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Pulswellengeschwindigkeitsmessung

Die Pulswellengeschwindigkeit (engl. pulse wave velocity, PWV) ist die Geschwindigkeit, mit der die Druckwelle die Arterien durchläuft. Er ist ein physiologischer Parameter, der sowohl eine Aussage bezüglich einer pathologischen (krankhaften) arteriellen Gefäßsteifigkeit (Steifigkeit arterieller Gefäße) ermöglicht, als auch Auskunft über die Endothelfunktion (Zellschicht an der Innenfläche der Blutgefäße) gibt. 

Im Alter nimmt die Gefäßsteifigkeit und damit auch die Pulswellengeschwindigkeit natürlicherweise zu. Dieses ist durch Umbauvorgänge bedingt, wobei in elastischen Arterien wie der Aorta elastisches Bindegewebe durch kollagenes Bindegewebe ersetzt wird. Vor allem aber sind Erkrankungen, die Atherosklerose (Arteriosklerose; Arterienverkalkung) begünstigen oder verursachen, maßgeblich an diesem Prozess beteiligt.

Die Messung der Pulswellengeschwindigkeit ermöglicht die Beurteilung kardiovaskulärer Risikofaktoren.

Erkrankungen, die Arteriosklerose begünstigen bzw. bei denen eine Veränderung der Pulswellengeschwindigkeit vorliegen kann:

  • Adipositas
  • Arterielle Hypertonie (Bluthochdruck)
  • Chronische Niereninsuffizienz (chronisches Nierenversagen)
  • Diabetes mellitus (Zuckerkrankheit)
  • Hypercholesterinämie
  • Hyperurikämie (Gicht)
  • Koronare Herzkrankheit (KHK; Herzkranzgefäßerkrankung)
  • Nikotinabusus (starkes Rauchen)

Indikationen (Anwendungsgebiete)

Die Messung der Pulswellengeschwindigkeit dient der Einschätzung von bereits bestehenden Endorganschäden im vaskulären System (Gefäßsystem) als Folge der oben genannten Erkrankungen. Sie ermöglicht die Erstellung eines Risikoprofils und in der Konsequenz sollten therapeutische Maßnahmen zur Behandlung dieser Erkrankungen eingeleitet werden.

Vor der Untersuchung

Bei der Messung der Pulswellengeschwindigkeit handelt es sich um eine nicht-invasive diagnostische Methode, die keinerlei Vorbereitung des Patienten erforderlich macht.

Das Verfahren

Die Pulswellengeschwindigkeit wird in Meter pro Sekunde angegeben und beschreibt die Geschwindigkeit, mit der durch die Kontraktion des Herzens erzeugten Blut-Druckwelle das arterielle Gefäßsystem durchläuft. Im Vergleich zur Strömungsgeschwindigkeit des Blutes ist die Geschwindigkeit der Pulswellen höher. Entscheidender Parameter für die Pulswellengeschwindigkeit ist die Elastizität des Gefäßes. Je starrer die Gefäßwand, desto schneller ist die Pulswelle. Aufgrund der unterschiedlichen Größe und Wandstruktur der Gefäße des arteriellen Systems ist die Pulswellengeschwindigkeit je nach Lokalisation anders. In der Aorta, die sehr elastisch ist, beträgt sie 4-6 m/s. In den peripheren Gefäßen steigt die Pulswellengeschwindigkeit aufgrund einer erhöhten Steifigkeit und kleineren Gefäßlumina auf 8-12 m/s.

Die Berechnung der Pulswellengeschwindigkeit erfolgt auf der Basis einer Messung der Pulswelle an zwei Messpunkten einer durchgehenden Gefäßstrecke. Dabei wird der Zeitverzug des Eintreffens der Pulswelle an den Messpunkten erfasst. Diese Zeit wird ins Verhältnis zur Strecke zwischen den beiden Messpunkten gesetzt, sodass eine Geschwindigkeit berechnet werden kann. Praktisch werden zwei Druckpulsmesser an den genannten Messpunkten angebracht (z. B. im Verlauf der Beinarterien), die die Pulswelle erfassen. Die Berechnung erfolgt anhand der folgenden Formel (PWG: Pulswellengeschwindigkeit; B, A: Messpunkte): PWG (m/s) = Distanz/Zeit (B-A)

Interpretation

Ist die Pulswellengeschwindigkeit (PWV) erhöht, begünstigt die Pulswellenreflexion in der Peripherie eine Erhöhung des systolischen Blutdruckes (erster Wert bei einer Blutdruckmessung) und folglich eine Erniedrigung des diastolischen Blutdruckes (zweiter Wert bei einer Blutdruckmessung). Dies führt in der Konsequenz zu einer vermehrten Arbeitsbelastung des Herzens während der Systole (Herzauswurfphase), sowie zu einer geringeren Koronarperfusion in der Diastole (Abnahme der Durchblutung der Herzkranzgefäße, die in der Diastole (Herzfüllungsphase) durchblutet werden).

Die PWV steigt kontinuierlich bei gesunden Kindern von ca. 6 m/s auf größer 10 m/s im höheren Alter an.

Somit stellt die Pulswellengeschwindigkeit einen entscheidenden Faktor in der Beurteilung der arteriellen Gefäßsteifigkeit dar. Mit zunehmendem Alter verringert sich der Anteil der elastischen Fasern innerhalb der Gefäßwand und wird durch kollagenes Bindegewebe ersetzt, sodass die Gefäße steifer sind. Eine vorliegende Arteriosklerose lässt die Gefäßsteifigkeit ebenfalls signifikant ansteigen. Die Pulswellengeschwindigkeit ist von entscheidender Bedeutung, da sie bei einer deutlichen Erhöhung der Geschwindigkeit mit einer vermehrten Mortalität (Sterblichkeit) der Patienten assoziiert ist. In verschiedenen Studien konnte ein Anstieg der Pulswellengeschwindigkeit von bereits 1 m/s ist mit einer erhöhten Mortalität (Sterblichkeitsrate) um 10-39 % in Verbindung gebracht werden.

Literatur

  1. Lenz T: Hypertonie in Klinik und Praxis. Schattauer Verlag 2008
  2. Klinke R: Lehrbuch der Physiologie. Georg Thieme Verlag 2005
  3. Müller MJ: Ernährungsmedizinische Praxis: Methoden – Prävention – Behandlung. Springer Verlag 2007
  4. Weber T, Eber B, Zweiker R, Horn S, Sock S, Grüner P, Pichler M, Mayer G, Eisserer G, Magometschnigg D, Illyes M: Pulswellengeschwindigkeit zentraler Blutdruck und Augmentationsindex – "neue" Parameter zur Beschreibung eines Endorganschadens der arteriellen Strombahn bei Hypertonie. Pathophysiologie, Methodik prognostische Bedeutung Empfehlungen. Journal für Hypertonie. 2008;12(1),7-13
  5. Baulmann J, Weber T, Mortensen K: Messmethoden der Arteriellen Gefäßsteifigkeit. Journal für Hypertonie. 2010. 14:18-24

     
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