Oxigenator (auch Oxygenator)

Der Oxigenator ist einer der wichtigen Bestandteile einer Herz-Lungen-Maschine. Er übernimmt die Funktion der Lungen.

Gasaustausch an der Oxigenatormembran

Er führt dem Blut den lebenswichtigen Sauerstoff (O2) zu und entfernt das durch Stoffwechselprozesse entstehende Kohlendioxid (CO2). Gleichzeitig ist es möglich, das durch den Oxigenator strömende Blut mit Hilfe eines Wärmetauschers zu kühlen oder zu wärmen.

In modernen Oxigenatoren werden mikroporöse Polypropylenhohlfasern benutzt.

Das Blut strömt aussen im Gegenstrom an den Hohlfasern vorbei, während ein Sauerstoff-Luft-Gemisch die Fasern von innen durchströmt. An der Membran zwischen Blut und Gas kommt es aufgrund eines Konzentrationsgefälles zum Austausch von Sauerstoff und Kohlendioxid. Das "verbrauchte" Blut wird mit Sauerstoff angereichert und vom Kohlendioxid befreit.
Das Blut strömt deoxigeniert dunkelrot in den Oxigenator und verlässt ihn hellrot oxigeniert.

Die heutigen Oxigenatoren sind sterile Einmalartikel, die mit einem unbeschichteten oder beschichteten Blutweg geliefert werden. Durch die Beschichtung wird eine Verbesserung der Blutkompatibilität mit den nichtbiologischen Fremdoberflächen erreicht.

In der Geschichte der Kardiotechnik wurden mehrere Verfahren zur Oxigenierung und CO2-Eliminierung erprobt:

  • Filmoxigenatoren
    Eine Scheibe dreht sich durch einen blutgefüllten Behälter. Der dabei an der Scheibe haftende Blutfilm wird in einer Sauerstoffatmosphäre oxigeniert.
  • Bubble- oder Blasenoxigenatoren
    In ein Behälter mit Blut wird von unten Sauerstoff eingeblasen (Ähnlich Sprudelstein im Aquarium). Durch direkten Blut-/Luftkontakt findet eine Oxigenierung statt.
  • Membranoxigenatoren
    Über Oxigenationshohlfasern wird aussen das Blut vorbei gepumpt. Durch die Faser wird ein Sauerstoff/Luftgemisch geleitet. An der Membran der Faser findet ein Gasaustausch statt.

Heutzutage werden so gut wie alle Oxigenatoren als Hohlfaser-Membran-Oxigenatoren gebaut.