Die Anästhesiologie
Autoren
Manfred Thiel und Alexander Chouker

Anästhesiologische Beurteilung des Patienten: Leber

Typische, klinische Zeichen einer Lebererkrankung sind: (Skleren)ikterus, Foetor hepaticus, „flapping tremor“, „burning feet“, Bauchglatze, Palmarerythem, Spider nävi, Umgehungskreisläufe (Caput medusae), Aszites und Muskelatrophie. Bei Patienten mit Leberzirrhose im Endstadium treten neben den Zeichen der Leberinsuffizienz auch funktionelle und strukturelle Veränderungen anderer vitaler Organsysteme auf, die anästhesiologisch relevant sind.
Einleitung
Typische, klinische Zeichen einer Lebererkrankung sind: (Skleren)ikterus, Foetor hepaticus, „flapping tremor“, „burning feet“, Bauchglatze, Palmarerythem, Spider nävi, Umgehungskreisläufe (Caput medusae), Aszites und Muskelatrophie („Kartoffel auf Stelzen“).

Anatomie und Physiologie

Blutversorgung

Die Leber ist eines der wenigen Organe, welche sowohl mit venösem als auch mit arteriellem Blut durchströmt werden. Über die V. porta fließt O2-armes, an Spaltprodukten der Nahrung reiches Blut zur Leber. Dieses kann auch bakterielle Stoffwechselprodukte enthalten.
Die Versorgung mit O2-reichem Blut erfolgt über die A. hepatica (Abb. 1).
Beide Systeme der Blutversorgung, das venöse Niederdrucksystem und das arterielle Hochdrucksystem, konfluieren auf der Ebene der Sinusoide (Abb. 2 und 3). Nach Passage der Sinusoide wird das Blut über die Lebervenen der V. cava inferior und damit dem Systemkreislauf wieder zugeführt.
Der Blutfluss über das portalvenöse Niederdrucksystem und das arterielle Hochdrucksystem beträgt insgesamt 1300 ± 300 ml/min (ca. 25 % des Herzzeitvolumens). Ungefähr \( {2}\!\left/ \!{3}\right. \) davon entfallen auf die Pfortader. Obwohl der arterielle Zustrom nur ca. ein Drittel so groß ist wie der portalvenöse, deckt das arterielle Blut aufgrund seiner hohen O2-Sättigung die Hälfte des O2-Bedarfs der Leber. Portale und arterielle Durchblutung können sich jedoch bei der Versorgung der Leber mit Sauerstoff gegenseitig vollständig ersetzen.
Im Gegensatz zum Herzen kann die Leber bei einer Steigerung ihres O2-Bedarfs nicht den gesamten Blutfluss erhöhen. Vielmehr nimmt die O2-Extraktion aus dem Blut zu. Bei geringem Blutfluss kann die Extraktion fast vollständig sein. Unter physiologischen Bedingungen ist das O2-Angebot nicht ausgenutzt, sodass die Leber eine O2-Reserve besitzt, die das 2- bis 3-fache des normalen Verbrauchs beträgt.

Regulation des hepatischen Blutflusses

Pfortaderdurchblutung

Der Druck in der Pfortader ist normalerweise 7–10 mmHg. Durch den im Vergleich zur V. cava inferior höheren Druck kann der Strömungswiderstand der Leber überwunden werden. Allerdings ist die Regulation des intrahepatischen Gefäßwiderstands für die Größe der portalvenösen Durchblutung der Leber weniger entscheidend. Vielmehr wird der venöse Fluss über die Pfortader durch die Summe der arteriellen Blutflüsse zu Magen, Milz, Pankreas, Dünn- und Dickdarm bestimmt, deren Perfusion hauptsächlich durch den Tonus der Arteriolen in diesen Splanchnikusorganen reguliert wird (Abb. 1).

Arterial Buffer Response

Im Gegensatz zur weitgehend druckpassiven portokavalen Durchblutung der Leber wird die arterielle Perfusion der Leber autoreguliert. Das Ziel ist, eine Beeinträchtigung der Pfortaderdurchblutung zu kompensieren. Dieses Phänomen wird auch als „arterial buffer response“ bezeichnet. Nimmt die Durchblutung der Leber über die Pfortader ab, steigt die Perfusion über die A. hepatica an. Die Autoregulation der arteriellen hepatischen Durchblutung beruht auf bis heute nicht vollständig geklärten myogenen, neurogenen und metabolischen Faktoren.
Nach der „Auswaschtheorie“ wird mit konstanter Rate Adenosin gebildet, das als potenter Vasodilatator den Tonus der hepatischen Arteriolen reguliert. Bei Abnahme der portalvenösen Perfusion akkumuliert Adenosin mit der Folge einer Dilatation der Arteriolen und der Steigerung der arteriellen Leberdurchblutung. Bei Zunahme des portalvenösen Flusses wird der Vasodilatator stärker ausgewaschen und die Dilatation der arteriellen Gefäße nimmt wieder ab [11].
Die „arterial buffer response“, die zur Abnahme der Pfortaderperfusion inverse Steigerung der arteriellen Durchblutung, trägt zur Aufrechterhaltung der Homöostase der Leber und des gesamten Organismus bei. Ein konstanter Gesamtblutfluss durch die Leber sichert zum einen die O2-Versorgung des Organs und zum anderen die blutflussabhängige Elimination von Stoffwechselprodukten.
Voraussetzung für die kompensatorische Steigerung der arteriellen Perfusion der Leber ist jedoch ein ausreichender systemarterieller Druck.

Funktion der Leber als Blutreservoir

Der Gehalt der Leber an Blut beträgt normalerweise bis zu 500 ml und entspricht damit 10 % des Blutvolumens. Für die Aufnahme und Abgabe von Blut aus der Leber hat das Lebervenenbett eine besondere Bedeutung. So kann bei Herzinsuffizienz mit Erhöhung des zentralen Venendrucks bis zu 1 l Blut zusätzlich in der Leber gespeichert werden. Umgekehrt werden bei Hypovolämie bis zu 350–500 ml Blut aus der Leber in den Kreislauf mobilisiert. Kontrolliert wird diese Reservoirfunktion der Leber durch das sympathische Nervensystem im Innervationsbereich von Th3–Th11.
Damit stellt die Leber ein wichtiges Organ für die Mobilisation von Blut bei akuter Hypovolämie dar.

Funktionelle und anatomische Einheiten der Leber

Periportalfelder

Die funktionelle Einheit der Leber ist das von den zuführenden Gefäßen abhängige Periportalfeld mit den von ihm versorgten umliegenden Leberläppchen (Abb. 2 und 3).
Im Periportalfeld liegen neben den Gallengängen die Ausläufer der Pfortader sowie der A. hepatica und Lymphgefäße. Die Äste der Pfortader verzweigen sich weiter als septale Venolen und Einlassvenolen. Die Äste der A. hepatica teilen sich zu terminal hepatischen Arteriolen auf. Diese bilden mit den peripheren Abschnitten der septalen Venolen Anastomosen, bevor schließlich das portalvenöse und arterielle Blut in die Sinusoide der Leberläppchen gelangt.

Leberläppchen

Das Leberläppchen (Azinus) stellt die kleinste anatomische Einheit der Leber dar.
Es enthält die eigentlichen Parenchymzellen, die Hepatozyten sowie Blutgefäße (Sinuskapillaren, Zentralvene) und Lymphgefäße, Zellen des retikuloendothelialen Abwehr- und Speichersystems und ableitende Gallenwege. Im Leberläppchen befinden sich die in Einzel- und Doppelzellschichten angeordneten Hepatozyten, die als Platten parallel zum Verlauf der Sinusoide und radiär zur Zentralvene in der Mitte des Läppchens angeordnet sind.

Dissé-Raum

Die beidseits der Hepatozytenplatten befindlichen Sinusoide bzw. Sinuskapillaren werden von Endothelzellen gebildet. Da die Sinusendothelzellen gefenstert sind und keine Basalmembran besitzen, können auch große Moleküle aus dem Blutplasma in den spaltförmigen Raum (Dissé-Raum) zwischen den Endothelzellen und den Leberzellen eindringen und die Hepatozyten direkt umspülen.
Der Dissé-Raum ist der Ort des Stoffaustausches zwischen Leberzellen und Blut.
Das in den Dissé-Raum abgegebene Ultrafiltrat hat Anschluss an Lymphgefäße. Aufgrund der makromolekularen Durchlässigkeit der gefensterten Sinusendothelzellen leiten diese eine sehr proteinreiche Lymphe ab. Die tägliche Produktion der Lymphe in der Leber beträgt ungefähr 3 l und macht ca. \( {1}\!\left/ \!{3}\right. \) der gesamten Lymphproduktion des Organismus aus.

Makrophagen

In den Sinusoiden spannen sich die Kupffer-Sternzellen aus. Sie gehören dem Makrophagen-Phagozyten-System als Teil des retikuloendothelialen Systems an. Als Makrophagen sind sie in der Lage, Makromoleküle, Toxine – insbesondere Endotoxin – sowie Mikroorganismen, die aus dem Darm bei erhöhter Permeabilität z. B. infolge eines Schockzustands in das portalvenöse Blut transloziert werden, durch Phagozytose aufzunehmen und abzubauen. Im Dissé-Raum befinden sich die sog. Ito-Zellen oder auch Stellatumzellen. Ito-Zellen sind mesenchymale Zellen, die Fett und fettlösliche Vitamine (z. B. Vitamin A) speichern. Ihre langen zytoplasmatischen Ausläufer sind zur Kontraktion fähig und umgeben die Sinusendothelien. Daher werden Ito-Zellen mit der Regulation des sinusoidalen Gefäßwiderstands in Zusammenhang gebracht [8].

Gallengänge

Zwischen 2 einander zugewandten Hepatozyten wird jeweils durch die Zytoplasmamembranen eine Gallengangkapillare gebildet, in die Hepatozyten ihre Galle abgeben. Die Gallengangkapillaren stehen mit den periportalen Gallengängen in Verbindung, die sich zu größeren intrahepatischen Gallengängen vereinigen und die Galle über einen rechten und linken Hauptgallengang in den Ductus hepaticus ableiten.
Die makroanatomischen Strukturen der Leber und ihre Bedeutung für die Planung des chirurgischen Vorgehens werden in Kap. „Anästhesie bei Patienten mit Erkrankungen der Leber“ und „Anästhesie in der Viszeralchirurgie“ beschrieben.

Stoffwechselleistungen der Leber

Die Leber hat eine zentrale Bedeutung für die Aufrechterhaltung der metabolischen Homöostase. Zu ihren komplexen Aufgaben zählen die Verstoffwechselung, die Synthese, die Speicherung, der Abbau und die Sekretion von körpereigenen und enteral aufgenommenen Stoffen.
Wichtige Stoffwechselleistungen der Leber
  • Kohlenhydratstoffwechsel
    • Kontrolle der Glukosekonzentration im Blut
    • Umwandlung von Fruktose und Galaktose in Glukose
    • Glukoneogenese, Glykogenolyse
  • Fettstoffwechsel
    • Umwandlung von überschüssigen Kohlenhydraten in Fett
    • Energiegewinnung durch β-Oxidation von Fettsäuren
    • Synthese von Phospholipiden, Cholesterin
  • Protein- und Aminosäurenstoffwechsel
    • Synthese von Plasmaproteinen
    • Transportproteine (z. B. Albumin)
    • Proteine der Gerinnung und der Fibrinolyse
    • Akut-Phase-Proteine (z. B. CRP)
    • Oxidative Desaminierung von Aminosäuren und Bildung von NH3
  • Speicherung und Sekretion
    • Fette, fettlösliche Vitamine (z. B. Vitamin A)
    • Bildung und Sekretion von Galle

Glukosestoffwechsel

Aus der Verdauung und Resorption der Nahrung fallen im Wesentlichen Glukose, Fruktose und Galaktose an. Nur die Leber vermag Galaktose und Fruktose in Glukose umzuwandeln. Bei erhöhtem Angebot kann Glukose als Glykogen in der Leber gespeichert und bei erhöhtem Bedarf durch Glykogenolyse wieder in das Blut abgegeben werden. Bei einem Überangebot an Kohlenhydraten werden diese zu Lipiden umgewandelt und in der Leber gespeichert, sodass es zur Verfettung der Leber kommt. Umgekehrt kann bei erhöhtem Glukosebedarf und Verbrauch der begrenzten Glykogenspeicher Glukose aus Aminosäuren gebildet werden (Glukoneogenese).

Fettstoffwechsel

Mit der Nahrung aufgenommene Fettsäuren unterliegen in der Leber der β-Oxidation und dienen der Energiegewinnung oder werden zur Synthese von Fetten, Cholesterin und Phospholipiden verwendet. Cholesterin ist ein im Organismus ubiquitär vorhandener, wichtiger Baustein für Zellmembranen, Hormone (Steroidhormone) und für die Synthese von Gallensäuren.

Eiweißstoffwechsel

Wichtige Leistungen der Leber im Proteinstoffwechsel sind die Synthese von Plasmaproteinen, Albumin und Akut-Phase-Proteinen wie dem C-reaktiven Protein. Von herausragender Bedeutung für die Hämostase ist die Bildung pro- und antikoagulatorisch wirksamer Faktoren. Darüber hinaus ist die Leber wichtig für die Bildung und Elimination von Aktivatoren und Inhibitoren der Fibrinolyse. Aminosäuren werden durch oxidative Desaminierung abgebaut bzw. für die Glukoneogenese verwendet. Der dabei entstehende Ammoniak wird durch Bildung von Harnstoff entgiftet.

Hämoglobinstoffwechsel

Die Synthese der prosthetischen Gruppe des Hämoglobins, des Häms, erfolgt hauptsächlich in der Leber sowie im Knochenmark in den Vorstufen der Erythrozyten. Das geschwindigkeitsbestimmende Enzym im Syntheseweg ist die δ-Aminolävulinsäure-Synthetase, die durch das Endprodukt Häm gehemmt wird. Spezifische Enzymdefekte sind die Auslöser verschiedener Formen von Porphyrie.
Nach Ablauf der Überlebenszeit der Erythrozyten (im Mittel ca. 120 Tage) freigesetztes Hämoglobin wird in den Zellen des retikuloendothelialen Systems abgebaut. Das aus der Häm-Gruppe gebildete, nur wenig wasserlösliche Bilirubin wird an Albumin gebunden und zur Leber transportiert. Dort wird es carriervermittelt aufgenommen und mit 2 Molekülen Glukuronsäure konjugiert. Das nunmehr wasserlösliche Bilirubindiglukuronid wird durch aktiven Transport in die Galle sezerniert. Die Kapazität dieses Transportsystems stellt den Engpass im Bilirubinstoffwechsel dar. Im Darm findet die Umwandlung des Bilirubins unter Mitwirkung von Mikroorganismen in Urobilinogen, Sterkobilinogen und schließlich in Urobilin und Sterkobilin statt.

Biotransformation

Neben anderen Organen (Lunge, Niere, Darm) ist die Leber der Hauptort der Biotransformation.
Unter Biotransformation (früher auch als Entgiftung bezeichnet) versteht man die Elimination von Fremdstoffen, die vom Organismus nicht verwendet werden können, aufgrund ihrer lipophilen Eigenschaften jedoch rasch aufgenommen und renal nur schlecht ausgeschieden werden.
Es ist deshalb notwendig, lipophile Substanzen in hydrophile, nichttoxische und renal leicht ausscheidbare Stoffe umzuwandeln. Die Biotransformation erfolgt dabei in 2 Schritten:
  • Phase I: Im ersten Schritt werden reaktive Gruppen (Hydroxy-, Sulfhydryl- und Amino-Gruppen) in das Molekül eingeführt. Wichtigste Reaktion ist hierbei die Oxidation des Moleküls durch die Cytochrom-P450-enthaltenden mischfunktionellen Oxydasen.
  • Phase II: Im zweiten Schritt, der Konjugation, wird der entstandene Metabolit über die eingeführte reaktive Gruppe mit einer körpereigenen Substanz verknüpft, z. B. mit Glukuronsäure. Dieser Schritt wird durch die Glukuronyltransferase katalysiert.
Während die Proteinsynthese im rauen plasmatischen Retikulum stattfindet, erfolgen die Teilschritte der Biotransformation in den Membranen des glatten plasmatischen Retikulums der Hepatozyten.

Der leberkranke Patient

Die Leber erfüllt komplexe biochemische Aufgaben, deren Beeinträchtigung zur Insuffizienz des Organs führt. Bei Patienten mit Leberzirrhose im Endstadium treten neben den Zeichen der Leberinsuffizienz auch funktionelle und strukturelle Veränderungen anderer vitaler Organsysteme auf.
Cave
Patienten mit einer Zirrhose im Stadium Child-C (Tab. 8) sowie akuter Hepatitis sollten chirurgischen Eingriffen nicht oder nur bei vitaler Indikationsstellung unterzogen werden.

Leberinsuffizienz

Ursachen

Die Insuffizienz der Leber beruht auf einer Schädigung des Parenchyms durch akute oder chronische Erkrankungen (Tab. 1).
Tab. 1
Ursachen der akuten und chronischen Leberinsuffizienz
Ursachen
Akut
Chronisch
Viren
Hepatitis A, B, C, D, E, ca. 65 %
Hepatitis B, C, D
Toxine
z. B. Paracetamol, Amanita phalloides, Tetrachlorkohlenstoff, ca. 35 %
Alkohol ca. 80 %
Sonstiges
z. B. HELLP, Schwangerschaftsfettleber, M. Wilson, Budd-Chiari-Syndrom, ca. 5 %
Autoimmunhepatitis, primär biliäre und sklerosierende Zirrhose (PBC, PSC), Medikamente, Toxine, Hämochromatose, M. Wilson, α1-Antitrypsinmangel, kardiale Zirrhose, Budd-Chiari-Syndrom
PBC primär biliäre Zirrhose; PSC primär sklerosierende Cholangitis
Das führende Symptom cholestatischer Erkrankungen ist der Ikterus, der in prähepatische, hepatische und cholestatische Formen eingeteilt wird (Tab. 2). In der Regel ist die Insuffizienz der Leber bei Erkrankungen mit extrahepatischer Cholestase zunächst weniger stark ausgeprägt.
Tab. 2
Prähepatische, hepatische und cholestatische Ursachen des Ikterus
Prähepatisch
Hepatisch
Cholestatisch
Hämolytische Anämie
Störung der Gallesekretion in der Leber (intrahepatisch):
• Cholestatische Verlaufsform einer Virushepatitis, eines Medikamentenikterus usw.
Ineffektive Erythropoese
Akute und chronische Infektionen (Viren, Bakterien, Malaria)
Abflussstörung in den großen Gallengängen (extrahepatisch):
• Choledochusstein, Tumor usw.
 
Toxisch (Alkohol, Medikamente, Chemikalien)
 
 
Venöse Stauung (Rechtsherzinsuffizienz, Budd-Chiari-Syndrom)
 
Bei fortschreitender Insuffizienz der Leber kommt es schließlich zum Zusammenbruch aller Funktionen des Organs und zum hepatischen Koma.
Insbesondere bei akutem Leberversagen z. B. nach Intoxikationen muss eine schwere Hypoglykämie als Ursache der Bewusstseinstrübung ausgeschlossen werden.

Auswirkungen auf den Stoffwechsel

Aufgrund der großen hepatischen Funktionsreserven führen Erkrankungen der Leber erst spät zu klinisch fassbaren Störungen des Stoffwechsels.
Kohlenhydratstoffwechsel
Veränderungen im Kohlenhydratstoffwechsel können sich einerseits als hepatogener Diabetes mit Hyperglykämie manifestieren, andererseits Hypoglykämien verursachen. Ursache für den hepatogenen Diabetes ist nicht ein Insulinmangel, sondern eine periphere Insulinresistenz. Diese ist z. T. Folge erhöhter Plasmakonzentrationen von Glukagon, dessen hepatische Synthese und Elimination erhöht bzw. erniedrigt sind. Die hepatisch bedingte Hypoglykämie hingegen ist auf eine verminderte Abgabe von Glukose aus der Leber zurückzuführen.
Bei Einnahme von β-Blockern, Alkoholkonsum oder auch bei Hepatomen kann es durch Hemmung der Glukoneogenese vermehrt zu Hypoglykämien kommen.
Eiweißstoffwechsel
Aufgrund der relativ kurzen Halbwertszeit sind Gerinnungsfaktoren gute Indikatoren für den Beginn und die Intensität einer akuten Störung der hepatozellulären Synthesefunktion. So zeigt insbesondere eine reduzierte Aktivität der Gerinnungsfaktoren die Schwere einer Erkrankung der Leber an (Tab. 3). Eine isolierte Reduktion der Aktivität der Vitamin-K-abhängigen Gerinnungsfaktoren II, VII, IX und X kann aber auch auf einer Cholestase beruhen, da hierbei die Resorption des fettlöslichen Vitamins beeinträchtigt ist. Nach parenteraler Substitution von Vitamin K normalisiert sich die Aktivität des Prothrombinkomplexes bei Cholestase, während dieser Effekt bei Schädigung der Leberzellen ausbleibt (sog. Koller-Test).
Tab. 3
Halbwertszeiten hepatisch synthetisierter Proteine
Protein (Faktor)
Halbwertszeit
Vitamin-K-abhängige Synthese
Albumin
25 Tage
 
Pseudocholinesterase
10 Tage
 
Fibrinogen (I)
4–5 Tage
 
Prothrombin (II)
2–3 Tage
X
Proaccelerin (V)
15–35 h
 
Proconvertin (VII)
4–6 h
X
Christmas-Faktor (IX)
18–30 h
X
Steward-Prower-Faktor (X)
40–60 h
X
Eine Hypalbuminämie entwickelt sich bei akuten Erkrankungen der Leber aufgrund der langen Halbwertszeit des Proteins relativ spät. Bei chronischen Lebererkrankungen mit Zirrhose beruht die Hypalbuminämie partiell auf einer gestörten Verteilung zwischen intra- und extravasalem Raum (Aszites). Das im Aszites befindliche Albumin wird bevorzugt als proteinhaltige Lymphe über die Leberkapsel in das Abdomen abgepresst. Wegen der Größe der Poren in den gefensterten Sinusendothelien ist die Proteinkonzentration in der Lymphe und damit im Aszites oft nur wenig geringer als im Plasma.
Serumenzyme und Transportproteine – wie die Pseudocholinesterase, Haptoglobin, oder Zäruloplasmin – können bei fortgeschrittener Insuffizienz der Leber erniedrigt sein. Hingegen ist bei Cholestase die Synthese der beiden Transportproteine und der alkalischen Phosphatase erhöht.
Aminosäurenstoffwechsel
Störungen des Aminosäurestoffwechsels beinhalten eine Zunahme aromatischer (Tyrosin, Phenylalanin) und eine Abnahme verzweigtkettiger (Leucin, Isoleucin) Aminosäuren. Der bei Leberkranken auftretende Foetor hepaticus beruht z. T. auf der Bildung atypischer Metaboliten von Methionin. Die Fähigkeit der Leber, bei vermehrter Proteinzufuhr die Harnstoffsynthese zu erhöhen, ist eingeschränkt. Daher steigt bei akuten gastrointestinalen Blutungen die Konzentration von Ammoniak im Blut an.

Leberzirrhose

Die Zirrhose der Leber ist Folge einer chronischen Erkrankung. Im Endstadium führt dies nicht nur zu den Zeichen der Leberinsuffizienz, sondern geht häufig auch mit pathologischen Veränderungen des zentralen Nervensystems, im Pfortadergebiet, der Nieren, des Herz-Kreislauf-Systems und der Lunge einher (Tab. 4).
Tab. 4
Extrahepatische Organmanifestationen chronischer Leberkrankheiten
Organsystem
Manifestation
ZNS
Enzephalopathie
Hirnödem
Herz und Kreislauf
Hyperdyname Zirkulation
Vergrößertes Blutvolumen
Verminderte myokardiale Kontraktilität:
• M. Wilson, Hämochromatose, alkoholische Kardiomyopathie, Chemotherapie mit Anthrazyklinen
• Verminderte Ansprechbarkeit auf Katecholamine
Lunge
Arterielle Hypoxämie
Gestörtes Ventilations-Perfusions-Verhältnis
Vermehrter intrapulmonaler Shunt
Gestörte hypoxisch-pulmonale Vasokonstriktion
Hepatopulmonales Syndrom
Portopulmonales Syndrom
Pleuraergüsse
Gastrointestinaltrakt
Verzögerte Magenentleerung
Portosystemische Kollateralkreisläufe: Ösophagusvarizen
Ulzera des Magens und Duodenums
Spontan bakterielle Peritonitis
Niere
Hepatorenales Syndrom
• Natriumretention
• Verminderte freie Wasserclearance
• Verminderte tubuläre Konzentrationskapazität
Gerinnungssystem
Koagulopathie
• Verminderte Synthese von Gerinnungsfaktoren
• Verminderte hepatische Aufnahme aktivierter Faktoren
Gestörte Thrombozytenfunktion
Hämatopoese
Säure-Basen- und Elektrolythaushalt
Metabolische Alkalose
Metabolische Azidose (bei Leberversagen)
Hypokaliämie

Hepatische Enzephalopathie

Die hepatische Enzephalopathie (HE) ist eine neuropsyschatrische Komplikation des akuten und chronischen Leberversagens. Die klinische Manifestation reicht von Konzentrationsstörungen, leichter Verwirrung bis hin zum Koma mit Hirnödem und erhöhtem Hirndruck. Die Pathogenese der HE ist bis heute nur unvollständig verstanden. Die meisten Theorien basieren auf der erhöhten Bildung und Wirkung von Ammoniak. Von Bakterien als auch von Enterozyten in der Darmmukosa gebildeter Ammoniak gelangt bei unzureichender Entgiftung in der Leber in den systemischen Blutkreislauf. Die klärende Funktion der Leber wird umgangen, wenn portokavale Shunts vorliegen oder diese iatrogen bei der Behandlung des Pfortaderhochdrucks nach Anlage eines trans-/intrahepatischen portosystemischen Shunt (TIPS) entstehen.
Bei normalem pH-Wert des Blutes liegen ca. 2 % des Ammoniaks als Gas und 98 % als protoniertes Ammoniumion vor. Bei alkalischen Blut pH-Werten steigt der gasförmige Anteil an, welcher die Blut-Hirn-Schranke gut überwinden kann, sodass bei Alkalosen die Neurotoxizität des Ammoniaks zunimmt. Im Gehirn wird der Ammoniak durch das Enzym Glutaminsynthetase unter Verbrauch von Glutamat in Glutamin umgewandelt. Steigende intrazelluläre Konzentrationen von Glutamin bewirken eine Schwellung von Astrozyten (Hirnödem) sowie eine reduzierte Fähigkeit zur Regulation der Neurotransmission [3]. Die Auswirkungen von Ammoniak auf die zelluläre Osmoregulation und Neurotoxizität werden verstärkt unter den Bedingungen einer Hyponatriämie, die oftmals infolge einer erhöhten ADH Sekretion bei vermindertem effektivem zentralem Blutvolumen eintritt. Entgegen der früheren Auffassung, dass endogene Benzodiazepinrezeptorliganden mit ursächlich für die hepatischen Enzephalopathie seien, wird als neues mechanistisches Konzept die Erhöhung des GABAergen Tonus infolge Modulation von GABA-A-Rezeptoren durch „Neurosteroide“ diskutiert [1]. Hingegen kann der cholinerge Tonus bei erhöhter Expression der neuronalen Acetylchonlinesterase absinken [7]. Klinisch werden 4 Stadien unterschieden (Tab. 5).
Tab. 5
Stadien der hepatischen Enzephalopathie
Stadium
Klinisch neurologisch-psychiatrische Symptomatik
0
Keine klinischen Symptome, psychomotorische Tests pathologisch
I
Beginnende Schläfrigkeit, Konzentrationsschwäche, Flapping Tremor
II
Stärkere Schläfrigkeit, Apathie, Flapping Tremor
III
Ausgeprägte Schläfrigkeit, Flapping Tremor noch vorhanden
IV

Portale Hypertension

Das pathologisch-anatomische Korrelat der Leberzirrhose ist der Ersatz untergegangener Hepatozyten durch Bindegewebe. In das Bindegewebe eingelagert finden sich Gruppen von Hepatozyten, die von der Versorgung mit Blut abgeschnürt sind und dadurch nur noch wenig zur Stoffwechselleistung der Leber beitragen. Zugleich reduziert der fibrotische Umbau den intrahepatischen Gefäßdurchmesser. Der hepatische Blutfluss wird vermindert und führt zur portalen Hypertension.
Entsprechend der Lokalisation des Gefäßwiderstands lassen sich 3 Formen des portalen Widerstandshochdrucks unterscheiden.
Formen des portalen Widerstandshochdrucks
  • Prähepatischer Block (z. B. Thrombose der Pfortader)
  • Intrahepatischer Block
    • Präsinusoidal: z. B. bei Sarkoidose, M. Hodgkin
    • Postsinusoidal: z. B. äthyltoxische, posthepatitische, biliäre Zirrhose
  • Posthepatischer Block (z. B. Budd-Chiari-Syndrom, Rechtsherzinsuffizienz, Pericarditis constrictiva)
Cave
Eine Langzeitbeatmung mit hohen inspiratorischen Drücken und hohem PEEP kann ebenfalls im Sinne eines posthepatischen Blocks eine Abflussstörung bewirken.
Nach der sog. „backward theory“ ist die Behinderung des portalen Blutabflusses die Ursache der portalen Hypertension. Ein weiterer Pathomechanismus ist die „forward theory“: Klinischen und experimentellen Befunden zufolge steigt durch Vasodilatation und arteriovenöse „Shunts“ der arterielle Blutfluss zu den der Leber vorgeschalteten Organen des Splanchnikusgebiets an und erhöht so den portalvenösen Druck.
Folgen der portalen Hypertension
Die wichtigsten Umgehungskreisläufe werden über gastroösophageale Venen, Umbilikal- und Bauchwandvenen (Caput medusae) und retroperitoneale Venen gebildet. Durch Umgehung der Leber gelangt portalvenöses Blut ohne Entgiftung direkt in den Systemkreislauf. Dies führt bei bis zu \( {1}\!\left/ \!{3}\right. \) der Patienten zur hepatischen Enzephalopathie .
Kommt es bei schlechter Gerinnung zu akuten Blutungen aus Ösophagusvarizen, kann die erhöhte intestinale Eiweißzufuhr die Bildung von Ammoniak und anderen toxischen Produkten steigern und ein akutes Leberkoma auslösen.
Die Produktion von Aszites beruht auf dem Abtropfen von proteinreicher Lymphe aus der Leberoberfläche. Normalerweise beträgt die Lymphproduktion der Leber ca. 3 l täglich. Bei postsinusoidalem Block kann jedoch die Produktionsrate bis auf 11 l pro Tag ansteigen, eine Bildungsrate, die die Transportkapazität der Lymphgefäße der Leber überschreitet. Zudem begünstigt die bei Leberinsuffizienz erniedrigte Synthese von Albumin durch Abnahme des kolloidosmotischen Drucks die Bildung von Aszites. Interessanterweise müssen beide Faktoren, die Erhöhung des hydrostatischen Drucks und die Reduktion des kolloidosmotischen Drucks gleichzeitig vorliegen, damit Aszites auftritt.

Hepatorenales Syndrom

Das hepatorenale Syndrom ist definiert als die Entwicklung einer Niereninsuffizienz bei einer schweren akuten oder auch chronischen Lebererkrankung mit portaler Hypertension. Andere Ursachen einer renalen Funktionsstörung müssen dabei ausgeschlossen werden. Der pathophysiologisch zugrunde liegende Mechanismus ist eine Minderperfusion der Niere infolge ausgeprägter renaler Vasokonstriktion.
Morphologisch-strukturell ist die Niere intakt. Im klinischen Verlauf lassen sich ein rasch progredientes hepatorenales Syndrom Typ I (HRS I) von einem langsamer verlaufenden hepatorenalen Syndrom Typ II (HRS II) unterscheiden.
  • Das HRS I ist durch den Anstieg des Serumkreatinins auf >2,5 mg/dl oder eine 50 %ige Reduktion der Kreatininclearance auf <20 ml/min in weniger als 2 Wochen charakterisiert. Die Letalität ist hoch und beträgt bis zu 80 %.
  • Das HRS II zeigt einen milderen Verlauf über mehrere Monate mit einer 1-Jahres-Überlebensrate von ca. 20 %.
Abzugrenzen vom HRS ist die akute tubuläre Nekrose (ATN) infolge eines hypovolämischen oder septischen Schocks. Wenngleich die Inzidenz des HRS mit 40 % innerhalb von 5 Jahren bei Patienten mit Leberzirrhose angegeben wird [9], handelt es sich jedoch in der Mehrzahl der Fälle von akutem Nierenversagen infolge eines Leberversagens um eine akute tubuläre Nekrose [16].
Die Pathogenese des hepatorenalen Syndroms ist komplex und bis heute nur unvollständig verstanden [4]. Gemäß der Vasodilatationstheorie kommt es zu einer persistierenden arteriolären Vasodilatation im Splanchnikusgebiet (z. B. aufgrund gesteigerter LPS-induzierter NO-Produktion). Das resultierende „blood pooling“ im Splanchnikusgebiet bewirkt ein anhaltend vermindertes effektives arterielles Blutvolumen mit arterieller Hypotension. Die relative Hypovolämie kann zudem durch eine absolute Hypovolämie, z. B. infolge der Bildung von Aszites, in ihren hypotensiven Auswirkungen weiter gesteigert werden.
Durch die arterielle Hypotension werden barorezeptorreflexgetriggert Kompensationsmechanismen aktiviert, deren Ziel die Wiederherstellung eines adäquaten intravasalen Volumens und des arteriellen Blutdrucks ist. Dazu zählt die Steigerung des Sympathikotonus mit peripherer und auch renaler Vasokonstriktion.
Der erhöhte Sympathikotonus verstärkt aber nicht nur die hypovolämiebedingte Minderdurchblutung der Nieren weiter, sondern trägt auch zu einer Stimulation des Renin-Angiotensin-Aldosteron-Systems (RAAS) bei. Letztlich führt nach der Vasodilatatorentheorie die persistierende arterielle Vasodilatation im Splanchnikusgebiet zu einer kompensatorischen Aktivierung von vasokonstriktiv wirksamen Systemen, die aufgrund des Überwiegens von lokalen Vasodilatatoren im Darm die Durchblutung nicht reduzieren, die Perfusion der Niere hingegen stark vermindern.
Die Reduktion der renalen Durchblutung und die Aktivierung des RAAS begünstigen dabei die Retention von Natrium, sodass insbesondere Patienten mit Aszites häufig einen natriumarmen Urin ausscheiden. Der Gesamtnatriumbestand des Körpers wird erhöht.
Trotz gesteigerten Gesamtnatriumbestands besteht häufig jedoch eine Hyponatriämie infolge einer erhöhten Sekretion von antidiuretischem Hormon.
Patienten, die zudem aufgrund von Pleuraergüssen und/oder Aszites mit Diuretika behandelt werden, können nicht nur eine ausgeprägtere Hyponatriämie, sondern auch ein zu niedriges Plasmavolumen entwickeln. Eine zu großzügige Therapie mit Diuretika kann hier die Durchblutung der Nieren weiter vermindern und so zur Entwicklung eines hepatorenalen Syndroms beitragen. Weitere auslösende Kofaktoren für ein hepatorenales Syndrom sind Volumenverluste durch Blutung, Abpunktion von Aszites, Therapie mit nichtsteroidalen Antiphlogistika und eine Verschlechterung der Leberfunktion.
Wenngleich eine zu forcierte Therapie mit Diuretika oder andere o. g. Ursachen für eine absolute Hypovolämie ein HRS verursachen können, kann die Symptomatik durch Maßnahmen, die auf eine Erhöhung des zirkuklierenden Blutvolumens zielen, nicht gebessert werden.
So wird das klinische Bild sich weder durch Absetzen von Diuretika noch durch eine kurzfristige Volumenzufuhr von z. B. 1,5 l NaCl 0,9 % besseren lassen, denn das hepatorenale Syndrom ist rein funktionell bedingt und somit nur mit Verbesserung der Leberfunktion reversibel (z. B. nach erfolgreicher Lebertransplantation oder nach Transplantation der Niere in einen Empfänger mit normaler Leberfunktion).
Das hepatorenale Syndrom ist deshalb grundsätzlich eine Ausschlussdiagnose.
Dies bedeutet, dass vor Erkrankung der Leber kein Hinweis für eine Störung der Nierenfunktion vorlag. Zudem sind andere Ursachen einer Niereninsuffizienz auszuschließen. Bei prärenalem Nierenversagen gleichen die Urinbefunde den Veränderungen beim hepatorenalen Syndrom, da die renale Perfusion in beiden Situationen vermindert ist. Bei akuter tubulärer Nekrose ist hingegen die Natriumkonzentration im Urin wegen der gestörten Rückresorption erhöht (Tab. 6).
Tab. 6
Differenzialdiagnose der Niereninsuffizienz bei Patienten mit Erkrankung der Leber
Urinbefund
Prärenale Azotämie
Hepatorenales Syndrom
Akute tubuläre Nekrose
Urinnatrium
<10 mmol/l
<10 mmol/l
>30 mmol/l
Verhältnis Urin:Plasmakreatinin
>30:1
>30:1
<20:1
Urinosmolalität
Mindestens >100 mosmol/kg höher als Osmolalität im Plasma
Mindestens >100 mosmol/kg höher als Osmolalität im Plasma
Nahezu Plasmaosmolalität
Normal
Normal
Zelldebris

Veränderungen des Herz-Kreislauf-Systems

Bei Patienten mit Erkrankung der Leber im Endstadium liegt häufig eine hyperdyname Kreislaufsituation vor. Ursache ist ein erniedrigter peripherer Gefäßwiderstand durch endogen gebildete vasodilatierende Substanzen. Hierzu tragen möglicherweise bakterielle Toxine bei, die insbesondere bei Vorliegen portosystemischer Umgehungskreisläufe von der Leber unzureichend eliminiert werden. Weitere, vermehrt gebildete Substanzen mit vasodilatierenden Eigenschaften sind Glukagon, Ferritin, vasoaktives intestinales Peptid (VIP)-, Endocannabinoide, Tumornekrosefaktor (TNF) und NO [12]. Zusätzlich kann eine verminderte Ansprechbarkeit arteriolärer Widerstandsgefäße gegenüber Vasokonstriktoren wie Noradrenalin oder Angiotensin II auftreten.
Bei erniedrigtem systemvaskulärem Widerstand ist zur Aufrechterhaltung normaler arterieller Blutdruckwerte ein kompensatorischer Anstieg des Herzzeitvolumens notwendig (Abb. 4). Erreicht wird dies durch eine Zunahme des Sympathikotonus, eine Aktivierung des RAAS und durch eine gesteigerte Sekretion von antidiuretischem Hormon. Diese Veränderungen bewirken über eine Expansion des Blutvolumens eine Erhöhung der myokardialen Vorlast und nicht zuletzt auch infolge der erniedrigten Nachlast eine Steigerung des Schlagvolumens. Bei gleichzeitigem Anstieg der Herzfrequenz kann das Herzzeitvolumen bei Patienten mit terminaler Lebererkrankung sogar unter Ruhebedingungen bis auf das Doppelte des Normalen erhöht sein.

Hepatopulmonales und portopulmonalesSyndrom

Tritt die Vasodilatation nicht nur im großen Kreislauf, sondern auch im pulmonalen Gefäßbett ein, dann erhöht dies die pulmonale Shuntdurchblutung und beeinträchtigt den Gasaustausch [10].
Die Trias einer verminderten arteriellen Oxygenierung, einer Leberdysfunktion und der Dilatation von Lungengefäßen wurde als hepatopulmonales Syndrom beschrieben.
Angiographisch werden nach Krowka 2 Arten des hepatopulmonalen Syndroms unterschieden:
  • Typ 1: Dilatierte Lungengefäße sind als feine retikuläre Netze erkennbar.
  • Typ 2: Es gibt vereinzelt größere arteriovenöse Verbindungen, die anatomische „Shunts“ darstellen.
Häufiger jedoch beruhen Störungen des pulmonalen Gasaustauschs bei Patienten mit Lebererkrankung im Endstadium auf der Ausbildung von Kompressionsatelektasen. Deren Entstehung wird durch Pleuraergüsse oder durch Höhertreten des Zwerchfells bei Aszites und allgemeiner Muskelschwäche insbesondere der Atemmuskulatur infolge Mangelernährung begünstigt.
Neben Vasodilation kann es aber auch zur Vasokonstriktion in der Lungenstrombahn kommen (Abb. 5), insbesondere bei portaler Hypertension mit Umgehungskreisläufen. Es wird diskutiert, ob Vasokonstriktoren, die im Splanchnikusgebiet gebildet werden (z. B. Endothelin), durch portosystemische „Shunts“ in den systemischen Kreislauf gelangen und in der Lunge zur Vasokonstriktion führen. Eine weitere Ursache für die Ausbildung einer pulmonalen Hypertension sind Umbauprozesse, die im Rahmen einer initialen pulmonalen Vasodilatation ausgelöst werden. Kommt es zur Entwicklung eines hepatopulmonalen Syndroms dann führt die extreme pulmonale Vasodilatation zu einer erheblichen Verkürzung der Transitzeit des Blutstroms durch die Lunge. Dies verstärkt nicht nur eine Hypoxämie durch Reduktion der Zeit, die für die Aufnahme von Sauerstoff in die Erythrozyten zur Verfügung steht, sondern es nehmen auch die Scherkräfte am Lungengefäßendothel zu. Der damit verbundene mechanische Stress führt zu einer gesteigerten Freisetzung von Wachstumsfaktoren und Zytokinen, die die Proliferation von glatten Muskelzellen und Fibroblasten in der Gefäßwand langfristig stimulieren. Letztlich resultiert eine Zunahme des pulmonalen Gefäßwiderstands. Dies könnte auch die Entwicklung eines hepatopulmonalen und portopulmonalen Syndroms beim gleichen Patienten erklären [18].
Mit länger andauernder pulmonaler Hypertension ist ein fortschreitender Umbau der Gefäße und damit die anatomische Fixierung des erhöhten Gefäßwiderstands anzunehmen.

Diagnostik

Im Rahmen der Anamneseerhebung muss gezielt nach möglichen Ursachen einer Erkrankung der Leber und deren Symptomen gefragt werden.
Präoperative Anamneseerhebung bei Verdacht auf Lebererkrankungen
  • Wurde der Patient schon einmal operiert?
  • Gab es besondere Ereignisse nach einer Anästhesie?
  • Erhielt der Patient schon einmal Blutprodukte?
  • Bestand eine Gelbsucht?
  • Wie viel Alkohol wird konsumiert?
  • Welche Medikamente werden eingenommen?
  • Besteht eine berufliche Exposition mit leberschädigenden Stoffen?
  • Berichtet der Patient über rasche Ermüdung?
  • Wirkt er verlangsamt?
Bei der Inspektion und körperlichen Untersuchung sollte auf die klinischen Zeichen einer Lebererkrankung geachtet werden (s. oben).
Aufgrund des breiten Spektrums von Ursachen einer Lebererkrankung und der vielfältigen Funktionen des Organs gibt es keinen einzelnen Test, der über die Gesamtfunktion der Leber umfassend Auskunft gäbe. Daher erscheint es sinnvoll, die zur Klärung eines vorliegenden klinischen Problems am besten geeigneten Tests auszuwählen. Die Untersuchungen sollten dabei verschiedene Aspekte der Leberfunktion erfassen und wiederholbar sein, um eine Beurteilung des Verlaufs der Erkrankung zu ermöglichen. Die Interpretation insbesondere von laborchemischen Untersuchungen sollte stets in Zusammenhang mit dem klinischen Krankheitsbild des Patienten erfolgen.

Routineparameter

Mit Hilfe eines überschaubaren Spektrums laborchemischer Routineuntersuchungen erhält man Informationen über das Vorliegen von Erkrankungen, die mehr zu einer Cholestase oder zu einem Parenchymschaden führen (Tab. 7).
Tab. 7
Laborchemische Parameter zur Identifikation und Differenzierung einer Leberdysfunktion
Parameter
Prähepatischer Ikterus
Parenchymale Dysfunktion
Cholestase
Bilirubin
Unkonjugiertes Bilirubin ↑
Konjugiertes Bilirubin ↑
Konjugiertes Bilirubin ↑
Aminotransferasen
Normal
↑; bei fortgeschrittener Erkrankung: normal bis ↓
Normal; bei fortgeschrittener Erkrankung: ↑
Alkalische Phosphatase
Normal
Normal
Quick-Wert bzw. INR
Normal
↓ bzw. ↑
Bei fortgeschrittener Erkrankung: ↓ bzw. ↑

Bilirubin

Erhöhte Bilirubinkonzentrationen im Serum zeigen die Anwesenheit und Schwere eines Ikterus an.
Eine Zunahme des indirekten Bilirubins beruht auf einer relativen (z. B. Hämolyse) oder absoluten (z. B. Gilbert-Syndrom) Verminderung der Konjugation mit Glukuronsäure.
Eine Erhöhung des direkten Bilirubins spricht für eine verminderte biliäre Sekretion infolge funktionell-hepatozelluärer oder mechanischer Ursachen.
Zumeist führen Erkrankungen der Leber mit Ikterus zu einer Steigerung beider Bilirubinarten, sodass eine Differenzierung der Hyperbilirubinämie oftmals keinen Rückschluss auf eine mehr das Leberparenchym oder die Gallenwege betreffenden Erkrankung zulässt. Neben einer Erhöhung des Bilirubins werden bei Cholestase, sei sie intrahepatisch funktionell bedingt oder extrahepatisch mechanisch durch Kompression der Gallenwege hervorgerufen, v. a. auch eine Steigerung der γ-Glutamyltranspeptidase, der alkalischen Phosphatase und der 5’-Nukleotidase beobachtet. Die 5’-Nukleotidaseaktivität ist für die Diagnose einer Cholestase spezifischer als die Aktivität der alkalischen Phosphatase, da letztere auch bei Erkrankungen des Skelettsystems erhöht sein kann.

Transaminasen

Als Indikatoren eines hepatozellulären Schadens gelten eine Zunahme der Aktivitäten der Serumtransaminasen, der Glutamat-Oxalat-Transaminasen (SGOT) sowie der Glutamat-Pyruvat-Transaminasen (SGPT). Während die SGPT nur im Zytosol der Hepatozyten vorkommt, findet sich die SGOT sowohl im Zytosol als auch in den Mitochondrien nicht nur von Hepatozyten, sondern auch von anderen Organen, wie dem Herzen oder dem Skelettmuskel. Erkrankungen dieser Organe lassen sich jedoch häufig klinisch gut von Erkrankungen der Leber abgrenzen.
Als ein weiterer empfindlicher „Frühindikator“ eines Leberzellschadens könnte die Quantifizierung der α-Glutathion-S-Transferase (α-GST) dienen, die z. B. bei Intoxikationen mit Paracetamol, Hepatitiden oder Ischämieschäden [5] bzw. auch bei der Transplantatabstoßung nach Lebertransplantation ansteigt. Durch ihr niedriges molekulares Gewicht (50 kDa) wird die α-GST schnell nach Schädigung des Lebergewebes freigesetzt und ist so früh im Plasma messbar. Da die α-GST im Vergleich zur SGPT und SGOT sehr homogen in der gesamten Leber verteilt ist, kann die Messung der α-GST Serumkonzentration auch Schäden im zentrilobulären Bereich der Leber erfassen.

Parameter der Syntheseleistung

Als Parameter der Syntheseleistung der Leber gelten die Serumkonzentrationen von Albumin, die Aktivität von Gerinnungsfaktoren sowie der Pseudocholinesterase. Bei der Bewertung sind im Rahmen akuter Lebererkrankungen die unterschiedlichen Halbwertszeiten der Proteine zu berücksichtigen (Tab. 3). Zudem besitzt die Leber z. B. für die Synthese von Albumin eine enorme Reserve, sodass das Albumin im Serum erst bei erheblicher Einschränkung der Leberfunktion abfällt. Ein globales Maß für eine Einschränkung der Synthese von Gerinnungsfaktoren ist die Abnahme des Quick- Werts, der aufgrund seiner Abhängigkeit von Faktor VII bei akuten Erkrankungen der Leber relativ schnell absinkt.

Ammoniak

Das Serumammoniak steigt häufig bereits 24–48 h vor Entwicklung eines hepatischen Komas an.

Klassifikation nach Child-Turcotte Pugh

Die Synopsis von Parameter der Sekretion (Bilirubin), der Syntheseleistung (Albumin, Quick-Wert) und von extrahepatischen klinischen Manifestationen (Aszites, Enzephalopathie) bildet die Grundlage der Klassifikation des Schweregrads der Leberzirrhose nach Child-Turcotte Pugh (Tab. 8).
Tab. 8
Schweregrade der Leberzirrhose nach Child-Turcotte-Pugh
Parameter
Punkte
 
1
2
3
Albumin (g/dl)
>3,5
2,8–3,5
<2,8
Bilirubin (mg/dl)
<2,0
2,0–3,0
>3,0
Quick-Wert
>70 %
40–70 %
<40 %
INR
<1,7
1,7–2,3
>2,3
Aszites
0
+/++
+++
Enzephalopathieschweregrad
0
I–II
III–IV
 
Punkte gesamt
 
5–6
7–9
9–15
Child-A
Child-B
Child-C
Diese Klassifikation hat sich als besonders hilfreich für die Indikationsstellung zur Lebertransplantation erwiesen. Geeignete Kandidaten sind Patienten mit Leberzirrhose im Stadium B und C. Klinisch wichtig ist zudem, dass die Letalität nichthepatischer Eingriffe bei Patienten mit Leberzirrhose mit dem Schweregrad nach Child-Turcotte-Pugh korreliert (Child-A 15 %, Child-B 40 %, Child-C 65 % Letalität; [13]).

Model for End-Stage Liver Disease(MELD)

Das „model for end-stage liver disease“ wird seit Dezember 2006 von Eurotransplant für die Erfassung der Schwere der Erkrankung der Leber von Patienten auf der Warteliste für die Transplantation verwendet. Der, individuell zu berechnende, MELD-Score variiert zwischen Werten von 6–40 und ist für ein Alter über 12 Jahren anwendbar. Der Score gibt Auskunft darüber, wie dringlich eine Lebertransplantation innerhalb der nächsten 3 Monate ist. In die Berechnung gehen 3 Routinelaborparameter ein:
  • Bilirubin (Parameter der Sekretionsleistung),
  • INR (Parameter der Syntheseleistung) und
  • Kreatinin (Parameter der Nierenfunktion).
Neben der einfachen Erhebung ist die objektive Prüfbarkeit ein weiterer Vorteil dieser Parameter. Erste Studien sprechen dafür, dass eine Organallokation gemäß dem MELD-Score-System zu einer Verbesserung des Outcome der Patienten auf der Warteliste geführt hat [14]. Darüber hinaus scheint die präoperative Abschätzung der Organfunktionsreserve anhand des MELD-Scores gut geeignet, die postoperative Morbidität und Mortalität von Patienten mit Leberzirrhose vorherzusagen, die sich einer Resektion, z. B. eines hepatozellulären Karzinoms, unterziehen müssen [6]. Schließlich erscheint auch der MELD-Score ein Prädiktor für die postoperative Morbidität und Mortalität bei Patienten mit Leberzirrhose und intraabdominellen nichthepatischen Eingriffen zu sein [2]. Ein hohes Risiko besteht bei einem MELD-Score oberhalb von 9 bzw. 14 Punkten bei die Leber teilresezierenden bzw. nicht die Leber betreffenden abdominalchirurgischen Eingriffen.

Spezielle Funktionstests

Es gibt keinen quantitativen Test, der die Funktionsreserve der Leber exakt erfasst. Selbst bei Wahl geeigneter Substrate können lediglich einzelne Aspekte der Leberfunktion nur abgeschätzt werden. Prinzipiell berechnet sich die Entfernung eines Stoffes aus der Blutbahn pro Zeiteinheit durch die Leber (hepatische Clearance, ClH) aus dem Produkt der Extraktion aus dem Blut (E) und der Größe der Leberdurchblutung (Q):
$$ C{l}_H=E\times Q $$
Substanzen, die eine hohe Extraktion aufweisen (E >0,7, z. B. Indocyaningrün, Propofol), zeigen eine „Clearance“, die nahezu direkt proportional von der Leberdurchblutung abhängt. Solche Substanzen sind in ihrem Metabolismus flusslimitiert.
Sie eignen sich, um Aussagen über die Durchblutung der Leber zu treffen.
Substanzen, die nur eine geringe Extraktion aus dem Blut aufweisen (E <0,3, z. B. Aminopyrin, Thiopental), sind über einen breiten Bereich unabhängig von der Leberperfusion. Ihr Metabolismus zeigt mehr die funktionelle Masse bzw. die Aktivität der Enzyme im Leberparenchym an. Man bezeichnet ihre „Clearance“ auch als kapazitätslimitiert.
Substanzen mit geringer Extraktion und deshalb vorwiegend kapazitätslimitierter Clearance können weiter unterschieden werden in solche, für deren Aufnahme in die Hepatozyten die Größe der Bindung an Plasmaproteine bzw. der freie, ungebundene Anteil im Plasma eine Rolle spielt. Die kapazitätslimitierte Clearance wird dann als bindungssensitiv oder als bindungsinsensitiv bezeichnet. Bei Substanzen mit mittlerer Extraktion und Bindung sind der hepatische Blutfluss, die Kapazität des Leberparenchyms zu metabolisieren, und die Proteinbindung die wesentlichen Determinanten für die hepatische Clearance.
Eine diagnostisch eingesetzte Substanz mit hoher hepatischer Extraktion ist z. B. Indocyaningrün (ICG). ICG wird ausschließlich von der Leber aufgenommen und unverändert in die Galle sezerniert.
Die ICG-Clearance wird vorwiegend zur Bestimmung des hepatischen Blutflusses berechnet.
Eine erniedrigte Elimination von ICG hat prognostische Bedeutung für die postoperative Letalität von Patienten, die sich einem resezierenden Eingriff an der Leber unterziehen. In diesen Fällen ist die Mortalität erhöht, wenn die ICG-Retentionsrate, bestimmt 15 min nach i.v.-Injektion, über 14 % ansteigt [17]. Neben der invasiven Messung der ICG-Clearance durch wiederholte Blutentnahmen kann alternativ die Verschwinderate von ICG („plasma disappearance rate“ von ICG; PDRICG) nichtinvasiv mit Hilfe der Pulsdensitometrie transkutan bestimmt werden. Der Normwert beträgt 18–25 %/min. Gegenüber der ICG-Clearance (Normwert >700 ml/min/m2 KOF) ist die PDRICG weitgehend unabhängig vom Verteilungsvolumen und der injizierten Dosis. Da eine gute Korrelation zwischen der ICG-Clearance und der PDRICG aufgezeigt wurde, kann die PDRICG als nichtinvasiver Surrogatmarker für die Beurteilung der Leberfunktion verwendet werden [15].
Weitere (semi)quantitative funktionelle Test der Leberfunktion sind z. B. der Monoethylglyzinexylid (MEGX)-Test, der Aminopyrinatemtest, der Koffein-Clearance-Test, der Bromosulphthaleintest, der Galaktoseeliminationstest usw.
Limitationen dieser Tests sind der teilweise hohe Aufwand für ihre Durchführung, die Strahlenbelastung beim Aminopyrinatemtest, die hohe interindividuelle Variabilität, der Einfluss von Geschlecht und Alter, von Begleiterkrankungen (verminderte Lidocainclearance bei Herzinsuffizienz) und von konkurrierenden Medikamenten.
Wünschenswert sind jedoch Leberfunktionstests in der Anästhesie und Intensivmedizin, die einfach durchführbar sind und einen hohen prädiktiven Wert für die Entwicklung einer Leberdysfunktion beim Risikopatienten mit eingeschränkter Funktionsreserve haben. Dies ist auf der Grundlage der genannten Leberfunktionstests nur sehr bedingt möglich.
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