Die Pulswellen-Geschwindigkeit ist ein indirekter Parameter zur Erfassung der arteriellen Gefäßsteifigkeit. In der Systole verläuft über die Aorta bis in die Kapillaren eine Pulswelle, die an Orten mit unterschiedlichen Wellenwiderständen reflektiert wird. Unter normalen Bedingungen wird ca. 80 % der initialen Welle im Bereich der präkapillären Widerstandsgefäße reflektiert ¹. Die ableitbare Pulswellen-Form und -Geschwindigkeit ist ein Kompositum aus der peripherwärts laufenden und der reflektierten Pulswelle. Die Pulswellen-Geschwindigkeit wird durch die arterielle Steifigkeit beeinflusst: Je steifer die Arterie, desto höher die Geschwindigkeit. In elastischen Gefäßen erreicht die reflektierte Welle die Aortenklappe während der Diastole und erhöht so die koronare Durchblutung. Bei steifen Gefäßen lagert sich die (zu) schnell reflektierte Welle dem systolischen Druck auf (Augmentation) mit konsekutiver Erhöhung des systolischen Druckes, Senkung des diastolischen Druckes und Vergrößerung der Blutdruckamplitude ¹. Gut dokumentiert ist, dass eine hohe Blutdruckamplitude ein starker unabhängiger Risikofaktor für kardiovaskuläre Ereignisse ist. Die mit zunehmendem Alter erhöhte Steifigkeit großer Arterien mit Verlust der Windkesselfunktion führt zu einer Zunahme der Pulswellen-Geschwindigkeit und der Blutdruckamplitude. Damit verbunden ist oft das Krankheitsbild der isolierten systolischen Hypertonie mit hoher Morbidität und Mortalität.

Die Pulswellen-Geschwindigkeit ist neben dem Alter u.a. abhängig von der Herzfrequenz, wobei eine Frequenzabnahme mit einer Verlangsamung verbunden ist. Bei Gesunden werden Werte von 4 – 9m/sec gemessen, während bei Hypertonikern bis zu 16m/sec erreicht werden. Seit einigen Jahren stehen nicht-invasive Messmethoden zur Verfügung, die einen breiten klinischen Einsatz ermöglichen ². Sonographisch oder Magnetresonanz-gestützte Systeme haben den Nachteil, dass sie auf größere Arterien begrenzt und kostenintensiv sind. Weit verbreitet – weil relativ einfach und zuverlässig anwendbar – sind Methoden zur Bestimmung der Pulsdruckkurve und -Geschwindigkeit per Applanations-Tonometrie.

Mit Hilfe der Messung der Pulswellen-Geschwindigkeit kann zunehmend der Zusammenhang von arterieller Steifigkeit und kardiovaskulären Erkrankungen aufgezeigt werden, insbesondere bei arterieller Hypertonie, Diabetes mellitus, Hypercholesterinämie und terminalem Nierenversagen.

Bereits bevor diese Erkrankungen klinisch apparent werden, können mittels Bestimmung der Pulswellen-Geschwindigkeit Veränderungen der arteriellen Steifigkeit nachgewiesen werden.

Eine schnell wachsende Anzahl an Studien belegt, dass eine erhöhte arterielle Steifigkeit assoziiert ist mit hohem Risiko für kardiovaskuläre Ereignisse ³. So konnte z. B. bei 6.992 initial normotensiven Männern und Frauen gezeigt werden, dass eine erhöhte arterielle Steifigkeit ein Prädiktor für die spätere Entwicklung einer Hypertonie ist. Eine hohe Korrelation zwischen der Pulswellen-Geschwindigkeit und der Gesamtmortalität zeigte sich bei Patienten mit terminaler Niereninsuffizienz und diabetischen Patienten mit Nierenversagen. Framingham-Subgruppen-Analysen bei Hypertonikern wiesen einen Anstieg der kardiovaskulären Komplikationen in Korrelation zu erhöhter Pulswellen-Geschwindigkeit auf und in jedem Alter die Pulswellen-Geschwindigkeit als den stärksten Prädiktor der kardiovaskulären Mortalität ³.

Eine medikamentöse Intervention kann die Dehnbarkeit der Aorta und parallel dazu die Überlebensrate verbessern. Es werden unterschiedliche Effekte verschiedener antihypertensiver und vasoaktiver Substanzen auf vaskuläre Steifigkeitsparameter postuliert. Diese Effekte (z. B. Reduktion der peripheren Pulswellenreflektion, Nachlastsenkung) werden mit der konventionellen, sphygmomanometrischen Blutdruckmessung jedoch nicht erfasst ⁴. Bei Hypertonie-Patienten konnte ein günstiger regressiver Einfluss auf die Pulswellen-Geschwindigkeit unterschiedlichen Ausmaßes, abhängig von der Art des gewählten Antihypertensivums, nachgewiesen werden. Große, prospektive Studien hierzu stehen allerdings noch aus, so dass über differentialthera-peutische Aspekte der Pulswellen-Geschwindigkeit bislang nur unzureichende Erfahrungen bestehen.

Weil nicht-invasive, einfach, schnell und zuverlässig anwendbare Meßmethoden mittlerweile zur Verfügung stehen, wird die Bestimmung von Steifigkeitsparametern wie der Pulswellen-Geschwindigkeit zunehmend Eingang sowohl in die Prognose als auch Differentialtherapie kardiovaskulärer Erkrankungen finden.

Johannes Baulmann und Thomas Mengden, Bonn