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J[8~ ~ . ZEILHOFEI% und E. RUPPI%ECHT : Atem~rbeit und Dyspnoe in Ruhe und wghrend kSrperlieher Belustung Klinische Wochenschrift Sollte sich tats~chlich best~tigen, dab physiologi- seherweise Plasmaprotein in den Darm fibertritt und d0rt abgebaut wird, so ist leieht zu verstehen, dab StSrnngen des Blur- und Lymphkreislaufes zu einer Verst~trkhng dieses Vorganges fiihren kSnnen, vor a]]em aueh deshalb, weft im Bereich des Intestinums ein recht intensiver Ptasmaproteinfibertritt vom Blur in die Lymphe stattfindet (BE~so~). Einer kurzen Erwghnung bedarf noch die Frage, weshalb trotz der Verdauung der vermehrt in den Darm abgegebenen Plasmaproteine und der l~tick- resorption der Aminosguren der PlasmaeiweiBverlust nieht wieder ausgeglichen ~drd. Ein Grund daffir ist sieherlieh, dab die Leber nur eine begrenzte F/~higkeit zur Plasmaproteinbildung hat nnd daher bei einer ttypoprotein~mie nieht mit einer vermehrten Syn- these rea~eren kann. ~ieweit dabei eine l%olle spielt, dal] die fibrigen K6rperproteine ~ also aueh die Leberzetlproteine ~ in normaler 1Kenge vorhanden sind, sei dahingestellt. -- AuBerdem ist aber zu bertiek- siehtigen, dab die rtickresorbierten Aminosguren nicht ausschlieBlich wieder ffir die Plasmaprotein-Synthese verwandt werden, sondern in den al]gemeinen Amino- saure-Pool gelangen, aus dem nut ein geringer Anteil in die plasmaproteinbildenden Zellen gelangt. Ein Ausgleieh des Verhstes ist also auch bei vollst~ndiger Rfickresorption der Aminos/~uren gar nieht zu erwar- ten. Anders ist es ~ zum mindesten theoretisch ~, wenn dureh zus£tzliehe EiwelBgaben das Aminos£ure- angebot an alle Zellen einsehlieBlieh der plasma- proteinbildenden Zellen erhSht wird. Wenn der pro- zentuale Anteil, den diese Zellen ans dem Fool ent- nehmen, dabei konstant bleib~, mfiBte die absolute Aminos~uremenge ffir die Plasma-Proteinsynthese grSBer sein. Tats~ehlieh lgBt sieh offenbar manehmal dureh groBe EiweiBgaben fiber lgngere Zeit eine ge- wisse Besserung des Krankheitsbildes erreiehen. Wir da~xken der Badischen Anilin- und Soda-F~brik, Ludwigsh~fen, auch an dieser Stelle ffir die ~berlassung des inaktiven PVP nach GO~DON (K-Wert=26) und Herrn Dr. Ing. H. KoL~ aus der hiesigen Abteilung fiir die J~a~-Mar- kierung. Zusammen/assung. Bei einer Patientin mit hyper- trophiseher Gastritis wurde eine exsudative Entero- pathie als Ursache der ttypoprotein~mie nachge~iesen. Die J~3~-Polyvinylpyrrolidon-Ausscheidung durch den Darm betrug das ~fache der normalen Ausseheidung. Die mittels Evans-blue bestimmte Albuminabbanrate war erhSht, der Gesamtbestand an mobilem Albumin deutlieh vermindert, dagegen die t~glich synthetisierte Albuminmenge etwa normal. Die biokinetisehe Be- deutung der erhaltenen Werte fiir die Entwieldung der ttypoproteingmie bei der exsudativen Entero- pathie wird aufgezeigt und der Entstehungsmeehanis- mus dieses Krankheitsbildes diskutiert. Literatur. A]a~STI~ONG, F. B., S. MAI~GEN and It. TARVE~: Proc. Soc. exp. Biol. (N.Y.) 10~, 592 (1960). -- BENSON, J. A.~ K. S. KI~ and J. L. BOLL~AN: Amer. J. Physiol. 182, 217 (1955). - - CITalN, Y., K. STE~LI~G and J. A. I-IALsTED: New Engl. J. ~Ied. 257, 906 (1957). - - EH~ENGUT, W. Z.: Z. Kinderheilk. 74, 141 (1954).- GO~DON, lg. S. : La.ncet 19591, 325. - - KIMBEL, K. H., K. ~IEINKEL U. W. B6RNEI~: Xrztl. Wschr. 28, 602 (1956). - - MAaT~N~, G.A., G. ST~On~EYE~ U. P. Bg~NGEa: Dtsch.med. Wschr. 8~, 586 (1960).- OEFF, K. : Verb. dtsch. Ges. inn. Med. 1960 (ira D~'uck).- Anaes- thesist 8, 45 (1959). --- OEFF,K., u. D. LEnCHE: Klin. Wschr. (ira Druck). - - RAWSO~, R. A.: Amer. J. Physiol. 138, 708 (1943).- SChWArTZ,M., and S. JA~NVM: Lanee~ 19~9I, 327. ~ SCSZWA~TZKOPFF, W., u. K. HSLzE~: CIin. chim. Actu (ira Druck). ~ SC~WA~TZKOSF~, W., u. K. OEFF: Verh. dtseh. Ges. inn. Med. 1960 (ira Druck). Atemarbeit und Dyspnoe in Ruhe und w~ihrend kgrperlicher Belastung bei obstruktiver und restriktiver Lungeninsuffizienz Von Pv. ZEILHOFEI% und E. RUFPI~ECHT Aus der Medizinischen Universit/itsklinik Erlangen (Direktor: Prof. Dr. med. X. IIENNING) Unabh/hagig von ihrer meist komplexen und ver- sehiedenartigen J~tiologie und Pathogenese haben alle Formen der Dyspnoe ihre direkte Ursache in der ge- stSrten mechanisehen Funktion der Lunge. ErhShte Widerst~nde des Lungenparenchyms, der Luftwege, der Pleura und des Thorax verhindern entweder einen physiologischen Effekt der Arbeit der Atemmuskula- fur mit der Folge einer Itypoventilation oder bedingen zur Erzielung einer dem aktuelten Bedarf angepaBten Ventilation eine Steigerung der Atemarbeit. Die Dys- pnoe ist daher physikalisch mit einem MiBverh£1tnis zwischen Atemarbeit nnd Ventilation definiert. Mes- sungen der gesamten an Lungen nnd Thorax geleiste- ten Atemarbeit ermSglichen ein quantitatives Urteil fiber den Grad der Dyspnoe, dariiberhinaus aber vor allem eine Differenzierung der urs/~ehliehen meehani- schen Faktoren, insbesondere erhShter elastischer Widerstande des Lungengewebes und erhShter nieht- elastischer Widerst~tnde der Luftwege. Auf Grund der mit I-Iflfe der Oesophagusdruekmethode gewonnenen Ergebnisse der Atemtechnik und der Ruheatemarbeit beim Gesunden (McIL~oY, i~/~AI~SHAL: L U. CltI~ISTIE18~ OTIS u. Mitarb. 27.2s u. a.), beim obstruktiven Emphy- sere (MoIL]~o~: u. CHriSTIE 19, F~Y u. ~iitarb. I~, MEAD, LINDGI~ENU. GAENSLEI~ ~4, B~2ItLMANNU. BEHN G U. a.), bei Lungenparenehymerkrankungen (MARSHALL U. Du BOlS 1~) sowie bei der Stauungslunge (B$'HLMA~N, BELIE u. SC~VPPLI 7) hat sich die bereits frfiher yon BALDWIN, COrtlAND und R]:CHAEDS z vorgesehlagene Einteilung der Lungeninsuffizienz in den obstruktiven und restriktiven Typ als zweckm/~Big erwiesen, was aueh aus pathologisch-anatomiseher Sicht auf Grund yon physikMisehen Messungen der Lungenstatik and -dynamik (GIEsE 13, HAETUNG 14) bestatigt wird. Bei gegebenen Lungenwiderstanden ist der Grad der Atemarbeit aueh unter Euhebedingungen yon der VentilationsgTSBe beeinfluBt. In pathotogisehen F~I- len gewinnt eine 1%uhehyperventilation, sei es Ms will. kiirliehe oder emotionelle, Ms Zwangs- oder Erfordernis- hyperventilation verschiedener, haufig zentral mit- bedingter Ursache, oder als pharmakodynamisch erzwungene Ityperventilation, an Bedeutung fiir das AusmaB der Atemarbeit und der Dyspnoe, da einer- seits aus komplexen Ursaehen eine basale Ventilation

Atemarbeit und Dyspnoe in Ruhe und während körperlicher Belastung bei obstruktiver und restriktiver Lungeninsuffizienz

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J[ 8~ ~. ZEILHOFEI% und E. RUPPI%ECHT : Atem~rbeit und Dyspnoe in Ruhe und wghrend kSrperlieher Belustung Klinische Wochenschrift

Sollte sich tats~chlich best~tigen, dab physiologi- seherweise Plasmaprotein in den Darm fibertritt und d0rt abgebaut wird, so ist leieht zu verstehen, dab StSrnngen des Blur- und Lymphkreislaufes zu einer Verst~trkhng dieses Vorganges fiihren kSnnen, vor a]]em aueh deshalb, weft im Bereich des Intestinums ein recht intensiver Ptasmaproteinfibertrit t vom Blur in die Lymphe stattfindet (BE~so~).

Einer kurzen Erwghnung bedarf noch die Frage, weshalb trotz der Verdauung der vermehrt in den Darm abgegebenen Plasmaproteine und der l~tick- resorption der Aminosguren der PlasmaeiweiBverlust nieht wieder ausgeglichen ~drd. Ein Grund daffir ist sieherlieh, dab die Leber nur eine begrenzte F/~higkeit zur Plasmaproteinbildung hat nnd daher bei einer t typoprotein~mie nieht mit einer vermehrten Syn- these rea~eren kann. ~ i ewe i t dabei eine l%olle spielt, dal] die fibrigen K6rperproteine ~ also aueh die Leberzetlproteine ~ in normaler 1Kenge vorhanden sind, sei dahingestellt. - - AuBerdem ist aber zu bertiek- siehtigen, dab die rtickresorbierten Aminosguren nicht ausschlieBlich wieder ffir die Plasmaprotein-Synthese verwandt werden, sondern in den al]gemeinen Amino- saure-Pool gelangen, aus dem nut ein geringer Anteil in die plasmaproteinbildenden Zellen gelangt. Ein Ausgleieh des Verhstes ist also auch bei vollst~ndiger Rfickresorption der Aminos/~uren gar nieht zu erwar- ten. Anders ist es ~ zum mindesten theoretisch ~ , wenn dureh zus£tzliehe EiwelBgaben das Aminos£ure- angebot an alle Zellen einsehlieBlieh der plasma- proteinbildenden Zellen erhSht wird. Wenn der pro- zentuale Anteil, den diese Zellen ans dem Fool ent- nehmen, dabei konstant bleib~, mfiBte die absolute Aminos~uremenge ffir die Plasma-Proteinsynthese grSBer sein. Tats~ehlieh lgBt sieh offenbar manehmal

dureh groBe EiweiBgaben fiber lgngere Zeit eine ge- wisse Besserung des Krankheitsbildes erreiehen.

Wir da~xken der Badischen Anilin- und Soda-F~brik, Ludwigsh~fen, auch an dieser Stelle ffir die ~berlassung des inaktiven PVP nach GO~DON (K-Wert=26) und Herrn Dr. Ing. H. KoL~ aus der hiesigen Abteilung fiir die J~a~-Mar- kierung.

Zusammen/assung. Bei einer Patientin mit hyper- trophiseher Gastritis wurde eine exsudative Entero- pathie als Ursache der t typoprotein~mie nachge~iesen. Die J~3~-Polyvinylpyrrolidon-Ausscheidung durch den Darm betrug das ~fache der normalen Ausseheidung. Die mittels Evans-blue bestimmte Albuminabbanrate war erhSht, der Gesamtbestand an mobilem Albumin deutlieh vermindert, dagegen die t~glich synthetisierte Albuminmenge etwa normal. Die biokinetisehe Be- deutung der erhaltenen Werte fiir die Entwieldung der t typoproteingmie bei de r exsudativen Entero- pathie wird aufgezeigt und der Entstehungsmeehanis- mus dieses Krankheitsbildes diskutiert.

Literatur. A]a~STI~ONG, F. B., S. MAI~GEN and It. TARVE~: Proc. Soc. exp. Biol. (N.Y.) 10~, 592 (1960). - - BENSON, J . A.~ K. S. KI~ and J. L. BOLL~AN: Amer. J. Physiol. 182, 217 (1955). - - CITalN, Y., K. STE~LI~G and J. A. I-IALsTED: New Engl. J. ~Ied. 257, 906 (1957). - - EH~ENGUT, W. Z.: Z. Kinderheilk. 74, 141 (1954).- GO~DON, lg. S. : La.ncet 19591, 325. - - KIMBEL, K. H., K. ~IEINKEL U. W. B6RNEI~: Xrztl. Wschr. 28, 602 (1956). - - MAaT~N~, G.A., G. ST~On~EYE~ U. P. Bg~NGEa: Dtsch.med. Wschr. 8~, 586 (1960).- OEFF, K. : Verb. dtsch. Ges. inn. Med. 1960 (ira D~'uck).- Anaes- thesist 8, 45 (1959). --- OEFF, K., u. D. LEnCHE: Klin. Wschr. (ira Druck). - - RAWSO~, R. A.: Amer. J. Physiol. 138, 708 (1943).- SChWArTZ, M., and S. JA~NVM: Lanee~ 19~9I, 327. ~ SCSZWA~TZKOPFF, W., u. K. HSLzE~: CIin. chim. Actu (ira Druck). ~ SC~WA~TZKOSF~, W., u. K. OEFF: Verh. dtseh. Ges. inn. Med. 1960 (ira Druck).

Atemarbeit und Dyspnoe in Ruhe und w~ihrend kgrperlicher Belastung bei obstruktiver und restriktiver Lungeninsuffizienz

Von Pv. ZEILHOFEI% und E. RUFPI~ECHT

Aus der Medizinischen Universit/itsklinik Erlangen (Direktor: Prof. Dr. med. X. IIENNING)

Unabh/hagig von ihrer meist komplexen und ver- sehiedenartigen J~tiologie und Pathogenese haben alle Formen der Dyspnoe ihre direkte Ursache in der ge- stSrten mechanisehen Funktion der Lunge. ErhShte Widerst~nde des Lungenparenchyms, der Luftwege, der Pleura und des Thorax verhindern entweder einen physiologischen Effekt der Arbeit der Atemmuskula- fur mi t der Folge einer I typoventi la t ion oder bedingen zur Erzielung einer dem aktuelten Bedarf angepaBten Ventilation eine Steigerung der Atemarbeit. Die Dys- pnoe ist daher physikalisch mit einem MiBverh£1tnis zwischen Atemarbeit nnd Ventilation definiert. Mes- sungen der gesamten an Lungen nnd Thorax geleiste- ten Atemarbei t ermSglichen ein quantitatives Urteil fiber den Grad der Dyspnoe, dariiberhinaus aber vor allem eine Differenzierung der urs/~ehliehen meehani- schen Faktoren, insbesondere erhShter elastischer Widerstande des Lungengewebes und erhShter nieht- elastischer Widerst~tnde der Luftwege. Auf Grund der mit I-Iflfe der Oesophagusdruekmethode gewonnenen Ergebnisse der Atemtechnik und der Ruheatemarbei t beim Gesunden (McIL~oY, i~/~AI~SHAL: L U. CltI~ISTIE18~

OTIS u. Mitarb. 27.2s u. a.), beim obstruktiven Emphy- sere (MoIL]~o~: u. CHriSTIE 19, F~Y u. ~iitarb. I~, MEAD, LINDGI~EN U. GAENSLEI~ ~4, B~2ItLMANN U. BEHN G U. a.), bei Lungenparenehymerkrankungen (MARSHALL U. Du BOlS 1~) sowie bei der Stauungslunge (B$'HLMA~N, BELIE u. SC~VPPLI 7) hat sich die bereits frfiher yon BALDWIN, COrtlAND und R]:CHAEDS z vorgesehlagene Einteilung der Lungeninsuffizienz in den obstruktiven und restriktiven Typ als zweckm/~Big erwiesen, was aueh aus pathologisch-anatomiseher Sicht auf Grund yon physikMisehen Messungen der Lungenstat ik and -dynamik (GIEsE 13, HAETUNG 14) bestatigt wird.

Bei gegebenen Lungenwiderstanden ist der Grad der Atemarbeit aueh unter Euhebedingungen yon der VentilationsgTSBe beeinfluBt. In pathotogisehen F~I- len gewinnt eine 1%uhehyperventilation, sei es Ms will. kiirliehe oder emotionelle, Ms Zwangs- oder Erfordernis- hyperventi lat ion verschiedener, haufig zentral mit- bedingter Ursache, oder als pharmakodynamisch erzwungene Ityperventi lat ion, an Bedeutung fiir das AusmaB der Atemarbeit und der Dyspnoe, da einer- seits aus komplexen Ursaehen eine basale Ventilation

;[g. 89, :Kerr 4 ~. ZE~rrOF~g und E. RUPPg~C~T: Atem~rbei$ und Dyspnoe in Ruhe und wahrend k6rperlieher Belastung 185 15. iFebruar 1961

unzureichend ware, andererseits das Zusammentreffen einer gesteigerten Ruhevent i la t ion mi t erhShten Lun- genwiderstanden nicht nur eine Summation, sondern eine Potenzierung der Atemarbei t bewirken mug. Dies wird an einer unverhal tnisma$ig hohen Atemarbei t flit eine gegebene Ventilationsgr5Be bei willkfirlicher Hypervent i la t ion (Fx~xT~S u. Mitarb. ~) und Steigerung tier Atemfrequenz (Z~I~HOF~ u. P~T~SH~N~¢ a~) und umgekehr t an einem geringen Ventflationseffekt auf durch C02-Atmung erhShten Reiz bei B r o n c h i a l obs t rukt ion deutlieh ( C ~ I ~ c ~ u. SN~DA~9). Die hohe energetische Belastung der Atemmuskula tu r bei erhShten Lungenwiders tanden und Ventilationssteige- rung haben in letzter Zeit erneut die Aufmerksamkei t

3. W.F. 3 4. t I .L. 3 5. E.E.

6. H.H. ~

7. A.S.

s. G.G. ~

9. H.V. ~

lO. B.E. ? 11. K.B.

* Messung

Belastung mehr A~ffsehlu$ zu erwarten, Ms unter wfllkiirlicher Hyperventi tut ion, da hier Wechselbezie- hungen zwischen der Arbeit der Atemmuskula tu r und der fibrigen Arbei tsmuskulatur , dem Energiestoff- weehsel und der H/~modynamik nieht beriicksiehtigt w/iren.

tgethodik

Bei 5 gesunden Probanden und 6 Pa, tienten mit Ventila- tionsstOrung der Lunge (Tabelte 1) ~mrden in Ruhe und bei abgest~ter Belastm~g simul~ane h{essungen des Oesophagus- druckes, des Druek-Volumen-Diagrammes, des dynamischen Volumen-Druck-Koeffizienten (Compliance, Cay~), des Atem- volumens und der Atemffequenz vorgenommen und hieraus die Atemarbeit und Ventilation in Ruhe und wghrend Arbeit bestimmt.

Tabelle 1. Vergleichs&~ten von gesunden Probanden und Patienten mit Ventilationsst6rung

Diagnose bzw. Trainingszustand

Durchschnittlieh Durchsehnittlieh

Ungeniigend Gut

Durehschnittlich

I Alter Gr6Be Gewicht ]

I cm kg

GesundeVersuchs~ersonen 34 180 75 26 179 84 26 185 73 24 174 74 25 169 71

0bstruktives Emphysem, dekom- pensiertes chronisehes Cor pulmonale

Chronisehe spastische Bronchitis, obstruktives Emphysem

Geringgradige spastisehe Bronchi- tis nach status asthmaticus

Produktiv eirrhotische Tuber- kulose beider 0berlappen

Diffuse retieul~re Fibrose

Zustand nach Pneumonektomie re. im Liegen

K6rper- '[ [ Sekunden- , oberfl~iche [ VK I AGW kapazitiit 3JYn

m~ [ Liter l/rain % VK l/ore H~O

1,93 2,03 1,96 1,88 1,81

6,20 170 71 6,20 194 68 6,43 191 83 4,71 152 85 4,75 155 75

Patienten

53

60

50

49

40

61

166

183

168

168

168

165

78

74

54

72

72

67

1,86

1,96

1,60

1,82

1,82

1,74

3,69

4,52

3,59

2,47

2,92

1,55

47 36

~7 26

51 40

67 77

63 74

35 55

0,147 0,144 0,309 0,168 0,144

0,056

0,081

0,112

0,055

0,056

0,027

auf den Eigenbedarf der Atemmuskula tu r an Sauer- stoff gelenkt (C~Eu~IACK 1°, CAMrS:m~L U. Mitarb. s, BARTLETT U. MJtarb. 4, R, OSS~En u. Bi~Ii[L~AN~" s~ FRITTS U. ~ t a r b . n ) , nachdem sich schon frfihere Unter- suchungen mi~ dieser Frage besch/~fgigt ha t t en (LmJE- STRA:ND 16, l~IELSE~25). Dies gewinnt vor allem unter k6rperlicher Belastung volle Bedeutung. Eine Er- h6hung des Eigenbedarfs dcr Atemmuskula tu r an Sauerstoff und eine ~ eh rp roduk t i on yon C Q miiBte selbst unter der Voraussetzung eines ausschlieBlieh oxyda t iven Stoffwechsels die Grenzen des Gleich- gewichts zwischen Atemarbeit , Energiestoffwechsel und alveolarer Ventilation durehbrechen, wodurch gleichzeitig das Maximum der k6rperlichen Be- lastungsf/£higkei~ bei vcnti latorischer Insuffizienz gegeben w/~re.

I m Mit te lpunkt der vorliegenden Untersuchung steht eine quant i ta t ive Messung des Ventilationseffek- tes der an den Lungen geleisteten Atemarbei t bei Gesunden und bei obstrukt iver und restriktiver Ven- t i lat ionsst6rung mit Berficksichtigung der w/~hrend Belastung auf t re tenden Umstel lungen der Atemfre- quenz und des Atemvolumens sowie des Volumen- Druck-Koeffizienten (Compliance) und deren Einflu$ auf die Atemarbei t , I m Hinblick auf zwangsl/~ufige Ums td lungen der t t £modynamik , des Herzminuten- volumens, des Lungenblutvolumens und der O~-Auf- nahme ist yon tier 1Viessung der Atemarbei t unter

:Klin. Wscl~r., 39. ~Iahrg.

Die Messung des Oesophagusdruckes erfolgte mit dem Differenzdruckmanometer der Apparatur Compliancetest- Godart (Type PCT 58001) und fortlaufender Registrierung simultan mit dem Atemvolumen auf einen EKG-Direkt- schreiber (System ~fuItikardiotest-Hellige) mit Weitwinkel- system sowie in Form des Druck-Volumen-Diagrammes mit dem Druck-Volumen-Schreiber Complianeetest. Einzelheiten der Druekabnahme, Sonde und Arbeitsweise der Apparatur finden sich in friiheren Mitteilungen (34, 35). Das Atemvolu- men wurde mit dem Spirometer Pulmotest registriert und zusgtzlich mittels Potentiometer fiber die Seilzugrolle auf den Elektrokardiographen iibertragen. Nach Ermittlung der Ruhe- werte wurden die Probanden einer abgestuften Belastung auf dem Fakrradergometer unterzogen. Zur Auswertung der Atem&rbeit und Ventilation wurden die naeh Erreichen eines steady state registrierten Druck- und Volumenwerte verwen- def. Die Ermittlung der gesamten an der Lunge geleisteten elastisehen und viseSsen Atemarbeit effolgte mittels Plani- metric der Druck-Volumen-Diagramme, bei Ges~mden und bei Patienten mit reiner restriktiver VentilationsstSrung ( P ~ = Psi) zur Kontrolle der mittels Planimetrie bestimm- ten Atemarbeit zus~tzlich mit dem vereinfachten Verfahren der Bestimmung aus fortlaufenden korrespondierenden Wet- ten yon Druck und Volumen nach McIL~oY und ELDRrDGE 20. Vergleiehe der mit beiden Verfahren aufgestellten Atem- arbeits-Ventilations-Diagramme zeigen in Ubereinstimmung mit den genannten Autoren keine fiber die jeweilige Streuung der Mel~punkte hinausgehende Abweic.hung. Die Werte der Atemarbeit/Zeit = W/rain (mkg/min) = W (Atemleistung) und der Atemarbeit pro VentilationsgrSBe=~/1 (mkg/1) und der dynamisehen Compliance Cay=) t/cmH20 ) stetlen it~ttelwerte yon je 10--15Atemztigen einer konstanten RegisCrierungs- phase dar. Die Eiehung des Druckverst~rkers auf EKG und Complia~ce-Schreiber erfolgte mittels Wassermanometer. Volumina sind auf KSrperverh/~ltnisse (BTPS), die O2-Aui-

13b

] 8 6 tK ZEIL~0F~ und E. RVPPREC~T : Atemarbeit und Dyspnoe in guhe und w~hrend k6rperlieher Belastung Klinische Wochenschrift

T~belle 2. Ventilation, Atemraechanik und Atemarbeit in Ruhe und wiihrend abgestu/ter Belastung bei 5 gesunden Probanden und bei je 3 Patienten mit obstru~tiver "end restriktiver Ventilations- stdrung (Untersuchung am l%hrradergometer im Liegen, l~{essungen unter steady-st~te-

Bedingungen)

Belastungs- [ Proband stufe I

(watt)

1. R.Z. Ruhe 50 75 8O

100 100 100 240*

2. E. 1~. Ruhe 50 8O

100 100

Erho]ung Erholung

3. W.F . Ruhe 23 23 8O

100 100

4. H.L. 1%uhe 5O 5O 80 8O

100 5. E .E. I~uhe

50 80

Erholung Erholung

6. It. H. Ruhe 12 12 25 25 37

Erholung 7. A.S. t~uhe

5O 50 80 8O

Erholung Erholung Erholung i

8. G.G. Ruhe 50 i 80

Erholung i 9. H.V. Ruhe i

5O 80 8O

Erholung 10. B.E. l~uhe

23 36 36 45 45 45

Erholung 1t. K .B. guhe

5O 80

Erholung Erholung Erholung Erholung

Kein steady state.

Ateraarbeit] Zeit

g¢ m~g/ ! min/m2

0,059 0,297 0,476 1,177 1,810 1,818 2,673 2,346 0,089 0,771 1,600 2,515 3,420 0,295 0,227 0,037 0,130 0,120 0,456 0,925 1,060 0,050 0,481 0,599 0,860 1,250 1,193 0,039 0,757 3,124 0,526 0,293 0,310 1,517 1,840 2,890 2,733 3,338 0,565 0,496 1,310 2,930 5,290 5,780 4,070 0,973 O,744 0,214 1,152 2,520 0,393 0,570 1,665 2,910 3,630 1,306 0,157 0,832 0,884 0,822 1,141 1,297 1,740 0,393 0,773 1,871 2,510 2,060 1,945 1,243 0,993

AMV

I/min[m 2

AV

Liter

0,42 %95 1,06 1,56 1,77 2,51 2,22 2,78 0,60 1,55 2,64 2,90 2,59 0,99 0,88 0,50 0,86 0,72 1,41 2,01 2,22 0,36 0,96 1,02 1,15 1,38 1,55 0,43 1,07 1,97 0,94 0,59 0,54 0,79 1,00 0,93 1,12 0,99 0,64 0,86 0,84 1,16 1,33 1,35 1,57 0,87 0,88 0,42 0,78 1,27 0,61 0,54 0,84 0,99 1,10 0,76 0,44 0,74 0,89 0,80 0,89 1,06 0,98 0,60 0,38 0,57 0,55 0,61 0,61 0,48 0,44

A ~ Spezielle

tern- u~- 1 ~ntilation h~quenz[ Aufnahme _ . rain AMV ml

I t mi/min/m~ I O~ mt

I4,5 132 24 18,0 304 29 24,0 559 24 24,5 755 25 31,5 777 37 20,0 833 31 33,0 085 35 21,0 839 36 9,3 136 20

14,0 631 17 14,5 925 20 16,0 940 24 23,0 t27 26 13,5 361 18 11,5 210 24 18,0 114 40 24,0 234 45 25,0 198 46 26,0 431 43 30,0 630 49 30,0 675 51 21,0 150 27 19,0 552 18 23 0 558 22 23,0 583 24 26,0 656 29 27,0 689 32 10,5 136 18 18,0 599 I8 26,3 1010 28 18,6 322 30

171 28 145 38 328 46 424 28 488 28 455 32 555 30 148 42 147 34 395 21 665 23 927 22 953 24 383 46 I94 43 142 51 164 34 633 19 845 23 195 41 164 37 345 43 428 45 425 53 236 54 120 24 385 24 446 23 450 2t 459 25 468 25 495 28 215 23 144 30 509 23 639 19 287 41 234 45 171 48 161 39

Compliance

Cdyn 1/cm tt~O

0,147 0,140 0,140 0,I25 0,143 0,157 0,143 0,152 0,144 0,147 0,163 0,175 0,127 0,143 0,127 0,309 0,352 0,278 0,290 0,335 0,354 0,168 0,128 0,110 0,125 0,111 0,139 0,144 0,094 0,093 0,111 0 , i l l 0,057 0,044 0,053 0,037 0,055 0,033 0,058 0,081 0,053 0,048 0,058 0,039 0,068 0,074 0,1t2 0,112 0,080 0,104 0,120 0,055 0,047 0,040 0,046 0,047 0,056 0,050 0,058 0,055 0,054 0,057 0,053 0,056 0,027 0,028 0,020 0,027 0,026 0,025 0,028

nahme auf Standar.dverhglt- nisse (STPD), AMV, W und O 2- Aufnahme zur Eliminierung der individuellen Faktoren, GrSl3e und Gewicht ferner auf Quadratmeter KSrperober- fl~che umgerechnet.. Anzahl uad H6he der Belastungsstufen und 3~eBpunkte yon W, Venti- lationusw. (guhe-, Belastungs- und Erholungswerte) der in Abb. I und 4 dargestellten Diagramme sind in Tabelle 2 angegeben. Messungen in Ruhe und wghrend Belastung wurden auf dem Fahrradergometer (System Blasius) im Liegen vor- genommen, was im Hinblick auf die Abhgngigkeit yon Cdy~ und der elastischen Atemarbeit yon der K6rperlage bei der quantitativen Beurteilung be- riieksiehtigt werden muB (AT- TlX(~g u. Mitarb. l, e). Die spiro- metrisehen Messungen wurden bei Nundstiickatmung, O 2- Stabilisation, Zimmerluftat- mung, variabler Pumpenein- stellung bis zu 250 l/rain, Wasserkiihlung und CO 2- Troekenabsorption mittels Be- lastungsabsorber vorgenom- lII erl.

Bespreehung der Ergebnisse

Tabel le 2 en thg l t eine ~ b e r s i c h t der Ruhe- u n d Belas tungswer te yon }'V, Venti lat ionsgrSBe, A t e m - votumen, Atemfrequenz , Q-Aufnahme /min , spezifi- scher Vent i la t ion und Cdy n yon 5 gesunden Versuehs- personen und 6 Pa t i en t en mi t Vent i l a t ionss t6 rung (vgl. Tabel le 1). Abb. 1 a - - e zeigen .die Beziehung zwi- sehen W und Vent i la t ions- gr6Be in Ruhe und bei Be- las tung yon al len Versuchs- personen. Zungehs t inter- essiert der Vergleieh yon W in Ruhe bei Gesunden und beiVent i la t ionss t6rung. Die Abso lu twer te der Atem- a rbe i t pro Li te r Ven t i l a t ion be t ragen in l~uhe bei Ge- sunden zwisehen 0,008 nnd 0,032 mkg/1 und s t immen mi t den Angaben yon B i ~ m ~ A ~ u. Mitarb . 7 yon 0 ,01--0 ,04 mkg/1 gu t fiber- ein. Bei den Pa t i en t en 6 - - 11 l iegen die W e r t e durehwegs fiber den Gesunden und umfassen Abso ln twer te yon 0,038--0,178 mkg/1. Der niedr igs te W e f t yon 0,038 m k g je L i t e r bei Vent i l a t ionss t6rung l a n d sieh bei P a t i e n t Nr. 8 mi t einer m~gig ausgeprgg ten

5g. 39, Heft t~. Z~L~OF:~ und E. l%v~P~Eeg~: Atvmarbeit und Dyspnoe in I~uhe und wghrend k6rperlieher Belastung 187 15. Febru~r 196t

spastischen Bronchitis, der h6chste Wert yon 0,178 mkg/t bei Pat ient Nr. 11 mig Zusgand naeh Pneumonektomie.

Hierbei zeichnet sieh trotz der Differenz zwischen Gesun- den und Patienten mit Ventilationsstbrung ab, dab bei gering- gradig, ausgepr~gter Ventilationsst6rung wie in Fall 8 W/1 bzw. W noch dem Normalbereieh entspreehen kann, so dag eine quantitative Differenzierung mit, der t~uhe-Atemarbeit im Gegensatz zu sehwereren FaIlen nieht immer m6glieh ist,.

FheBende Uberg~nge yon normaler zu pathologisch erh6hter Agemarbeig bei Grenzf/tllen bedingen die Not- wendigkeit einer Di.fferenzierung der dynamischen Abhangigkeit yon W, z .B . dutch Nachweis einer Frequenzabh/~ngigkeit yon Cdy n und der elastisehen Arbeit (0TIS u. N[itarb. ~9, 30, 3/f~?an u. Nitarb. 2~, RA-e u. Mitarb. 31, ZEILHO~E~ U. PE~]~S~A~N ~a U. a.), durch Vergleieh zwisehen statiseher und dynamiseher Ela- stizitgt ~ und dutch Formanalyse des Druek-Volu- men-Diagramms der Lunge. Die Bedeugung einer forcierten Agmung flit die qnantitat.ive und qualita, t ive Ungerscheidung der Atemmeehanik und Atemarbeit Gesunder yon Patienten mit Vengilationsst6rung gilt aueh f/it den Arbeitsversuch.

I m Mittelpunkt . der Untersnehung steht die Be. ziehung zwischen W und Ventilationsgr6Be, also der Ventilationseffekt und die absolute H6he der Arbeit der Atemmuskula tur unter Arbeits.bedingungen. tIier- bei ist besonders das Ausmag yon W fiir eine gegebene Ventilationsgr6ge und die mit einer gegebenen Atem- arbeit erzielte Ventilation und weniger die absolute tIShe der Belastung yon Interesse, da W bei gegebener Belastung und gegebenen Lungenwiderst/~nden in erster Linie yon der aktuellen Ventilationsgr6ge und damit v o n d e r Oe-Ausnutzung, Atem6konomie, Dif- fusionskapazit/~g, dem Herzminutenvolumen und dem Trainingszustand abh/~ngig ist. Abb. 1 a - - e zeigt die Atemarbeits-Ventilations-Diagramme yon 5 gesunden Versuehspersonen (a), yon 3 Patienten mit obstruk- giver Ventilationsst6rung (b) und 3 Patienten mit restriktiver Vengilationsst6rung (e) (vgl. Tabelle 1 und 2). Bei Gesunden zeigt sich im Ve@eieh zu Patienten mit Ventilationsst6rung ein steiler Verlauf der Diagramme, yon ~all zu Fall aber aueh eine be- tr~ehtliche Variation im Verlauf der Diagramme. Die Ventilationsgr6ge ist bei Gesunden wohl ausschlieg- lieh vom Trainingszustand beeinflugt. 5Ial3gebend far ~r in Ruhe und wghrend Belastung ist die Dehnbar- keit der Lunge unter dynamischen Bedingungen, eine 6konomisehe Korrelation zwisehen Frequenz und Atemtiefe, die K6rperhal tung und wahrseheinlieh auch das Lungenblutvolumen, was besonders f/ir den Ver- gleieh von Ruhe- und Arbeitsbedingungen zu her/iek- sichtigen ist.

Das Diagramm 3 eines untrainierten Asthenikers mit hoher Ca~ und hohem Frequenz~nstieg zeigt den seheinbar gt~nstigsten Verlauf, w~hrend die Diagramme 2, 4 und 5 von besser trainierten Pyknikern bei geringem Frequenzanstieg eine h6here Atem~rbeit fiir gegebene Ventilationsgr61~en auf- weisen. Neben den Weehselbeziehungen zwisehen Atemtiefe und Atemfrequenz einerseits und der elastisehen Atemarbeit andererseits ist dieser Effekt auf einen bei Pyknikern starker ver~nderten Zwerehfellstand im Liegen und auf eine I~eduktion des ventilierbaren Lungenvolumens, d. h. auf eine Verminde- rung yon Cay~ zuriiekzufiihren.

Die Diagramme 1, 2, 4 und 5 k6nnen als die dureh- sehnittliche individuelle Variation yon ~ nnd Venti- lation bei Gesunden angesehen werden. Die Steige- rung der Agemarbeit pro Ventilationszuwaehs stellt

Klin. Wsehr., 39. 5ahrg.

auch beim Gesunden keine lineare Funktion dar, da bei Verdoppelung des A~{V, vom l~uhewert aus gereehnet, W nm mehr als das Doppelte ansteigt. Die Erkl/irung hierffir ergibt sich aus der geometrisehen Dreieekskonstruktion der Volumendehnung gegen die

40

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AlemarbeJY/Ze/ t f /

Abb. l a . Gesu~de Versuehsperson

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A t e m u r b e i t / Z e / ) ~ /4;/~g/m[nlr~ z] Abb. lb . 0bst rukt ive Ventilationsst6rung

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Abb. l e . igestriktive ¥entilationsstUrung

Abb. 1 a - - e : BezieJmng zwisehen Atemarbei~/min ( ~ ) und Vent, ilation bet abgestufter Belastung (Atemarbeit, s-Ventil~t~ions.Diagramme) yon 5 Ge-

sunaen (a), 3 Patienten mit obstruktiver (b) und 3 Patienten mit restriktiver YentilationsstUrung (c) (Me~punkte in Tabelle 2)

Elastizit~t der Lunge, die bei Verdoppelung des Atem- volumcns und theoretisch konstanter Elastizitgt und Atemfrequenz eine 4fache Ftgehe und damit einen quadratischen Anstieg der elastisehen Atemarbeit bedingt. Ni t Vertiefung der Atmung kann die Zu- nahme yon W noeh versg/~rkt werden, wenn die inspiratorische Dehnung in den alinearen Bereich des statisehen Druek-Volumen-Diagramms gelangt und der konstante Elastizit~tsbereieh der Atemmittellage fiberschritten wird. Eine Zunahme der visc6sen Atem- arbeit pro Ventilationsvolumen ist beim Gesunden im

13c

]88 R. Z~.~.~OlrF~ und E. RvPPR]~et~: Atemarbei~ undDyspnoe in Ruhe und wiihrend kSrperlicher Belastung Klinische Wochenschrift

Hinbliek auf die auch im hSheren Ventilations- und Str6mungsbereieh noeh konstanten Str6mungswider- stande, abgeleitet veto Druek-StrSmungs-Diagramm des Gesunden (M~AD u. VgHITT~ZI~BV, RG~:R~3), allenfalls in sehr geringem Umfang betelligt. Im Bereich der hier beobaehteten VentitationsgrSgen blieb die viseSse Atemarbeit bei Frequenzsteigerung ohne wesentlichen EinfluB auf die Gesamt-Atemarbeit. Dieser scheinbare Widersprueh zu den Ergebnissen yon Rossini. und B/:raLMA~qNag, 33 erklart sieh mit den niedrigeren Bc- lastungsstufen, Ventilations- and Str6mungsvolumina in unserer Untersuchungsreihe. Unter dynamischen Bedingungen spielt die Beziehung zwischen Atem- frequenz und Atemtiefe ffir das Ausmal] der Atem- arbeit eine wesentliche Rolle. Wenn innerhMb des linearen Druek-DurehfluBbereiehes des gesunden Alveolo-Bronchialsystems im Gegensatz zur obstruk- riven VentilationsstSrung eine Frequenzsteigerung keine Zunahme vise6ser Widerstande, eine Zunahme des Atemvolumens bei konstanter Frequenz aber eine Steigerung der elastischen Atemarbeit bewirkt, so kann mit Frequenzsteigernng auI Kosten der Hub- h6he elastische Arbeit ffir eine gegebene Ventilation gespart werden. Hiermit erkl/~rt sich auch die Beob- achtung, dab die Atemarbeit bei Gesunden nicht gene- tell quadratiseh ansteigt. Dies ware naeh der modell- gem~Ben AbMtung yon der Dreieeksform des elasti- schen Druek-Volumen-Diagramms nur bei konstanter A~emfrequenz and aussehlieBlieher Zunahme der Atemtiefe obligat, gilt aber nicht bei Zunahme der Atemfrequenz und entsprechend geringerer Steigerung des Atemvotumens. Die DiagTamme der gesunden Versuchspersonen verlaufen bei Ventllationssteigerung deshalb zwisehen den beiden Extremen des linearen und quadratisehen Anstiegs der elastisehen Atem- arbeit. Der Gesunde erzielt eine Ventilationssteigerung meist jedoch sowohl mit Zunahme der Frequenz als auch der Atemtiefe, womit ein 5konomisehes Gleich- gewieht zwischen Atemarbei~ und alveolarer and Tot- raumventilation gewahrt bleibt. Die Abhangigkeit yon

yon der Korrelation zwischen Frequenz- und Volumenzunahme kann als eine der Ursaehen fiir die Distanz der Diagramme 1--3 gewertet werden, die sich bei gleicher Belastung und ann/thernd gleicher Ventilationsgr6ge in der Atemffequenz und im Atem- volnmen unterseheiden. Die gleiche Wechselbeziehung tl~ft ffir die reine restriktive VentllationsstSrung zu, bei der die Anpassung an hSheren Ventilations- bedaff fiberwiegend durch Frequenzsteigerung zu- stande kommt.

Die Atemarbeits-Ventilations-Diagramme yon 3 graduetl untersehiedliehen Patienten mit obstruktiver VentitationsstSrung (6--8) zeigt Abb. l b (Tabelte 1 and 2). Die Diagramme unterscheiden sieh yon den Gesunden in der Steilheit und in der Riehtung. Der Ilaehe Kurvenverlanf ist Ausdruck einer fiir gegebene Ven~llationsgr6Ben welt fiber die Norm erh6hten Atemarbeit oder einer flit eine gegebene Atemarbeit geringen Ventilation, also eines MiBverh/tltnisses zwi- s chen Atemarbeit undVentllationsgrSBe. Bei alien 3 Pa- tienten war im Arbeitsversuch die Belastungsgrenze erreieht worden. Die Lage der Diagramme entspricht nnter anderem auch dem klinischen und funktions- analytischen Schweregrad der Ventilationsst6rung und Dyspnoe. Die Bedeutung der muskulgren l~eserven zeigt sieh bei Vergleich yon Fall 6 und 7, wobei im

Fall 7 die exzessiv hohe Atemarbeit als Ausdruck einer optimalen muskul/iren Leistungsfahigkeit bei hohen Lungenwiderst/inden gewertet werden muB. Die Form der Diagramme ist einheitlich dureh eine Krfimmung, die naeh Ubersehreiten tier guheventilation bei kleinen Belastungsstufen auftritt, und durch einen weiteren alinearen, annahernd asymptotischen Verlauf gekenn.- zeichnet. Bei niedrigen Belastungsstufen steig~ W zun~ehs~ nur relativ gering, bei weiterer Steigerung der Belastung and Ventilation aber unverha!tnismi~gig stark an, so dab das Verhaltnis zwisehen Atemarbeit und Ventilationsgewinn im Gegensatz zum Gesunden immer ungiinstiger und die beim Gesunden noeh mSg- liehe extreme quadratisehe Anstiegsquote welt fiber- sehritten wird. Dieses Verhalten entspricht aueh der klinisehen Beobachtung, wonaeh die Dyspnoe bei ba- saler Ventilation in Ruhe oft auffallend gering ist, bei Belastung abet um so starker zunimmt. Unter Ruhebedingungen kommt die ErhShung yon ~¢" dnreh den visk6sen, gegebenenfalls zusatzlich auch dutch einen erh6hten elastischen Anteil zustande. Welche Faktoren an dem hohen Anstieg yon ~V beteiligt sind, ergib~, sich aus einer Analyse der Einzelkomponenten yon W, namlich des elastischen und des visc6sen An- tells und dem Verhalten yon Cdy n und der Atem- frequenz. Im Gegensatz zum Gesunden and zur restr'~k- riven Ventilationsst6rung fallt Cdy n bei den F/illen 6 and 7 mit steigender Belastung deutlich ab, der elastisehe Widerstand und die elastisehe Arbeit steigen an. Da. die Ventilationszunahme im Vergleich zum Gesunden iiber- wiegend mit Steigerung der Atemfrequenz erzielt wird (Tabelle 2, Abb. 2), kann die Verminderung yon Cay n wie bei willkiirlicher IIyperventilation auch bei Belastung auf eine Frequenzabh/ingigkeit bezogen werden, d. h. es kommt mit zunehmender Atemfrequenz zu einem sukzessiven ,,Kippen" der Compliance (O~Is u. Mit- arbeiter ~9, s0, RAu u. Mitarb. s~, ZEILHOFER U. Mitarb. ss u.a.). Einen Vergleich der Druck-Volumen-Dia- gramme und die £nderung der Complianee-Linie bei verschiedenen Belastungsstufen zeigt Abb. 3 yon Fall 2, 7 and 11. IIieraus ist der sukzessiv steilere Anstieg der dynamischen Complianee-Linie (Druek- differenz veto Beginn bis Ende der Inspiration be- zogen auf das Atemvolumen), d. h. das ,,Kippen" yon Cdy~ bei obstruktiver VentilationsstSrung deutlieh zu ersehen. Die zugehSrigen Werte der Atemfrequenz linden sich in Tabelle 2, die simultane fortlaufende Registrierung des Oesophagusdrueks und des Voln- mens der gleichen Falle in Ruhe und wahrend Be- lastung in Abb. 2. Vergleicht man die Atemschteifen in Ruhe und bei Belastung, so ~fimmt sowohl der absolute viscSse, als auch tier absolute elastische An- tell yon W zu. Bezogen auf das Atemvolumen nimmt abet durch die sukzessive Abnahme yon Cdy n vet allem die elastisehe Arbeit zu, und zwar in einem wesentlich gr5geren AusmaB als dies allein (lurch die Zunahme des Atemvolumens bei konstanter und fie- qnenzunabhangiger Compliance zustande k/ime, wie bei Gesunden und ~de bei restrikt~ver Ventilations- st6rung. Infolge dieses ,,elastisehen Paradoxons" des obstruktiven Emphysems (GIESElS), das bei Frequenz- steigerung regelmagig in Erseheinung tritt, ist aueh das Ausmag yon W wesentlich yon tier wlllk/irliehen oder zwangslaufigen Steuerung der Atemfrequenz bei Belastung bestimmt. Die tIauptursache des unver- haltnismagig hohen Anstiegs yon W unter Betastung

3g. S9, HeI~ 4 1~. ZErL~or~g un4 E. I~Ue~g~CH~: Atemarbeit und Dyspnoe inRuhe und w~hrend kSrperlieher Bel~sttmg 189 15. F e b r u a r 1965

bei obstruktiver Ventflationsst6rung ist demnaeh neben den viseSsen Widerst/inden die frequenzabhi~n- gige Znnahme des elastisehen Widerstandes, also eine Heterogenit£t und Abh/ingigkeit der Lnngenwider- st/inde yon der Dynamik. Da das Kippen yon Cdy n und eine hohe elastisehe Arbeit nur bei einer relativ niedrigen Frequenz verhindert werden k6nnte, eine langsame Frequenz bei gegebenem AMV aber ~deder- um eine h6here vise6se Atemarbeit bedingen wfirde, ist die ]~ew/iltigung einer I typerventilat ion letzten Endes eine Frage der Frequenzstenerung zur Erzie- lung eines optimalen GleiehgeMMehtes zMMsehen elasti- scher und viseSser Atemarbeit, womit aueh ein 6ko- nomisehes Minimum an Gesamtatemarbeit bewirkt werden kann.

Die Ergebnisse w~.hrend kSrperlieher Belastung stimmen mit denen einer MMllkiirliehen Hyperventi- lation und Frequenzsteigerung beim obstruktiven Emphysem (ZmI~gOlrl~ u. PETEt~S~AI~N ~5 n. a.), am Lungenmodell (RAu u. lVIitarb. 31) soMMe dem Verhalten der Atemfrequenz bei experimentell erzeugten elasti- sehen und viscSsen Zusatzwiderstanden beim Gesun- den (MCIL~oY u. Mitarb. 21) prinzipieli /iberein. F/ir das obstruktive Emphysem besteht aueh Uberein- stimmung im asymptotisehen Verlauf des Atemarbeits- Ventilations-Diagramms mit den Ergebnissen yon FRITTS U. MitarbY.

Bei Patienten mit restriktiver Ventilationsst6rung (Abb. l e, Tabelle 1 und 2) f~llt im VergMeh zum Gesunden der flaehere Verlauf der Diagramme und die geringere Belastungsfahigkeit, im Vergleieh zur obstrnktiven Ventilationsst6rung das Fehlen der Kr/immung im unteren Ventilationsbereich auf. Von den Diagrammen der obstr t~t iven Ventilationsst6rung ist ein zweiphasiseher Verlauf, namlieh der vorwiegend visc6s bestimmte basale , und der naeh Kippen yon Cdyn, mit Erreichen einer kritisehen Frequenzsteige- rung einsetzende, vorMMegend elastisch bestimmte Anteil abzuleiten. Bei restriktiver Ventilationsst6rung fehtt der zweiphasisehe Verlatff des Diagramrns. Der homogene Knrvenverlauf erklgrt sich im Vergleieh zur obstruktiven Ventilationsst6rung damit, dab ~ficht ver- sehiedenartige, dynamisehe undwg.hrend der Belastung ver~nderliehe LungenMMderstitnde beteiligt And, son- dern dab ein in Ruhe u n d bei Ventflationssteigerung gleiehartiges St6rungsprinzip, nfi,mlieh der elastisehe Lungenwiderstand, die Atemarbeit und Diagramm- form bestimmt. Die erschwerte Volumendehnung zeig~ sieh an der Verminderung yon Cdy~, die abet aueh bei Be]astung, Frequenz- nnd Ventilationssteigerung in engen Grenzen konstant bleibt, wie aueh I~{CILRo¥ und BA~S ~,z in ])bereinstimmung mit unseren Befun- den naeh Pneumonektomie gezeigt haben. W wird da- mit yon der erh6hten l~etraktion bzw. Elastizitgt und der geringen Volnmenkapazitgt, und zwar im Gegen- satz zur obstruktiven Ventilationsst6rung yon der statischen Elastizit/~t bestimmt, w/ihrend dynamisehe Varianten nur eine untergeordnete Rolle spielen. Abb. 3 zeigt die Atemsehleifen des Falles 11, die im Vergleieh zu Fall 7 die schlanke, ,,restriktive" Form, bei Belastnng eine konkordante Druek- und Volumen- zunahme und eine konstante Steilheit der Compliance- Linie aufweisen. Die zugeh6rige fortlaufende lge- gistrierung des Oesophagusdrueks und des Volumens findet sieh in Abb. 2. Im Vergleieh zum Gesunden und aueh zur obstruktiven Ventilationsst6rung fitllt

hier auf, dag die Ventflationssteigerung vorwiegend dureh Zunahme der Atemfrequenz und in nur gerin- gem Umfang durch Zunahme des Atemvolumens er- zielt wird, und dies um so deutlicher, je st/~rker die Volumendehnung behindert ist, wie bei Fail 11 nach Pneumonektomie. Da bei aussehlieBlieher Frequenz- steigerung und Konstanz des Atemvolumens nnd der Cdy n die elastisehe Arbeit mit der Ventilation linear ansteigen und als Gerade verlaufen m/il3te, erkIgrt sieh die flaehe, gebogene Form der Diagramme aus der Zunahme tier Atemtiefe. Die Alinearitgt zMMsehen W und VentilationsgrN3e hat hier demnaeh die gleiche Ursaehe wie beim Gesunden. Sie maeht sieh um so sti~rker bemerkbar, je h6her bei gegebener Venti- lationsgr6Be das Atemvolumen und je niedriger die Frequenz ist. Der Untersehied zum Gesunden £st nur quantitativer Art und yon der h6heren Elastizitgt gegeben. Aueh der Anteil der vise6sen Atemarbeit fibersehreitet bei rein restriktiver VentilationsstSrnng die yon Gesunden bekannten Werte nieht. Grund- s/~tzlieh ist die atemmechanisehe Steuerung der Venti- lation bei der reinen restriktiven Ventilationsst6rung weniger kompliziert und g/instiger als bei Obstruktion. Die Anpassung an hohen Ventilationsbedarf kann mit Frequenzsteigerung erziett werden, ohne dag die vis- e6se Atemarbeit nnd damit die Gesamtatemarbeit pro Liter Ventilation zunimmt. Sie ist im Gegenteil bei h6herer Frequenz und kleinerem Atemvolumen, be- zogen auf eine gegebene Ventilation, ldeiner. Itierin li.egt einer der Grfinde f/it die Beobaehtung, wonaeh W bei der restriktiven Ventilationsst6rung keine ex- zessiv hohen Grade erreieht, MMe bei 0bstruktion. Hin- siehtlieh der Beziehung zwisehen elastiseher ArbeJt, Atemvoluraen und Frequenz getten bei freier bron- ehialer Zuleitung die gleiehen Uberlegungen MMe beim Gesunden. Der Untersehied liegt in der h6heren elastisehen Arbeit bzw. geringeren Volumenkapazit/~t. Dies drfiekt sieh aueh in dem ann/~hernd konstanten Steigerungsgrad der Atemarbeit pro Volumeneinheit (~t l) unter k6rperlieher Belastung beim Gesunden und bei restriktiver Ventilationsst6rung aus (Abb. 4).

Die Pneumonektomielunge nimmt innerhMb der restrik- riven VentilationsstSrung insofern ehle Sonderstellung ein, ~ts W in Ruhe hSher liegt Ms beim Durehsehnitt der iibrigen F~lle mi~ Parenehym- oder Pleurarestriktion. Bei Fall 11 betr~gt W sehon in l~uhe bei im Vergleieh zum Gesunden halber K~pazitgt und pro Res~lunge verdoppeltem Atem- vohmen mindestens das 4faehe des Gesunden (Abb. 1 e und 4). Gemeinsam ist allen F/~llen yon Restriktion die Tendenz zu hoher A*emfrequenz und kleinem Atemvotumen, die sieh zw~ngsli~ufig gus der behinderten Volumendehnung ergibt, aber auch einen Anpassungsvorgang zur Ersparnis yon Atem- oxbeit d~rstellt.

Die Heterogenit£t der Lungenwiderst/~nde bei obstruktiver Ventilationsst6rung kann bei basaler Ruheatmung eine relativ geringe Atemarbeit mud Dys- pnoe bewirken, bedingt abet einen hohen Steigerungs- grad der Atemarbeit pro Zeit und der Atemarbeit pro Volumeneinheit, also eine ausgesproehene hohe Be- lastungsdyspnoe, die I-Iomogenitgt des elastisehen Lungenwiderstandes bei restriktiver Ventilationsst6- rung eine yon Fall zu Fall versehiedene, aber relativ hohe Ruheatemarbeit, jedoeh einen relativ geringen Steigerungsgrad der Atemarbeit pro Zeit und vor atlem der Atemarbeit Wo Volumeneinheit. Der Unter- sehied im Steigerungsgrad der Atemarbeit pro Liter Ventilation (W/l) l£1~t sieh bei Vergleieh mit der Ventilationssteigerung, oder, um die iiul3ere Arbeit

190 1~. Z~3~L~o~I~ und E. l ~ P ~ c ~ : Atemarbeit und Dyspnoe in Ruhe und w/~hrend kSrperlieher Belastung Klinische Wochenschr i f t

besser zu veransehauliehen, mit der Belastungsstufe am Beispiel der Gesunden, der obstruktiven und der

crr~ 2 ~00 2 I00 1800 1500 1200 ,900 60O 300

0

Gesunde Versuc/Tsperson

#uhe 50Wall 80Wa#

cmH20 ÷ I O F O~

. . . . .

cra 3 1800

7500 1200

900 600 300

0

cmHz0 . . . .

O/.)struk#ve VenH/a//onsst[/run#

3

9OO

3001- 0 L

ResCr/kHve Ven#la¢/onss/Yrung

! ' ; ; ; q i; ̧I

cm~H~ +25 ::T +20 ; : +/5 ÷lO ÷g

-25 -30 -35

Abb. 2. Simul tane for t lanfende Regis t r iermag des Oesophagusdruekes und des ¥ o h m e n s in J~uhe nnd w~hrend Belas tung yon 50 un4 80 W a t t bei e inem Gesunden (2), bei obs t ruk t ive r (7) nnd res t r ik t iver Venti lat ionsstOrung (11) zmn Vergleich yon Druck, ¥o lumen und Atemfrequenz . Die Druckaml) l i tude entspr icht bei t~all 2 und 11 ausschlieglich d e m elastischel~ Druck (Praax = Pt~I), bei Fa l l 7 i s t i m Gesamtdruck Pm~x der nicht -elastische Antei l en tha l ten (Pm~x = PE] ÷ l?~gl).

Die s imul tan abgegriffene~l D ~ e k - V o l u m e n - D i a g r a m m e zeigt Abb. 3

restriktiven VentilationsstSrung deutlieh demonstrie- ren (Abb. 4). Bei obstruktiver VentilationsstSrung (F/Hle 6 und 7) nimmt W/1 mit steigender Belastung

infolge der h6heren Wirksamkeit viscSser und elasti- seher, dynamiseh ver/~nderlieher Widerst//nde erheb-

lieh zu, w/~hrend W/1 bei restriktiver Ventilationsst6rung mit steigender Be- lastung nut gering zunimmt (F/ille 9 und 11), so dab die Diagramme der obstruktiven und restriktiven Ventila- tionsst6rung sieh fibersehneiden k6nnen. Der Steigerungsgrad yon W/1 verh/ilt sieh bier zufolge der im Prinzip an~- logen, und nut dureh die geringere Dehnb~rkeit und h6here Elastizit/~t versehiedenen Atemarbeit wie beim Gesunden (Abb. 4). Die Erkl~,rung ffir dieses beim Gesunden und bei restrik- river Ventilationsst6rung weitgehend analoge Verhalten liegt in der nieht- stenosierten bronehiMen Zuleitung. Der Steigerungsgmd der Atemarbeit pro Liter Ventilation, bezogen auf die Ventilationssteigerung oder die Be- lastungsintensit/it ist ein reziprokes Mat ffir den Wirkungsgrad oder Nutzeffekt der Arbeit der Atemmuskulatur. Er nimmt bei obstruktiver Ventilations- st6rung mit steigender Belastung im Vergleieh zum Gesunden und zur restriktiven Ventilationsst6rung ab.

Von praktisehem Interesse ffir die Beurteilung des Ausmages von "V;q und der Dyspnoe und des Ventilations- effektes der bei ersehSpfender Belastung notwendigen maximalen Atemarbeit ist der Vergleieh mit der maximalen Venti- lationsgr6ge~ bei willkfirlieher I-Iyper- ventflation. Bei Gesunden ist die maximale VentilationsIeistung ffir die Belastungsfghigkeit yon untergeord- neter Bedeutung, da sie nie roll aus- genfitzt wird, und die Betastungsf/ihig- keit und maximale Q-Aufnahme nieht yon der Ventilation, sondern vom Herzmi.nutenvolumen und der Diffu- sionskapazitgt begrenzt wird. Aber aueh bei ventilatorischer Insuffizienz (Patient 6--11) wird trotz maximaler Belastung der Atemgrenzwert nieht er- reieht, so dab die maximMe Ventilation unter Belastung niedriger liegt als bei willkfirlieher I-Iyperventilation (Ta- belle t). Besonders deutlieh zeigt sieh diese Differenz bei den Patienten mit obstruktiver Ventilationsst6rung. Aueh bei Extrapolation der Atemarbeits- Ventilat4ons-Diagramme gelangt die zunehmend abflaehende Kurve nieht auf den Atemgrenzwert. Dies kann nieht etwa zu der SehluBfolgerung verleiten, dab die Begrenzung der Ventilation bei diesen Patienten nieht den ent- seheidenden Faktor ffir die maximMe Q-Aufnahme und damit die Belastungs- grenze darstellen k6nne, sondern ist viel-

mehr Ausdruek der im Vergleieh zur willkfirliehen tIyperventilation ver/inderten Arbeits- und Stoff- weehselbedingungen der Atemmuskulatur unter Be-

Jg. 39, l~efg ~ P-v. ZEILttOFER und E. I~UP~g~C~T : Atemarbeit und Dyspnoe in l~uhe und w/~hrend kOrperlicher Belastung ] 91 15. Februar 1961

lastung. Der O~-Bedarf der Atemmuskulatnr allein soll sowohl bei willk/irlieher Ventilationssteigerung ( C t t E t ~ N I A C K 10, B A R T L E T T 4) als aneh bei Belastnng erla6ht sein. Im Gegensatz zur willkfirtiehen tIyper-

nicht allein unter dem Gesichtspunkt der Lungen- ~ddersti.nde beurteilt werden. Ebenso sind hierbei die ver~nderten Stoffweehselbedingnngen als bestim- mende Faktoren der Kraf t und Ausdauer der A~em-

Gesuncle Versuchsperson

/?uhe

o I

50 Waft- 80 Waft

Z,G# Atemvolumen ILl d,53

-d8 - g4 =12

8

Obxlrukh've /enh'l~hbns

/?es/rl'2l/m Yent/Tatibnsstbrany

ool

Y

4 8

/d ÷/~

Abb. 3. Druek-Volumen-Diagramme entsprechend der fort laufenden I~egis~rierung der Abb. 2 yon einem Gesunden (2), einem Patienten mit obstruk- river (7) und einem Patientml mit res~rik~iver VentilationsstSrung (11) in l~uhe und wghren4 t~elastung. Freqnenzabh~ngigkeit yon Cdyn bei Fall 7

ventilation bestehen wghrend der Arbeit j edoeh ggnzlich versehiedene Stoffweehsel- nnd Durehblutungsfunk- tionen. Auch bei Voraussetzung einer annghernd konstanten Atemarbeit pro Ventilationsgr6Be ist die gesamte/~uBere Arbeit der Skeletmusknlatur und da- mit der 02-Verbraueh nnd die Durchblutung der t/~tigen Muskulatur erhSht. Die M6gliehkeit einer ungenfigenden Durehblutung und Oe-Versorgung der Atemmuskulatur bei hoher Belastung und ein an- aerober Stoffweehselanteil als leistungsbegrenzender Faktor ist deshalb bei gMehzeitig ti.tiger Arbeits- muskulatur viel eher gegeben, als bei aussehlieBlieher Arbeit der Atemmnskulatur altein. Hinzu kommt die erhShte CQ-Produktion, gegebenenfalls eine arterielIe Hypoxie nnd die bei ventilatoriseher Insuffizienz ver- minderte Abatmungsf/ihigkeit Eir C02, die allein oder zusammen mit einer unznreiehenden Dnrehblutung die Vorbedingungen f/it einen Ermidungsstoffweehsel sehaffen. Vermutlieh spielen hierbei wie bei un- gen/igendem Trainingsznstand (BRuMA~ n. J E ~ Y 5, N S c K ~ 26) an eh gest6rte Elektrolytaustausehvorg/inge, insbesondere die bei teilweise anaerobem Stoffweehsel bekannte nngenfigende Kaliumaufladung der MnskeI- zelle eine Role . H~Toxisehe nnd partiell anaerobe Bedingungen des Energiestoffweehsels f~hren somit eine tIerabsetzung oder Begrenzung der absoluten NIuskelkraft und der Ausdauer herbei, so dab die Leistungsf/~higkeit der Atemmuskulatur bei gegebenen Lungenwiderst£nden wghrend k6rperlieher Arbeit ohnehin enger begrenzt ist, als bei willkiirlieher Hyper- ventilation. Die maximale Atemarbeit kann daher

musknlatur zu beriieksiehtigen. Einen Vergleieh der muskulgren Leistungsfghigkeit bei ann~thernd glei- ehen Gesamtlungenwiderstgnden bzw. gMeher Be-

d / d

o o,: o,z 0,3 Alemapbe/Y J4 t {r~k~/L YenL~

Abb. 4. Verhalten der Atemarbeit pro Liter Ventilation (W/l) in Abh~ingig- keit yon der Belastungsintensit~t als Mag des Sfeigerungsgrades der Atem- arbeit und reziprokes }/ial~ des Wirkungsgrades der Atemmuskulatur bei

Ventilationssteigerung. 1 - -3 Gesunde Yersuchspersonen, 6 und 7 obstruktive, 9 und 11 restriktive VentilationsstSrung

ziehung z~dsehen ~'~ und Ventilation biet~n die Dia- gramme der Falle 6 und 7 (Abb. 1 b).

Zur Frage eines Mehrverbrauchs der Atemmuskula- tur an Sauerstoff bei erhShter Atemarbei~ kann aus unseren Ergebnissen der 02-Aufnahme nur indirekt Stellung genommen werden, da in der 02-Aufnahme w~thrend Arbeit neben dem Basalstoffweehsel und der

192 1~. Z~.Ir.~oF~g und E. l~u~R~c~w: Atemarbeit und Dyspnoe ia 1%uhe und w~hread k6rperlieher Belastung Klinische Wochenschfift

Arbe i t dcr A t e m m u s k u l a t u r such die ~uSere Arbe i t der i ibr igen Arbe i t smusku la tu r en tha l t en ist. Die Zu- nahme der A t e m a r b e i t / L i t e r Vent i l a t ion bei steigen- den Vent i la t ions- und Belas tungss tufen verhgl t sich rez iprok zum Nutzef fek t und Wi rkungsg rad der Atem- musku la tu r . Die D i a g r a m m e der Abb. 4 stel len hier- ffir ein re la t ives MaB dar . t t i e r aus l~l~t sich ind i rek t folgern, da~ e inMehrverbraueh , znm mindes ten aber ein Mehrbedar f im t t i nb l i ck auf den po tenz ie r ten Anst ieg yon ~V bzw. W/Z wenigstens fiir die obs t ruk t ive Venti- la t ionss tSrung angenommen werden muf~ (Abb. 4). Vor a l l em d t i~ t~ sich hier das Verh~ltnis zwischen dem O~-Verbrauch der A t e m m u s k u l a t u r zu dem der fibrigen Skele~muskula tur bei s te igender Be las tung zuguns ten der ers teren verschieben.

Die Ergebnisse von ~q~Ls]s~ ~, der einen Anstieg des Stoffwechselanteils der Atemmuskulatur yon 1,3% in Euhe auf 9% bei Muskelarbeit ~and sowie yon Cm~n~AeK ~ bei erh5hten Lungenwiderst~nden und yon B ~ n ~ u. Mitarb. ~ sowie ]~OSS~E~ und B f f s ~ n ~ s~ bei willkiirlieher ttyper- ventilation und w~ihrend Belastung sprechen fiir einen Mehr- verbrauch der Atemmuskulatur an Sauerstoff. F ~ i ~ s und ~[itarb. n konnten bei Vergleich yon Gesunden und Patienten mit obstruktivem Emphysem zwar keine eindeutige Ver- minderung des Nutzeffektes der Atemmuskulatur nachweisen, bringen aber zum Ausdruck, dal] dem relativ geringen Anteil der Atemmuskul~tur am Gesamtenergieumsatz yon etwa 1--2% und seiner geringen Zunahme unter Hyperventilation eine tiefer liegende Ursache in Form einer Anpassung zu- grunde liegen miisse. Eine ~hnliche ~berlegung bringen K~EI~SO~O and KOCESI~SK ~.~, die sich auf die Messung des I~Q bei gesunden Versuchspersonen unter Vergleich zwischen normaler and dureh visc5sen VorsehMtwiderstand erh6hter Atemarbeit stiitzen. Allein aus der Konstanz des RQ seheint ein ~ehrverbraueh der Atemmuskulatur an Sauerstoff jedoeh nich~ widerlegt, da beim Gesunden w~hrend Ruheatmung hohe energetisehe Leistungen der Atemmuskulatur vermut- Iich noeh unter steady-state-Bedingungen aufgebracht werden kSnnen, und ~nderungen des respiratorischen Par t ia l Quotien- ten der Atemmuskulatur sieh quantitativ nm" wenig auf den respiratorisehen Integrat-Quotienten des Ges~mtorganismus auswirken diirften. Unsere eigenen Ergebnisse der O~-Auf- n~hme nnd des Energieumsatzes erlauben nach Umreehnung der Oa-Aufnahme als der investierten Energie und der Ergo- meterarbeit nnd der Atemleistung als der geleisteten Energie in ein einheitliches Bezugssystem (Cal./rain) die vorlgufige Feststellung, da.l~ der Anteil der Atemmuskulatur in t~uhe etwa 1--2% betrggt und 2% such unter Arbeit kaum iiber- schreitet, wobei ~bereinstimmung mit F~I~S u. Mitarb. n besteht. Diese Frage soll aber einer nochmaligen Untersuchung vorbehalten bleiben. Fiir einen quantitativen Vergleich der obstruktiven VentilationsstSrung mit Gesunden und restrik- tiver Ventilationsst6rung ist hinsichtlieh des Anteils der Atem- muskulatur am Gesamtenergieumsatz eine abgestu~teVentila- tionssteigerung zweckmaBig, da bei der ersteren eine poten- zierte Zunahme des 0~-Verbrauehs der Atemmuskulatur hier- bei deutlicher zum Ausdruck kommen muir.

Eng ve rbunden m i t dem Verha l t en der A t e m - mechan ik und dem der A t e m a r b e i t un t e r Be las tung is t d ie F r a g e nach einer ~ n d e r u n g der Lungenelas t iz i - ti~t bzw. y o n Cdy n und d a m i t de r e las t ischen Atem- a rbe i t u n t e r d e m EinfluB der veri~nderten H/~mo- d y n a m i k . Grunds~tz l ich is t der B lu tgeha l t der Lunge a m elas t i schen W i d e r s t a n d betei l igt , was vor a l lem aus Un te r suchungen an der S tauungs lunge hervor- geht ( B i 3 " ~ 4 ~ u. Mitarb.~). Geringe Jxnderungen yon Cdy n bei Gesunden w~hrend Be las tung k6nnen hier n icht m i t Sichcrhei t auf einen zunehmenden Blu t - gehat t der Lungen bezogen werden, d a sic sich n ich t k o n k o r d a n t zur H6he der Be las tung ve rha t t en a n d q u a n t i t a t i v h ie rmi t n ich t korrel ieren. Allenfal ls bei einer nn t r a in i e r t en Versuchsperson (Fal l 3, l~ekon- va leszent nach Hepa t i t i s epidemics , Tabel le 2) ware die ]=[6he yon Cdy n und die niedrige A t e m a r b e i t u n t e r

anderem in E ink lang zu br ingen mi t e inem im Ver- gleich zu den i ibrigen Gesunden geringen Blu tgehMt der Lungen. Gegen Ende der Belas tung k a m es bei d iesem P r o b a n d e n bei 80 W a t t zum Kol laps mi t Ab- s inken yon Cdyn, woraus u . U . auf eine aku te Links- insuffizienz gesehlossen werden k6nnte . Eine wcitere Xl~rung dieser F rage se tz t eine ersch6pfende lang- frist ige Be las tung bei Gesunden voraus . Bei Pa t i en t en mi t ven t i la tor i seher Insuffizienz s ind naeh unseren bisherigen Ergebnissen h~modynamisehe Einflfisse auf den elas t ischen Lungenwide r s t and und die elast ische A t e m a r b e i t jedenfal ls in wel t ger ingerem Umfang zu e rwar ten a.ls bei Linksinsuffizienz. Sic s ind vor a l lem deshalb schwer far 'bar , weft sic bei obs t ruk t i ve r Vent i l a t ionss t5 rung yon der un t e r Vent i la t ionss te ige- rung e inse tzenden Var iab i l i t~ t der Lungenwiderst~,nde i iber tager t werden.

Zusammen/assung. Es werden Un te r suchungen fiber die Beziehung zwischen A t e m a r b e i t a n d Ven- t i la t ionsgr6Be bei Gesunden und bei P a t i e n t e n mi t obs t ruk t ive r und res t r ik t ive r Vent i l a t ionss t6 rung in Ruhe und w~hrend abges tuf te r k6rper l ichcr Bc las tung mi tge te i l t . Hieruus werden quan t i t a t i ve Schliisse auf Grad und Mechanismus der Ruhe- und Arbe i t sdyspnoe bei obs~rnkt iver a n d re s t r ik t ive r Vent i l a t ionss t6 rung gezogen. Infolge der dynamisch beeinf luBten Hetero- geni tg t der Lungenwiders t~nde und der A t e m a r b c i t i s t bei obs t ruk t ive r Vent i l a t ionss tSrung das A u s m a g der A t e m a r b e i t a m gr6Bten. Bei r e s t r ik t ive r Vent i la- t ionss t6rung erg ib t sieh das abso lu te und re la t ive Aus- mal~ der A t e m a r b e i t wie bei Gesunden aus der S t a t i k u n d Volumendehnung , so dug die A t e m a r b e i t such bei hoher Be las tung v o m elas t i schen ~ r i d e r s t a n d at]ein b e s t i m m t u n d d a m i t homogen ist . Der E inf lug der At~mlrequenz u n d Atemt ie fe und insbesonderc der F requenzabh~ng igke i t der Compl iance be i obs t ruk- r iver Vent i l a t ionss tSrung auf die A t e m a r b e i t und Lage u n d Verlauf der A temarbe i t s -Ven t f l a t i ons -Diag ramme werden an H a n d der Ergebnisse besprochen. Aus dem absolu ten Ausmal] und dem Ste igerungsgrad der Atem- a rbe i t un t e r Be las tungsbed ingungen bei den verschie- denen T y p e n der ven t i l a to r i schen Insuff izienz werden die P rob leme des Wirkungsgrades bzw. Nutzef fek tes der A t e m m u s k u l a t u r und der max ima len Arbe i t sven- t i l a t ion in :Beziehung zum Atemgrenzwer t bc i will- ki i r l icher Hyerven t f l a t ion sowie der Stoffwechselbedin- gungen der A t e m m u s k u l a t u r und der H g m o d y n a m i k des Lungenkreis laufs bei k6rper l icher Arbe i t d i skut ie r t .

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Histologischer Magenschleimhautbefund und Serumalbumingehalt Ein Bei t rag zum Problem der exsudat iven Enteropa th ie

Von G. BEt~(I, K . I-IEINIf~L, F . PI~EISSEI~ und N. I~ENNING

Aus der 2~Iedizinischen Universitiifss,Klinik

Ein S e r u m M b u m i n m a n g e l in Verb indung mi~ einer ve rmehr t en Albumin aussche idung in den Magen-Darm- kanaP,6,19, 20, wh'f t die F r a g e nach den zugrunde lie- genden Ursachen auf. I n einzelnen Fa l l en warde die A lbuminaussehe idung als Ursache der I I y p a l b u m i n - gmie angesehen u n d einer gleiehzei t ig nachgewiesenen Magensch le imhau ta l t e r a t i on eine wesent l iche Bedeu- tung beigemessen 2, a, ~

I ) a die morpholog isch-b iop t i sche Magenschleim- hau tun~ersuchung bei uns eine l~out inemethode dar- s tel l t , soll te die F r a g e un t e r sueh t werden, ob die Se rumeiweig f rak t ion be i normMer Magenseh le imhau t und bei Gas t r i t i s vone inander abweiehen.

Die exak t e Messung der Albuminaussehe idung in den M a g e n - D a r m - T r a k t is t sehwierig u n d w o b l e m a - t iseh. E in sys~emat ischer Vergleieh der Bluteiweil3- f rak t ionen , insbesondere des Albumins , mi t dem his~o- logisehen Bi ld der Magenseh le imhau t b ie te t abe t die M6gliehkei t , an e inem gr6Beren Mate r ia l zu den P rob lemen der Album inaussche idung als Ursaehe einer H y p a l b u m i n a m i e einen Be i t r ag zu leisten.

Material und Methodik Es warden 123 Personen untersucht, die auBer einem

Magenleiden (neurogene Gastropathie, Gastritis, Ulcus ven- trieuli oder duodeni) keinen weiteren Befund yon Krankheits- weft atdwiesen.

Gewebepartikel wurden in bekannter ~¢Veise mittels Saug- probeexcision aus der Fundussehleimhau~ entnommen und histologiseh ~ufgearbeitet n. Naeh friiher mitgeteilten Kri- terien 8 wurde das Untersuehungsgut in folgende Gruppen auf- geteilt:

1. Normale Magensehleimhaut (29 F~lle), 2.0berfl~chengastritis (53 Fglle), 3. Atrophisehe Gastritis (27 Fglle). Eine Gruppe yon Patienten mit ,,Zustand nach Magen-

resektion" ( l l F~lle) bfldete ohne Berficksiehtigung des mor- phologischen Schleimhautbeflmdes ein weiteres Kollektiv. Da in allen Gruppen Kranke mit Ulcus ventrieuli oder duodeni enthalten waren, wurden diese auBerdem gesondert zusammen- gefaBt und gepriift, ob sie ein charakteristisehes Verhalten der BluteiweiBfraktionen zeigen.

In Mlen F/~llen wurde das Gesamteiweig mit der Biuret- Methode bestimmt und eine elektrophoretisehe Analyse der Serumfraktionen unter den iibliehen Standardbedingungen vorgenommen~K Die Serumfrakgionen warden in g-% an- gegeben. Die Serumfraktionen der verschiedenen Gruppen wurden nach dem t-Test auf das Vorliegen yon Unferschieden gepriift ~.

Ergebnisse Die Tabel le enth~t t die Gesamtresu l t a te . ] )as Serum-

a lbumin der P a t i e n t e n - G r u p p e mi t Oberfl / iehengastr i -

Erlangen (Direkgor: Prof. Dr. N. ~II~NgIh-a)

Tabelle

Ge: [Albu- sam~- mi Eiweil~ [ Ion

Nomnale Magen- schleimhaut

Obedl~chen- gastritis . . .

Atrophisehe Gastritis . . .

Uleus ventrieuli oder duodeni .

Resektionsmagen

Globulin g-%

4,45 0,45 0,60

4,27 0,44 0,63

4,01 0,46 0,68

4,19 0,45 0,65 4,26 0,40 0,68

0,80 1,00

0,85 1,11

0,83 l 1,10

0,85 1,09 0,80 1,13

t is weicht yon dem Mi t te lwer t der Personen mig normale r Magenseh le imhaut u m - - 0 , 1 8 g-% ab . Diese Abweichung laBt sieh s ta t i s t i seh noch n ieh t sichern. Die i ibr igen F r a k t i o n e n sind unve rande r t . Der Mit te l - wef t des Se rumalbumins i s t be i Fa l l en m i t a t roph i seher Gas t r i t i s gegeniiber den beiden vo rgenann ten Gruppen s ign i l ikan t e rn iedr ig t ( - - 0,26 bzw. - - 0,44 g- % ).

Aueh das GesamteiweiB is t ve rminder t , de r Unter - schied jedoeh s ta t i s t i seh n ieh t zu siehern. Die anderen F r a k t i o n e n zeigen keine Abweiehung. Beim Albumin liegen die Mi t te lwer te bei den 14 F~l len m i t Magen- resekt ion und 21 Fa l l en mi t Uleus vent r ien l i oder duodeni im Bereieh der f/i t die Fgl le m i t Oberfl/~ehen- gas t r i t i s e rmi t t e l t en Wer te . Demen t sp rechend war ein Unte r seh ied gegen/iber den Mi t te lwer ten bei K r a n , k e n h a u s p a t i e n t e n m i t normale r Seh le imhaut n ieh t zu beweisen.

Diskussion

In der vor l iegenden Un~ersuclnmgsreihe w a r d e n zwei verschiedene Befunde in Beziehung gesetzf.. I )e r Z u s t a n d der l~[agenschleimhaut war das Kr iber ium ffir d ie Gruppene in te i lung , in denen die SerumeiweiB- f rak t ion hins icht l ich des Vorliegens yon Unterseh ieden geprfif t warden . En t sp r echend dem fibliehen Vor- gehen bei de ra r t igen Auswer tungen , die fes tges te l l ten

7,33

7,31

7,11

7,23 7,28

In der Tabelle stud die Mittelwerte ffir das GesamteiweiI] und die Serumfraktionen dargestellt.. Die Einteflung in die verschiedenen Gruppen wurde nach dem histologisehen Befund der ~Iagenschleimhaut vorgenommen. I)er Untersehied des Mittelwertes fiir das Albumin der Gruppe mit atrophiseher Gastritis gegeniiber den Mittelwerten der Gruppe mit nor- maler Magenschleimhaut und OberfNichengastritis ist stati- stisch gesichel~ (P--0,05).