Die Anästhesiologie
Autoren
Matthias Heringlake und Manfred Nuscheler

Anästhesie bei Patienten mit Niereninsuffizienz und Nierenversagen

Zunehmend müssen in der Anästhesie Patienten mit präoperativ eingeschränkter Nierenfunktion betreut werden. Diese Patienten sind durch die mit einer chronischen Nierenfunktionsstörung einhergehenden Begleiterkrankungen, Beeinträchtigungen des Allgemeinzustands, Veränderungen der Pharmakologie anästhesierelevanter Medikamente sowie Kreislaufveränderungen während der Narkose und der Operation besonders gefährdet, postoperative Komplikationen zu erleiden. Daher hat das optimale Management niereninsuffizienter Patienten einen hohen Stellenwert.
Einleitung
Zunehmend müssen in der Anästhesie Patienten mit präoperativ eingeschränkter Nierenfunktion betreut werden. Diese Patienten sind durch die mit einer chronischen Nierenfunktionsstörung einhergehenden Begleiterkrankungen, Beeinträchtigungen des Allgemeinzustands, Veränderungen der Pharmakologie anästhesierelevanter Medikamente sowie Kreislaufveränderungen während der Narkose und der Operation besonders gefährdet, postoperative Komplikationen zu erleiden. Daher hat das optimale Management niereninsuffizienter Patienten einen hohen Stellenwert.

Definitionen, Epidemiologie und klinische Relevanz

Chronische Niereninsuffizienz
Nach Definition der „National Kidney Foundation’s Kidney Disease Outcomes Quality Initiative“ (NKF-KDOQI; [32]) liegt eine chronische Nierenerkrankung dann vor, wenn für einen Zeitraum von mehr als 3 Monaten eine strukturelle Nierenfunktionsstörung mittels eines bildgebenden Verfahrens und/oder eine Albuminurie bzw. Proteinurie und/oder eine glomeruläre Filtrationsrate (GFR) von weniger als 60 ml/min/1,73 m2/KÖF nachgewiesen wurden. Je nach Schweregrad der Nierenfunktionsstörung werden dabei 5 Stadien unterschieden (Tab. 1).
Tab. 1
Stadien der chronischen Nierenerkrankung nach NKF-KDOQI
Stadium
Beschreibung
GFR (ml/min/1,73 m2)
1
Nierenschädigung mit normaler oder ↑ GFR
≥90
2
Nierenschädigung mit mild ↓ GFR
60–89
3
Moderat ↓ GFR
30–59
4
Schwer ↓ GFR
15–29
5
<15 (oder Dialyse)
Die Prävalenz von Patienten mit chronischer Niereninsuffizienz hat in den letzten Jahren erheblich zugenommen und liegt nach US-amerikanischen Daten gegenwärtig bei fast 9 % der Bevölkerung [13], sodass auch im operativen Bereich zunehmend Patienten mit eingeschränkter Nierenfunktion betreut werden müssen. Dies gilt auch für Patienten mit terminaler, dialysepflichtiger Niereninsuffizienz.
Patienten mit chronischer Niereninsuffizienz haben ein deutlich erhöhtes perioperatives Morbiditäts- und Letalitätsrisiko. Dies gründet sich neben der die Nierenfunktionsstörung induzierenden Komorbidität (z. B. Diabetes mellitus) insbesondere darauf, dass es im Kontext der chronischen Niereninsuffizienz zu allgemeinen Gefäßveränderungen (Abnahme der Gefäßcompliance) und kardialen Funktionsstörungen (diastolische und systolische Dysfunktion) kommt, welche unter dem Begriff kardiorenales Syndrom Typ 4“ subsummiert werden [52].
Patienten mit chronischen Nierenfunktionsstörungen sind zudem durch eine erhöhte Rate postoperativer Infektionen gefährdet und zeigen auch bei klinischen Diagnosen, die normalerweise mit einem geringen Risiko behaftet sind, eine außergewöhnlich hohe Letalität. Ein Plasmakreatininspiegel >2 mg/dl ist einer von 5 unabhängigen Prädiktoren postoperativer kardiovaskulärer Komplikationen, welche in den „Revised Cardiac Risk Index“ nach Lee eingehen [35].
Bei Patienten mit präoperativ eingeschränkter Nierenfunktion ist das Risiko für postoperative Komplikationen erhöht (Kap. Anästhesiologische Beurteilung des Patienten: Kardiovaskuläres System; [35]).
Perioperative Nierenfunktionsstörungen
Perioperative Nierenfunktionsstörungen wurden lange Zeit lediglich als Ausdruck allgemeiner Krankheitsschwere und somit – insbesondere in Zeiten rasch verfügbarer Nierenersatzverfahren – nur als untergeordnetes „zusätzliches“ Problem des kritisch Erkrankten betrachtet.
Dagegen zeigen neuere Studien, dass bereits geringfügige postoperative Anstiege des Plasmakreatinins mit einer Steigerung der Letalität einhergehen und ein unabhängiger Prädiktor für einen negativen Verlauf sind [36].
In den letzten Jahren sind verschiedene Graduierungssysteme für akute Nierenfunktionsstörungen entwickelt worden, welche sowohl Veränderungen des Plasmakreatinins als auch der Diurese berücksichtigen. Die Acute-Kidney-Injury Definition der Kidney Disease Improving Global Outcomes Initiative (KDIGO) stellt dabei das aktuellste Graduierungssystem dar (Tab. 2; [41]; Kap. Akutes Nierenversagen und Nierenersatzverfahren).
Tab. 2
Definition einer akuten Nierenfunktionsstörung nach KDIGO-Kriterien. (Nach: [41])
AKI-Stadium
Serumkreatinin
Diurese
1
1,5- bis 1,9-facher Anstieg des Serumkreatinins innerhalb von 7 Tagen oder Anstieg >0,3 mg/dl (26,4 μmol/l) innerhalb von 48 h
Diurese <0,5 ml/kgKG/h über 6 h
2
2,0 bis 2,9-facher Anstieg des Serumkreatinins
Diurese <0,5 ml/kgKG/h über 12 h
3
≥3-facher Anstieg des Serumkreatinins oder Serumkreatinin >4 mg/dl (354 μmol/l) einhergehend mit einem akuten Anstieg >0,5 mg/dl (44 μmol/l) oder Notwendigkeit einer Nierenersatztherapie
Diurese <0,3 ml/kgKG/h über 24 h oder Anurie ≥12 h
Neben einer Hypervolämie und Elektrolytstörungen induzieren akute Störungen der Nierenfunktion eine akute systemisch inflammatorische Reaktion, die insbesondere kardiale Funktionsstörungen nach sich zieht. Dieses auch als „kardiorenales Syndrom Typ 3“ bezeichnete Phänomen [52] wird u. a. durch die prominente Rolle der Niere in der Ausscheidung proinflammatorischer Zytokine begründet [40].
In Anbetracht der großen prognostischen Bedeutung einer prä- als auch einer postoperativen Nierenfunktionsstörung sollten renale Risikopatienten (Übersicht) schon im Vorfeld der Operation identifiziert und als solche behandelt werden, indem z. B. die Indikation für ein erweitertes hämodynamisches Monitoring vor dem Hintergrund des Risikos begleitender kardialer Funktionsstörungen großzügig gestellt wird.
Patientengruppen und operative Eingriffe mit erhöhtem Risiko einer postoperativen Niereninsuffizienz
  • Patienten mit vorbestehender Niereninsuffizienz, hohem Alter, Herzinsuffizienz, Diabetes mellitus Typ 1, Leberzirrhose sowie polytraumatisierte und septische Patienten
  • Operationen mit ausgedehnten Volumenverlusten, Massivtransfusion, Abklemmmanövern der Aorta und herzchirurgische Operationen

Präoperative Befunderhebung

Bei der präoperativen Befunderhebung sollten die häufigen Folge- und Begleiterkrankungen einer Niereninsuffizienz erfasst werden (Tab. 3).
Tab. 3
Häufige Begleiterkrankungen und Nebenbefunde bei chronischer Niereninsuffizienz
Kardiovaskulär
Arterielle Hypertension
Herzinsuffizienz und koronare Herzkrankheit (KHK)
Pulmonal
Stauungszeichen, Überwässerung
Hypokapnie zur Kompensation einer metabolischen Azidose
Endokrinologie
Diabetes mellitus
Renale Osteopathie
Hämatologie
Thrombozytopathie
Gastrointestinal
Verzögerte Magenentleerung
Ulkusleiden
Elektrolyt-, Säure-Basen- und Eiweißhaushalt
Elektrolytveränderungen
Albuminmangel
Metabolische Azidose

Körperliche Untersuchung

Chronische Nierenfunktionsstörungen sind oft Ausdruck einer fortgeschrittenen chronischen Herzinsuffizienz (kardiorenales Syndrom Typ 2, [52]). Bei der körperlichen Untersuchung sollte daher insbesondere auf Zeichen der Herzinsuffizienz oder Volumenüberlastung geachtet werden. Darüber hinaus finden sich häufig ein Diabetes mellitus und/oder eine arterielle Hypertonie als Ursachen einer chronischen Niereninsuffizienz und begleitend eine koronare Herzerkrankung (KHK).
Um die Koronarfunktion und die Notwendigkeit einer präoperativen Koronardiagnostik beurteilen zu können, muss nach typischen Angina-pektoris-Beschwerden und der körperlichen Belastbarkeit des Patienten gefragt werden (Kap. Anästhesiologische Beurteilung des Patienten: Kardiovaskuläres System). Eine Graduierung des operativen Risikos anhand des „Revised Cardiac Risk Index“ [35] bzw. der aktuellen Empfehlungen der Deutschen Gesellschaft für Anästhesiologie [18] sollte bei diesen Patienten durchgeführt und das perioperative Procedere entsprechend ausgerichtet werden.

Laboruntersuchungen

Nierenfunktionstests

Die Nierenfunktion wird laborchemisch anhand der Konzentration von Kreatinin und Harnstoff im Serum beurteilt. Eine akute Nierenfunktionsstörung führt mit einer Latenz von wenigen Stunden zu einem Anstieg des Kreatininwerts. Bei der Beurteilung des Kreatininwerts müssen Alter, Muskelmasse und Geschlecht des Patienten mit berücksichtigt werden.
Ob darüber hinaus die präoperative Quantifizierung einer Proteinurie geeignet ist, das perioperative kardiovaskuläre Risiko besser abzuschätzen, liegt aufgrund großer epidemiologischer Studien zwar nahe [27], wurde im operativen Kontext aber bislang nicht untersucht.
Oft finden sich erst pathologische Kreatininwerte im Serum, wenn die Kreatininclearance, als Maß für die glomeruläre Filtrationsrate bzw. das funktionelle Nierenparenchym, um mehr als 50 % reduziert ist (Abb. 1). Daher sollte die Nierenfunktion nicht alleine anhand des Kreatinins beurteilt werden, sondern die Kreatininclearance bzw. die glomeruläre Filtrationsfraktion anhand der Cockgroft-Gault- [11] bzw. der „Modifications of Diet in Renal Disease“ (MDRD)-Formel [36] näherungsweise berechnet werden.
Cockgroft-Gault-Formel :
$$ {C}_{C R}=\frac{\left(140- Alter\right)\times Gewicht}{0, 82\times {S}_{C R}}\times 0, 85\ \left( falls\ weiblich\right) $$
CCR
Kreatininclearance
SCR
Serumkreatinin (in mg/μmol/l)
„Modifications of Diet in Renal Disease“ (MDRD)- Formel :
$$ G F R\left[\frac{\frac{ m l}{ m in}}{1,73{m}^2}\right]=186\times {S_{CR}}^{-1,154}\times Alte{r}^{-0,203}\left[ Jahren\right]\times K F $$
SCR
Serumkreatinin (in mg/μmol/l)
KF
Korrekturfaktor bei Frauen: 0,742;
Korrekturfaktor für Patienten mit schwarze Hautfarbe: 1,21

Hämoglobin

Die bei Niereninsuffizienz verminderte renale Produktion von Erythropoetin hat häufig eine chronische Anämie mit Hämoglobinwerten von 7–11 g/dl zur Folge. Bei erhaltener myokardialer Pumpfunktion kann dies weitgehend durch einen Anstieg des Herzminutenvolumens und der 2,3-Diphosphoglycerat-Konzentration der Erythrozyten kompensiert werden und wird deshalb oft gut toleriert.
Patienten mit eingeschränkter kardialer Funktion sind perioperativ häufig nicht in der Lage, das O2-Angebot durch Steigerung des Herzminutenvolumens an einen gesteigerten Bedarf anzupassen. Aus Untersuchungen während extrakorporaler Zirkulation ist bekannt, dass ein niedriges O2-Angebot mit einer erhöhten Rate postoperativer Dialysepflicht assoziiert ist und dass eine Steigerung des Blutflusses die negativen Effekte eines niedrigen Hämoglobingehalts partiell kompensieren kann [49]. Bei Patienten mit KHK sowie Kontraindikationen für eine pharmakologische Steigerung des Herzminutenvolumens kann es zur perioperativen Optimierung des O2-Angebots erforderlich sein das Hämoglobin anzuheben. Da Transfusionen aber mit einer Verschlechterung des „Outcome“ assoziiert sind [39], ist hierbei stets eine individuelle Risikoabwägung erforderlich. Sinnvoller erscheint es daher, eine renale Anämie im Sinne von Patient Blood Management (Kap. Patient Blood Management) vor größeren Eingriffen zu behandeln und den Eingriff erst dann durchzuführen, wenn die Patienten nicht mehr anämisch sind.

Kalium

Die Hyperkaliämie ist noch vor einer Hyponatriämie, Hypermagnesiämie und Hyperphosphatämie die perioperativ bedeutsamste Elektrolytstörung bei Patienten mit chronischer Niereninsuffizienz, insbesondere bei Patienten mit terminaler Niereninsuffizienz oder einer akuten Oligurie, aber auch bei Reperfusion nach Ischämie einzelner Organe oder Muskelgruppen. Bei chronischer Hyperkaliämie können die Patienten an höhere Kaliumwerte adaptiert sein und hyperkaliämietypische EKG-Veränderungen fehlen.
Bei Dialysepatienten ist ab einem Serumkalium von 5,5–6,0 mmol/l präoperativ eine Hämodialyse durchzuführen.
Akute Hyperkaliämien mit Serumwerten ab 6,5–7,0 mmol/l können zu lebensbedrohlichen Herzrhythmusstörungen führen und müssen notfallmäßig behandelt werden (Tab. 4).
Tab. 4
Therapie der akuten Hyperkaliämie
Maßnahmen
Effekte
Steigerung der Diurese
 
Gabe kaliumfreier Elektrolytlösungen (z. B. NaCl 0,9 %)
Renale Kaliumausscheidung ↑
Schleifendiuretika
Renale Kaliumausscheidung ↑
(Cave: Erst nach Ausgleich einer Hypovolämie!)
Glukose-Insulin-Infusion
 
200 ml Glukose 20 % + 20 IE Altinsulin über 10–20 min i.v.
Intrazelluläre Kaliumaufnahme ↑
Kaliumabfall um 1–2 mmol/l
Alkalisierung
 
1–2 ml/kgKG 8,4 % NaHCO3 i.v.
Intrazelluläre Kaliumaufnahme ↑
Kaliumabfall um 1–2 mmol/l
Antagonisierung
 
10–30 ml Kalziumglukonat 10 % über 5–10 min i.v.
Therapie von EKG-Störungen (Membranantagonist)
Kaliumwerte bleiben gleich
Ionenaustauscher
 
30 g Resonium in 50 ml Sorbit 20 % p.o.
Intestinale Kaliumausscheidung ↑
Langsamer Wirkbeginn binnen 2–4 h
Hämodialyse bzw. Hämofiltration
Extrakorporale Elimination von Kalium

EKG und Thoraxröntgen

Veränderungen des Elektrokardiogramms (EKG) spielen neben der Detektion von Myokardischämien eine wichtige Rolle bei der Beurteilung des Kaliumhaushalts, weil sie intraoperativ die einzigen klinischen Hinweise auf eine Hyperkaliämie darstellen. Sie treten selten bereits bei einem Serumkalium von 6 mmol/l auf, häufig ab Werten von 6,5–8 mmol/l.
Typische EKG-Veränderungen wie hohe, schmalbasige T-Wellen, P-Abflachung, AV-Blockaden, ein verbreiterter QRS-Komplex und ventrikuläre Arrhythmien sind Spätzeichen einer Hyperkaliämie.
Vor größeren operativen Eingriffen und bei entsprechender Klinik kann eine radiologische Kontrolle des Thorax indiziert sein [18]. Eine Vergrößerung des Herzschattens findet sich z. B. als Folge einer hypertensiven Herzerkrankung oder einer ischämischen Kardiomyopathie. Noch bevor sich auskultatorisch Hinweise ergeben, können eine perihiläre Zeichnungsvermehrung oder ein interstitielles Lungenödem eine Überwässerung des Patienten anzeigen (Abb. 2).

Dialysedaten und Restharn

Präoperativ interessieren bei Dialysepatienten die klinische Beurteilung des Volumenstatus, die Abweichung des aktuellen Körpergewichts vom „Trockengewicht“ sowie die Elektrolyt- und die Retentionswerte. Bei Überwässerung oder Elektrolytstörungen ist präoperativ eine Dialyse indiziert.
Routinemäßig ist bei urämischen Patienten in einem Zeitfenster von 24 h vor der Operation eine Dialysebehandlung mit anschließender Kontrolle der Elektrolytwerte anzustreben. Damit sich Flüssigkeits- und Elektrolythaushalt äquilibrieren können, sollte die Dialyse nach Möglichkeit mindestens 6 h vor Beginn der Anästhesie abgeschlossen sein.
Cave
Wird unmittelbar präoperativ dialysiert, so sind neben einer Hypovolämie und hämodynamischen Instabilität auch eine Thrombozytendysfunktion und Heparinrestwirkung als Dialysefolge zu berücksichtigen.
Als weitere wichtige Informationen gehen die tägliche Flüssigkeitszufuhr des Patienten, seine Restharnproduktion und deren Stimulierbarkeit durch Diuretika in die Planung der perioperativen Flüssigkeitstherapie ein.

Anästhesie und Nierenfunktion

Der Einfluss von Allgemeinanästhesien und rückenmarknahen Regionalverfahren auf die Nierenfunktion ist komplex. Meist kommt es intraoperativ zu einer Abnahme des renalen Blutflusses, der glomerulären Filtrationsrate und der Diurese. Inwieweit diese Veränderungen auf die Anästhesie per se, begleitende hämodynamische Veränderungen, anästhesiologische Maßnahmen wie z. B. Beatmung oder das operative Trauma zurückzuführen ist, lässt sich aufgrund der zahlreichen Interaktionen nur schwer eruieren.
So wirken sich neben dem arteriellen Blutdruck und dem Herzzeitvolumen verschiedene neurohumorale Mechanismen auf die Natriurese, Diurese, glomeruläre Filtrationsrate und renalen Blutfluss aus. Beatmung führt durch Erhöhung des intrathorakalen Drucks – auch bei erhaltenem arteriellem Mitteldruck – zu einer Aktivierung des renalen sympathischen Nervensystems, vermehrter Freisetzung des antidiuretischen Hormons (ADH), einer Aktivierung des Renin-Angiotensin-Aldosteron-Systems sowie zu einer Abnahme der Plasmakonzentration natriuretischer Peptide (insbesondere des natriuretischen Peptids vom A-Typ) mit der Folge einer gesteigerten Natrium- und Wasserreabsorption, einer Abnahme der glomerulären Filtrationsrate und des renalen Blutflusses (Übersicht: [23]). Anästhetikainduzierte Änderungen des arteriellen Blutdrucks haben vergleichbare neurohumorale Veränderungen zur Folge. Darüber hinaus induzieren auch der chirurgische Reiz und das chirurgische Trauma Veränderungen auf humoraler und neuronaler Ebene, welche in der Summe zu einer Antidiurese und gesteigerten Natriumreabsorption (Volumenkonservierung) führen.
Bei Patienten mit arterieller Hypertonie – einer bei Patienten mit Niereninsuffizienz häufig zu beobachtenden Nebenerkrankung – ist zudem die Autoregulationsschwelle der GFR nach rechts verschoben. Diese Patienten sind somit an höhere Perfusionsdrücke adaptiert und reagieren bereits bei arteriellen Mitteldrücken, die von einem Normotoniker ohne Probleme toleriert werden, mit einem Abfall der glomerulären Filtrationsrate und des renalen Blutflusses.
Ältere, methodisch nur eingeschränkt verwertbare Studien deuten darauf hin, dass auch Anästhetika per se die Nierenfunktion negativ beeinflussen. Demgegenüber konnten volatile Anästhetika in aktuellen Studien einen renalen Ischämie-Reperfusions-Schaden abmildern. Eine abschließende Bewertung des Zusammenhangs von Anästhetikawirkung und Nierenfunktion ist daher derzeit nicht möglich.

Anästhesieverfahren

Eine ältere und kontrovers diskutierte Metaanalyse von 145 Studien bei primär nierengesunden Patienten ergab eine geringfügige Reduktion der Rate an postoperativem Nierenversagen bei Einsatz neuroaxialer Anästhesieverfahren [51]. Neuere Metaanalysen kommen diesbezüglich zu widersprüchlichen Ergebnissen [4, 37]. Unklar ist zudem, ob die vermutete nephroprotektive Wirkung der Regionalanästhesie auch bei Patienten mit vorbestehender Niereninsuffizienz existiert. Wegen der bei reiner Regionalanästhesie häufig stabileren Hämodynamik und der Vermeidung von ungünstigen Effekten der Beatmung auf die Nierenfunktion erscheint es sinnvoll, bei Patienten mit chronischer Niereninsuffizienz eine Regionalanästhesie zu bevorzugen, wenn der operative Eingriff dies zulässt.

Periphere Leitungsanästhesie

Die Vorteile peripherer Leitungsblockaden bestehen in einer Abnahme von Invasivität, möglichen Medikamenteninteraktionen und systemischen Nebenwirkungen sowie dem Vermeiden einer maschinellen Beatmung.

Rückenmarknahe Regionalanästhesie

Im Bereich der Sympathikusfasern, die die Niere versorgen (Th8–L1), kann perioperativ mit rückenmarknahen Regionalverfahren eine Sympathikusblockade erzeugt werden. Theoretisch sollte unter Einhaltung normaler arterieller Blutdruckwerte die aus dieser Sympathikolyse resultierende renale Vasodilatation bei Patienten mit einer Kombination aus periduraler und allgemeiner Anästhesie im Vergleich zu Patienten mit einer alleinigen Allgemeinanästhesie den renalen Blutfluss, die glomeruläre Filtrationsrate und die Kreatininclearance verbessern. Überzeugende klinische Daten, welche diesen Effekt stützen, fehlen jedoch bislang.
Eine Metananalyse kommt zwar zu dem Ergebnis, dass eine Periduralanästhesie die Inzidenz eines akuten Nierenversagens bei herzchirurgischen Patienten reduziert [4]. Die Ergebnisse dieser Analyse werden jedoch stark durch eine Studie beeinflusst, in der die Periduralanästhesie mit Clonidin durchgeführt wurde [55]. Verfahrensunabhängige sympathikolytische Effekte dieser Substanz können somit nicht ausgeschlossen können.
Eine Zusammenfassung mehrerer Cochrane-Analysen hat gezeigt, dass eine neuroaxiale Blockade im Vergleich mit einer Allgemeinanästhesie sowohl die 30-Tage-Letalität als auch die pulmonale Morbidität reduziert. Der günstige Effekt einer neuroaxialen Blockade im Hinblick auf eine Reduktion der Letalität war allerdings im Rahmen einer Kombinationsanästhesie nicht mehr nachweisbar. Zudem erfolgte auch keine spezifische Analyse des Einflusses der Anästhesieverfahren auf die Nierenfunktion [20]. Es bleibt somit gegenwärtig unklar, ob eine rückenmarknahe Anästhesie die Inzidenz einer perioperativen Nierenfunktionsstörung reduziert. Wird diese durchgeführt, so empfiehlt es sich unter dem Aspekt einer potenziellen Nephroprotektion die Sympathikusblockade auf ein Niveau bis Th6 auszudehnen.
Das Risiko einer Blutungsneigung und Thrombozytenfunktionsstörung als Folge einer Urämie wird durch regelmäßige Dialyse reduziert. Bei anamnestischen oder laborchemischen Hinweisen auf eine Störung des Gerinnungssystems sollte jedoch auf eine rückenmarknahe Punktion verzichtet werden.
Cave
Die verlängerte Halbwertzeit niedermolekularer Heparine bei Niereninsuffizienz muss bei der Indikationsstellung für ein neuroaxiales Verfahren beachtet werden.

Allgemeinanästhesie

Patienten mit höhergradiger Niereninsuffizienz leiden als Folge einer autonomen Neuropathie vermehrt unter Magenentleerungsstörungen und peptischen Ulzera. Liegen entsprechende klinische Hinweise vor, muss im Rahmen der Allgemeinanästhesie eine „rapid sequence induction (RSI)“ bzw. präoperativ eine Blockade der Magensäureproduktion erfolgen (Tab. 5). Da Magenentleerungsstörungen bei Patienten mit Niereninsuffizienz häufig symptomlos sind [56], sollte die Indikation zu einer RSI auch bei Fehlen klinischer Hinweise großzügig gestellt werden.
Tab. 5
Blockade der Magensäureproduktion bei eingeschränkter Nierenfunktion (Kreatinin im Serum >2,5 mg/dl bzw. Clearance <30 ml/min)
 
Plasmaeiweißbindung
Dosisanpassung bei eingeschränkter Nierenfunktion
Ranitidin
30 %
Einzeldosis halbieren (max. 3- bis 4-mal 25 mg/Tag i.v.)
Pantoprazol
98 %
Keine Dosisanpassung
Pirenzepin
12 %
Keine Dosisanpassung (1- bis 2-mal 10 mg/Tag i.v.)

Pharmakologie bei Niereninsuffizienz

Bei chronisch niereninsuffizienten Patienten verändern ein reduzierter Allgemeinzustand, eine Reihe spezifischer Faktoren und häufig auch fortgeschrittenes Alter die Pharmakologie verschiedener Medikamente, sodass im Vergleich zu Gesunden ein mehrfach erhöhtes Risiko für unerwünschte Medikamentenreaktionen besteht.
Proteinbindung
Die Proteinbindung ist bei Nierenkranken häufig als Folge einer Hypoalbuminämie (reduzierte Eiweißsynthese und erhöhte Eiweißverluste), einer metabolischen Azidose oder pathologischer Harnstoffwerte vermindert. Insbesondere bei Medikamenten mit starker Proteinbindung, wie z. B. Barbituraten und Benzodiazepinen, bewirkt eine Abnahme der Proteinbindungskapazität einen überproportionalen Anstieg des nichtionisierten freien, also pharmakologisch wirksamen, Anteils dieser Medikamente im Blut. Dies verstärkt nicht nur die pharmakodynamischen Effekte, sondern kann auch das Verteilungsvolumen einer Substanz vergrößern und deren Elimination verzögern.
Renale Ausscheidung
Mit zunehmender Niereninsuffizienz droht eine Kumulation von Substanzen, die partiell (z. B. Vecuronium, Digoxin) oder in Form aktiver Metabolite (z. B. Morphin) über die Niere eliminiert werden. Oftmals existieren jedoch keine präzisen Empfehlungen zur Anpassung einer Medikamentendosis an das Ausmaß einer eingeschränkten Nierenfunktion.
Grundsätzlich ist zu beachten, dass bei Patienten mit Niereninsuffizienz Medikamente mit starker Proteinbindung nach Wirkung titriert werden müssen. Kommen Medikamente zum Einsatz, die selbst oder deren aktive Metabolite renal eliminiert werden, so sind eine Dosisreduktion (um etwa 25–50 %) und die Gefahr einer Akkumulation zu bedenken (Tab. 6).
Tab. 6
Dosisanpassung einiger Arzneimittel bei Niereninsuffizienz (Kreatinin im Serum >2,5 mg/dl bzw. Clearance <30 ml/min)
Analgetika
Metamizol
Dosisreduktion, v. a. bei mehrfacher Gabe
Paracetamol
Dosisintervall von 6 h bzw. Dosisreduktion
Diclofenac (NSAID)
Relative Kontraindikation
Antiarrhythmika
Digoxin
25 % der normalen Erhaltungsdosis (0,0625–0,125 mg/Tag)
Methyldigoxin
50 % der normalen Erhaltungsdosis (0,05–0,15 mg/Tag)
Ajmalin, Atropin, Esmolol, Metoprolol, Verapamil, Digitoxin
Keine Dosisreduktion bei Niereninsuffizienz erforderlich
Antihypertonika
Clonidin
Kreatininclearance <10 ml/min: 50 % Dosisreduktion
Urapidil
Keine Dosisreduktion
Phosphodiesterasehemmer
Milrinon
Zunehmende Dosisreduktion mit abnehmender Clearance
Enoximone
Zunehmende Dosisreduktion mit abnehmender Clearance

Prämedikation

Die Begleitmedikation der Patienten sollte perioperativ nach den üblichen Standards gegeben werden. Die Prämedikation (Kap. Medikamentöse Prämedikation) erfolgt oral, vorzugsweise mit kurz bis mittellang wirksamen Benzodiazepinen wie Midazolam oder Lormetazepam (Tab. 7).
Tab. 7
Dosisanpassung von Benzodiazepinen (Kreatinin >4,5 mg/dl bzw. Kreatininclearance <10 ml/min)
Benzodiazepine
Plasmaeiweißbindung [%]
Dosisanpassung bei eingeschränkter Nierenfunktion
Midazolam
95
50 % Dosisreduktion
Lormetazepam
80
50 % Dosisreduktion
Dikalium‐chlorazepam
95
50 % Dosisreduktion

Anästhetika

Intravenöse Anästhetika

Die Wirkung von Thiopental, Midazolam und Etomidate kann durch einen erhöhten, frei wirksamen Anteil im Plasma verstärkt und verlängert werden. Daher müssen diese i.v.-Anästhetika zur Narkoseeinleitung bei niereninsuffizienten Patienten nach Wirkung titriert werden.
Die Elimination von Propofol ist auch bei terminaler Niereninsuffizienz und nach totaler intravenöser Anästhesie nicht verlängert, sodass Propofol für die Einleitung und Aufrechterhaltung der Anästhesie gut geeignet ist. Allerdings ist zu berücksichtigen, dass die hypnotische Wirkung von Propofol bei Patienten mit Niereninsuffizienz reduziert ist [43].

Inhalationsanästhetika

Die Pharmakokinetik der Inhalationsanästhetika ist weitgehend unabhängig von der Nierenfunktion. Nur ein geringer Prozentsatz wird hepatisch verstoffwechselt und in Form pharmakologisch inaktiver Abbauprodukte renal eliminiert.
Eine Beeinträchtigung der Nierenfunktion kann durch alle Inhalationsanästhetika dosisabhängig verursacht werden (Abschn. 3). Jedoch gewährleistet eine balancierte Anästhesie mit niedriger Konzentration der Inhalationsanästhetika (<1,5 MAC) eine stabile systemische wie renale Perfusion und ist für Patienten mit Niereninsuffizienz gut geeignet.
Isofluran und Desfluran
Beide Narkosegase werden zu einem minimalen Anteil metabolisiert. Dabei fallen keine toxisch relevanten Abbauprodukte an, sodass diese Medikamente gefahrlos bei Patienten mit eingeschränkter Nierenfunktion verwendet werden können. Auch bei Halothan findet sich, trotz einer beträchtlichen Metabolisierung, kein Hinweis auf eine direkte Nephrotoxizität.
Sevofluran
Anorganische Fluroide
Sevofluran wird zu etwa 5 % hepatisch metabolisiert. Dabei können nach längeren Narkosen (>5 MAC-h) Konzentrationen von anorganischem Fluorid im Serum entstehen, die einen Wert von 50 μmol/l überschreiten. Diese Grenze wurde bei dem früher verwendeten Narkosegas Methoxyfluran als Schwellenwert für das Auftreten schwerer Nierenschäden ermittelt.
Hingegen wurde für Sevofluran auch bei besonders gefährdeten Patienten mit vorbestehender Niereninsuffizienz keine fluoridinduzierte Verschlechterung der Nierenfunktion beobachtet [9].
Compound A
Sevofluran wird teilweise im Absorberkalk abgebaut. Ein abnehmender Frischgasfluss und eine zunehmende Sevoflurandosierung steigern dabei die Freisetzung des im Tierversuch potenziell nephrotoxischen Abbauprodukts Compound A. Ein nephrotoxischer Effekt von Sevofluran bei Patienten konnte jedoch sowohl bei lang andauernden Niedrigflussnarkosen als auch bei der Niedrigflussanästhesie bei Patienten mit vorbestehender Niereninsuffizienz [14] ausgeschlossen werden, sodass Sevofluran in Europa ohne Anwendungsbeschränkung zugelassen ist. Darüber ist ein modifizierter Absorberkalk verfügbar, der kaum chemische Reaktionen mit Sevofluran oder anderen volatilen Anästhetika eingeht und eine Bildung von Compound A weitgehend verhindert (Kap. Inhalationsanästhetika und Kardiozirkulatorisches und respiratorisches Monitoring).
Klinische Daten weisen auf einen renoprotektiven Effekt von Sevofluran hin. So konnte bei aortokoronaren Bypassoperationen durch eine pharmakologische Präkonditionierung mit Sevofluran nicht nur das Ausmaß myokardialer, sondern auch renaler Dysfunktionen reduziert werden [29].

Opioide

Sufentanil, Alfentanil und Piritramid sind bei Niereninsuffizienz ohne Einschränkung einsetzbar, da ihre Pharmakokinetik weitgehend unverändert bleibt. Auch Remifentanil kann problemlos verwendet werden. Sein Hauptabbauprodukt wird zwar renal eliminiert, ist aber pharmakologisch unwirksam. Fentanyl hat bei Patienten mit terminalem Nierenversagen eine verlängerte Eliminationshalbwertzeit. Eine mögliche Akkumulation muss jedoch nur bei kontinuierlicher Zufuhr bedacht werden.
Im Gegensatz dazu ist bei Morphin die Elimination des stark wirksamen Metaboliten Morphin-6-Glucuronid von der Nierenfunktion abhängig [16].
Cave
Um die Risiken einer Kumulation und Wirkungsverlängerung zu vermeiden, muss die Dosierung von Morphin bei hochgradiger oder terminaler Niereninsuffizienz reduziert werden.
Genaue Angaben zur Anpassung der Dosierung existieren jedoch nicht. Auch bei den schwach wirksamen Opioiden Codein und Dihydrocodein empfiehlt sich bei Nierenversagen eine Dosisreduktion.
Pethidin darf bei Niereninsuffizienz zur einmaligen Bolusgabe, aber nicht zur kontinuierlichen Analgesie verwendet werden, da sein Abbauprodukt Norpethidin akkumuliert und neurotoxische Nebenwirkungen hervorrufen kann [16].

Muskelrelaxanzien

Nichtdepolarisierende Muskelrelaxanzien
Nichtdepolarisierende Muskelrelaxanzien werden in unterschiedlichem Ausmaß renal ausgeschieden und können bei Patienten mit Niereninsuffizienz eine verlängerte Wirkdauer aufweisen. Dies gilt insbesondere für Pancuronium, dessen Eliminationshalbwertszeit vervierfacht wird.
Vecuronium wird zu etwa 30 % renal metabolisiert. Bei dialysepflichtigen Patienten resultiert daraus eine Verlängerung von Eliminationshalbwertszeit und klinischer Wirkdauer um bis zu 60 %.
Die Datenlage für Rocuronium wird derzeit kontrovers beurteilt. Zumindest muss bei großer interindividueller Streubreite von einer tendenziellen Verlängerung des klinischen Effekts ausgegangen werden [57].
Bei Mivacurium korreliert eine protrahierte Muskelrelaxierung damit, wie ausgeprägt die Cholinesterasekonzentration bei präterminal und terminal Niereninsuffizienten vermindert ist.
Angesichts der beträchtlichen und stark variablen Wirkungsverlängerung sollten die genannten Muskelrelaxanzien bei Niereninsuffizienz nur in Verbindung mit einem neuromuskulärem Monitoring eingesetzt werden.
Die Elimination von Atracurium und Cisatracurium erfolgt auch bei wiederholter Gabe unabhängig von der Nierenfunktion durch Hydrolyse und Hoffmann-Reaktion. Für ihr gemeinsames Abbauprodukt Laudanosin wurde eine toxische Wirkung ausgeschlossen.
Bei Patienten mit Niereninsuffizienz sind die nichtdepolarisierenden Muskelrelaxanzien Atracurium und Cisatracurium Mittel der ersten Wahl.
Succinylcholin
Succinylcholin bewirkt bei gesunden wie auch bei niereninsuffizienten Patienten einen Anstieg des Serumkaliums um etwa 0,5 mmol/l.
Liegen die präoperativen Kaliumwerte im Normbereich und ist der Patient „metabolisch ausgeglichen“, so ist Succinylcholin auch bei vorbestehender Nierendysfunktion zur „rapid sequence induction“ der Narkose einsetzbar.

Perioperatives Monitoring

Bei Operationen mit relevanten Volumenverlusten oder -verschiebungen sowie bei Patienten mit schweren kardiovaskulären oder pulmonalen Vorerkrankungen ist ein erweitertes hämodynamisches Monitoring indiziert. Welchen Verfahren hierbei neben einer invasiven arteriellen Blutdruckmessung der Vorzug gegeben werden sollte (zentraler Venenkatheter, Pulskonturanalyseverfahren, Ösophagusdoppler, TEE, Pulmonalarterienkatheter), wird kontrovers diskutiert. Bei chirurgischen Risikopatienten reduziert eine präemptive hämodynamische Optimierung des O2-Angebots und des Herzzeitvolumens durch Gabe von Volumen und Inotropika die Letalität [21] und die Inzidenz von postoperativen Nierenfunktionsstörungen [7]. Dabei scheint nach den letzten Metaanalysen [21] insbesondere das Monitoring mittels Pulmonalarterienkatheter Vorteile aufzuweisen. Ob dieser Befund auch auf Patienten mit präoperativer Niereninsuffizienz zutrifft, ist derzeit unklar. Eine aktuelle S3-Leitlinie zur Volumentherapie des Erwachsenen [53] hebt, in Einklang mit Metaanalysen [1], insbesondere die Bedeutung dynamischer Vorlastparameter (Pulsdruckvariation, Schlagvolumenvariation) zur Optimierung des Volumenstatus hervor. Ob eine an dynamischen Vorlastparametern orientierte Therapie auch bei Patienten mit chronischer Niereninsuffizienz einer perioperative Verschlechterung der Nierenfunktion verhindern kann, ist jedoch unklar.
Vor Anlage einer arteriellen Kanüle muss neben der Lokalisation eines evtl. vorhandenen Shunts geprüft werden, ob an einem Arm ggf. die Anlage eines Shunts geplant ist. Auch venöse Zugänge sollten vorzugsweise am Handrücken und nicht im Bereich des Unterarms angelegt werden.
Cave
Die Indikation für eine arterielle Kanüle ist bei terminaler Niereninsuffizienz kritisch abzuwägen, einerseits zwischen den Vorteilen eines kontinuierlichen Blutdruckmonitorings und andererseits den möglichen Komplikationen (Gefäßverletzungen), die die spätere Anlage eines arteriovenösen Dialyseshunts beeinträchtigen können.
Arme mit arteriovenösen Shunts sollten durch Einwickeln mit einer weichen Binde gepolstert und gekennzeichnet werden. Sie dürfen in keinem Fall für eine arterielle bzw. venöse Kanülierung oder zur Blutdruckmessung verwendet werden.
Der zentrale Venenkatheter (ZVK) gehört trotz seiner zahlreichen methodischen Limitationen ebenso wie eine arterielle Kanülierung zu den Basismaßnahmen des erweiterten hämodynamischen Monitorings bei größeren operativen Eingriffen. Neben der Möglichkeit der sicheren Applikation von vasoaktiven und inotropen Pharmaka und der Messung rechtskardialer Füllungsdrücke erlaubt er durch Bestimmung der zentralvenösen O2-Sättigung eine Abschätzung des Verhältnisses von O2-Angebot und -bedarf. Zudem erlaubt die gleichzeitige Bestimmung von zentralem Venendruck (ZVD) und arteriellem Mitteldruck (MAP) die Kalkulation des renalen Perfusionsdrucks (RPP = MAP – ZVD), welcher in Analogie zum zerebralen Perfusionsdruck den effektiven Perfusionsdruck der Niere darstellt und sich in einer Observationsstudie bei herzchirurgischen Patienten als unabhängiger Risikofaktor für ein postoperatives AKI darstellte [25].
Bei Patienten mit einem Dialyseshunt kann das zentralvenöse Blut je nach Lokalisation des Shunts mit arteriellem Blut gemischt sein. Normale oder hohe ScvO2-Werte schließen daher eine systemische Hypoperfusion bei diesen Patienten nicht aus. Dies gilt auch für Patienten mit schwerer Kreislaufdysfunktion, bei denen die ScvO2 keine zuverlässige Aussage über das systemische Verhältnis von O2-Angebot und -bedarf gibt [60].
Die Überwachung der Diurese gilt als einfachstes, aber wirkungsvolles Monitorsystem der renalen Funktion, sofern die Diurese nicht durch die Gabe von Diuretika iatrogen „verfälscht“ wird. Tritt intraoperativ eine Oligurie mit einem Harnfluss <0,5 ml/kgKG/h auf, sollte neben den kardialen Füllungsdrucken, dem Volumenstatus, dem arteriellen Mitteldruck und ggf. dem kardialen Schlagvolumen auch die Durchgängigkeit des Urinkatheters überprüft werden. Wegen der erhöhten Infektanfälligkeit niereninsuffizienter Patienten muss bei allen invasiven Verfahren streng auf Asepsis geachtet werden. Ein besonderes Augenmerk gilt auch der Lagerung der Patienten.

Perioperative Protektion der Nierenfunktion

Die Hauptursachen für eine perioperative Verschlechterung der Nierenfunktion sind eine renale Hypoperfusion und die Gabe nephrotoxischer Medikamente.
In den vergangenen Jahren wurden verschiedene pharmakologische Strategien untersucht, um einer perioperativen Verschlechterung der Nierenfunktion vorzubeugen und bei stattgehabtem renalen Insult die Nierenfunktion wieder herzustellen. Bislang konnte für keine pharmakologische Therapie ein definitiver, positiver Effekt nachgewiesen werden (Übersicht: [24, 64]). Somit bestehen die Eckpfeiler der perioperativen Nierenprotektion in der Vermeidung ischämischer und toxischer Einflüsse.
Um den während Anästhesie und Operation drohenden Abfall des renalen Blutflusses zu vermeiden, sind bei allen Patienten stabile Kreislaufverhältnisse, ein normales kardiales Schlagvolumen (Normovolämie), ein ausreichend hoher mittlerer arterieller Blutdruck (i. d. R. größer 65–75 mmHg) sowie ein ausreichendes O2-Angebot zu gewährleisten.
Oberhalb dieser Werte unterliegt der renale Plasmafluss normalerweise der Autoregulation (Abb. 3).
Jedoch kann der für eine physiologische Autoregulation notwendige arterielle Mitteldruck bei Patienten mit arterieller Hypertonie erhöht sein.

Volumentherapie

Ziel der Flüssigkeitstherapie bei Patienten mit kompensierter Niereninsuffizienz ist es, das intravaskuläre Blutvolumen und damit das kardiale Schlagvolumen intraoperativ in einen hochnormalen Bereich einzustellen. Die kardiale Füllung ist besonders hinsichtlich der Regulation der GFR und des renalen Blutflusses von wesentlicher Bedeutung. Dies wurde u. a. in einer tierexperimentellen Studie gezeigt, in der bei Volumenmangel mit hämorrhagischem Schock eine ausgeprägte Reduktion von renalem Blutfluss und Urinproduktion sowie kortikale Ischämien nachgewiesen wurden. Hingegen fand sich in der Vergleichsgruppe mit hohen kardialen Füllungsdrücken im kardialen Schock lediglich eine geringe Abnahme des renalen Blutflusses.
Ein präoperativer Volumenmangel sollte bereits vor Narkoseeinleitung ausgeglichen, und sichtbare sowie unsichtbare Volumenverluste bzw. Volumenverschiebungen intraoperativ rasch ersetzt werden. Ein Volumenmangel erhöht insbesondere bei Patienten mit Diabetes mellitus sowie gleichzeitiger Gabe potenziell nephrotoxischer Pharmaka (z. B. Kontrastmittel) das Risiko eines perioperativen Nierenversagens.
Bei großen Eingriffen oder bei Patienten mit Herzinsuffizienz >NYHA II empfiehlt sich eine Steuerung der Volumenzufuhr mittels erweitertem hämodynamischem Monitoring [10].
Ziel des Monitorings ist es, die Volumentherapie so zu steuern, dass durch eine optimierte renale O2-Versorgung einem prärenalen Nierenversagen vorgebeugt wird, ohne eine schwere Volumenüberlastung mit den Zeichen einer pulmonalen Überwässerung zu erzeugen.
Bei Patienten mit Anurie bei terminalem Nierenversagen ist ein ausgeglichener Flüssigkeits- und Elektrolythaushalt durch eine vorsichtige, kaliumfreie Volumenzufuhr in Höhe der kalkulierten Flüssigkeitsverluste anzustreben. Damit sind eine Volumenüberlastung oder Hyperkaliämie, die zu einer Dialyse in der frühen postoperativen Phase oder zu einer intraoperativen Hämofiltration zwingen würden, zu vermeiden.

Therapie mit vasoaktiven und inotropen Substanzen

Vasopressoren (z. B. Noradrenalin) sind indiziert, wenn trotz adäquatem Volumenstatus und ausreichenden kardialem Schlagvolumen der arterielle Mitteldruck 70 mmHg unterschreitet und somit kein ausreichender renaler Perfusionsdruck erreicht wird.
Inotropika (z. B. Dobutamin, Phosphodiesterase-III-Hemmer, Levosimendan) sind indiziert, wenn trotz adäquatem Volumenangebot nur ein niedriges kardiales Schlagvolumen und/oder bei ausreichendem Hämoglobin ein für den individuellen O2-Bedarf nicht angemessenes O2-Angebot generiert wird.
Mittel der Wahl zur Therapie einer arteriellen Hypotonie infolge Abnahme des systemischen vaskulären Widerstands (SVR) ist Noradrenalin. Dieses vermittelt eine ausgeprägte Vasokonstriktion (α-Rezeptoren) und wirkt in geringerem Umfang kontraktilitätssteigernd (β-Rezeptoren), ohne die bei Dopamin häufige Nebenwirkung einer Tachykardie auszulösen. Bei septischen Patienten mit erniedrigtem SVR und Oligurie gelang es durch Noradrenalin, einen verminderten arteriellen Mitteldruck auf über 80 mmHg anzuheben sowie den Harnfluss und die Kreatininclearance zu normalisieren. Mit Dopamin war ein vergleichbarer Effekt nicht zu erzielen [17].
Wird eine Hypotension überwiegend durch eine verminderte Herzauswurfleistung („low output“) verursacht, so sollten Herzminutenvolumen und Blutdruck vordringlich mit einem positiv inotrop wirksamen Medikament wie z. B. Dobutamin, ggf. in Kombination mit Noradrenalin stabilisiert werden.
Bei normo- oder hypertensiven Patienten sollte dagegen die arterielle Nachlast mit einem Vasodilatator (z. B. Nitroglycerin, Natriumnitroprussid) gesenkt werden. Bei persistierend niedrigem Schlagvolumen ist ggf. die Gabe eines Phosphodiesterase-III-Inhibitors (z. B. Milrinon, Enoximon) bzw. des Kalziumsensitizers Levosimendan indiziert.

Dopamin in „Nierendosis“

Niedrigdosiertes Dopamin (1–3 μg/kgKG/min) hat einen natriuretischen Effekt und wurde perioperativ häufig unter der Vorstellung einer Protektion der Nierenfunktion eingesetzt. Bei niereninsuffizienten Patienten konnte jedoch keine Verbesserung von renalem Blutfluss oder Parametern der Nierenfunktion nachgewiesen werden [8]. Auch hinsichtlich der Prophylaxe eines akuten Nierenversagens ergeben sich keine Hinweise auf eine Effektivität von Dopamin in „Nierendosis“ [46]. Zudem können bereits niedrige Konzentrationen von Dopamin ventrikuläre Herzrhythmusstörungen und Tachykardien auslösen [15], einen Anstieg des pulmonalarteriellen Drucks hervorrufen und sind mit unerwünschten hormonellen Effekten verknüpft.
Cave
Von einem prophylaktischen Einsatz von Dopamin in „Nierendosis“ sowie von einer inotropen bzw. vasoaktiven Therapie mit Dopamin ist abzuraten.
Dopexamin
Dopexamin ist ein Katecholamin mit Wirkung an den dopaminergen Rezeptoren (DA1, DA2), am β1- und v. a. am β2-Rezeptor. α-adrenerge Effekte fehlen. Ob Dopexamin bei niereninsuffizienten Patienten die renale und intestinale Perfusion verbessert, ist unklar [31].
Fenoldopam
Fenoldopam ist ein dopaminerges Medikament, das selektiv am DA1-Rezeptor agonistisch wirkt und ursprünglich als Antihypertensivum eingeführt wurde. Als solches verbessert es in niedriger Konzentration (0,03–0,1 μg/kgKG/min) die renale und splanchnikale Perfusion, ohne kardiovaskuläre Nebenwirkungen aufzuweisen (keine Effekte an α- oder β-Rezeptoren). Ergebnisse einer Metaanalyse, wonach die perioperative Gabe von Fenoldopam die Rate postoperativer Nierenfunktionsstörungen reduziert [32], werden jedoch aufgrund deren qualitativ schlechter Datengrundlage mit Skepsis betrachtet. In einer aktuellen, prospektiv randomisierten Studie bei Patienten mit etablierter Nierenfunktionsstörung nach herzchirurgischem Eingriff (AKI-Grad 1) reduzierte Fenoldopam die Häufigkeit einer Nierenersatztherapie nicht, war aber mit einer signifikant höheren Rate an Hypotension verbunden [5]. Vor dem Hintergrund weiterer negativer Berichte bei herzchirurgischen Patienten und kritisch kranken Intensivpatienten ist die nephroprotektive Potenz von Fenoldopam so unklar, dass der perioperative Einsatz derzeit nicht empfohlen werden kann.
Natriuretische Peptide (Anaritide, Nesiritide, Ularitide)
Natriuretische Peptide vom A- und B-Typ (ANP, BNP), die überwiegend von myoendokrinen Zellen des Herzens produziert und sezerniert werden, sowie das überwiegend in der Niere produzierte Peptid Urodilatin (URO) vermitteln neben vasodilatatorischen Effekten eine Hemmung des Renin-Angiotensin-Systems und wirken in pharmakologischen Dosen natriuretisch und diuretisch. Natriuretische Peptide wurden daher in verschiedenen Studien sowohl zur Prophylaxe als auch zur Therapie von Nierenfunktionsstörungen bei herzchirurgischen Eingriffen eingesetzt. Die hierbei erzielten Ergebnisse sind ermutigend [46], jedoch noch so inkonsistent, dass derzeit keine generelle Empfehlung für den Einsatz dieser Substanzen gegeben werden können [24].
Levosimendan
Der Kalziumsensitizer Levosimendan verbessert bei Patienten nach herzchirurgischen Eingriffen die glomeruläre Filtrationsrate und den renalen Blutfluss [6]. Aktuelle Metaanalysen deuten darauf hin, dass Levosimendan bei herzchirurgischen Patienten auch die Inzidenz postoperativer Nierenfunktionsstörungen reduziert [22, 44]. Da es sich hierbei nicht um prospektive Datenerhebungen handelte, erscheint eine abschließende Bewertung der nephroprotektiven Eigenschaften der Substanz zwar verfrüht, eine Anwendung bei Patienten mit postoperativen Nierenfunktionsstörungen und Bedarf für eine inotrope Unterstützung jedoch gerechtfertigt.

Diuretika und Mannitol

Eine ausreichende Diurese (>0,5 ml/kgKG/h) ohne Stimulation durch Diuretika gilt als ein valides klinisches Zeichen einer ausreichenden Nierenperfusion. Unter der vereinfachenden und falschen Vorstellung, dass die pharmakologische Induktion einer Diurese mit einer verbesserten Nierenfunktion verknüpft sei, wurden und werden bei einer Abnahme der Urinproduktion häufig Diuretika eingesetzt [24, 46].

Schleifendiuretika

Schleifendiuretika (z. B. Furosemid) verbessern nicht den renalen Blutfluss oder die glomeruläre Filtration. Zwar schützte niedrig dosiertes Furosemid im Tierexperiment über eine Reduktion des tubulären O2-Verbrauchs die Nieren während einer Minderperfusion. Dagegen verschlechterte die perioperative Gabe von Furosemid in einer prospektiven klinischen Studie die Nierenfunktion [33].
Es gibt keine „renale“ Indikation für Diuretika. Schleifendiuretika sind allenfalls zur Behandlung einer Herzinsuffizienz oder einer Volumenüberladung indiziert.
In der postoperativen Phase steigt der erniedrigte SVR wieder an, sodass eine positive intraoperative Flüssigkeitsbilanz zur Hypervolämie führen kann. Insbesondere bei begleitender Herzinsuffizienz drohen dann eine pulmonale Stauung und Ödembildung. Unter diesen Umständen können Diuretika ggf. auch bei Patienten mit kompensierter Niereninsuffizienz zur Erzielung einer Negativbilanz indiziert sein.

Mannitol

Mannitol wird in einer Dosierung von 0,25–1,0 g/kgKG seit vielen Jahren zur Protektion der Nierenfunktion und Therapie von Nierenfunktionsstörungen eingesetzt. Vor einer Ischämie der Niere gegeben, reduziert die osmotische Wirkung von Mannitol im Tierexperiment ein ischämiebedingtes Anschwellen von Tubuluszellen und beugt so einer Schädigung der Nierenfunktion vor. Zudem wirkt Mannitol möglicherweise der Bildung von Sauerstoffradikalen bei einer Ischämie-Reperfusions-Reaktion entgegen und kann so Zellschäden der Niere abmildern [3]. Ähnlich wie bei den Schleifendiuretika gilt aber auch für diese Substanz, dass ein echter klinischer Wirkungsnachweis bislang aussteht. Anders als für Schleifendiuretika liegen für Mannitol jedoch keine Studien vor, die schädliche Effekte zeigen.

Vermeiden von Nephrotoxinen

Nephrotoxische Substanzen und insbesondere die Kombination potenziell toxischer Effekte sind zu vermeiden.

Antibiotika

Von den aktuell eingesetzten Antibiotika wirken lediglich Amphotericin B und Aminoglykoside nephrotoxisch, letztere insbesondere bei Patienten mit hohem Alter, Hypovolämie und vorbestehender Niereninsuffizienz sowie mit zunehmender Konzentration und Dauer der Therapie.
Abhängig von der Einschränkung der Kreatininclearance ist eine Verlängerung der Dosierungsintervalle bzw. auch eine Dosisreduktion bei der Mehrzahl der β-Laktam-Antibiotika sowie der Sulfonamide, Gyrasehemmer, Lincosamide und Glykopeptide sowie bei Tetrazyklin ratsam (Tab. 8). Neuere Antibiotika wie Linezolid oder Moxifloxacin erfordern keine Dosisanpassung.
Tab. 8
Dosisanpassung einiger Antibiotika bei Niereninsuffizienz (Erwachsene)
Antibiotika
Normale Nierenfunktion
Kreatininclearance 10–50 ml/min
(Kreatinin 2–5 mg/dl)
Kreatininclearance <10 ml/min
(Kreatinin >5 mg/dl)
Penicillin G
0,5–4 Mio. U/4–6 h
0,4–3 Mio. U/4–6 h
0,1–2 Mio. U/4–6 h
Piperacillin/Tazobactam
4,5 g/8 h
4,5 g/12 h
4,5 g/12 h
Amoxicillin/Clavulansäure
2,2 g/8 h
0,6 g/12 h
0,6 g/24 h
Mezlocillin
2–5 g/6–8 h
2–4 g/8 h
1,5–3 g/12 h
Cefuroxim
1,5 g/8 h
0,75–1,5 g/8 h
0,75 g/12 h
Ceftriaxon
1–2 g/12–24 h
1–2 g/24 h
1–2 g/24 h
Cefotaxim
1–2 g/8–12 h
1–2 g/12–24 h
0,5 g/12 h
Ciprofloxacin
400 mg/8–12 h
200–400 mg/12 h
200 mg/12 h
Clindamycin
0,6–1,2 g/8 h
0,3–0,6 g/8 h
0,3–0,6 g/8 h
Metronidazol
500 mg/8 h
500 mg/12 h
500 mg/12 h
Meropenem
0,5–2 g/8 h
0,5–1 g/12 h
0,5 g/24 h
Gentamicin
4 mg/kgKG/24 h
1,5 mg/kgKG/24 h
1,5 mg/kgKG/48 h
Vancomycin
0,5–1 g/12 h
0,5–1 g/24 h
1 g/Woche

Kontrastmittel

Kontrastmittel vermindern die Durchblutung der Nieren und schädigen direkt die Tubuluszellen. Insbesondere bei Zusammentreffen mit weiteren Risikofaktoren wie einer vorbestehenden Niereninsuffizienz, Diabetes mellitus und Hypovolämie erhöht sich das Risiko einer Verschlechterung der Nierenfunktion um ein Vielfaches [47].
Vorbeugung von Nierenschäden durch Röntgen‐kontrastmittel
  • Ausreichende Flüssigkeitszufuhr
  • Prophylaktische Gabe von Acetylcystein, 2-mal 600 mg p.o. am Tag und Vortag der Kontrastmittelapplikation [60]
  • Verwendung nichtionischer Kontrastmittel mit niedrigem osmotischen Druck
  • Möglichst langes Zeitfenster zwischen Kontrastmittelgabe und einer Operation [50]

Volumenersatzmittel

Die Datenlage zum Einsatz von Volumenersatzmitteln bei Patienten mit chronischer Niereninsuffizienz als auch zum Einfluss von Volumenersatzmitteln auf die Nierenfunktion bei primär Nierengesunden ist spärlich. In den letzten Jahren zeichnet sich aber klar ab, dass die Gabe von Lösungen mit einem hohen Chloridanteil die Nierenfunktion verschlechtert [63]. In einer aktuellen Leitlinie zum Volumenersatz beim Erwachsen wird empfohlen, primär balancierte Infusionslösungen mit einem reduzierten Chloridanteil einzusetzen [53]. Darüber hinaus stellt sich natürlich auch bei Patienten mit eingeschränkter Nierenfunktion die Frage, ob ein Volumenersatz – wie im angelsächsischen Raum üblich – v. a. mit kristallinen Lösungen, oder wie im restlichen europäischen Raum praktiziert, mit einer Mischung aus kristallinen und kolloidalen Lösungen erfolgen sollte. Da Metaanalysen, ohne Spezifizierung auf Patienten mit Nierenfunktionsstörungen, bislang keinen Unterschied in der Letalität im Vergleich zwischen einer Volumentherapie mit kristalloiden und kolloidalen Lösungen [47] herausarbeiten konnten, wird in verschiedenen Leitlinien [30, 53] empfohlen, bei Patienten mit vorbestehender Nierenfunktionsstörung periinterventionell primär kristalloide Lösungen einzusetzen. Andererseits leiden Patienten mit chronischer Niereninsuffizienz häufig begleitend sowohl an einer Herzinsuffizienz als auch unter einer Hypalbuminämie [52] und sind somit besonders gefährdet, interstitielle Ödeme zu entwickeln; dies legt nahe, einen Volumenmangel bei diesen Patienten eher mit Kolloiden (oder einer Mischung aus Kolloid und Kristalloid) als mit einer reinen Kristalloidlösung zu behandeln.
Prinzipiell stehen für den kolloidalen Volumenersatz in Deutschland Hydroxyethylstärke- (HES-)Präparate, Gelatinelösungen und Humanalbumin zur Verfügung. HES-Präparate sind gegenwärtig aufgrund der Ergebnisse mehrerer großer Studien bei septischen und kritisch kranken Patienten, in denen unerwünschten renale Effekte beobachtet wurden, bei Patienten mit eingeschränkter Nierenfunktion und bei kritisch kranken Intensivpatienten kontraindiziert und werden seitens der Arzneimittelzulassungsbehörden nur noch als Volumenersatzmittel der 2. Wahl betrachtet. Daher, stehen für den klinischen Einsatz bei Patienten mit chronischer Niereninsuffizienz als Kolloide derzeit nur noch Gelatine und Humanalbumin zur Verfügung.
Gelatinelösungen werden vielfach als „nierenfreundlicher“ angesehen, da sie aufgrund des niedrigen Molekulargewichtes glomerulär filtriert und rasch wieder ausgeschieden werden. Die verfügbaren Daten zu den Effekten von Gelatine auf die Nierenfunktion decken sich allerdings nicht mit dieser Einschätzung. So fand sich bei Patienten mit Eingriff an der Bauchaorta nach Gabe von Gelatine im Vergleich zu 6 % HES 130 eine Verschlechterung der Nierenfunktion [38]. Auch bei kritisch kranken Patienten war ein Zusammenhang zwischen einer kumulativen Dosis von mehr als 33 ml/kgKG Gelatinelösung bzw. 6 % HES 130 und einem dialysepflichtigen Nierenversagen bzw. einer Verdopplung des Plasmakreatinins nachweisbar [54]. Die S-3 Leitlinie zur Volumentherapie stellt fest, dass Gelatine zum perinterventionellen Volumenersatz eingesetzt werden könne [53]. Dennoch muss festgehalten werden, dass diese Substanz trotz jahrzehntelangen Einsatzes bislang nur unbefriedigend im Hinblick auf ihr Sicherheitspotenzial untersucht worden ist [59]. Gelatine ist auch vor dem Hintergrund einer hohen Rate z. T. lebensbedrohlicher allergischer Reaktionen bei Patienten mit chronischer Niereninsuffizienz als primäres kolloidales Volumenersatzmittel nicht ideal.
Zum Einsatz von Humanalbumin bei Patienten mit Nierenfunktionsstörungen liegen nur wenige Daten vor. In einer methodisch angreifbaren Metaanalyse reduzierte hyperonkotisches Humanalbumin (20–25 %) die Inzidenz von Nierenfunktionsstörungen [62]. Metaanalysen und aktuelle Daten [9, 16, 19, 61] deuten zwar – im Gegensatz zu einer im Tenor neutralen Cochrane-Analyse [50] – darauf hin, die Gabe von Albumin bei kritisch Kranken und insbesondere bei Patienten mit septischem Schock mit einer reduzierten Letalität verbunden ist. Inwieweit sich dies auch auf den operativen Patienten mit chronischer Niereninsuffizienz übertragen lässt, ist unklar. Vor dem Hintergrund der überwiegend positiven Metaanalysen [16, 19] erscheint es naheliegend, wenn bei einem Patienten mit Nierenfunktionsstörungen kolloidaler Volumenersatz erforderlich sein sollte, in diesem Fall auf Humanalbumin zurückzugreifen. Der höhere Chloridgehalt der verfügbaren 5 %igen Albuminlösungen und Ergebnisse der bereits zitierte Metaanalyse [64] – Gabe hyperonkotischer Albuminlösungen hat Vorteile für die Nierenfunktion – implizieren nichtbalanciertes 5 %iges Albumin zurückhaltend einzusetzen. Bei höherem Bedarf sollte – vergleichbar zu einer aktuellen Sepsisstudie [9] – 20 %iges Albumin in Ergänzung zu balancierten Kristalloiden infundiert werden (ausführliche Übersicht über die Thematik unter [26]).

Nichtsteroidale Antiphlogistika

Die chronische Einnahme nichtsteroidaler Antiphlogistika (NSAID) erhöht das Risiko einer Nierenerkrankung. Als mögliche auslösende Mechanismen werden eine Hemmung der renalen Prostaglandinsynthese und die nachfolgende Vasokonstriktion mit Minderung der renalen Perfusion diskutiert. Das Risiko einer Nierenfunktionsstörung nach NSAID ist dabei innerhalb der Substanzgruppe inhomogen, wobei selektive NSAID ein günstigeres Sicherheitsprofil zu haben scheinen [2]. Liegen weitere renale Risikofaktoren wie z. B. eingeschränkte Nierenfunktion und Aminoglykosid- oder Kontrastmittelzufuhr vor, so dürfen nichtsteroidale Antiphlogistika wie Diclofenac oder Ibuprofen nur mit Vorsicht zur perioperativen Schmerztherapie eingesetzt werden (Kap. Nicht-Opioid-Analgetika in der Anästhesiologie; [2]).
Perioperative Protektion der Nierenfunktion
Zusammenfassend ist festzuhalten, dass es für die perioperative Nephroprotektion derzeit keine validen pharmakologischen Verfahren gibt. Vielmehr beruht sie auf dem konsequenten Umsetzen der im Folgenden aufgeführten Maßnahmen:
  • Adäquate Volumentherapie und Erhalt einer Normovolämie
  • Stabiler arterieller Perfusionsdruck (MAP >70 mmHg) und adäquates kardiales Schlagvolumen
  • Vermeidung von Nephrotoxinen
  • Keine Diuretika bei Hypovolämie und Anurie

Perspektiven

Unter der Vorstellung, ein beginnendes Nierenversagen bei frühzeitiger Detektion durch geeignete Therapien ggf. noch abwenden bzw. abmildern zu können, sind in den vergangenen Jahren insbesondere Maßnahmen zur Frühdiagnose des akuten Nierenversagens in den Focus des wissenschaftlichen Interesses gerückt.
Zahlreiche potenzielle Marker zur Frühdiagnostik einer AKI wurden in diesem Zusammenhang untersucht (Übersicht: [45]) Dabei wiesen die Marker TIMP-2 und IGFBP7 (Indikatoren für einen Arrest des Zellzyklus in der G1-Phase) die höchste Prädiktivität für eine akute Nierenfunktionsstörung auf [29]. Der Nachweis, dass eine aufgrund einer Frühdiagnostik von AKI initiierte Therapie das Outcome chirurgischer oder kritisch Kranker verbessert, steht aus.
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