Osmotherapie (Neurologie)

Im weiteren Sinn beschreibt Osmotherapie alle therapeutischen Maßnahmen, die auf einer gezielten Veränderung osmotischer Gradienten zwischen Körperkompartimenten beruhen. Hierzu zählen neben der Hirndrucktherapie auch Anwendungen in der Nephrologie (z.B. osmotische Diuretika), in der Ophthalmologie (Senkung des Augeninnendrucks) sowie in der Intensivmedizin zur intravasalen Volumenverschiebung.

Osmotisch aktive Substanzen erhöhen den osmotischen Druck im Gefäßsystem. Voraussetzung für die Wirksamkeit im ZNS ist eine zumindest teilweise intakte Blut-Hirn-Schranke. Der entstehende osmotische Gradient führt zu einem Wasserentzug aus dem zerebralen Interstitium. Begleitend treten rheologische Effekte mit Reduktion der Blutviskosität und Veränderungen der zerebralen Hämodynamik auf.

Die Osmotherapie wird bei akut erhöhtem intrakraniellen Druck mit Hirndruckzeichen eingesetzt. Sie dient primär der Überbrückung bis zur definitiven Therapie (z.B. durch neurochirurgische Interventionen). Typische Indikationen sind Schädel-Hirn-Trauma, intrazerebrale Blutung, Subarachnoidalblutung sowie der ischämische Schlaganfall mit ausgeprägtem Hirnödem. Die Durchführung erfolgt überwiegend in der Intensivmedizin.

siehe auch: Therapie von Hirndruckzeichen

Klinisch eingesetzt werden vor allem Mannitol und hypertone Kochsalzlösung, seltener auch Glycerol. Die Applikation erfolgt intravenös als Bolus oder Kurzinfusion. Die Dosierung richtet sich nach Körpergewicht, aktueller Serumosmolalität und klinischem Verlauf. Eine regelmäßige Kontrolle von Serumosmolalität, Elektrolyten, Nierenfunktion und Volumenstatus ist erforderlich. Die Anwendung erfolgt zeitlich begrenzt.

Mannitol ist das am häufigsten eingesetzte Osmotherapeutikum. Es wird renal eliminiert und wirkt als osmotisches Diuretikum. Neben dem osmotischen Wasserentzug aus dem Gehirn führt Mannitol zu einer Plasmavolumenexpansion und Verbesserung der Blutrheologie. Die Wirkung setzt rasch ein.

Wegen der kurzen Halbwertszeit (ca. 30–90 min) sind ggf. regelmäßige Kurzinfusionen über einen zentralen Venenkatheter erforderlich. Die übliche Dosis beträgt 0,25–1,0 g/kgKG (4- bis 6-mal täglich). Die Einzelgaben werden als Kurzinfusionen (15–20 min) über einen zentralen Venenkatheter infundiert.

Wiederholte Gaben erfordern eine engmaschige Kontrolle der Serumosmolalität und der Nierenfunktion. Eine Überschreitung von etwa 320 mosmol/kg erhöht das Risiko eines akuten Nierenversagens sowie eines sogenannten Rebound-Hirnödems.

Hinweis: Diese Dosierungsangaben können Fehler enthalten. Ausschlaggebend ist die Dosierungsempfehlung in der Herstellerinformation.

Hypertone NaCl-Lösungen (z.B. 3 %, 7,5 % oder 10 %) erhöhen die Serumosmolalität und das Serumnatrium und bewirken eine rasche intravasale Volumenexpansion. Sie sind insbesondere bei therapierefraktärem Hirndruck oder beim Schädel-Hirn-Trauma eine wirksame Alternative zu Mannitol. Im Gegensatz zu Mannitol tritt keine osmotische Diurese auf. Es besteht jedoch die Gefahr einer Hypernatriämie und kardiopulmonaler Volumenbelastung.

Glycerol kann intravenös oder oral appliziert werden und besitzt ebenfalls osmotische Eigenschaften. Zusätzlich werden antioxidative und rheologisch günstige Effekte beschrieben. In Studien zeigte sich insbesondere bei ischämischem Schlaganfall eine Reduktion der Mortalität. Aufgrund des verzögerten Wirkungseintritts spielt Glycerol in der Akuttherapie eine untergeordnete Rolle.

Die Osmotherapie ermöglicht eine rasche und effektive Senkung eines erhöhten intrakraniellen Drucks. Der Wirkungseintritt erfolgt innerhalb weniger Minuten, wodurch sie sich besonders zur Akuttherapie bei Hirndruckkrisen eignet. Sie ist breit verfügbar, vergleichsweise einfach durchzuführen und kann unter intensivmedizinischem Monitoring gut gesteuert werden.

Die Wirksamkeit der Osmotherapie ist wesentlich von der Integrität der Blut-Hirn-Schranke abhängig. Bei ausgeprägter Schrankenstörung kann es zur Akkumulation osmotisch wirksamer Substanzen im Hirngewebe mit Umkehr des osmotischen Gradienten und sekundärer Hirndrucksteigerung kommen (Rebound-Effekt).

Darüber hinaus ist die Osmotherapie mit relevanten systemischen Nebenwirkungen verbunden, z.B.:

• Volumenverschiebungen
• Elektrolytstörungen (v.a. Dysnatriämien)
• Risiko einer akuten Nierenschädigung
• Volumenüberlastung mit kardiopulmonalen Komplikationen.

Ein gesicherter positiver Einfluss auf das langfristige neurologische Outcome ist bislang nicht belegt, sodass die Osmotherapie primär als symptomatische und überbrückende Maßnahme anzusehen ist.

Absolute oder relative Kontraindikationen der Osmotherapie sind:

• schwere Niereninsuffizienz
• manifeste Herzinsuffizienz
• ausgeprägte Hyperosmolalität
• schwere Elektrolytstörungen, insbesondere Hypernatriämie
• fehlende oder stark gestörte Blut-Hirn-Schranke (relative Kontraindikation)

• Diringer und Zazulia. Osmotic therapy: fact and fiction. Neurocrit Care. 2004;1(2):219-233.
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• Wilhelm et al.: Praxis der Intensivmedizin, 3. Auflage. Berlin, Springer, 2023
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