PDF herunterladen
Anästhesiol Intensivmed Notfallmed Schmerzther 2005; 40(10): 616-623
DOI: 10.1055/s-2005-870471
Mini-Symposium
© Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York

Physiologie und klinischer Nutzen einer Hyperoxie

Physiology and Clinical Relevance of HyperoxygenationR.  Zander1
  • 1 Institut für Physiologie und Pathophysiologie der Universität Mainz
Weitere Informationen

Publikationsverlauf

Publikationsdatum:
27. Oktober 2005 (online)

Auch verfügbar auf
    Lizenzen und Reprints

Erratum zu diesem Artikel:

Physiologie und klinischer Nutzen einer HyperoxieAnästhesiol Intensivmed Notfallmed Schmerzther 2005; 40(12): 772
DOI: 10.1055/s-2006-924990

Einleitung

Der lange Weg des Sauerstoffs von der Alveole bis zur einzelnen Zelle wird schlagwortartig mit „O2 von A bis Z” beschrieben. Die pulmonale Sauerstoff-Aufnahme führt dann zu einer ausreichenden Arterialisierung des Blutes, wenn die Partialdruckdifferenz zwischen dem alveolären (paO2) und dem gemischtvenösen O2-Partialdruck (pv¯O2), also die alveolo-arterielle Partialdruckdifferenz (AaDO2), auf wenige mm Hg reduziert werden konnte. Der sich anschließende kardio-zirkulatorische O2-Transport muss eine ausreichende Menge Sauerstoff (caO2) konvektiv in die Mikrozirkulation transportieren, damit dieser anschließend mit möglichst großer O2-Partialdruckdifferenz (ΔpO2) in das Gewebe diffundieren kann. Der zelluläre O2-Verbrauch ist daher gesichert, wenn pulmonale, arterielle und kapilläre Oxygenierung im Normbereich liegen. Dabei wird nur ein Bruchteil des arteriell angebotenen Sauerstoffs utilisiert, allerdings von Organ zu Organ sehr unterschiedlich.

Unter einer Hyperoxie, also Zufuhr von 100 % Sauerstoff über die Lunge (FIO2 1,0), kann daher jede pulmonale und damit arterielle und kapilläre Hypoxie therapiert werden.

Prinzipiell kann mit einer Hyperoxie dafür gesorgt werden, dass

ein intrapulmonaler O2-Speicher angelegt, die arterielle Oxygenierung trotz Apnoe sichergestellt, der periphere Widerstand stabilisiert, eine Transfusion vorübergehend ersetzt und die Gewebe-Oxygenierung optimiert wird.

Dies ist Gegenstand der folgenden Ausführungen.

Literatur

  • 1 American Society of Anesthesiologists Task Force on Blood Component Therapy . Practice guidelines for blood component therapy.  Anesthesiology. 1996;  84 732-747
    PubMedSuche in Google Scholar
  • 2 Baraka A. Correlation between maternal und fetal pO2 and pCO2 during caesarean section.  Br J Anaesth. 1970;  42 434-438
    PubMedSuche in Google Scholar
  • 3 Baum J, von Bormann B, Meyer J, Van Aken H. Sauerstoff als Trägergas in der klinischen Anästhesie.  Anästh Intensivmed. 2004;  45 124-135
    PubMedSuche in Google Scholar
  • 4 Bergofsky E H, Bertun P. Response of regional circulation to hyperoxia.  J Appl Physiol. 1966;  21 567-572
    PubMedSuche in Google Scholar
  • 5 Biedler A, Mertzlufft F, Feifel G. Apnoische Oxygenierung bei Boerhaave-Syndrom.  Anästhesiol Intensivmed Notfallmed Schmerzther. 1995;  30 257-260
    PubMedSuche in Google Scholar
  • 6 Brandt L, Rudlof B, Merkelbach D. Prä-Oxygenierung: Anspruch und Wirklichkeit.  Anästhesiol Intensivmed Notfallmed Schmerzther. 1994;  29 227-230
    PubMedSuche in Google Scholar
  • 7 Eggers G WN, Paley H W, Leonhard J J, Warren J V. Hemodynamic responses to oxygen breathing in man.  J Appl Physiol. 1962;  17 75-79
    PubMedSuche in Google Scholar
  • 8 Fontana J L, Welborn L, Mongan P D, Sturm P, Martin G, Bünger R. Oxygen consumption and cardiovascular function in children during profound intraoperative normovolemic hemodilution.  Anesth Analg. 1995;  80 219-225
    PubMedSuche in Google Scholar
  • 9 Fournier P, Mensch-Dechene J, Ranson-Bitker B, Valladares W, Lockhart A. Effect of sitting up on pulmonary blood pressure, flow, and volume in man. J Appl.  Physiol. 1979;  46 36-40
    PubMedSuche in Google Scholar
  • 10 Fox G F, Houle G L. Acid-base studies in elective caesarean sections during epidural and gerneral anaesthesia.  Can Anaesth Soc J. 1971;  18 60-65
    PubMedSuche in Google Scholar
  • 11 Fox G F, Smith B, Namba Y, Johnson R C. Anaesthesia for caesarean section: further studies.  Am J Obstet Gynecol. 1979;  133 15-19
    PubMedSuche in Google Scholar
  • 12 Frumin M J, Epstein R M, Cohen G. Apneic oxygenation in man.  Anesthesiology. 1959;  20 789-798
    CrossrefPubMedSuche in Google Scholar
  • 13 Garfinkel F, Fitzgerald R S. The effect of hyperoxia, hypoxia and hypercapnia on FRC and occlusion pressure in human subjects.  Respir Physiol. 1978;  33 241-250
    CrossrefPubMedSuche in Google Scholar
  • 14 Glasser S A, Domino K B, Lindgreen L, Parcella P, Marshall C, Marshall B E. Pulmonary blood pressure and flow during atelectasis in the dog.  Anesthesiology. 1983;  58 225-231
    PubMedSuche in Google Scholar
  • 15 Henzler D, Rossaint R. Pulmonaler Gastaustausch: Klassische und neuere Erkenntnisse.  Anästhesiol Intensivmed Notfallmed Schmerzther. 2004;  39 (Suppl. 1) 28-31
    PubMedSuche in Google Scholar
  • 16 Herff H. Beeinträchtigung von Lungenfunktion und Hämodynamik durch ein Einlass-Druck-Ventil unter Reanimation im Tierversuch. Inauguraldissertation. Mainz; 2004
    Suche in Google Scholar
  • 17 van Iterson M, van der Waart F JM, Erdmann W, Trouwborst A. Systemic hemodynamics and oxygenation during haemodilution in children.  Lancet. 1995;  346 1127-1129
    CrossrefPubMedSuche in Google Scholar
  • 18 Kemming G I, Meisner F G, Kleen M, Meier J M, Tillmanns J, Hutter J, Wojtcyk C J, Packert K B, Bottino D, Habler O P. Hyperoxic ventilation at the critical haematocrit.  Resuscitation. 2003;  56 289-297
    CrossrefPubMedSuche in Google Scholar
  • 19 Kettler D, Sonntag H. Apnoische Oxygenation unter Verwendung von Trispuffer während Bronchographie.  Anaesthesist. 1971;  20 94-98
    PubMedSuche in Google Scholar
  • 20 Kopp K H. Das postoperative Lungenödem als Komplikation einer Endotrachealtubusokklusion.  Anästhesiol Intensivmed Notfallmed Schmerzther. 2000;  35 721-724
    PubMedSuche in Google Scholar
  • 21 Kulka P J, Issel R, Wieblck A, Strumpf M, Gehling M. Verzögert auftretendes, postobstruktives Lungenödem.  Anaesthesist. 2003;  52 132-136
    CrossrefPubMedSuche in Google Scholar
  • 22 Marx G F, Mateo C V. Effects of different oxygen concentrations during general anaesthesia for elective Caesarean section.  Can Anaesth Soc J. 1971;  18 587-593
    PubMedSuche in Google Scholar
  • 23 Mathru M, Kleinman B, Blakeman B, Dries D, Zecca A, Rao T. Cardiovascular adjustments and gas exchange during extreme hemodilution in humans.  Crit Care Med. 1991;  19 700-703
    PubMedSuche in Google Scholar
  • 24 Meier J, Kemming , GI , Kisch-Wedel H, Wölkhammer S, Habler O P. Hyperoxic ventilation reduces 6-hour mortality at the critical hemoglobin concentration.  Anesthesiology. 2004;  100 70-76
    PubMedSuche in Google Scholar
  • 25 Morrell N W, Nijran K S, Biggs T, Seed W A. Magnitude and time course of acute hxpoxic pulmonary vasoconstriction in man.  Respir Physiol. 1995;  100 271-281
    CrossrefPubMedSuche in Google Scholar
  • 26 Neubauer B, Zander R. Apnoe von 15 Minuten Dauer am wachen Probanden.  Anaesthesist. 1996;  45 (Suppl. 2) A 87
    PubMedSuche in Google Scholar
  • 27 Perrault C, Blaise G A, Meloche R. Maternal inspired oxygen concentration and fetal oxygenation during Caesarean section.  Can J Anaesth. 1992;  39 155-157
    PubMedSuche in Google Scholar
  • 28 Pitton M B, Düber C, Mayer E, Thelen M. Auswirkungen der Sauerstoffinhalation auf die Hämodynamik bei chronischer thromboembolischer pulmonaler Hypertonie.  Fortschr Röntgenstr. 1998;  168 64-67
    PubMedSuche in Google Scholar
  • 29 Ramanathan S, Ghandi S, Arismendi J, Chalon J, Turndorf H. Oxygen transfer from mother to fetus during caesarean section under epidural anesthesia.  Anesth Analg. 1982;  61 576-581
    PubMedSuche in Google Scholar
  • 30 Reinhart K, Specht M, Föhring U, Mayr O, Eyrich K. Einfluß der Präoxygenierung auf Hämodynamik und Sauerstoffverbrauch.  Anaesthesist. 1989;  38 233-237
    PubMedSuche in Google Scholar
  • 31 Reinhart K, Bloos F, König F, Bredle D, Hannemann L. Reversible decrease of oxygen consumption by hyperoxia.  Chest. 1991;  99 690-694
    CrossrefPubMedSuche in Google Scholar
  • 32 Risch A, Biedler A, Mertzlufft F. Auswirkung präanalytischer Fehler bei der Bestimmung des arteriellen Sauertoffpartialdrucks auf Größe und Ausssagekraft der AaDO2.  Anaesthesist. 2000;  48 29-33
    PubMedSuche in Google Scholar
  • 33 Rorke M J, Davey D A, du Torr H J. Foetal oxygenation during caesarean section.  Anaesthesia. 1968;  23 585-590
    PubMedSuche in Google Scholar
  • 34 de SaŽ P V, Békassy A N, Schou H, Werner M A, Werner O. Haemodilution during bone marrow harvesting in children.  Anesth Analg. 1991;  72 645-650
    PubMedSuche in Google Scholar
  • 35 de SaŽ P V, Békassy A, Schou H, Werner O. Bone marrow harvesting in children managed without allogenic blood.  Pediatr Anaesth. 1994;  4 375-381
    PubMedSuche in Google Scholar
  • 36 Schaller R T, Schaller J J, Furman E B. The advantages of hemodilution anaesthesia for major liver resection in children.  J Pediatr Surg. 1984;  19 705-710
    PubMedSuche in Google Scholar
  • 37 Schuster M, Biscoping J. NPPE - eine seltene anästhesiologie-relevante Komplikation.  Anästhesiol Intensivmed Notfallmed Schmerzther. 2001;  36 759-762
    PubMedSuche in Google Scholar
  • 38 Singbartl G, Doßmann H, Frankenberg C, Schleinzer W. Dilutionsazidose unter klinischen Bedingungen.  Anästhesiol Intensivmed Notfallmed Schmerzther. 1995;  30 (Suppl. 1) 58-61
    PubMedSuche in Google Scholar
  • 39 Spahn D R, Zollinger A, Schlumpf R B, Stöhr S, Seifert B, Schmid E R, Pasch T. Hemodilution tolerance in elderly patients without known cardiac disease.  Anesth Analg. 1996;  82 681-686
    PubMedSuche in Google Scholar
  • 40 Theissen J L, Meißner A. Hypoxische pulmonale Vasokontriktion.  Anaesthesist. 1996;  45 643-652
    CrossrefPubMedSuche in Google Scholar
  • 41 Volhard F. Über künstliche Atmung durch Ventilation der Trachea und eine einfache Vorrichtung zur rhythmischen künstlichen Atmung.  Münch Med Wschr. 1908;  55 209-211
    PubMedSuche in Google Scholar
  • 42 Weiskopf R B, Viele M K, Feiner J, Kelley S, Lieberman J, Noorani M, Leung J M, Fisher D M, Murray W R, Toy P, Moore M A. Human cardiovascular and metabolic response to acute, severe isovolemic anemia.  JAMA. 1998;  279 217-221
    CrossrefPubMedSuche in Google Scholar
  • 43 Zander R. Zur Beteiligung potentieller Blut-Ersatzlösungen mit Sauerstoffträgereigenschaften und deren Einsatzmöglichkeiten.  Infusionstherpie. 1981;  8 274 - 286
    PubMedSuche in Google Scholar
  • 44 Zander R. Calculation of O2 concentration. In: Zander R, Mertzlufft F (eds) The oxygen status of arterial blood. Basel; Karger 1991: 203-208
    Suche in Google Scholar
  • 45 Zander R, Mertzlufft F. Sauerstoffversorgung trotz Atemstillstandes.  Anästhesiol Intensivmed Notfallmed Schmerzther. 1994;  29 223-227
    PubMedSuche in Google Scholar
  • 46 Zander R. Sauerstoff-Versorgung und Säure-Basen-Status bei extremer Anämie.  Anästhesiol Intensivmed Notfallmed Schmerzther. 1996;  31 492-494
    PubMedSuche in Google Scholar
  • 47 Zander R. Spezielle Physiologie der Atmung. In: Krier C, Georgi R (Hrsg) Airway Management - Die Sicherung der Atemwege. Stuttgart; Thieme 2001: 50-55
    Suche in Google Scholar
  • 48 Zander R. Physiologie und Pathophysiologie einer Therapie mit Erythrozyten. In: Bundesärztekammer (Hrsg) Fortschritt und Fortbildung in der Medizin, Bd. 27. Köln; Deutscher Ärzte-Verlag 2003: 149-155
    Suche in Google Scholar

Prof. Dr. med. R. Zander

Institut für Physiologie und Pathophysiologie

Universität Mainz · Duesbergweg 6 · 55128 Mainz ·

eMail: zander@uni-mainz.de ·

URL: http://www.physiologie.uni-mainz.de

URL: http://www.Physioklin.de