen wird in der Literatur meist ein Bereich von etwa 28 bis 32 Grad angegeben. Eine Untersuchung an elf leicht bekleideten jungen Männern fand allerdings eine deutlich tiefere untere kritische Temperatur von 23,3 Grad mit einer Streuung von 3,2 Grad, und eine obere Grenze des Stoffwechselanstiegs war im untersuchten Bereich nicht erkennbar.⁴ Die Zone ist also schmal, sie liegt beim unbekleideten Menschen weit über der üblichen Raumtemperatur, und sie variiert individuell erheblich mit Körperbau, Fettgewebe, Bekleidung und Akklimatisation.

Die Infografik stellt das Prinzip richtig dar, der eingezeichnete Bereich ist für den unbekleideten Menschen jedoch zu weit gefasst; für ihn gilt die oben genannte Zone von etwa 28 bis 32 Grad mit großer individueller Streuung. Außerhalb der Zone wird geregelt: Unterhalb setzt der Körper Vasokonstriktion und, wenn diese nicht genügt, Wärmebildung ein; oberhalb erweitert er die Hautgefäße und schwitzt. Die Schmalheit der Zone zeigt, dass der Mensch ohne Bekleidung ein Tropenwesen ist und in gemäßigtem Klima seine Temperatur vor allem mit Verhalten hält.

Überträgt sich das auf den Operationssaal, wird die Lage des Patienten deutlich. Für Erwachsene soll der Saal mindestens 21 Grad warm sein, in der Kinderchirurgie sind bis 24 Grad üblich.² Das ist ein Kompromiss mit dem Operationsteam in Kitteln unter Leuchten, aber für einen unbekleideten, teilweise mit Desinfektionslösung benetzten Patienten liegt dieser Wert deutlich unterhalb seiner thermoneutralen Zone. Er befindet sich also in einer Kältebelastung, die er wach mit Zittern und dem Wunsch nach einer Decke beantworten würde. Unter Narkose kann er beides nicht, und seine Vasokonstriktionsschwelle ist nach unten verschoben.

Am Patienten heißt das: Die Zeit zwischen dem Entkleiden und dem Abdecken ist die Phase der größten ungeschützten Kältebelastung, besonders während Lagerung, Desinfektion und Anlage von Kathetern. Halten Sie den Patienten bis zur Einleitung bedeckt, schalten Sie die aktive Wärmung vor dem Entkleiden ein und bitten Sie um eine höhere Saaltemperatur, solange der Patient unbedeckt ist, bei Kindern und Neugeborenen grundsätzlich. Den Fehler erkennen Sie daran, dass die erste zuverlässige Kerntemperatur nach der Abdeckung bereits unter dem Ausgangswert liegt.

Allgemeinanästhetika verändern die Thermoregulation nicht, indem sie einen neuen Sollwert setzen, sondern indem sie die Schwellen auseinanderziehen. Die Kälteschwellen für Vasokonstriktion und Kältezittern sinken gleichsinnig, die Wärmeschwellen steigen allenfalls geringfügig.¹ Für Propofol ist diese Wirkung genau vermessen: Bei Konzentrationen von 2, 4 und 8 Mikrogramm je Milliliter sank die Vasokonstriktionsschwelle linear um 0,6 Grad und die Zitterschwelle um 0,7 Grad je Mikrogramm je Milliliter, während die Schwitzschwelle kaum verändert war.⁵ Bei einer typischen Erhaltungskonzentration von 4 Mikrogramm je Milliliter ergibt sich daraus rechnerisch eine Absenkung der Vasokonstriktionsschwelle um 2,4 Grad und der Zitterschwelle um 2,8 Grad. Der Interschwellenbereich weitet sich von wenigen Zehntelgrad auf mehrere Grad, und in diesem ganzen Bereich ist der Patient poikilotherm: Seine Temperatur folgt passiv der Wärmebilanz.

Volatile Anästhetika wirken qualitativ gleichsinnig, ebenso Opioide und die Alpha-2-Agonisten Clonidin und Dexmedetomidin; die Kombination mehrerer Substanzen addiert die Effekte. Hinzu kommen zwei weitere Veränderungen. Die Wärmebildung des Stoffwechsels sinkt unter Narkose deutlich, weil Muskeltonus, Atemarbeit und zentralnervöse Aktivität abnehmen. Und die Anästhetika lösen über die Hemmung des tonischen sympathischen Gefäßtonus eine Vasodilatation aus, die den Weg für die Wärme vom Kern in die Schale öffnet. Diese drei Veränderungen zusammen, gesenkte Schwellen, verminderte Wärmebildung und geöffnete Schale, sind die Grundlage der perioperativen Hypothermie.

Die Neuraxialanästhesie greift auf zwei Wegen ein. Im blockierten Gebiet fallen Vasokonstriktion und Zittern vollständig aus, weil die sympathischen und motorischen Efferenzen unterbrochen sind.¹ Zusätzlich senkt sie die Schwellen für Vasokonstriktion und Kältezittern auch oberhalb der Blockade um jeweils etwa 0,5 Grad, obwohl dort die Nerven intakt sind.⁶ Die Erklärung liegt in der Afferenz: Die blockierten Hautareale melden keine Kälte mehr, und der Hypothalamus interpretiert das Fehlen dieser Meldung als warme Haut. Der Patient empfindet sich als warm, obwohl er abkühlt, und er fordert keine Wärmung ein. Sedativa und Opioide, die zur Spinalanästhesie hinzugegeben werden, senken die Schwellen zusätzlich.

In der Praxis folgt daraus: Die Frage lautet bei jeder Anästhesie nicht, ob der Patient abkühlt, sondern wie viel. Die Messung der Kerntemperatur wird bei Allgemeinanästhesien über 30 Minuten Dauer empfohlen.⁷ Unter Regionalanästhesie ist die Messung ebenso wichtig, weil hier weder der Patient noch das Monitoring von allein Alarm geben. Ein Patient, der unter Spinalanästhesie über Kälte klagt oder oberhalb der Blockade zittert, hat die bereits gesenkte Zitterschwelle unterschritten; er ist nicht empfindlich, sondern hypotherm.

Der wache Mensch hält seinen Kern warm, indem er durch tonische Vasokonstriktion ein Temperaturgefälle zur Schale aufrechterhält. In kühler Umgebung liegen Hände, Füße und Unterschenkel um mehrere Grad unter der Kerntemperatur. Mit der Narkoseeinleitung fällt diese Vasokonstriktion weg, und Wärme fließt entlang des Gefälles aus dem Rumpf in die Extremitäten. Der Körper verliert dabei zunächst kaum Wärme an die Umgebung, aber die Wärme verlässt den Ort, an dem gemessen wird. Genau das ist die erste Phase, die Umverteilung. In einer Untersuchung an Probanden bei 22 Grad Raumtemperatur fiel die Kerntemperatur in der ersten Stunde um 1,6 Grad, und 81 Prozent dieses Abfalls entfielen auf die Umverteilung; rund 46 kcal flossen vom Rumpf in die Extremitäten.⁸

In der zweiten Phase übersteigt der Wärmeverlust an die Umgebung die verminderte Wärmebildung, und die Kerntemperatur sinkt annähernd linear weiter.¹ In derselben Untersuchung fiel sie in den folgenden zwei Stunden um weitere 1,1 Grad, und die Umverteilung trug nur noch 43 Prozent dazu bei.⁸ Die Geschwindigkeit dieser Phase hängt von der Physik ab: von der Größe der exponierten Fläche, der Saaltemperatur, einer offenen Körperhöhle, kalten Infusionen und Spülungen. Diese Verlustwege und ihre Größenordnung stehen im Unterkapitel zur Wärmeabgabe.

Die dritte Phase ist das Plateau. Erreicht die Kerntemperatur die unter Narkose gesenkte Vasokonstriktionsschwelle, verengen sich die arteriovenösen Anastomosen, und der Wärmestrom vom Kern in die Schale wird gedrosselt. Die Kerntemperatur stabilisiert sich dann, obwohl die Schale weiter Wärme verliert und der Wärmegehalt des Körpers insgesamt weiter sinkt: Der Körper hält den Kern auf Kosten der Peripherie. Dieses Plateau ist ein Zeichen funktionierender, wenn auch tief verschobener Regulation. Es fehlt dort, wo die Vasokonstriktion nicht möglich ist, also im blockierten Gebiet einer Neuraxialanästhesie, und am ausgeprägtesten bei der Kombination aus Neuraxial- und Allgemeinanästhesie, bei der die Beine als große Wärmesenke offen bleiben.

Aus dieser Physiologie folgt die wirksamste Gegenmaßnahme. Weil die erste Phase eine Umverteilung und kein Verlust ist, lässt sie sich durch Wärmung während der Operation kaum verhindern: Die Wärmedecke erreicht die Haut, aber der Wärmestrom vom Kern in die Schale läuft trotzdem ab. Wird dagegen die Schale vor der Einleitung aufgewärmt, fehlt das Gefälle, und es gibt weniger zu verteilen. Das Vorwärmen vor der Einleitung wird deshalb mit dem höchsten Empfehlungsgrad empfohlen, mit konvektiver Luft von 40 bis 44 Grad möglichst über 30, mindestens über 10 Minuten.² Eine Metaanalyse aus 27 randomisierten Studien bestätigt, dass Vorwärmen die intraoperative und die postoperative Temperatur anhebt.⁹

Am Patienten heißt das: Wärmen Sie vor, und zwar vor der Einleitung, nicht danach. Messen Sie die Kerntemperatur ab der Einleitung und beurteilen Sie den Verlauf nach Phasen: Ein Abfall von mehr als einem Grad in der ersten Stunde ist Umverteilung und kein Versagen der Wärmung, ein anhaltender linearer Abfall nach der ersten Stunde dagegen zeigt, dass Wärmezufuhr und Verlust nicht im Gleichgewicht sind. Bei Kombinationsverfahren erwarten Sie kein Plateau und wärmen von Beginn an aktiv. Erkennen Sie den Fehler daran, dass die Temperatur im Verlauf der Operation nicht mehr steigt, obwohl die Wärmedecke läuft; dann ist die Verlustfläche größer als die gewärmte.

Stellen Sie sich die Thermoregulation als Raum mit Heizung und Klimaanlage vor, die über zwei getrennte Thermostate gesteuert werden. Die Heizung springt an, wenn die Temperatur unter eine untere Marke fällt, die Klimaanlage, wenn sie über eine obere Marke steigt. Zwischen beiden Marken liegt ein Totband, in dem keine der beiden Anlagen läuft und nur die Fenster, also die Hautdurchblutung, ein wenig geöffnet oder geschlossen werden. Beim wachen Menschen ist dieses Totband mit etwa 0,2 Grad extrem schmal, deshalb bleibt die Kerntemperatur so konstant. Jede Anlage hat zudem mehrere Stufen: bei der Heizung zuerst das Schließen der Fenster, die Vasokonstriktion, dann die Zusatzheizung, das Zittern.

Die Narkose verändert dieses Bild auf eine typische Weise. Sie schiebt die untere Marke um mehrere Grad nach unten und lässt die obere fast unverändert; das Totband wird breit. Gleichzeitig reißt sie die Fenster auf, weil der Gefäßtonus wegfällt, und sie drosselt die Grundheizung, weil der Stoffwechsel sinkt. Der Raum kühlt deshalb ungehindert aus, bis er die tief gesetzte untere Marke erreicht; erst dort schließen sich die Fenster wieder, und das Plateau entsteht. Die Regionalanästhesie verklebt zusätzlich die Fenster im blockierten Teil des Raumes in geöffneter Stellung und schaltet dort die Heizung ab, sodass selbst die untere Marke nichts mehr bewirkt.

Aus diesem Modell folgen zwei Handlungsregeln. Erstens: Unter Narkose regelt der Patient nicht, also regeln Sie; jede Maßnahme, die Wärme zuführt oder Verluste verhindert, wirkt ungebremst auf die Kerntemperatur. Zweitens: Der größte Wärmespeicher, den Sie beeinflussen können, ist die Schale, und die füllen Sie am wirksamsten, bevor die Fenster aufgehen. Das ist die physiologische Begründung des Vorwärmens.

Was verändert die Anästhesie?

• Allgemeinanästhetika senken die Kälteschwellen um mehrere Grad, bei Propofol linear mit der Konzentration, und lassen die Schwitzschwelle nahezu unverändert. Der Patient wird im erweiterten Interschwellenbereich poikilotherm.
• Die Vasodilatation nach Einleitung öffnet den Weg vom Kern zur Schale und verursacht in der ersten Stunde einen Temperaturabfall, der zum größten Teil Umverteilung und nicht Verlust ist.
• Die Neuraxialanästhesie hebt Vasokonstriktion und Zittern im blockierten Gebiet auf, senkt die Schwellen auch oberhalb der Blockade und täuscht dem Patienten Wärme vor; ein Plateau bildet sich nicht wirksam aus.
• Muskelrelaxanzien heben das Zittern vollständig auf, Anticholinergika hemmen das Schwitzen, Opioide und Alpha-2-Agonisten senken die Zitterschwelle zusätzlich.
• Das Verhalten als wirksamster Effektor fällt unter Narkose und Sedierung vollständig aus; die Verantwortung für die Wärmebilanz liegt ganz beim Behandlungsteam.

Wann wird diese Physiologie klinisch sichtbar?

• Abfall der Kerntemperatur in der ersten Stunde nach Einleitung um mehr als ein Grad, auch bei laufender Wärmedecke, als Ausdruck der Umverteilung.
• Anhaltender Abfall unter Spinalanästhesie bei einem Patienten, der sich warm fühlt, weil die blockierten Beine keine Kälte melden.
• Kältezittern in der Aufwachphase, sobald die Anästhetikakonzentration sinkt und die Zitterschwelle zurückkehrt, während der Kern noch hypotherm ist; mit Anstieg von Sauerstoffverbrauch, Herzfrequenz und Blutdruck.
• Schlechte Pulsoxymetriekurve an kalten Fingern als sichtbare Vasokonstriktion der arteriovenösen Anastomosen, besonders bei älteren und hypothermen Patienten.
• Auskühlung von Neugeborenen und Säuglingen, deren große Oberfläche im Verhältnis zur Masse den Wärmeverlust beschleunigt; die Besonderheiten beschreibt das Modul Kinderanästhesie.
• Hypothermie bei sedierten oder beatmeten Intensivpatienten und bei Palliativpatienten mit Kachexie, denen Verhalten, Muskelmasse und Fettisolation fehlen.

• Der Temperaturabfall nach Einleitung beweise eine unzureichende Wärmung. Der Abfall in der ersten Stunde ist zum größten Teil Umverteilung vom Kern in die Schale; er lässt sich durch Vorwärmen verringern, durch Wärmung während der Operation kaum.
• Unter Regionalanästhesie kühle der Patient nicht aus, weil er wach ist. Er verliert Vasokonstriktion und Zittern im blockierten Gebiet, seine Schwellen sind auch oberhalb gesenkt, und er empfindet sich als warm.
• Die Narkose stelle einen niedrigeren Sollwert ein. Sie zieht die Schwellen auseinander: Die Kälteschwellen sinken stark, die Schwitzschwelle bleibt nahezu gleich, und dazwischen folgt die Temperatur passiv der Wärmebilanz.
• Die thermoneutrale Zone umfasse die übliche Raumtemperatur. Für den unbekleideten Menschen liegt sie bei etwa 28 bis 32 Grad; ein Operationssaal von 21 Grad ist für den entkleideten Patienten eine Kältebelastung.
• Kältezittern sei eine harmlose Befindlichkeitsstörung. Es steigert den Sauerstoffverbrauch um ein Mehrfaches und belastet Herz und Atmung; die wirksamste Behandlung ist die Beseitigung der Hypothermie.

Merksätze

• Der Regler arbeitet mit Schwellen: Beim wachen Menschen liegen Vasokonstriktion und Schwitzen nur etwa 0,2 Grad auseinander.
• Erst Wärme halten, dann Wärme erzeugen: Vasokonstriktion kommt vor dem Zittern, und das Verhalten ist der wirksamste Effektor.
• Allgemeinanästhetika senken die Kälteschwellen um mehrere Grad bei nahezu unveränderter Schwitzschwelle; die Neuraxialanästhesie senkt sie um etwa 0,5 Grad und hebt die Abwehr im blockierten Gebiet auf.
• Der Abfall in der ersten Stunde nach Einleitung ist Umverteilung, danach folgt der lineare Verlust, dann das Plateau durch Vasokonstriktion.
• Die Schale lässt sich am wirksamsten füllen, bevor die Narkose die Gefäße öffnet: Vorwärmen vor der Einleitung.

Aufgaben