Der Weg zu Herzschrittmacher und Defibrillator – Der Herzchirurg Dr. Harald Zeplin über Elektrizität als Funke des Lebens

Senning Schrittmacher 1958

Erster implantierter Herzschrittmacher, in einer Schuhcremedose von Prof. Ake Senning 1958.
(Copyright: Dr. Harald Zeplin)

Der Strom kommt aus der Steckdose. Viel mehr wissen die meisten Menschen nicht über Elektrizität, auch nicht über ihre segensreiche Rolle in der Medizin. Über den „Funke des Lebens“, die Geschichte der Elektrizität in der Medizin, erfuhren die „Jungen Senioren“ im Hans-Rießer-Haus, viel Wissenswertes von Dr. med. Harald E. Zeplin. Der 69jährige Herz- und Gefäßchirurg war zuletzt zehn Jahre Chefarzt für Chirurgie am SLK-Klinikum Heilbronn/Plattenwald. Nach eigenen Angaben hat Zeplin in seiner langen Berufskarriere an herzchirurgischen Kliniken wohl an die 5000 Operationen am offenen Herzen durchgeführt und hunderte Herzschrittmacher eingesetzt.

Zeplins Blick zu den Anfängen: Für die mittelalterliche Medizin war die Entdeckung des Blutkreislaufs von Bedeutung, dass das Blut zirkuliert und wieder zum Herzen zurück fließt. Erstmals richtig ins Spiel kam die Elektrizität mit der Volta’schen Säule, 1780 vorgestellt in der Royal Society in London: Eine Anordnung, die als Vorläuferin heutige Batterien gelten kann und im 19. Jahrhundert eine große Bedeutung als Stromquelle hatte. Sie besteht, wie Zeplin an historischen Bildern zeigte, aus vielen übereinander geschichteten Kupfer- und Zink-Plättchen, zwischen denen sich in bestimmter regelmäßiger Folge elektrolyt-getränkte Papp- und Lederstücke befinden, gestapelt in einer Säule. Diese bedeutsame Erfindung war die erste brauchbare kontinuierliche Stromquelle und ermöglichte die Erforschung der Elektrizität bis zur Elektronik.

Dazu gehört auch die Galvanik, die nicht nur die elektrische Beleuchtung von Bogenlampen ermöglichte, sondern auch in einer  Vielzahl von Versuchen zur medizinischen Nutzung diente. Luigi Galvani hatte laut Zeplin im 18. Jahrhundert entdeckt, dass die elektrische Entladung des Blitzes Auswirkungen auf lebende Zellen hat, oder dass etwa Froschschenkel bei Berührung mit bestimmten Metallen zusammenzucken. Die daraus entwickelte Galvanotherapie hat jedoch eine weitgehend unverstandene Wirkung, so dass sie als alternativ-medizinisches Behandlungsverfahren gilt (Stangerbad sowie das Zwei- und Vierzellenbad). 

Zeplin berichtete auch, wie Körper von Enthaupteten für Experimente mit elektrischem Strom missbraucht wurden. In dem Horrorroman Frankenstein wird aus Leichenteilen eine Monstergestalt erschaffen, die mit elektrischem Strom zum Leben erweckt wird. Und in Amerika werden Todeskandidaten auf dem elektrischen Stuhl grausam hingerichtet. Und  es gab auch schon früh elektrische Stimulation für die männliche Libido.

Der Internist und Hochschullehrer Hugo von Ziemssen, Königlich Geheimer Rat und Krankenhaus-Direktor in München, wurde zum Begründer der physikalischen Medizin. Ihm gelang, wie Zeplin darlegte, bei elektrophysiologischen Untersuchungen 1882 der Nachweis, dass Stromstöße zu einer Veränderung der Herzfrequenz führen: Er stimulierte das Herz der45jährigen Patientin Cathearina Seraftin, der die linke Brust operativ entfernt war, über die dünne Hautschicht mit Strom, was zur Steigerung der Herzfrequenz führte. 

Ein entscheidender Durchbruch gelang dem niederländischen Mediziner Willem Einthoven (1860-1927) mit dem Nachweis unterschiedlicher Potentialkurven bei Gesunden und Herzkranken. Bei der Registrierung der Herztöne entdeckte er, wie die Messempfindlichkeit gesteigert werden kann, mit ersten elektrographischen Aufzeichnungen. Für dieses Elektrokardiogramm (EKG) erhielt Einthoven 1924 den Medizin-Nobelpreis. 

Bei der EKG-Anwendung (Elektroden-Verbindung beider Arme; rechter Arm, linker Fuß; linker Arm, linker Fuß) ergeben sich laut Zeplin Kurvenbilder elektrischer Herzströme mit Abfolge von interpretierbaren Zacken, Wellen, Strecken und Komplexen. Das EKG gibt Auskunft über die Arbeitsmuskulatur des Herzens, den elektrischen Herzzyklus und die Herzfrequenz, über die Stromverteilung im Herzen. 

Zeplin stellte auch den amerikanischen Elektrotechniker Earl Bakken heraus, der das medizintechnische Unternehmen Medronic 1949 gründete. Bakken erfand den ersten batteriebetriebenen Herzschrittmacher, also unabhängig von Netzausfall. Diese tragbaren Herzschrittmacher bildeten die Grundlage für die 1958 von dem schwedischen Chirurgen Ake Senning eingesetzten implantierbaren Herzschrittmacher.  

Von da war es nicht mehr weit zum Defibrillator, als neuer Taktgeber des Herzens. Während ein Herzschrittmacher die Herzfrequenz vorgibt und sich an die Belastung anpasst, hilft ein Defibrillator dann, wenn das Herz rast: Ein Stromstoß lässt das Herz aussetzen und gleich wieder im richtigen Rhythmus weiter schlagen. Defibrillatoren werden nicht nur implantiert, sondern finden sich heute auch häufig an öffentlichen Plätzen als Rettungsanker bei plötzlichen Herzrhythmusstörungen. Elektrische Pumpen sind mitunter auch die Vorstufen für Herztransplantationen, wobei gegebenenfalls die Zeit bis zum Spenderherz mit Kunstherz überbrückt werden kann. Zeplin ging in diesem Zusammenhang auch auf die Hypothermie ein, die gezielte  Senkung der Körpertemperatur im Rahmen von Herzchirurgie und Herztransplantation.

Hinweis:  Fachbuch „Der Funke des Lebens. Die Geschichte der Elektrizität in der Medizin“, Harald E. Zeplin, 19.95 €, Deutscher Wissenschaftsverlag Baden-Baden.

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