Blutdruck

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Blutdruck
Blood pressure monitoring.jpg
Ein Mitarbeiter des Gesundheitswesens misst den Blutdruck mit einem Sphygmomanometer.
MeSHD001795
MedlinePlus007490
LOINC35094-2

Der Blutdruck (BP) ist der Druck des zirkulierenden Blutes gegen die Wände der Blutgefäße. Der größte Teil dieses Drucks entsteht, wenn das Herz das Blut durch das Kreislaufsystem pumpt. Wird der Begriff "Blutdruck" ohne Einschränkung verwendet, bezieht er sich auf den Druck in den großen Arterien. Der Blutdruck wird in der Regel als systolischer Druck (maximaler Druck während eines Herzschlags) gegenüber dem diastolischen Druck (minimaler Druck zwischen zwei Herzschlägen) während des Herzzyklus angegeben. Er wird in Millimeter Quecksilber (mmHg) über dem umgebenden atmosphärischen Druck gemessen.

Der Blutdruck ist neben der Atemfrequenz, der Herzfrequenz, der Sauerstoffsättigung und der Körpertemperatur eines der Vitalzeichen, die medizinisches Fachpersonal zur Beurteilung des Gesundheitszustands eines Patienten heranzieht. Der normale Ruheblutdruck eines Erwachsenen liegt bei etwa 120 Millimeter Quecksilbersäule (16 kPa) systolisch und 80 Millimeter Quecksilbersäule (11 kPa) diastolisch, was als "120/80 mmHg" bezeichnet wird. Weltweit ist der durchschnittliche altersstandardisierte Blutdruck seit 1975 bis heute in etwa gleich geblieben und liegt bei ca. 127/79 mmHg bei Männern und 122/77 mmHg bei Frauen, wobei sich hinter diesen Durchschnittswerten deutlich abweichende regionale Trends verbergen.

Traditionell misst das medizinische Personal den Blutdruck nichtinvasiv durch Auskultation (Abhören) mit einem Stethoskop auf Geräusche in der Arterie eines Arms, während die Arterie durch ein Aneroid oder ein Quecksilberröhrchen-Blutdruckmessgerät näher am Herzen zusammengedrückt wird. Die Auskultation gilt im Allgemeinen immer noch als Goldstandard für die Genauigkeit der nichtinvasiven Blutdruckmessung in der Klinik. Allerdings haben sich halbautomatische Methoden durchgesetzt, vor allem aufgrund von Bedenken hinsichtlich einer möglichen Quecksilbertoxizität, wenngleich auch Kosten, Benutzerfreundlichkeit und Anwendbarkeit bei ambulanten Blutdruckmessungen oder Blutdruckmessungen zu Hause diesen Trend beeinflusst haben. Frühe automatische Alternativen zu Sphygmomanometern mit Quecksilberröhrchen waren oft sehr ungenau, aber moderne, nach internationalen Standards validierte Geräte erreichen eine durchschnittliche Differenz zwischen zwei standardisierten Messmethoden von 5 mm Hg oder weniger und eine Standardabweichung von weniger als 8 mm Hg. Die meisten dieser halbautomatischen Methoden messen den Blutdruck mit Hilfe der Oszillometrie (Messung kleiner, mit dem Herzschlag einhergehender Druckschwankungen in der Manschette des Geräts durch einen Druckwandler). des Manschettendrucks, die mit den durch den Herzschlag verursachten Änderungen des Volumens jedes Pulses einhergehen).

Der Blutdruck wird durch das Herzzeitvolumen, den systemischen Gefäßwiderstand, das Blutvolumen und die arterielle Steifigkeit beeinflusst und variiert je nach Situation, emotionalem Zustand, Aktivität und dem jeweiligen Gesundheits- bzw. Krankheitszustand. Kurzfristig wird der Blutdruck durch Barorezeptoren reguliert, die über das Gehirn auf das Nerven- und das Hormonsystem einwirken.

Ein zu niedriger Blutdruck wird als Hypotonie bezeichnet, ein dauerhaft zu hoher Druck als Hypertonie und ein normaler Druck als Normotonie. Sowohl Hypertonie als auch Hypotonie haben viele Ursachen und können plötzlich auftreten oder von langer Dauer sein. Langfristiger Bluthochdruck ist ein Risikofaktor für viele Krankheiten, darunter Schlaganfall, Herzerkrankungen und Nierenversagen. Langfristiger Bluthochdruck ist häufiger als langfristige Hypotonie.

Klassifizierung, normale und abnormale Werte

Systemischer arterieller Druck

Die Task Force für das Management der arteriellen Hypertonie der Europäischen Gesellschaft für Kardiologie (ESC) und die Europäische Gesellschaft für Hypertonie (ESH) klassifizieren den Blutdruck im Büro (BP)a und definieren den Hypertoniegradb.
Kategorie Systolischer Blutdruck,
mmHg
Diastolischer Blutdruck,
mmHg
Optimal < 120 < 80
Normal 120–129 80–84
Hoch normal 130–139 85–89
Bluthochdruck Grad 1 140–159 90–99
Bluthochdruck Grad 2 160–179 100–109
Bluthochdruck Grad 3 ≥ 180 ≥ 110
Isolierter systolischer Bluthochdruckb ≥ 140 < 90
Die gleiche Klassifizierung wird für alle Altersgruppen ab 16 Jahren verwendet.

a Die Blutdruckkategorie wird nach dem sitzenden klinischen Blutdruck und nach dem höchsten Blutdruckwert (systolisch oder diastolisch) definiert.

b Die isolierte systolische Hypertonie wird entsprechend den systolischen Blutdruckwerten in den angegebenen Bereichen mit 1, 2 oder 3 eingestuft.

Das Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen nimmt oberhalb von 115/75 mmHg progressiv zu, unterhalb dieses Wertes gibt es nur begrenzte Hinweise.

Beobachtungsstudien zeigen, dass Menschen, die den arteriellen Druck am unteren Ende dieser Druckbereiche halten, langfristig eine wesentlich bessere kardiovaskuläre Gesundheit haben. In der Medizin gibt es eine anhaltende Debatte darüber, welches der optimale Blutdruckwert ist, den man anstreben sollte, wenn man Medikamente zur Senkung des Blutdrucks bei Bluthochdruck einsetzt, insbesondere bei älteren Menschen.

Die Tabelle zeigt die jüngste (2018) Einstufung des Blutdrucks in der Praxis (oder in der Klinik) durch die Task Force for the management of arterial hypertension der European Society of Cardiology (ESC) und der European Society of Hypertension (ESH). Ähnliche Schwellenwerte wurden von der American Heart Association für Erwachsene ab 18 Jahren angenommen, aber im November 2017 gab die American Heart Association überarbeitete Definitionen für Blutdruckkategorien bekannt, die die Zahl der Menschen, die als Bluthochdruck gelten, erhöhen.

Der Blutdruck schwankt von Minute zu Minute und weist normalerweise einen zirkadianen Rhythmus über einen Zeitraum von 24 Stunden auf, wobei die höchsten Werte am frühen Morgen und am Abend und die niedrigsten Werte in der Nacht gemessen werden. Der Verlust des normalen nächtlichen Blutdruckabfalls wird mit einem höheren zukünftigen Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen in Verbindung gebracht, und es gibt Hinweise darauf, dass der nächtliche Blutdruck ein stärkerer Prädiktor für kardiovaskuläre Ereignisse ist als der Blutdruck am Tag. Der Blutdruck schwankt über längere Zeiträume (Monate bis Jahre), und diese Variabilität sagt negative Folgen voraus. Der Blutdruck verändert sich auch als Reaktion auf Temperatur, Lärm, emotionalen Stress, die Aufnahme von Nahrung oder Flüssigkeit, Ernährungsfaktoren, körperliche Aktivität, Haltungsänderungen (z. B. Aufstehen), Medikamente und Krankheiten. Die Variabilität des Blutdrucks und der bessere Vorhersagewert ambulanter Blutdruckmessungen haben einige Behörden, wie das National Institute for Health and Care Excellence (NICE) im Vereinigten Königreich, dazu veranlasst, sich für die Verwendung des ambulanten Blutdrucks als bevorzugte Methode zur Diagnose von Bluthochdruck auszusprechen.

Ein digitales Sphygmomanometer zur Blutdruckmessung

Verschiedene andere Faktoren wie Alter und Geschlecht beeinflussen ebenfalls den Blutdruck einer Person. Die Unterschiede zwischen den Blutdruckmessungen am linken und am rechten Arm sind in der Regel gering. Gelegentlich gibt es jedoch eine beständige Differenz von mehr als 10 mmHg, die weitere Untersuchungen erforderlich machen kann, z. B. im Hinblick auf eine periphere arterielle Verschlusskrankheit oder eine obstruktive arterielle Verschlusskrankheit.

Es gibt keinen anerkannten Diagnosestandard für Hypotonie, obwohl Druckwerte unter 90/60 allgemein als hypotensiv angesehen werden. In der Praxis wird der Blutdruck nur dann als zu niedrig angesehen, wenn Symptome vorhanden sind.

Systemischer arterieller Druck und Alter

Fötaler Blutdruck

In der Schwangerschaft ist es das fötale Herz und nicht das Herz der Mutter, das den fötalen Blutdruck aufbaut, um das Blut durch den fötalen Kreislauf zu treiben. Der Blutdruck in der fetalen Aorta beträgt in der 20. Schwangerschaftswoche etwa 30 mmHg und steigt bis zur 40. Schwangerschaftswoche auf etwa 45 mmHg an.

Der durchschnittliche Blutdruck für voll entwickelte Säuglinge:

  • Systolisch 65-95 mmHg
  • Diastolisch 30-60 mmHg

Kindheit

Referenzbereiche für den Blutdruck (BP) bei Kindern
Stadium Ungefähres Alter Systolischer Blutdruck,
mmHg
Diastolischer Blutdruck,
mmHg
Säuglinge 0 bis 12 Monate 75–100 50–70
Kleinkinder und Vorschulkinder 1 bis 5 Jahre 80–110 50–80
Schulalter 6 bis 12 Jahre 85–120 50–80
Heranwachsende 13 bis 18 Jahre 95–140 60–90

Bei Kindern sind die Normalbereiche für den Blutdruck niedriger als bei Erwachsenen und hängen von der Körpergröße ab. Für Kinder in verschiedenen Ländern wurden Referenzwerte für den Blutdruck entwickelt, die auf der Verteilung des Blutdrucks bei Kindern in diesen Ländern basieren.

Ältere Erwachsene

Bei Erwachsenen in den meisten Gesellschaften steigt der systolische Blutdruck in der Regel ab dem frühen Erwachsenenalter bis mindestens zum Alter von 70 Jahren an; der diastolische Blutdruck beginnt zur gleichen Zeit anzusteigen, sinkt aber bereits in der Lebensmitte, etwa ab dem Alter von 55 Jahren. Der mittlere Blutdruck steigt ab dem frühen Erwachsenenalter an und erreicht in der Lebensmitte ein Plateau, während der Pulsdruck nach dem 40. Lebensjahr deutlich ansteigt. Infolgedessen übersteigt der systolische Blutdruck bei vielen älteren Menschen häufig den normalen Erwachsenenbereich; liegt der diastolische Druck im Normalbereich, spricht man von einer isolierten systolischen Hypertonie. Der Anstieg des Pulsdrucks mit dem Alter wird auf die zunehmende Steifheit der Arterien zurückgeführt. Ein altersbedingter Anstieg des Blutdrucks gilt nicht als gesund und wird in einigen isolierten, unkultivierten Gemeinschaften nicht beobachtet.

Systemischer venöser Druck

Standort Normal
Druckbereich
(in mmHg)
Zentralvenöser Druck 3–8
Rechtsventrikulärer Druck systolisch 15–30
diastolisch 3–8
Pulmonalarteriendruck systolisch 15–30
diastolisch 4–12
Pulmonalvene/

Pulmonal-Kapillar-Keil-Druck

2–15
Linksventrikulärer Druck systolisch 100–140
diastolisch 3–12

Der Blutdruck bezieht sich im Allgemeinen auf den arteriellen Druck im systemischen Kreislauf. Die Messung des Drucks im venösen System und in den Lungengefäßen spielt jedoch eine wichtige Rolle in der Intensivmedizin, erfordert jedoch eine invasive Druckmessung mittels eines Katheters.

Der venöse Druck ist der Gefäßdruck in einer Vene oder in den Vorhöfen des Herzens. Er ist viel niedriger als der arterielle Druck, mit üblichen Werten von 5 mmHg im rechten Vorhof und 8 mmHg im linken Vorhof.

Zu den Varianten des Venendrucks gehören:

  • Der zentrale Venendruck, der eine gute Annäherung an den Druck im rechten Vorhof darstellt, der eine wichtige Determinante des enddiastolischen Volumens des rechten Ventrikels ist. (Allerdings kann es in einigen Fällen Ausnahmen geben.)
  • Der juguläre Venendruck (JVP) ist der indirekt beobachtete Druck über das venöse System. Er kann bei der Unterscheidung verschiedener Formen von Herz- und Lungenkrankheiten hilfreich sein.
  • Der Pfortaderdruck ist der Blutdruck in der Pfortader. Er beträgt normalerweise 5-10 mmHg.

Pulmonaler Druck

Normalerweise beträgt der Druck in der Lungenarterie in Ruhe etwa 15 mmHg.

Ein erhöhter Blutdruck in den Kapillaren der Lunge verursacht eine pulmonale Hypertonie, die zu einem interstitiellen Ödem führt, wenn der Druck auf über 20 mmHg ansteigt, und zu einem Lungenödem bei einem Druck von über 25 mmHg.

Mittlerer systemischer Druck

Bei einem Herzstillstand sinkt der Blutdruck, aber er fällt nicht auf Null. Der verbleibende Druck, der nach Beendigung des Herzschlags und der Umverteilung des Bluts im Kreislauf gemessen wird, wird als mittlerer systemischer Druck oder mittlerer Kreislauffüllungsdruck bezeichnet; er liegt in der Regel in der Größenordnung von ~7 mm Hg.

Störungen des Blutdrucks

Zu den Störungen der Blutdruckkontrolle gehören Bluthochdruck, niedriger Blutdruck und Blutdruck, der übermäßige oder unangepasste Schwankungen aufweist.

Hoher Blutdruck

Überblick über die wichtigsten Komplikationen bei anhaltendem Bluthochdruck

Arterielle Hypertonie kann ein Indikator für andere Probleme sein und langfristige negative Auswirkungen haben. Manchmal kann es sich um ein akutes Problem handeln, z. B. einen hypertensiven Notfall.

Die Höhe des arteriellen Drucks stellt eine mechanische Belastung für die Arterienwände dar. Höhere Drücke erhöhen die Arbeitsbelastung des Herzens und das Fortschreiten des ungesunden Gewebewachstums (Atherom), das sich in den Arterienwänden entwickelt. Je höher der Druck ist, desto größer ist die Belastung und desto mehr Atherome bilden sich, und der Herzmuskel verdickt sich, vergrößert sich und wird mit der Zeit schwächer.

Anhaltender Bluthochdruck ist einer der Risikofaktoren für Schlaganfälle, Herzinfarkte, Herzversagen und arterielle Aneurysmen und ist die Hauptursache für chronisches Nierenversagen. Selbst eine mäßige Erhöhung des arteriellen Drucks führt zu einer Verkürzung der Lebenserwartung. Bei stark erhöhtem Druck, d. h. einem mittleren arteriellen Druck, der 50 % oder mehr über dem Durchschnitt liegt, kann eine Person nur noch wenige Jahre leben, wenn sie nicht angemessen behandelt wird.

In der Vergangenheit wurde dem diastolischen Druck die meiste Aufmerksamkeit gewidmet; heute weiß man jedoch, dass sowohl ein hoher systolischer Druck als auch ein hoher Pulsdruck (die zahlenmäßige Differenz zwischen systolischem und diastolischem Druck) ebenfalls Risikofaktoren sind. In einigen Fällen scheint es so zu sein, dass eine Senkung eines zu hohen diastolischen Drucks das Risiko sogar erhöhen kann, wahrscheinlich aufgrund der größeren Differenz zwischen systolischem und diastolischem Druck (siehe Pulsdruck). Ein erhöhter systolischer Blutdruck (>140 mmHg) bei normalem diastolischem Blutdruck (<90 mmHg) wird als "isolierte systolische Hypertonie" bezeichnet und kann ein Gesundheitsrisiko darstellen.

Bei Menschen mit Herzklappeninsuffizienz kann eine Veränderung des Schweregrads mit einer Veränderung des diastolischen Drucks einhergehen. In einer Studie an Menschen mit Herzklappeninsuffizienz, bei der die Messungen im Abstand von zwei Wochen verglichen wurden, zeigte sich ein erhöhter Schweregrad der Aorten- und Mitralinsuffizienz, wenn der diastolische Blutdruck anstieg, während der Schweregrad abnahm, wenn der diastolische Blutdruck sank.

Mechanismus der arteriellen Druckregulation

Der arterielle Druck muss sich in gewissen Bandbreiten bewegen, denn sowohl ein zu hoher als auch ein zu niedriger arterieller Druck schädigen den Organismus bzw. einzelne Organe. Gleichzeitig muss der arterielle Druck aber auch bei wechselnden Belastungen (z. B. einem anstrengenden Dauerlauf oder Ruhe, Schlaf) angepasst werden. Der Blutdruck wird

  • kurzfristig über Gefäßweite und Herzaktivität (→ Hauptartikel: Blutkreislauf) und
  • langfristig über das Blutvolumen (→ Hauptartikel: Volumenhaushalt) reguliert.

Grundvoraussetzung jeder arteriellen Druckregulation ist, dass der Körper den arteriellen Druck in den Gefäßen selbst messen kann. In Aorta, Halsschlagadern sowie anderen großen Arterien in Brustkorb und Hals messen druckempfindliche Sinneszellen, die Barorezeptoren, die Dehnung der Arterienwand.

Niedriger Blutdruck

Ein zu niedriger Blutdruck wird als Hypotonie bezeichnet. Dies ist medizinisch bedenklich, wenn es zu Anzeichen oder Symptomen wie Schwindel, Ohnmacht oder in extremen Fällen zu einem Kreislaufschock kommt.

Ursachen für einen niedrigen arteriellen Blutdruck sind unter anderem:

  • Sepsis
  • Hämorrhagie - Blutverlust
  • Kardiogener Schock
  • Neural vermittelte Hypotonie (oder Reflexsynkope)
  • Toxine einschließlich toxischer Dosen von Blutdruckmedikamenten
  • Hormonelle Anomalien wie die Addison-Krankheit
  • Essstörungen, insbesondere Anorexia nervosa und Bulimie

Orthostatische Hypotension

Ein starker Blutdruckabfall beim Stehen (anhaltender systolischer/diastolischer Blutdruckabfall von >20/10 mm Hg) wird als orthostatische Hypotonie (posturale Hypotonie) bezeichnet und bedeutet, dass der Körper die Wirkung der Schwerkraft auf den Kreislauf nicht kompensieren kann. Das Stehen führt zu einem erhöhten hydrostatischen Druck in den Blutgefäßen der unteren Gliedmaßen. Die daraus resultierende Dehnung der Venen unterhalb des Zwerchfells (venöses Pooling) führt dazu, dass ca. 500 ml Blut aus dem Brustkorb und dem Oberkörper verlagert werden. Dies führt zu einer raschen Abnahme des zentralen Blutvolumens und zu einer Verringerung der ventrikulären Vorlast, was wiederum das Schlagvolumen und den mittleren arteriellen Druck verringert. Normalerweise wird dies durch mehrere Mechanismen kompensiert, einschließlich der Aktivierung des autonomen Nervensystems, das die Herzfrequenz, die Myokardkontraktilität und die systemische arterielle Vasokonstriktion erhöht, um den Blutdruck zu erhalten, und eine venöse Vasokonstriktion auslöst, um die venöse Compliance zu verringern. Eine verringerte venöse Compliance resultiert auch aus einer intrinsischen myogenen Erhöhung des Tonus der glatten Venenmuskulatur als Reaktion auf den erhöhten Druck in den Venen des Unterkörpers. Weitere Kompensationsmechanismen sind der veno-arterioläre Axonreflex, die "Skelettmuskelpumpe" und die "Atempumpe". Zusammen stabilisieren diese Mechanismen den Blutdruck normalerweise innerhalb einer Minute oder weniger. Wenn diese Kompensationsmechanismen versagen und der arterielle Druck und der Blutfluss über einen bestimmten Punkt hinaus abfallen, wird die Durchblutung des Gehirns kritisch beeinträchtigt (d. h. die Blutversorgung ist nicht ausreichend), was zu Schwindel, Benommenheit, Schwäche oder Ohnmacht führt. In der Regel ist diese Kompensationsstörung auf eine Krankheit oder auf Medikamente zurückzuführen, die das sympathische Nervensystem beeinflussen. Ein ähnlicher Effekt wird bei übermäßiger Schwerkraftbelastung (G-Belastung) beobachtet, wie sie z. B. Kunstflug- oder Kampfpiloten routinemäßig erleben, wenn die extremen hydrostatischen Drücke die Kompensationsfähigkeit des Körpers übersteigen.

Variabler oder schwankender Blutdruck

Eine gewisse Schwankung oder Variation des Blutdrucks ist normal. Deutlich über der Norm liegende Druckschwankungen werden mit einem erhöhten Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Erkrankungen der kleinen Blutgefäße und Demenz in Verbindung gebracht, unabhängig von der durchschnittlichen Blutdruckhöhe. Jüngste Erkenntnisse aus klinischen Studien haben auch einen Zusammenhang zwischen Blutdruckschwankungen und Sterblichkeit, Schlaganfall, Herzversagen und kardialen Veränderungen, die zu einer Herzinsuffizienz führen können, hergestellt. Diese Daten haben eine Diskussion darüber ausgelöst, ob übermäßige Blutdruckschwankungen auch bei älteren Menschen mit normalem Blutdruck behandelt werden sollten. Ältere Menschen und solche, die Blutdruckmedikamente erhalten haben, weisen mit größerer Wahrscheinlichkeit stärkere Blutdruckschwankungen auf, und es gibt Hinweise darauf, dass verschiedene blutdrucksenkende Mittel unterschiedliche Auswirkungen auf die Blutdruckvariabilität haben; ob sich diese Unterschiede in einem positiven Ergebnis niederschlagen, ist ungewiss.

Physiologie

Kardiale Systole und Diastole
Wellenformen der Blutflussgeschwindigkeit in der zentralen Netzhautarterie (rot) und -vene (blau), gemessen mit Laser-Doppler-Bildgebung im Augenhintergrund eines gesunden Probanden.

Während jedes Herzschlags schwankt der Blutdruck zwischen einem maximalen (systolischen) und einem minimalen (diastolischen) Druck. Der Blutdruck im Kreislauf ist hauptsächlich auf die Pumpleistung des Herzens zurückzuführen. Der Blutdruck wird jedoch auch durch die neuronale Regulierung des Gehirns (siehe Hypertonie und das Gehirn) sowie durch die osmotische Regulierung der Niere reguliert. Die Unterschiede im mittleren Blutdruck steuern den Blutfluss im Kreislauf. Die Geschwindigkeit des mittleren Blutflusses hängt sowohl vom Blutdruck als auch vom Strömungswiderstand in den Blutgefäßen ab. In Abwesenheit von hydrostatischen Effekten (z. B. im Stehen) sinkt der mittlere Blutdruck, wenn sich das zirkulierende Blut aufgrund viskoser Energieverluste durch die Arterien und Kapillaren vom Herzen weg bewegt. Der mittlere Blutdruck sinkt im gesamten Kreislauf, wobei der größte Teil des Rückgangs in den kleinen Arterien und Arteriolen auftritt. Die Pulsatilität nimmt auch in den kleineren Elementen des arteriellen Kreislaufs ab, obwohl in den Kapillaren eine gewisse übertragene Pulsatilität zu beobachten ist.

Schematische Darstellung der Drücke im Kreislauf

Die Schwerkraft wirkt sich über hydrostatische Kräfte auf den Blutdruck aus (z. B. beim Stehen), und auch die Venenklappen, die Atmung und das Pumpen durch die Kontraktion der Skelettmuskeln beeinflussen den Blutdruck, insbesondere in den Venen.

Hämodynamik

Eine einfache Betrachtung der Hämodynamik des systemischen arteriellen Drucks basiert auf dem mittleren arteriellen Druck (MAP) und dem Pulsdruck. Die meisten Einflüsse auf den Blutdruck lassen sich anhand ihrer Auswirkungen auf das Herzzeitvolumen, den systemischen Gefäßwiderstand oder die arterielle Steifigkeit (den Kehrwert der arteriellen Compliance) verstehen. Das Herzzeitvolumen ist das Produkt aus Schlagvolumen und Herzfrequenz. Das Schlagvolumen wird beeinflusst durch 1) das enddiastolische Volumen oder den Füllungsdruck des Ventrikels, der über den Frank-Starling-Mechanismus wirkt - dieser wird durch das Blutvolumen beeinflusst -, 2) die kardiale Kontraktilität und 3) die Nachlast, d. h. den Widerstand, den der Kreislauf dem Blutfluss entgegensetzt. Kurzfristig gilt: Je größer das Blutvolumen, desto höher das Herzzeitvolumen. Dies wurde als Erklärung für den Zusammenhang zwischen hoher Kochsalzzufuhr und erhöhtem Blutdruck vorgeschlagen; die Reaktionen auf eine erhöhte Kochsalzzufuhr sind jedoch von Person zu Person unterschiedlich und hängen in hohem Maße von den Reaktionen des autonomen Nervensystems und des Renin-Angiotensin-Systems ab; Veränderungen der Plasmaosmolarität könnten ebenfalls eine Rolle spielen. Längerfristig ist die Beziehung zwischen Volumen und Blutdruck komplexer. Vereinfacht ausgedrückt, wird der systemische Gefäßwiderstand hauptsächlich durch die Kaliber der kleinen Arterien und Arteriolen bestimmt. Der einem Blutgefäß zuzuschreibende Widerstand hängt von seinem Radius ab, der durch die Hagen-Poiseuille-Gleichung beschrieben wird (Widerstand∝1/Radius4). Je kleiner der Radius ist, desto höher ist der Widerstand. Weitere physikalische Faktoren, die sich auf den Widerstand auswirken, sind: die Länge der Gefäße (je länger das Gefäß, desto höher der Widerstand), die Viskosität des Blutes (je höher die Viskosität, desto höher der Widerstand) und die Anzahl der Gefäße, insbesondere der kleineren, zahlreichen Arteriolen und Kapillaren. Das Vorhandensein einer schweren Arterienverengung erhöht den Strömungswiderstand, doch erhöht dieser Widerstandsanstieg nur selten den systemischen Blutdruck, da sein Beitrag zum systemischen Gesamtwiderstand gering ist, obwohl er den stromabwärts gerichteten Fluss erheblich verringern kann. Substanzen, die als Vasokonstriktoren bezeichnet werden, verringern die Kaliber der Blutgefäße und erhöhen dadurch den Blutdruck. Vasodilatatoren (wie z. B. Nitroglycerin) vergrößern die Kaliber der Blutgefäße und senken so den arteriellen Druck. Längerfristig trägt auch ein Prozess, der als Remodeling bezeichnet wird, dazu bei, die Kaliber der kleinen Blutgefäße zu verändern und die Resistenz und Reaktivität gegenüber vasoaktiven Substanzen zu beeinflussen. Eine Verringerung der Kapillardichte, die als Kapillarverdünnung bezeichnet wird, kann unter bestimmten Umständen ebenfalls zu einem erhöhten Widerstand beitragen.

In der Praxis reagieren das autonome Nervensystem und andere blutdruckregulierende Systeme, insbesondere die Niere, auf all diese Faktoren und regulieren sie, so dass die oben genannten Punkte zwar wichtig sind, aber selten isoliert wirken und die tatsächliche Reaktion des arteriellen Drucks einer bestimmten Person kurz- und langfristig stark variieren kann.

Mittlerer arterieller Druck

Der mittlere arterielle Druck (MAP) ist der Durchschnitt des Blutdrucks während eines Herzzyklus und wird durch das Herzzeitvolumen (CO), den systemischen Gefäßwiderstand (SVR) und den zentralvenösen Druck (CVP) bestimmt:

In der Praxis wird der Beitrag des CVP (der gering ist) im Allgemeinen ignoriert, so dass

wird der MAP häufig aus Messungen des systolischen Drucks geschätzt, und des diastolischen Drucks geschätzt,   unter Verwendung der folgenden Gleichung:

wobei k = 0,333 ist, obwohl auch andere Werte für k befürwortet wurden.

Pulsdruck

Eine schematische Darstellung des arteriellen Druckverlaufs über einen Herzzyklus. Die Kerbe in der Kurve ist mit dem Schließen der Aortenklappe verbunden.

Der Pulsdruck ist die Differenz zwischen dem gemessenen systolischen und diastolischen Druck,

Der Pulsdruck ist eine Folge des pulsierenden Charakters des Herzzeitvolumens, d. h. des Herzschlages. Die Höhe des Pulsdrucks wird in der Regel auf die Wechselwirkung zwischen dem Schlagvolumen des Herzens, der Compliance (Ausdehnungsfähigkeit) des arteriellen Systems - vor allem der Aorta und der großen elastischen Arterien - und dem Strömungswiderstand im Arterienbaum zurückgeführt.

Regulierung des Blutdrucks

Die endogene, homöostatische Regulierung des arteriellen Drucks ist nicht vollständig geklärt, aber die folgenden Mechanismen zur Regulierung des arteriellen Drucks sind gut charakterisiert worden:

  • Barorezeptorreflex: Barorezeptoren in den Hochdruckrezeptorzonen erkennen Veränderungen des arteriellen Drucks. Diese Barorezeptoren senden Signale an die Medulla des Hirnstamms, insbesondere an die rostrale ventrolaterale Medulla (RVLM). Über das autonome Nervensystem passt das Rückenmark den mittleren arteriellen Druck an, indem es sowohl die Kraft und Geschwindigkeit der Herzkontraktionen als auch den systemischen Gefäßwiderstand verändert. Die wichtigsten arteriellen Barorezeptoren befinden sich in den linken und rechten Karotissinus und im Aortenbogen.
  • Renin-Angiotensin-System (RAS): Dieses System ist allgemein für seine langfristige Regulierung des Arteriendrucks bekannt. Dieses System ermöglicht es der Niere, den Verlust an Blutvolumen oder den Abfall des arteriellen Drucks auszugleichen, indem sie einen körpereigenen Vasokonstriktor namens Angiotensin II aktiviert.
  • Aldosteron-Freisetzung: Dieses Steroidhormon wird von der Nebennierenrinde als Reaktion auf Angiotensin II oder einen hohen Serumkaliumspiegel freigesetzt. Aldosteron stimuliert die Natriumretention und die Kaliumausscheidung durch die Nieren. Da Natrium das Hauption ist, das die Flüssigkeitsmenge in den Blutgefäßen durch Osmose bestimmt, erhöht Aldosteron die Flüssigkeitsretention und indirekt auch den arteriellen Druck.
  • Barorezeptoren in Niederdruckrezeptorzonen (hauptsächlich in den Venae cavae und den Lungenvenen sowie in den Vorhöfen) führen zu einer Rückkopplung, indem sie die Sekretion von antidiuretischem Hormon (ADH/Vasopressin), Renin und Aldosteron regulieren. Die daraus resultierende Zunahme des Blutvolumens führt über das Frank-Starling-Gesetz des Herzens zu einem erhöhten Herzzeitvolumen, was wiederum den arteriellen Blutdruck erhöht.

Diese verschiedenen Mechanismen sind nicht unbedingt unabhängig voneinander, wie die Verbindung zwischen dem RAS und der Aldosteronausschüttung zeigt. Wenn der Blutdruck abfällt, setzen viele physiologische Kaskaden ein, um den Blutdruck wieder auf ein angemessenes Niveau zu bringen.

  1. Der Blutdruckabfall wird durch einen Rückgang des Blutflusses und damit der glomerulären Filtrationsrate (GFR) festgestellt.
  2. Die Abnahme der GFR wird von der Macula densa als Abnahme des Na+-Spiegels wahrgenommen.
  3. Die Macula densa bewirkt einen Anstieg der Na+-Rückresorption, was dazu führt, dass Wasser durch Osmose nachfließt und das Plasmavolumen letztlich zunimmt. Außerdem setzt die Macula densa Adenosin frei, das eine Verengung der afferenten Arteriolen bewirkt.
  4. Gleichzeitig spüren die juxtaglomerulären Zellen den Blutdruckabfall und setzen Renin frei.
  5. Renin wandelt Angiotensinogen (inaktive Form) in Angiotensin I (aktive Form) um.
  6. Angiotensin I fließt im Blutkreislauf, bis es die Kapillaren der Lunge erreicht, wo das Angiotensin-konvertierende Enzym (ACE) auf es einwirkt und es in Angiotensin II umwandelt.
  7. Angiotensin II ist ein Vasokonstriktor, der die Durchblutung des Herzens und damit die Vorlast erhöht, was letztlich zu einer Steigerung des Herzzeitvolumens führt.
  8. Angiotensin II bewirkt auch eine erhöhte Freisetzung von Aldosteron aus den Nebennieren.
  9. Aldosteron steigert wiederum die Na+- und H2O-Rückresorption im distalen Tubulus des Nephrons.

Derzeit wird das RAS pharmakologisch durch ACE-Hemmer und Angiotensin-II-Rezeptor-Antagonisten, auch Angiotensin-Rezeptor-Blocker (ARB) genannt, beeinflusst. Das Aldosteron-System wird durch Spironolacton, einen Aldosteron-Antagonisten, direkt beeinflusst. Die Flüssigkeitsretention kann durch Diuretika angegangen werden; die blutdrucksenkende Wirkung der Diuretika ist auf ihre Wirkung auf das Blutvolumen zurückzuführen. Im Allgemeinen wird der Barorezeptorreflex bei Bluthochdruck nicht beeinflusst, da es bei einer Blockade zu orthostatischer Hypotonie und Ohnmacht kommen kann.

Messung des Blutdrucks mit einem Sphygmomanometer

Über die Regulation des Blutvolumens und somit des Blutdrucks ist hierbei insbesondere die Niere beteiligt. Der wesentliche Regelkreis ist das Renin-Angiotensin-Aldosteron-System, dessen volumensteigernde Effekte nicht nur vom Angiotensin II, sondern auch von Aldosteron ausgehen. Beide steigern die Rückresorption von Natrium und (indirekt) Wasser in der Niere. Manche Autoren nennen zudem die Druckdiurese, wobei die Flüssigkeitsausscheidung direkt durch erhöhte Nierendurchblutung steigen soll.

Messung

Der arterielle Druck wird am häufigsten mit einem Sphygmomanometer gemessen, das die Höhe einer Quecksilbersäule oder eines Aneroidmanometers nutzt, um den Blutdruck durch Auskultation zu ermitteln. Die gebräuchlichste automatische Blutdruckmesstechnik basiert auf der oszillometrischen Methode. Die vollautomatische oszillometrische Messung ist seit 1981 verfügbar. Dieses Prinzip wird seit kurzem auch für die Blutdruckmessung mit einem Smartphone genutzt. Die invasive Blutdruckmessung, bei der die Arterienwand zur Messung durchstoßen wird, ist weit weniger verbreitet und in der Regel auf Krankenhäuser beschränkt. Derzeit werden neue Methoden zur Blutdruckmessung erforscht, ohne die Arterienwand zu durchdringen und ohne Druck auf den Körper des Patienten auszuüben. Diese so genannten manschettenlosen Messungen öffnen die Tür zu komfortableren und akzeptablen Blutdruckmessgeräten. Ein Beispiel ist ein Blutdruckmessgerät ohne Manschette am Handgelenk, das nur optische Sensoren verwendet.

Ein häufiges Problem bei der Blutdruckmessung im Büro in den Vereinigten Staaten ist die Vorliebe für Endziffern. Einer Studie zufolge endeten etwa 40 % der aufgezeichneten Messungen mit der Ziffer Null, während "ohne Verzerrung 10-20 % der Messungen mit der Ziffer Null enden dürften".

Bei Tieren

Die Blutdruckwerte bei nichtmenschlichen Säugetieren können je nach Tierart variieren. Die Herzfrequenz unterscheidet sich deutlich, vor allem in Abhängigkeit von der Größe des Tieres (größere Tiere haben eine langsamere Herzfrequenz). Die Giraffe hat einen ausgesprochen hohen arteriellen Druck von etwa 190 mm Hg, der die Blutzirkulation durch den 2 Meter langen Hals zum Kopf ermöglicht. Bei anderen Arten, die einem orthostatischen Blutdruck ausgesetzt sind, wie z. B. bei Baumschlangen, ist der Blutdruck höher als bei Schlangen, die nicht in Bäumen leben. Ein Herz in der Nähe des Kopfes (kurzer Abstand zwischen Herz und Kopf) und ein langer Schwanz mit dichter Haut begünstigen die Durchblutung des Kopfes.

Wie beim Menschen ist der Blutdruck bei Tieren je nach Alter, Geschlecht, Tageszeit und Umgebungsbedingungen unterschiedlich: Messungen im Labor oder unter Narkose sind unter Umständen nicht repräsentativ für die Werte unter Freilandbedingungen. Ratten, Mäuse, Hunde und Kaninchen wurden ausgiebig zur Untersuchung der Blutdruckregulation eingesetzt.

Blutdruck und Herzfrequenz bei verschiedenen Säugetieren
Spezies Blutdruck
mm Hg
Herzfrequenz
Schläge pro Minute
Systolisch Diastolisch
Kälber 140 70 75–146
Katzen 155 68 100–259
Hunde 161 51 62–170
Ziegen 140 90 80–120
Meerschweinchen 140 90 240–300
Mäuse 120 75 580–680
Schweine 169 55 74–116
Kaninchen 118 67 205–306
Ratten 153 51 305–500
Rhesusäffchen 160 125 180–210
Schafe 140 80 63–210

Bluthochdruck bei Katzen und Hunden

Bluthochdruck bei Katzen und Hunden wird in der Regel diagnostiziert, wenn der Blutdruck über 160 mm Hg (systolisch) liegt, wobei Sichthunde einen höheren Blutdruck haben als die meisten anderen Hunderassen; ein systolischer Druck von über 180 mm Hg gilt bei diesen Hunden als abnormal.

Messung des arteriellen Drucks

Mechanisches Sphygmomanometer mit Aneroidmanometer und Stethoskop
Digitales Blutdruckmessgerät
Langzeitblutdruckmessung am Oberarm unter Verwendung eines digitalen Messgerätes mit Klett-Manschette

Man unterscheidet die direkte (invasive, blutige) arterielle Druckmessung mittels eines Druckfühlers in einem Blutgefäß von der indirekten (nichtinvasiven, unblutigen) Messung, die mit Hilfe einer Blutdruckmanschette an einer Extremität durchgeführt wird.

Die direkte arterielle Druckmessung wird vor allem von Anästhesisten zur Überwachung während einer Operation und auf Intensivstationen eingesetzt.

Die indirekte arterielle Druckmessung ist aufgrund der schnellen und ungefährlichen Durchführung heute Mittel der Wahl in den meisten medizinischen Bereichen. Man unterscheidet die manuelle Messung von der automatischen mittels eines digitalen Gerätes (siehe Blutdruckmessgerät). Die manuelle Messung kann auskultatorisch, palpatorisch oder oszillatorisch durchgeführt werden.

Systolisch

Bei der Herzarbeit handelt es sich um einen wellenartigen Pumpvorgang: Jedes Mal wenn sich die linke Herzkammer zusammenzieht, wird das Blut stoßartig in die Hauptschlagader (Aorta) gepumpt, was den Blutdruck in den Gefäßen kurz ansteigen lässt. Der dabei erreichte maximale Druck wird als oberer Blutdruckwert oder auch als systolischer Blutdruck bezeichnet („Systole“ = medizinischer Fachbegriff für die Phase des Pumpvorgangs, in der sich das Herz zusammenzieht und Blut auswirft. Systole (griechisch) = das Zusammenziehen).

Diastolisch

Nachdem sich die linke Herzkammer beim Pumpvorgang zusammengezogen hat, muss sich die Herzkammer für den nächsten Pumpstoß erst wieder mit Blut füllen. Dafür entspannt sich die Kammer. In dieser Entspannungsphase, in der kein weiteres Blut in die Hauptschlagader gepumpt wird, fällt der Druck in den Blutgefäßen langsam ab (bis der nächste Blutstoß aus dem Herzen kommt). Der dabei erreichte niedrigste Druck wird als unterer Wert oder auch als diastolischer Blutdruck bezeichnet (von altgriechisch διαστολή diastolḗ „Ausdehnung“). Bei einem Blutdruck von 120 zu 80 mmHg beim erwachsenen Menschen pulsiert also der Druck ständig wellenförmig zwischen 120 und 80 mmHg hin und her.

Kurzfristige arterielle Druckregulation

Die Mechanismen der kurzfristigen arteriellen Druckregulation greifen innerhalb von Sekunden. Wichtigster Mechanismus dabei ist der Barorezeptorenreflex. Dehnt ein höherer Druck die Arterienwand, so senden die Barorezeptoren in höherer Frequenz Impulse an das Kreislaufzentrum in der Medulla oblongata, das daraufhin die sympathische Innervation von Herz (Herzzeitvolumen) und Gefäßen (peripherer Widerstand) hemmt, wodurch der Blutdruck gesenkt und der Regelkreis somit negativ rückgekoppelt geschlossen wird.

Andersherum führt erniedrigter arterieller Druck zur erniedrigten Reizung der Barorezeptoren und damit zur Stimulation des Sympathikus in der Medulla oblongata. Durch eine Abnahme der Hemmung wird das vom Herzen ausgeworfene Blutvolumen somit gesteigert, zusätzlich kommt es eventuell zur Gefäßverengung im Körperkreislauf, wodurch der Blutdruck wieder erhöht wird. Im rechten und linken Herzvorhof befinden sich Dehnungsrezeptoren, die auf vergleichbare Weise reagieren.

Organspezifische Druckregulation

Um eine gleichmäßige Blutversorgung sicherzustellen, sind einige Organe in der Lage, direkt auf Blutdruckschwankungen zu reagieren. Dieser Mechanismus wird als Bayliss-Effekt oder auch myogene Autoregulation bezeichnet, da die Gefäßmuskulatur selbst dabei die Regulation übernimmt.

Statischer Blutdruck

Unter dem statischen Blutdruck versteht man bei Menschen einen Druck von ca. 6 bis 7 mmHg, der sich bei einem Stillstand des Herzens im Liegen in den Gefäßen einstellt. Der statische Blutdruck ermöglicht eine Aussage über den Füllungszustand der Gefäße. Er ist abhängig vom Blutvolumen und von der Gefäßkapazität.