Untersuchungen über die Helium-Mischmethode an rhythmisch beatmeten isolierten menschlichen Leichenlungen

Zusammenfassung

An isolierten menschlichen Leichenlungen wurden Untersuchungen über die Helium-Mischmethode zur Bestimmung ventilatorischer Verteilungsstörungen bei rhythmischer Beatmung im künstlichen Thorax durchgeführt. Die funktionelle Residualkapazität, die Atemfrequenz und die Atemzugvolumina wurden dabei systematisch variiert, um deren Einfluß auf die Mischungsbedingungen zu prüfen.

Die Länge der Mischzeit ist kein unmittelbares Maß für die Schwere einer Störung der intrapulmonalen Gasmischung. Sie ist von der Größe des funktionellen Residualluftvolumens und von den dynamischen Atemwerten abhängig, die wiederum von den mechanischen Eigenschaften der Lunge beeinflußt werden. Mischzeit und Atemgrößen lassen sich als Mischungsvolumen zusammenfassen. Dieses steht an normalen Lungen in direkter, nahezu linearer Korrelation zu der aktuellen funktionellen Residualkapazität. Dadurch wird die Berechnung eines Mischindex möglich, der ein von den aktuellen Atembedingungen weitgehend unabhängiges Maß für die Güte der intrapulmonalen Gasmischung darstellt. Der Mischindex beträgt bei normalen isolierten Lungen 14,6 (10–19). Messungen der Indices an 100 lungengesunden Patienten aller Lebensalter führten zu annähernd gleichen Ergebnissen.

Bei krankhaften Lungenveränderungen läßt sich unter Zugrundelegung des normalen Mischindex die dem gemessenen Mischungsvolumen entsprechende „Soll-Residualkapazität“ errechnen, deren Abweichung von dem aktuellen funktionellen Residualluftvolumen die annähernde Größe des belüftungsgestörten Raumes in der isolierten beatmeten Lunge anzuzeigen scheint. Ob eine gleichartige Berechnung aus den klinischen Meßdaten von Lungenkranken möglich sein wird, erscheint nach der recht beträchtlichen Streubreite der Normalwerte zweifelhaft.

Summary

The helium mixing technique has been studied in isolated human lungs during rhythmical artificial ventilation and systematical variation of functional residual capacity, tidal volumes, and breathing frequency.

The mixing time is influenced by the volumes (functional residual capacity) and by the ventilatory dynamics which both depend upon the mechanical properties of the lungs. The mixing time therefore should not be used as a direct parameter of intrapulmonary mixing. The mixing volume (minute ventilation × mixing time) proved to be a much better parameter since it is directly correlated with the actual functional residual capacity and can be used to get a mixing index (mixing volume : functional residual capacity). Being largely independent from the type of ventilation this index seems to be the best parameter for the evaluation of the mixing efficiency and estimation of the size of abnormally ventilated compartments within the lungs.

In normal isolated lungs the mean value of the mixing index was 14,6 (10–19). Clinical measurements in 100 healthy subjects led to comparable results. There was, however, so much scattering of individual values that the use of the index might not be practical for clinical purposes.