– von Michael Becker, Frontiers Science Writer

Frühgeborene ohne Hilfe zum Atmen zu bringen, war schon immer eine anstrengende Aufgabe für Ärzte. Aber durch die sorgfältige Beatmung von Babys mit 100 % Sauerstoff haben Forscher einen Weg gefunden, diese ersten unabhängigen Momente zu beschleunigen.

The Effect of Initial High vs. Low FiO2 on Breathing Effort in Preterm Infants at Birth: A Randomized Controlled Trial
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Die Spontanatmung bei der Geburt ist von entscheidender Bedeutung, damit Ärzte bei empfindlichen Neugeborenen invasive Eingriffe in die Atmung vermeiden können. Aber Hypoxie – ein Mangel an ausreichender Sauerstoffversorgung des Körpers – ist ein großes Hindernis für die natürliche Atmung und ein besonders großes Risiko für Frühgeborene.

Es gibt jedoch vielleicht Hoffnung am Horizont. Dr. Janneke Dekker und Prof. Arjan te Pas vom Medizinischen Zentrum der Universität Leiden, Niederlande, und Prof. Stuart Hooper von der Monash University, Australien, haben in zwei Forschungsstudien, die beide in Frontiers in Pediatrics veröffentlicht wurden, gezeigt, wie Sauerstoff zur Lösung dieses Problems eingesetzt werden kann.

Die meisten Frühgeborenen benötigen bei der Geburt aufgrund ihrer geringen Muskelkraft und der Tatsache, dass ihre Lungen noch nicht vollständig entwickelt sind, eine Art Unterstützung. Diese Unterstützung erfolgt in der Regel nicht-invasiv durch eine Gesichtsmaske, um kompliziertere Verfahren zu vermeiden, bei denen die Gefahr von Lungen- und Hirnverletzungen besteht. Damit die Gesichtsmaske wirksam ist, müssen die Frühgeborenen jedoch bereits selbständig atmen. Wie kann man also diesen ersten Atemzug fördern?

Man dachte, dass die Gabe von reinem Sauerstoff in den ersten Momenten des Babys es dazu anregen könnte, tiefer und häufiger zu atmen, aber das Team musste sicherstellen, dass die Theorie prinzipiell stichhaltig war, bevor es klinische Studien mit menschlichen Babys durchführen konnte.

Die erste Arbeit lieferte die Grundlagen. Dekker und Kollegen teilten 26 frühgeborene Kaninchenbabys, die Schwierigkeiten beim Atmen hatten, in zwei Gruppen ein, die bei der Geburt nicht-invasive Atemunterstützung erhielten. Die eine Gruppe erhielt über eine Gesichtsmaske 21 % Sauerstoff (was der normalen Sauerstoffmenge in der Luft entspricht), die andere Gruppe 100 % Sauerstoff. Sie stellten fest, dass die Verabreichung von reinem Sauerstoff unmittelbar nach der Geburt zu einer stabileren Atmung und einer besseren Atemfrequenz führte.

Angesichts dieser vielversprechenden Ergebnisse wandte sich Dekker klinischen Studien am Menschen zu.

In der zweiten Arbeit verwendete Dekker eine ähnliche Technik zur Stimulierung der Atmung bei menschlichen Frühgeborenen. Wie in der ersten Studie wurden 52 Frühgeborene bei der Geburt stabilisiert und nach dem Zufallsprinzip zwei Behandlungsgruppen zugewiesen. Eine Gruppe erhielt eine anfängliche Sauerstoffkonzentration von 30 % über eine nicht-invasive Gesichtsmaske, die andere Gruppe eine anfängliche Sauerstoffkonzentration von 100 %. Die Sauerstoffmenge im Blut des Babys wurde mit einer Pulsoximetriesonde gemessen und mit den international empfohlenen Referenzwerten verglichen. Die Sauerstoffzufuhr über die Gesichtsmaske wurde dann so angepasst, dass der Sauerstoffgehalt des Blutes innerhalb dieser empfohlenen Bereiche lag.

Die Ergebnisse entsprachen ihren Vorhersagen: Die Frühgeborenen in der Gruppe mit 100 % O2 hatten eine höhere Atemanstrengung sowie eine bessere Sauerstoffzufuhr und mussten letztlich weniger lange mit Überdruck beatmet werden. Dies bedeutete, dass die lebenswichtigen Organe und Gewebe dieser zerbrechlichen Säuglinge mehr des wertvollen Sauerstoffs erhielten, den sie zum Überleben brauchten, und früher von der unterstützten Atmung unabhängig sein konnten.

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Warum also nicht allen Babys ständig 100 % Sauerstoff geben? Weil zu viel Sauerstoff auch etwas Schlechtes sein kann. Es ist bekannt, dass hohe Sauerstoffkonzentrationen im Laufe der Zeit zu Hyperoxie führen können – eine potenziell schädliche Situation, die Gewebeschäden verursacht. Dekker und seine Kollegen achteten darauf, dies zu vermeiden, indem sie die überschüssige Sauerstoffmenge langsam verringerten – titrierten -, als klar wurde, dass die Babys die Unterstützung nicht mehr brauchten.

Dieser vorsichtige Balanceakt, Babys mit überschüssigem Sauerstoff zum Atmen anzuregen und ihn dann zurückzudrehen, wenn er nicht mehr benötigt wird, könnte in Zukunft Leben retten.

Bevor dies geschehen kann, stellt Dekker fest, dass: „Diese klinische Studie war nicht darauf ausgelegt, signifikante Unterschiede in den klinischen Ergebnissen nachzuweisen, sondern vielmehr Erkenntnisse über einen der Faktoren zu liefern, die die Atemarbeit bei der Geburt verbessern könnten. Der nächste Schritt wird darin bestehen, diese neue Technik in ein Betreuungspaket einzubinden und die Ergebnisse mit den derzeitigen klinischen Praktiken zu vergleichen.“

Auch wenn noch weitere Forschungsarbeiten erforderlich sind, bevor die Technik weltweit eingesetzt werden kann, hält Dr. Arjan te Pas, Chefredakteur von Frontiers Field, die Ergebnisse für aufregend:

„Die Erkenntnis, dass die Sauerstoffzufuhr ein entscheidender Faktor für die Atemanstrengung bei der Geburt ist, ist aufregend, da dies die Möglichkeit bietet, Frühgeborene auf nicht-invasive Weise erfolgreicher zu unterstützen. Die aus dieser Untersuchung gewonnenen Erkenntnisse könnten uns helfen, künftige Studien zur Verbesserung der Wirksamkeit des Sauerstoffeinsatzes bei der Geburt zu konzipieren, ohne die mit Hyperoxie verbundenen Risiken zu erhöhen.“

Originalartikel: The Effect of Initial High vs. Low FiO2 on Breathing Effort in Preterm Infants at Birth: A Randomized Controlled Trial

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