Medikamentenapplikation über Endotrachealtubus: Noch zeitgemäß?

Die endobronchiale Medikamentenapplikation über den Endotrachealtubus gehört zu jenen Techniken, die viele Notfallmediziner:innen noch aus der Ausbildung kennen – die aber in der modernen Reanimationsmedizin zunehmend in den Hintergrund gerückt ist. Lange galt sie als akzeptable Alternative, wenn kein intravenöser Zugang etabliert werden konnte. Die AHA-Leitlinien haben diese Empfehlung jedoch grundlegend revidiert. Dieser Artikel beleuchtet die pharmakokinetischen Grundlagen, die verfügbare Evidenz und die praktischen Implikationen für den klinischen Alltag – und beantwortet die Frage, ob die endotracheale Medikamentengabe noch einen Platz im notfallmedizinischen Repertoire hat.

Historischer Kontext: Wie die endotracheale Gabe zum Standard wurde

Die Idee, Medikamente über den Endotrachealtubus zu verabreichen, basiert auf der Beobachtung, dass die Lungenalveolen eine enorme Resorptionsfläche bieten – rund 70–100 m² beim Erwachsenen. Bereits in den 1960er- und 1970er-Jahren zeigten tierexperimentelle Studien, dass Adrenalin und Lidocain nach endobronchialer Gabe messbare Plasmaspiegel erzeugen. In einer Zeit, in der der intraossäre Zugang (i.o.) noch kein etabliertes Standardverfahren war und periphere Venenpunktionen unter Reanimationsbedingungen häufig scheiterten, erschien die endotracheale Route als pragmatische Lösung.

Die Empfehlung fand Eingang in internationale Leitlinien und wurde über Jahrzehnte in Kursen gelehrt. Das Akronym NAVEL (Naloxon, Adrenalin/Atropin, Vasopressin, Epinephrin, Lidocain) – im englischen Sprachraum auch als LEAN oder LANE bekannt – half Generationen von Notfallmediziner:innen, sich die endobronchial applizierbaren Substanzen zu merken.

Pharmakokinetik der endobronchialen Applikation

Resorptionsmechanismus

Die pulmonale Resorption erfolgt über die alveolokapilläre Membran. Medikamente, die auf die Bronchialschleimhaut und die Alveolaroberfläche aufgebracht werden, müssen zunächst den Surfactant-Film, das Alveolarepithel und das Kapillarendothel passieren, bevor sie in den pulmonalen Kreislauf gelangen. Dieser Prozess ist von mehreren Faktoren abhängig:

• Lipophilie des Medikaments: Lipophile Substanzen (z. B. Lidocain, Atropin) werden deutlich besser resorbiert als hydrophile.
• Perfusion der Lunge: Unter Reanimationsbedingungen ist die pulmonale Perfusion massiv reduziert – selbst bei optimaler Thoraxkompression erreicht das Herzzeitvolumen nur 25–30 % des Normalwerts. Dies limitiert die Resorption erheblich.
• Verdünnungseffekt: Medikamente, die im Bronchialsystem verbleiben, werden durch Sekret, Blut und Ödemflüssigkeit verdünnt, was die effektive Konzentration an der Resorptionsfläche reduziert.
• Ventilationsstatus: Eine adäquate Verteilung des Medikaments in der Peripherie der Lunge setzt eine suffiziente Ventilation voraus – die unter CPR-Bedingungen nicht immer gegeben ist.

Bioverfügbarkeit und Dosisanpassung

Zentral für das Verständnis der Problematik ist die deutlich reduzierte und vor allem unvorhersagbare Bioverfügbarkeit. Studien zeigen, dass die Plasmaspiegel nach endotrachealer Gabe im Vergleich zur intravenösen Applikation:

• niedriger ausfallen (oft nur 10–40 % der i.v.-Spiegel)
• verzögert anfluten (Peak nach 3–5 Minuten statt Sekunden)
• variabler sind (große interindividuelle Unterschiede)

Aus diesem Grund wurde traditionell empfohlen, die endotracheale Dosis auf das 2- bis 2,5-Fache der intravenösen Standarddosis zu erhöhen. Für Adrenalin bedeutete das:

Medikament	i.v.-Dosis	Endotracheale Dosis	Verdünnungsvolumen
Adrenalin	1 mg	2–2,5 mg	5–10 ml NaCl 0,9 %
Atropin	1 mg	2–3 mg	5–10 ml NaCl 0,9 %
Lidocain	1–1,5 mg/kg	2–3 mg/kg	5–10 ml NaCl 0,9 %
Naloxon	0,4–2 mg	0,8–5 mg	5–10 ml NaCl 0,9 %

Das Medikament sollte dabei in 5–10 ml Kochsalzlösung verdünnt und über einen tief in den Tubus vorgeschobenen Katheter appliziert werden, gefolgt von mehreren forcierten Beatmungshüben zur Verteilung in die Lungenperipherie.

Das Problem: Warum die Theorie in der Praxis scheitert

Unzureichende Evidenz für klinische Wirksamkeit

Die Datenlage zur endobronchialen Medikamentenapplikation unter Reanimationsbedingungen ist ernüchternd. Es existieren keine randomisierten kontrollierten Studien (RCTs), die einen Überlebensvorteil durch endotracheal verabreichtes Adrenalin im Vergleich zu gar keinem Adrenalin oder zu i.v./i.o.-Adrenalin während CPR nachweisen.

Was die verfügbare Evidenz zeigt:

• Tierexperimentelle Daten belegen zwar eine Resorption, aber die unter Laborbedingungen gemessenen Plasmaspiegel sind auf die Reanimationssituation beim Menschen nicht direkt übertragbar.
• Retrospektive klinische Studien zeigen, dass Patient:innen, die Adrenalin endotracheal erhielten, tendenziell schlechtere Outcomes aufwiesen als jene mit i.v.-Zugang. Dieser Zusammenhang ist allerdings durch Selektionsbias verzerrt – Patient:innen ohne i.v.-Zugang hatten möglicherweise per se eine schlechtere Prognose.
• Pharmakologische Studien an Reanimationspatient:innen dokumentieren, dass die erreichten Plasmaspiegel nach endotrachealer Gabe häufig unterhalb der therapeutisch wirksamen Schwelle liegen.

Das Depot-Problem

Ein besonders relevanter Aspekt, der in der klinischen Diskussion oft unterschätzt wird: Adrenalin, das auf der Bronchialschleimhaut deponiert wird, kann nach Wiederherstellung eines Spontankreislaufs (ROSC) schlagartig resorbiert werden. Die dann einsetzende „Wash-out"-Phase führt zu unkontrolliert hohen Plasmaspiegeln, die:

• schwere Tachykardien und Hypertension auslösen
• die myokardiale Sauerstoffbilanz verschlechtern
• Reperfusionsarrhythmien begünstigen
• den gerade wiederhergestellten Kreislauf destabilisieren können

Dieses Phänomen ist bei der 2- bis 2,5-fachen Dosierung besonders ausgeprägt und stellt ein relevantes Sicherheitsrisiko in der Post-ROSC-Phase dar.

Die reduzierte pulmonale Perfusion als Kernproblem

Das fundamentale Problem lässt sich auf einen einfachen physiologischen Zusammenhang reduzieren: Die endobronchiale Medikamentengabe erfordert eine ausreichende pulmonale Perfusion zur Resorption. Genau diese Perfusion ist jedoch unter Reanimationsbedingungen massiv eingeschränkt. Es entsteht ein pharmakologisches Paradoxon:

• Das Medikament (z. B. Adrenalin) soll den Kreislauf wiederherstellen.
• Für seine Resorption benötigt es aber einen funktionierenden Kreislauf.
• Unter CPR-Bedingungen ist die pulmonale Perfusion so gering, dass die Resorption unzuverlässig wird.

Der intraossäre Zugang als überlegene Alternative

Warum i.o. statt endotracheal?

Der intraossäre Zugang hat die endobronchiale Medikamentenapplikation als bevorzugten Alternativzugangsweg vollständig abgelöst. Die Gründe dafür sind überzeugend:

• Schnelle Anlage: Ein i.o.-Zugang kann in der Regel innerhalb von 30–60 Sekunden etabliert werden – oft schneller als ein periphervenöser Zugang unter Reanimationsbedingungen.
• Zuverlässige Bioverfügbarkeit: Medikamente, die intraossär verabreicht werden, erreichen über die Knochenmarksinusoide den zentralvenösen Kreislauf. Die Bioverfügbarkeit ist mit der intravenösen Gabe vergleichbar.
• Keine Dosisanpassung erforderlich: Es gelten dieselben Dosierungen wie bei der i.v.-Applikation.
• Vorhersagbare Pharmakokinetik: Die Anflutungszeiten sind nur geringfügig langsamer als bei i.v.-Gabe und unter CPR-Bedingungen klinisch nicht relevant verzögert.
• Breite Medikamentenpalette: Über den i.o.-Zugang können praktisch alle Notfallmedikamente und Infusionslösungen verabreicht werden – nicht nur die wenigen Substanzen des NAVEL-Akronyms.
• Hohe Erfolgsrate: Die Erstpunktionserfolgsrate liegt bei trainierten Anwender:innen bei über 85–90 %.

Punktionsstellen und Systeme

Für den Notfall stehen verschiedene Punktionsstellen zur Verfügung:

• Proximale Tibia (Standardlokalisation): 1–2 cm medial und distal der Tuberositas tibiae
• Distale Tibia: Oberhalb des medialen Malleolus
• Proximaler Humerus: Am Tuberculum majus (besonders gute Fließraten, aber technisch anspruchsvoller)
• Distales Femur (v. a. pädiatrisch): 1–2 cm proximal des lateralen Femurkondylus

Gängige Systeme umfassen halbautomatische Bohrnadeln (z. B. EZ-IO®) und manuelle Systeme. Die Wahl des Systems sollte von der Verfügbarkeit und dem Training des Teams abhängen.

Was sagen die aktuellen Leitlinien?

Die AHA-Leitlinien formulieren eine klare Hierarchie der Zugangswege unter CPR:

1. Intravenöser Zugang (i.v.) – bleibt der Goldstandard
2. Intraossärer Zugang (i.o.) – gleichwertige Alternative, wenn i.v. nicht rasch möglich
3. Endotracheale Applikation – wird nicht mehr empfohlen

Die AHA-Leitlinie verwendet eine explizite Formulierung: Der i.o.-Zugang wird als bevorzugter Alternativzugang empfohlen, wenn eine periphere Venenpunktion nicht gelingt oder zu lange dauert. Die endotracheale Medikamentengabe wird nicht mehr als Routinealternative aufgeführt.

Der European Resuscitation Council (ERC) vertritt eine vergleichbare Position und stuft die endobronchiale Gabe als obsolet ein, solange i.o.-Systeme verfügbar sind.

Gibt es noch eine Indikation?

Die ehrliche Antwort lautet: theoretisch ja, praktisch kaum. Ein hypothetisches Szenario, in dem die endotracheale Gabe noch erwogen werden könnte, wäre:

• Intubierte:r Patient:in im Kreislaufstillstand
• Kein i.v.-Zugang etablierbar
• Kein i.o.-Material verfügbar
• Kein zeitnaher Nachschub möglich

In einem solchen – in der modernen Notfallmedizin äußerst seltenen – Szenario wäre die endotracheale Gabe von Adrenalin als absolute Notlösung vertretbar. Die Applikation sollte dann folgendermaßen erfolgen:

1. Adrenalin 2–2,5 mg in 10 ml NaCl 0,9 % verdünnen
2. Einen langen, flexiblen Katheter über den Tubus bis knapp über die Carina vorschieben
3. Medikament rasch instillieren
4. Katheter entfernen
5. 3–5 forcierte Beatmungshübe zur Verteilung applizieren
6. Thoraxkompressionen fortsetzen

Es sei betont: Diese Situation sollte durch vorausschauende Ausrüstung und Training aktiv vermieden werden.

Sondersituation Pädiatrie

In der pädiatrischen Notfallmedizin war die endotracheale Medikamentengabe historisch besonders verbreitet, da periphere Venenpunktionen bei Säuglingen und Kleinkindern unter Reanimationsbedingungen notorisch schwierig sind. Gerade hier hat der i.o.-Zugang die größte Verbesserung gebracht:

• Die proximale Tibia ist auch bei Neugeborenen und Säuglingen sicher punktierbar.
• Die Erfolgsrate ist hoch, die Komplikationsrate niedrig.
• Die PALS-Leitlinien empfehlen den i.o.-Zugang als primäre Alternative zum i.v.-Zugang – die endotracheale Gabe wird auch hier nicht mehr empfohlen.

Zusammenfassende Bewertung

Die kritische Analyse der Evidenz ergibt ein klares Bild:

Kriterium	Endotracheal	Intraossär
Bioverfügbarkeit	Niedrig, variabel	Hoch, vorhersagbar
Dosisanpassung nötig	Ja (2–2,5-fach)	Nein
Anflutungszeit	Verzögert, unberechenbar	Vergleichbar mit i.v.
Medikamentenspektrum	Nur NAVEL	Nahezu alle
Post-ROSC-Risiko	Depot-Effekt möglich	Kein Depot-Effekt
Evidenzqualität	Schwach	Moderat bis gut
Leitlinienempfehlung	Nicht mehr empfohlen	Empfohlen

Die endotracheale Medikamentenapplikation ist eine historisch verständliche, aber nach aktueller Evidenz obsolete Methode. Sie bietet gegenüber dem i.o.-Zugang keinen Vorteil, weist jedoch erhebliche pharmakologische Nachteile auf. Die unzuverlässige Resorption unter den pathophysiologischen Bedingungen des Kreislaufstillstands, die Notwendigkeit einer Dosiserhöhung mit konsekutivem Post-ROSC-Risiko und das eingeschränkte Medikamentenspektrum machen sie zur inferioren Methode.

Für die klinische Praxis bedeutet das: Jedes Notfallteam sollte i.o.-Material vorhalten und dessen Anwendung regelmäßig trainieren. Das Wissen um die endotracheale Applikation hat weiterhin einen Platz in der notfallmedizinischen Ausbildung – als historisches Verständnis und für die absolute Ausnahmesituation – aber nicht mehr als Standardverfahren.

Praktisches Training

Die Hierarchie der Zugangswege unter CPR, die sichere Anlage eines i.o.-Zugangs und die korrekte Medikamentenapplikation im Rahmen des ACLS-Algorithmus gehören zu den Kernkompetenzen, die regelmäßig trainiert werden sollten. Im ACLS-Refresher-Kurs von Simulation Tirol übst du diese Fertigkeiten hands-on an realistischen Szenarien – inklusive der Entscheidung, wann welcher Zugangsweg gewählt wird und wie du unter Zeitdruck die richtige Medikamentendosierung sicherstellst. Gerade weil sich Leitlinienempfehlungen weiterentwickeln, ist regelmäßiges, strukturiertes Auffrischungstraining essenziell, um im Ernstfall nach aktuellem Standard zu handeln.