(Aus der medizinischen Universitatsklinik der Abt. B. des Reichs- hospitals zu Kopenhagen. Professor Dr. med. KNUD FABER.)

Untersucliungen uber die Volumfnn der Lungen. 11.

Die Verhiiltnisse zwischen den Brustmassen und den Voluminn der Lunge bei normalen Individuen.

Von

CHRISTEN LUNDSGAARD und KNUD SCHIERBECK.

I n einem friiheren Aufsatz haben wir die Bemtihungen aus- fuhrlich dargelegt, die man sich schon von HUTCHINSONS Zeiten an gemacht hat, um Relationen zwischen der Vitalkapazitat der Lunge und irgend einem Kbrpermass (Hbhe, Gewicht, Rumpflange, BRumpfumfangs u. s. w.) zu gewinnen. Es ist denn auch auf rein empirischen Wege gelungen, gewisse Ver- haltniszahlen (Quotienten, Indices) auszuarbeiten, mittels wel- cher man mit grbsserer oder geringerer Annaherung die Grosse berechnen kann, welche die normale Vitalkapazitat eines gege- benen Individuums darstellt.

DREYER scheint derjenige zu sein, dem es gelungen ist, die feinfuhligsten Ausdrticke des Verhaltnisses zwischen Vital- kapazitat und anderen Kbrpermassen herzustellen. Er hat diese Verhaltnisse durch eine Reihe empirischer Formeln aus- gedriickt, die sich nicht nur als seinem eigenen Material, son- dern bei Einftihrung gewisser Korrektionen auch als den Mes- sungen anderer Forscher, z. B. denen HUTCHINSONS, entspre- chend ergeben haben. DREYERS Formeln umfassen das Ver- hgltnis der Vitalkapazitgt zum Kbrpergewicht (Kbrperober- flache), zur Rumpfltlnge, zum Brustumfang und zum Produkt

Untersnchnngen iiber die Volnmina der Lnngen. I.

UNTERSUCHUNQEN ~ ~ B E R DIE VOLUMINA DER LUNQEN. 45'7

aus den beiden letzteren Massen. Seine Berechnungen zeigen, dass das Verhiiltnis zwischen Vitalkapazitiit und Klirpegewicht weniger variabel ist als die iibrigen Relationen. Und er empfiehlt daher die Benutzung des Kiirpergewichtes zur Be- rechnung des Normalvolums. Die iibrigen Verhiiltnisse weisea eine etwas grbssere Variabilitiit auf und erhalten im wesent- lichen eine Bedeutung als Kontrolle in Fallen, wo das Gewicht der Person nicht normal ist.

Ganz abgesehen von der grbsseren oder kleineren Genauig- keit der fiir das Verhiiltnis zwischen der Vitalkapazitat und den angefiihrten Korpermassen im Laufe der Zeit ausgearbei- teten Formeln, ist jedenfalls ihre Bzdeutung fur die Pathologie immerhin etwas rermindert worden durch den Umstand, dass eine isolierte Kenntnis der Vitalkapazitat uns in den meisten Fallen nur recht unvollstiindige Aufschlusse iiber die Grlisse und die Funktion der Lungen unter pathologischen Verhiilt- nissen verschafft. Diese Schwierigkeit ist insofern uberwunden, als man nunmehr mittels der friiher ausgearbeiteten Formeln des Verh iiltnisses zwischen den verschiedenen Lungenvolumina imstande sein wird, eine anbaherungsweise Berechnung der Grlisse aller Lungenvolumina auszufiihren, sobald eins davon bekannt ist.'

Eine Berechnung der ~Normalvolumina~ der Lungen kann zu verschiedenen Zwecken angestellt werden. Einmal kann man sich die Aufgabe stellen, den Entwicklungsgrad der Lungen im Verhfiltnis zu den iibrigen Grlissenverhiiltnissen des Klirper~ nachzuweisen. Geht man z. B. davon Bus, dass man in einem gegebenen Falle das Gewicht oder die Hiihe als die gegebene ,Norm) betrachten darf, so kann man zu un- tersuchen wiinschen, ob die Kapazitht der Lungen (Vitalkapa- zitiit) dem entspricht. Es ist dies die Aufgabe, die DREYER sich in erster Reihe bei der Ausarbeitung seiner Formeln stellte, und zu diesem Endzweck eignen sie sich denn auch am besten. Man wird in der Weise eine etwa mangelhafte Entwicklung der Lungen' bei einzelnen lndiriduen oder bei ' Siehe Untersnchnngen uber die Volnmina der Lungen a Auch in dieser Beziehnng ergibt eine isolierte Kenntnis der Vitalkapazitht

keine ganz befsiedigende Anfschlusse. So wird der Nachweis einer herabgesetz- ten Vitalkapazitiit sowobl bei verminderter Gr6sse der Lunge (maogelhafter Ent- wicklnng des Bmstkorbes) ale bei einer herabgesetzten Funktion (vermehrter Residnallnft) einer in betreff der Gr6sse normalen Lunge geliefert werden kbnen. Erst bei einer kombinierten Benntznng von DREYERS Quotienten nnd Formeln der relatiwen Volnmina kfinnen die Anfschlusse ersch6pfend sein.

- I. Tab. VI.

488 CHRISTEN LUNDSQAARD UND KNUD SCHIERBECK.

Gruppen von Individuen nachweisen kbnnen. I n der Weise wird man nach DREYERS Ansicht die physische Entwicklung der Bevblkerung klassifizieren kbnnen. Die Aufgabe wird im wesentlichen eine andere, wenn man zu wisaen wlinscht, in welchem Grade ein pathologischer Zustand der Lunge deren Luftkapazittlt herabgesetzt hat. Hier ist es uns gleichgtiltig, ob das urspriingliche Volum der Lunge die Standardgrbsse war, die sich aus den iibrigen Kbrpermassen berechnen ltlsst. In einem solchen Falle wird eine Berechnung der Normal- volumina der Lunge auf Grund von DREYERS Formeln uns unrichtige Aufschliisse verschaff'en kbnnen, da die Abweichung von der #Norm#, die ein pathologischer Fall aufweist, teils durch den pathologischen Vorgang, teils dadurch rerursacht sein kann, dass die Lungen (d. h. der Thorax) imVorausvon der physiologischen Norm abwichen. Diesem Mangel kann sicherlich dadurch etwas abgeholfen werden, dass man, wie dies von DREYER vorgeschlagen wird, die verschiedenen Stan- dardmassen der verschiedenen Bevblkerungsklassen berechnet, der Mangel lasst sich aber aus dem einfachen Grunde nicht aufheben, dass es nicht tunlich ist, die verschiedenen Formeln verschiedener Patientengruppen zu berechnen. Wenn es sich um pathologische Ftllle handelt, scheint es einer unmittelbaren Betrachtung das rationellste zu sein, die Normalvolumina der Lunge auf Grund der Grbsse des Brustkorbes zu berechnen, indem man dabei die Bedeutung einer etwaigen unvollkomme- nen Entwicklung des B;rustkorbes bei dem betreffenden Indi- viduum eliminiert.

LUNDSGAARD und VAN SLYKE versuchten 1918 einen Vergleich anzustellen zwischen gewissen Brustmassen und den verschie- denen Lungenvolumina. Sie massen die 3 Dimensionen des Thorax und dividierten die Volumina der Lungen durch die Produkte dieser Masse (die als Brustvolumina bezeichnet wer- den). Das sich ergebende Verhtlltnis wird mit 100 multipli- ziert und bezeichnet somit den Quotienten, mit dem man ein gegebenes Brusfmass zu multiplizieren hat, urn das dem be- treffenden Thorax entsprechende Normalvolum zu erhalten.

An einem Material von 18 normalen erwachsenen Individuen (12 Mannern und 6 Frauen) stellten die Verfasser gewisse durchschnittliche Quotienten zur Benutzung in pathologischen Fallen her. Sie verfuhren in der Weise, dass die Thorax- masse in den 3 Hauptstellungen des Brustkorbes: maximaler

UNTERSUCHUNQEN UBER DIE VOLUMWA DER LUNOEN. 489

Inspiration, mittlerer Stellung und maximaler Exspiration ent- nommen wurden. Es wurde sodann ein Vergleich mit den Lungenvolumina in den 3 entsprechenden Stellungen: Gesamt- volum, mittlerer Kapazitst und Residualluft angestellt, so dass sich 3 Quotienten, einer fur jedes der Lungenvolumina, er- gaben.

Wir haben in gegenwktiger Arbeit Mass und Volumen des Brustkorbes von 27 normalen erwachsenen Personen nach den ursprunglich angegebenen Verfahren verglichen. Mittels eines Pelveometers misst man Htihe, Breite und Tiefe des Brust- korbes in den 3 Hauptstellungen. Siimtliche Masse werden in Centimetern angegeben. Unter der H6he des Brustkorbes ver- steht man' die LBnge des Sternum von der Incisura intercla- vicularis bis zu einem Punkt direkt unter der Articulatio sterno-xiphoidea. Der obere von diesen Punkten entspricht dem oberen Rand des Manubrium sterni und liegt direkt iiber der Kante des Knochens. Den unteren Punkt ist es schwerer, mitunter unmgglich, zu lokalisieren. Meist kan man jedoch ohne Schwierigkeit die Articulatio sterno-xiphoidea nach weisen, die sich, leicht hervorragend, quer uber den unteren Teil des Sternum erstreckt. Der Messpunkt liegt direkt unter der pro- minierenden Kante. Wenn man den Punkt finden soll, ist es oft vorteilhaft, sich an der Hand von Linien, die den Courva- turen entsprechen, oder durch ein Markieren der Spitze des Processus xiphoideus zu orientieren.

Unter der Tiefe des Brustkorbes versteht man den horizon- talen Abstand von der Mitte des Sternum an der Insertion der Costa 111 bis zur Columna und unter der Breite den Ab- stand zwischen 2 Punkten, einem an jeder Seite der Stelle, wo die mittlere Axillarlinie die Costa VI schneidet. Die Messungen mussen, um zuverlassige Resultate zu ergeben, mit sehr grosser Sorgfalt ausgefuhrt werden. 'Am besten markiert man erst die Punkte. Die ersten Masse werden in der Ruhe- stellung entnommen. Sodann fordert man das Individuum nuf, eine maximale Inspiration auszufuhren und dem Atem in die- ser Stellung einen Augenblick anzuhalten, wiihrend die Masse entnommen werden. Das letzte Mass entnimmt man am Brust-

Mittels des von Prof. SOPHUS BANG honstrnierten Thoracogaphen w i d man m8glicherweise eine noch genanere Vermessnng des Brastkorbes erzielen konnen.

Die Messstellen bernhen auf rein empirischer Basis (siehe LUNDSQAARD nnd VAN SLYKE).

,%--230255. Acta tned. SCa91diff@V. Val. L VrIr.

490 CHRISTEN LUNDSQAARD UND KNUD SCHIERBECK.

Tabelle I. Ubersicht uber die Masse des Brustkorbes, die Volumina

-I

5 I

::

=

f g ? %

~

2.28 11.33 10.42 2.27 10.80 9.40 0.93 9.10 7.84 9.66 8.82 7.63 9.40 8.58 7.11 14.28 11.78 10.66 11.79 10.80 9.68 10.76 9.28 7.83 10.08 9.23 8.42 8.31 7.12 6.31 8.25 7.43 6.23 9.72 9.30 8.03 12.17 11.04 8.65 8.42 7.20 6.08 10.80 8.68 7.84 10.58 8.74 8.21 10.62 8.44 7.34 10.67 8.41 7.65 10.00 7.83 6.66 8.74 7.73 6.21 8.76 6.93 5.54

der Lungen nnd das Verhllltnis zwischen denklben.

Prodnkt aus

6.64 4.29 1.94 4.7( 7.06 4.41 1.76 5.3( 5.94 3.60 1.39 4.51 5.18 3.23 1.38 3.N 5.16 3.13 1.11 4.0! 7.82 4.89 1.97 5.8, 6.34 3.84 1.34 5.01 6.14 3.86 1.69 4.6, 5.27 3.19 1.12 4.1 4.95 3.10 1.06 3.91 4.84 3.09 1.34 3.6 5.16 3.32 1.60 3.6 5.96 3.61 1.26 4.7 5.07 2.96 1.20 3.8 5.99 3.84 1.84 4.1 5.72 2.92 1.12 4.6 5.61 4.23 1.06 5.4 6.01 3.86 1.36 4.6 6.04 3.52 1.29 4.7 4.59 2.91 1.24 3.3 4.83 2.91 1.06 3.7

Gefnndene den Brnst-

~~~~~~~ Lnngenvolnmina

54.1 57.6 54.3 53.6 55.0 54.8 53.8 58.1 52.3 59.6 58.7 53.0 49.0 60.2 55.5 54.1 61.9 56.9 60.4 52.6 55.2

37.! 40.1 40.! 36.1 36.1 41., 36.1 41.1 34.1 43. 41. 35. 38. 41. 44. 33. 50. 46. 45. 37. 42.

18.6 18.7 17.7 18.1 15.6 18.6 13.8 20.2 13.3 16.6 21.6 18.7 14.; 19.7 23.5 13.7 14.4 18.0 19.4 20.0

m i n i o

41.5 85.0 49.1 76.6 50.0 71.6 43.1 79.0 47.2 75.7 49.8 74.8 46.3 82.1 49.0 72.8 44.9 83.6 54.8 76.9 47.2 75.6 39.3 88.6 42.6 70.3 53.8 72.3 47.8 72.6 52.6 77.6 64.4 69.6 55.3 71.6 60.3 66.6 43.2 71.1

1 2 3

5

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

58.6 44.7 26.0 48.3 72.5

3. 2( l!

4 2 2(

6 2 7 3 8 3 9 3 3 2 2 2 1 2 2 2 2 2

2 0 2 21 22 23 24 25 26 27

2 3 3 1 2 2 2

UNTERSUCHUNQEN UBER DIE VOLUMINA DER LUNQEN. 491

korb in der tiefsten Exspirationsstellung. Danach vergleicht man das Produkt aus den 3 Massen in jeder Stellung des Brustkorbes mit den Lungenvolumina in der entsprechenden S tellung .

Die von uns gefundenen mittleren Werte decken sich sehr nahe zu mit den yon LUNDSQAARD und VAN SLYKE nachgewie- senen. Tab. I enthhlt eine Angabe des Produktes der Brust- masse (C), der Volumina der Lungen und der berechneten Quotienten fur jedes einzelne Individuum.

Fur Versuchsperson Nr. 1 sind die Bereohnungen die fol- genden :

x 100 = 54.1 6 64 12 * 25 Gesamtvolumen ( Vt )

x 100 = 37.9. 4 . 29 Mittlere Kapazitht ( V m ) ~ 11 * 33

x 100 = lS.6. 1 * 94 Residualluft ( VV) ~ 10 * 42

Ferner wurde das Verhgltnis zwischen der Vitalkapazitht ( V v ) und den Massen der Brust ( C m ) in der mittleren Stellung

berechnet: ~ c4 * 70 x 100 = 41.5. 11 . 33 I n Tab. I1 findet sich der mittlere Wert der verschiedenen

vt vnl Quotienten. Fur - 100 ist die mittlere Zah155.7. Fur - 100 ct C m ist sie 40.3. - 100 ergibt eine mittlere Zahl von 18.3 nnd V" - 100 eine solche von 49.1. Diese Werte decken sich, wie C m erwghnt, recht nahezu mit den von LUNDSQAARD und VAN SLYKE nachgewiesenen, bzw. 54.6, 36.9, 19.1 und 45.4; die des Ge- sammtvolumens und der Residualluft kijnnen als einander gleich betrachtet werden. Unsere mi ttleren Zahlen der mittleren Kapazittlt und der Vitalkapazittlt liegen ein wenig hijher, was maglicherweise davon herruhrt, dass wir bei unserer Albeit diese beiden Lungenvolumina direkt am Spirometer, statt an der Hand der Verdunnungsmethode gemessen haben. Fur die Vitalkapazittlt wird das von uns befolgte Verfahren jedenfalls, ein wenig hohere Werte ergeben, da der hijchste vom Spiro- meter aufgewiesene Wert benutzt worden ist.

Wir berechneten zugleich das Verhhltnis zwischen den Pro-

V r Cr

492 CHRISTEN LUNDSQAARD UND KNUD SCHIERBECK.

Tabelle 11. Xittlere Zahlen und mittlere Fehler der Werte des VerhPltnisses zwischen Lungenvolumina und Brustmassen von 97

normslen erwachsenen Personen.

JerhPtnis zwischen Gesamt volnm n. den entsprechen.

den Brustmassen

Verhkltnis zwischen mitt. lerer Kapazittit nnd den entsprechenden Brnstmassen

Verhilltnis zwischen Resi. duallnft n. den entsprechen-

den Brnstmassen

Verhilltnis zwischen Vital- kapazit&t nnd den Brnst- massen in der Rnhestellnng

Verhaltnis zwischen dem Prodnkt an8 den Bmstmas- sen in den beiden extremen Stellungen (Exsp. 11. Insp.)

Verkiirzte Bezeichnng

des VerhPt- nisses

It x 100 Ct

v m - x 100 Cm

v r -- x 100 cr

vu - x loo c'm

Cr & x 100

=

Anzahl Bestim- mungen

- 27

25

27

27

27

- Mittl. Zahl

- 55.7

40.3

18.3

49.1

74.7

=

Mittl. Fehler

- 3.1

4.4

3.2

6.7

5.0

= Mittl.

'ehler i % der mittl. Zahl - 5.6

10.9

17.6

11.6

6.7

dukten aus den extremen Stellungen der Brustmasse (g). Die

Werte dieses Verhgltnisses, die die Beweglichkeit des Brust- korbes ausdriicken, sind in Tab. I angefuhrt. Im Mittel ist

Cr das Verhtlltnis - x 100 = 74.7. c t

I n Tab. I1 ist ausser der mittleren Zahl der verschiedenen Verhgltnisse zugleich der mittlere Fehler, sowohl direkt als in % der mittleren Zahl, angeftihrt.

Tab. I11 enthglt eine Angabe des auf Grund des exponen- tiellen Fehlergesetzes berechneten und der gefundenen Vertei- lung der Fehler. Die Ubereinstimmung zeigt, dess sich im Material keine systematischen Fehler finden. Es war urspriing- lich unsere Absicht, die mittlere Zahl und den mittlerenFeh- ler zu benutzen, so wie sie sicb auf Grund stimtlicher 45 Be- obachtungen aus LUNDSQAARD und VAN SLYRES ' sowie unserer

* Fur sich berechnet ergeben LIJNDSQAARD nnd VAN SLYKES Beobachtnngen im abrigen densslben mittleren Fehler nnd im wesentlichen dieselbe mittlere Zahl wie nnsere Messnngen.

UNTERSUCHUNQEN UBER DIE VOLUMINA DER LUNGEN. 493

Tabelle III. Ubersioht iiber die gefuudene und die naeh dem expo- uentiellen Fehlergesetze bereehnete Fehlerverteilung.

0 0 0 0 0

Grappenein- teilnng der Fehler nach

ihrer Ab- weichung von der mittl. Zahl f = mittl.

Fehler

: X f

l x f 2 x f 3 x f 4 x f

26 25 24 24 26 26 27 27 25 25 27 27 1 1 27 a7 25 25 27 27

c t - 0

10 12 19 20 26 25 27 27 27 27

eigenen Arbeit berechnen liessen. Wir gaben dies aber auf, da die Verteilung der Fehler, wenn beide Gruppen zusam- mengefasst wnrden, auf einen systematischen Unterschied deu- teten. Dieser Unterschied, der verschwand, wenn jede Gruppe fur sich behandelt wurde, riihrt wahrscheinlich von dem friiher erwghnten Verfahren bei der Berechnung eines Teils der Lun- genvolumina her. Mittels der durschsnittlichen Quotienten von Tab. I1 ban man nun in einern gegebenenpathologischen Fall die normalen Lungenvo lumina des entsprecltenden Brus tvo lu- mens , d. h. das Produkt der Brustmasse, berechnen. Mittels

des Wertes von - kann man die Beweglichkeit des Brust- korbes unter pathologischen Verhgltnissen beurteilen.

Inwiefern eine solche Berechnung der Normalvolumina der Lungen auf Grund der Grosse des Brustkorbes in der Klinik verwertbar sein wird, ltrsst sich nur durch Versuche entschei- den. A priori ist es jedoch wahrscheinlich, dass man in vielen Fallen auf Abweichungen stossen wird, die so weit ausserhalb der physiologischen Variationen gelegen sind, dass sie mit der Sicherheit, die eine Fehlerberechnung gewahrt, als pathologisch klassifiziert werden konnen. Ein gewichtiger Einwand lgsst sich schon im Voraus gegen dies Verfahren erheben, ntimlich, dass die Grossen (Dimensionen des Brustkorbes), welche die Basis fur die Berechnung der Lungenvolumina abgeben, nicht durch den krankhaften Zustand, dessen Einfluss auf die Lun- genvolumina man messen will, unbeeinflussbar sind.

CV ct

494 CBRIGTEN LUNDGQAARD UND KNUD GCHIERBECE.

Es liegt ntlmlich kein Grund vor, zu bezweifeln, dass die Bewegliohkeit und Form des Brustkorbes sich bei Emphysema pulmonum, Lungentuberkulose, Pneumonie, Lungenstase usw. in orbseerem oder geringerem Nasse abtindern kisnnen. In welchem Grade dieser Umstand den Wert der Messungen be- eintrtlchtigen w i d , lgsst sich nicht a priori entscheiden. Wir werden in noch folgenden Arbeiten dartun, dass die Fehler, denen die Berechnungen der Normalvolumine dadurch ausge- setzt werden kannen, in den meisten Fallen verhtlltnismgssig klein sein und meist innerhalb bekannter Grenzen liegen werden.

Zustlmmenfassung.

An 27 normalen erwachsenen Versuchspersonen wurde das Verhtlltnis zwischen den nach dem von LUNDSQAARD und VAN SLYEE angegebenen Verfahren gemessenen Brustmassen und den Lungenvolumina berechnet. Der mittlere Wert deckt sich im wesentlichen mit den friiher von LUNDSGAARD und VAN SLYKE an 18 normalen Individuen gefundenen Grirssen. Die maximalen Beweglichkeitsausschlthge des Brustkorbes sind zahlenmtissig durch einem Bruch ausgedriickt.