Wie schnell können Schäden im Gehirn bei Sauerstoffmangel entstehen?

Die tickende Uhr im Kopf: Wie schnell Sauerstoffmangel das Gehirn schädigt

Unser Gehirn ist ein Hochleistungsorgan mit einem enormen Energiebedarf. Dieser wird fast ausschließlich durch die Verbrennung von Glukose mittels Sauerstoff gedeckt. Fällt die Sauerstoffzufuhr aus, gerät diese fein abgestimmte Energieversorgung ins Stocken und eine Kaskade von Ereignissen wird in Gang gesetzt, die in kürzester Zeit zu irreversiblen Schäden führen kann. Wie schnell tickt die Uhr im Kopf?

Die zelluläre Atmung, der Prozess der Energiegewinnung in den Gehirnzellen, ist zwingend auf Sauerstoff angewiesen. Bereits wenige Sekunden nach Unterbrechung der Sauerstoffzufuhr kommt es zu einem drastischen Abfall des ATP-Spiegels, dem universellen Energieträger des Körpers. Die Nervenzellen verlieren ihre Fähigkeit, elektrische Signale zu übertragen, was sich initial in Bewusstseinsverlust äußert.

Schon nach etwa vier bis sechs Minuten ohne Sauerstoff beginnen die empfindlichsten Hirnzellen, in der Hirnrinde und im Hippocampus, abzusterben. Der Hippocampus, zuständig für die Gedächtnisbildung, ist besonders anfällig für Sauerstoffmangel. Daher können bereits kurze Phasen der Sauerstoffunterversorgung zu Gedächtnislücken führen.

Nach zehn Minuten ohne Sauerstoff sind massive Schäden in der gesamten Hirnrinde zu erwarten, die zu schweren neurologischen Ausfällen wie Lähmungen, Sprachstörungen und kognitiven Defiziten führen.

Die genaue Zeitspanne bis zum Eintritt irreversibler Schäden ist jedoch individuell unterschiedlich und hängt von Faktoren wie Alter, Gesundheitszustand und der Umgebungstemperatur ab. So kann beispielsweise Unterkühlung den Stoffwechsel verlangsamen und die Toleranz gegenüber Sauerstoffmangel geringfügig erhöhen. Trotzdem bleibt das Zeitfenster extrem klein.

Was passiert im Detail?

Sauerstoffmangel führt zu einer Anhäufung von Stoffwechselprodukten und einer Übersäuerung des Gehirns. Es kommt zu einem Anschwellen der Gehirnzellen (Hirnödem) und einer Störung der Blut-Hirn-Schranke, die das Gehirn normalerweise vor schädlichen Substanzen schützt. Freigesetzte Botenstoffe verstärken die Entzündungsreaktion und beschleunigen den Zelltod.

Die Bedeutung schneller Hilfe:

Angesichts des rasanten Verlaufs von Sauerstoffmangelschäden ist schnelles Handeln entscheidend. Bei Verdacht auf Sauerstoffmangel, beispielsweise nach einem Herzstillstand, einem Schlaganfall oder bei Ertrinkungsunfällen, muss sofort mit der Reanimation begonnen und der Notarzt verständigt werden. Je schneller die Sauerstoffzufuhr wiederhergestellt wird, desto größer ist die Chance, bleibende Schäden zu minimieren.

Fazit:

Das Gehirn ist extrem empfindlich gegenüber Sauerstoffmangel. Schon wenige Minuten ohne Sauerstoff können zu irreversiblen Schäden führen. Schnelles Handeln ist in solchen Situationen lebenswichtig.