Summary
The pathophysiology of respiration and hemodynamics during the agonal period of death by obstructive asphyxia was investigated. Experiments were carried out on ten dogs that were strangulated by ligature (seven cases) or asphyxiated by occlusion of the intubation tube (three cases). The following parameters were registered: Blood pressure in the arteria femoralis and arteria pulmonalis, electrocardiogram, endotracheal pressure, respiratory frequency, electroencephalogram. These were the most important findings:
(a) An excessive and distinctly biphasic hypertonic reaction takes place after strangulation by ligature whereas occlusion of the intubation tube results in a slight increase of arterial blood pressure. (b) After occlusion of the tube more than after strangulation the endotracheal pressure becomes deeply negative during the inspiration trials. (c) After cessation of respiration a distinct pulmonary arterial hypertension develops in both forms of obstructive asphyxia. (d) The paralyzation of the respiratory center takes place after about 4 min at the same time when the circulatory breakdown develops. The final cardiac failure occurs after about 9–10 min.
The dysregulation of respiration and hemodynamics in the agony of obstructive asphyxia can be differentiated from other shock models. This results in special morphological alterations of the lung tissue which have been described elsewhere.
Zusammenfassung
Der pathophysiologische Ablauf der Agonie bei obstruktiver Asphyxie (einerseits Strangulation durch Drosselung — andererseits Verschluß eines endotrachealen Tubus) wurde tierexperimentell an 10 Hunden untersucht. Gemessen wurde das Verhalten von verschiedenen Parametern des Kreislaufs (systemarterieller Druck, pulmonalarterieller Druck, Herzfrequenz) und der Atmung (endotrachealer Druck, Atemfrequenz). Außerdem wurde das EKG und das EEG registriert. Der Vergleich der beiden Modellformen der obstruktiven Asphyxie ergibt folgende herausragende Aspekte:
a) Bei der Strangulation findet eine excessive hypertonische Krise statt mit deutlich biphasischem Verlauf, während es bei der Tubusblockade lediglich zu einem mäßigen Blutdruckanstieg kommt; b) Atemmechanisch wird ein Inspirationsversuch ausgewiesen durch tiefe negative endotracheale Drucke, welche bei Tubusblockade deutlich stärker ausgebildet waren als bei der Strangulation; c) Bei beiden Formen der obstruktiven Asphyxie entwickelt sich etwa zeitlich mit dem Nachlassen der Atmung eine ausgeprägte pulmonalarterielle Hypertonie; d) In allen Fällen beginnt die Lähmung des Atemzentrums nach ca. 4 min gleichzeitig mit dem Beginn des Kreislaufzusammenbruchs; der endgültige Kreislaufstillstand erfolgt nach 9–10 min.
Die festgestellte Atem- und Kreislaufdysregulation bei Tod durch obstruktive Asphyxie zeigt gegenüber anderen Schockformen ein abgrenzbares Muster. Dementsprechend sind insbesondere im Lungenparenchym spezielle morphologische Veränderungen zu erwarten.
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Literatur
Allen CG, Echols RS, Hoeflich EA, O'Neal KC, Slocum HC (1947) Variations in the signs of acute oxygen-want during anesthesia. Anesthesiology 8:601–614.
Berg S (1966) Adrenalin- und Noradrenalinwerte im Blut bei gewaltsamer Todesursache. Dtsch Z Ges Gerichtl Med 57:179–183.
Berg S, Bonte R (1973) Catecholaminwerte im Leichenblut und -liquor bei verschiedenen Agonieformen. Z Rechtsmed 72:56–62.
Brinkmann B (1978) Vitale Reaktionen in der Lungenstrombahn bei Tod durch Strangulation. Z Rechtsmed 81:133–146.
Brinkmann B, Püschel K (im Druck) Die Lunge als Erfolgsorgan der Strangulationsagonie. Z Rechtsmed.
Corin G (1896) Zur Lehre der Erstickungsekchymosen. Vierteljschr Gerichtl Med 11:9–15.
Cushing H (1901) Concerning a definite regulatory mechanism of the vasomotor center, which controls blood pressure during cerebral compression. John Hopk Hosp Bull (Baltimore) 12:290–292.
Cushing H (1902) Some experimental and clinical observations concerning states of increased intracranial tension. Am J Med Sci 124:375.
Euler US (1951) Physiologie des Lungenkreislaufes. Verh Dtsch Ges Kreisl-Forsch 17:8–16.
Ganong WF (1971) Medizinische Physiologie. Springer, Berlin Heidelberg New York.
Gonzales NC, Overman J, Maxwell JA (1972) Circulatory effects of moderately and severely increased intracranial pressure in the dog. J Neurosurg 30:721–727.
Haberda A, Reiner M (1894) Experimentelle und kritische Beiträge zur Lehre vom Tode durch Erhängen. Vierteljschr Gerichtl Med 8 Suppl:126–147.
Huffmann G (1965) Über das Verhalten des arteriellen Blutdrucks, der Herztätigkeit und der Temperatur bei Hypoxieversuchen an Katzen. Anästhesist 14:47–50.
Jacob H (1961) Zentralnervöse Gewebsschäden und Funktionsstörungen nach Erstickungsvorgängen (Obstruktionshypoxydosen). Dtsch Z Gerichtl Med 51:352–368.
Keidel WD (1970) Kurzgefaßtes Lehrbuch der Physiologie. 2. Aufl. Thieme, Suttgart.
Kety SS, Shenkin HA, Schmidt CF (1948) The effect of increasing intracranial pressure on cerebral circulatory functions in man. J Clin Invest 27:494–499.
Merget C (1977) EKG-Veränderungen bei dissoziiertem Hirntod. Dissertation, Hamburg.
Olbrycht JS (1963) Beitrag zur Lehre über den Tod durch Erhängen. Dtsch Z Ges Gerichtl Med 54:407–423.
Opitz E (1950) Physiologie der Erstickung und des Sauerstoffmangels. In: Ponsold A (Hrsg) Lehrbuch der gerichtlichen Medizin. Thieme, Stuttgart, S 174–218.
Placzek (1901) Die Bedeutung des Vagus für den Erhängungstod. Vierteljschr Gerichtl Med 22:215–230.
Ponsold A (1961) Erstickung. Dtsch Z Ges Gerichtl Med 51:333–352.
Prokop O (1975) Die Erstickung. In: Prokop O, Göhler W (Hrsg) Forensische Medizin, 3. Aufl. VEB Verlag Volk und Gesundheit, Berlin.
Rödiger W (1977) Kreislaufverhalten beim dissoziierten Hirntod. Habilitationsschrift, Hamburg.
Safar PA, Bleyaert E, Nemoto M, Mossy J, Snyder JV (1978) Resuscitation after global brain ischemia-anoxia. Crit Care Med Rigs 6:215–224.
Srch M (1961) Einige vitale Veränderungen an sympathischen Ganglien beim Tode durch Erhängen. Referat: Dtsch Z Ges Gerichtl Med 51:668.
Srch M, Havel V, Skraul O (1965) Beitrag zur intermittenten Erstickung der Hunde. Dtsch Z Ges Gerichtl Med 56:421–432.
Staub NC (1974) Pulmonary edema. Physiol Rev 54:678–811.
Swann HG, Brucer M (1949a) The cardiorespiratory and biochemical events during rapid anoxic death. I. Fulminating anoxia. Texas Rep Biol Med 7:511–538.
Swann HG, Brucer M (1949b) The cardiorespiratory and biochemical events during rapid anoxic death. II. Acute anoxia. Texas Rep Biol Med 7:539–552.
Swann HG, Brucer M (1949c) The cardiorespiratory and biochemical events during rapid anoxic death. III. Progressive anoxia. Texas Rep Biol Med 7:553–568.
Swann HG, Brucer M (1949d) The cardiorespiratory and biochemical events during rapid anoxic death. V. Obstructive asphyxia. Texas Rep Biol Med 7:593–603.
Wechsler RL, Dripps RB, Kety SS (1951) Blood flow and oxygen consumption of the human brain during anesthesia produced by thiopental. Anesthesiology 12:308–316.
Wichert PV v (1978) Alveolare Wandphysiologie und Surfactant. Verh Dtsch Ges Pathol 62:29–34.
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Brinkmann, B., Püschel, K., Bause, HW. et al. Zur Pathophysiologie der Atmung und des Kreislaufs bei Tod durch obstruktive Asphyxie. Z Rechtsmed 87, 103–116 (1981). https://doi.org/10.1007/BF00201215
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DOI: https://doi.org/10.1007/BF00201215
Key words
- Obstructive asphyxia, strangulation by ligature, occlusion of the intubation tube
- Respiration and hemodynamics, obstructive asphyxia