Lungenfunktion nach Anwendung extrakorporaler Zirkulation

Abstract

A. Einleitung und FragestellungDie pathologischen Veränderungen, welche bei intracardialen Operationen während der Anwendung eines Pumpoxygenators auftreten können, sind in den letzten Jahren häufig Gegenstand ausgedehnter Untersuchungen gewesen. Die Berücksichtigung der hierbei gewonnenen Erkenntnisse hat zusammen mit der Weiterentwicklung leistungs fähiger Herz-Lungen-Maschinen dazu geführt, daß man heute während einer künst lichen Perfusion weitgehend physiologische Verhältnisse aufrechterhalten kann. Eine in solcher Weise durchgeführte Perfusion gewährleistet darüber hinaus, daß auch nach einer künstlichen Durchströmung die meisten Organ-und Stoffwechselfunktionen unverändert ablaufen. Die postoperativ durchgeführten Untersuchungen lassen bisher aber noch manche Fragestellung offen. So ist auch wenig darüber bekannt, inwieweit die Lunge, nachdem sie während der extrakorporalen Zirkulation weit gehend aus dem allgemeinen Kreislauf ausgeschaltet war und nur noch über das Bronchialarteriensystem versorgt wurde, nach der Perfusion in der Lage ist, den Gasaustausch wieder in normaler Weise zu übernehmen.Postoperative Lungenkomplikationen waren in der Anfangszeit der Verwendung extrakorporaler Zirkulation ein recht häufiges Ereignis. Sie sind seltener geworden, seit man gelernt hat, eine Überfüllung des kleinen Kreislaufs während des totalen bypass und insbesondere nach Aufhebung eines induzierten Herzstillstandes zu ver meiden. Das Fehlen einer klinisch erfaßbaren Lungenkomplikation bedeutet jedoch noch nicht, daß die Funktion der Lunge völlig unbeeinträchtigt sein muß, also der pulmonale Sauerstoff-und Kohlensäureaustausch wirklich ungestört abläuft.Einen Hinweis darauf, daß Störungen des Gasaustausches nach extrakorporaler Zirkulation ohne röntgenologisch faßbare Veränderungen der Lunge vorhanden sein können, gaben uns Untersuchungen über das Verhalten des arteriellen Sauerstoffund Kohlensäuredrucks in den ersten postoperativen Tagen. Da sich hierbei in einem hohen Prozentsatz der Untersuchten pathologische Blutgas werte fanden, ergab sich die Fragestellung, welche Teilfunktionen der Lunge hierbei ursächlich beteiligt waren. Wir führten deshalb bei einer Reihe von Patienten vor und nach extrakorporaler Zirkulation eine eingehende Lungenfunktionsprüfung mit spezieller Methodik durch. Von den hierbei gefundenen, z. T. erheblichen Störungen konnte jedoch nicht ein deutig gesagt werden, ob sie allein Folge der künstlichen Perfusion waren oder ob sie z. T. auch auf postoperativen Veränderungen beruhten, wie sie nach jeder Thorakoto mie auftreten können. Zur Klärung dieser Frage führten wir Tierversuche durch, bei Heruntergeladen von: University of Pennsylvania Libraries. Urheberrechtlich geschützt.

Studies of Disturbances in Gas Exchange Following Intracardiac and Extrathoracic Operations

“…Biicherl [9] has described increased frequency of p ro tracted hypoventilation following cardiac operations w ith the aid of a heart-lung m achine. His experience cannot be corroborated, in this degree, by personal observations and the rep o rts presented by o th er au th o rs [7,28,37,39]. In less com m on cases, resp irato ry acidosis has of course been observed in association w ith postoperative cardiac or pulm onary com plications.…”

“…E x ac t determ ination of the diffusion cap acity in such cases is technically difficult (7,27]. All findings i suggestive of reduced diffusion cap acity for oxygen or carbon m on oxide after surgery [7,27,42] are certainly to some e x ten t expressions of a disturbance in th e ventilation/perfusion ratio. T he question therefore rem ains open as to w hether diffusion or v e n tilatio n /p e r fusion changes is more im p o rta n t in the pathogenesis of post-opera tiv e arterial hypoxem ia.…”

“…Belir, Loeschke et al [7,27] rep o rted on su p er ficial, well vascularized atelectases found regularly in dogs after application of th e heart-lung m achine. Such changes could be con sidered as m orphological su b stra tu m of the pulm onary sh u n t dem o n strated .…”

“…Sim ilar com plications occur following surgery of the extrem ities and abdom inal operations [18,23,39,45]. As a rule, however, the ex ten t of the functional dam age in these cases is less th a n th a t in in trath o racic operations, where the diagnosis and trea tm e n t of these changes are of considerable practical im portance [7,39]. On the basis of some exam ples, th e e x ten t and n atu re of disturbances in pulm onary function following various surgical produces will be dis cussed.…”

“…The severity of disturbances in gas ex change based on general hypoventilation shows considerable in dividual differences according to th e n ature of th e operation and its procedure. The anaesthetics of the b a rb itu ra te series in particu lar exert a depressing influence on ven tilation which, in the case of indiscrim inate application, can lead to considerable alveolar hypo v en tilation w ith decreased oxygen pressures and increased carbon dioxide pressure [33,34].A n um ber of investigators have also m entioned hypoxem ia following thoracic an d in tracard iac surgery; anom alies of diffusion, pulm onary sh u n t an d disturbances in gas d istrib u tio n have been m entioned as possible causes [7,8,9,15,23,26,29,39,42].The findings are not confined to in trath o ra cic operations. Sim ilar com plications occur following surgery of the extrem ities and abdom inal operations [18,23,39,45].…”