W. Heller

Changes of metabolism detected after head injury in patients and rats

Abstract Human and experimental animal studies of acute head injuries show a close relationship between the degree of damage and blood values of certain metabolic parameters which are easily accessible. Additional screening of the cellular situation by biochemical determinations allows early diagnosis and prognosis.

Biochemical and biophysical changes in guinea pigs after acute head injury.

Animal experiments were set up mainly to derive additional diagnostic data from the study of biochemical changes after acute head injury. In standardized experiments guinea pigs were subjected in groups of 20 to three identical head injuries, each of either 1.0 J or 1.5 J intensity. The trauma was likely to result in a concussion or contusion syndrome similar to that found in man; 40 animals served as controls. During the 60 min after injury observation and measurement of body functions did not reveal signs of a shock-like condition or hypoxaemia in the traumatized animals compared with control animals. Superficial anaesthesia probably did not influence the findings. Temperature and respiration were altered significantly in all the animals receiving head injuries. Blood gas analysis showed a decrease of standard bicarbonate only after the 1.5 J injury but even though hypoxaemia was not present 2,3-diphosphoglycerate values and P50 increased, compared with the control animals. The fall of plasma lipid concentrations reported probably had to be seen as a sympathomimetic effect of the minor (1.0 J) trauma. Of special significance was the increased activity of malate dehydrogenase and aldolase, found only in the blood of severely traumatized animals, as this could serve as an early diagnostic aid for evaluating head injuries.

The role of shock in the pathogenesis of fat embolism after trauma

Experimental studies and pathological investigations indicate that intrusion of fat into the circulation is common after trauma. This may not have any effect unless frank hypovolaemia supervenes upon changes in the blood vessels, manifested by a deficient vasomotility in shock. After fat embolism disseminated intravascular coagulopathy may occur as a consequence of the haematological changes and disturbances of capillaries. The morphological appearance of massive post-traumatic fat embolism evolves from the compensatory effect of accumulated synergistic factors that primarily induced the changes. From this point of view fat embolism should be recognized in the additional important role of an epiphenomenon of post-traumatic shock.

Stoffwechseluntersuchungen unter Ketamin

Seit einigen Jahren beschaftigen wir uns mit der Untersuchung von Stoffwechselveranderungen operativer Krankheitsbilder und deren therapeutischer Beeinflussung. Wegen der metabolischen Veranderungen unter den herkommlichen Inhalations- und i.v. Narkoseformen interessierte uns die Frage, ob es auch nach der Verabreichung von Ketamin zu fasbaren metabolischen Storungen bzw. Veranderungen kommt.

Metabolic events in acutely damaged brain and the effect of dexamethasone in guinea pigs

The effect on 210 guinea pigs of a special clinically used compound on substantial brain damage was evaluated. Cerebral metabolism was well preserved in small laboratory animals after blunt head injury by the administration of dexamethasone intraperitoneally. The high doses used were similar to those employed for cerebral contusion of the brain in patients. The concentrations of glucose, lactate, pyruvate and ATP were maintained better in cerebral tissue by pre- and post-traumatic use of dexamethasone than by treatment with a placebo. Analysis of the blood showed no such correlation indicating that the effect of dexamethasone was due to a local effect on the central nervous system, rather than a systemic effect. With rapid freezing, brain tissue from guinea pigs exposed to high doses of systemic dexamethasone was found to contain less lactate and pyruvate compared with untreated controls. ATP was preserved at the original non-traumatic level. This was not accompanied by an increased rate of glycolysis since the glucose level in the damaged brain was not affected by the glucocorticoid.

Altersabhängige Wechselwirkung von Kalium-Magnesium-Aspartat während Allgemeinanaesthesie — ein Beitrag zum Lactat-, Pyruvat- und ATP-Stoffwechsel

Seit mehreren Jahren beschaftigen wir uns mit der Untersuchung von Stoffwechselveranderungen operativer Krankheitsbilder und deren therapeutischer Beeinflussung. Das Schwergewicht dieser Untersuchungen lag dabei auf der Erfassung der einzelnen Parameter des Lipidstoffwechsels und verschiedener uns spezifisch erscheinender Enzyme. Zusatzlich zu den Routineelektrolyten erfolgte die Bestimmung von Magnesium und Lithium.

Untersuchungen Zum Zellulären Eigenstoffwechsel Von Konservenblut

Im Rahmen unserer Stoffwechseluntersuchungen wahrend und nach verschiedenartigen operativen Eingriffen sowie im Schock, stiesen wir auch auf die Frage, in wieweit transfundiertes Blut die auftretenden StoffwechseVeranderungen beeinflust. Sowohl die Arbeitsgruppe um HOWLAND (5,6,8,9,) als auch COLLINS und Mitarbeiter (3) messen auf Grund ihrer Untersuchungen wahrend Massivtransfusionen, dem transfundierten Blut eine erhebliche Wirkung auf die Veranderungen der Stoffwechselparameter des Empfangerorganismus’ zu. Um diese Einwirkungen beurteilen zu konnen, untersuchten wir den Eigenstoffwechsel der Konserven in Abhangigkeit von ihrem Lagerungsalter.

Metabolic changes in the blood of patients with brain injury and hypoxia

Abstract In 4 patients, one of whom died, the serum concentrations of enzymes and the following other compounds were examined for up to 13 days after head injuries with subsequent hypoxia: glutamic-pyruvic transaminase, glutamic-oxaloacetate transaminase, total lactate dehydrogenase, liver isoenzyme of lactate dehydrogenase, cardiac isoenzyme of lactate dehydrogenase, isoenzyme 1 of lactate dehydrogenase, malate dehydrogenase, cholinesterase, acetylcholinesterase, isocitrate dehydrogenase, neuraminic acid, phosphatide, triglyceride, esterified fatty acids, non-esterified fatty acids, and β-lipoproteins. The characteristic changes in these substances are described.

Veränderungen des Fettstoffwechsels bei der Hypoxischen Hypoxie

Durch die moderne Intensivuberwachung und Intensivtherapie konnen wir in den letzten Jahren zunehmend Krankheitsbilder mit schweren respiratorischen und metablischen Storungen beobachten, die in fruheren Jahren keiner Therapie mehr zuganglich waren. Zu diesen Krankheiten gehoren auch jene, die infolge akuter Geschehnisse oder chronischer pulmonaler Ereignisse bzw. cardialer Insuffizienzzustande akute oder chronische hypoxische Zustande aufweisen mit allen ihren metabolischen Folgen, die nur durch eine Beatmungsbehandlung am Leben erhalten werden konnen. Um den klinischen Befund mit den biochemischen Parametern korrelieren zu konnen, bedienten wir uns der allgemeinen Einteilung und unterschieden in hypoxische, ischamische, anamische und toxische Formen der Hypoxie, wobei wir unter einer hypoxischen Hypoxie einen Sauerstoffmangel infolge eines verminderten Sauerstoffangebots oder einer diffusionsbedingten verminderten Sauerstoffaufnahme verstehen. Wir fuhrten die Untersuchungen daher an etwa 30 Kranken mit isolierten Schadel-Hirn-Traumen durch, die nicht direkt nach dem Unfallereignis in unsere Behandlung gekommen waren und blutgasanalytisch eine deutlich verminderte Sauerstoffaufnahme infolge insuffizienter Eigenatmung zeigten. Dieses Patientenkollektiv wurde auch deswegen ausgewahlt, da hier nicht mit frakturbedingten Alterationen des Fettstoffwechsels zu rechnen war, wie durch ausgedehnte Untersuchungen unserer Arbeitsgruppe zur Fettembolie bereits dargelegt werden konnte.

Das Verhalten des Kohlehydrat- und Fettstoffwechsels im Schock nach experimentellem Schädelhirntrauma

Die tierexperimentelle Untersuchung des isolierten Schadelhirntraumas mit nachfolgendem Schock ergibt sich aus der klinischen Problematik dieses komplexen Schadigungsbildes. In zunehmendem Mase werden wir mit akut zerebral traumatisierten Patienten konfrontiert und sehen den Behandlungserfolg in direkter Abhangigkeit von einer schnellen, differenzierten Diagnostik und gezielt einsetzenden Therapie.