Die Pulswellengeschwindigkeit ist ein physiologischer Parameter, der sowohl eine Aussage bezüglich einer pathologischen (krankhaft veränderten) Steifigkeit der arteriellen Gefäße ermöglicht, als auch Auskunft über die Endothelfunktion gibt. Die Gefäßsteifigkeit nimmt natürlicherweise mit dem Alter zu. Vor allem aber sind Erkrankungen, die Atherosklerose (Arteriosklerose; Arterienverkalkung) begünstigen oder verursachen, sind maßgeblich an diesem Prozess beteiligt. Besonders interessant ist die Pulswellengeschwindigkeit somit hinsichtlich der 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)
• Nikotinabusus (starkes Rauchen)

Indikationen (Anwendungsgebiete)

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

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.

Ist die Pulswellengeschwindigkeit 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).

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.

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)

Literatur

1. Lenz T: Hypertonie in Klinik und Praxis. Schattauer Verlag 2008
2. Klinke R: Lehrbuch der Physiologie. Georg Thieme Verlag 2005
3. Schmidt R: Physiologie des Menschen.Springer Verlag 2004
4. Rosenthal J, Kolloch R: Arterielle Hypertonie. Springer Verlag 2003
5. Müller MJ: Ernährungsmedizinische Praxis: Methoden – Prävention – Behandlung. Springer Verlag 2007