Wann wird ein Herzschrittmacher benötigt und wie funktioniert er?

Unser Herz besitzt ein eigenes elektrisches Reizleitungssystem, das dafür sorgt, dass es regelmäßig schlägt. Der natürliche Taktgeber ist der sogenannte Sinusknoten, der im rechten Herzvorhof liegt. Er erzeugt elektrische Impulse, die sich zunächst über die Herzvorhöfe ausbreiten und anschließend über den AV-Knoten und das weitere Reizleitungssystem zu den Herzkammern gelangen.

Der natürliche Taktgeber kann erkranken und zu langsam arbeiten oder die Weiterleitung der elektrischen Impulse innerhalb des Herzens kann gestört sein. Die Folge sind langsame Herzrhythmusstörungen, sogenannte Bradykardien.

Ein langsamer Herzschlag ist allerdings nicht grundsätzlich krankhaft. Insbesondere bei gut trainierten Menschen kann der Ruhepuls deutlich unter 60 Schlägen pro Minute liegen, ohne dass eine behandlungsbedürftige Erkrankung besteht. Auch während des Schlafs sinkt die Herzfrequenz physiologischerweise ab. Entscheidend ist deshalb nicht allein die gemessene Herzfrequenz, sondern vor allem die Frage, warum das Herz langsam schlägt und ob dadurch Beschwerden oder gesundheitliche Risiken entstehen.

Wenn das Herz zu langsam schlägt, kann es unter Umständen nicht mehr ausreichend Blut durch den Körper pumpen. Betroffene Patienten bemerken dann beispielsweise Schwindel, Müdigkeit, eine verminderte körperliche Belastbarkeit oder Luftnot. Im Extremfal kann es auch zu einer kurzzeitigen Bewusstlosigkeit kommen, die medizinisch als Synkope bezeichnet wird. In solchen Situationen kann ein Herzschrittmacher erforderlich werden.

Ein Herzschrittmacher ist ein kleines elektronisches Gerät, das die elektrische Aktivität des Herzens kontinuierlich überwacht. Wenn das Herz nicht selbstständig schnell genug schlägt, gibt das Gerät einen kurzen elektrischen Impuls ab und löst dadurch einen Herzschlag aus. Der Herzschrittmacher übernimmt somit bei Bedarf die Funktion des Taktgebers und verhindert, dass das Herz zu langsam schlägt oder gefährliche Pausen entstehen.

Moderne Herzschrittmacher arbeiten dabei nicht ständig mit einer fest vorgegebenen Herzfrequenz. Sie erkennen die körpereigene elektrische Aktivität und greifen nur dann ein, wenn eine Unterstützung notwendig ist. Bei vielen Geräten kann außerdem die Herzfrequenz an die körperliche Aktivität angepasst werden. Dadurch ist es möglich, dass das Herz bei Bewegung oder Belastung schneller schlägt als in Ruhe.

Eine häufige Ursache für die Implantation eines Herzschrittmachers ist das Sinusknotensyndrom, auch Sick-Sinus-Syndrom genannt. Dabei funktioniert der natürliche Taktgeber des Herzens nicht mehr zuverlässig. Der Sinusknoten erzeugt entweder zu wenige elektrische Impulse oder es entstehen längere Pausen zwischen den einzelnen Herzschlägen. Manche Patienten haben außerdem Schwierigkeiten, ihre Herzfrequenz bei körperlicher Belastung ausreichend zu steigern. Dies wird als chronotrope Inkompetenz bezeichnet. Wenn solche Störungen nachweislich Beschwerden verursachen, kann eine Herzschrittmachertherapie sinnvoll sein.

Beim Sinusknotensyndrom ist insbesondere der Zusammenhang zwischen der langsamen Herzfrequenz und den Beschwerden des Patienten entscheidend. Ein langsamer Puls ohne Beschwerden stellt für sich genommen keine ausreichende Begründung für eine Schrittmacherimplantation dar.

Eine zweite wichtige Ursache sind Störungen der elektrischen Erregungsleitung zwischen den Herzvorhöfen und den Herzkammern. Diese werden als AV-Blockierungen bezeichnet. Normalerweise gelangen die elektrischen Impulse aus den Vorhöfen über den AV-Knoten in die Herzkammern. Bei einer AV-Blockierung ist diese Weiterleitung verzögert oder teilweise beziehungsweise vollständig unterbrochen. Besonders relevant ist AV-Block dritten Grades. Beim AV-Block dritten Grades, auch vollständiger AV-Block genannt, besteht keine elektrische Verbindung mehr zwischen den Vorhöfen und den Herzkammern. Die Herzkammern können dann zwar häufig noch einen eigenen, langsameren Ersatzrhythmus entwickeln. Dieser ist jedoch nicht immer ausreichend schnell oder zuverlässig. Dadurch können gefährliche Herzpausen, Bewusstlosigkeit und in schweren Fällen lebensbedrohliche Situationen entstehen.

Bei einem anhaltenden oder wiederkehrenden AV-Block III° ohne reversible Ursache ist eine Herzschrittmacherimplantation deshalb auch dann erforderlich, wenn zunächst keine Beschwerden bestehen. Der entscheidende Unterschied zum Sinusknotensyndrom besteht darin, dass beim AV-Block III° nicht nur die Beschwerden, sondern auch die mögliche Gefährdung durch die Rhythmusstörung für die Behandlungsentscheidung ausschlaggebend ist.

Bevor ein dauerhafter Herzschrittmacher implantiert wird, muss allerdings geprüft werden, ob die langsame Herzfrequenz durch eine behebbare Ursache ausgelöst wurde. Dazu gehören beispielsweise bestimmte Medikamente wie Betablocker, Störungen des Mineralstoffhaushalts, eine ausgeprägte Schilddrüsenunterfunktion oder bestimmte akute Erkrankungen. Wenn sich die Ursache beseitigen lässt und sich der normale Herzrhythmus anschließend wieder stabilisiert, ist unter Umständen kein dauerhafter Herzschrittmacher erforderlich. Ein Herzschrittmacher wird deshalb nicht allein aufgrund eines niedrigen Pulswertes implantiert, sondern aufgrund einer sorgfältig diagnostizierten und behandlungsbedürftigen Störung der elektrischen Herzfunktion.

Wie wird ein Herzschrittmacher implantiert und welche modernen Schrittmachersysteme gibt es?

Die Herzschrittmacherimplantation ist ein seit Jahrzehnten etabliertes Verfahren und gehört zu den häufig durchgeführten Eingriffen in der Kardiologie.

Ein herkömmlicher Herzschrittmacher besteht aus zwei wesentlichen Bestandteilen: einem kleinen elektronischen Gerät, dem sogenannten Schrittmacheraggregat, und einer oder mehreren dünnen elektrischen Leitungen, die als Schrittmachersonden oder Elektroden bezeichnet werden. Das Schrittmacheraggregat enthält die Batterie und die elektronische Steuerung. Es überwacht den Herzrhythmus und entscheidet, wann ein elektrischer Impuls erforderlich ist. Die Schrittmachersonden verbinden das Aggregat mit dem Herzmuskel. Über sie werden sowohl die körpereigenen elektrischen Signale des Herzens erfasst als auch bei Bedarf elektrische Impulse abgegeben. Die Implantation erfolgt normalerweise unter örtlicher Betäubung im Bereich unterhalb des Schlüsselbeins, häufig auf der linken Brustseite. Zusätzlich kann ein beruhigendes oder leicht schlafförderndes Medikament verabreicht werden. Eine Vollnarkose ist bei einer Herzschrittmacherimplantation nicht notwendig. Über einen kleinen Hautschnitt wird zunächst eine Tasche unter der Haut oder unter einem Muskel angelegt, in der später das Schrittmacheraggregat liegt. Die Schrittmachersonden werden über eine Vene bis in das Herz vorgeschoben. Die genaue Lage der Sonden wird während des Eingriffs mithilfe einer Röntgendurchleuchtung kontrolliert. Der Brustkorb muss für eine Herzschrittmacherimplantation nicht eröffnet werden. Je nach Art der Herzrhythmusstörung werden eine oder mehrere Elektroden im Herzen befestigt.

Bei einem Einkammerschrittmacher wird die rechte Herzkammer stimuliert. Solche Systeme kommen beispielsweise bei Patienten mit permanentem Vorhofflimmern und zu langsamer Herzkammerfrequenz infrage.

Bei einem Zweikammerschrittmacher werden eine Elektrode im rechten Vorhof und eine weitere Elektrode im Bereich der rechten Herzkammer platziert. Dadurch kann das Gerät die elektrische Aktivität beider Herzhöhlen erfassen und bei Bedarf eine zeitlich abgestimmte Stimulation ermöglichen. Zweikammerschrittmacher können somit das natürliche Zusammenspiel zwischen den Herzvorhöfen und den Herzkammern besser nachbilden.

Welches System verwendet wird, hängt insbesondere davon ab, an welcher Stelle des elektrischen Reizleitungssystems die Störung vorliegt und ob der Patient einen normalen Vorhofrhythmus besitzt. Nach der Implantation werden die elektrischen Eigenschaften der Sonden überprüft und das Gerät individuell programmiert. Der gesamte Eingriff dauert bei unkomplizierten Schrittmachersystemen häufig weniger als eine Stunde, wobei die tatsächliche Dauer von der Art des Systems und den anatomischen Gegebenheiten abhängt.

In den vergangenen Jahren hat sich die Herzschrittmachertherapie allerdings erheblich weiterentwickelt. Während früher vor allem das Ziel im Vordergrund stand, einen zu langsamen Herzschlag zuverlässig zu verhindern, wird heute zunehmend versucht, die natürliche elektrische Erregungsausbreitung des Herzens möglichst gut zu erhalten. Der Hintergrund ist, dass die elektrische Aktivierung der Herzkammern für eine gleichmäßige und kraftvolle Kontraktion des Herzmuskels wichtig ist.

Bei einer herkömmlichen Schrittmacherstimulation wird die Elektrode im Bereich der rechten Herzkammer befestigt. Der elektrische Impuls breitet sich dann von dieser Stelle über den Herzmuskel aus. Dieser Ablauf unterscheidet sich jedoch von der natürlichen Erregungsleitung, bei der die elektrischen Impulse über das spezialisierte Reizleitungssystem sehr schnell und koordiniert in beide Herzkammern gelangen. Eine durchgehende Stimulation der rechten Herzkammer kann deshalb dazu führen, dass sich die beiden Herzkammern nicht mehr vollständig synchron zusammenziehen. Bei manchen Patienten kann dies langfristig die Pumpfunktion des Herzens beeinträchtigen. Man spricht dann von einer schrittmacherinduzierten Kardiomyopathie, also einer durch die Art der Herzstimulation begünstigten Herzmuskelschwäche. Dieses Risiko ist insbesondere dann relevant, wenn ein sehr hoher Anteil der Herzschläge dauerhaft durch den Schrittmacher ausgelöst wird.

Deshalb versucht man heute zunehmend, eine physiologische Herzstimulation zu erreichen. Ein wichtiger Ansatz ist das sogenannte Conduction System Pacing, also die direkte oder möglichst gezielte Stimulation des natürlichen elektrischen Reizleitungssystems. Hierbei versucht man, die Elektrode in unmittelbarer Nähe spezieller elektrischer Leitungsstrukturen des Herzens zu befestigen.

Eine Möglichkeit ist die His-Bündel-Stimulation. Das His-Bündel ist ein wichtiger Bestandteil des natürlichen Reizleitungssystems und leitet elektrische Impulse vom AV-Knoten in Richtung der Herzkammern weiter. Wird dieser Bereich gezielt stimuliert, kann sich die elektrische Erregung auf einem weitgehend natürlichen Weg ausbreiten.

Eine weitere, zunehmend eingesetzte Methode ist das Left Bundle Branch Area Pacing (LBBAP), also die Stimulation im Bereich des linken Tawara-Schenkels. Dabei wird eine spezielle Schrittmachersonde in der Herzscheidewand zwischen den beiden Herzkammern platziert. Ziel ist es, das linksseitige Reizleitungssystem unmittelbar zu erfassen oder zumindest eine möglichst physiologische Aktivierung der linken Herzkammer zu erreichen.

Diese modernen Stimulationsverfahren können die natürliche elektrische Aktivierung des Herzens besser nachahmen als eine herkömmliche Stimulation an der Spitze der rechten Herzkammer. Insbesondere bei Patienten, die voraussichtlich dauerhaft oder sehr häufig auf eine Schrittmacherstimulation angewiesen sind, kann dies von Bedeutung sein.

Allerdings sind diese Verfahren technisch anspruchsvoller und nicht in jeder Situation gleichermaßen geeignet. Die Entscheidung hängt unter anderem von der zugrunde liegenden Herzerkrankung, der erwarteten Stimulationshäufigkeit und den individuellen anatomischen Voraussetzungen ab.

Eine weitere besondere Form der Herzschrittmachertherapie ist die kardiale Resynchronisationstherapie (CRT). Sie wird vor allem bei ausgewählten Patienten mit einer Herzinsuffizienz und einer gestörten zeitlichen Abstimmung der Herzkammern eingesetzt. Ein typisches Beispiel ist eine Herzinsuffizienz mit deutlich eingeschränkter Pumpfunktion und einem Linksschenkelblock im EKG. Bei einem Linksschenkelblock wird die elektrische Erregung der linken Herzkammer verzögert weitergeleitet. Dadurch ziehen sich die beiden Herzkammern nicht mehr optimal gleichzeitig zusammen. Diese elektrische und mechanische Asynchronie kann die ohnehin eingeschränkte Pumpfunktion zusätzlich verschlechtern. Bei der kardialen Resynchronisationstherapie werden deshalb beide Herzkammern gezielt elektrisch stimuliert. Neben der rechtsventrikulären Elektrode wird üblicherweise eine zusätzliche Elektrode über das venöse Gefäßsystem des Herzens an der Außenseite der linken Herzkammer positioniert. Durch die zeitlich abgestimmte Stimulation kann die Kontraktion der Herzkammern wieder besser aufeinander abgestimmt werden.

Eine CRT kann bei geeigneten Patienten die Pumpfunktion verbessern, Beschwerden der Herzinsuffizienz reduzieren und das Risiko für Krankenhausaufenthalte sowie die Sterblichkeit senken. Allerdings ist nicht jeder Patient mit Herzinsuffizienz automatisch für eine CRT geeignet. Besonders wichtig sind die Pumpfunktion der linken Herzkammer, die Beschwerden trotz geeigneter medikamentöser Behandlung und die elektrischen Veränderungen im EKG. Die CRT ist damit eine spezielle Form der Herzschrittmachertherapie, die nicht in erster Linie einen zu langsamen Herzschlag behandelt, sondern die zeitliche Abstimmung der Herzkammeraktivität verbessert. Auch die moderne Stimulation des natürlichen Reizleitungssystems kann bei ausgewählten Patienten eine Möglichkeit darstellen, eine solche Resynchronisation zu erreichen.

Eine weitere technische Entwicklung sind sondenlose Herzschrittmacher. Bei diesen Systemen wird ein sehr kleines Schrittmachergerät direkt innerhalb des Herzens befestigt. Eine herkömmliche Schrittmachertasche unterhalb des Schlüsselbeins und die üblichen langen Elektrodenleitungen sind dabei nicht erforderlich. Die Implantation erfolgt in der Regel über einen Katheter, der durch eine Vene in der Leiste bis zum Herzen vorgeschoben wird. Sondenlose Herzschrittmacher können insbesondere dann Vorteile bieten, wenn herkömmliche Schrittmachersonden oder eine Schrittmachertasche vermieden werden sollen. Allerdings eignen sich nicht alle verfügbaren Systeme für jede Form der notwendigen Herzstimulation. Auch hier muss deshalb individuell entschieden werden, welches Verfahren die beste Lösung darstellt.

Welche Risiken bestehen bei einer Herzschrittmacherimplantation und worauf muss man im Alltag achten?

Die Implantation eines Herzschrittmachers ist ein etabliertes und insgesamt sicheres Verfahren. Dennoch handelt es sich um einen operativen Eingriff, bei dem Fremdmaterial dauerhaft in den Körper eingebracht wird.

Wie bei jeder Operation können deshalb Komplikationen auftreten. Zu den häufigeren möglichen Problemen gehören Blutungen oder Blutergüsse im Bereich der Schrittmachertasche. Da die Elektroden über Blutgefäße in das Herz vorgeschoben werden, können außerdem Gefäße verletzt werden. In seltenen Fällen kann bei der Punktion der Zielvene auch die Lunge verletzt werden. Dadurch kann Luft in den Raum zwischen Lunge und Brustwand gelangen. Diese Komplikation wird als Pneumothorax bezeichnet.

Eine weitere mögliche Komplikation ist die Verletzung der Herzwand durch eine Schrittmachersonde. Wenn eine Elektrode die Herzwand durchdringt, kann Blut in den Herzbeutel gelangen. Ein solcher Perikarderguss kann in schweren Fällen zu einer Herzbeuteltamponade führen, bei der das Herz durch die Flüssigkeitsansammlung von außen zusammengedrückt wird. Diese Komplikation ist selten, macht jedoch eine sofortige medizinische Behandlung erforderlich.

Auch die Lage der Schrittmachersonden kann sich nach der Implantation verändern. Wenn eine Elektrode verrutscht, kann die elektrische Stimulation unzuverlässig werden oder vollständig ausfallen. Unter Umständen ist dann ein erneuter Eingriff notwendig, um die Elektrode wieder korrekt zu positionieren.

Eine besonders wichtige mögliche Komplikation ist die Infektion des Schrittmachersystems. Da sowohl das Schrittmacheraggregat als auch die Elektroden dauerhaft im Körper verbleiben, stellen sie potenzielle Oberflächen dar, an denen sich Bakterien ansiedeln können.Eine Infektion kann sich zunächst durch Rötung, Schwellung, Schmerzen oder eine Überwärmung im Bereich der Schrittmachertasche bemerkbar machen. In schwereren Fällen können auch die Elektroden innerhalb des Herzens betroffen sein. Dann besteht die Gefahr einer Ausbreitung der Infektion über den Blutkreislauf. Eine gesicherte Infektion eines Herzschrittmachersystems erfordert häufig die vollständige Entfernung des infizierten Fremdmaterials einschließlich der Elektroden. Aus diesem Grund werden bei der Implantation umfangreiche Maßnahmen zur Infektionsvermeidung getroffen. Dazu gehört insbesondere die Gabe eines geeigneten Antibiotikums unmittelbar vor dem Eingriff. Auch nach der Implantation ist eine sorgfältige Wundkontrolle wichtig.

Neben diesen unmittelbaren Komplikationen können im langfristigen Verlauf Probleme mit dem Schrittmachersystem auftreten. Dazu gehören beispielsweise Elektrodendefekte, Sondenbrüche und Veränderungen der elektrischen Stimulationsschwelle.

Moderne Herzschrittmacher besitzen eine lange Batterielaufzeit. Je nach Gerät, Programmierung und erforderlicher Stimulationshäufigkeit beträgt diese häufig ungefähr acht bis zwölf Jahre, teilweise auch länger. Wenn die Batterie zur Neige geht, wird nicht das gesamte System einschließlich der Elektroden ausgetauscht. Stattdessen wird bei einem sogenannten Aggregatwechsel lediglich das Schrittmachergerät ersetzt. Die vorhandenen Elektroden können weiterverwendet werden, sofern sie technisch einwandfrei funktionieren.

Nach einer Herzschrittmacherimplantation sind regelmäßige Schrittmacherkontrollen erforderlich. Bei diesen Untersuchungen wird das Gerät mit einem speziellen Programmiergerät ausgelesen. Dabei können die Batteriekapazität, die Funktion der Elektroden und die gespeicherten Informationen über den Herzrhythmus überprüft werden. Außerdem lässt sich feststellen, wie häufig der Herzschrittmacher tatsächlich stimulieren musste. Bei Bedarf kann die Programmierung angepasst werden, um die Behandlung möglichst gut auf den Patienten abzustimmen. Viele moderne Schrittmacher ermöglichen zusätzlich eine telemedizinische Fernüberwachung. Dabei werden bestimmte technische und medizinische Informationen automatisch an ein betreuendes Zentrum übertragen. Dies kann helfen, Veränderungen der Gerätefunktion oder bestimmte Herzrhythmusstörungen frühzeitig zu erkennen. Die regulären ärztlichen Kontrollen werden dadurch jedoch nicht in jeder Situation vollständig ersetzt.

Im Alltag können die meisten Patienten mit einem Herzschrittmacher ein weitgehend normales Leben führen. Körperliche Aktivität, Spaziergänge, Radfahren und viele andere Sportarten sind mit einem Herzschrittmacher grundsätzlich möglich. Die individuelle Belastbarkeit hängt dabei vor allem von der zugrunde liegenden Herzerkrankung ab.

Unmittelbar nach der Implantation muss die Operationswunde zunächst abheilen. Außerdem sollten in der frühen Heilungsphase starke Zugbelastungen und extreme Bewegungen des Arms auf der Implantationsseite vermieden werden. Die konkreten Empfehlungen richten sich nach dem Eingriff und den Vorgaben des behandelnden Zentrums.

Auch elektrische Geräte des täglichen Lebens stellen normalerweise kein Problem dar. Moderne Herzschrittmacher sind gegenüber vielen elektromagnetischen Einflüssen gut geschützt. Dennoch sollten starke Magnetfelder und bestimmte elektromagnetische Quellen nicht unmittelbar auf das Schrittmacheraggregat einwirken. Insbesondere bei medizinischen Untersuchungen wie einer Magnetresonanztomographie (MRT) muss vorher geprüft werden, ob das implantierte System für die Untersuchung geeignet ist und welche Sicherheitsmaßnahmen erforderlich sind. Viele moderne Schrittmachersysteme sind unter bestimmten Bedingungen MRT-tauglich. Eine MRT-Untersuchung ist deshalb heute bei zahlreichen Patienten mit Herzschrittmacher möglich, muss jedoch entsprechend vorbereitet werden.

Patienten erhalten nach der Implantation einen Herzschrittmacherausweis, in dem die wichtigsten Informationen über das implantierte System dokumentiert sind. Dieser Ausweis sollte insbesondere bei Arztbesuchen, Krankenhausaufenthalten und geplanten medizinischen Eingriffen vorgelegt werden.

Zusammenfassend ist die Herzschrittmachertherapie eine zuverlässige und häufig lebenswichtige Behandlung bei bestimmten langsamen Herzrhythmusstörungen und Störungen der elektrischen Erregungsleitung.

Moderne Herzschrittmacher können nicht nur einen zu langsamen Herzschlag verhindern, sondern durch neue Stimulationsverfahren zunehmend auch die natürliche elektrische Aktivierung des Herzens nachahmen.

Mit der kardialen Resynchronisationstherapie steht darüber hinaus eine spezielle Behandlungsform zur Verfügung, die bei ausgewählten Patienten mit Herzinsuffizienz und gestörter zeitlicher Abstimmung der Herzkammern die Herzfunktion verbessern kann.

Entscheidend für den langfristigen Behandlungserfolg sind die richtige Indikationsstellung, die Auswahl des geeigneten Schrittmachersystems und eine regelmäßige kardiologische Nachsorge.