(Aus der Chirurgischen Universit~tskliaik Bonn [Direktor: Prof. E. v. Redwitz].)

Der Kohlehydrathaushalt bei der Athernarkose mit 0mbr6dannescher l~Iaske.

Von

H. FuB.

Mit 2 Textabbildungen.

(Eingegangen am 19. Dezember 1930.)

In frfiheren Arbeiten wurde versucht, durch Bestimmung des Blut- milchs£ure-, Blutzucker- und Blutketok6rperspiegels, sowie der Alkali- reserve w/~hrend und naeh der J~thertropf- und Athersauerstoffnarkose gewisse Schliisse auf den Ablauf des Kohlehydratstoffwechsels bei diesen Narkoseformen zu ziehen 1. Da das Prinz ip der Rigckatmung, wie es z. B. bei der Narkose mit der Ombrddanneschen Maske zur Anwendung kommt, immer gr613ere Bedeutung in der Narkosepraxis gewinnt, lag es nahe, auch diese Form der Athernarkose in die Untersuchungen mit einzu- beziehen.

Die Wirkungsweise der Ombrddanneschen Maske ist yon Wymer, sowie Fohl und Eitel iibersichtlich dargestellt. Wir verweise• auf diese Arbeiten. Das Wesentliche dabei ist, da6 die vorgew~rmte, Ather und Kohlensiiure enthaltende Ausatmungsluft des Patienten wieder als Inspirationsluft benutzt wird unter Zugabe einer regulierbaren Frisch- luftmenge. Die Einatmungsluft wird also bei Verwendung der Ombrg- danneschen Maske einen erh6hten Kohlensi~uregehalt und je nach der Menge der zugeffihrten Frischluft eine mehr oder minder starke Ver- ringerung dew Sauerstoffgehaltes aufweisem

Fohl und Eitel haben bei einem Patienten 1 Stunde nach Beginn der Ombrd- danne-Narkose die Ein- und Ausatmungsluft bei Zeigerstellung 8, also bei maximaler Frischluftabdrosselung anMysiert. Dabei land sieh in der Inspirationsluft ein Kohlenshuregehalt von 4,2 Vol.-°/o und ein Sauerstoffgehalt von 16,75 Vol.-°/0 .

Der wesentliehste Unterschied der Ombrddanne-Narkose gegenfiber der J~thertropfnarkose beruht offenbar auf der starken Kohlens~ure- anreicherung der Inspirationsluft. Wie aus zahlreichen Untersuchungen hervorgeht, wirkt die Kohlens/~ure in erster Linie auf die Atmung ein im Sinne einer Vertiefmtg und bei h6herer Konzentration aueh im

1 Furl, H.: (/ber St6rungen des Kohlehydrathaushaltes bei der Narkose. Mitt. I--IV. Z. exper. Med. 7= °, 313 (1930) u. 73, 506, 524 u. 532 (1930).

Z. f. d. g . exp . .~ Ied . L X X V I . 4 8

732 H. FuB:

S inne e iner B e s c h l e u n i g u n g (Franken) . D a d u r c h w i r d a b e r - - w o r a u f besonders P. Trendelenburg h ingewiesen h a t - - die S / i t t i gung des B l u t e s

m i t J~ther, die an s ich bei d e m h o h e n L6s l i chke i t skoe f f i z i cn t en des A t h e r s n u r l a n g s a m e i n t r i t t , wesen t l i ch be sch l eun ig t u n d es k o m m t zu e i n e m r a s c h e r e n E i n s c h l a f e n ohne s t / i rkere E x z i t a t i o n , e ine T a t s a c h e , die a u c h uns bei den in dieser A r b e i t zu b e s c h r e i b e n d e n T i e r v e r s u c h e n auf-

gefa l len ist.

Versuchsanordnung. Wie in den friiheren Untersuchungen wurden gesunde, gleichm~Big mit gemischter

Kost ernahrte Hunde versehiedener Rasse verwendet. Die Tiere blieben am Versuchstage nfichtern. Zur Narkose wurde die bekannte Ombrddanne-Maske verwendet, deren Bleehmundstfiek mit einem auf der Hundesehnauze luftdieht aufsitzenden Gummistfick armiert war. Die Menge des applizierten J(thers und die Gr513e der Frischluftzufuhr sind bei der Beschreibung der einzelnen Versuche angegeben. Die Toleranzgrenze war stets sehr rasch erreieht. Da die frtiheren Untersuchungen zeigten, dab 24 Stunden nach der Narkose sich die untersuehten Werte meist der Norm n~hern und da Ji~nderungen gegenfiber der ~thertropfnarkose bei Verwendung der Ombrddanneschen Maske in erster Linie wi~hrend und kurz nach der Narkose zu erwarten waren, wurden die Blutanalysen nur vor, w&hrend und 11/2 Stunden nach der Narkose ausgefiihrt.

Die Blutentnahme erfolgte aus der in Lokalan~sthesie am aufgeschnallten Tier freigelegten Arteria und Vena femoralis. Zur Milehs/iurebestimmung wurde die Methode yon Mendel-Goldscheider, zur Blutzuckerbestimmung die Methode nach Hagedorn-Jensen benutzt. Die Blutketok6rper wurden nach Eng/eldt bestimmt. Zur Ermittehmg der Alkalireserve wurde die manometrische Methode yon van Slyke verwandt. (Genaueres fiber die Methodik in den friiheren Mitteilungen, 1. c.)

Versuche. A n 4 H u n d e n win 'den N a r k o s e n y o n 1 S t u n d e D a u e r m i t de r Ombrd-

danneschen Maske in fo lgende r Weise du rchge f f i h r t :

Versuch 1: Gewieht des Hundes 16,5 kg, Alter 2 Jahre. -~therverbrauch 70 ccm. Anfangsffillung der Maske mit 30 cem Ather, Naeh-

fiillung naeh 15 Minuten mit 20 ecm, nach 50 Minuten mit wiederum 20 ecm ~ther. Frischluftventil wahrend der Narkose auf 6--8, kurz vor Ende der Narkose auf 4. Tiefer Sehlaf. Arterielles Blut naeh 30 Minuten und nach 1 Stunde Narkose dunkel.

Versuch 2: Gewicht des Hundes 21 kg, Alter 2 Jahre. J~therverbrauch 70 eem. Anfangsffillung der Maske mit 30 ecm ~ther. Nach-

ftillung naeh 10 Minuten mit 20 ccm, nach 35 Minuten mit nochrnals 20 ccm Ather. Frischluftventil w~hrend der ersten HMfte der Narkose auf 8, w~hrend der 2. H~lfte auf 4. Tiefe, reflexlose Narkose. Naeh 30 Minuten Narkose arterielles Blur dunkel, naeh 1 Stunde Narkose heller.

Versuch 3: Gewicht des Hundes 19 kg, Alter 11/2 Jahre. ~therverbraueh 120 cem. Anfangsfiillung der Maske mit 60 ccm J~ther, Nach-

ftillung nach 30 Minuten mit 60 ccm J~ther. Frischluftventil w~:hrend der Narkose ein paar Minuten auf 8, dann auf 4. Tiefer Sehlaf. Arterielles Blur nach 30 Minuten und 1 Stunde Narkose dunkel.

Versuch 4: Gewieht des Hundes 18,5 kg, Alter 2 Jahre. Atherverbraueh 60 eem (Anfangsftillung der Maske). Frischluftventil in der

ersten H~lfte der Narkose auf 8, in der zweiten Hi~lfte auf 4. Der Hund kommt rasch in sehr tiefen Schlaf. 30 Minuten nach Beginn der Narkose oberfl~ehliehe

Der Kohlehydrathaushalt bei der )[thernarkose mit Ombr6dannescher Maske. 733

Atmung, kurz darauf Atmungsstillstand. Exitus. Die zweite Blutentnahme erfolgt unmittelbar vor dem Exitus. Arterielles Blut sehr dunkel.

Die in den oben beschr iebenen Versuchen gefundenen Blutmi lchsgure- und Blu tzuckerwer te s ind in der folgenden Tabel le zusammenges te l l t , die auch die jeweil ige Differenz zwischen den W e r t e n des ar ter ie l len und ven6sen Blutes en thgl t . J~hn]ich wie bei A the r t rop f - und Ather-

sauers toffnarkose 1 wurde auch hier der Quot ient Milchsgure Blu tzueker × 100

berechnet , der e rkennen 1£6t, ob die auf 100 mg-°/o Blu tzucker t reffende Milchsguremenge sich w~hrend der Narkose gnder t .

Tabelle 1. Milchsiiure- und Blutzuckerwerte bei der A'thernarkose mit Ombrddannescher Maske.

Nach 30 Minuten] Nach 1 Stunde 11/2 Stunden Vor Narkose Narkose [ Narkose nach Narkose

, 7 - - 7 - - - 7 ®

= °=1 °[= Milchsgure mg-°/o Blutzucker rag- °/o Milchsgure

• 100 Blutzucker

Milchsgure mg-°/o Blutzucker rag- °/o Milchsgure

- • 100 Blutzuckor

Milchs~ure mg-°/o Blutzucker rag- °/o Milchsgure

100 Blutzucker

Milchsi~ure mg-°/o Blutztlcker rag- °/o Milchsgure

• I00 Blutzucker

16 1 3 ] - - 3 36 173 153 [-- 20 242

9 81 -- 15

16 -- -- 25 114 162

'4i! -0 16 24 109 1 = -- 182

15 13

10 10 0 37 171110 I - 7 22,

9 9 - - 17

3( 2~ 29(

- II

1 3 '

2C 17"

l!

2~

2 21 10~ 97

2t 22

1 97

22 28

0 - -8

+ 5 - -8

m

I

Aus der Tabel le is t zungchs t zu ersehen, dab sowohl im ar ter ie l len wie im ven6sen Blur wghrend der Narkose mi t Ombrddannescher Maske stets eine deut l iche Erh6hung des Milchsiiurewertes ein t r i t t . Die Milch- sguremenge s te ig t meis t fiber das Doppel te des Ausgangswertes , ja erreieht oft fas t das Dreifaehe desselben. Naeh Abse tzung der Narkose s inkt auch der Blu tmi lehs~uregeha l t rasch wieder ab (s. Abb. 1).

Die Di//erenzen zwischen dem Milchsiiurespiegel des arteriellen und des venSsen Blutes, die ja normalerweise nur ganz ger inggradig s ind (1. e.), be- t ragen auch wghrend der Narkose nur einige Mi l l ig rammprozent , und lassen keine einhei t l ichen Ver / inderungen in einer bes t immten Rich tung erkennen.

1 Z. exper. Med• I. Mitt• 72, 313 (1930). 48*

734 H. FuB:

Der Verlauf der Blutzuckerkurve weist aueh bei der Ombrddanne- Narkose eine deut l iche Erh6hung auf. Die Ste igerung gegeniiber dem

Anfangswer t er re icht abe r in

300 Z90 g80 ZTO Z60 gso

:~ ZqO

::v ~ zzs I~ 2:0

:o[- ~ :3o I,~." :80

,?o~- 756

ZOO- "/36 | fz6

7o ~- -/ y8 | :06

oL ,95

N~n~ose

/

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4,"

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" ~'~"z:/-~'~

oo~h ~dg. /JO/. IVal,/~ooe oacA W~z/'/?ase

Abb. 1.

keinem Fa l l das Doppel te . Naeh der Narkose is t eine Senkung un te r die Ausgangsnorm zu 1)e- obaehten.

Der Vergleich zwisehen dem Zuckergehalt des arteriellen und venSsen Blutes best/~tigt zu- n~chst die schon fr i iher gefun- dene Tatsaehe, dab normaler- weise stets der Zuckergeha l t im ar ter ie l len Blur fiberwiegt. WKhrend der Ombrddanne-Nar- kose ble ib t dieses Verk/ i l tnis ~ bestehen; es wi rd also auch w~hrend dieser Narkose dau- e rnd Zucker an das per iphere Gewebe abgegeben.

En t sp rechend der Tatsache , dab der MflchsiiuregehMt des Blutes oft das Dre i fache des

Ausgangswer tes erreicht , w/~krend der Blu tzucker kaum auf das Doppe l te Milchs/~ure

ans te ig t , erhSht sich der Quotient Blu tzucker x 100 w/ihrend der Ombrg-

danne-Narkose deut l ich , sowokl im ar ter ie l len als im ven6sen Blut . Das Verh/ i l tnis Milchs/~ure zu Blu tzucker bleibt also n icht kons t an t . sondern versch ieb t sich zuguns ten der Milchs/~ure.

Tabelle 2. Milchsiiure- und KetokSrperspiegel sowie Alkalireserve im arteriellen Blut bei A'thernarkose mit Ombrddannescher Maske.

Ve[" - such Zcitpunkt

I 5 ~ i l c h "" ~ A c e t o n u n d .1 ~aurcl Acetessigsaure 3-Oxybuttcr-

ing-~o rag'-% ] sfmre rag-%

1 vor Narkose 16 nach 1 Std. Narkose 36 1a/2 Std. nach Narkose 21

3 vor Narkose 16 nach 1 Std. Nurkosc 43

4 vor Narkose I0 nach 30 Min. Narkose 37

1 Mit einer einzigen Ausnahme (Versuch

0,5 ] 1,8 0,8 6,1 1.4 3,4

0.l 2,9 0.1 4.l

i 1 ,3 2,3 I 0.7 6,6

A l k a l i r e s e r c V o l . - ° o

44,0 31,6 41,5

42,9 26,9

47,4 35,8

2, naoh 1 Stunde Narkose).

Der Kohlehydrathaushalt bei der Athernarkose ,nit Ombr6dannescher Maske. 735

In der zweiten T~belle sind die Werte ffir die Blutketok6rper und die Alkalireserve des arteriellen Blutes bei 3 der oben geschilderten Versuche zusammengestellt. Die arteriellen Milchsgurewerte sind zum Vergleich mit aufgefiihrt.

Es zeigt sich, dall die Aceton.Acetessigs6ure/raktion wghrend der Narkose im arteriellen Blut nur ganz geringfiigige Schwankungen auf- weist, die kaum die Fehlergrenze fiberschreiten. Dagegen ist der nach Kaliumbichromatoxydation gefundene dO Wert ffir fi-Oxybuttersdure nach 30 und 60 Minuten N~rkose deutlich er- h6ht. Aber, wie schon bei der )~ther- ~a tropfnarkose ausgeffihrt wurde, dfirfte auch kier der scheinbar erhSkte fl-Oxy- buttersgurewert auf das gleichzeitige da Vorhandensein der Blutmilchsgure- steigerung zuriickzufiihren sein, (lie ihrerseits schon eine gewisse Erh6hung zo des bei der Bichromatoxyd~tion er- haltenen Wertes bedingt.

Die Alkalireserve schlieBlich fgllt la wghrend der OmbNdanne- Narkose des Hundes deutlich ~b. In unseren Versuc|len betrug die Verminderung nach 1 Stunde Narkose 12,4 bzw. 16,0 Vol.-°/0 . Bei Versuch 4, bei dem es nack i/2stiindigei' N~rkose zum

NaP,4"oJg

¢ " / , ~ c e m , ¢z.ke/ess~_~rJ_m~,4_'_. 3o~k 7 5/. 715/

#a/"ko, Ye tzack /Va/'kad~'

A b b . 2.

Exitus kam, war die Erniedrigung 11,6 Vol.-°/0 . Wie Versuch 1 zeigt, erfolgt sckon D/2 Stunden nach Ende der Narkose wieder eine weit- gehende Ngherung an die Ausgangsnorm.

Zwischen Mitchsgurekurve und Alkalireserve besteht bci der Ombrd- danne-Narkose eine deutliche Beziehung insofern, als einem Steigen des Milchsguregehaltes des Blutes ein Fallen der Alkalireserve entspricht (s. Abb. 2).

Eriirterung der Versuchsergebnisse. Es erhebt sick die Frage, inwieweit sich der Ablauf der gefundenen

Kurven von der Form der Kurven bei der gewOhnlichen ~&thertropf- narkose unterscheidet. Soweit eine gewisse Ahnlictlkeit besteht, werden die Befunde der frfiheren Mitteihmgen bestgtigt und die dort entwickelten Ansichten fiber den Koltlehydratstoffwechsel gestfitzt, soweit etwa eine )~nderung der Kurven zu beobachten wgre, k6nnten daraus Schlfisse auf (lie spezielle Beeinflussung des Kohlehydratstoffwechsels bei Ather- narkose durch Riickatmung gezogen werden.

736 H. Fug:

Die Milchsdureanreicherung im Blut wiihrend der Ather-Ombr~danne- narkose scheint in der gleichen Weise vor sich zu gehen, wie bei der J~ther- tropfnarkose. Denn der Verlauf d er Milchs~turekurve ist hier wie dort derselbe und die Differenzen zwischen arteriellem und "~enSsem Milch- s/~urespiegel halten sich in i~hnlichen Grenzen. Da auch das Verh~ltnis von Milchsiiure zu Blutzueker ein ganz ~hnliches ist wie bei der Ather- tropfnarkose, kann man wohl mit Recht schlie6en, dal~ der Mechanismus der Milchs~uresteigerung derselbe ist wie dort, da~ es sich auch hier um eine Resynthesehemmung der Milchs~ure handelt, i[a einer Arbeit gemei~sam mit Derra i wurde festgestellt, dab die bei Athertropfnarkose zu beobachtende Resynthesehemmung der Milchs£ure zum grSgten Teil auf einer Vermehrung des Sauerstoffdefizits im Blute beruhen diirfte. Es besteht kein Grund zu der Annahme, dai~ die Verhaltnisse hier anders liegen.

Bei der ErSrterung fiber die Ursache des erh5hten Sauerstoffdefizits bei Ather- tropfnarkose haben wir bereits die Frage berfihrt, ob es etwa auf einer durch Beein- tr~chtigung des Atemzentrums zustande kommenden Hypoventilation beruhe, haben aber diese Annahmc ffir unwahrscheinlich gehalten. Bei der ~thernarkose mit Riickatmung kann eine Beeintrachtigung der Lungenventilation keinesfalls die Ursache der Milchs~ureresynthesestSrung sein. Denu die Ve:atilation wird ja durch Kohlens~ureanreicherung bedeutcnd angeregt.

Der Blutzuclcerspiegel bei der J~thernarkose wird ebenfalls durch die Riickatmung nicht wesentlich ver~ndert. Wie bei der J~thertropfnarkose folgt eine Hypoglyki~mie auf die narkotische Steigerung des Blutzuckers Da auch das Gefiille zwischen arteriellem und ven6sem Blut w~thrend der Narkose bei Rfickatmung unveritndert bleibt, ist anzunehmen, dab der Mechanismus der Hyperglyki~mie in derselben Weise ablituft wie bei der Tropfnarkose.

Ganz unbeeinfluBt bleiben auch die Aceton]c6rper im Blut, deren Kurve sich in keiner Weise von der Kurve bei Athernarkose ohne Riick- atmung unterseheidet. Die Kurve der Allcalireserve verlihfft qualitativ hhrflich wie bei der J~thertropfnarkose und weist daher auch die von der J~thertropfnarkose l~er bekannten Beziehungen zum Milchsi~ure- spiegel auf. Aber trotzdem die Milchs~turewerte quantitativ dieselben sind wie bei der Athertropfnarkose, bleibt die Senkung der Alkalireserve hinter der beiAthertropfnarkose zuriick. Dort beobachteten wir Senkungen yon etwa 20 Vol.-°/0, hier nur eine Abnahme yon 12,4 bzw. 16 Vol.-°/0. Wir haben in den friiheren Mitteilungen schon darauf hingewiesen, da6 vSllig eindeutige Beziehungen zwischen Milchsiiurespiegel und Alkali- reserve bei der J~thernarkose nicht bestehen. So konnte gezeigt werden, dai~ durch Kompensationsvorg/inge im K6rper die Alkalireserve bereits ansteigt zu einer Zeit, in der eine erhebliche Milehs~ureerh6hung im Blut vorhanden ist. Die Rfickatmung scheint nun derartige Kompensations-

1 Furl u. Derra: Arch. f. exper. Path. 1~6, 64 (1930).

Der Kohlehydrathaushalt bei der Athernarkose mit Ombr6dannescher Maske. 737

vorg/~nge besondcrs zu begiinstigen. Man k6nnte sick sehr wohl vor- stellen, dal~ durck Kohlens~ureansammlung im Blut bei der Ombrddanne- Narkose eine Zunakme alkaliscker Valenzen - - etwa durck rasche Aussckeidung von S~uren durck den Ur in - - als Kompensa t ionsvorgang gegen die drokendc Gefahr einer Erniedr igung der Wasserstoffionen- konzent ra t ion eintr i t t . F a n d e n doch Grant und Goldmann sowie Collip und B a c k u s bei Kohtens£urea tmung eine Erh6hung der Alkatireserve. Es wiirde sick kier um ~tknliche Vorg~nge handeln wie bei der durch centrogene Hypovent f la t ion bedingten C02-Anreickerung im Blur, die auch eine sekund/tre ErhShung der Alkalireserve zur Folge haben k a n n 1 (s. bei Winters te in) . Auf diese Weise k a n n ma n sick die bei Ombrddanne-Narkose im Gegensatz zur J~thertropfnarkose geringere Senkung der Alkalirescrve erkl~ren. Die Kotflens~tureatmung beugt einer Basenvera rmung im Blut bei der Narkose vor.

Zusammenfassung. Die Anwendung des Prinzips der Rf ickatmung hat offenbar keinen

wcsentlicken EinfluB auf den Ablauf der Blutmilcks/~ure-, Blutzucker- und Blutketok6rperkurve bei der Athernarkose. Soweit sich aus diesen Befunden Schliisse auf den Kohlehydra thausha l t ziehen lasscn, iindert die bci der Ombrddanne-Narkose vorhandene KoMens/~ureanh~ufung der E ina tmungs lu f t nichts an dem aus frfihercn Unte rsuchungen bekann ten Ablauf des Kohlekydratstoffwechsels bei Xthertropfnarkose. Insbesondere wird die Resyn thesehemmung der Milchs~ure nicht beeiifflul~t. Nur die Senkung der Alkalircserve wird - - offenbar infolge der Kohlens/~ure- anreicherung - - verringert .

Literaturverzeichnis. Collip u. Backus: Amer. J. Physiol. 51, 568 (1920). -- Fohl u. Eitel: Klin. Wschr.

1829, 1487. -- Franken: Narkose und An/~sthesie. 1928. S. 65. -- Grant u. Goldmann: Amer. J. Physiol. 52, 209 (1920). -- .Meier, Kl.: Klin. Wsehr. 1922, 1908 u. 1961. -- Schoen: Arch. f. exper. Path. 101, 365 (1924). -- Steele, Bourne u. Barbour: J. of biol. Chem. 53, 341 (1922). -- Trendelenburg, P.: Zbl. Chir. 1929, Nr 3, 159 (90. Verslg Ges. dtsch. Naturforsch.). -- Narkose und Aniisthesie. 1929. H. 1, S. 1. -- Winter- stein: Pfltigers Arch. 187, 293 (1921). -- Wymer: Dtseh. Z. Chir. 212, 179 (1928).

1 Es sei erinnert an das yon Schoen beobachtete sekund/~re Ansteigen der Alkali- reserve nach Morphiumgahen. Auch von K1. Meier wird die ErhShung der Alkali- reserve nach Morphiuminjektion als Kompensationsvorgang gegeniiber der durch Beeintrachtigung der Atmung bedingten Steigerung der Blutkohlens/~ure ange- sehen. Nach Steele, Bourne und Barbour kann durch Morphiumgaben die ~_ther- azidose des Hundes verhindert werden.