Untersuchungen über die Gerinnbarkeit des Blutes während und nach körperlicher Arbeit

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    13-Aug-2016

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  • Int. Z. ~ngew. Physiol. einschl. Arbeitsphysiol., Bd. 17, S. 228--242 (1958)

    Aus dem Physiologischen Institut der Universit/~t Bonn (Direktor: Prof. Dr. K. WAeHZaOLD~R)

    Untersuchungen iiber die Gerinnbarkeit des Blutes w~ihrend und nach kSrperlieher Arbeit*

    Von K. KESSELER und H. EGLI

    Mit 5 Textabbildungen

    (Eingegangen am 29. Mdrz 195~)

    Zur Kl~rung der Zusammenhi~nge zwisehen Muskel~rbeit und Ge- rinnungsfiihigkeit des Blutes sind schon mehrfach Versuche an Mensch und Tier durchgeffihrt worden (NECHELES U. MAO-KENG C~v; KAVL- BERSZ; DALTON, MASSON U. SELYE; MATTHIESSEN 11. MEYER ZUM GOT- TESBERGE; MEYER ZUIK GOTTESEERGE, ~UCttS U. ~LEYN; OVERMAN, NEWMAN U. WRIGHT; SCHNEIDER U. ZANGARI; LOOSEN, HEINEN U. PANKNIN; KOLLER, SCHWARZ U. MARTI). Dabei hatten vorzugsweise klinisehe bzw. arbeitsmedizinische Fragestellungen eine Bearbeitung an- geregt. So handelte es sich n~mlieh vorwiegend um die Frage, ob sich die /~rztliche Erfahrung eines anscheinend geh/~uften Auftretens yon Thrombosen im AnschluB an eine st/~rkere Arbeitsbeanspruchung experi- mentell begrfinden liel~e. Bei der Mehrzahl dieser Untersuchungen wurde lediglieh die Gesamtgerinnungszeit des Blutes in Anlehnung an das yon B~3RKER angegebene Verfahren untersucht. Die dabei gemessenen Werte liei~en nach kSrperlieher Arbeit gewShnlich eine Verkfirzung der Blut- gerinnungszeit erkennen. Nach MATTHIESSEN 11. MEYER ZUM GOTTES- BERGE, MEYER ZUM GOTTESBERGE, FUCItS U. KLEYN sowie LOOSEN, HEINEN U. PANENIN soll das Ausma[t dieser Gerinnungsbesehleunigung eine deutliehe Abh~ngigkeit yore Alter und Trainingszustand der Ver- suchspersonen sowie yon der St~rke der gew~hlten Belastung zeigen.

    Auf Grund neuerer Erkenntnisse fiber den Vorgang der Blutgerinnung mfissen nun gegen die in diesen Untersuchungen angewandten Methoden einer Gerinnungszeitbestimmung Einw/~nde gemaeht werden, die ihren Aussagewert einschranken. Eine wesentliehe Fehlerquel]e ist z. B. in der bei einer Blutentnahme aus der Fingerbeere notwendigerweise schwan- kenden und unkontrollierbaren Beimengung yon Gewebsthrombokinase

    * Durchgeffihrt mit dankenswerter Unterstii~zung seitens des Bundeskanzler- amtes sowie der Deutschen Forschungsgemeinsch~ft.

  • Gerinnbarkeit des Blutes wghrend und nach k6rperlicher Arbeit 229

    zu erblicken, welche die Wirkung der anderen Gerinnungsfaktoren fiber- decken kann und die Erfassung der wirklichen Gerinnungszeit des B]utes erschwert. So konnte ACHENBACH an einer grSgeren Reihe H/~mophiler nur bei der H~lfte der Erkrankten mit der Biirkerschen Methode patho- logische Werte beobaehten. Aber selbst bei Verwendung yon Venenblut mfissen - - darauf haben in letzter Zeit schon WALD~O~ U. DIZ~N'eA~- mit Recht hingewiesen - - noch viele andere Fehlerque]len sorgf~]tig aus- geschlossen werden, werm bei einer Gerinnungszeitbestimmung mit Voll- blut reprodnzierbare Werte ermittelt werden sollen.

    Bezfiglich des Verhaltens einzelner Gerinnungsfaktoren ]iegen bisher nur wenige Mitteilungen vor. OVErMAn, NEWMA~ u. WEmHT fanden nach einer m/~13igen Belastung (Stufentest) keinen signifikanten Einfluft auf die Prothrombinzeit. SCHS~IDER U. ZAGAgI, die ebenfalls einen Stufentest als Belastung anwandten, beobaehteten dagegen eine Ver- kiirzung der Prothrombinzeit yon durchschnittlich 16%. Mehrere Fak- toren haben bisher anscheinend nnr KOLLER, SCHWARZ u. MARTI unter- sucht. Sie fanden naeh einer die Teilnehmer guBerst anstrengenden 5~--7stfindigen Skitour inkonstante Ver~tnderungen yon Prothrombin und Faktor VII. Die Thrombinzeit war dagegen regelmgl3ig verkfirzt. Diese Befunde sind aber ffir die vorliegende Fragestellung nur bedingt zu verwerten, da als besondere Belastung noeh ein H6henaufenthalt hin- zukam. In allen bisherigen Untersuchungen wurde lediglieh versueht, etwaige nach einer Arbeit vorhandene Ver/~nderungen zu erfassen. MSg- liche wghrend der Arbeitsleistung selbst auftretende Abweichungen wur- den bisher jedoch nicht geprfift. Es erschien daher wfinsehenswert, die Frage einer Beeinflussung der Blutgerinnung durch Arbeitsbeanspru- ehung mit verbesserter Methodik erneut und mSglichst umfassend auf- zugreifen. Auch das Verhalten der Thrombocyten wurde in diese Unter- suchungen einbezogen. In einer ersten VerSffentlichung haben WAC~- ~OLDE~, PA~CI~WITZ, EGLI u. KESSELEZ fiber eine ErhShung der Throm- bocytenzahl und eine Verst/~rkung ihrer Haftneigung w/~hrend anstren- gender Arbeit beriehtet. Gleiehzeitig war dabei aueh schon das Verhalten des Thrombelastogramms (TEG) naeh HARTERT untersucht worden, das wghrend und z. T. noch naeh der Arbeit deutliche bis erheb]iche Ver- kiirzungen der Reaktionszeit hatte erkennen ]assen. Seitdem wurde die Zahl unserer Untersuchungen erhSht und bei der Auswertung des TE G neben der sog. Reaktions- nnd der Gerinnse]bildungszeit auch die maxi- male Thrombuselastiziti~t berfieksichtigt. Das Verhalten verschiedener Gerinnungsfaktoren der 1. Phase war damals ebenfalls sehon gepriift worden. Dariiber wird jedoeh erst jetzt unter Einbeziehung der inzwi- schen gewonnenen weiteren Ergebnisse ausfiihrlich beriehtet. Ein Teil der Befunde wurde bereits anf der 23. Tagung der Deutschen Physiolo- gischen Gesellschaft (K~sss~LE~, EGLI u. WACn-gOLD~ (1) vorgetragen

  • 230 K. KESSELER und H. EGLI:

    und in einer kurzen vorl~ufigen Mitteilung (KESSELEI~, EGLI U. WACH- ItOLI)ER (2)) verSffentlicht.

    Wie bereits betont, wurde bei Durchffihrung der Versuche besonderer Wert darauf gelegt, mSgliehe Ver~Lnderungen schon w~hrend der Arbeits- leistung se]bst zu erfassen, was in den Untersuchungen anderer Autoren nicht geschehen war. Weiterhin wurde der Einflul3 der Arbeit noch fiber eine bestimmte Zeit nach Beendigung des Versuches hinaus verfo]gt, damit verzSgerte Reaktionen oder auch gegenregulatorische Vorgs nicht fibersehen wurden.

    Methodik Nach einer Anzahl orientierender Vorversuche wurden in der Haup~versuchs-

    reihe an 22 gesunden, mgnnlichen Studierenden im Alter yon 20--24 Jahren ins- gesamt 26 Versuche durchgefiihrt. Die Untersuehungen fanden s~mtHch vormittags start; die Versuchspersonen waren dabei stets nachtern. Die Arbeitsbeanspruchung bestand in 30 rain Tretarbeit in sitzender Stellung auf dem Fahrradergometer naeh E. A. Mi3LImR bei einer eingestellten Belastung yon 15 mkg/sec. Die Versuehsper- sonen wurden durch die Arbeit verschieden stark angestrengt, tefls well ihre Kon- stitution verschieden kraftig war, tefls weil sic kSrperliche Arbeit gewohnt oder nieht gewohnt waren. Einige Versuchspersonen trieben regelmgl3ig Sport, jedoeh w~r keine sls ausgesproehen trainiert anzusehen.

    Im Laufe des Versuehes wurden ]eweils 5 Blutproben entnommen und zwar je eine vor Beginn des Versuches, kurz vor Ende der Arbeitsleistung (noch wghrend des Tretens auf dem Ergometer) sowie ~, 11/2 und 2~- -3 Std naeh Ende der Ar- beit; in 6 F~tllen wurde der Versuch nach der 3. Blutentnahme beendet. Aulterdem wurden an 12 Versuchspersonen Leerversuche ohne Arbeitsleistung, jedoch nnter sonst vSllig gleiehen guBeren Bedingungen durehgeffihr~; insbesondere erfolgten die Blutentnahmen in den gleiehen Zeitabstgnden wie in den Arbei~sversuehen. Zur Beurteilung des Ausmal~es der Beanspruchung dureh die geforderte Arbeit wurden in kiirzeren Zeitabstgnden Pulsfrequenz und Blutdruck registriert. Aufierdem wur- den die Versuehspersonen befragt, ob und wie sehr sie die Beanspruehung als an- strengend und ermfidend empfanden.

    Die Blutentnahmen erfolgten mittels innenpolierter, silikonierter V2A-Kanalen aus der Cubitalvene. Die gerinnungsphysiologische Untersnehung erstreekte sich auf die Bestimmung des Prothrombins, der Faktoren V (Proaecelerin) und VII (Pro- eonvertin) sowie des Antithrombins und der Thrombinzeit.

    Die Bestimmung des Prothrombins und des Faktors VII erfolgte nach der yon KOLLER, LOELIGER U. DUCKERT angegebenen Methode. Die Aktivit~t des Faktors V wurde naeh dem yon BICGS u. IVfACFARLANE angegebenen Verfahren ermittelt. Das Progressiv-Antithrombin (Antithrombin I I I naeh S~G~I~s) wurde nach Quick in thrombindefibriniertem Plasma gemessen. Dabei wurde die nach Inaktivierung dureh das Antithrombin im Plasma verbleibende Thrombinaktivit~t an einer LS- sung der Fraktion I eines vorher mit BaSO 4 behandelten Rinderplasmas getestet. Sehlie~lich wurde durch Bestimmung der Thrombinzeit nach Quick versueht, Sehwankungen der Aktivi~t des sofor~ wirkenden Thrombininhibitors (Antithrom- bin II naeh SSEG~RS) zu erfassen.

    Bei jeder Blutentnahme wurde aul~erdem mit Nativblut ein Thrombe]astogramm (TEG) naeh HART~RT gesehrieben.

    Bei Auswertung des TEG kennzeichnet die Rea~tionszeit r die Zeit yore Fallen der Kiivette bis zum Auftreten eines ersten Ausschlages des Lichtzeigers; sie stellt

  • Gerinnbarkeit des Blutes w/~hrend und naeh kSrperlieher Arbeit 231

    also die eigentliehe Gerinnungszeit dar. Als Gerinnselbildungszeit lc bezeiehnet man die Zeit yore Ende der Reaktionszeit bis zum Erreiehen einer bestimmten Amplitude der geteilten Kurve: Sie ist ein MaB ffir die Gesehwindigkeit, mit der sich einThrom- bus yon bestimmter Festigkeit bildet. In manehen F~llen soll die Summe der Werte r d-k Verkiirzungen oder Verl/~ngerungen der Gerinnungszeit empfindlicher an- zeigen als r allein. Die maximale Thrombuselastizitiit me wird nach einer bestimmten Formel aus der maximalen Amplitude der beiden Kurven/~ste errechnet.

    Die statistische Auswertung tier gemessenen Ver/~nderungen erfolgte nach dem t-Test und zwar in der Weise, dug die Mit- telwerte der wghrend der Ar- beitsleistung gemessenen Ab- weichungen yon der Ausgangs- lage mit den entsprechenden Mittelwerten der Leerversuche verglichen wurden.

    Ergebnisse Die Arbeitsleistung in der

    t tauptversuehsreihe wurde yon den meisten Versuehs- personen als anstrengend, jedoch nieht ersehSpfend empfunden. Mit diesen sub- jekt iven Angaben st immen die wghrend der Arbei t ge- messenen Werte ffir Puls und Blutdruek gut iiberein. So zeigte die Pulsfrequenz im l~{ittel einen Anstieg yon 70 auf 150 rain und der B lutdruck yon 127/79 auf 187/68 mm Hg. W~thrend die Blutdruekwerte ~ Std naeh

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    5"0 120 180 m i n 2gO Abb. 1. Xndernngen dor x~d~fJv]t~f, tier Gerinnungs-

    faktoren nnd des TE G im Arbeitsversuch

    Arbeitsende wieder zur Ausgangslage zurf iekgekehrt waren, lagen zur gleiehe n Zeit die Pulswerte bei 9 yon 25 Versuchspersonen noch 10--20 und in 4 Versuchen sogar rtoch fiber 30 SehlBge/min hSher als die l~uhewerte.

    Gegeniiber einer sehr weitgehenden Konstanz in den Leerversuehen war wiihrend der ArbeitsIeistung in weitaus den meisten FBllen ein deut- licher, z. T. erheblieher Anstieg der Akt iv i t~t des Prothrombins nnd der F~ktoren V und VI I , aber auch dos Ant i thrombins zu beobaehten. Die Thrombinzeit hingegen war meist nur wenig ver~ndert; im Ganzen ge- sehen waren unter der Arbei t die Zeiten e~was kfirzer. Im Thromb- e lastogramm waren die l~eaktionszeit und Gerinnselbi ldungszeit wBh- rend kSrper]ieher Beanspruchung meist deudich ki irzer als in Ruhe.

  • 232 K. K~,ss~5E~ und H. EGLI:

    % lqO

    13o

    12o

    IiO

    IOO

    Bei der 3. Messung ~ Std nach Arbe i tsende waren die erhShten Werte meist schon wieder etwas abgefallen. In mehreren Fgllen iiberd~uerte

    der Anstieg das Ende der /t Arbeitsleistung. Auf diese

    Weise erreichten einige Ver- . Fa,~tor v suchspersonen ihren jeweils

    / ' / "~-"~ hSchsten ~r fiir einzelne -sec.~e "Z'Q"~ ........ , - - -~ . Faktoren erst mehr oder -eg ~"P \ "'-.. Pro/~ro~/~ weniger lange Zeig nach 2~i \ - ' .o_ : .2_ : _ : . _ : __ . . ___ ' .o_ . . z .............. Ende der kSrperlicben Be- 22 \ ~ ansl0ruchnng. Auch die rol- e0 -~ .=- X~" '~ "~'~r~176 genden MeBwerte zeigten ~E

    s ~ bei den einzelnen Versuchs- l ~ " l r l , personen kein einheitliches

    gO 120 1#0 rain 2g0 Verha l ten . Te i lwe ise sanken

    Abb. 2. Xnderungen der Akt iv i t~t tier Ger inmmgs- sie kontinuierlieh, 6fterkam faktoren ira Arbei tsversuch

    es jedoch ~uch zu Nach- "1 schw~nkungen mit erneu-

    I

    ten Aktivit~tsanstiegen. - - 3 Abbildungen sollen die

    f~ktor P'B- . . . . . . . -~- . . . . Verh~ltnisse deutlicher d~r- --:-':--o~ stellen. Die Abb. 1 zeigt ver-

    p,-o/h-rrornb/~ ~ ~ o m b / n ~ gleichend die Aktivit~ts~n-

    de.rung der Faktoren Pro- thrombin, V, VII und Anti- thrombin sowie die zugehS-

    k rigen Zeiten des Thromb- mi. Ger/en~e/b/k/ua#sze// el~stogr~mms in einem s~o. . o.--- - ' -~ (k] _., Arbei tsversuch. Die Kurven

    demonstrieren den am h~u- min ,~eu/dionsze///r) figsten beobachteten Kur- za ~ venverlauf mit einer Aktivi-

    ~tszunahme aller unter- suehten l%ktoren unter der

    7"+k ] Arbeit. Bei den Zeiten des ................ Thrombelastogramms wur-

    de neben den Werten ffir _ __ I J ~_ J I die Re~ktionszei~ and die

    o ~o lzo 18o m~n 24~o Gerinnselbildungszeit ZU- Abb. 3. Xnderungen der Ak~iv i~ tier Ger inmmgs-

    f~ktoren mad des TEG im Leerversuch s/~tzlich noch die Summe beider ( r -4- Is) aufgezeich-

    net. Die Zunahme der Gerinnbarkeit des Blutes wi~hrend der Beanspru- chung tritt in dieser Kurve noch dentlicher zutage. Sie ist besonders

    % 1oo

    3o

    #o

    r~k rain 18

    19

    20

  • Gerinnbarkeit des Blutes wghrend und nach k5rperlieher Arbeit 233

    ~usgepr~gt, obwohl die gerinnungsf6rdernden F~ktoren nur in einem Fall (F. V.) die obere Grenze des Normbereiches iiberschreiten. Demgegeniiber lieB diese]be Versuchsperson in einem 2., sp~ter durchgefiihrten Versuch (Abb. 2) fiir alle Faktoren deutliche, z.T. erhebliche Akt iv it~tszunuhmen erkennen bei ghnlichem, hier nicht abgebildetem Verhalten des TEG. Die Abb. 3 zeigt die Verhg]tnisse in einem Leerversuch. W~hrend die fSrdernden Faktoren hier prsktisch keine Abweichungen zeigen, ist die Aktivit~t des Ant i thrombins bei der 2. Messung sog~r vermindert und sinkt anch sparer noeh unter die Ausgangslsge ab. Die Abb. 4 zeigt die

    yor ,4P6e/t

    wS~t'end Apbe/7

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    Arbeit..

  • 234 K. KESSELEI~ und H. EGLI:

    Das Progressiv-Antithrombin zeigte in 25 yon 26 Versuchen unter der Arbeit einen Anstieg seiner Aktivit/~t. In 10 Versuchen sanken die Werte nach der Arbeits- leistung wieder bis nahe an den Ausgangswert oder sogar darunter. Meist, d. h. in 12 ,/on 20 Versuchen kam es jedoch nach einem prim/~ren Absinken gegen Ende des Versuches zu einer erneuten Aktivit/~tszunahme.

    Die Bestimmung der Thrombinzeit ergab in 16 yon 24 Versuchen nach der Ar- beitsleistung ganz gering verminderte Werte.

    Bei einem Vergleich der in der J~eaktionszeit des TE G zum Ausdruck kommenden Gerinnungszeiten des Blutes fand sich in 19 yon 21 Versuchen unter der Arbeit eine Verkfirzung, die in 3 F/~llen noch fiber das Ende der Arbeitsleistung hinaus zunahm; in 7 yon 15 Versuchen kam es nach Arbeitsende zu einer 2. Verkiirzung der Reak- tionszeit. 2 Versuchspersonen reagierten mit einer Verl~ngerung der l~eaktionszeit. Die Gerinnselbildungszeit des TEG war in 17 yon 20 V...

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