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Basic Research in Cardiology

, Volume 75, Issue 5, pp 646–656 | Cite as

Myocardial oxygen consumption and regulation of coronary blood flow during stepped relief of the left ventricle

  • W. Steven
  • H. Nier
  • R. Jaeschock
  • R. Schultheis
  • R. Neuhaus
  • G. Arnold
Original Contributions

Summary

In 25 calves an atrio-ventriculo-aortic bypass was performed and the metabolism and the regulation of coronary blood flow during stepped assistance of the left ventricle was studied.

With mean aortic blood pressure kept constant stepped decrease in left ventricular pressure from 120 to 0 mm Hg diminished myocardial oxygen consumption from 7.7 to 1.9 ml O2/min×100 g. Increasing right ventricular pressure by banding the pulmonary artery with left ventricular pressure and mean aortic pressure kept constant the oxygen uptake of the left ventricle increased about 20.7±3.2% when measured by Fick's principle but remained unchanged when calculated from hemodynamic parameters of the left ventricle (−1.5±3.5%).

At constant coronary perfusion pressure coronary blood flow decreased when left ventricular pressure was reduced from 120 to 100 mm Hg. Further decrease in left ventricular pressure to O mmHg showed no effect on coronary blood flow. Increasing heart rate from 152±9 to 208±8 b.p.m. enhanced myocardial oxygen uptake of the assisted heart about 59.0±11.4% while resistance to flow decreased about 40.4±2.8%. These results show that the metabolic regulation of coronary blood flow is still acting even in the assisted left heart.

Keywords

Left Ventricle Oxygen Uptake Coronary Blood Flow Increase Heart Rate Ventricular Pressure 
These keywords were added by machine and not by the authors. This process is experimental and the keywords may be updated as the learning algorithm improves.

Sauerstoffverbrauch und Regulation der Koronardurchblutung des stufenweise entlasteten linken Ventrikels

Zusammenfassung

An 25 Kälbern wurde ein atrio-ventrikulo-aortaler Bypass mit Hilfe einer parakorporal gelegenen pulsatilen Blutpumpe durchgeführt und der Stoffwechsel des entlasteten Herzens und die Regulation der Koronardurchblutung untersucht.

Bei konstantem mittlerem Aortendruck führte eine stufenweise Senkung des linksventrikulären Druckes von 120 auf 0 mmHg zu einer Abnahme des Sauerstoffverbrauches von 7,7 auf 1,9 ml O2/min×100 g. Wurde bei konstantem linksentrikulärem Druck und mittlerem Aortendruck der Druck im rechten Ventrikel durch Bändelung der A. pulmonalis gesteigert, so nahm der myokardiale Sauerstoffverbrauch um 20,7±3,2% zu, wenn er nach dem kiassischen Fick-Prinzip bestimmt wurde; er blieb unverändert, wenn er nach der Gleichung von Bretschneider aus hämodynamischen Parametern des linken Ventrikels berechnet wurde (−1,5±3,5%).

Bei konstantem koronarem Perfusionsdruck führte eine stufenweise Abnahme des Druckes im linken Ventrikel von 120 auf 100 mmHg zu einer Abnahme der Koronardurchblutung. Weitere Abnahme des linksventrikulären Druckes bis auf 0 mmHg führte zu keiner weiteren Änderung der Koronardurchblutung.

Steigerung der Herzfrequenz von 152±9 auf 208±8 Schläge/min führte zu einer Zunahme des Sauerstoffverbrauches des entlasteten Herzens um 59,0±11,4%, während der Koronarwiderstand um 40,4±2,8% absank. Diese Ergebnisse zeigen, daß die metabolische Regulation der Koronardurchblutung auch unter Bedingungen einer vollständigen Entlastung des linken Ventrikels intakt ist.

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Copyright information

© Dr. Dietrich Steinkopff Verlag 1980

Authors and Affiliations

  • W. Steven
    • 1
    • 2
  • H. Nier
    • 1
    • 2
  • R. Jaeschock
    • 1
    • 2
  • R. Schultheis
    • 1
    • 2
  • R. Neuhaus
    • 1
    • 2
  • G. Arnold
    • 1
    • 2
  1. 1.Abteilung Innere Medizin IIInstitut für Experimentelle Chirurgie und Chirurgische Klinik A der Universität DüsseldorfDüsseldorfGermany
  2. 2.Institut für hydraulische und pneumatische Antriebe und SteuerungAachenGermany

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