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KLINISCHE WOCHENSCHRIFT 39. JAHRGANG, HEFT 8 15. APRIL 1961 UBERSICHTEN Anpassungsfaktoren bei cbxonischem Sauersto~fmangel Von H. It. M~x Aus der 3{edizinisclie~ Universit~tsklinik Marburg a. d. Lahn (Direktor: 2rof. Dr. ~. E. Bo0~) Chroniseher Sauerstoffmangel kann primgr zirkulatoriseh (bet Kurzsehliissen, Kreislaufdekompensation), primir pul- monat (Emphysem, Pneumonie, Silikose n. a.), ferner dureh Transportst6rungen (Angmie, Polyeythimie) oder aueh dureh Zetlagmungsst6rungen (Gifte, Ngrkotiea) entstehen. Dabei ist das Ausmag der FunktionsstSrungen aueh innerhalb der einzelnen Krankheitsgruppen sehr unterschiedtieh and laJ3t sich allein aus den ldinisehen Bitd nur ungenau absch~;tzen. Ebenso untersehiedlieh ist die Empfindliehkeit einzelner Organ- systeme auf die Erniedrigung der Sauerstoffspannung. Fiir den wohl empfindliehsten Zellkomplex, die Ganglienzellen des Geldrns, wird eine Sauerstoff-Grenzspannung im venSsen Gehirnblut, unterhalb der Sehidigungen auftreten, yon 17 his 19 mm Hg angegeben (SoR~E~DE~, Tg~ws). Die im Gewebe vorhandene Gasspannung (in Weehselwirkung a.uch befind- lieh mit der Kohlens~ure-Spanmmg) ist fiir die Wirksamkeit der inneren Atmung aussehlaggebend; die GrSBe der Sauer- stoff-Spannung im gemisehA-venSsen Blur gibt fiber das 3IaB der Ausseh6pfung dureh die Peripherie Auskunft. Aus nahe- liegenden teehnisehen Griinden mug man sieh meist zur Beurteilung des Bildes im Einzelfall auf die ]3estlmmung der arteriellen Sauerstoffspannung besehrinken, wobei man damn eine arteriovenSse Spannungsdifferenz yon etwa 50 mm I-Ig armimmt. Symptomatologis. Sauerstoffmangel gilt als objektiv naeh- gewiesen, wenn die arterielle Sauerstoffspannung unter 85 mm Hg (normal 90 ram), in Ann/~herung aueh die Sauerstoff- si~tigung unter 92% befunden wird. Die Nessnng dieser Bhtgasverh~ltrdsse ist aber speziellen ldinisehen Laboratorien vorbehMten. In der Praxis sind a.ls Anzeiehen fiir ehronischen Sauerstoffmangel zu beaehten: ~fidigkeit, Lufthunger bis zur Dyspnoe, Cyanose, Unruhe, Xonzentrationssehw~che, Pulsbesehlemdgung bet geringsten BeIastungen. In nnter- sehiedliehem Ausmaa fin(let man weiterhin in einem Tell der F~lte Ver&nderungen an der Blutzusammensetzung, an der Xreislaufregu]ation und im Bereich des Stoffweehsels, die dutch den Tatbesgaad des ehronisehen Sauerstoffmange]s verursaeht werden. Wir bezeiehnen solehe Ver~nderungen als A~/2assungsvorgdinge und verstehen darunter in diesem Zu- sammenhang Mime.hitch einget, retene und nit anatytisehen Nethoden erf~Bbare Ver~nderungen des Kreislaufes, der Atmung, der Blutzusammensetznng and des Stoffweehsels, die geeignet stud, die Versorgtmg des Gewebes nit Sauerstoff anger den Bedingungen des ehronischen Sauerstoffmangels zu verbessern. Mit ihrer IEilfe sueht der Organismus zu ver- hindern, dag dutch hochgradigen Sauerstoffmaiigel an den inneren Organen (vor Mlem Gehirn, I~[erz, Leber und Nieren) irreversible Seh~den entstehen. ~ber solehe Anpassungs- vorginge ist mehrfaeh bereits beriehteg worden, in erster Linie bet den angeborenen Herzfehlern (HOLLING; ~{OICS?~ u. CASSELS; EI~NSTING; BINO; GIgOSS]~-BROCKttOFI~ u. Mitarb.; ~{USSON U. OTIS; NEUI~AUS), selir viel seltener dagegen bet den andern nit Sauerstoffmangel einhergehenden Krankheits- bildern wie etwa beim Emptiysem (B~D~nn u. Mitarb., Nz~L~ u. Mitarb. ; RAT¢O), oder bet erworbenen Vitien. Die spezielle Beaehtung der Anpassungsvorginge bet den einzelnen Krankheitsbildern ist deshatb so bedeutsam, weft diese Beobaehtungen eine bessere ]3eurteilung der Prognose des Einzetfalles wie aueh wiehtige I-Iinweise ffir die Behand- tung zu iiefern vermSgen. Zweifellos sind aber die Anpassungs- vorggnge in ihrer }Vertigkeit sehr nntersehiedlieh, nnd es ist einleuehtend, dab diese Entwieklung nicht yon vornherein immer eine Verbesserung der pathophysiologisehen Situation gew/~hrleistet. Als Beispiel ist daran zu erinnern, dal? eine erh6hte Sauerstoffkapazitit zwar die Transportfghigkeit fiir Sauerstoff verbessert, dureh Steigerung der Viseosit~ des Blutes aber gMehzeitig eine h~modynamisehe 2¢Iehrbelastnng Kiln. Wschr., 39, Jahrg. verursacht. Andererseits werden aber aueh in nicht wenigen Fillen solche Anpassungsvorginge [iberhanpt g~nzlieh ver- miBt, und die Frage naeh den Ursaehen ehaer solchen nicht ez{olgten Entwiektung yon GegenreguIationen ist eberdalls flit die ]3eurteilung des Einzelfalles yon Bedeutung. Daneben gibt es im Organismus auch noeh einige konstante, d.h. situationsunabhingige Faktoren im Bereieh des Stoffweehsets oder des Kreislaufes, die die Toleranz gegeniiber den Saner- stoffmangel verbessern, die man im strengen Sinn aber nieht als aktive Anpassungsvorg~nge bezeiehnen kann. Es ersehien naeh alledem zweekmggig, an einem grSl]eren Material yon 155 Kranken mit verschiedenen Urss~ehen chronisehen Sauerstoffmangels mittels klinischen, gasanaly~i- sehen nnd spirometrisehen Untersuchungsmethoden die An- passungsfaktoren zu registrieren und in Beziehung zum je- weiligen Grad des Sauerstoffmangels zu betrachten. In diesem Zusammenhang haben wir ktirzlich andernoiSs die Bedeu~ung der Polyglobulie als Anpassungsvorgang, ihre Entwieklung und Hemmung, ausffihrlieh dargestellt. In ~ort- fiihrung dieser Betraehtungen sollen nunmehr die weiteren uns bekannten Anpassungsvorgingeam Kreislauf, der Atmung v_nd im t/ereieh des Stoffwechsels dargestellt und der Versuch un~ernommen werden, Grundsgtzliehes fiber die Bedeutung and Wertigkeit einzelner Anpassungsfaktoren -- unabhgngig yon den jeweiligen Ursaehen des Sauerstoffmangels -- aus- zusagen. Untersuchungsmsthodi~ Alle Patienten standen in station~rer Beobaehtung. Sie wu.rden dabei den iibliehen klinisehen Untersuehungsverfahren einsehlieBlieh gSntgendurchlenehtung, Elektrokardiogramm, ferner in der Mehrzahl der ~glle Bestimmung des herznahen Venendrueks (SIo~ITz u. v. TA~Ot~A), der Kreislaufzeiten naoh Dock nnd ~K, des I-Igmatokrit aus den Capillarblut (VA~ ALU~_~) sowie der iibliehen spirographisehen Unter- suchnng nach BRA~E~ und X.m~ING mit Festlegung der wiohtigsten Ventilationsgr6gen (Vitalkapazitit, Atemgrenz- weft, AtemstoB) unterzogen. In einigen Fallen wurde mi~ der Xongorotmethode naeh G~IESBAeEdie aktive Blutmenge bestimmt. Dureh gasanalytische Untersuehungen wurden bet allen Kranken gemessen: arterielle Sauerstoffsparmung (Pa02) (naeh DACTYLS; in einigen Ausnahmefillen aus der Sauer- stoff-Dissoziationskurve entnommen), nach Analysen im van Slyke-Apparat arterielle Sauerstoffs&ttigung (Sa02) , Sauer- stoffgehMt, Sauerstoffkapazitit (Oe-eap), arterielle KoMen- sinrespannung (PaC02) und Standardbiearbonat (nach Tono- metrieren eines vorbestimmten Gemisches ~nd Aufstellung einer Xohler~siurebindungskurve), naeh der tIenderson- Hasselbalehsehen Gleiehung dutch rechnerisehe Ermittlung das PH im Serum, sowie nach der Konzeption yon t~x und COVRXAND die alveoIare Sauerstoffspannung unter Verwen- dung der arteriellen Kohlens~uresparmtmg and des R Q aus der Ansatmungsluft. In einem spezielI angefertig~en, geeiehten Kupferspirometer wurde Exspirationsluft aufgefangen, mittels Seholander-Analysen auf Sauerstoff- und Koblensiuregehalt untersueht, hieraus das Atemminutenvolumen, der respiratori- sche Quotient, spezifische und Mveolare Ventilation und Sauerstoffausnutzmlg erreehnet. Einzelheiten fiber die h{etho- dik sind zu entnehmen bet BAaT~r.S u. Nitarb. Die Unter- suehung der Atemlrdt unterblieb bet ehlem Tell der kongenital tterzkranken. Krankengut In den Bemfihungen am eine vergMchende Betraehtung einzelner Anpassungsvorg~nge war es notwendig, Patienten nit urs~chlieh versehiedenen Formen yon chronisehem Bauer- stoffmangel zu untersuchen. Nur somit ersehien es erfolg- versprechend, unabhaagig yon den individuellen Bild einer

Anpassungsfaktoren bei chronischem Sauerstoffmangel

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Page 1: Anpassungsfaktoren bei chronischem Sauerstoffmangel

KLINISCHE WOCHENSCHRIFT 39. JAHRGANG, HEFT 8 15. APRIL 1961

UBERSICHTEN Anpassungsfaktoren bei cbxonischem Sauersto~fmangel

Von

H. It. M ~ x Aus der 3{edizinisclie~ Universit~tsklinik Marburg a. d. Lahn (Direktor: 2rof. Dr. ~. E. Bo0~)

Chroniseher Sauerstoffmangel kann primgr zirkulatoriseh (bet Kurzsehliissen, Kreislaufdekompensation), primir pul- monat (Emphysem, Pneumonie, Silikose n. a.), ferner dureh Transportst6rungen (Angmie, Polyeythimie) oder aueh dureh Zetlagmungsst6rungen (Gifte, Ngrkotiea) entstehen. Dabei ist das Ausmag der FunktionsstSrungen aueh innerhalb der einzelnen Krankheitsgruppen sehr unterschiedtieh and laJ3t sich allein aus den ldinisehen Bitd nur ungenau absch~;tzen. Ebenso untersehiedlieh ist die Empfindliehkeit einzelner Organ- systeme auf die Erniedrigung der Sauerstoffspannung. Fiir den wohl empfindliehsten Zellkomplex, die Ganglienzellen des Geldrns, wird eine Sauerstoff-Grenzspannung im venSsen Gehirnblut, unterhalb der Sehidigungen auftreten, yon 17 his 19 mm Hg angegeben (SoR~E~DE~, Tg~ws). Die im Gewebe vorhandene Gasspannung (in Weehselwirkung a.uch befind- lieh mit der Kohlens~ure-Spanmmg) ist fiir die Wirksamkeit der inneren Atmung aussehlaggebend; die GrSBe der Sauer- stoff-Spannung im gemisehA-venSsen Blur gibt fiber das 3IaB der Ausseh6pfung dureh die Peripherie Auskunft. Aus nahe- liegenden teehnisehen Griinden mug man sieh meist zur Beurteilung des Bildes im Einzelfall auf die ]3estlmmung der arteriellen Sauerstoffspannung besehrinken, wobei man damn eine arteriovenSse Spannungsdifferenz yon etwa 50 mm I-Ig armimmt.

Symptomatologis. Sauerstoffmangel gilt als objektiv naeh- gewiesen, wenn die arterielle Sauerstoffspannung unter 85 mm Hg (normal 90 ram), in Ann/~herung aueh die Sauerstoff- si~tigung unter 92% befunden wird. Die Nessnng dieser Bhtgasverh~ltrdsse ist aber speziellen ldinisehen Laboratorien vorbehMten. In der Praxis sind a.ls Anzeiehen fiir ehronischen Sauerstoffmangel zu beaehten: ~fidigkeit, Lufthunger bis zur Dyspnoe, Cyanose, Unruhe, Xonzentrationssehw~che, Pulsbesehlemdgung bet geringsten BeIastungen. In nnter- sehiedliehem Ausmaa fin(let man weiterhin in einem Tell der F~lte Ver&nderungen an der Blutzusammensetzung, an der Xreislaufregu]ation und im Bereich des Stoffweehsels, die dutch den Tatbesgaad des ehronisehen Sauerstoffmange]s verursaeht werden. Wir bezeiehnen solehe Ver~nderungen als A~/2assungsvorgdinge und verstehen darunter in diesem Zu- sammenhang Mime.hitch einget, retene und n i t anatytisehen Nethoden erf~Bbare Ver~nderungen des Kreislaufes, der Atmung, der Blutzusammensetznng and des Stoffweehsels, die geeignet stud, die Versorgtmg des Gewebes n i t Sauerstoff anger den Bedingungen des ehronischen Sauerstoffmangels zu verbessern. Mit ihrer IEilfe sueht der Organismus zu ver- hindern, dag dutch hochgradigen Sauerstoffmaiigel an den inneren Organen (vor Mlem Gehirn, I~[erz, Leber und Nieren) irreversible Seh~den entstehen. ~ber solehe Anpassungs- vorginge ist mehrfaeh bereits beriehteg worden, in erster Linie bet den angeborenen Herzfehlern (HOLLING; ~{OICS?~ u. CASSELS; EI~NSTING; BINO; GIgOSS]~-BROCKttOFI~ u. Mitarb.; ~{USSON U. OTIS; NEUI~AUS), selir viel seltener dagegen bet den andern n i t Sauerstoffmangel einhergehenden Krankheits- bildern wie etwa beim Emptiysem (B~D~nn u. Mitarb., Nz~L~ u. Mitarb. ; RAT¢O), oder bet erworbenen Vitien.

Die spezielle Beaehtung der Anpassungsvorginge bet den einzelnen Krankheitsbildern ist deshatb so bedeutsam, weft diese Beobaehtungen eine bessere ]3eurteilung der Prognose des Einzetfalles wie aueh wiehtige I-Iinweise ffir die Behand- tung zu iiefern vermSgen. Zweifellos sind aber die Anpassungs- vorggnge in ihrer }Vertigkeit sehr nntersehiedlieh, nnd es ist einleuehtend, dab diese Entwieklung nicht yon vornherein immer eine Verbesserung der pathophysiologisehen Situation gew/~hrleistet. Als Beispiel ist daran zu erinnern, dal? eine erh6hte Sauerstoffkapazitit zwar die Transportfghigkeit fiir Sauerstoff verbessert, dureh Steigerung der Viseosit~ des Blutes aber gMehzeitig eine h~modynamisehe 2¢Iehrbelastnng

Kiln. Wschr., 39, Jahrg.

verursacht. Andererseits werden aber aueh in nicht wenigen Fillen solche Anpassungsvorginge [iberhanpt g~nzlieh ver- miBt, und die Frage naeh den Ursaehen ehaer solchen nicht ez{olgten Entwiektung yon GegenreguIationen ist eberdalls flit die ]3eurteilung des Einzelfalles yon Bedeutung. Daneben gibt es im Organismus auch noeh einige konstante, d.h. situationsunabhingige Faktoren im Bereieh des Stoffweehsets oder des Kreislaufes, die die Toleranz gegeniiber den Saner- stoffmangel verbessern, die man im strengen Sinn aber nieht als aktive Anpassungsvorg~nge bezeiehnen kann.

Es ersehien naeh alledem zweekmggig, an einem grSl]eren Material yon 155 Kranken mit verschiedenen Urss~ehen chronisehen Sauerstoffmangels mittels klinischen, gasanaly~i- sehen nnd spirometrisehen Untersuchungsmethoden die An- passungsfaktoren zu registrieren und in Beziehung zum je- weiligen Grad des Sauerstoffmangels zu betrachten.

In diesem Zusammenhang haben wir ktirzlich andernoiSs die Bedeu~ung der Polyglobulie als Anpassungsvorgang, ihre Entwieklung und Hemmung, ausffihrlieh dargestellt. In ~ort- fiihrung dieser Betraehtungen sollen nunmehr die weiteren uns bekannten Anpassungsvorginge am Kreislauf, der Atmung v_nd im t/ereieh des Stoffwechsels dargestellt und der Versuch un~ernommen werden, Grundsgtzliehes fiber die Bedeutung and Wertigkeit einzelner Anpassungsfaktoren - - unabhgngig yon den jeweiligen Ursaehen des Sauerstoffmangels - - aus- zusagen.

Untersuchungsmsthodi~ Alle Patienten standen in station~rer Beobaehtung. Sie

wu.rden dabei den iibliehen klinisehen Untersuehungsverfahren einsehlieBlieh gSntgendurchlenehtung, Elektrokardiogramm, ferner in der Mehrzahl der ~glle Bestimmung des herznahen Venendrueks (SIo~ITz u. v. TA~Ot~A), der Kreislaufzeiten naoh Dock nnd ~ K , des I-Igmatokrit aus den Capillarblut (VA~ ALU~_~) sowie der iibliehen spirographisehen Unter- suchnng nach BRA~E~ und X.m~ING mit Festlegung der wiohtigsten Ventilationsgr6gen (Vitalkapazitit, Atemgrenz- weft, AtemstoB) unterzogen. In einigen Fallen wurde mi~ der Xongorotmethode naeh G~IESBAeE die aktive Blutmenge bestimmt. Dureh gasanalytische Untersuehungen wurden bet allen Kranken gemessen: arterielle Sauerstoffsparmung (Pa02) (naeh DACTYLS; in einigen Ausnahmefillen aus der Sauer- stoff-Dissoziationskurve entnommen), nach Analysen im van Slyke-Apparat arterielle Sauerstoffs&ttigung (Sa02) , Sauer- stoffgehMt, Sauerstoffkapazitit (Oe-eap), arterielle KoMen- sinrespannung (PaC02) und Standardbiearbonat (nach Tono- metrieren eines vorbestimmten Gemisches ~nd Aufstellung einer Xohler~siurebindungskurve), naeh der tIenderson- Hasselbalehsehen Gleiehung dutch rechnerisehe Ermittlung das PH im Serum, sowie nach der Konzeption yon t ~ x und COVRXAND die alveoIare Sauerstoffspannung unter Verwen- dung der arteriellen Kohlens~uresparmtmg and des R Q aus der Ansatmungsluft. In einem spezielI angefertig~en, geeiehten Kupferspirometer wurde Exspirationsluft aufgefangen, mittels Seholander-Analysen auf Sauerstoff- und Koblensiuregehalt untersueht, hieraus das Atemminutenvolumen, der respiratori- sche Quotient, spezifische und Mveolare Ventilation und Sauerstoffausnutzmlg erreehnet. Einzelheiten fiber die h{etho- dik sind zu entnehmen bet BAaT~r.S u. Nitarb. Die Unter- suehung der Atemlrdt unterblieb bet ehlem Tell der kongenital tterzkranken.

Krankengut In den Bemfihungen am eine vergMchende Betraehtung

einzelner Anpassungsvorg~nge war es notwendig, Patienten n i t urs~chlieh versehiedenen Formen yon chronisehem Bauer- stoffmangel zu untersuchen. Nur somit ersehien es erfolg- versprechend, unabhaagig yon den individuellen Bild einer

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398 H. I{. MARX: AnI)assungsfaktoren bei chronisehem Sauersgoffmangel Kiiniscr~e Wochenschrift

Funk~ionss~Trung zu allgeme'mer Aussage fiber die Wirksam- keig einzelner Anpassungsfaktoren zu gelangen. Dabei mul~te in Kauf genommen werden, dab Art and Ausmag dieser FunktionsstSrungen unterschiedlieh und ganz verschiedene ~ul~erliehe Einfliisse wirksam waren. Auferdem war ein- schr~nkend zu bedenken, dab die zum Zeitpunkt der Unser- suchung angefer~igte ,,Momentaufnahme" einzelner Funk- tionea des Kreislaufs, der Atmung und des Stoffweehsels ste~s als Bruttowert a, ller Einfliisse, die die Entwicklung yon Anpassungsvorg~ngen begiins~igen and die sie behindern, anzusehen war. Im einzelnen wurden un~ersucht:

50 Kranke mi$ verschiedenen l~ormen yon angeborenen Herzjehlern. ttierbei liegt die Ursache eines Sauers~offmangels vorwiegend in einem vaseul~ren KurzsehluB, dureh den es zu einer Verminderung der ,,effektiven Lungendurchstr5mung" kommt (DAvlso~; BAYER U. ~it~rb.).

20 Kranke mit Herzinsu/fizienz (Linksversagen), meis~ bei erworbenen KlappenfehIern. Hier entsteht der Sauer- stoifmangel aus primer zirkulatorischen, sekund~r pulmonalen Ursaehen, vor allem durch eine ungenfigende Pumpleis~ung des Iterzens, die zu ungleichm~giger Durehs~rSmung des Lungencapillargebietes fiihr~. SpezM1 bei S~auungszus~anden wurde eine Ve~ninderung der Diffusionskapazit~t fitr Sauer- stoff beseh~ieben (RiImx u. Mi~rb.; CU~T~ u. COTTE~¢; LOESC]~CKE U. BEE1%; t~ODEWALD).

50 Kranke mit ehroniseh-subs~antiellem, obst, ruktivem Lungenemphysem, ohne Zeiehen einer Kreislau~dekompensa- tion. Bei diesem Krankheitsbild ist das pathophysiologisehe Geschehen komplex. Der Sauerstoffmangel komm~ vor- wiegend zus~nde dureh eine Einsehr~nkung der aJ~eolaren Belfif~ung some dutch Verteilungss~5rungen (KN~rSrG; S~E- BECK U. Mitarb.; t~osslE~; L6~FLE~; SYLLA; ZUIDENfA U. SCKEm~ER), w~hrend reine DiffusionsstSrungen weniger wirk- sam sind (MOTLEY; MATT~ES m Un~E~). In untersehiedlich starkem Ausmag werden ferner auch Kurzschlfisse verantwor~- ]ieh gema.eht (Jv~mH u. PAL~E; TAYLO~ U. Mi~rb.).

15 Kranke mit Polycythaemia vera. ])aS bei diesem Kxankheitsbild ein wenn auch nur m£1?ig ausgepr£gter Sauer- stoffmangel so gut wie obIigat is~, is~ bisl~ng wenig bekannt. In einzeluen Mit~eflungen wurden als mSgliehe Ursaehen eines solehen Sauerstoffm~ngels angesehen: vaseul~re Kurz- schlfisse (LILLEltEI U. Mitarb.), verminderte Sauerstoff- beladung des einzehaen Erythroeyten (~¢'EISE) oder zentrale AtemregulationsstSrungen (NEw,As u. Mitarb.; t~ATTO u. Mitarb.; Nm~so~ u. FAZEKAS; BEDELL U. Mitarb.) bei eere- braler Minderdurchblutung. FlSmV~Az~ schlielMieh vermu~e~e eine Begrenzung der DKfusionskapazi~t, eine ungenfigende Sauers~offaufnahme sowie Ver~eilungsstSrungen.

20 Kranke mit Aniimie info]ge Tumorleidens odor ehroni- scher Myelose bzw. Plasmoey~om. Auch hierbei sind die Mitteilungen fiber S~uerstoffmangel nieht h~ufig. Allerdings hat bereits vor 50 Jahren MO~AW~TZ beschrieben, dag bei An/~mien eine vollst~ndige S~uerstoffausnutzung nieht mehr fiir den Sauerstoffruhebedarf auszureiehen verm5ge. Un- genfigende Sa, uerstoffbeIadung, DiffusionsstSrungen odor intra- pulmonale Kurzschlfisse werden als Ursaehen eines mSgliehen Sauerstoffmangels disku~iert (B~v~o~T u. ALTSC~VLE; S~OULE U. Mit~rb. ; I%XA~ u. HmKA~; ZErm~o~E~ U. Mit~rb.). Na.ch eigenen Ergebnissen (ira Hyperoxieversueh bei 5 yon 20 Kranken) spielt eine KurzschluBvergr513erung offensicht- lich die grSgte golle.

Die Un~ersuchungen hasten die ~es~legung der im t~uhe- zustand des Organismus sichtbaren Anpassungsvorgi~nge an den manifesten SauerstoffmangeI zum Ziel. Die Besehreibnng yon Anpassungen und l~egulationen dieser I~'anken unter Betastung stellg eine gesonderte Aufgabe dar, die noeh zu erfiillen is~.

Ergebnisse und Diskussion Der naehfolgenden Betrach~ung einzelner Anpassungs-

vorg/~ngo Iiegen demnach die speziellen Untersuchungsergeb- nisse bei insgesamt 155 Kranken mi~ versehiedenen Formen yon ehronisehem Sauerstoffmangel zugrunde. Aus raumliehen Griinden muB die Wiedergabe einzelner Megergebnisse be- schr/~nkt warden. Sie sind, soweit sie ffir den Zusammenhang wesentlich waren, in den nachstehenden T~bellen nieder- gelegt. Die Ergebnisse der Emphysemkranken wurden ab- getrennt, da bei ihnen - - wegen der rel~tiv h£ufigen resloira- torisehen Aeidose - - S~offweehsel- und andere t~egulationen besonderen Gesetzen folgen.

Bei zusammenfassender Betraeht~ung l~Bt sich folgendes fiber die einzelnen Anpassungsfaktoren aus den Ergebnissen entnehmen.

1. SauerstoHka2azit5t. Die als Polyglobulie bezeiehnete ErhShung der Sauerstoffkapazitgt stelIt, was sich rechneriseh belegen l~gt, dan wiehtigsten und wirkungsvollsten An- lOaSsungsvorgang dar, well sie durch ErhShung des arberiellea und venSsen SauerstoffgehMtes die Sauerstoffversorgung des Gewebes verbessert (GROSSE-]3~OC~'ZO~F u. Mi~arb.S~; NELr- m~vsTS). Sie kommt in erster Linie dureh eine Vermehrung der Ery~hrocytenzahl, weniger aueh durch vermehrte H~mo- globineinlagerung im einzelnen Erythrocyten zustande. Ihre Entwieklung steht in direk~er Beziehung zum Grad des Sauer- stoffmangels, am deutlichsten ausgelori~gt ist dies bei an- geborenen I-Ierz- und Gef~Bmil3bildungen. Bei diesen Kranken konnten Mr eine statistiseh gesieherte Korrelation zwischen dem Ausma$ des Sauerstoffmangels, gemessen als argerielle Sauerstoffsp~nnung, und der Sauerstoffkapazi~t nachweisen. Bei unseren 50 Kranken mi~ HerzmiBbildungen lug der Mi~tel- weft M z ffir die Sauerstoifkapaziti~t bei 21,48 =~ 0,61 Vol.- %, der Mi$te]wei~ My ffir die Sauerstoffsp~nnung bei 66,80 ~ 2,0 mm I-Ig. Der Korre]ationskoeffizient wurde mi~ r------ --0,4699 ~0,1102 bestimmt. Der F~rbeindex lag im Dm'chsehnitt

Tabelle 1. Alter, Sauersto//spannung, Sauersto/fkapazitgt, Atem-Minutenvolumen, arterielle Kohlensgurespannung, pK im Serum und Ventrikeldruck bei 50 Kranken mit kongenitalen

Vitien

Nr. I Aider £aO~ 5ahre mmHg

Normal i - - ~

30 76 33 64

3 21 69 4 t8 66 5 16 70

19 80 27 78

8 21 72 18 60

1 16 48 11 21 61 12 17 49 13 20 86 14 16 40 15 19 62 16 19 62 17 43 80 18 26 45 19 10 80 20 22 63 21 60 52 22 28 60 23 25 86 24 24 74 25 21 62 26 40 84 27 31 57 28 24 67 29 10 85 30 13 46 31 17 82 32 18 50 33 27 54 34 36 46 35 16 45 36 4 79 37 19 7O 38 13 84 39 26 79 40 25 92 41 20 69 42 37 79 43 27 63 44 36 67 45 9 41 46 20 67 47 13 48 48 38 69 49 22 40 50 34 84

Olcap.

Vol.- %

r,5--27,5 16,21 17,86 26,12 21,80 18,75 22,01 21,17 23,92 29,21 27,25 22,85 21,85 16,83 33,15 18,00 19,60 24,07 24,28 20,40 19,01 25,75 18,70 23,32 22,26 22,30 19,25 25,52 23,45 20,93 27,30 20,72 30,00 18,61 32,20 21,75 14,54 16,51 17,02 18,78 2o,16 18,65 20,37 20,03 20,40 20,38 14,04 21,12 15,75 20,10 13,73

Al~VLiter Fa C0~ je rain mm Hg

6--9

7,6 6,8

13,5 6,5

15,6 10,4 9,3 9,4

16,', 7,~

12¢ 9,~ 5¢

16,! s,~ 9,, 5,2

[1,1

41,7 43,5 32,5 I 40,41 36,71 34,4l 45,3 I 47,oi 62,0 53,5 3s,41 64,ot 35,8 1 32,0 t 32,0] 34,7 I 46,51 32,21 42,0 42,5

Ven- tl.ikel-

PxS druck mm ttg

~8-42 7,38--7,4 25/0 40,0 ] 7,37 65/0 42,0J 7,29 80/0 28,0i 7,40 106/0 44,5 7,28 - - 46,4l 7,28 115/0 48,2 7,25 - - 36,0 7,38 80/0 37,0 7,47 16/0 25,0 7,49 88/0 42,0 7,36 94/0 32,5 r 7,44 95/0 48,2 7,35 80/0 50,8 7,29 19/0 32,7 7,34 97/0 44,5 7,36 60/0 42,5 7,42 32/0 41,4 7,35 I1/0 36,5 7,35 100/0 43,6 7,38 42/0

7,34 37/0 7,28 12/0 7,37 36/0 7,33 85/0 7,38 65/0 7,31 100/0 7,27 41/0 7,28 90/0 7,27 65/0 7,24 12o/o 7,32 7,17 7,39 110/0 7,40 63/0 7,45 93/0 7,40 160/0 7,31 80/0 7,45 4o/o 7,35 40/0 7,38 35/0

55,7 I 7,28 1.18/0 30,0] 7,48 40/0 41,5 I 7,34 30/0 24,8 7,54 14/0 37,0 7,43 152/0 36,8 L 7,43 1128/o 22,8 7,55 74/0 50,0 70/0 37,5 73/0 22,4 7,50 36/0 35,5 47/0

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Jg. 39, tIef~ 8 H. I-I. M ~ x : Anpassungslak~oren bei ehronischem Sauerstoffmangel 399 15. April 1961

Tabelle 2. MeflgrSfien wie in Tabelle 1 bei 20 Patienten mit erworbene~ Vitie~

Nr. Alter Jahre

6i 63 62 41 63 68 64 56 65 63 66 62 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80

l~a O~ 0 ~ cap. am ]:~g Vol.- %

32 18,74 41 23,26 60 14,98 73 20,01 30 12,05 38 19,36 50 19,86 80 21,86 84 22,98 65 18,02 60 18,15 74 14,64 78 16,32 74 16,35 74 19,85 71 17,76 64 17,80 32 18,74 64 17,40 67 16,63

AMV Liter ie mil:

6,0 8,9

12,0 • 8,3

9,3 3,4 9,9 7,3 9,5 7,8 6,4

I1,5 8,0 6,0 8,9 9,3

PaC0~ m m ]~g

38,0 67,5 43,4 44,0 23,5

41,0 48,5 34,5 39,0 39,0 41,0 33,0 29,0 44,5 38,0 39,7 37,4

Ventrikel- P~S druck

mm ]{g

7,47 7,31 7,45 7,34 7,76 7,42 7,47 7,42 90/0 7,38 22/0 7,31 110/0 7,45 .-- 7,33 7,43 13/0 7,38 7,44 115/0 7,36 1oo/o 7,32 37/0 7,47

Tabelle 3. Arterielle SauerstoHspannung , Sauersto//kapazitgt, Hgmatokrit, Atem-Minutenvolumen, arterielle Kohlensiiure- spannung und pg im Serum bei 15 Kranken mit PolycytMimie

Nr.

101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115

Alter Pa O~ O~ cap. Jahre m m t { g VoI.-%

42 60 25,58 67 77 36,81 55 70 22,42 66 53 21,76 62 82 25,49 46 63 30,2i 70 61 32,20 55 71 29,77 50 64 28,00 52 70 20,95 66 70 20,90 52 63 23,49 60 60 21,80 56 74 25,00 - - 65 22,19

t tk t . AMV % Liter/rain

54 4,6 63 6,9 46 9,5 40 11,9 54 7,3 5O 15,3 57 10,0 58 6,1" 65 11,4 40 9,6

8,0 7,3

40 8,8 37 15,1 50

P~C0, I mm lIg

39,9 38,5 38,4 40,6 40,1 35,9 43,5 31,0 37,8 43,6 31,5 42,5 42,4 36,2 40,0

7,50 7,44 7,43 7,38 7,37 7,43 7,36 7,42 7,37 7,37 7,46 7,4i 7,41 7,40 7,40

relativ niedrig, woraus in gewissem Umfang auf eine Eisen- ver~rmung der zMflenmgBig vennehrten Erythroey~en ge- sehlossen werden kSnnte. Bei den anderen Krankheitsgruppen mit erworbenen Herzklappenfeh]e~ ~nd vor allem bei den Emphysemkranken lieB sich eine Korrelation zwischen Aus- mall des SauerstoftmangeIs und der Vermehrung der Sauer- stoftkapazitgt nicht naehweisen. Dies war dureh die zahI- reieben negativen Einfliisse auI die Erythropoese zu erkla:ren, wobei tnfekteinfliisse, chroniseher Eisenmangel, auch Sicker- blutungen als negativ wirksam betrachtet werden. MSglicher- weise spiel~ aueh das Lebensalter eine entscheidende Rotle, zumal yon NEW~AN u. G~LTOW wie auch LANeEg und SXAE- GASTAD bei aIteren Kranken ein Eisenm~ngel haufiger a.n- gegroffen und niedrigere statistisehe Mittelwerte fiir den gamoglobingehalt beschrieben wurden. AIs wichtigste Ein- fltisse zur Auspragung der Polyglobulie wurden festgestellt: Erniedrigung der Sauerstoffspannnng, arteriell gemessen unter 70ram Hg, kSrperliche Belastung sowie jugendliches Alter

2. Aktive Blutmenge. Untersuchungen der aktiven Blut- menge* (mittels Kongorot) bei 35 Kranken - - meist mit Polyglobulie - - lieBen nicht den SchluB zu, dug ihre Gesamt- vermehrung als Anpassungsfaktor grundsatzlieh grSBere Bedeutung hat, solange eine Dekompensation nieht manifest ist. Weder bei unseren Kranken mit Polycythamie (7), nooh bei den kongenital Herzkranken (14) oder bei Emphysem- kranken (10) wurde eine eiuheitliche VergrTl~erung der Ge- samtmenge festgestellt (in 6 yon 35 Fgllen = 17 %). Dagegeu

* Diese Untersuchungen wurden dureh Dr. A. A. MlffLL~ durehgefiihrt.

Tabelle 4. MeflgrSfle~ wie in TabelIe 3 bei 20 Kran~en mit A nSmie

Nr.

81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99

100

Alter Jahre

66 52 51 51 80 57 39 63 66 71 46

7O 48 5 7 56 47 61 36 55

Pa Os Os cap. LiA~IV n t~ ~]mi mm ~ g VoI.- %

70 75 80 62

86 65 57 79 80 50 50 56 70 78 76

50

8,18 6,2 12,11 7,5 13,27 6,7 10,12 9,4 9,10 15,6 9,38 10,9

11,32 12,2 6,07 12,2

11,56 9,3 7,79 10,5 9,80 9,2

12,11 7,2 10,88 8,0 10,70 20,8 12,23 8,0 8,84 11,2

10,95 6,8 12,29 7,7 10,64 9,3 13,86 11,3

Pa C0~ mm Hg P:~S

38,4 7,38 45,8 7,35 46,3 7,31 45,0 7,34 36,5 7,41 34,0 7,44 31,4 7,52 39,7 7,36 24,5 7,49 44,6 7,37 26,0 7,52 47,3 7,31 40,0 7,40 20,3 7,58 47,2 7,23 29,5 7,47 34,0 7,49 31,5 7,31 39,5 7,40 54,5 7,23

war bei insgesamt 16 yon 35F&llen (=47%) die Blut- zusammensetzung zugunsten einer relativen Verminderung des Plasmaanteiles bei normalen oder erhbhtem roten Zell- volumen ver~ndert. Demgegeniiber fanden I~LTREZD~ U. Mitarb. beim Emphysem die Blutmengenverh~ltnisse in Ab- h&ngigkeit yon der Sauerstoffs~ttigung ver~tndert. WOLLH~I~ unterseheidet bei Herzinsuftizienz Zustiinde verminderter und vermehrter Blutmenge und spricht yon Minus- oder Plus- dekompensation. Beck hat allerdings 1938 bereits darauf hingewiesen, dab eine Korrelation zwisehen VenendruokhShe und Blutmenge nieht naehzuweisen sei. Naeh RV~ENSTI~OT~- BAU~m ist mit einem ,,blutverdiirmenden Prinzip" (Leben dem erythropoetischen) zu reehnen, das naeh Aderlag nach- zuweisen war. Inwieweit dabei etwa dem Adiuretin, das bei der 0dembildung als wirksam naehgewiesen wurde (Ubersicht bei Scmvz~Gx°°), aueh flit die Anderung der Blutmenge bei Sauerstoffmangel eine direkte Bedeutung zukommt, kann noeh nioht gesagt werden. So bleiben gerade fiber diesel mTg]ichen Regulationsvorgang noch manche Fragen often, die der Kl&rung art einem grSBeren Xrankengut harren. Dabei wird die Anwendung raddoaktiven Albumins der h~mo- dynamiseh stgrker irritierbaren Kongorotmethode vorzu- ziehen selL.

3. Ruheatmung. Im akuten Sauerstoftmangelversueh am Tier wie aueh in der Hbhenphysiologie spieIt die VermehI-~ng der I%uheatmung als Anpassungsvorgang eine hervorragende t~olle. Bei etwa normaler Atemiunktion und normaler inspira- torischer Sauerstoftspannung gelingt es, durch eine konstante 1VIehratmnng die alveolare Sauerstoftspannnng einige l~Iilli- meter anzuheben (B~-~CROFr) und hierdureh alas Diffnsions- gef~Ile zur Capfl]arstreeke zu verbessern; gIeiehzeitig sinkt die Kohlens~urespunmmg ab. Dies begiinstigt einerseits die Sauerstoifaufnahme in der Lunge (sog. Bohr-Eftekt), allerdings wird die Sauerstoffabgabe ira Gewebe daduroh eher negativ beeinfluBt.

~ber eine vemehr%e R~lheatmung, vor allem eine Atmnngs- steigerung unter Bela, stnng in verminderter Sauerstoft- atmosphere, beriehteten naeh Tierversuehen unter anderem HV~TADO U. Mitarb., HULL; AS~IUSSEN; DAVEt, rgO~T u. Mitarb. Bei HbhenangepaB~en wurden solche Befunde erhoben yon BANCROFT; 0~ITz; I%OTA U. Mitarb.; HOUSTON u. !~ILEY. NEUXAUS ~2 stellte einen mit ansteigender HShenlage konti- nuierliohen Abfall der Kohlens/%ure lest. HousTs,~ und I~ILEY sahen naeh I-I5henanpgssung mit der Atmungssteigerung auch eine Verbesserung der Diftusionskapazit/it iiir 8auerstoff.

Bei unseren verschiedenen Patlentengruppen ist die Ver- mehrung der Ruheatmung insgesamt nicht so deutlich aus- geprggt wie etwa die Steigerung der Sauerstoftkapazit~t, vor altem fund sich nirgends eine konstante Beziehung zum Grade des Sauerstoffmangels. Bei den beiden Gruppen yon Herzkranken war diese Atmungssteigerung - - soweit es unter- sucht werden kounte - - nicht so haufig zu linden wie bei den An~mien, wo sie in 55 % der Falle deutlich war.

Bei den Emphysemkra~xken dagegen war die Atmungs- steigerung seltener zu linden, was mit der mehr oder weniger

31"

Page 4: Anpassungsfaktoren bei chronischem Sauerstoffmangel

400 H.H. Miax: Anpessungsfaktoren bei chronischem Sauerstoffmsngel Klinische Wochenschrift

Tabetle 5. Arterielle Sauersto//spannung, SauerstoHkapazitiit, arterielle KohlensOiurespc~nnung, p~ im Serum, Atem-Minuten- volumen und Hgmatokrit be~ 50 Patienten mit Lungenemphysem

Nr. Alter Jahre

151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 I63 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 18I 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 I93 194 195 196 197 198 199 200

70 82 57 57 60 61 46 54 59 58 43 49 56 56 54 56 67

49 41 48 52 63 53 49 55 56

Ya O, mm Kg

72 7O 59 71 60 55 73 5O 74 56 75 53 55 72 63 72 48

}~eap. bl.-%

18,03 18,50 17,22 18,20 21,80 16,60 19,15 17,35 20,81 21,07 19,22 20,68 16,11 18,16 20,21 18,30 11,46 17,96 14,93 19,35 19,10 20,79 19,28 20,30 25,02 21,54 23,02 20,22 23,49 17,17 28,38 20,25 17,66 18,33 18,10 17,90 20,40 18,90 23,82 19,50 13,46 13,14 12,80 19,75 18,9~ 17,9~ 19,37 17,21] 17,65 25,78

Pa CO~ mm Kg P~$

I 38,25 46,25 42,60 42,00 42,40 41,20 35,70 62,60 59,60 53,50 47,10 44,90 43,00 64,50 54,00 44,30 60,00 52,20 42,70 51,20 86,00 46,50 48,00 47,00 65,20 55,00 63;20 58,20 42,50 60,00 53,20 47,00 38,40 45,00 39,30 55,00 61,80 54,40 53,00 37,20 62,50 20,00 29,55 39,00 36,50 39,00 64,00 51,00 41,40 83,00

7,42 7,41 7,38 7,34 7,37 7,36 7,34 7,40 7,57 7,69 7,62 7,42 7,42 7,35 7,25 7,37 7,40 7,16

ASfV Liter/rain %

4O

4O

45 32 34 42 44

34 39 35

5O 34 33

33 37 40 41 44 48 51 42 33 3]. 52 4O 46

63 38 51

4O 35

deutliehen Behinderung der auBeren Ventilation irffolge Thoraxs~erre, Bronehospastik usw. zusammenhgngen diidte. Bei Polyeythgmie spielt die Atmungssteigerung kaum noeh eine golle. Mehrere Ursaehen miissen bedaeht werden, um des verhi~ltnismgBig hgufige ffehteu dieses an sieh doeh wirksemen Anpassungsvorgenges zu erkl/tren. Zuniehst ist zu betonen, dab gerade bei Messung der Atemminuten- volumine die methodische Schwankungsbreite besonders grog ist. Grundsi~tzlieh sind die niedrigeren Wer~e weniger mit t~ehlerquellen belastet als die hSheren, ds she nieht aus- gesehalteten /~uBeren und vor ellem such die psyehisehen Ehffliisse die Atmung kiinstlieh vermehren. ~e~m wir nur in fund der Hi~lfte atler Fille diese Atmungssteigerung nach- gewiesen hsben, so mug Mso mSglieherweise bei diesem Prozentsstz sogar noeh ein gewisser AnteiI aus den erw~hnten Griinden abgezogen werden.

Des Fehlen der Atmungssteigerung kann abet such dutch eine zentrMe RegulationsstSru:ag bedingt sein. Es ksrm an- genommen werden, dsg die Atmungssteigerung bei Hypoximie in erster Linie durch die erniedrigte Sauerstoffspammng fiber den Cerotissinus gesteuert wird (HESS; OPIwZ; G. C. Lo~sc~- OKE~), wahrend allgemein sonst der Kohlensaurespsnmmg und vor sllem - - naeh neuen Untersuehungen yon X. tL LO~SOHCK~ und X O p c ~ - - dem p~ im Liquor die ttaupt-

rolle der Steuerung zukomm~. ASTE.ASD sah im Tierversueh daneben eber eine anhaltend gesteigel*e Erregbarkeit des Atemzentrums nnter Ssuerstoffmangel nnd dsbei in Ober- einstimmung mit O~'ITz sowie GP.ABSS~ u. Mitarb. eine gesteigerte Empfindlichkeit ftir die Kohtens~iurespannung. C ~ o m fend bet den HShensngepsBten des Atemzentrum normal resgierend, eine Empfindliehkeitsst.eigerung nur bet den noch ungeniigend Angepsgten.

Diesen experimentellen Befunden stehen die klinisehen Ergebnisse teflweise entgegen, vor allem bet Emphysem- krsnken, wobei in weitgehender ~bereinstimmung yon ver- schiedenen Autoren eine verminderte Ansprechbarkeit des Atemzentrums sowohl iar S~uerstoff wie vor allem sber fiir die Kohlensgure festgestellt worden ist (JuLmg; RossIERa; MA~TgES U. UnME~). Auch flit dis Herzkrsnken mit Dekom- pensstion Mben SC~-¢¢~EOK und t~ETZI~ eine verminderte Ansprechberkeit des Atemzentrums beschriebem Mi~Tz u. NEu~AuS fanden ghnliches (unter Berticksiehtigung der slveoleren Kohlensaurespannung) bet kongenitalen Vitien. So ist. fiir einen grSBeren TeiI unserer Patienten jedenislls eher mi~ einer verminderten sis mi~ ether erh0hten Ansprech- barkeit des A~mzentrums zu reehnen.

Unsere Untersuehungen haben such keinen Anhalt dafiir linden lessen, daB sieh anstatt eder mit Steigerung des Atemminutenvolumens etws die 0konomie der Atmung ver- besserte. Alveolere Ventilstion, Sauerstoffsusmttzung und Totreumanteil weren - - entsprechend dem inhomogenen Krankenmeterial - - nicht einheitlich vergndert. Sofern eine Atmungssteigerung vorlsg, semen dies in erster Linie zu ether Frequenzvermehrung zu ffihren, nicht so sehr abet zu einer Vertiefung des einzelnen Atemzuges mit verbesserter alveo- lsrer Beliifmng. Demgegeniiber ist aus Tierversuehen mit atmungsanregenden Medikamenten (Coramin, Micoren u.s.) bekannt, dag hierbei vorwiegend des einzelne Atemvolumen vergr6gert und ver~ieft wird.

Es ist demnach zu folgern, dab die Steigerung der Ruhe- a, tmung bei ehronischem Sauerstoffmangel als Anpessungs- vorgang eine weitaus geringere ~olle spielt als im skuten Experiment. Sie finder sieh nur knapp bei der H~llge aller X_reD_ken mit Ssuerstoffmangel, mTglicherweise weil die Anspreehbsrkeit des Zentruras unter versehiedenen patho- logisehen Umst/~nden wieder herabgesetzt wird. Der Nutz- effekt h/~lt sieh dgbei in mgBigen Grenzen. Hervorzuheben ist sllerdings noeh die ]~edeutnng einer solehen Atemsteigerung fiir den Sgurebasenstatus. Bei den nieht seltenen Zustgnden einer metebolisehen Aeidose kommg der kompensstorischen ~ehragmung zur Verminderung eines iiberh5hten Kohlen- sgurespiegels unter Umstgnden eine grSBere Bedeu~ung zu als dem mSgliehen Gewinn fiir eine ErhThnng der Ssuer- stoffspsnnung.

4. Ventrikeldruck. l~ber das Verhalten des Krei~lau/es unter Sauerstoffmangel bestehen im akuten Tierversueh und teilweise such bet den ttShensngepaBten dahingehend ziem- licit einheitliehe Auffassungen, dab das Herzzeitvolumen (HZV) vermehr~ ist. Der Dmek in der Pulmonalarterie kann dabei erhSht sein (As~tlSSE~ u. CttIODI; ALI~EI~S u. USINGEt~). Diese Befunde linden sieh unter Xinweis s ~ einen erhOhten pulmonalen GefiBwiderstand bei v. EV~E~, u. L~ES~A~CD; S~O~rD u. l~am~; PA~I~; FIS!~AN u. Mitarb.; IlaLn; ROT~A U. Nitarb., w~brend naeh den Ergebnissen yon Names u. Mitarb.; L E v s ~ u. Dm~E~SW~; fi2VLkDO U. Nit~rb.; DUKE; fiir einen vesoeonstrictorisehen Effekt im Lungenstromgebiet ein Anhal~ nieht bestehen sell. IJber diese pulmonale Hyper- tonie und ihre Ursechen bestehen such in der Klinik noch niehb einheitliehe Auffassungen. So sprieh~ eueh G~OSSE- BgocK~oss as yon einem ,,Gewirr yon widerspreehenden Be- funden fiir die Wirkungen am Lungenkreislsuf". De es sich bei der pulmonalen Hypergonie im engeren Sinn abet tficht um einen Anpassungsvorgang, sondern eher um einen Folge- zustand ehronisehen Seuerstoffmangels handelt, kann dieses Problem in unserem Zusammenhang nicht eusgiebiger be- trachtet werden. Es sei Met nut darauf hingewiesen, dsl] die pulmonale Hypertonie nicht allein durch Ssuers~offmangel, sondern such dutch XohlensiureiiberschuB, dutch die Volumen- leistung des tterzens some dureh nervale und wshrseheinlieh such humorsle Faktoren ausgelSst werden ksnn (BALDWXN u. ?¢Iiterb.; @OITt~NAND ; ~I~OSSE-]~:gOCK]:[O~; I~OSSIN~; SPANG ; Locm~E~).

Ist sber tier Widerstsnd im Lungertkreisleuf auf Grund einer der genermten ELrffluflfaktoren erhSht, so wird zur ~berwindung dieses Widerstsndes eine vermehrte Auswurf- leistung des reehten Ventrike]s erforderlieh. Unter diesem

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Jg. 39, Heft 8 ~-I. H. MAax: Anpassungsfaktoren bei chronischem Sauerstoffmangel 401 15. April 1961

Gesichtspunkt kann also doeh der Ven~rikeldruek ira reohten ]~Ierzen als eine Art notwendiger Anpassungsvorgang a.uf- geraint werden. Die Angaben fiber die Hg¢ffigkeit einer solcher~ ErhSbung des Ventrikeldruekes bei Zust~nden. ehronisehen S~uerstoffmgngels sind sehr untersehiedIieh. Nicht se]ten wird eine ErhShm~g des Ventrikeldruckes und des Druckes in der Arteria pulmonMis postuliert, ohne dab dies gemessen worden ist. Eine kri~ische Bem'teflung dieser 8aehlage wird verstgndlicherweise durch den methodischen Aufwand er- schwert, denn allein dutch Anwendung einer tterzkatheter- nntersuchnng, ffir die ja eine Indikation durchaus nicht hi~ufig gegeben ist, kann eine ErhShung des Innendruekes in Ventrikel oder Pulmonularterie eir~wandfrei festgestellt wer- den. Nach den eigeaen Untersuchungsergebnissen, die wir in diesem Zusammenhang gewim~en konnten, haben wir in Zusammensehau mit unserer~ ga.sgn~I$%isehen Unte~,suchungs- ergebnissen den Eindruck, da~ vor atlem beim Lungen- emphysem eine solehe pulmonMe Xypertonie im Ruhezust~nd des Kranken seltener vorliegL als sie nach m~nchen sngeblieh objektiven Kriterien des Elektrokardiogramms, der Kreislauf- zeiten und des ESntgenbfldes etwa vermutet wird. Dagegen ist es wahrscheinlieh, dab schon unter geringer Belastung diese Druckwerte verhgltnismgl~ig hgufig den Normwert fiber- sehreiten.

~ber die Ventrikeldrueke bei den untersuchten Vitien unterrichten die Tabellen 1 und 2.

N~chfolgend seien noeh einige Untersuehungsergebnisse bei Patienten mit hShergradigem Lnngenemphysem mit- geteflt. Das ~erzzeitvolumen wurde naeh dem Fickschen Prinzip ermittelt.

Tabelle 6. Herz-Minutenvolumen und intrakardiale Druck- werte nach Herz~atheteruntersuchung bei 8 Kran~en mlt Emphy-

sem versehiedenen Ausma ~es

Nr. Alter

Jahre

Normal

155 60 172 52 180 56 184 70 210 55 211 46 212 58 213 56

20;° ;;2o; $8--92 36-42

60 42 54 46,5 66 60 59 45 53 52,4 70 42 72 39,5 48 33,8

ttzv

Liter/rain

4--5,5

4,20 5,85 4,60 6,20

5,90 8,20

Rechter Pulmonal- Ventrikel- arterieller

druck Druck mm ttg mm Hg

25/0 25/10 27/0 25/8

26/14 3-~0 64/23 36/0 42/20

37/12 3~0 34/11 20/0 20/5 - - 26/14

In gewissem Umiang dfirften diese Ergebnisse uuch yon den Untersuchnngsbedingungen abhangig sein. Wir konnten namlich bei anderer~ 15 Kr~nken mit pulmonaler Itypertonie (fiberwiegend l~iitralstenosen) zeigen, dab eine Drucksenkung oder gar Normatisierung h~ufig gllein dadurch mSglieh isL daf~ m~n die Patienten wahrend der Ka.thete~mtersuchung fiber lgngere Zeit (etwa. 30 rain) sich selbst iiberl~8t, bzw. sie sedier~ nnd ablenkt (MArx u. Mitarb.S~).

Bei den kongenitalen Vitien spielt die Erh6hung des Ventrikeldruckes offensichtlich eine gr58ere Eolle, auch bereits im Euhezustand. Dies is~ durch Shuntbildnngen und morpho- logiseh bedingte WiderstandserhShung im kleinen Kreislauf zu erkl~ren. Wir fanden erh6hte Druckwerte bei 38 yon 50 Krankert, d.h. in 76% der Fglle (Tabelle 1). Xhaliches fanden auch SwAx u. Mit~rb. ; I-Iou~Is~; sowie ROSSlna, tier eine verst~rkte Druekarbeit des reehten Herzens errechnete. Bei einer ersten Gruppe yon nnseren 28 Kr~nken h&tte die statistische Auswe~*ung eine wahrscheinliche, uber s~a~istisch nieht gesicherte Beziehung zwisehen steigendem Sauerstoff- manuel und erhShtem Ventrikeldruck ergeben (Eangkorrela- tion = -- 0,23 ~ 0,24). Nach den weiteren inzwischen erhalte- hen Ergebnissen ist aber ein ausreichender Anhalt ffir eine zu sichemde Korrelation nicht mehr gegeben. Die anderen Kranken mit Sauerstoffmangel bei erworbenen Vitiea, Anamie, Polyeythamie new. lassen - - soweit die wenigen tterzkatheter- nntersuchungen etwas aussagen - - eine solche nicht erkennen.

Dal~ also allenfalls bei den kongenitalen Vitien eine gewisse Beziehung zwisehen Sauerstoffmangel und VentrikelerhShung vorzufinder~ war, fMlt inso~em auf, aIs auch allein bei dieser Krankheitsgruppe die statistiseh siehere negative Korrelation zum Bild der PolyglobuIie festgestent wurde.

Ffir die Ges~mtheit unserer Pat, ienten ist zu folgern, dat~ eine DruckerhShung in der rechten tterzkammer als Xompen- sationsmechanismus bei Dberwind~mg eines Str5mungshinder- hisses hn Lungenkreislauf, sofern dies regelm~l]ig and fiber lgngere Zeit bereits besteht, gnzusehen ist, d~l~ diese Um- stellung abet ~ficht regelm~ig anzutreffen ist, d~ sie nieht nur veto Grade des Sauerstoffmangels, sondern yon einer Reihe anderer vor allem hgmodynamischer Faktoren be- einflul~t wh'd.

5. Heszzeitvolumsn. Entsprechend den unterschiedliehen methodischen Gepflogenheiten sind aueh die Ang~ben fiber eine Vermehrung des HZV bei chronischem Sauerstoffmangel nieh~ einheitlieh. Withrend sie yon As~smsssN und C~ODI, A~mEES u. USlE~E~ im akuten Experiment fiir obliggt, ~n- gesehen wird, fa.nden E ~ s ~ I ~ und S~A,.aD; DAVlSO~,; g o ~ n ' ~ u. ~Htarb. d~s HZV bei Zustanden yon ebronischem Sauerstoffm~ngeI im Normbereieh bzw. unehara.kteristiseh vergndert. Allerdings k~nn eine Steigerung des HZV natfir- lich nur dann als Anpassungsvorgang sinnvo]l sein, wenn hierdureh die effektive Lungendurehblutung verbessert wird. Dies ist bei einem grol~en Teil der kongenit&len Vitien aber nicht der l~all.

Naehiolgend seien einige unserer Mei~ergebnisse des HZV (nach dem Fickschen Prinzip) bei Krankheit mit erworbenen Vitlen, d.h. ohne wsculgren XnrzsehluB, mitgeteilt. Ergeb- nisse des HZV bei Emphysem linden sich in Tabelle 6.

Tabelle 7. B~stimmungen des Herzzeitvolumens und

:Nr.

68 70 73 75 76 77 69 74

220 221

trikeldruckes bei 10 Kranken mit e~'worbenen Vitien

PaCO~ Os cap. Ventrike Alter Pa 0 s druck 5ahre mm ~gg mm ttg Vol.- % [ mm ]~g

41 21 24 37 35 53 36 32 22 31

80 65 78 74 71 64 80 74 68 66

38 21,86 28/0 46,5 1 8 , 0 11o/o 39 16,3 23/0 33 1 9 , 8 107/0 29 1 7 , 7 100/0 44 17,8 37/0 41 22,9 22/0 41 16,4 13/0 34 18,7 35/0 46 20,2 40/2

~erper- tIZV ewicht kg Liter/rain

4,33 3,13

72,3 5,19 57,0 3,20 66,5 9,75 59,0 6,90 62,5 5,18 61,7 4,52 43,0 3,60 58,9 5,60

Diese Einzelergebnisse stehen in Ubereinstimmung mit Literatm'angaben, wonaeh eine eindeutige lind geh~ufte Wer- mehrung des HZV, etw~ in Abh~tngigkeit veto AusmsB des Sauerstoffmangels, nicht festgestellt werden kaml. Es folgt daraus, da] ~ihnlioh wie bei Untersuehung der Atmungs- steigerung auch die Zunahme des HZV als Anpassungsvorgang beim ehronischen Sauerstoffmangel sehr viel weniger ins Gewieht f~llt, im Gegensatz zum akuten Versueh im Tier- experiment..

6. ErhShts Herzschlag/requenz. Etwa 35 % unserer Kranken zeigten eLue Taehykardie (fiber 80/rain am morgendlich ruben- den Pgtienten). Am bekanntesten ist die Taehykardie beim Cor pu]monule, wobei sie wiederholt yon HOJ~S'rERS; SPA~G; SCH(SL~ERICH ]1. M:AI~X; GI~OSSE-BROOKXOF:P 38 U. a . beschrie- ben wurde. Wodureb diese Tachykardie hier entsteht, ist bislang nicht genfigend geklgrt. Bei anderen Kranken mit Sauerstoffmangel sind die Verh~ltrdsse weniger einheitlieh. Auch bei den An~raien wird eine Taehykardie hgufiger beob- achier, was auch ]~LUIVIGAI~T U. ALTSCHULE beschrieben. BX~ n. Mitarb. dagegen fanden bei 40 Kranken mit schwerer An- i~mie eine mit im Mit~el 86 SeI~lagen je Minute noch normale Pulsfrequenz. Aueh ffir diese Mel~grei~e ist aber bekarmt, daf~ sie deutlleher und regelm~Big einen fiberh6hten Anstieg bereits bei geringer BeIastung erkennen l~Bt. Unter solchert ]~edingungen wird man dann annehmen dfirfen, dab die Taehykardie zu eJner kompensatorischen Vergr6~erung des t tZV ffihrt.

7. Sauersto/[ausschdl~]ung im Gewebe. Zur Beurteilung einer vermehrten SauerstoffaussehSpfung, die yon manehen Autoren als obligat beim Sauerstoffmangel angesehen zu werden scheint, bestehen methodisch die gleichen Schwierig- keiten wie bei Betrachtung anderer MeBgrei~en, da in jedem l~all die ~el~werte ffir Sauerstoff im gemiseht venese11 Blur aus der Arteria pulmonalis erforderlich sind. Der entsehei- deride Gasspannungswert ffir die Sauerstoffversorgung des Gewebes ist an sieh der endcapillare Ssmerstoffdruck. Er lii~t sich nieht direkt bestimmen, allenfalls auf Umwegen

Page 6: Anpassungsfaktoren bei chronischem Sauerstoffmangel

402 Klinisehe tL H. MANN: Anpassungsfaktoren bei ehronAsehem Sauerstoffmangel Woehenschrift

indirekt in Annaherung errechnen (s. bei BAtcw~r,s u. Nitarb.). Sell eine vermehrte SauerstoffaussehSpfung dureh die Gewebe nachgewiesen werden, so miiBte die Differenz der Sauerstoff- spannung zwischen Arterien und Arteria pulmonalis ver- grSgert sein, der Sauerstoffspannungswert in der Pulmonal- arterie ist also Voraussetzung der weiteren Beurbeilung. Nut in wenigen F/illen konnten wit diese Druekdifferenz, die normalerweise mit 45--50mmtYg angegeben wird, direkt messen. In anderen F£llen muBten wit uns auf eine Be- stimmung der Sauerstoffgehaltsdifferenz zwisehen Arterie und Vene (PulmorMarterie) besehra~en. Diese AVDo~ betr~gt normalerweise 4,5--5,0 Vol.- %.

Tabelle 8. Di//erenz des Sauersto//gehaltes (AVD) und der Sauersto]]spannung zwischen A rterie und gemischtvsnSsem Blur (A. pulmonalis) bei Kranlcen mit Emphysem und erworbenen

Vitien

Nr. I Diagnose

Normal . . . . . .

155 Emphysem 172 Emphysem 180 Emphysem 184 Emphysem

15 Pulmona]sklerose 70 MitrMstenose

222 Aortenstenose 223 ~Iitralinsuffizienz

64 Mitral-Aorten- vitium

68 Aortenvitium

90 I 40

60 34 54 22 66 28 59 30 62 65 7O 75 73

80

~PO~

mm tIg

40--50

26 32 38 29

Ar~erioven6se Seaers~off-

gehaltsdifferenz Vol.- %

4,5--5,0

5,94 5,13 5,68 5,39 9,13 6,04 3,74 4,72 3,20

7,25

Diese fdbersieht zeigt, dab in 7 unserer 10 Fi~lle die arteriell- venSse Sauerstoffdifferenz mgBig stark vergrSBert war, w/ihrend die Differenz der Gasspannung eher verringert ist. Dies erklgrt sick aus der Betraehtung der normalen Sauerstoff- bindungskurve, worauf in Absatz 10 noeh naher eingegangen wird. Bei Ani~mien, deren arterieller Sauerstoffgehalt sehon welt unter der :Norm liegt, fiihrt aueh sine normate Sauerstoff- ausschSpfung sehon zu abnorm niedrigen Sauerstoffgehalts- werten im venSsen Blur, die Differenz des Sauerstoffgehaltes zwischen Arterie und Vene kann dann kaum mehr vergrSBert sein. Ffir diese Gassparmuugswerte liegen uns NeBwerte aus der Arteria pulmonalis nieht vor.

Es li~Bt sieh nun allerdings auch bestreiten, dab die Befunde einer vergrSBerten arterio-venSsen Gehaltsdifferenz einen aktiven Anpassur~svorgang des Organismus wider- spiegeln, denn dies miiftte voraussetzen, daft die Gewebe ihrerseits aktiv Sauerstoff in vermehrtem Ausmag aus der B]utbahn herauszureiSen verm6gen. Ffir einen solehen Vor- g a ~ Iiegen bislang aber Beweise nicht vor, denn naeh den Vorstellungen der Atemphysiologie beruht der ~bertrit t yon Sauerstoff aus der BlutbMm in die Gewebe aussehlieBlieh auf den physikalisehen Gesetzen der Diffusion. Demnach muB man sich die vergrSBer~e AVDo~ wohl so erkl/~ren, dab die Gasspgnnung bzw. der Gehalt ~n Sauerstoff im Gewebe so entseheidend unter dem Normwert liegt, dag dureh Diffusion einer ad/iquaten Sauerstoffgr6Be der Bedari wenig- stens teihveise befriedigt wird und dabei aber eine Differenz- erweiterung resuttiert.

Soweit also Mel]ergebnisse ifber die periphere Sauerstoff- aussehSpfung vorliegen, kann diese in einem Teil der F&lle verst£rkt sein. Es ist abet fraglieh, ob es sieh hier im strenge- ren Shine um einen aktiven Anpassungsvorgang handelt, zu- mal dies dann Folge eines nieht kompensatoriseh vergrSl~erten sondern eher verkleinerben I-IZV ist.

8. Vaseularisisrung. In einem sauerstoffverarmten Gewebe k&nn die Vascularisierung zunehmen. Dies fiihrt, wie es z. B. am Kerzmuskel n~chgewiesen ist (t{onT; VA~COTTI U. PF~STnn), zu einer besseren Sauerstoffversorgung in der Einheit der Gewebeabsehnitte. Kliniseh haben wir aber bis]ang kein befriedigeudes Kriterium, mit dem wir am Patienten sine solche Vaseularisierung des Gewebes fes~stellen und beurteilen kOnnen. Vermehrte Gef/~Bfiillung am Augenhintergrund sind bei Emphysem dutch Kohlensaureretention ( S ~ s o ~ ) , bei Polyglobulie dutch Viscosig~tszunahme verursaeht, also ~xieht Ausdruek einer Anpassung. Objektive ~Vahrnehmungen fiber

die Wirksamkeit einer vermehrten aktiven Vascularisierung bei unseren Kranken vermSgen wir demnaeh nieht mit- zuteilen.

9. Grundwmsatzsenkung. Bei Herz- und Gef~Bmfl]bildun- gen haben BI~G u. Mitarb. an 18 yon 30 Patienten sine auf- fallige Grundumsa.tzerniedrigung gesehen und dies in Uber- einstimmung mit einer frfiheren 2viitteilung yon SXLLA als einen sinnvollen Anpassungsvorgang im Sinne einer ,,Spar- stellung" der Gewebe gedeutet. Da unsere eigenen Unter- suehungen durehweg nieht unter Gmmdumsatz-, wenn aueh unter Ruhebedingungen durehgefiihrt wurden, vermSgen wir hierzu keine exakten Befunde beizusteuern. Naeh unseren bisherigen Ergebnissen kOnnen wir nur in l~bereinstimmung mit EnNSTING und SItE:PAt%D; HOLLING; SUAR]~Z U. Mitarb.; DAVtSO~ sowie t{ussoc¢ und OTIs feststellen, dab fiir das Gesamtkrankengut die Grundumsatzwerte im Bereieh der Norm anzunehmen sind. Eine wesentliehe Ersparnis und verbesserte Sauerstoffversorgung des Gewebes ist yon einer solehen Umstellung wohl auch kaum zu erwarten.

10. Sauersto//bindungskurve. Zwar nicht als aktiver Anpassungsvorgang, wohl aber als begfinstigende Faktoren sind die Gasdruck-Volumenverhi~ltnisse, die sich in der normalen Sauerstoffbindungskurve darstellen, anzusehen. Aus ihrer Betrachtung geht hervor, dab in den Gebieten erniedrig- ten Sauerstoffgehaltes, wie es die Gewebe darstellen, der Verlust an Sauerstoffspannung relativ geringer ist. Unter einer Reihe yon Umst~nden, z. B. bei starker Belastung und nnter Hitzeeinwirkungen, nach I{OD~IAN n. Mitarb. aueh bei Anamien, verschiebt sieh die Sauerstoffbindungskurve nach rechts, was eine vermehrte Dissoziation des Sauerstoffs, also eine verbesserte Abggbe an das Gewebe bei allerdings relativ verminderter'Sanerstoffaufn~hme, zur Fotge hat. 5ISglioher- weise stellen diese Beziehungen bei den Zustgnden des ehroni- schen Sauerstoffmangels nicht selten ein erwfinschtes I~egula- tiv dar.

.ll. Siiurebassns~atus. Den bedeutendsten EinfluB anf die Lage der aktuellen Sauerstoffbindungskurve hat das pH. Dutch vermehrte S~uerung wird die Bindungskurve nach rechts versehoben, also wiederum die Sauerstoffabgabe an das Gewebe erleichtert. Ffir die Anpassungsvorg/inge diirf~e es deshalb yon Interesse sein, wie sich der Saurebasenstatus unter den Bedingungen des ehronischen Sauerstoffmangels verh~lt. Allerdings mtissen hierbei die Ergebnisse bei den Emphysempatienten ausgeklammert werden, weil bei ihnen dm'ch die Neigung zur Kohlens~ureretention in fortgeschritte- nen F/illen (respiratorische Acidose, eventuell ,,Globalinsuffi- zienz" nach I%ossIsn) der Stoffwechsel sine anderweitige Beeinflussung erfahrt. (Tabelle 5).

Im akuten Sauerstoffmangelversueh wie aueh bei den HShenangepaBten wurde weitgehend einheitlich eine respira- torisehe Alkalose - - als Folge der Hyperventilation - - fest- gestellt (BancnoFr; SA~'rO u. Mitarb.; OsITz; HUI%TADO U. Mitarb.). t{OUST:~N und R~L~Y stellten nach 4 Woehen HShen- anpassung eine Anhi~ufung s/~mtlicher negativer und Aus- scheidung positiver Ionen als sekundaren Anpassungsvorgang feet. Hierbei wfirde dann, wie bereits oben mehrfach erwahnt, nieht die Gewebeversorgung, wohl aber die Sauerstoff~ufnahme- f/~higkeit verbessert.

Ans versehiedenen Untersuehungen bei Kranken mit Herz- insuffizienz, teilweise mit ausgepr~gter Dekompensation des Kreislaufes, wurde bekannt, dab nieht selten die Blutmileh- s~ure erhSht gefunden wird (Bi~C~fNAS~ u. ~itarb.; DALLE- Tenn, ; JULICI{ u. Mitarb.; K~OETZ). GESELL u. Mitarb. fanden aueh naeh Entblutung im akuten Tierversueh einen Anstieg der Milchs&urekonzentration, die sieh im Gewebe aufgestaut haben und Ausdruck einer Verminderung der oxydativen Umsgtze sein sollte. BI~¢ u. Mitarb. wie auch MOI~SE u. CASS]~LS hasten bei Pat, ienten mit ehroniseher Hypox~mie aus vorwiegend kardialer Ursaehe im allgemeinen einen der Norm entspreehenden Milehs/iurespiegel vorgefunden, sie konnten sine festgestellte Acidose auch dureh eine ander- weitige Fehlbilanz ira Elektrolythausha]t nieht erkl~ren. Von anderer Seite wiederum wurde aueh die Brenztraubensgure bei Herzkranken erh6ht gemessen ( G ~ " u. ttocl~ecE~).

In. eigenen Untersuehungen wurden Mr auf besondere Verh~ltnisse des S/~urebasenstatus erstmats aufmerksam bei einer ersten Gruppe yon 35 Kranken mit angeborenen Herz- fehlern, die, wie wir frfiher mitgeteilt haben, sine stafistiseh signifikante Erniedrigung ihres Standardbiearbonats und im ganzen eine deuttiehe Neigung zu mehr oder minder kompen- sierter metaboliseher Aeidose aufgewiesen hatten (MARx'°). Naeh den Literaturangaben fiber gelegentlieh festgestellte

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Jg. 39, Heft 8 H . H . MARX: Anpassungsfaktoren bei chronischem Sauerstoffmangel 4 0 3 15. April 1961

Erhhhung sowohl der Blut.milehs~iure wie der Brenztraubeu- s~ture bei Herzkranken b a t t e n auch unsere Untersuchungen daran denken lassen, ob etwa durch sine Sthrung im anoxyda- r iven Stoffweehsel diese Substanzen im Blur gelegenthch vermehr t sind und hierdurch sine metabohsche Acidose zustande kommen kann. Eine Best~itigung dieser Vermutun- gen an einem grhfleren Material s teh t noeh aus. Die weiter- gefiihrten Untersuchungen an den restlichen Kranken mi t angeborenen Herzfehlern zeigen deutlicher noch als die Ergeb- nisse bei Kranken mi t erworbenen Herzktappenfehlern und stgrkerem Sauerstoffmanget, dag das pH in einem Teil der FMle erniedrigt ist (s. Tabelle 1 und 2). Bei den t t e rzkranken -war teilweise der Versuch einer Kompensat ion durch Hyper- vent i la t ion abzulesen. Bei den anderen Pa t i en tengmppen waren die Befunde des S/turebasenstatus nieht einheitlich. Bei den Kranken mi t Polycythgmie wurden teihveise wieder- um Ver/inderungen irt 1%iehtung auf sine metabolisehe Acidose vorgefunden, bei den Angmien zeigt das psi st/trkere Schwan- kungen, keine einheitl ichen Ver/inderungen.

Insgesamt also l inden wir bei unseren Kranken mi t chronisehem Sauerstoffmangel in einem gewissen Prozentsatz, der bei 30--10 % gelegen sein mag, sine Erniedrigung des p g und Umstel lung des Sgurebasenstatus im Sinne einer teilweise oder unvollst~ndig kompensierten metabolischen Aeidose. Aueh wenn n icht gesiehert ist, d a g e s sieh um einen erwiinseh- ten, akt iven Anpassungsvorgang handel t , muB aus den er- w~hnten Griinden die Reehtsverschiebung der Sauerstoff- bindungskurve als s in in gewissem Ausmal~ gtinstiger An- passungsfaktor aufgefagt werden.

Schlu[3/olgerungen und Zusammsn]assung. Unsere Unter- suchungen an 155 Kranken mi t verschiedensten Ursachen chronischen Sauerstoffmangels haben erke~men lassen, dag Sauerstoffmange] am s tgrksten und hgufigsten ausgepr/igt ist bei den Pa t i en ten m i t Lungenemphysem und mi t angebore- nen t terzfehlern. Eine sichere Beziehuug zwischen dem Aus- m a t des Sauerstoffmangels und dem kllnischen Bild bes teh t dabei nicht . Bis herab zu einer arteriell gemessenen Sauer- s toffspannung yon 70 m m I-Ig sind die Auswirkungen auf den Organismus als geringftigig zu bezeichnen. Sinkt die Sauer- s toffspannung jedoch auf tiefere Wer te ab, so werden h~ufig betrgchtl iche Umstellungen, vor allem am Kreislauf nnd am erythropoetischen System, vorgefunden.

Die Ausprggung einzelner Anpassungsvorgiinge h/ingt ab yon AusmaB und Ursache des Sauerstoffmangels, der ]Dauer der vorliegenden Funkt ionssthrung, dem Alter und der Lebens- fi ihrung des Pa t ien ten sowie yon etwa bes tehenden Zweit- erkrankungen. Hierbei fallen besonders ins Gewicht chroni- sche Iniekte , Folgen einer Dekompensat ion des Kreislaufes und des anoxydat iven Stoffweehsets, ferner Sthrungen der zentralen Durehblutung im Bereich des Atemzentrums, Ver- gnderungen des S~urebasenstatus sowie schliel~lich Sehgdi- gungen des Knochenmarkes, der Nieren oder der Leber- funktion.

Das bewugt heterogen zusammengesetzte Xrankenmate r ia l mi t versehieden s ta rk ausgew~gtem Sauerstoffmangel und untersehiedlichen klinischen Erseheinungsbildern lieB fiir die Folgen d e s Sauerstoffmangels s in allgemein verbindliehes ,,Anpassungsmuster" nicht erkennen. Dies verhindern often- siehtlich die in Kons t i tu t ion und Disposition gegebenen Ver- schiedenheiten der Einze]person sowie die mannigfachen Ein- fliisse yon Alter, Erkr~nkungsdauer , HerzMstung, Lebens- gewohnheiten u. a.

Ftir die zusammenfassende Bet rachtung der Anpassungs- vorg~nge sind die Ergebnisse der Hhhenphysiologie theoret isch bedeutsam, ihre Ubereins t immung mi t der Klinik des chroni- schen Sauerstoffmangels ist jedoeh auffitllig gering, da die Umstellungsvorg~nge im aku ten Versueh offensichtlieh anderen Gesetzen und regulativen Ehffliissen unterliegen.

Von den einzelnen Anpassungsfaktoren wurden verh~ltnis- m'~Big am M.ufigsten bei dem Gesamtmater ia l vorgefunden: sine Erhhhung der Sauerstoffkapazit~t, sine Steigerung der guhea tmung , eine Erhhhung des Ventrikeldruckes sowie eine Neigung zu acidotischer Stoffwechseltage. Abet n u t rund sin Dri t te l aller Kranken mi t ehronisehem Sauerstoffmangel zeigten diese Umstet lungen ausgeprggt. I n unterschiedlichem l~{aBe k5nnen ferner wirksam werden: eine Erhhhung der tIerzfreqnenz und des Herzze i tvohmens sowie sine verst~rkte Sauerstoffaussch5pfung durch das Gewebe. Mhgliehe Folgen einer Grundumsatzseukung, einer Vermehrung der akt iven Blutmenge und der besonderen Gegebenheiten, die sieh in der normalen Sauerstoffbindungskurve widerspiegeln, sind schlieBIieh noch zu beachten.

Zusammen/assend ergibt sioh, dab der chronisehe Sauer- stoffmangel einen Funkt ionszus tand kennzeichnet, der bei individuell untersohiedlieh s tarkem AnsmaB betri~ohtliohe Umstel lungen im Bereieh des Kreislaufes, der Blutzusammen- setzung, der Atmung und des S~m'ebasenstatus naeh sich ziehen kann. Fiir die Klinik ergibt sich als prakt ische Folge- rung, dab den versehiedenai~igen Ursaehen eines Sauerstoff- mangels Each t~[hglichkeit entgegengewirkt werden sollte, dab bei unklaren Bildern das Ausmal3 des Sauerstoffmangels ned dessert einzelne Faktoren quan t i t a t iv festgelegt und die therapeut ischen Handlm~gen so eingerichtet werden mtissen, dal~ die Ausbfldung und Wirksamkei t der versohiedenen Anpassungsfaktoren in wfinsohenswertem Umfang gefOrdert wird.

Frl. 1%. TI~AITFETTE:a und Frl. H. AI~EIVZ habe ich fiir technische Mitarbei t zu danken.

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Page 8: Anpassungsfaktoren bei chronischem Sauerstoffmangel

404 J. 0Em~E a n d W. BR~mT: Spezifisehe immunologische Toleranz gegenfiber Serumproteinen Klinische Wochenschrift

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Spezifisehe immunologische Toleranz gegeniiber Serumproteinen Von

JOHAST~S OEttME und ]~/'OLFGANG B ~ D T

Aus der Universit~ts-Kinderldinik Marburg a. d. Lahn (Direk~or: Prof. Dr. F. LI~gEW~H)

1949 verSffentlichten BURNET U. FEI';NE~ ~ ihre Theorie der AntikSrperbfldung, naeh der es mSglich ist, einen Organis- mus durch fri ihen K o n t a k t mi t einem Antigen gegenfiber diesem immunologiseh unempfindlieh zu machen (vgl.ia). Zahlreiche Autoren, so BILU~GI~5~, BR~N'r und 31E~)iwm~ i, 2 s o w i e CINADER u . DUBERT 5, 6 U. a . , h a b e n d i e s e s P h a n o m e n experimentell bearbei te t und die Richtigkeit dieser Annahme bestat igt*. Dies gilt besonders fiir die Untersuchungen auf dem Gebiet der Transplantat ion, bei denen neue Erkenntnisse fiber die nunmehr racist als ,,immunologisehe Toleranz" (I.T.) be- zeichnete Erscheinung gewormen werden konn ten e, i% es.

Von der Vielzahl der Antigene, die auf ihre Brauchbarke i t zur Erzeugung einer I . T . gepriift warden, sind die S e ~ m - proteine besonders geeignet. Diese haben den Vorteil, eine exakte Kontrolle und damit eine siehere Aussage fiber die Wirkung eines gut definierten Antigens zu ermSglichen. Wir kSnnen das Antigen in seiner Dosis bemessen, seinen Verbleib im Versuchstier kontrollieren und die AntikSrperbildung mi t relat iv eflffachen Mcthoden priifcn.

Nachdem naehgewiesen worden war, dab ar t f remde Serumproteine zur Erzeugung einer I. T. grundsatzlich f ih ig sind i~, folgten speziellere Untersuchungen, die sich auf folgende Fragen bezogen:

I. Entwickhmgsgrad des Tieres beim ersten Antigen- kontakt .

a) Alter. b) Tier~rt. 2. Dauer der Toleranz in Beziehung zur Antigenmenge. 3. Verbleib des Antigeus im Organismus. 4. Spezifit/~t der Toleranz. Zu 1 a. In den ersten Versuehen erhielten die Tiere das

Antigen p r i n a t a P ; spa,ter stellte man lest, dag man aueh neugeborene Tiere verwenden kann 2, 23 Werm neugeborenen Kaninchen eine ansreichende Antigcndosis, z. B. 100 mg Rinder- serumalbumin, gegeben wurde, en ts tand stets eine Tole ranz l t

* Vgl. die Ubersicht yon IV[. F. A. W o o l ) ~ F fiber spezifi- sche immunotogische Toleranz, Klin. Wschr. 36, 245 (I958).

:Erhielten die Tiere das Antigen dagegen ersg am 17. Lebenstag, so bfldeten 75% der Tiere AntikSrper 2°. EITZNA~ U. S~IT]~ i l f anden die Grenze der I . T . um den 2I. Lebenstag, wenn sic eine Antigenmenge yon 200 mg/kg verabreiehten.

1 b. Der Ze i tpunkt der Gebur t ist jedoch n icht altein ent- seheidend flit das En t s t ehen oder Ausbleiben der I. T. Bedeu- tungsvoller ist wahrscheinlieh die Entwicklungsstufe, die das Tier bei Gebur t elTeieht ha t . So an twor ten Kanin.chen 2°, NA~use 23, R a t t e n 2s, t [ i ihner 2~ und E n t e n i~ nach Antigen- zu f t~ r in den ersten Lebenstagen mi t sp~terer I . T . Dagegen ]il3t sich nach Untersuehungen yon W. BREDT 3 beim Meer- sehweinehen unmi t te lbar naeh Gebur t keine I. T. mehr erzen- gen. Diese Beobachtung s teht in Ubereins t immung mit ver- gMchenden physiologischen Beobachtungen der funktionellen Entwicklung dieser Tiere is.

Insgesamt ha t nach Vollendung eines bes t immten Ent- Wicklungsabsehnittes, der entweder schon in utero oder pos tna ta l durchlaufen wird, a n d einer anschlieBenden ,,N~fll- Periode-1, 2, in der ein Antigenreiz yore Organismus weder mi t I . T . noch mit AntikSrperbildung beantwor te t wird, eine Antigenzufuhr keine I. T. mehr zur Folge.

Zu 2. Die bei Geburt gegebene Antigendosis beeinflugt die Dauer dcr I . T . Wurden Kaninehen pos tna ta l 100 mg Rinderserumalbumin injiziert, so endete die I. T. ~ 189 Tage naeh der Gebur t ; bei einer Dosis yon 0,1 mg bet rug die Dauer- der I. T. nu r 47--62 Tage 2°.

Bei MSusen, die in den ersten 8 Lebenstagen insgesamt 50 mg ~inderserumalbumin erhal ten ha t ten , war die I . T . nach 119 Tagen nieht mehr nachzuweisen 2s. Mit mehreren In jekt ionen yon insgesamt 200 mg konnte abe t eine Abschwi- chang der anaphylakt i sehen Empfindl ichkei t noeh nach 168 Tagen hervorgerufen werden.

Verschiedene Autoren 2~, 2~ fanden anch bei Hi ihnern eine lange Dauer and groBe In tens i tg t der Toleranz nach hohen, unmi t te lbar nach dem Schliipfcn injizierten Antigendosen. Dagegen war die I . T. nach geringen Antigenmengen nur kurz nnd sehwach.