Heinrich Schwarz

Über die experimentelle Kohlensäurevergiftung

In den vorangehenden Abschnitten haben wir uns vielfach mit der sog. Acidose beschaftigt und deren Wichtigkeit fur die Kreislaufdynamik und Protoplasmodynamik hervorgehoben. Trotzdem haben wir uns gewissermasen absichtlich der eingehenderen Besprechung des Acidoseproblems ferngehalten, das wir in seinen Auswirkungen nun doch von verschiedenen Gesichtspunkten aus in Betracht ziehen wollen. Bei experimenteller Saurevergiftung oder Stoffwechselstorungen, die zur Anreicherung saurer Produkte fuhren, treten Veranderungen im Saurebasenhaushalt auf, welche vorwiegend die Gewebe und in viel geringerem Ausmase das Blut zu betreffen scheinen, dessen Reaktion nach Tunlich keit konstant gehalten wird. Experimentelle Untersuchungen z. B. an Hunden ergaben, das selbst bei intensivster Vergiftung mit starken Mineralsauren die Schutzvorrichtungen des Organismus in hohem Grade der Schadigung Widerstand zu leisten vermogen. Wie wir bereits ausfuhrten, sind diese Regulationen an das Vorhandensein intakter Puffer, so vor allem der Carbonate, der Phosphate, der Eiweiskorper und nicht zuletzt der Pufferwirkung der roten Blutzellen selbst gebunden. Bei Saurezufuhr werden anscheinend zuerst die am leichtest verfugbaren Pufferreserven in Anspruch genommen. Diese Aufgabe scheint zunachst dem Bicarbonat-Kohlensauresystem zuzustehen.

Der Einfluß körperlicher Arbeit auf den Milchsäurestoffwechsel gesunder sowie herzkranker Menschen

Bei der Analyse der gesamten Krankheit serscheinungen Kreislaufgeschadigter drangten sich uns drei Fragen auf, deren Beantwortung zunachst auf nicht geringe Schwierigkeiten sties: 1. Warum finden Herzkranke bei Ruhe nicht ihr Auskommen mit jenem Sauerstoffverbrauch, welcher ihrer Grose, ihrem Alter, Gewicht und Geschlecht nach entsprechend ware? 2. Weshalb mussen so viele Herzkranke zur Bewaltigung einer bestimmten Korperarbeit einen groseren Energieaufwand treiben, als Normale, sich also wie eine unokonomisch arbeitende Maschine verhalten? und 3. warum erreichen Herzkranke – insbesondere solche mit Zeichen einer Inkompensation – nach Beendigung einer physischen Arbeit den ursprunglich bestehenden Wert ihres Sauerstoffverbrauches nicht binnen derselben Frist wie Kreislauf gesunde, sondern erst in einem spateren Zeitraum?

Der Einfluss Körperlicher Arbeit auf die Sauerstoffsättigung und auf die Aktuelle Reaktion des Arterienblutes bei Kreislaufkranken

I n we i t e r em Verfolg unseres Zieles, aus de r U n t e r s u c h u n g des Arbe i t se in f lusses au f die k r e i s l au f w i ch t i gen F a k t o r e n n~ihere E inb l i cke in das W e s e n de r be i K r e i s l a u f k r a n k e n auft r e t e n d e n S t 6 r u n g e n zu gewinnen , u n t e r n a h m e n w i t es auch , uns Aufsch luB f iber das V e r h a l t e n des O x y h ~ m o g l o b i n geha l t e s u n d de r W a s s e r s t o f f i o n e n k o n z e n t r a t i o n in d e m m i t t e l s A n w e n d u n g de r A r t e r i e n p u n k t i o n g e w o n n e n e n A r t e r i e n b h t Kreis laufgesch~tdigter v o r u n d n a c h e iner bes t i m m t e n (zumeis t e twa IOOO k g m b e t r a g e n d e n ) p h y s i s c h e n A r b e i t zu schaffen. Die a u s r e i c h e n d e Sauersto//sd,t t igung des a r t e r i e l l en I31utes wird d u t c h eine e n t s p r e c h e n d e Gr6Be des Saue r s to f fgeha l t e s u n d de r S a u e r s t o f f s p a n n u n g de r E i n a t m u n g s l u f t , d u t c h eine genf igende A temgr6Be ( A t e m v o l u m e n ) , d u t c h eine hinl~ingl ich r a sche Saue r s to f fd i t fus ion in de r L u n g e u n d d u t c h eine zweckd ien l i che Dissoz ia t ion des O x y h ~ m o g l o b i n s gew~hrle is te t . I n ]3erf icks icht igung de r Fes t s t e l lung , d a b be i 2Kuskelarbei t no rma le rwe i se e ine e r h 6 h t e Dissoz ia t ion des O x y h ~ m o g l o b i n s s t a t t h a t , g l a u b t e sich BAI~CROFT ZU der A n n a h m e be rech t ig t , es k 6 n n e s ich infolge de r be i Arbe i t s l e i s tung z u s t a n d e k o m m e n d e n E r h 6 h u n g de r Sauers to f f d i ssoz ia t ion u n d de r d a d u r c h b e d i n g t e n V e r m i n d e r u n g de r Sauers toffaff ini t~i t sowie de r B e s c h l e u n i g u n g de r S t r 6 m u n g s geschwind igke i t des B lu t e s in de r L u n g e das H~imoglobin se lbs t be i e iner e n t s p r e c h e n d e n S a u e r s t o K s p a n n u n g de r Insp i r~ / t ions lu t t n i c h t h i n r e i c h e n d m i t Sauer s to f f s~ittigen, es mfisse also u n t e r d e m Einf luB muskulXrer A r b e i t e ine H y p o x ~ m i e s ich e ins te l len. Diese Sch luBfo lgerung BARCROFTS b e s t e h t j edoch n i c h t zu Rech t , da ja wie MARIA KROOtt da rzu l egen v e r m o c h t e die DiKus ionsgeschwind ig ke i t des Sauers to f f s in de r L u n g e u n t e r d e m Ein i luB m u s k u l~rer A r b e i t so b e t r ~ c h t l i c h ges te iger t ist , daB d a d u r c h die

Die Strömungsgeschwindigkeit des Blutes als Maß des peripheren Kreislaufs

Soll das Blut die erforderliche Funktionstuchtigkeit der Gewebszellen gewahrleisten, so ist hierfur ein geregelter Austausch im Sinne der Nahrungsaufnahme und der Entfernung der Stoffwechselschlacken die notwendige Bedingung. Zu diesem Behuf stehen dem Organismus das Herz als zentrales Triebwerk, das Arteriensystem fur die Blutzufuhr, die Capillaren als die den Austausch vermittelnde Oberflache und die den Abstrom des Blutes dienenden Venen zur Verfugung. Die zweckmasige Ernahrung der Gewebe ist an eine bestimmte Stromungsgeschwindigkeit des Blutes gebunden. Ein allzurasches Durchfliesen des Blutes durch die den Stoffaustausch vermittelnden Capillaren erscheint ebenso unokonomisch, wie ein zu langes Verweilen des Blutes im Bereiche der Gewebszellen. Bei der Betrachtung des Zusammenspiels aller Kreislauffaktoren mussen wir unser Augenmerk zunachst auf die Tatigkeit des Herzens selbst richten, welches den Blutstrom unter Aufbietung des zweckdienlichen Blutdruckes in der Austreibungsperiode in die Richtung der Arterien wirft und an die Orte des Stoffaustausches gelangen last.

Der Einfluß körperlicher Arbeit auf den Kreislauf und auf den Stoffwechsel gesunder sowie herzkranker Menschen

Jegliche korperliche Arbeit geht mit einer Steigerung des Sauerstoffverbrauches einher; denn das bei der Arbeit zum Schwinden gebrachte Glykogen der Muskulatur mus oxydiert werden, weswegen der arbeitende Korper mehr Sauerstoff benotigt. Durch zahlenmasig genaue Feststellung der effektiven Grose einer geleisteten Arbeit, z. B. am Fahrradergometer, und gleichzeitige exakte Ermittlung des hierbei vor sich gehenden Sauerstoffverbrauches lassen sich ganz bestimmte Beziehungen zwischen diesen beiden Grosen konstatieren. Aus der beigefugten illustrativen Skizze, welche dem Buche von Bainbridge 1) entnommen, ist zu ersehen, das der Sauerstoffverbrauch proportional mit der Grose des Arbeitsausmases ansteigt; die gegenseitige Beziehung der beiden Werte wird durch eine gerade Linie versinnbildlicht.

Die Bedeutung der Pufferung für die Kreislauffunktion

Fur den normalen Ablauf der meisten Lebensvorgange ist die Aufrechterhaltung entsprechender Ionenverhaltnisse von fundamentalster Bedeutung. Die Isoionie und insbesondere die Isohydrie — d. h. die Konstanz der Reaktion des Blutes und — der Gewebe erscheint daher in hohem Mase beachtenswert zu sein. Wollen wir diese Vorgange in ihrer Wirksamkeit entsprechend wurdigen, so mussen wir vor allem daran festhalten, das das lebende Protoplasma der verschiedenen Organe und das Blut, das die Ernahrung der Zellen gewahrleistet, kolloidale Systeme darstellt. Die wichtigsten Eigenschaften kolloider Losungen, so vor allem osmotischer Druck, Viscositat, elektrostatische Ladung, Oberflachenaktivitat und nicht zuletzt die Membranvorgange werden durch Ionenverschiebungen, speziell durch Anderungen der Wasserstoff zahl in elektiver Weise beeinflust.

Theorie der Herzinsuffizienz

Eines der ungeklartesten Probleme der Kreislaufpathologie ist die Ursache der Herzinsuffizienz. Warum erleidet ein Kranker, welcher mit einem Herzklappenfehler behaftet, moglicherweise sogar sehr lange Zeit fast wie ein Gesunder auch schwere physische Leistungen zu vollbringen imstande war, dann mit einemmal einen volligen Niederbruch seiner Kreislauffunktion, so das er schnell ermudet, spater kaum mehr gehen kann, ohne kurzatmig zu werden, so das sein Puls klein und frequent wird, seine Harnmenge abnimmt, Stauungen und Odeme sich einstellen? Wohl spricht man da von einem „Nachlassen der Herz kraft“ und nennt das Krankheitsbild einen „inkompensierten Herzfehler“, doch die Frage nach den Ursachen eines solchen Debakels kann zumeist nur mit Vermutungen beantwortet werden. Auch der pathologische Anatom ist hier dem Kliniker nicht uberlegen; gewis vermag der Obduzent hier und da Anhaltspunkte fur das Versagen der Herzleistungsfahigkeit aufzudecken, so z. B. wenn an den Coronargefasen ausgesprochene Veranderungen vorliegen, die zu einer Schwielenbildung im Herzmuskel fuhrten; doch im allgemeinen ist er bei der Befunderhebung nur auf das Fahnden nach „Stauungsorganen“ angewiesen; wenn die Frage der „Insuffizienz“ entschieden werden soll, da zumeist am Herzen selbst — auser den Veranderungen am Klappenapparat — nichts zu erkennen ist, was das Nachlassen der Herzfunktion erklaren konnte, so mus man sich in theoretische Erwagungen ergehen.

Das plethysmographische Methode

Legt man eine obere Extremitat in einen Plethysmographen, so zeigt sich, das bei jeder Herzkontraktion das Volumen des Armes etwas groser wird; im Beginn der nachsten Systole ist dieser Unterschied scheinbar wieder ausgeglichen. Es ist wahrscheinlich, das ein Teil des Herzblutes, das in den Arm hereingeprest wird, vorubergehend nicht abflieen kann, d. h. nicht den entsprechenden Abflus gegen die Venen findet und so die Vergroerung des Armes bedingt Auf ahnlichen Prinzipien beruht die Tachographie, mittels der man imstande ist, aus der Grose der pulsatorischen Volumsschwankungen auf die Blutgeschwindigkeit Ruckschlusse zu ziehen. Wir sehen davon zunachst ab und wollen ein neues Verfahren beschreiben, das uns geeignet erscheint, auf Grund von Vergleichswerten Ruckschlusse auf die Groe des Blutquantums zu ziehen, das in der Zeiteinheit das Capillargebiet einer Extremitat durcheilt.

Die Blutgeschwindigkeit als Maß des peripheren Kreislaufes

In der experimentellen Pathologie spielt die kunstliche Durchblutung einzelner Organe oder ganzer Organsysteme eine grose Rolle; hofft man doch so einerseits ahnliche Bedingungen zu schaffen, wie sie sich in der Natur zeigen; anderseits glaubt man auf diese Weise die einzelnen Organe in ihrer Einzelarbeit belauschen zu konnen. Eine entsprechende Versuchsanordnung last sich in einfachster Form improvisieren: aus einem auf einem erhohten Platz aufgestellten Behalter stromt durch ein Rohrsystem die Durchblutungsflussigkeit, um sich durch eine Kanule, die in die zufuhrende Arterie des betreffenden Organes eingebunden ist, in das Parenchym zu ergiesen. An der Flussigkeit, die aus der Venenkanule abfliest, interessiert uns nicht nur die Anderung der Qualitat, sondern vor allem auch die Quantitat, das ist also die Menge Blut, die in der Zeiteinheit dem Organe entstromt. Der Behalter, der erhoht angebracht ist, last sich mit dem Herzen vergleichen und gleichzeitig gewahrleistet uns die Hohe, in welcher das Niveaugefas angebracht ist, die Konstanz des Blutdruckes. In dem Organe selbst, das wir durchstromen, und in den zu- und abfuhrenden Schlauchen erkennen wir vielfach das, was wir unter dem peripheren Kreislaufe zusammenfassen. Wahrend aber bei der Durchblutung eines isolierten Organes die Flussigkeit, die aus den Venen heraustropft, kaum zu einer neuerlichen Durchstromung verwendet wird, mus der lebende Organismus mit seiner Blutmenge das Auskommen finden und daher das abfliesende Blut wieder verwenden, indem es dem Herzen neuerdings zur Verfugung gestellt wird. Wurden wir im Durchblutungsversuche in der Nachahmung naturlicher Verhaltnisse auch darauf Wert legen, so musten wir die herausstromende Flussigkeit entweder neuerdings in den Behalter schutten, oder eine Pumpe einschalten, die die venose Ringerlosung wieder herzwarts treibt.

Die Gasmethode zur Ermittlung der „wahren“ Blutgeschwindigkeit

Die Grose derjenigen Blutmenge, die in der Zeiteinheit das Herz passiert, last sich nur am Tier einer direkten Messung zufuhren. Beim Menschen ist man darauf angewiesen, aus bestimmten mesbaren Prozessen zu folgern, die erfahrungsgemas zur Strommenge des Blutes in Beziehung stehen.