Enddiastolische Druck-Volumen-Relationen und Arbeitsdiagramme des intakten Herzens im natürlichen Kreislauf in Abhängigkeit von Herzfrequenz, Adrenalin wirkung und Vagusreiz

Abstract

1. Evaluation of enddiastolic ventricular distensibility by simultaneous measurements of intraventricular pressure and volume has been carried out so far almost entirely on the isolated heart or on the open-chest preparation. Under those conditions it seems rather difficult, to prevent hypodynamic action, which has a major influence on ventricular distensibility, or to ascertain the possible influence of the hearts normal thoracic fixation and the surrounding tissues. Therefore it seemed not unreasonable to investigate enddiastolic distensibility of the left ventricle of the intact dog's heart in the untouched thorax by catheterization (volume measurement by dye-dilution-technique). The distensibility curve was plotted from Pressure-volume-values, varying with blood-infusions and hemorrhage. Our results are concerned with the influence only of changes in Heart Frequency, of Vagusnervestimulation and of Adrenalin-Infusions on the enddiastolic ventricular distensibility.

2. Under normal conditions the enddiastolic distensibility curve of the left ventricle varies with the size of the heart. Small hearts show a steeper curve than great ones (Fig. 1). In the fully sufficient heart there exists a positive correlation between enddiastolic filling and pressure-volume-work per stroke (Figs. 2 and 3).

3. Heart frequencies within the range from 40/min to 150/min gave enddiastolic Pressure-Volume-values, which form one single distensibility curve (Figs. 4 and 5). The Frequency-influence on Work per stroke and on different ventricular volumes has been investigated (Figs. 6 and 7).

4. Directional changes in the enddiastolic distensibility curves could be produced neither by stimulation of the Vagusnerve, nor by Adrenalin-infusions (Fig. 8). We therefore are unable to obtain from the fully sufficient heart, working in untouched surroundings, experimental evidence supporting the view that the Vagusnerve or Adrenalin infusions have a direct influence on enddiastolic ventricular distensibility.

Zusammenfassung

1. Da durch Isolierung des Herzens oder durch breite Eröffnung des Thorax häufig eine Hypodynamie und damit eine Dehnbarkeitszunahme der Ventrikel ausgelöst wird, erschien es notwendig, die Messungen der Druck-Volumenrelationen einer Kammer am intakten Herzen im natürlichen Kreislauf bei geschlossenem Thorax durchzuführen. Dementsprechend wurden die Druck-Volumen-Wertpaare des linken Ventrikels beim Hunde mittels Katheterisierung bei unterschiedlichen Füllungsdrucken gemessen und die Lage der Dehnbarkeitskurven ermittelt. Die Volumenmessung erfolgte durch Farbstoffverdünnung, die intraventrikuläre Messung des diastolischen Druckes mit einer zehnfachen Steigerung der üblichen Meßempfindlichkeit. Im einzelnen wurde der Einfluß der Herzfrequenz, von Vagusreizen und von Adrenalininfusionen auf die Dehnbarkeit untersucht. Unsere Aussagen beziehen sich daher nur auf diese Versuchsbedingungen.

2. Enddiastolische Dehnbarkeitskurven des unbeeinflußten linken Ventrikels verlaufen bei großen Herzen flacher als bei kleinen. Auch für das intakte Herz im unbeeinflußten Kreislauf läßt sich eine eindeutige positive Korrelation zwischen Druck-Volumen-Arbeit und enddiastolischer Füllung feststellen.

3. Die Druck-Volumen-Wertpaare für Frequenzen zwischen 40/min und 150/min liegen auf der gleichen Dehnbarkeitskurve. Innerhalb der genannten Grenzen hat die Frequenzänderung als solche keinen Einfluß auf die Dehnbarkeit. Der relativ hohe Wert der oberen Frequenz, die ohne Kontraktionsrückstand zur völligen Erschlaffung führt, wird auf die optimalen Tätigkeitsbedingungen des intakten Herzens im geschlossenen Thorax, verglichen mit dem isolierten Organ, zurückgeführt. Weiterhin wurde der Einfluß der Herzfrequenz auf die Druck-Volumen-Arbeit pro Schlag und auf die Teilvolumina des Ventrikels untersucht.

4. Weder Vagusreizung noch Adrenalininfusionen führen zu einer Veränderung der enddiastolischen Druck-Volumenrelationen, verglichen mit denen des unbeeinflußten Herzens. Sämtliche Wertpaare ordnen sich um eine gemeinsame Dehnbarkeitskurve. Unsere Versuche enthalten somit keinen Hinweis auf eine sogenannte tonotrope Wirkung, d. h. eine direkte Beeinflussung der enddiastolischen Dehnbarkeit durch den N. vagus oder durch Adrenalin.