Anaesthesiology and Resuscitation Anaesthesiologie und Wiederbelebung Anesthesiologie et Reanimation 12 Editores Prof. Dr. R. Frey, Mainz. Dr. F. Kern, St. Gallen Prof. Dr. O. Mayrhofer, Wien
P. Lundsgaard-Hansen Sauerstoffversorgung und Saure Basenhaushalt in tiefer Hypothermie Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York 1966
ISBN-13: 978-3-540-03452-0 e-isbn-13: 978-3-642-48192-5 DOl: 10.1007/978-3-642-48192-5 Aile Reehte, insbesondere das der Ubersetzung in fremde Spraehen, vorbehalten. Ohne ausdriiddiehe Genehmigung des Verlages ist es aueh nieht gestattet, dieses Bueh oder Teile daraus auf photomeehanisehem Wege (Photokopie, Mikrokopie) zu vervielfaltigen. by Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1966. Library of Congress Catalog Card Number 66-23749 Die Wiedergabe von Gebrauehsnamen, Handelsnamen, Warenbezeiehnungen usw. in diesem Werk bereehtigt aueh ohne besondere Kennzeiehnung nieht zu der Annahme, dab solehe Namen im Sinn der Warenzeiehen- und Markensehutz-Gesetzgebung als frei zu betraehten waren und daher von jedermann benutzt werden durfen Titel-Nr. 7482
«A large oxygen debt cannot be repaid to the patient, but only to his survivors." FRANK GOLLAN Vorwort Es liegt mir daran, an dieser Stelle allen zu danken, ohne deren Hilfe die hier vorgelegte Arbeit nicht hatte entstehen konnen. Der Schweizerische N ationalfonds zur Forderung der wissenschaftlichen Forschung schuf mit der Gewahrung der Forschungskredite Nr. 2345 und 2832 die Voraussetzungen fur die experimentelle Arbeit. Prof. K. LENGGENHAGER, Direktor der Chirurgischen Universitatsklinik Bern, hat die Arbeit in grobziigiger Weise unterstiitzt und mir bei ihrer Durchfiihrung stets freie Hand gelassen. Fiir das Vertrauen, das er mir seit bald 15 Jahren auch in Augenblicken der Enttauschungen und der Riickschlage entgegengebracht hat, bin ich ihm zutiefst verpflichtet. Der wesentliche Teil der biochemischen Analysen wurde im medizinisch-chemischen Institut der Universitat Bern ausgefuhrt, dessen Direktor, Prof. H. AEBI, unserer Arbeitsgruppe in der ersten Zeit das Gastrecht in seinen Laboratorien gewahrte. PD Dr. R. RICHTERICH stand uns mit seiner groben Erfahrung mit enzymatischen Analysen zur Seite und half uns dadurch, manche Anfangsschwierigkeiten zu iiberwinden. Ihm verdanke ich auch zahlreiche anregende Diskussionen und wertvolle Literaturhinweise. Dr. B. TSCHIRREN, Chefarzt der Anaesthesieabteilung der Berner Universitatskliniken, stellte uns seine Astrup-Apparatur zur VerfUgung. Den Schwestern seiner Abteilung unter der Leitung von Sr. ANNI WEBER-ERISMANN verdanke ich ihre Mithilfe bei dem groberen Teil der ph-bestimmungen. Prof. T. SeNDERGAARD, Chefarzt der Thoraxchirurgischen Abteilung in Aarhus, und Prof. A. SENN, Chefarzt der Chirurgischen Abteilung des Anna Seiler-Hauses in Bern, verdanke ich nebst wertvollen operationstechnischen und klinischen Hinweisen die am SchiuB
VI Vorwort der Arbeit zusammengefabten Angaben iiber die Patienten, die im hypothermen Herzstillstand mit Membranstabilisierung nach BRET SCHNEIDER operiert wurden. Frl. M. ETTER, Sekretarin der Klinik, dem Klinikabwart Herrn R. PFUND und den Operationsschwestern unter der Leitung von Sr. RUTH SUTTER verdanke ich ihre stete Hilfsbereitschaft. Die Herren A. WIESMANN, E. MARTIN und C. V. DOBSON, Operationspfleger der Klinik, nahmen nebst ihrem iibrigen Tagewerk die Durchfiihrung von mehr als 70 extracorporellen Perfusionen auf sich. Sie haben wah rend anderthalb Jahren viele Stunden ihrer Freizeit unserem Forschungsprogramm geopfert, das ohne ihre grobziigige Hilfe undurchfiihrbar gewesen ware. Meine medizinisch-technische Assistentinnen Frau I. IVANKOVIC WEBER, Frau E. EHRENGRUBER-AuGUSTIN und Frl. C. SCHULGEN haben mit beispielhafter Einsatzbereitschaft und Pdzision die grobe analytische Arbeit bestritten. Auch bei der Auswertung und Zusammenfassung der Ergebnisse machte sie ihr rasches Auffassungsvermogen und lebhaftes Interesse an der Arbeit zu Mitarbeiterinnen im besten Sinne des Wortes. Zuletzt und vor allem gilt aber mein tiefempfundener Dank meiner Frau, die mir nicht nur bei der Abfassung des Manuskriptes unermiidlich geholfen hat, sondern auch wahrend der vorangehenden Jahre mit liebevollem Verstandnis und grober Geduld die vielen Entbehrungen auf sich nahm, die die Doppelarbeit eines Ehemannes in Klinik und Laboratorium unvermeidlicherweise mit sich bringt. Bern, im April 1966
Inhaltsverzeichnis Kapitell 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 Theoretisme Grundlagen......... Begriff und Wirkungsmemanismus der Hypoxydose..... Das DPNH/DPN-System und das Lactat/pyruvat-System als MaB fur die Hypoxydose............... Sauerstoffverbraum und Sauerstoffsmuld als MaB fur die Hypoxydose...... Kritik der Lactat/Pyruvat-Methode......... Metabolitkonzentrationen im Gewebe als MaB fur die Hypoxydose Die Parameter des Saure-Basenhaushaltes in Hypothermie 1 1 3 8 9 11 11 Kapitel2 Sauerstoffversorgung und Saure-Basenhaushalt bei normothermer extracorporeller Perfusion 13 2.1 Sauerstoffverbraum. 13 2.2 Saure-Basenhaushalt 15 Kapitel3 Sauerstoffversorgung und Saure-Basenhaushalt bei Oberflamenhypothermie..... 19 3.1 Sauerstoffverbraum. 19 3.2 Saure-Basenhaushalt 21 Kapitel4 Sauerstoffversorgung und Saure-Basenhaushalt in Perfusionshypothermie.......... 23 4.1 Auskuhlung und Wiedererwarmung 23 4.2 Hypothermer Kreislaufstillstand 29 Kapitel 5 LaBt sim die Sauerstoffversorgung des tief unterkuhlten Korpers verbessern?....... 35 Kapitel 6 Das Gehirn in tiefer Hypothermie. 39 Kapitel7 Das Herz in Hypothermie 47 Zusammenfassung 66 Summary 68 Literatur 70
Einleitung Vor weniger als hundert Jahren hat BILLROTH gesagt, ein Chirurg, der die N aht einer Herzwunde versuche, solie sicherlich den Respekt der Kollegen verlieren. Bald darauf ist REHN dieser kiihne Eingriff erstmals gelungen. Vor einem Jahrzehnt hat GOLLAN die tiefe Hypothermie eingefiihrt und damit der Chirurgie des Herzens ein an Erfolgen wie an Enttauschungen reiches Neuland erschlossen. Mit dieser heroischen Methode versetzt man heute den Kranken zu therapeutischen Zwecken in einen Zustand, der bis dahin dem Tod gleichzusetzen war. Fiirwahr ein weiter Weg, den die moderne Chirurgie seit den Tagen ihres Begriinders zuriickgelegt hat! Ziel der Unterkiihlung ist es, den Stoffwechsel und damit den Sauerstoffbedarf zu drosseln. Auf diese Weise labt sich eine langer dauernde Kreislaufunterbrechung durchfiihren. Ais die eigenen Untersuchungen begonnen wurden, erfreute sich das Schlagwort des "zusatzlichen Sicherheitsfaktors" bei der Verwendung der Hypothermie als Erganzung zur extracorporellen Perfusion grober Beliebtheit. Inzwischen ist die tiefe Hypothermie eines der in der heutigen Medizin nicht seltenen Beispiele dafiir geworden, dab man nach anfanglicher Begeisterung aus Schaden kliiger geworden ist. Die klinische Erfahrung hat gezeigt, dab auch bei den tolerierbaren Tiefsttemperaturen urn 10 C der Sauerstoffbedarf des Korpers und besonders der lebenswichtigen Organe Gehirn und Herz die recht engen Grenzen des Verfahrens bestimmt. Mit der hier vorgelegten Zusammenfassung des Schrifttums und der eigenen Ergebnisse hoffen wir, dem an der tiefen Hypothermie interessierten Kliniker bei der Erkennung dieser Grenzen behilflich sein zu konnen.