Zusammenfassung
Blutgasanalysen vor und gegen Ende dosierter Arbeitsbelastung setzen im Rahmen klinischer Fragestellungen, besonders aber der arbeits- und sozialmedizinischen Begutachtung die Kenntnis der Streuberciche der “Norm” voraus. In der Literatur finden sich jedoch sämtliche theoretisch denkbaren Belastungsrcaktionen für die Partialdrucke des arteriellen Sauerstoffs und Kohlendioxyds experimentell realisiert. An Hand eines nach klinischen Gesichtspunkten definiert bereinigten Kollektivs von 247 männlichen und 256 weiblichen Berufstätigen der Altersklassen zwischen 15 und 69 Jahren werden für den PaO 2, PaCO 2 und pH die Streubereiche vor und gegen Ende abgestufter Ergometerarbeit mitgeteilt. Statistisch sichern lassen sich ein mittlerer Belastungsabfall des PaO 2 von etwa 5 torr in nahezu allen Altersklassen, sowie ein hochsignifikanter mittlerer Anstieg des PaCO 2 um ca. 1 torr. Der pH-Abfall um etwa 0,005 unter Arbeit erweist sich dagegen nur in einigen Altersklassen als signifikant.
Aufgrund der Ergebnisse kann für die Ruhewerte des PaO 2 und PaCO 2—im Gegensatz zu denen des pH—eine lincare, statistisch gesicherte und für beide Geschlechter nahezu identische Altersabhängigkeit angenommen werden. Während ähnlich wie beim Ruhe-pH der bei den Frauen im Mittel rund 2 torr niedrigere Ruhe-PaO 2 immerhin in einigen Altersklassen signifikant ist, sind geschlechtsdifferenzen des Ruhe-PaCO 2 nicht aufzudecken.
Unter Hinweis auf den gefundenen nicht unbeträchtlichen Streubereich der Norm und eine biokybernetische Arbeitshypothese zum Belastungsabfall des PaO 2 erscheinen weitreichende sozialmedizinische Konsequenzen in der Begutachtungssituation aufgrund der statischen “Zweipunktbetrachtung” so lange diskussionsbedürftig, bis brauchbare Insuffizienzkriterien vorliegen.
Summary
Concerning clinical problems, especially in medical judgement analysis of blood gases at rest and during exercise requires the knowledge of normal range. In literatur one can find all reactions of PaO 2, PaCO 2, and pH which are theoretically conceivable. With a specially selected group of 247 male and 256 female workers of 15 to 69 years the means and standard deviations of PaO 2, PaCO 2, and pH at rest and during graduated exercise are described. Nearly in all age groups the mean of PaO 2 decreases by about 5 mmHg, the mean of PaCO 2 increases by approximately 1 mmHg. Both differences are statistically significant. In contrary to this the decrease of pH by about 0,005 during work is significant only in some age groups.
PaO 2 and PaCO 2 at rest correspond linearly to age nearly indentically for men and women. This fact is contrary to the regression of pH. In some female age groups the means of pH at rest are statistically lower than in the corresponding male groups. No differences, however, are between male and female for PaCO 2 at rest.
A biokybernetic hypothesis of the decreasing PaO 2 during exercise is discussed. For medical judgment further practicable criterions of insufficiency have still to be worked out.
Für die wertvolle technische Unterstützung bei der Durchführung der Untersuchung sind wir FrauT. Hermann, Frl.D. Abel und Herrn Ing. (grad.)R. Woitowitz zu besonderem Dank verpflichtet.
Literatur
Asmussen, E. andM. Nielsen, Pulmonary ventilation and effect of oxygen breathing in heavy exercise. Acta physiol. Scand.43, 365–378 (1958).
Asmussen, E., andM. Nielsen, Alveolo-arterial gas exchange at rest and during work at different O2 tensions. Acta physiol. Scand.50, 153–166 (1960).
Bartels, H., R. Beer, R. Beer, H.-P. Koeppchen, J. Wenner undJ. Witt, Messung der alveolär-arteriellen O2-Druckdifferenz mit verschidenen Methoden am Menschen bei Ruhe und Arbeit. Pflüg. Arch. Physiol.261, 133–151 (1955).
Bolt, W., Atmungsorgane. In:H. Küchmeister, “Klinische Funktionsdiagnostik” (Stuttgart 1967).
Doll, E., K. König undH. Reindell, Das Verhalten der arteriellen Sauerstoffspannung und anderer arterieller blutgasanalytischer Daten in Ruhe und während körperlicher Belastung. Pflüg. Arch. Physiol.271, 283–295 (1960).
Doll, E., J. Keul, H. Steim, Chr. Maiwald undH. Reindell, Über den Stoffwechsel des menschlichen Herzens. Pflüg. Arch. Physiol.282, 28–42 (1965).
Fabel, H., Persönl. Mitteilung 1967.
Filley, G. F., F. Gregoirr, andG. W. Wright, Alveolar and arterial oxygen tensions and the significance of the alveolar-arterial oxygen tension difference in normal men. J. clin. Invest.33, 517 (1954).
Friehoff, F., Der Gasaustausch bei gesunden Männern unter Ruhebedingungen und während körperlicher Arbeit. Pflüg. Arch. Physiol.270, 431–444 (1960).
Fruhmann, G.: Zur quantitativen Feststellung der Lungenfunktion für klinische und arbeitsmedizinische Fragestellungen. III. Mitteilung. Die Erfassung pulmonaler Zirkulations- und Diffusionsstörungen bei Emphysem, Fibrose und Pleuraveränderungen. Z. exper. Med.139, 391–432 (1965).
Galdston, M. andA. C. Wollack, Oxygen and carbon dioxide tensions of alveolar air and arterial blood in healthy young adults at rest and after exercise. Amer. J. Physiol.151, 276 (1947).
Gleichmann, U. undD. W. Lübbers, Die Messung des Kohlensäuredruckes in Gasen und Flüssigkeiten mit der pCO2-elektrode unter besonderer Berücksichtigung der gleichzeitigen Messung von pO2, pCO2 und pH im Blut. Pflüg. Arch. Physiol.271, 456–472 (1960).
Hertz, C. W., Zur Begutachtung von Lungenfunktionsstörungen durch den Arbeitsversuch. Dtsch. med. Wschr.90, 461–467 (1965).
Hofer, P. undM. Scherrer, Altersabhängigkeit des alveolo-arteriellen O2-Partialdruckgradienten in Normoxie, Hypoxie und Hyperoxie. Med. thorac.22, 450–469 (1965).
Hollmann, W., H. Valentin undH. Venrath, Über das steady state des Sauerstoffverbrauchs bei Belastung am Drehkurbel-Ergometer. Sportmed.8, 219–221 (1957).
Hollmann, W., Zur Frage der Dauerleistungsfähigkeit. Fortschr. Med.79, 439–446 (1961).
Holmgren, A. andH. Linderholm, Oxygen and carbon dioxide tensions of arterial blood during heavy and exhaustiv exercise. Acta physiol. scand.44, 203–215 (1958).
Kann, J., D. Szadkowski undH. Obermayer-Beckmann, Das Verhalten der arteriellen Blutgase in verschiedenen Höhen über dem Meeresspiegel und ihre Bedeutung für arbeitsmedizinische Untersuchungen. Int. Arch. Gewerbepathol. Gewerbehygiene23, 270–280 (1967).
Knipping, H. W., W. Bolt, H. Valentin undH. Venrath, Untersuchung und Beurteilung des Herzkranken. 2. Auflage (Stuttgart 1960).
Lehnert, G. undI. Meininger, Kybernetische Probleme der Arbeitsmedizin. II. Der adrenale Regelkreis unter körperlicher Belastung. Int. Arch. Gewerbepathol. Gewerbehygiene23, 364–373 (1967).
Lehnert, G., H. Leiber undK.-H. Schaller, Plasmacortisol und Plasmacorticosteron im Anpassungsstadium der dosierten körpelichen. Arbeit. Endokrinologie Lpz.52, 402–405, 1968.
Lilienthal, J. L., R. L. Riley, D. D. Proemmel, andR. E. Franke, An experimental analysis in man of the oxygen pressure gradient from alveolar air to arterial blood during rest and exercise at sea level and at altitude. Amer. J. Physiol.147, 199 (1946).
Loew, P. G. andG. Thews, Die Altersabhängigkeit des arteriellen Sauerstoffdruckes bei der berufstätigen Bevölkerung. Klin. Wschr.40, 1093–1098 (1962).
Mellerowicz, H., H. Reindell, W. Hollmann, H. Mies undH. Roskamm, Vorschläge zur Standardisierung der ergometrischen Leistungsmessung. Z. Kreislaufforschg.50, 273–281 (1961).
Muysers, K., F. Siehoff, G. Worth undL. Gasthaus, Die Lungenfunktion bei der Bronchitis unter Berücksichtung beruflich bedingter Exposition gegenüber Luftverunreinigungen. Med. thorac.23, 265–282 (1966).
Rossier, P. H., A. Bühlmann undK. Wiesinger, Physiologie und Pathophysiologie der Atmung (Berlin-Göttingen-Heidelberg 1956).
Rutenfranz, J., Zur Frage der Vergleichbarkeit von ergometrischen Methoden zur Prüfung der körperlichen Leistungsfähigkeit. Arbeitsmed. Sozialmed. Arbeitshyg.2, 93–96 (1967).
Scherrer, M. undA. Birchler, Altersabhängigkeit des alveolo-arteriellen O2-Partialdruckgradienten bei Schwerarbeit in Normoxie, Hypoxie und Hyperoxie. Med. thorac.24, 99–117 (1967).
Suskind, M., R. A. Bruce, M. E. McDowell, P. N. G. Yu, andF. W. Lovejoy Jr., Normal variations in end-tidal air and blood carbon dioxide and oxygen tensions during moderate exercise. J. appl. Physiol.3, 282 (1950).
Thews, G., Ein Mikroanalysenverfahren zur Bestimmung der Sauerstoffdrucke in kleinen Blutproben. Pflür. Arch. Physiol.276, 89–98 (1962).
Otto, H., Die verschiedenen Formen des Lungenemphysems. Berufskrankheiten in der keramischen und Glas-Industrie. Heft19, 53–85 (1965/66).
Ulmer, W. T. undG. Reichel, Untersuchungen über die Altersabhängigkeit der alveolären und arteriellen Sauerstoff- und Kohlensäuredrucke. Klin. Wschr.41, 1–6 (1963).
Ulmer, W. T. undG. Berta, Herzminutenvolumen und Herzindex, Schlagvolumen und Schlagvolumenindex, Sauerstoffverbrauch und arterielle und venöse Blutgaswerte von gesunden Versuchspersonen in Ruhe und bei körperlicher Belastung. Pflüg. Arch. Physiol.280, 281–296 (1964).
Ulmer, W. T., G. Reichel, G. Roeske, A. Feldmann, H. G. Heidemans, K.-H. Löbermann, B. Petersen undH. Geisler, Klinische und funktionsanalytische Untersuchungen bei Bergleuten mit und ohne Silikose im Vergleich zu nichtstaubexponierten Arbeitern. Int. Arch. Gewerbepathol. Gewerbehyg.23, 32–48 (1967).
Valentin, H. undH. Venrath, Über das spirographische und das arterielle O2-Defizit in der Herz- und Lungenklinik. Ärztl. Forschg.6, 431–436 (1952).
Valentin, H., G. Worth, L. Gasthaus, W. Lühning undK. Werner, Simultane spirographische und blutgasanalytische Untersuchungen bei der Silikose unter Arbeitsbelastung. Int. Arch. Gewerbepathol Gewerbehyg.16, 86–101 (1957).
Valentin, H. undJ. Kann, Zur Klinik und Begutachtung der Atmungsstörungen unter besonderer Berücksichtigung der chronischen Verschleißkrankheiten der Lungen und der Silikose. Berufskrankheiten in der keramischen und Glas-Industrie1962, 12.
Valentin, H., Arbeitsmedizin und Sozialmedizin in Lehre und Forschung. Arbeitsmed. Sozialmed. Arbeitshyg., Schriftenrecihe Bd. 12 (Stuttgart 1966).
Valentin, H. undH.-J. Woitowitz, Chronische Bronchitis und Lungenemphysem als arbeits medizinisches Problem. Internist8, 165–172 (1967).
Venrath, H., Zur Pathophysiologie der chronischen Bronchitis und des Lungenemphysems. Beitr. Klin. Tuberk.133, 203–216 (1966).
Woitowitz, H.-J., F. W. Buchheim undR. Woitowitz, Zur Theorie und Praxis der Ganzkörperplethysmogrphie in der Lungenfunktionsanalyse. Prax. Pneumol.21, 449–471 (1967).
Woitowitz, H.-J. undF. W. Buchheim, Zur Bestimmung des Atemwegswiderstandes mit dem Ganzkörperplethysmographen. Elektromedica2, 42–44 (1968).
Woitowitz, R. undH.-J. Woitowitz, Die Ganzkörperplethysmographie und die Berechnung ihrer Meßgrößen. Elektromedizin4, 145–151 (1968).
Woitowitz, R. undG. Lehnert, Kybernetische Probleme der Arbeitsmedizin. I. Regeltechnische Grundlagen. Int. Arch. Gewerbepathol. Gewerbehyg.23, 241–250 (1967).
Woitowitz, H.-J. undH. Valentin, Unveröffentlichte Untersuchungen.
Woitowitz, H.-J., Zur Dynamik arterieller Blutgaswerte während dosierter Arbeitsbelastung im Hinblick auf die Begutachtung (im Druck).
Woitowitz, H.-J. undR. H. Woitowitz, Arztliche Begutachtung aus arbeits- und sozialmedizinischer Sciht. Med. Sachverst.7, 149–160 (1968).
Worth, G., K. Muysers undF. Siehoff, Zur Problematik der Normwerte der arteriellen O2- und CO2-Partialdrucke sowie der alveolo-arteriellen O2-und CO2-Druckgradienten im Rahmen arbeitsmedizinischer Fragen. Med. thorac.20, 223–234 (1963).
Worth, G., Lungenfunktionsprüfung bei chronischer Bronchitis. Med. Welt29 (1965).
Zeiilhofer, R. undH. Hofmann, Arterieller Sauerstoffdruck und Kurzschlußdurchblutung der Lunge bei Adipositas. Klin. Wschr.45, 121–126 (1967).
Bühlmann, A., M. Scherrer undH. Herzog, Vorschläge zur einheitlichen Beurteilung der Arbeitsfähigkeit durch die Lungenfunktionsprüfung. Schweiz. med. Wschr.4, 105–109 (1961).
Sorbini, C. A., V. Grassi, E. Solinas, andG. Muiesan, Arterial Oxygen Tension in Relation to Age in Healthy Subjects. Respiration25, 3–13 (1968).
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Mit Unterstützung der Deutschen Forschungesmeinschaft, Bad Godesberg, sowie der Hohen Behörde der Europäischen Gemeinschaft für Kohle und Stahl, Luxemburg.
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Von Woitowitz, H.J., Szadkowski, D. & Lehnert, G. Feldstudie zum Normverhalten der arteriellen Blutgase und des ph berufstätiger Männer und Frauen vor und gegen Ende dosierter Belastung im Hinblick auf die Begutachtung. Archiv für Kreislaufforschung 58, 36–53 (1969). https://doi.org/10.1007/BF02119439
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DOI: https://doi.org/10.1007/BF02119439