Aktivkohle - Sofortmaßnahme bei oralen Vergiftungen

Aktivkohle adsorbiert schnell, universell und mit hoher Kapazität eine Vielzahl von Giften. Deshalb wird der Aktivkohletrunk bei wachen Patienten inzwischen als wichtigstes Dekontaminationsverfahren nach oraler Vergiftung angesehen und hat in den meisten Fällen induziertes Erbrechen und Magenspülung ersetzt. Eine frühzeitige Verabreichung auch durch Laienhelfer nach Rücksprache mit dem Giftinformationszentrum könnte im Wettlauf mit der Zeit wertvolle Minuten einsparen, um dem Ziel "Giftadsorption vor -resorption" näher zu kommen. Die Übersicht will den derzeitigen Stellenwert der Aktivkohleanwendung, mögliche Gefahren und die Vor- und Nachteile von Aktivkohlezusätzen beleuchten.
Schlüsselwörter: Aktivkohle, orale Vergiftung, Erste Hilfe, Dekontamination, Laxanzien

Activated Charcoal - First Aid Treatment in Oral Poisoning
Activated charcoal absorbes a variety of poisons rapidly, universally and with high capacity. In conscious patients oral administration of a charcoal suspension has thus become first aid treatment after oral intoxication, replacing emesis and gastric lavage. After seeking advice from the poison control center even laymen at home can save valuable time by early administration of charcoal. The review is intended to reappraise the current status of charcoal therapy as well as to discuss the pros and cons of additional laxatives.
Key words: Activated charcoal, oral intoxication, first aid, decontamination, laxatives

Pro Jahr werden den Vergiftungszentralen in Deutschland mehrere hunderttausend Vergiftungsfälle gemeldet. Davon werden zirka 30 Prozent stationär behandelt; der Anteil von Kindern liegt bei über 40 Prozent. Vergiftungen sind also kein seltenes Ereignis, wie jeder Notarzt aus Erfahrung weiß.
Eckpfeiler der präklinischen Sofortmaßnahmen sind - neben symptomatischer Behandlung - Verfahren zur Verhinderung weiterer Giftresorption. Hierzu gewann die Anwendung von Aktivkohle in den letzten Jahren zunehmendes Interesse und wird inzwischen als Dekontaminationsverfahren der ersten Wahl nach oralen Vergiftungen angesehen. Auch bei der klinisch-stationären Vergiftungsbehandlung hat der Aktivkohletrunk in den meisten Fällen Auslösen von Erbrechen und Magenspülung ersetzt (1). Allerdings ist bei weiten Teilen der Bevölkerung, aber zum Teil auch bei medizinisch/ärztlichem Fachpersonal die Vorstellung von Aktivkohle als Sofortmaßnahme noch nicht verankert. Eine frühzeitige Verabreichung auch durch Laienhelfer könnte aber im Wettlauf mit der Zeit wertvolle Minuten einsparen, um dem Ziel "Giftadsorption vor -resorption" näher zu kommen. Mit unserem Überblick sollen der derzeitige Stellenwert der Aktivkohleanwendung durch Ersthelfer, mögliche Gefahren und die Vor- und Nachteile verschiedener Zusätze beleuchtet werden.
Eigenschaften der Aktivkohle
Aktivkohle besitzt eine sehr große Oberfläche, an die gelöste Teilchen unspezifisch adsorbiert werden. Die innere Oberfläche der schwammartigen Aktivkohlepartikel beträgt ein Vielfaches ihrer äußeren Oberfläche und liegt für Medizinalkohle bei über 2 000 m²/g, wobei der mittlere Porendurchmesser zirka 20 Å aufweist, was den leichten Eintritt von Molekülen < 800 Dalton ermöglicht. Da die Diffusionsgeschwindigkeit von Giftstoffen in die Poren von der Größe der Aktivkohlepartikel abhängt, ist Aktivkohlepulver gegenüber einer festen, im Notfall erst zu zerkleinernden Komprette zu bevorzugen: bei 40 µm großen Partikeln ist die Adsorptionsgeschwindigkeit 400mal größer als bei 800 µm großen Partikeln. Experimentelle Studien in vitro und in vivo haben diese theoretischen Annahmen bestätigt (4).
Die Bindekapazität der Aktivkohle für einzelne Gifte ist unterschiedlich. So werden Mineralsäuren und Laugen kaum, Eisen- und Lithiumsalze sowie Zyanide nur schlecht an Aktivkohle gebunden. Alkohole und Lösungsmittel werden ebenfalls nur unzureichend adsorbiert, so daß die Wirksamkeit der Aktivkohle bei Vergiftungen mit diesen Stoffen unsicher ist (19, 29). Die meisten Arzneimittel sowie pflanzliche und tierische Gifte werden aber hervorragend gebunden, solange das Verhältnis Aktivkohle zu Gift 10:1 (g/g) übersteigt (4).
Die Adsorption gelöster Teilchen an die Grenzfläche der Aktivkohle ist ein reversibler Vorgang, der dem Massenwirkungsgesetz folgt. Eine Erhöhung der Aktivkohledosis vermindert daher den freien Anteil des Giftes, während durch Resorption des freien Giftes im Gastrointestinaltrakt das Gleichgewicht verschoben wird und weiteres Gift von der Aktivkohle desorbiert wird. Wenn der Aktivkohlebolus im Darm verbliebe, könnte alles Gift allmählich desorbiert und schließlich resorbiert werden. In diesem Fall hätte Aktivkohle nur einen resorptionsverzögernden Effekt. Es wurde daher schon früh vorgeschlagen, Aktivkohle mit einem Laxans zu kombinieren (2, 4, 7, 22, 23, 26).
Probleme bei der praktischen Anwendung
Eine Aufschlämmung von Aktivkohle in Wasser läßt sich nicht leicht trinken (24): sie neigt dazu, sich an die Schleimhäute anzulagern und zu verbacken. Die sandige Textur der Suspension verstärkt den Abscheu. Wenn auch die Aktivkohle im wesentlichen ohne Geschmack ist, so empfindet doch jeder einen gewissen Widerwillen, weil Kohle nicht "schmeckt". Ein weiteres Problem ist die Sedimentation und Verbackung ("caking") einer Aktivkohlesuspension nach Lagerung, wodurch die sofortige Anwendung erschwert wird.
Durch Verdickungsmittel wie Natrium-Carboxymethylcellulose, Natrium-Alginat und Bentonit versuchte man, die Sedimentation zu verhindern und die Gleitfähigkeit zu verbessern (8). Allerdings verminderten die Additive die Bindekapazität der Aktivkohle für einige Substanzen in vivo (14, 15). In den USA wurde zeitweilig auch praktiziert, Aktivkohlepulver zum Beispiel in (Soft-)Eiscreme, Joghurt oder Fruchtmus einzurühren, wodurch eine gleitfähige und akzeptabel schmeckende Suspension entsteht. Da solche Rezepturen die Bindekapazität der Aktivkohle teilweise jedoch um mehr als 30 Prozent verminderten (13), sind diese Verfahren nicht empfehlenswert (12). Schließlich beeinflußt auch der Mageninhalt die Geschwindigkeit der Adsorption an die Aktivkohle (21).
Zur Verbesserung der Akzeptanz der Aktivkohleeinnahme insbesondere durch Kinder wurden Süßungsmittel wie Saccharin, Saccharose oder Sorbitol zugesetzt. Sorbitol (70 Prozent) vermindert zwar die Bindekapazität der Aktivkohle geringfügig, führt jedoch zu geringerer Sedimentation und hat den Vorteil der laxierenden Wirkung (16, 25).
Aktivkohle und Laxanzienzusatz
Anfang der achtziger Jahre überwog die Auffassung, daß der Zusatz eines Laxans zur Aktivkohle sinnvoll sei und die Giftelimination beschleunige. Geeignet erschien die Anwendung von dünndarmwirksamen osmotischen Laxanzien wie Natrium- und Magnesium-Sulfat sowie insbesondere von Sorbitol, das die Vorteile der höheren Compliance, der erleichterten Anwendung und der beschleunigten Passage in sich vereinte. Studien zeigten, daß nach Trinken einer Aktivkohle-Sorbitol-Lösung die "Kohlezeit" nur zirka 90 bis 120 Minuten beträgt (5, 17). Außerdem sollte das Laxans die Verbackung größerer Aktivkohlemengen im Darm verhindern.
Mitte der achtziger Jahre wurde erstmals über Folgen einer Sorbitol-Überdosierung im Rahmen der Dekontamination mit Aktivkohle berichtet: So erhielt ein drei Monate altes Kind mit 8 kg Körpergewicht aufgrund einer iatrogenen Theophyllinüberdosierung zirka 30 g Aktivkohle mit 150 ml Sorbitol (70 Prozent) in einem Zeitraum von drei bis vier Stunden. Nach zirka drei Stunden wies das Kind Zeichen einer Exsikkose, Hypotension und Hypernatriämie auf; in diesem Fall hatte das Kind eine Sorbitoldosis von fast 14 (!) g/kg KG erhalten (6). Dosierempfehlungen liegen dagegen bei 1,5 g Sorbitol (35 Prozent)/kg KG zusammen mit 1 g Aktivkohle/kg KG (18). Aber auch dann sind Flüssigkeits- und Elektrolytbalance zu kontrollieren (17). Da Sorbitol von Darmbakterien unter Freisetzung gasförmiger Produkte gespalten wird, treten zum Teil unangenehme Blähungen auf, die ein bis zwei Tage anhalten können (5). In einem Vergiftungsfall führte diese Wirkung zu einer massiven Überdehnung des Darms mit Pseudoobstruktion und tödlicher Sepsis; hierbei begünstigte die zusätzliche Gabe eines Opioids diese Entwicklung.
Als häufigste unerwünschte Wirkung verursacht Sorbitol (70 Prozent) gelegentlich Übelkeit und Brechreiz, was die weitere Einnahme von Aktivkohle und Flüssigkeit verzögert beziehungsweise verhindert. Schließlich wird die Gefahr einer Aspiration der Aktivkohle-Sorbitol-Lösung durch Erbrechen erhöht. So erscheint aus heutiger Sicht die fixe Kombination der Aktivkohle mit einem Laxans nicht mehr gerechtfertigt (28).
Aktivkohlefertigprodukt
Aktivkohle bindet die meisten Gifte schnell und mit hoher Kapazität. Sie erscheint daher zur frühzeitigen Behandlung oraler Vergiftungen besonders geeignet. Ergebnisse von 115 kontrollierten klinischen Studien an Freiwilligen mit 43 verschiedenen Arzneistoffen ergaben eine mittlere Verminderung der Bioverfügbarkeit auf ein Drittel beziehungsweise zwei Drittel, wenn die Aktivkohle 30 beziehungsweise 60 Minuten nach Einnahme des Arzneimittels verabreicht wurde. Diese Zahlen unterstreichen die Bedeutung des Zeitfaktors für eine effiziente Dekontamination (28). Insbesondere bei Kleinkindern sind orale, akzidentelle Vergiftungen häufig; die Einnahme von potentiellen Giften wird zumeist auch frühzeitig entdeckt, so daß diese Personengruppe von der Therapie mit Aktivkohle besonders profitieren könnte (25). Sind die Kinder bei vollem Bewußtsein, ist eine orale Einnahme von Aktivkohle möglich. Anderenfalls käme die Instillation über eine Magensonde in Betracht.
Diese Überlegungen sind nicht neu. Schon 1963 starteten die Pädiater Holt und Holz die erste Kampagne in den USA. In ihrem Artikel "The black bottle" empfehlen sie: "A bottle of charcoal on every medicine shelf would go a long way to combat serious poisonings in the home. It should also have a marked prophylactic effect, for it would catch the mother’s eye whenever the medicine chest was opened and remind her of the potential danger there. The charcoal should be in a bottle - not a can or carton - a black bottle to catch the eye" (9).
Über die therapeutische Wirksamkeit frühzeitiger Aktivkohlegabe bei Vergiftungen durch Arzneimittel und verschiedene Schwermetalle bestehen inzwischen keine Zweifel (10, 11), auch wenn für einzelne Gifte klinisch brauchbare Fallkontrollstudien fehlen (30). Die Anwendung von Aktivkohle scheint bei den meisten Giften wirksam und mit weniger Komplikationen behaftet zu sein als aggressivere Verfahren wie Erbrechenlassen, Magenspülung oder auch die Darmlavage (Übersicht über In-vitro- und In-vivo-Untersuchungen an Probanden sowie Erfahrungen bei Patienten in der Tabelle und in den Textkästen). Mit einer in jedem Haushalt vorrätig gehaltenen Aktivkohle-Fertigzubereitung als sogenannter "black bottle" könnte so bereits am Unfallort - nach telefonischer Rücksprache mit dem Informationszentrum für Vergiftungsfälle - mit der primären Dekontamination begonnen werden.
In den USA hat die Aktivkohleanwendung seit den neunziger Jahren das häufig durch Laien mittels Ipecac-Sirup induzierte Erbrechen weitgehend verdrängt. Insbesondere bei erst kurz zurückliegender Giftaufnahme ist die rasch verfügbare, wenig personalintensive Anwendung fertig zubereiteter Aktivkohle ein weiterer Vorteil, so daß ein derartiges Fertigpräparat Eingang in alle Haushalte mit Kleinkindern, aber auch in Notarztwagen, Arztpraxen, Ambulatorien und Krankenhäuser finden sollte. Dieses Verfahren wird in den USA (29) und in Finnland (12) propagiert; dennoch war Aktivkohle nur in zirka 40 Prozent aller Haushalte mit Kindern unter fünf Jahren verfügbar. Die Einnahme der Aktivkohle zu Hause bereitete in 80 Prozent der Fälle keine Schwierigkeiten, nur in fünf Prozent gelang den Eltern die Verabreichung nicht. War Aktivkohle zu Hause verfügbar, verstrichen dennoch zwischen dem Telefonanruf beim Giftinformationszentrum und der Einnahme etwa 25 Minuten (12). Diese unnötig lange Resorptionszeit könnte mit einem Fertigpräparat deutlich verkürzt werden.
Zur Dekontamination stehen in Deutschland Kohle-Pulvis und neuerdings zum Beispiel Ultracarbon-Granulat zur Verfügung. Beide Zubereitungen sind aus oben genannten Gründen den Kohlekompretten überlegen und haben den Vorteil der leichteren und schnelleren Zubereitung einer gebrauchsfähigen Suspension. Die empfohlene Dosis liegt bei 1 g Aktivkohle/kg Körpergewicht. Soll die Aktivkohledosis mehrfach verabreicht werden, zum Beispiel zum Zweck einer Darmlavage, ist der Zusatz eines geeigneten Gleitmittels (Polyethylenglycol) beziehungsweise Laxans zu erwägen (27).
Unverzichtbar ist aus unserer Sicht die Aufforderung an den Soforthelfer, unmittelbar vor der Aktivkohleanwendung eine Erkundigung über die Notwendigkeit und Wirksamkeit der Aktivkohle-Gabe einzuholen. Diese Aufforderung sollte auf dem Etikett der Aktivkohle-Zubereitung mit Angabe der Telefonnummer des zuständigen Giftinformationszentrums vermerkt sein. Hierbei wird auch eine NutzenRisiko-Abwägung erfolgen: Aktivkohle ist kontraindiziert bei oralen Vergiftungen mit ätzenden Stoffen (zum Beispiel Säuren, Laugen, Eisensalze); bei erhöhtem Risiko einer Aspirationspneumonie (Lösungsmittel, Tenside) muß vor der Anwendung ein Schutz der Atemwege gewährleistet sein. Der Beipackzettel sollte auch den Hinweis enthalten, den vergifteten Patienten nach der Aktivkohle-Anwendung unverzüglich einer ärztlichen (Weiter-)Behandlung zuzuführen. Schließlich sei noch erwähnt, daß unmittelbar nach Aktivkohleeinnahme die orale Anwendung möglicher Antidote unzweckmäßig ist. Hierfür steht in der Regel aber die parenterale Therapie im Vordergrund.

Zitierweise dieses Beitrags:
Dt Ärztebl 1999; 96: A-2826-2830 [Heft 44]
Die Zahlen in Klammern beziehen sich auf das Literaturverzeichnis, das über den Sonderdruck beim Verfasser und über die Internetseiten (unter http://www.aerzteblatt.de) erhältlich ist.

Anschrift für die Verfasser
Priv.-Doz. Dr. med. Klaus-Gustav Eckert
Walther-Staub-Institut für Pharmakologie und Toxikologie
Medizinische Fakultät der LudwigMaximilians-Universität München
Nußbaumstraße 26
80336 München

Tabelle Nachgewiesene Adsorption an Aktivkohle in vitro*
Gute Adsorption Mäßige Adsorption Ungenügende Adsorption
Aflatoxine Benzin Eisensalze
Amphetamine Benzol Ethanol
Antidepressiva DDT Ethylenglycol
Antiepileptika Dichlorethan Lithiumsalze
Antihistaminika Disopyramid Methanol
Atropin Ipecac-Sirup Mineralsäuren und Laugen
Barbiturate Malathion Zyanide
Benzodiazepine Mexiletin
b-Blocker Paracetamol
Chinidin, Chinin Polychlorierte Biphenyle
Chloroquin, Primaquin Salicylate
Cimetidin Tolbutamid, Carbutamid
Dextropropoxyphen,
Opioide
Digitalisglykoside
Furosemid
Glibenclamid, Glipizid
Glutethimid
Indomethacin
Meprobamat
Mutterkornalkaloide
Nefopam
Phenothiazine
Phenylbutazon
Phenylpropanolamin
Piroxicam
Strychnin
Tetrazykline
Theophyllin
? nach Neuvonen und Olkkola, 1988 (20)

Nachgewiesene Resorptionsverminderung von Pharmaka durch mehrmalige Gabe von Aktivkohle bei Probanden und Patienten
Amitriptylin (a, b)
Carbamazepin (a, b)
Chinin (a, b)
Ciclosporin (a)
Dapson (a, b)
Dextropropoxyphen (b)
Diazepam (a)
Digitoxin (a, b)
Digoxin (a, b)
Meprobamat (a)
Methotrexat (b)
Nadolol (b)
Nortriptylin (b)
Phenobarbital (a, b)
Phenylbutazon (b)
Phenytoin (a, b)
Piroxicam (b)
Sotalol (b)
Theophyllin (a, b)
Theophyllin retard (a, b)
(a) Patienten mit Überdosis;
(b) Probanden (3, 30)

Nachgewiesene Resorptionsverminderung von Pharmaka durch Aktivkohle bei Probanden
Acetylsalicylsäure
Aminophyllin
Ampicillin
Carbamazepin
Codein
Digoxin
Diphenhydramin
Doxepin
Mefenaminsäure
Paracetamol
Phenobarbital
Phenytoin
Tetracycline
Theophyllin
Tolfenaminsäure
Einnahme nicht toxischer Dosen auf nüchternen Magen, 30 bis 50 g Aktivkohle (5, 30)

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