Eine Verbrennung (Combustio, Kombustion, Brandverletzung, Verbrennungstrauma) ist in der Medizin eine Schädigung von Gewebe durch übermäßige Hitzeeinwirkung. Diese kann durch heiße Gegenstände, Flüssigkeiten (Verbrühung), Dämpfe oder Gase, Flammeneinwirkung (Brand) und Explosionen, starke Sonneneinstrahlung (Sonnenbrand), elektrischen Strom (Strommarke) oder Reibung entstehen. Bei der Verbrennung werden primär Haut (dann handelt es sich um Brandwunden) und Schleimhaut geschädigt. Davon abzugrenzen ist die Kälteverbrennung, eine Sonderform der Erfrierung, die lokal mit der Verbrennung vergleichbare Schäden verursacht.
Eine Verbrennungsverletzung, die ein bestimmtes Maß überschreitet, hat für den betroffenen Organismus nicht nur örtlich begrenzte Konsequenzen. In Abhängigkeit vom Ausmaß der unmittelbaren Schädigung kann es sekundär zu Kreislaufschock und entzündlichen Allgemeinreaktionen des Körpers (SIRS, Sepsis) kommen, die im schlimmsten Fall mit Funktionsverlust anfänglich unbeteiligter Organe (z. B. akutes Nierenversagen) verbunden sind. Die Gesamtheit dieser systemischen Störungen bezeichnet man als Verbrennungskrankheit.
Das erste Fachbuch über Verbrennungen erschien 1607 in Basel unter dem Titel De Combustionibus. Es wurde von Fabricius Hildanus verfasst, der als Erster drei Grade von Verbrennungen beschrieb. Das erste moderne Buch über die Verbrennungskrankheit und deren Behandlung, The Treatment of Burns and Skin Grafting von Haldor Sneve, erschien 1905.Perdita von Wallenberg: Geschichtlicher Abriss. In: Guido Graf Henckel von Donnersmarck: Verbrennungen. 1990, S. 4 f.
mini|250px|Schematische Übersicht über die Verbrennungsgrade 1–3.
Ursachen und Häufigkeit Inzidenz von Verbrennungen 1–4 Jahre 20 % 5–14 Jahre 10 % 15–65 Jahre 60 % über 65 Jahre 10 % Verbrennungen können anhand ihrer Ursache unterschieden werden in solche, die durch Flammen verursacht werden (etwa 55 % der Fälle), Verbrühungen, hervorgerufen durch Flüssigkeiten und Dämpfe (40 %), und elektrische und chemische Verbrennungen (5 %).
Leichte Verbrennungen treten mit einer jährlichen Inzidenz von 600/100.000 Einwohner auf, schwere Verbrennungen mit 2–5/100.000 Einwohner.Wolfgang Dick: Notfall- und Intensivmedizin. de Gruyter, 2001, ISBN 3-11-015346-7, S. 156.
Das Alter der Patienten spielt bei der Art der Verletzung eine große Rolle. Bei Kleinkindern bis vier Jahre machen Verbrühungen 70 % aller Verletzungen aus. Dies begründet sich zum einen durch die lebhafte motorische Entwicklung und den Drang zum Erkunden (Herunterreißen von Flüssigkeitsbehältern von Herd oder Tisch), zum anderen durch die Sorglosigkeit der Aufsichtsperson (z. B. zu heißes Badewasser). Bei älteren Kindern und Jugendlichen liegt die Ursache häufig im nicht sachgerechten Umgang mit Feuer und brennbaren Flüssigkeiten (z. B. Benzin) oder in einem Stromunfall. Bei Erwachsenen zwischen 15 und 64 Jahren treten Flammverbrennungen am häufigsten auf; bei einem Drittel der Unfälle handelt es sich um Arbeitsunfälle.
Verbrühungen durch Leitungswasser:
Je nach Nutzergruppe soll erwärmtes Leitungswasser mit höchstens 38–45° C aus der Entnahmestelle treten, um Unbehagen und Verbrühungen zu vermeiden.Die DIN EN 806-2 fordert eine Höchsttemperatur von 45° C für öffentliche Gebäude. In Altersheimen und Einrichtungen für Kinder sollten allgemein 43° C und in Duschen 38° C nicht überschritten werden. Die VDI 3818 empfiehlt generell 40° C für öffentliche Bäder und Toiletten. Dies wird dadurch verkompliziert, dass Warmwasserleitungen bei 55–60° C betrieben werden sollten, um die Vermehrung von Legionellen auszuschließen. Wasser mit über 60° C kann innerhalb von Sekunden zu Verbrühungen führen, während dies bei 50° C heißem Wasser erst nach etwa zwei Minuten der Fall ist.FAQ Thermostatic mixing valves - , ESBE AB, Sweden
Schweregradeinteilung Verbrennungsgrad Bereits im 18. Jahrhundert wurden Verbrennungen in vier (auch therapiebestimmende) Grade eingeteilt (so bei Heister, Richter und Hunter).Georg Fischer: Chirurgie vor 100 Jahren. Historische Studie. Verlag von F. C. W. Vogel, Leipzig 1876; Neudruck mit dem Untertitel Historische Studie über das 18. Jahrhundert aus dem Jahre 1876 und mit einem Vorwort von Rolf Winau: Springer-Verlag, Berlin / Heidelberg / New York 1978, ISBN 3-540-08751-6, S. 457–458. Entsprechend den beteiligten Hautschichten erfolgt heute eine Einstufung in: 1. Grad: Rötung und leichte Schwellungen der Haut, Schmerzen, Epidermis betroffen, vollständig reversibel 2. Grad: Blasenbildung mit rot-weißem Grund, starke Schmerzen, Epidermis und Dermis betroffen, vollständige Heilung (2a) oder mit Narbenbildung (2b, bei tiefer Dermisbeteiligung) 3. Grad: schwarz-weiß-Nekrosen/Blasen, keine bis nur geringe Schmerzen, da Nervenendungen zerstört. Dermis und Subkutis betroffen, irreversibel 4. Grad: Verkohlung, keine Schmerzen, alle Hautschichten und darunterliegende Knochen/Faszien betroffen, irreversibel
Eine zweit- bis drittgradige Verbrennung kann ab 10 Prozent verbrannter Körperoberfläche beim Erwachsenen und ab 5 Prozent verbrannter Körperoberfläche beim Kind zum lebensgefährlichen hypovolämischen Schock führen. Die Toleranz ist stark abhängig von Allgemeinzustand und Alter des Patienten.
Bestimmung der verbrannten Fläche Zur Bestimmung der Verbrennungsfläche bei Erwachsenen bedient man sich der Neunerregel nach Wallace, benannt nach dem schottischen Chirurgen A. B. Wallace.www.san-erlangen.de. Bei Kindern muss wegen der im Vergleich zum Erwachsenen anderen Körperproportionen ein an jedes Lebensalter angepasstes Verfahren mit modifizierten Werten angewendet werden (z. B. nach Wichmann). Mit diesen Methoden kann man ungefähr ermitteln, wie viel Prozent der Körperoberfläche verbrannt sind. mini|Neunerregel nach Wallace Körperteil Erwachsener Kind (bis zum 5. Lebensjahr) Säugling Kopf/Hals 9 % 15 % 20 % Rumpf 4 × 9 (36) % 2 × 16 (32) % 30 % Arme 2 × 9 (18) % 2 × 9,5 (19) % 2 × 9 (18) % Beine 2 × 2 × 9 (36) % 2 × 17 (34) % 2 × 15 (30) % Genitalien 1 % 0 % 2 %
Eine weitere Möglichkeit ist die Berechnung anhand der Faustregel, dass die Handfläche einschließlich der Finger des Patienten ca. 1 % der Körperoberfläche beträgt.
Schweregradeinschätzung Primär entscheidend für den Verlauf der Verbrennungskrankheit ist das Ausmaß der Haut- und Gewebeschädigung. Dabei sind der Anteil an der Körperoberfläche (Ausdehnung) und der Schweregrad der lokalen Schädigung wichtig.
Gemessen an der Ausdehnung werden 15 % verbrannte Körperoberfläche bei Erwachsenen und 10 % verbrannte Körperoberfläche bei Kindern bzw. 7,5 % verbrannte Körperoberfläche bei Erwachsenen mit Inhalationstrauma und 5 % verbrannte Körperoberfläche bei Kindern mit Inhalationstrauma als lebensbedrohlich angesehen (schwere Brandverletzung).
Die Einteilung in die Schweregrade gibt erste Hinweise auf die Bedrohlichkeit der Verbrennung. Sehr oft sind weitere Verletzungen oder Vorerkrankungen bei dieser Einschätzung zu berücksichtigen. Bereits bei zwischen 10 und 20 Prozent geschädigter Hautoberfläche kann das Risiko so hoch sein, dass die Behandlung möglichst in einer Spezialklinik, einem Zentrum für Schwerbrandverletzte, erfolgen sollte. Die drohenden Folgeerscheinungen können nur in einer personell und apparativ extra darauf eingerichteten Abteilung erfolgreich behandelt werden. Die leitenden Ärzte der Intensivabteilung für Schwerbrandverletzte benötigen einen speziellen plastisch-intensivmedizinischen Qualifikationsnachweis. Die Abteilung braucht einen eigenen OP-Trakt. Die mit der Verlegung verbundenen Risiken werden fast immer geringer sein als die in einem Allgemeinkrankenhaus auch bei der dort bestmöglichen Versorgung drohenden Komplikationen. Auf dem Gebiet der Bundesrepublik Deutschland erfolgt die Koordination der Aufnahme in ein Brandverletztenzentrum durch die Zentrale Anlaufstelle für die Vermittlung von Krankenhausbetten für Schwerbrandverletzte bei der Feuerwehr in Hamburg. Pathophysiologie Dauerhafte Temperatureinflüsse von über 40 °C können die Kompensationsfähigkeit des Organismus überfordern.Ch. Ottomann, B. Hartmann: Die Pathophysiologie des Verbrennungstraumas. In: Intensivmed, 41/2004, S. 380–387. Übersteigt die zugeführte Wärmemenge ein bestimmtes Maß, so kann die Hitze nicht durch die normalen Wärmeaustauschvorgänge, wie Abstrahlung oder Abtransport der Wärme durch das Blut, abgeleitet werden. Auf molekularer Ebene kommt es ab 40 °C zur Degeneration zellulärer Proteine mit temporärem Funktionsverlust. Ab 45 °C führt der thermische Stress zur Denaturierung und damit zum endgültigen Struktur- und Funktionsverlust der Bau- und Funktionsproteine. Die örtlichen Veränderungen werden im klinischen Bild als Koagulationsnekrosen bezeichnet. Die veränderten molekularen Strukturen wirken toxisch, antigen und immunmodulatorisch.
Bei partieller Wärmeeinwirkung tritt eine Hautschädigung nach folgenden Wärmeeinwirkzeiten ein:A. Moritz, F.C. Henriques, 1947. zwischen 45 °C und 51 °C innerhalb von Minuten zwischen 51 °C und 70 °C innerhalb von Sekunden über 70 °C in Sekundenbruchteilenmini|348x348px|Heilungsverlauf Verbrennung 2. Grades
Lokale Veränderungen Die örtlichen Veränderungen in einer Brandwunde werden nach Jackson in drei Zonen aufgeteilt, siehe Tabelle: Koagulationszone Kern der thermischen Schädigung, Zerstörung der Zellstrukturen aufgrund der Denaturierung von Eiweißen Stasezone Beeinträchtigung von Zellfunktionen, keine dauerhafte Zerstörung von Zellstrukturen, aber eingeschränkte Durchblutung (Kapillarperfusion) und Tendenz zur dauerhaften Schädigung durch pathologische Immunvorgänge (Mediatorenausschüttung) und Sauerstoffmangel (Hypoxie). Hyperämiezone von der thermischen Schädigung nicht direkt betroffen, Teil des lokalen Kompensationsmechanismus mit verstärkter Durchblutung (Hyperämie) zum Abtransport der Wärme
Das Gewebe der Koagulationszone ist dauerhaft zerstört.
Von größtem therapeutischen Interesse ist die Stasezone. Drei Merkmale sind wesentlich: Ununterbrochene Wärmezufuhr führt zur Denaturierung der Proteine, also zum sogenannten Abtiefen der Koagulationszone. Die pathologischen Immunvorgänge initiieren Immunreaktionen des Gesamtorganismus. Der Prozess ist umkehrbar, eine Wiedererlangung der normalen lokalen Funktion ist möglich.
Das Ziel der Soforttherapie ist es, die Stasezone zu verkleinern. Dazu wird dem Gewebe durch Kaltwasserbehandlung Wärme entzogen.
Im unbehandelten Krankheitsverlauf werden Schwellung, Blasenbildung und Rötung sichtbar. Grundlegender pathophysiologischer Mechanismus dafür ist Extravasation (Austreten von Flüssigkeit aus dem Gefäßinneren in das umgebende Gewebe) durch einen Endothelschaden (capillary leak) in der Stasezone und Gefäßweitstellung (Hyperämiezone).
Wirkung auf den Gesamtorganismus Aus dem geschädigten Gebiet (Stasezone) werden Mediatorsubstanzen freigesetzt, die eine generalisierte Immunreaktion des Organismus auslösen und unterhalten. Diese Erscheinungen, die schon im frühen Verlauf der Verbrennungskrankheit sichtbar werden, bewirken: Aktivierung der Gerinnungskaskade Aktivierung des Komplementsystems Thrombozytenaktivierung und -aggregation (Blutplättchen) Direkte und indirekte Endothelschädigung (Schaden der Innenhaut von Blutgefäßen) Granulozyteneinwanderung und -aktivierung Makrophageneinwanderung (Fresszellwanderung) Immunmodulation durch Interleukine
Für die ersten Minuten und Stunden nach der Verletzung scheint die Endothelschädigung von besonderer Bedeutung zu sein. Dabei wird von der Ausbildung eines kapillären Lecks gesprochen (capillary leak), das den unkontrollierten Austritt von Wasser aus dem Blut-Gefäßsystem in das umgebende Gewebe ermöglicht und die Entwicklung eines Ödems zur Folge haben kann.