(Aus der Chirurgischen Universit~tsklinik Bonn [Direktor: Prof. v. Redwitz].)

Uber Stiirungen des Kohlenhydrathaushalts bei der Narkose.

IV. Mitteilung.

Bedeutung der bei Athernarkose des tIundes auftretenden Situren fiir das Siturebasengleichgewicht.

Von

Hans FuD.

Mit 3 Textabbildungen.

(Eingegangen am 10. Juni 1930.)

Einleitung.

Zun/ichst in Amerika, sp~ter aber auch in Deutschland wurden in den letzten Jahren zahlreiche Untersuchungen durchgefiihrt, die sich mit den Ver/~nderungen des Si~urebasenhausha,ltes bei Operationen und Narkosen besch/~ftigtcn. Als Maf~ der Ver/inderungen dienten die Alkalireserve des Blutes, die Wasserstoffionenkonzentration des Blutes und schliel~lich die Reaktion und die Ammoniakausscheidung des Urins. Eine gro6e Reihe yon Autoren hat fiber solche Untersuchungen berichtet (Literatur s. bei Wymer). In neuester Zeit befa6ten sich in Deutschland Beck und Lauber, Achelis, Schneider u. a. mit derartigen Fragen. Die Untersuchungen erstreckten sich zum grol~en Tell auf den operativen Eingri// in seiner Gesamtheit. Das Hauptergebnis war, dab durch den operativen Eingriff eine Verminderung der Alkalireserve des Blutes sowie eine S/iureausscheidung im Urin zustande kommt, ein Bild, das man unter dem Begriff der postoperativen Acidose zusammenfaBte.

Doch waren von Anfang an auch Unte, rsuchungen im Gange, die die Einwirkung der Narlcose an sich auf das S/~urebasengleichgewicht unter Ausschaltung des operativen Eingriffs in Betracht zogen (Menten und Crile, Carter, Morris u. a.). In Deutschland wurde diese spezielle Frage ffir die reine Ather- und Chloroformnarkose von Wymer bearbeitet. Gemeinsam mit Wymer konnte ich i~hnliche Verhi~ltni~e bei der Avertin- narkose feststellen. Es ergab sich, dab bei den genannten Narkosearten saure Substanzen im Organismus entstehen, die zu einer Senkung der Alkalireserve sowie zu einer Si~ureausscheidung im Urin und zu einer

Hans FuB: ~ber St6rungen des Kohlenhydrathaushalts bei der Narkose. IV. 533

Erh6hung der Ammoniakbildung im K6rper ffihren. Die genannten Untersuchungen gaben aber keinen Aufschlul~ fiber die Natur der pathologischen S/iuren.

Von einer Reihe yon Autoren wurden die sauren Ketok6rper als Ursache oder doch als wesentliehe Faktoren bei der Senkung der Alkali- reserve durch die Narkose angesehen. Die eigenartige Entwicklung des Begrfffs ,,Acidose" hat wohl viel dazu beigetragen, dab bis in die letzte Zeit vielfach Acetonurie als Zeichen einer Acidose, d .h . einer S/iuerung des Organismus aufgefai3t wurde und dab aus dem Befund von Aceton- kSrpern im Urin der Schlul~ gezogen wurde, dab die Ketok6rper die- jenigen pathologischen S~uren seien, die ffir die Senkung der Alkali- reserve verantwortlich zu machen sind.

Naunyn hat den Begriff ,,Acidose" ffir den Zustand des Diabetikers gepr~gt, bei dem es zu ausgedehnter Bildung yon KetokSrpern kommt. Durch Sellard und van Slyke erhielt der Begriff Aeidose eine weitere Fassung, indem nun damit die beim Diabetiker durch die Acetonk6rper- bildung hervorgerufene Senkung der Alkalireserve bezeichnet wurde, die fibrigens, wie Elmer und Scheps feststellten, nicht immer v611ig parallel mit der Menge der Acetonk6rper verl/~uft. Nach Einffihrung des Begriffs der Acidose im Sinne der verminderten Alkalireserve in die Chirurgie durch Crile wurde vielfach in Analogie zur Senkung der Alkalireserve beim Diabetiker auch ffir die Senkung der Alkalireserve bei Narkose (Narkoseacidose) die Bilduag von KetokSrpern angeschuldigt, zumal man durch die Ausscheidung yon Aceton im Urin darauf hingewiesen wurde. Wit haben abet schon friiher betont (Wymer und Furl), dal~ die Feststellung einer Acetonurie keinen Aufschlul~ fiber die evtl. Anh/~ufung yon Acetonk6rpern und damit von SS~uren ira Blur gibt.

Mehrfaeh wurde aber auch versucht, den Acetonk6rpergehalt des Blutes mit der Senkung der Alkalireserve bei Narkose in Beziehung zu bringen.

So glauben Reimann und Bloom auf Grund ihrer Untersuchungen, dab auf Konto der im Blut vorhandenen sauren Acetonk6rper etwa 60O/o der Verminderung der Alkalireserve zu buchen sei. Short dagegen, der keinen konstanten Parallelismus zwischen Acetonk6rperbitdung im Biut und S/~uerung des Blutes feststellen konnte, ja sogar in manchen F~llen einen gleichzeitigen Anstieg der Alkalireserve bei Ver- mehrung der fl-Oxybutters/iure beobachtete, glaubt ebenso wie van Slyke, dab man die Rolle der Acetonk6rper im Blut beim Zustandekommen der Narkoseaeidose nicht fibersch/~tzen dfirfe. Short weist auch darauf hin, daB die Senkung der Alkali- reserve bei der Narkose viel zu rasch auftritt, als dab die Bildung yon Acetonk6rpern eine urshchliche Bedeutung haben k6nne. Labbd und Chevki halten die postoperative Ketok6rperbildung ffir so gering, dal~ sie nicht ausreicht, um eine Verminderung der Alkalireserve zu erkl&iren. Die in der Literatur vertretenen Anschauungen fiber die Bedeutung der Ketok6rper fiir die Senkung der Alkalireserve bei der Narkose sind also nicht einheitlich.

Neben den Ketok6rpern wurde auch die Milchsdiure yon einigen wenigen Autoren sehon als Ursaehe der verminderten Blutalkaleseenz

584 Hans Full:

in der N~rkose angesehen, so yon Schenk, der ja bei der Chloroform- narkose im Muskel eine starke Anh/~ufung von Milchs~ure feststellte. Neuerdings hat Eichler beim Frosch durch -~thernarkose eine Erh6hung der Muskelmilchs/~ure beobaehtet und vermutet, dab ihr ein wichtiger An- tell an der Senkung der Alkalireserve zukommt.

Eigene Untersuchungen. Unsere bisherigen Untersuchungen fiber die Veri~nderungen im

Kohlenhydratstoffwechsel (Mitteilung I - - I I I ) geben uns die MSglichkeit, zu der Frage Stellung zu nehmen, inwieweit die durch StSrungen im Kohlenhydratstoffwechsel auftretenden S£uren an der Narkoseaeidose beteiligt sind.

Was zun/~chst die Frage der AcetonkSrper anbelangt, so konnten wir nachweisen (Mitteilung III) , dab es w~hrend der reinen Athernarkose des Hundes zu keinerlei wesentliehen Steigerung derselben im Blur kommt. Die relativ geringe und nicht einmal ganz konstante Steigerung der fi-Oxybutters~ure am Ende der Narkose kann wohl kaum als wesent- fiche Ursache der Senkung der Alkalireserve herangezogen werden, die beim Hunde w£hrend der Athernarkose stets zu beobachten ist (siehe unten und bei Wymer). Zudem wissen wir vom Diabetiker her, dab die dort zu einer Senkung der Alkalireserve fiihrenden Grade yon Keto- k5rperbildung ein ganz anderes GrSl]enausmal] haben als hier bei der l~arkose. Man kann also au] Grund unserer Versuche den Acetonk6rpern beim Zustandekommen der Narkoseacidose des Hundes keine wesentliche Rolle zusprechen, eine Tatsache, auf die schon Wymer auf Grund yon Urinuntersuchungen vermutungsweise hingewiesen hat.

Anders verh/~lt es sieh mit der Milchsgiure. Bei J~thertropfnarkose wurden recht betr/~chtliche Mengen Milchs/~ure im Blut gefunden (s. Mit- teilung I). AuBerdem geht aus anderen Beobachtungen hervor, dab Milchs~uresteigerung im KSrper sehr wohl zur Senkung der Alkali- reserve fiihren kann.

So fanden Groag und Schwarz einen wenn auch nicht vSlligen Parallelismus zwischen Alkalireserve und Mflchs/~urespiegel bei kOrperlicher Arbeit von Kreis- laufkranken. Auch nach Barr und Himwich geht der Anstieg der Milchs/iure im Blut bei Muskelarbeit Hand in Hand mit Herabsetzung der Alkalireserve. Meyer- ho] und Lohmann machen die im Muskel w/~hrend der Arbeit entstehende Milch- s~ure ffir die gleichzeitig eintretende Verschiebung der Wasserstoffionenkonzen- tration verantwortlich.

Zur Kl~rung der Frage des Zusammenhangs zwischen Milchs/~ure- gehalt und Alkalireserve des arteriellen Blutes bei der Narkose des Hundes wurde zunitchst bei 3 Hunden der Blutmilehs/turespiegel mit der Alkali- reserve des Blutes bei J~thertropfnarkose vergliehen.

Die Alkalreserve des Blutes wurde nach van Slyke imVollblut gemessen. Verwendet wurde der in jiingster Zeit yon van Slyke angegebene manometrische

Apparat mit elektrischer Schiittelvorrichtung. l~'ach jeder Kohlens/iurebestimmung

t)ber StSrungen des Kohlenhydrathaushalts bei der Narkose. IV. 585

des im Tonometer mit 40 Vol.-% Kohlens/~ure in Spannungsausgleich gebrachten Blutes wurde die Sauerstoffbindungsfi~higkeit des Blutes nach Schiitteln in atmo- sph/irischer Luft festgestellt und daraus unter Benutzung der Formel yon Peters, Bulger und Eisenman die Kohlensaurebindungsfi~higkeit des Plasmas errechnet. Der Normalwert betrug im Mittel aus 20 Versuchen 44,9 Vol.-°/0 . Er entspricht etwa unseren in frtiheren Versuchen beim Hund mit dem Barcro/tschen Differential- manometer gefundenen Werten. Aehelis und Schneider fanden beim Hund Normalwerte yon 43,8--54,3 Vol.-°/0.

Tabelle 1. Vergleich zwiseheu arteriellem Milchs~iurespiegel und arterieller Alkalireserve bei Xthertrop/narkose.

Ver- Vor Narkose Ende der 1--2 S tunden 24: S tunden such Narkose nach Narkose naeh Narkose

Milchs/~ure . . . Alkalireserve . .

Milchsi~ure Alkalireserve

Milchsiiure . . . . Alkalireserve . .

1 Dauer dor Narkose 1

26 rag- °/o 49 Vol.- °/o

21 rag- °/o 45,6 Vol.- °/o'

12 mg-°/o 46,6 Vol.- o/~

~tunde. 2 Dauer der Narkose 1/2 Stunde. a 2 Stundon naeh Narkose. 4 1 Stunde nach Narkose.

49 rag-°/o 1 26,9 Vol.- °/o

69 rag- °/o 1 24,8 Vol.- °/o

18 rag- °/o ~ 35,9 Vol.- o/~

16 rag- °/o a 44,7 Vol.- °/o

21 mg- °/o 3 42,9 Vol.- °/o

43 rag-°/o 4 36,0 Vol.- °/o !

14 mg-O/o 46,8 Vol.- °/o

15 rag- °/o 42,8 Vol.- °/o

13 mg-°/o 46,1 Vol,- °/o

Der Ver]auf der Alkal i reserve war so, wie nach den frfiheren Unter- suchungen (Wymer) zu e rwar ten war, die neuerdings dureh Unter- suchungen von Bonome best / i t igt wurden. W~hrend der Narkose sank die Alkal i reserve deut l ich ab, um naeh 24 S tunden ungefi~hr die Norm wieder zu erreichen. Sie war bei den einstf indigen Narkosen (Versuch 1 und 2) um 22,1 bzw. 20,8 Vol.-°/o, bei der 1/2stfindigen Narkose (Versuch 3) um 10,7 Vol.-°/o gesunken. Des Mit te l aus de r Senkung bei den einstf indigen Narkosen be t r~gt 21,5 Vol.-°/o . Die yon Wymer beobach te te zweite Phase der Alkal i reserve bei Athernarkose ist in den Versuchen n icht zu erkennen, d a sie n icht fiber 24 S tunden ausgedehn t wurden. Beach tenswer t i s t , wie rasch die Senkung der Alkal i reserve naeh SchluB der Narkose wieder ausgeglichen wird. I n Erwei te rung der fr i iheren Fes t s te l lungen Wymers am Kan inchen und am H u n d e zeigte sich, da~ berei ts 2 S tunden nach Ende der Narkose die H y p o k a p n i e (Senkung der Alkal i reserve) wei tgehend zurf ickgegangen ist. Sie is t also eine recht flfiehtige Erscheinung.

Vergleicht m a n nun den Verlauf der Senkung der Alkal i reserve und der Milehs/~uresteigerung, so zeigt sich eine auffal lende (~bereinstim- mung (s. Abb. 1, in der Versuch 1 darges te l l t ist). A m Ende der Narkose , we die Milchs/~uresteigerung ihr Max imum erreicht , i s t die Alkal i reserve s t a rk gesenkt . Nach 2 S tunden ist die Milehs~uresteigerung verschwunden

536 Hans FuI3:

und ebenso hat die Alkalireserve sich weitgehend der Norm genghert. Auch das in Mitteflung I beschriebene sehr rasche Einsetzen starker Milchsgurebildung zu Beginn der Narkose s t immt mit der Anschauung fiberein, dab die Milchsgure eine Bedeutung ffir die Senkung der Alkali- reserve hat. Denn nach van Slyke und Webster weist auch die Alkali-

50

38

20

Narlfose

o ~3L

M/Tchsdu/,,e

z~t. e~st. zg~ Ngrk. r/acl7 /I/g/,*.

Abb. 1 (Versuch 1, Tab. 1). Milchsgurespiegel und Alkal i reserve bei ~ the r t ropfnarko~e .

reserve gleich in den ersten Mi- nuten nach der Narkose eine starke Senkung auf.

Bei Versuch 3 steigt Mler- dings nach Absetzung der Nar- kose die Milchsiiure, wie dies manchmal zu beobachten ist, noch welter, wiihrend die Sen- kung der Alkalireserve bereits zurtickgeht und nicht dem wei- teren Anstieg der Milchsgure entsprechend fgllt. Man kann sich vorstellen, dab ein weiteres Sinken der Alkalireserve bei Vermehrung derBlutmilchsgure

deshalb nicht zustande kommt, weil die Regulationsmechanismen des K6rpers gegen die Sguerung (Sguerausschwemmung im Urin, Ammoniak- bildung in der Leber) zu dieser Zeit voll im Gang sind und trotz Mehr- bildung yon Milchsgure ein weiteres Sinken der Alkalireserve nicht zulassen.

Weitere wichtige Anhaltspunkte fiber die Beziehungen zwischen Milehsgure und Alkalireserve k6nnen wir durch vergleichende Unter- suchungen des Milchsgurespiegels und der Alkalireserve bei der A'ther- sauersto//narkose gewinnen, bei der, wie wir oben sahen, die Milchsgure- kurve einen ganz anderen gerlauf n immt als bei tier gew6hnlichen ~ther- narkose.

Tabelle 2. Vsrgleich zwischen arteriellem Milchsdurespiegel und arterieller Alkalires~rve bei ~4"thersauerstoHnarkose.

Vet - such

Vor Na rkose

N a c h 1 S tunde N a r k o s c

(Ende 4cr Narkose)

1 S tun4e nach

Narkose

2 S t u n d e n 24: ~ t u n d e n n a e h n a e h

N a r k o s e N a r k o s e

4

5

6

Milchsgure Atkalireserve

Milehsgure Alkalireserve

Milchsgnre Alkalireserve

27-mg-% 43,7Vol.-~o

21 mg-% 41,9Vol.-°/0__

[ 37,9Vol.-%

21 mg-% 30,2Vo1.-~o

25 rag-°/ 27,4Vo1.-~o

129 rag-% ' 28,3Vol.-~o

37 rag-% 33,1Vo1.-%

60 rag-% 29,6Vo1.-~o

49 rag-% 31,6Vo1.-~o

25 rag-% 39,9Vo1.-~o

24 rag-% 39,7Vo1.-%

39 rag-% 32,0Vol.-%

20 mg-% 44,1Vo1.-%

l l rag-% 44,5Vo1.-%

16 rag-% 41,2Vol.-~o

tiber St6rungea des Koblenhydrathaushalts bei der Narkose. IV. 537

Diese Versuche zeigen f ibere ins t immend, dal] trotz Ausbleibens einer wesent l ichen Milchsiiurevermehrung w/ihrend der Narkose die Hypo- kapnie, d. h. die Senkung der Alkalireserve zus tande kommt . Al lerdings is t die Senkung geringer als bei der J~thertropfnarkose (s. Abb. 2). A m Ende der einstf indigen Narkose haben wir bei Versuch 4 eine Verminde- rung der Alkal i reserve urn 13,5 Vol.-°/0, bei Versuch 5 um 14,5 Vol.-°/o und bei Versuch 6 um 9,6 Vol.-°/0, 5~ also im Durchsehn i t t eine Sen- kung von 12,6 Vol.-°/0 gegenfiber 21,5 Vol.-°/0 im Mit te l bei der Ather t ropfnarkose . Diese geringe Senkung der Alka] i reserve bei der _~thersauerstoffnarkose muff durch andere F a k t o r e n als durch Milch- s~ure bedingt sein.

Andererse i t s t r i t t hier die be- rei ts e inmal be iA the r t rop fna rkose (s. S. 536) beobach te te und zu deu- ten versuchte Erscheinung auf, da6 nach Abse tzung der Narkose t ro tz Anst iegs der Blu tmi lchs~ure die

\ J , . . . . \ / ZVapko~

(,¢/her-gz) o IS/. lSf 26"/. 24SI.

#ac,~Nark. nachNar~ nac~,~ar~

Abb. 2 (Versuch 4, Tab . 2). Milchs~urespiegel u n d Alka l i r e se rve bci -~ the r saue r s to f fna rkose .

Alkal i reserve n icht wei te r s inkt , sondern bereits im Anste igen begriffen ist. Wi r haben zur wei teren K1/~rung der F r a g e des Zusammenhangs

zwischen Milchs/~urespiegel und Alkal i reserve bei 2 H u n d e n Milchs/~ure- in jekt ionen vorgenommen und dabei die Alkal i reserve bes t immt . Die Milchs/ture wurde in 5°/0iger L6sung in t raven6s inj izier t . Die Blutent - nahme erfolgte aus der Art . femoralis .

Tabelle 3. Versuoh 7. Gewieht des Hundes 31 kg. Alter etwa I Jahre.

1. Blutentnahme vor Injektion . . . . . . . 15 ccm Milchs~urel6sung intraven6s

15 Minuten nach 1. Injektion . . . . . . . 30 ccm 5°/oige Milchs~ure intraven6s

15 Minuten nach 2. Injektion . . . . . . . 45 Minuten nach 2. Injektion . . . . . . . Nach 45 Minutcn J~thernarkose (200 ccm) . .

Milchs~ure Alkalircscrve ing-% Vo].-%

21

22

26 23 25

45,6

42,6

43,8 41,2 36,4

Tabelle 4. Versuch 8. Gewicht des Hundes 20,5 kg. Alter 2 Jahre.

Milchs~ure Alkalireserve mg-% Vol.-%

18 42,1 1. Blutentnahme vor Injektion . . . . . . . 60 ccm Milchs~urel6sung intraven6s

15 Minuten nach Injektion . . . . . . . . 45 Minuten nach ..Injektion . . . . . . . . . . Nach 30 MinuCen Athernarkose ( 140 ccm Ather)

40 21 38

38,6 45,9 34,9

538 tIans Fu~:

Aus diesen Versuchen geht hervor, daft es unter Umst~nden durch Injektion sehr g r o f l e r Milchs~turemengen vorfibergehend doch mSglich ist, den Blutmilchsi~urespiegel zu steigern (fiber weitere Befunde bei Milchs~tureinjektionen siehe Mitteilung I). Die Alkalireserve sank bei Versuch 7 nach der 1. Milchsi~ureinjektion, die zu keiner Milehs~ure- steigerung fiihrte, um 3 Vol.-°/0 ; nach der 2. Injektion, die zu einer gering- gradigen Milchs~uresteigerung fiihrte, war keine weitere Senkung der Alkalireserve mehr zu beobachten, vielmehr eine leichte Steigerung.

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Abb. 3 (Versuch 8, Tab. 4). Milchs~urespiegc] und Alkali- reserve bci M:ilchs~ureinjektion,

bzw. Athertropfnarkose.

Dagegen t ra t nach einer halben Stunde Ather- n~rkose eine Senkung der Alkalireserve um 4,8 Vol.-°/o ein, ohne dal~ die Milchs~ure- steigerung erheblicher gewesen wiire als nach der 2. Milchs~ureinjektion.

Bei Versuch 8 war die Dosis der Milch- si~ureinjektion ~o gro[t gew~thlt, da[~ eine recht deutliche Steigerung des Blutmilch- s~urespiegels auftrat (s. Abb. 3). Trotzdem sank die Alkalireserve nut um 3,5 Vol.-°/0, um sehr rasch sogar fiber die HShe des Ausgangswertes emporzusteigen. In der dar- auf folgenden Narkose, dutch die der Milch- si~urespiegel im Blut auch nicht starker er- hSht wurde als dutch die Milchs~tureinjek- tion, wurde die Alkalireserve aber dann um 11 Vol.-°/0 gesenkt.

Aus diesen Versuchen geht hervor, da$ die bei der Narkose beobachtete Blutmilchs~uresteigerung sicherlich nieht a l l e i n die Ursache der Senkung der Alkalireserve bei Narkose sein kann.

Zusa lnmenfassung .

Ein Zusammenhang zwischen Senkung der Alkalireserve und Aceton- kSrperbildung im Blur bei der J~thernarkose des Hundes kann nicht nach- gewiesen werden. Die Senkung der Alkalireserve kann also nicht durch Acetonk6rper bedingt sein.

Bei der J~thertropfnarkose des Hundes besteht dagegen eine deutliche l~bereinstimmung zwischen dem Blutmilchs~urespiegel und der Alkali- reserve, insofern als der Steigerung der Blutmilchs~ure eine Senkung der Alkalireserve, dem Absinken der Blutmilchs~ure eine Erh6hung der Alkalireserve entspricht.

Diese ~bereinst immung ist aber nicht mehr nachweisbar bei der Athersauerstoffnarkose des Kundes, bei der trotz fehiender oder ganz geringgradiger Milchsi~uresteigerung eine Senkung der Alkalireserve eintritt.

l~ber St6rungen des Kohlcahydrathaush~tlts bei der Narkose. IV. 539

Postnarkotische Milchs/~uresteigerungen haben keinen meBbaren Ein- f luB a u f d e n V e r l a u f d e r A l k M i r e s e r v e .

Be i E r h 6 h u n g des M i l c h s / m r e s p i e g e l s d u r c h M i l c h s / t u r e i n j e k t i o n k o m m t es zu e ine r g e r i n g e r e n S e n k u n g d e r A l k M i r e s e r v e a ls be i

g l e i che r E r h 6 h u n g des Miichs /~urespiegels d u r c h N a r k o s e .

N a e h d i e s e n U n t e r s u e h u n g s b e f u n d e n s p i e l t s i e h e r l i e h die Mi lehs / iu re

e ine gewisse R o l l e b e i d e r S e n k u n g d e r A l k a l i r e s e r v e ( l u rch A t h e r n a r k o s e .

D o e h i s t sie o f f e n b a r n i e h t d e r e inz ige b i e r in F r a g e k o m m e n d e F a k t o r .

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