PEA
De eerste beschrijving van PEA bij de mens is te vinden in een elektrocardiografisch onderzoek van het stervende menselijke hart1 dat werd gevolgd door verschillende rapporten waarin de elektrocardiografische manifestaties van 95 stervende patiënten tegen de jaren 1930 werden beschreven (12,13). Momenteel is er geen eenduidige definitie voor PEA beschikbaar. Een verslag van een workshop van het National Heart, Lung, and Blood Institute definieerde PEA als “een syndroom dat gekenmerkt wordt door de afwezigheid van een palpabele polsslag, bij een bewusteloze patiënt, met georganiseerde elektrische activiteit anders dan ventriculaire tachyaritmieën op het ECG”. (22). Deze definitie sluit patiënten met linkerventrikel geassisteerde apparaten en patiënten met agonale, zeer langzame en brede QRS-complexen aan het einde van een langdurige arrestatie uit.
De meeste literatuur over PEA beschrijft onzekerheid over hoe het ontstaat (23); de studies begonnen pas met de beoordeling tijdens de pulseloosheid, wat diep in het stervensproces is (figuur 1). Infrequente maar dramatische oorzaken zoals massale longembolie (PE), cardiale tamponade, en spanning pneumothorax zijn benadrukt, terwijl meer voorkomende oorzaken worden niet besproken. Er zijn verschillende diermodellen van klinische dood die leiden tot PEA en vervolgens asystole; normocarbische hypoxie, hypercarbische hypoxie, anoxie, en snelle bloeden zijn de meest gebruikte. Interessant is dat geen van de dieren in deze studies VF ingevoerd tijdens het proces.
Individuele modellen van PEA komen overeen met gemeenschappelijke oorzaken van de dood. Normocarbische hypoxie is de meest bestudeerde, zoals op grote hoogte verlies van bewustzijn leidt tot CZS en pulmonaire arrest werd opgemerkt in het begin van 1900, toen ballon-en vervolgens vliegtuig vlucht resulteerde in onverklaarbare sterfgevallen. Gezonde piloten in normaal functionerende voertuigen verongelukten met dode piloten. Bij de eerste experimenten met zuurstofarm vliegen werd een kamer ontwikkeld waarin kooldioxide kon worden afgevoerd, maar geen zuurstof kon worden toegevoegd. Dit werd beschreven als een test om fit genoeg te zijn om te vliegen en variaties worden nog steeds gebruikt. Naarmate het zuurstofgehalte daalde, pasten de proefpersonen zich aan met diepere ademhalingen, maar zonder duidelijke onrust. Bij een hypoxieniveau dat specifiek was voor de proefpersoon maar alomtegenwoordig, werden veranderingen in alertheid en cognitieve functies zichtbaar, kort gevolgd door het verlies van het bewustzijn en van signalen van het CZS voor ademhaling. Het toedienen van normale zuurstof resulteerde in het ontwaken zonder dat men zich bewust was van het verlies van bewustzijn (24,25). Dierstudies van hetzelfde model met voortdurende hypoxie bleek het verlies van vasculaire tonus en bloeddruk zodra de resterende zuurstof was uitgeput, dan PEA ontwikkeld en ging over tot asystole (26). Ziekteprocessen zoals longontsteking en congestief hartfalen (CHF) algemeen volgen dit traject door cognitieve disfunctie, verlies van respiratoire aandrijving, en verval van de circulatie door PEA tot asystole.
Hypercarbische hypoxische modellen worden meestal gegenereerd door obstructie van de endotracheale buis in een verdoofd dier (5). Veel voorkomende menselijke correlaten van ademhalingsstilstand zijn overdosis drugs, inclusief overmatige anesthesie. Pulmonale en CNS arrestatie door meer dan veilige anesthesie voor het individu op dat moment veroorzaakte meer reanimaties in de eerste serie van Kouwenhoven dan VF (8). Arrestaties als gevolg van een onevenwichtige behoefte aan pijnbestrijding in de perioperatieve periode en de tolerantie van de patiënt ten aanzien van medicatie tijdens de herstelperiode zijn nog steeds een veel voorkomende oorzaak van dergelijke arrestaties. Deze zijn zeer goed te overleven indien zij vroeg in het stervensproces door monitors worden opgemerkt. Andere oorzaken zijn aspiratie van een groot volume of een vreemd voorwerp in de luchtpijp. In de pre-hospitale setting is dit het proces dat bij verdrinking wordt gevolgd. Het leed veroorzaakt door luchtwegobstructie of verdrinking is duidelijk en dramatisch. Een gebrek aan bewustzijn resulteert in een ineenstorting, wat suggereert dat het falen van de hersenen de hoofdoorzaak is.
Anoxische insulten met zuivere stikstof veroorzaken een snelle stilstand van het CZS en de longen; een soortgelijk verloop wordt gevolgd door het vasculaire systeem en het hart. Hoewel dit niet vaak voorkomt, is het menselijke dodelijke equivalent rookinhalatie of accidentele blootstelling aan gas in de werkomgeving. Het ontstekingsletsel leidt vaak tot de dood, zelfs als de omkering vroeg in het proces wordt ingezet.
Bloeding tot het punt van collaps leidt tot een compensatoire tachycardie totdat de weefselhypoxie voldoende is om vasculaire collaps te veroorzaken, gevolgd door collaps van het CZS en vervolgens van de longen. Decompensatie van de vasculaire tonus resulteert in bradycardie, PEA, en uiteindelijk asystolie. Menselijke modellen die een vergelijkbare progressie vertonen, zijn onder meer trauma, massale gastro-intestinale (GI) bloedingen en scheuring van een vasculair aneurysma. Verlies van vasculaire tonus is ook de initiërende oorzaak van overlijden bij anafylaxie en sepsis. De massale PE die wordt beschreven als een zadelembolie stopt de bloedsomloop acuut doordat de veneuze terugvoer, en de pulmonale circulatie, volledig geblokkeerd is. Dit resulteert in een onmiddellijk verlies van het CZS en de daarvan afhankelijke ademhalingsaandrijving
Een gemeenschappelijk thema in deze modellen is dat de hersenen en longen vaak al niet meer functioneren voordat een vasculaire ineenstorting optreedt als gevolg van algemene weefselhypoxie doordat de resterende zuurstof opraakt. De decompensatie duurt minuten, zelfs nadat de hartslag is verdwenen. Zelfs wanneer de vasculaire collaps de primaire gebeurtenis is, stoppen de hersen- en longfuncties daarna. Het hart is het laatste orgaan dat faalt. Het hart stopt na PEA, maar PEA is geen hartstilstand. Het hart stopt uiteindelijk wanneer het asystole bereikt, wat hartstilstand is (figuur 1). Het proces van decompensatie staat los van de etiologie van de collaps; veel patiënten met een hartziekte als etiologie komen op dit moment niet in VF in hun stervensproces. Weinig patiënten zonder hartaandoening komen in VF.
We hebben aanvullende informatie over PEA verkregen via een onderzoek naar in-hospitale reanimatie dat in 1990 begon met het verzamelen van gegevens in een register over alle arrestaties in één ziekenhuis (7,27). Het register bevatte longitudinale gegevens gedurende 20 jaar; het ontstaan van grotere datasets en verhuizing van belangrijke teamleden resulteerde in stopzetting van de onderzoeksstudie. Het ontwerp omvatte hersen- en longfalengebeurtenissen vanaf het begin van de studie. Een van de positieve effecten van deze keuze is dat we de verschuiving van long-/hersenstilstand (1.800 patiënten) naar PEA bij ongeveer 300 proefpersonen hebben gezien en gedocumenteerd. PEA was het eerste ritme dat bij meer dan 2.000 patiënten werd vastgesteld. Verlies van de polsslag op enig moment resulteerde in vergelijkbare overlevingspercentages in het ziekenhuis als bij de eerste vaststelling van PEA. Het project legde de nadruk op gestandaardiseerde definities en interbeoordelaarsbetrouwbaarheid, waardoor we de in aanmerking komende personen opnieuw konden definiëren en konden deelnemen aan het eerste onderzoek dat een beslissingshulpmiddel voor het stoppen van mislukte reanimatiepogingen valideerde. De hulp was gebaseerd op een groep patiënten zonder pulsatie (28). Terwijl het onderzoeksregister werd gesloten, blijft de eerste auteur het codeteam en de commissie leiden en woont hij regelmatig codes bij als opleider van clinici. Het ziekenhuis heeft meer dan 600 voorvallen per jaar, en de hierboven beschreven patronen zijn niet veranderd. De klinische praktijk en het onderzoek in een ziekenhuisomgeving maken het continuüm van het stervensproces duidelijk.
Echocardiografisch onderzoek naar PEA heeft uitgewezen dat bij sommige patiënten sprake is van zwakke hartcontracties, terwijl bij anderen weinig of geen wandbeweging te zien is. Deze zijn beschreven als respectievelijk Pseudo-PEA en PEA (29,30). Wij voerden een prospectieve, observationele studie uit bij patiënten zonder voorgeschiedenis van hartziekte bij wie hersendood werd vastgesteld als gevolg van een intracraniële bloeding. Institutional review board (IRB) goedkeuring werd verkregen, en families werden benaderd voor toestemming. Drie patiënten werden ingeschreven. Deze patiënten zouden, volgens de wensen van de familie, hospice/einde-van-het-leven-zorg ontvangen zonder poging tot cardiopulmonale resuscitatie of orgaanoogst voor transplantatie. Monitoring van bloeddruk, zuurstofverzadiging, hartslag en ritme, en een twee-dimensionale transthoracale echocardiogram werden uitgevoerd gedurende het verloop van cardiovasculaire collaps en asystolie.
Alle patiënten hadden stabiele vitale functies op het moment van loskoppeling van de ventilator en ging via PEA naar asystolie in 12 tot 21 minuten, met een tijd tot PEA van ongeveer 10 minuten. De hartfunctie begon af te nemen naarmate de zuurstofsaturatie daalde. Naarmate het vasculaire systeem decompenseerde, traden veranderingen op in de linker ventrikel ejectiefractie (LVEF) en de linker ventrikel interne diameter bij diastole (LVIDd). Diastolische disfunctie was een prominent onderdeel van de collaps bij alle proefpersonen. Pseudo-PEA was duidelijk aanwezig bij vasculaire collaps en ontwikkelde zich na enkele minuten tot PEA en vervolgens tot asystolie (31). Pseudo-PEA en PEA zijn regelmatige fasen in een stervensproces die kunnen worden gebruikt om de tijd vanaf instorting te schatten.
De daling via PEA naar asystolie wordt ook waargenomen tijdens orgaanoogst voor transplantatie, die pas bij asystolie wordt begonnen. Het sterkste bewijs dat de dood niet het gevolg is van het falen van het hart of de longen, is dat transplantatie resulteert in een normale functie van het orgaan of de organen, ondanks een periode van asystole (32). Onomkeerbaar falen van de longen komt ook vaak voor; het loskoppelen van de beademingsondersteuning van een patiënt die nooit meer zonder zal leven, is nu een aanvaardbare optie voor patiënten en families die ervoor kiezen dergelijke interventies te stoppen.