Das arterielle Sauerstoffpartialdruckprofil unter Belastung und in der Erholungsphase — fortlaufende Sauerstoffpartialdruckmessungen bei Lungengesunden und bei Bronchitikern

  • Wolfgang Schwarz
  • Helmut Fabel
Part of the Verhandlungen der Gesellschaft für Lungen- und Atmungsforschung book series (VGLA)

Zusammenfassung

20 herz-lungengesunde Probanden und 13 Patienten mit einer chronischen Bronchitis wurden mit steigenden Wattstufen ergometrisch belastet. Während der 6-minütigen Ergometerarbeit und in der Erholungsphase von 10 Minuten wurde der arterielle Sauerstoffpartial-druck fortlaufend registriert. Bei 14 Probanden des Normalkollektivs erfolgte anschließend eine erneute Tretkurbelarbeit mit stufenweiser Steigerung der Ergometerbelastung nach jeweils 2 Minuten. Bei den Bronchitikern wurden simultane Messungen von Herzminutenvolumen und Atemzeitvolumen durchgeführt. In allen Untersuchungsgruppen fand sich ein „typisches“ arterielles Sauerstoffpartialdruckprofil mit einer initialen Senke, Anstieg des Sauerstoffpartialdruckes noch während der Belastung und überschießender Reaktion nach Belastungsende. Der initiale Sauerstoffpartialdruckabfall ist hauptsächlich durch eine relative alveoläre Hypoventilation bei Belastungsbeginn bedingt. Die Sauerstoffpartialdruckwerte am Ende der Ergometerarbeit lagen im Mittel 4–8 Torr höher als die Vorbelastungswerte. Auf eine mögliche Fehlerquelle zu hoch bestimmter arterieller Sauerstoffpartialdruckwerte vor Belastungsbeginn (kurzfristige Hyperventilation) wird hingewiesen.

The arterial profile of oxygen tension during work load and recovery — continous recording of oxygen tensions in human subjects without lung disease and in chronic bronchitis patients.

Abstract

20 subjects without heart or lung disease and 13 chronic bronchitis patients were studied on a bicycle ergometer with increasing work loads. The arterial oxygen tensions were continuously recorded during 6 min ergometer work and during recovery for 10 min. Subsequently another ergometer test with stepwise increasing work load after each 2 min was performed in 14 of the normal subjects. In the patients with bronchitis simultaneous records of cardiac output and minute ventilation were analyzed. A typical profile of oxygen tension was observed in all examined groups with an initial negative dip, rise of oxygen tension during work and an overshoot reaction after the end of the work load. The initial drop in oxygen tension is mainly caused by a relative alveolar hypoventilation at the beginning of exercise. On the average the oxygen tensions at the end of exercise were 4 – 8 mm Hg higher than before exercise. A possible source of error for falsely high arterial oxygen tension before exercise (transient hyperventilation) is discussed.

Key words

Arterial oxygen tension Continous recording Exercise Recovery 

Preview

Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.

Literatur

  1. 1.
    Asmussen, E., Nielsen, M.: Pulmonary ventilation and effect of oxygen breathing in heavy exercise. Acta Physiol. Scand. 43, 365–378 (1958)Google Scholar
  2. 2.
    Bartels, H., Beer, R., Koeppchen, H. -P., Wenner, J., Witt, I.: Messung der alveolär-arteriellen 02-Druckdifferenz mit verschiedenen Methoden am Menschen bei Ruhe und Arbeit. Pflügers Arch. ges. Physiol. 261, 133–151 (1955)Google Scholar
  3. 3.
    Barr, P. -O., Beckmann, M., Bjurstedt, H., Brismar, J., Hesser, C. M., Matell, G.: Time courses of blood gas changes provoked by light and moderate exercise in man. Acta Physiol. Scand. 60, 1–17 (1964)Google Scholar
  4. 4.
    Bjurstedt, H., Wigertz, O.: Dynamics of arterial oxygen tension in response to sinusoidal work load in man. Acta Physiol. Scand. 82, 236–249 (1971)Google Scholar
  5. 5.
    Bühlmann, A., Scherrer, M., Herzog, H.: Vorschläge zur einheitlichen Beurteilung der Arbeitsfähigkeit durch die Lungenfunktionsprüfung. Schweiz. Med. Wschr. 4, 105–109 (1961)Google Scholar
  6. 6.
    Doll, E., Keul, J.: Blutgase. In: Hertz, C. W.: Begutachtung von Lungenfunktionsstörungen, S. 125–137. Stuttgart: Georg Thieme Verlag 1968Google Scholar
  7. Doll, E., Keul, J., Maiwald, Chr., Reindell, H.: Das Verhalten von Sauerstoffdruck, Kohlensäuredruck, pH, Standardbicarbonat und base excess im arteriellen Blut bei verschiedenen Belastungsformen. Int. Z. angew. Physiol. 22, 327–355 (1966)Google Scholar
  8. 8.
    Doll, E., König, K., Reindell, H.: Das Verhalten der arteriellen Sauerstoffspannung und anderer arterieller blutgasanalytischer Daten in Ruhe und während körperlicher Belastung. Pflügers Arch. ges. Physiol. 271, 283–295 (1960)Google Scholar
  9. 9.
    Fabel, H.: Die fortlaufende Messung des arteriellen Sauerstoffdruckes beim Menschen. Methode und Anwendung, sowie Ergebnisse bei Gesunden und Patienten mit gestörter Lungenfunktion. Arch. Kreislaufforschg. 57, 145–189 (1968)CrossRefGoogle Scholar
  10. 10.
    Filley. G. F., Gregoire, F., Wright, G. W.: Alveolar and arterial oxygen tensions and the significance of the alveolar-arterial oxygen tension difference in normal men. J. Clin. Invest. 33, 517–529 (1954)CrossRefGoogle Scholar
  11. 11.
    Friehoff, F.: Der Gasaustausch bei gesunden Männern unter Ruhebedingungen und während körperlicher Arbeit. Pflügers Arch. ges. Physiol. 270, 431–444 (1960)Google Scholar
  12. 12.
    Hertz, C. W.: Zur Begutachtung von Lungenfunktionsstörungen durch den Arbeitsversuch. Dtsch. Med. Wschr. 90, 461–467 (1965)PubMedCrossRefGoogle Scholar
  13. 13.
    Holmgren, A,, Linderholm, H.: Oxygen and carbon dioxide tensions of arterial blood during heavy and exhaustive exercise. Acta Physiol. Scand. 44, 203–215 (1958)Google Scholar
  14. 14.
    Kubicek, W. G., Karnegis, J. N., Patterson, R. P., Witsoe, D. A., Mattson, R. H.: Development and evaluation of an impedance cardiac output system. Aerosp. Med. 37, 1208–1212 (1966)PubMedGoogle Scholar
  15. 15.
    Kubicek, W. G., Patterson, R. P., Witsoe, D.A.: Impedance cardiography as a noninvasive method of monitoring cardiac function and other parameters of the cardiovascular system. Ann. NY. Acad. Sci. 170, 724–732 (1970)CrossRefGoogle Scholar
  16. 16.
    Lilienthal, J.L. Jr., Riley, R. L., Proemmel, D. D., Franke, R. E.: An experimental analysis in man of the oxygen pressure gradient from alveolar air to arterial blood during rest and exercise at sea level and at altitude. Amer. J. Physiol. 147, 199–216 (1946)PubMedGoogle Scholar
  17. 17.
    Linnarson, D.: Dynamics of pulmonary gas exchange and heart rate changes at start and end of exercise. Acta Physiol. Scand., Suppl. 415, 1–68 (1974)Google Scholar
  18. 18.
    Marx, H.H., Zühlke, H. E., Schütze, B.: Möglichkeiten und Grenzen der Ergometrie für klinische Fragestellungen. Z. Kreislaufforschg. 54, 1054–1067 (1965)Google Scholar
  19. 19.
    Matell, G.: Time-courses of changes in ventilation and arterial gas tensions in man induced by moderate exercise. Acta Physiol. Scand. 58, Suppl. 206, 1–53 (1963)Google Scholar
  20. 20.
    Mitchell, J. H., Sproule, B. J., Chapman, C. B.: Factors influencing respiration during heavy exercise. J. Clin. Invest. 37, 1693–1701 (1958)PubMedCentralPubMedCrossRefGoogle Scholar
  21. 21.
    Raynaud, J., Bofirdarias, J. P., David, P., Durand, J.: Oxygen delivery and oxygen return to the lungs at onset of exercise in man. J. appl. Physiol. 35, 259–262 (1973)PubMedGoogle Scholar
  22. 22.
    Scherrer, M., Birchler, A. Altersabhängigkeit der alveolar-arteriellen O2-Partialdruckgradienten bei Schwerarbeit in Normoxie, Hypoxie und Hyperoxie. Med. Thorac. 24, 99–117 (1967)Google Scholar
  23. 23.
    Schwarz, W.: Habilitationsschrift (in Vorb.)Google Scholar
  24. 24.
    Suskind, M., Bruce, R. A., McDowell, M. E., Lovejoy, F. W.: Normal variations in end-tidal air and arterial blood carbon and oxygen tensions during moderate exercise. J. appl. Physiol. 3, 282–290 (1950)PubMedGoogle Scholar
  25. 25.
    Thews, G.: Die Grundlagen der Sauerstoffversorgung der Gewebe, insbesondere des Myocards. Beitr. Silikoseforsch. 6, 511 (1965)Google Scholar
  26. 26.
    Ulmer, W. T., Reichel, G.: Untersuchungen über die Altersabhängigkeit der alveolären und arteriellen Sauerstoff-und Kohlensäuredrucke. Klin. Wschr. 41, 1–6 (1963)PubMedCrossRefGoogle Scholar
  27. 27.
    Wettengel, R.: Blutgase und zentrale Hämodynamik unter Ergometerbelastung bei Gesunden und bei Kranken mit chronisch-obstruktiver Bronchitis. Habilitationsschrift, Department Innere Medizin der Medizinischen Hochschule Hannover, 1971Google Scholar
  28. 28.
    Wigertz, O.: Dynamics of ventilation and heart rate in response to sinusoidal work load in man. J. appl. Physiol. 29, 208–218 (1970)PubMedGoogle Scholar
  29. 29.
    Woitowitz, H. -J., Woitowitz, R. H.: Zum Streubereich der arteriellen Blutgaswerte lungengesunder, berufstätiger Männer und Frauen vor und während dosierter Ergometerbelastung. Med. Klin. 65, 349–354 (1970)PubMedGoogle Scholar
  30. 30.
    Woitowitz, H. -J.: Zur Dynamik arterieller Blutgaswerte während dosierter Arbeitsbelastung im Hinblick auf die Begutachtung. Klin. Wschr. 48, 402–407 (1970)PubMedCrossRefGoogle Scholar
  31. 31.
    Worth, G., Mysers, K., Siehoff, F.: Zur Problematik der Normwerte der arteriellen 07- und CO2-Partialdrucke sowie der alveolo-arteriellen 02- und CO2-Druckgradienten im Rahmen arbeitsmedizinischer Fragen. Med. Thorac. 20, 223–234 (1963).PubMedGoogle Scholar

Copyright information

© Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1976

Authors and Affiliations

  • Wolfgang Schwarz
    • 1
  • Helmut Fabel
    • 1
  1. 1.Abteilung PulmonologieMedizinischen HochschuleHannoverDeutschland

Personalised recommendations