Kaskade

Als Kaskade bezeichnet man in der Biochemie oder Physiologie die Abfolge von Reaktionen oder Einzelschritten in einem Stoffwechselweg oder mehrstufigen Abläufen wie der Gerinnungskaskade.

Ist eine zum Hirntod führende Ursache so schwerwiegend, dass der Hirntod die unausweichliche Folge ist, läuft ein mehrstufiger Prozess ab, der u.U. noch verlangsamt, nicht aber aufgehalten werden kann. Die Kaskade führt immer zum neuronalen Zelltod, d.h. zum Tod aller Gehirnzellen.

• Bei der Gehirnblutung ist es meist eine große Einblutung, beim Schädelhirntrauma sind es viele kleine Einblutungen. Ist die Einblutung sehr groß, steigt der Innendruck im Kopf bis auf den Wert des Blutdrucks. Damit kann das Gehirn nicht mehr durchblutet werden. Die Gehirnzellen "verhungern".
• Beim massiven Hirninfarkt wird eine Region im Gehirn nicht mehr durchblutet. Die sterbenden Gehirnzellen saugen sich mit Flüssigkeit voll. Der Innendruck im Kopf steigt. Wenn er den Wert des Blutdrucks erreicht, kann das Gehirn nicht mehr durchblutet werden. Die anderen Gehirnzellen "verhungern" auch. Bei Herzstillstand wird das ganze Gehirn nicht mehr durchblutet. Der Prozess läuft damit schneller ab.

Bei plötzlichem Herzstillstand sind wir noch 10 Sekunden bei Bewusstsein. Nach 30 Sekunden kann kein EEG abgeleitet werden (hirnelektrische Stille). Nach 10 Minuten nimmt das Gehirn irreversiblen Schaden. Jede weitere Minute erhöht die Gefahr, dass am Ende Hirntod festgestellt werden muss. - Diese Zeiten gelten bei ca. 20°C Umgebungstemperatur. Ist es kälter, sind die Zeiten länger (langsamerer Stoffwechsel), ist es wärmer, sind die Zeiten kürzer (schnellerer Stoffwechsel).

Bekommen die Gehirnzellen zu wenig Sauerstoff, führen zellinterne Prozesse dazu, dass sich die Gehirnzellen mit Flüssigkeit vollsaugen und prall werden. Mediziner sprechen von einem Hirnödem. Kommt dadurch die Durchblutung des Gehirns zum Erliegen, ist der Hirntod unausweichlich. Daher ist einer der apparativen Untersuchungen zur Feststellung des Hirntodes der Nachweis der Nichtdurchblutung des Gehirns.

Eine zum Hirntod führende Kaskade läuft vereinfacht beschrieben so ab:

1. Die geschädigten Gehirnzellen saugen sich mit Flüssigkeit voll und werden prall.
2. Dadurch steigt der Hirndruck immer weiter an und verringert die Durchblutung des gesamten Gehirns.
3. Wenn der Hirndruck den Wert des mittleren Blutdrucks erreicht, wird das Gehirn nicht mehr durchblutet.
4. Es sterben alle Gehirnzellen ab.
5. Nach Tagen der prallen Gehirnzellen platzen diese auf. Das Gehirn beginnt mit der Selbstauflösung (Autolyse).

Ist bei diesem Prozess die 3. Stufe erreicht, ist der Hirntod unabwendbar. Bis zur 2. Stufe können Ärzte noch einwirken und versuchen, dass die 3. Stufe nicht erreicht wird.