ArchivDeutsches Ärzteblatt33/2007Geschichte der Medizin: Georg Haas – Pionier der Hämodialyse

THEMEN DER ZEIT

Geschichte der Medizin: Georg Haas – Pionier der Hämodialyse

Dtsch Arztebl 2007; 104(33): A-2252 / B-1993 / C-1925

Enke, Ulrike

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Foto: Institut für Geschichte der Medizin, Gießen
Foto: Institut für Geschichte der Medizin, Gießen
Bereits 1924 nutzte der Gießener Internist die künstliche Niere zur Blutwäsche am Menschen.

Versuche der Blutauswaschung am Lebenden mit Hilfe der Dialyse“ – so der Titel des Beitrags, den der Gießener Internist Georg Haas (1886–1971) am 1. Januar 1925 in der „Klinischen Wochenschrift“ veröffentlichte. Darin beschrieb er ein medizinisches Verfahren, das bewies, dass „Blutwäsche“ an Nierenkranken möglich und ohne jede Schädigung für den Patienten durchführbar sei. Im Sommer 1924 hatte er als erster Arzt eine extrakorporale Dialyse am Menschen erfolgreich durchgeführt. Diesem historischen Ereignis waren umfassende experimentell-wissenschaftliche Vorarbeiten von Haas an der Gießener Medizinischen Klinik über einen Zeitraum von zehn Jahren vorausgegangen, die zehn Jahre zurückreichten. Haas selbst hielt von 1923 bis 1928 in mehreren Aufsätzen die Fachwelt über die Zwischenergebnisse und Fortschritte seiner Forschungen auf dem Laufenden; seine Publikationen wurden zur Kenntnis genommen, wenn auch kaum kritisch gewürdigt.
Nierenkranke durch Krieg
Während des Ersten Weltkriegs musste sich die Medizin mit der Versorgung der von der Front zurückkehrenden verwundeten Soldaten auseinandersetzen. Fronteinsatz bedeutete Mangelernährung und permanente seelische Belastung: Mittelbare Folgeerscheinungen waren neben nervösen Leiden auch innere Erkrankungen. Zu ihnen gehörten mit einem überdurchschnittlichen Anteil von zehn Prozent Nierenerkrankungen. Retrospektiv werden als deren Auslöser extreme Unterkühlung durch den Aufenthalt in den Schützengräben bei gleichzeitigen Erschöpfungszuständen und unzureichender Hygiene angesehen. Bereits in der zeitgenössischen Literatur wird die Verbindung zwischen Kriegseinsatz und Nierenerkrankung hergestellt, sie findet ihren Niederschlag in der Bezeichnung Kriegsnephritis.
Kriegsnephritiker gehörten zu den Patienten, die schon zu Beginn des Krieges nach Gießen zurückkehrten und in der Medizinischen Klinik behandelt wurden. Die große Zahl der Kranken mit auffallenden Symptomübereinstimmungen, die das typische „urämische Krankheitsbild“ zeigten, ließen den jungen Internisten Haas an „Selbstvergiftung des Organismus“, aber auch an Möglichkeiten der Symptomlinderung durch eine Blutdialyse denken.
Im Juli 1914, kurz vor Ausbruch des Ersten Weltkriegs, wurde Haas Assistent an der Medizinischen Klinik Gießen. Hier widmete er sich nephrologischen Fragestellungen, speziell Nierenfunktionsprüfungen und dem Problem der Frühdiagnose einer bestehenden Niereninsuffizienz. In seiner 1916 vorgelegten Habilitationsschrift beschäftigte er sich mit dem Indikangehalt des menschlichen Blutes unter normalen und pathologischen Zuständen.
Die abschließenden Tierversuche: Zunächst wurden die neuen Techniken an Hunden erprobt. Dieses Standbild aus dem Film „Blutwäsche bei einem Hund“ zeigt Haas 1928 bei einem Experiment mit einem Tier. Foto: Leica Micro-Systems CMS GmBH,Wetzlar
Die abschließenden Tierversuche: Zunächst wurden die neuen Techniken an Hunden erprobt. Dieses Standbild aus dem Film „Blutwäsche bei einem Hund“ zeigt Haas 1928 bei einem Experiment mit einem Tier.
Foto: Leica Micro-Systems CMS GmBH,Wetzlar
Tierversuche zur Blutwäsche
Bereits in den Jahren 1915 und 1916 unternahm Haas Tierversuche zur Blutwäsche. Dialytische Verfahren waren Haas durch seine Assistententätigkeit in Straßburg vertraut. Die Grundidee war es, das Blut an einer semipermeablen Membran entlangfließen zu lassen, an deren anderer Seite sich eine isotonische Lösung befindet. Die Membran sollte als Filter fungieren und die Aufgabe der geschädigten Niere übernehmen. Nach Versuchen mit Schilfschläuchen und Kalbsperitoneum entschied sich Haas für Kollodium, einen Vorläufer des heutigen Kunststoffs, das vor allen anderen Materialien Vorteile bezüglich der Herstellung und Formung der benötigten Schläuche, der Haltbarkeit, der Sterilisierung und auch der schnellen und sichereren Dialyse hatte. Haas stellte die Schläuche selbst her, konstruierte ein passendes Gestell und leitete das Blut durch die U-förmig angeordneten Röhren, die von Ringer-Lösung umspült wurden.
Für seine künstliche Niere benutzte er mehrere 1,60 Meter lange zylindrische Glasbehälter, in die er jeweils zwei Kollodiumschläuche und eine Waschlösung einfügte. Die Glaszylinder wurden zu einem von ihm selbst entwickelten Kabinensystem zusammengefügt, das größtmögliche Variabilität und technische Sicherheit gewährte: Bei Beschädigung konnten sowohl die Schläuche als auch die Glassysteme schnell ausgewechselt werden.
Dass die ersten Tierversuche scheiterten, hing mit dem noch nicht gelösten Problem der Blutgerinnung zusammen. Damit das Blut durch das System geleitet werden konnte, musste seine Gerinnungsfähigkeit zumindest kurzzeitig unterbunden werden. Die damals zur Verfügung stehenden gerinnungshemmenden Substanzen wie Peptone, Albumosen, Melaninsäuren, Citrate und anorganische Salze konnten wegen ihrer Toxizität von Anfang an ausgeschlossen werden. Haas benutzte deshalb Hirudin, ein gerinnungshemmendes Protein, das aus dem Speichel des medizinischen Blutegels (Hirudo medicinalis) gewonnen wurde.
Hirudin, erstmals 1884 von dem britischen Physiologen John Berry Haycraft (1857–1922) beschrieben, verhinderte zwar die Gerinnung, erwies sich aber als gewebeschädigend und zeigte auch andere unerwünschte toxisch-allergische Nebenwirkungen: Die Tiere, zumeist Hunde, starben unmittelbar nach dem Einsatz nach bedrohlichen Zuständen, die dem anaphylaktischen Schock ähnelten. Die Obduktion zeigte schwere Darmblutungen sowie endokardiale und subpleurale Hämorrhagien.
Blutreinigung am Menschen
Die tödlich verlaufenden Versuche mit Tieren ließen Haas zunächst vor der Anwendung am Menschen zurückschrecken. Als 1923 ein neues, stark gereinigtes Hirudin-Präparat auf den Markt kam, wagte er es schließlich doch. Dies wurde vorher im Tierversuch getestet. Es kam ihm „zunächst weniger auf das Dialysierergebnis in quantitativer Beziehung als auf eine sicher funktionierende, gefahrlose Technik an“, notierte er in der „Klinischen Wochenschrift“.
In Anwesenheit eines Kollegen aus der Chirurgischen Klinik, der die Vasotomie vornahm, wurde im Sommer des Jahres 1924 die erste Blutwäsche an einem Urämiker vollzogen. Diese Hämodialyse, die nur fünfzehn Minuten dauerte, war die erste Dialyse am Menschen. „Der gesamte Vorgang der Auswaschung ging ohne Störung und Komplikation vor sich“, so Haas, und er zeigte, „daß eine Blutauswaschung durch eine Dialyse am Mensch möglich und ohne jede Schädigung für den Patienten durchführbar“ sei. In den weiterhin durchgeführten Tierversuchen starben jedoch auch bei Verwendung des verbesserten Gerinnungshemmers einige Hunde nach Papillarmuskelblutung und Anämie des Herzmuskels und der Lunge.
Eine Blutwäsche ohne die schädigenden Nebenwirkungen des Hirudins wurde möglich, als endlich ein neu entwickelter Stoff zur Verfügung stand. 1916 war es dem Medizinstudenten Jay McLean im Laboratorium des amerikanischen Physiologen William Henry Howell (1860–1945) an der Johns Hopkins University in Baltimore gelungen, einen körpereigenen Stoff zu isolieren. Dieser erwies sich als gerinnungshemmende Substanz und wurde von Howell nach seiner Herkunft aus der Leber von Hunden Heparin genannt. Bis zum Jahr 1928 hatte Howell seine Forschungen so weit vorangetrieben, dass das Heparin in gereinigter Form vorlag und als Mittel der Wahl bei Bluttransfusionen und auch bei Blutreinigungen eingesetzt werden konnte. Haas nahm nun zunächst wieder Versuche mit Hunden vor, die zu seiner vollen Zufriedenheit und ohne die bisher beim Einsatz des Hirudin eingetretenen Nebenwirkungen verliefen: „Einer Blutwaschung größeren Stils am Menschen stand von jetzt ab kein prinzipielles Hindernis mehr im Wege.“
Vermutlich im selben Jahr führte Haas als technische Verbesserung eine Blutpumpe zur Entlastung des menschlichen Organismus während der „Waschung“ ein. Dieses Gerät, auch „Beckscher Transfusionsapparat“ oder gemäß seiner Funktion „peripheres Herz“ genannt, ist eine einfache mechanische Blutpumpe, die zur Entlastung des Kreislaufs mithilfe eines kleinen Elektromotors das Blut durch die Dialysierschläuche hindurchtreibt. Sie befreit das Herz des kranken Patienten oder des Versuchstiers von der Mehrarbeit des Bluttransports im ausgedehnten extrakorporalen Kreislauf.
Nach zahlreichen weiteren Versuchen mit Hunden und dem Nachweis der guten Verträglichkeit riskierte es Haas, das Heparin auch beim Menschen anzuwenden. Bei der Übertragung des Verfahrens auf die Humantherapie wurden die in der Labormedizin gebräuchlichen Dokumentationsverfahren eingesetzt: Halbstündige Kontrollen protokollierten den Zustand des dialysierten Patienten, dessen Blutdruck und Körpertemperatur sowohl während der Injektion als auch am darauffolgenden Tag im Normbereich blieben. Einer Hämodialyse am Menschen stand nun kein prinzipielles Hindernis mehr im Weg. Seine Erfahrungen und Ergebnisse fasste Haas 1929 in seinem umfangreichen Handbuchartikel „Die Methodik der Blutauswaschung“ (Dialyse in vivo) in Emil Abderhaldens „Handbuch der biologischen Arbeitsmethoden“ (1935) zusammen.
Die Fotografie von 1926
Das Foto, das Haas bei der Überwachung einer Blutwäsche am Menschen zeigt, wurde im Hörsaal der Medizinischen Klinik Gießen aufgenommen. Haas, in der linken Hand ein T-Rohrstück haltend, präsentiert sich nicht als heilender Arzt, sondern als Forscher und Experimentator. Sein aufmerksamer Blick richtet sich nicht auf den neben ihm rechts im Bild befindlichen Patienten, sondern auf die mit Blut gefüllten Röhren und den Fortgang des Verfahrens. Der Patient selbst ist nur durch den Körperabdruck unter der Decke und den aus den Laken ragenden Haarschopf erkennbar. Während der Assistent Georg Balser, die Blutströmung beobachtend, nahezu in der Mitte des Bildes steht, scheint der am äußersten rechten Bildrand positionierte Patient nicht wesentlich für die zentrale Bildaussage. Die Unschärfen lassen vermuten, dass es sich bei dem Foto nicht um eine bewusst inszenierte Aufnahme handelt. Die Gerätschaften und der Versuchsaufbau für die Dialyse haben zum Zeitpunkt der fotografischen Aufnahmen etwas Vorläufiges, Improvisiertes.
Das Foto stellt den Kranken, der die Universitätsklinik aufsucht, also weniger als Patienten dar, sondern in erster Linie als Objekt der Forschung. Demnach ist das unterschwellige Thema der Fotografie nicht ein abgeschlossenes und vom Erfolg gekröntes Resultat therapeutischer Bemühungen, sondern der Prozess des Experimentierens im Dienste der Wissenschaft. Die Fotos von Haas bei der Hämodialyse ermöglichen dem heutigen Betrachter einen vielschichtigen Einblick in eine historische Forschungssituation. Die Fotos stammen aus der Zeit vor der Einführung der Blutpumpe, auf diesen Bildern sind weder ein Elektromotor noch das Treibrad der beckschen Apparatur zu erkennen.
Im Jahr 1952 meldete sich Haas noch einmal in der „Deutschen Medizinischen Wochenschrift“ zu Wort. Der kurz gehaltene Übersichtsartikel macht deutlich, dass Haas die weitere Entwicklung „seiner“ Erfindung mit Interesse verfolgt hat, auch wenn er selbst auf diesem Gebiet nicht weiter geforscht hat. So nennt er neben weiteren Wissenschaftlern den Niederländer Willem Kolff (*1911), der die Idee der künstliche Niere wieder aufgegriffen habe. Tatsächlich benutzte Kolff das auf William Thalhimers Idee zurückgehende Zellophan, das eigentlich in der Wurstindustrie eingesetzt wurde, als semipermeable Membran. Kolff verarbeitete das Material zu einem mehr als 30 Meter langen Schlauch und fixierte es auf eine rotierende Trommelniere, womit er die Größe der dialysierenden Oberfläche um ein Vielfaches vergrößerte. Dank dieser Weiterentwicklung konnte 1945 erstmals eine Patientin ein akutes Nierenversagen überleben. In Deutschland wurde das von Haas entwickelte Verfahren erst 1948 wieder aufgegriffen: Anknüpfend an die Arbeiten Kolffs und Nils Alwalls setzte der damalige Stationsarzt Curt Moeller (1910–1965) das inzwischen weiterentwickelte Verfahren im Marienkrankenhaus Hamburg ein. Als Durchbruch in der Patientenversorgung chronisch Kranker kann die Entwicklung des Shunt bezeichnet werden. Der von Belding Scribner (1921–2003) und Wayne Quinton 1960 entwickelte Katheter aus Kunststoff ermöglichte dank der Implantation einen ersten dauerhaften Gefäßzugang.
Das heute in der Krankenbehandlung eingesetzte System der künstlichen Niere geht im Prinzip auf das von Haas entwickelte Modell der extrakorporalen Blutwäsche zurück. Haas’ Schlauchniere ist damit nicht nur das erste künstliche Nierenersatzgerät, sondern das erste künstliche Organ in der Geschichte der Patientenversorgung, welches erfolgreich bei der Linderung chronischer Beschwerden eingesetzt wurde. Wurden in den Anfängen die in geringer Zahl zur Verfügung stehenden Dialyseplätze nach strengen Auswahlkriterien vergeben, ist die Hämodialyse heute ein Standardverfahren, das in Deutschland in fast 800 Dialysezentren angeboten wird.

zZitierweise dieses Beitrags:
Dtsch Arztebl 2007; 104(33): A 2252–4.

Literatur
Hermann Bach: Die Entwicklung der künstlichen Niere aus Hydrodiffusion und Hämodialyse – von J. A. Nollet bis G. Haas. Der Ursprung des ersten künstlichen inneren Organs. Gießen 1983.
Volker Wizemann, Jost Benedum: 70th Anniversary of Haemodialysis – The pioneering contribution of Georg Haas (1886–1971). In: Nephrology, Dialysis, Transplantation 9,1994, 1829–31.

Weitere Literatur bei der Verfasserin

Anschrift der Verfasserin
Dr. phil. Ulrike Enke
Institut für Geschichte der Medizin in Gießen
35392 Gießen
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