(Aus der Medizinischcn Klinik der Universit~t Erlangen [Vorstand: Prof. Dr. reed..Richard Greying].)

Untersuehungen zur Frage der Konstanz des Pnemnotachogramms.

V o n

J o s e f W e b e r .

Mit 3 Textabbildungen.

(Eingegangen am 23. August 1938.)

I n seiner Arbe i t , ,Beitr~ge zur Physiologie und Pa thologie der Atem- bewegungen" weis t zu Jeddeloh darauf hin, dab die Pne umota e hog ra mme . die bei der gleichen Person im Sitzen und Liegen aufgenommen wurden, fas t genau die gleiehe F o r m haben. Die Atemform scheint also von der jewei l igen K6rpe r l age unabh/h~gig zu sein. Auf Grund dieser Ta t saehe spr ich t zu Jeddeloh von einer pers5nlichen Form der Atmung, die un te r verschiedenen Bedingungen fes tgehal ten wird

U m diese Zusammenh~nge wei ter zu kl/~ren, wurden an 51 Mi~nnern diesbeziigl iche Un te r suehungen durehgeff ihrt . Die Personen geh6r ten den versch iedens ten Al te rsk lassen an. Der J i ings te war 17 Jahre , der Al tes te 65 Jahre . Die genaue Al te rs i ibers ieh t der Un te r sueh ten is t folgende:

unter 20 Jahren zwischen 21--30 ,,

,, 31--40 ,, ., 41--50 ,,

51 - -60 ,, iiber 60 ,,

5 Personen, 14 ,, 19 ,,

5 ,,

Auffgll ig nerv6se und hoehgradig gngst l iehe Pa t i en t en wurden nieht un te r sueh t , da die A t m u n g ja le ieht dureh Er regung beeinfluBt x~ird. Von den 51 Mgnnern waren 44 k rank und 7 gesund.

Von diesen 44 waren e r k r a n k t an : Uleus vent r ieu l i 9, Uleus duodeni 6, Gas t r i t i s 5, je 2 waren e rk rank t an Nephr i t i s , Po lyar th r i t i s , Ar thros i s deformans , Epi lepsie , I e te rus eatarrhal is . Un te r dein Res t der Er- kra1~kten f indet man (lie verseh iedenar t igs ten Krankhe i t en , wie Syringo- myelie , Magenearc inom, Pernic iosa usw. Zwei tier Un te r sueh ten h a t t e n eine Mycdegenera t io eordis mi t sehweren Insuff iz ienzerseheinungen.

Um die Untersuehten yon der Atnmng ~bzulenken, und damit eine willkiirliehe ]3eeinflussung der Atmung m6gliehst auszusehtflten, wurde den Leuten nieht mit- geteilt, dab es sieh mn Atemuntersuehungen handelte, sondern sie erhielten gesagt, es handle sich um Herzuntersuehungen. Die Versue!lsanordnung war aueh dem- entspreehend. JOamit siet: die Leute an die Mundatmung gew6hnten, erMelten sie einige Ninuten vor t~egiml der eigentliehen Atemuntersuehtmgen eine Nasenklemme

:~64 Josef Weber:

aufgesetzt. Benutzt wurde der Hochreinsche Pneumotachograph, der mit einem Z~t~dzsctlen Mundstiick versehen, den Leuten in den Mund gesteckt wurde.

Zmr~ehst wurde das Tachogramm in Riiekenlage, anschlieBend in Bauchlage, damt sitzend und zum Schlusse beim stehenden Patienten aufgezeictmet. An Hand der so gewonnenen Tachogramme kann die Atmung bei den verschiedenell K6rper- lagen gut vergliehen werden. Zur Auswertung wurde dann aueh bei jeder Kurve die durchschnittliche lnspirationszcit und Exspirationszei~, die Atemzugsdauer und der Atemzeitquotient ( ~ Exspiration:Inspiration) berechnet.

Be t rach te t man die Fo rmen der einzelnen Kurven , so f indet nnm auch hier (lie von Bretschger angegebenen 3Grund/ormen, Pla teau- , K uppe l - und spi tze Form. Allerdings gibt es zwischen diesen Fo rmen fliet]ende l~bergiinge. Lassen sich die K u r v e n auch fas t alle auf diese 3 Grund- formen zurfickfiihren, so h a t doeh jede K u r v e ihre Besonderhei ten. Von den 51 Personen haben n ich t 2 e inander v611ig gleiche Pneumotacho- g ramme, ~hnliche K u r v e n habe ich mehrere erhal ten. Der gr66ere Formenre i eh tum der K u r v e n ist n ich t im Insp i r ium, son<lern im Ex- spir ium anzutreffen. Ebenso wie bei den Gesunden, erh~lt man auch bei den K r a n k e n versehiedene Kurvelf formen. Eine typ i sche K urve n fo rm fiir i rgendeine K r a n k h e i t konnte ich n ich t f inden, ebensowenig wie ich fiir eine bes t immte K6rper fo rm ein charakter i s t i sehes Pneumotacho- g r a m m erhal ten habe. Be t r ach t e t man z. B. die P n e u m o t a c h o g r a m m e der 9 an Ulcus ventr icul i E rk rank ten , so s ieht man bier alle 3 Grund- formen mi t verschiedenen Var ia t ionen ver t re ten . F i i r (lie anderen K r a n k - he i ten t r i f f t das ebenfal ls zu.

F i n d e t man bei verschiedenen Personen verschiedenar t ige Pneumo- t achogramme, so erh/flt man jedoch bei derselben Person/ast gleich, eoder weitgehend dhnliche Kurven, auch wenn diese un te r ganz verschiedenen Bedingungen, wie z . B . in Rt ickenlage oder Bauchlage, s i tzend oder s tehend aufgezeichnet wurden (s. Tabel le 1). Von den 51 yon mir in den oben angegebenen 4 K6rper lagen un te r such ten Leu ten h a t t e n 32 in al len Lagen ein fas t gleiches Tachogramm (s. Abb. 1 u. 2). Dieses Verha l ten f indet sich sowohl bei Gesunden, wie auch bei Kranken . Unte r den K r a n k e n sind auch solche mi t Herzfehlern. In 12 F/fllen waren je 3 T a c h o g r a m m k u r v e n gleich und mlr eine wi th gering v o n d e r F o r m der anderen ab. In 5 F~l len waren je 2 K u r v e n e inander gleich und in 2 F/~llen erhiel t ich 3 verschiedene Kurven , 4 verschiedene Kurven erhiel t ich in ke inem Fal l .

Tabe l l e I. Alle 4 Tachogrammkurven gleieh . . . . . . . . . . . . . . . . in 32 F/~llen 3 Tachogrammkurven gleich, eine weis~ nut kleine Ver/inderungen auf ,, 12 ,, zweimal 2 Kurven gleieh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 ,, 3 versehiedene Kurven . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 ,,

Gehe ieh zuerst auf die FSlle ein, in denen ieh in den 4 K6rpe r l agen 3 verschiedene K u r v e n erhielt , so muB ieh erw/~hnen, (lab einer der

Konstanz des Pneumotachogr~mms. 365

Untersuehten es bemerkte, dab es sieh um Atemuntersuehungen handelte und unwillkiirlich seine Atmung ver/inderte im Bestreben, die Sache m6glichst gut zu machen. Der andere stellte sich zur Untersuchung denkbar ungeschickt an. Als er das Z u n t z s c h e Mundstiick bekam, war er derart aufgeregt, dab es mit einer ruhigen Atmung vorbei war.

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zkbl). 1. A b b . 2.

D i e 4 X u r v e n s i n d a u f g e n o m n m n ~-on ()ben n a c h u n t e n in R i i c k e n l a g e , l { a u e h l a g e , i m S i t z e n l lnd Jln Stohoi l . Eill t t i l l l l l l lg n a c h ()bell, 2~lls}ttlllllIl~' n a c h 1111~(~']2.

Betraehtet man (lie 5 Fglle, bei denen ieh je 2 gleiehe Kurven erhalten babe, so ergibt sich, dal3 in 3 Fgllen sieh je die Kurven der Riicken- und Bauchlage und je die Tachogramme des Sitzenden und Stehenden gleichen. In einem Fall erstrecken sieh die Unterschiede der Kurvenform nur auf die Inspiration.

Bei den 12 Fgllen, in denen 3 gleiche Kurven erhalten wurden und eine yon der Form der iibrigen abweicht, handelt es sich meist nur um ganz kleine Abweichungen. Ich m6chte hier bemerken, dal~ ich bei der Beurteilung der Gleichheit der 4 Kurven den strengsten Mal~stab

366 Josef Weber:

angelegt habe. Es ist diese Abweiehung wohl auf gewisse Schwierigkeiten und Fehlerquellen zurfickzuffihren, die leieht bei so]chert Atemunter- suehungen auftreten, zumal jeder Mensch seine Atmung aueh willk~irlieh beeinflussen kann. Unter den 12 bier besproehenen F/~llen sind 2, bei denen eine Kurve nur im Inspirium abweicht und im einen Fall ist die Verschiedenheit der einen Kurve nur durch exspiratorisehe Atem- pausen bedingt. Auff~llig ist aueh, dab in 9 yon 12 F~llen die abweiehende Kurve der Rtickenlage und nut 3real der Bauehlage angeh6rt. Das sind <lie K6rperlagen, in welchen die Untersuchungen zuerst durehgeffihrt wurden. Ieh ffihre die Abweiehungen darauf zurfiek, dab sich die Leute zu Beginn der Untersuehung noeh nieht gentigend beruhigt und an das Milieu der Untersuchung gew6hnt hatten.

FaBt man die F/~lle, in denen die 4 Kurven gleich sind und die F~tlle, in denen 3 Kurven gleieh sind und in einer K6rperlage nur geringe Ab- weiehungen auftreten, zusammen, so erh/~lt man in 86% der untersuchten FiiUe au[[iillige Ubereinstimmung der 4 Kurven. Das ist doch ein reeht bemerkenswertes Ergebnis. Die Gleiehheit der Kurven im Inspirium kann man eher erwarten, denn die Inspiration wird dureh Muskelkr~fte besorgt und diese k6nnten eben immer gleieh wirken. Jedoch die Gleich- heit im Exspirium trotz verschiedener K6rperlage l~t6t sieh mit den bisherigen Anschauungen iiber das Kr~,ftespiel bei der Ausatmung nieht erkl~ren. Man muB~ wie es zu Jeddeloh getan hat, aus diesen Ergebnissen sehliel3en, da6 aueh bei der Exspiration MuskelkrMte t~tig sind, die die Atmung beeinflussen und die daftir sorgen, dab die Bewegung der Aus- atmungsluft in einer bestimmten ,,pers6nliehen" Form gesehieht. Die Sehwerkraft kann nur eine unterstfitzende Rolle spielen. Wenn, wie bisher angenommen wurde, die Ausatmung vorwiegend yon den Gewiehts- kr~ften des in sieh zusammensinkenden Brustkorbs geleistet wird, wiirden die Kurven im Exspirium bei versehiedensten K6rperlagen und Stellungen sieher nieht so fibereinstimmen, wie bei meinen Untersuchungen. Aus dieser weitestgehenden Unabh~ngigkeit der Taehogrammkurven yon der K6rperlage ergibt sieh, da6 der Satz v o n d e r haupts~ehlichen Passivit~t der Ausatmung nieht riehtig ist. Ieh glaube an Hand meiner Unter- suchungsergebnisse sagen zu dfirfen: genau wie bei der Inspiration, sind aueh bei der Exspiration vorwiegend aktive Muskelkr/~fte beteiligt.

Aueh schon vor zu Jeddeloh haben versehiedene Forscher an der vor- wiegenden Passivit/~t der Ausatmung gezweifelt. Ieh nenne bier Bretschger Staehelin und Schiitze, Rohrer und Anthony (naeh deddeloh zitiert). Allerdings haben diese mit ihren Untersuehungsmethoden keinen so klaren Beweis hierffir erbringen k6nnen, wie es mit der Pneumotaeho- Rraphie in verschiedenen K6rperlagen m6glieh ist.

Bei meinen Untersuchungen blieb die Grundform des Pneumotacho- gramms gewahrt trotz [4nderung der Atemfreqnenz (Abb. 3), trotz

Konsttmz des Pneumotachogramms. 367

geringer ~nderungen des Atemzeitquotienten und trotz verschiedener Atemvohunina. i Mit anderen Worten heiBt das: jeder Mensch hat eine bestimmte Atem/orm. Der K6rper hglt diese unter den versehiedensten Bedingungen lest. Daher ist man also mit zu Jeddeloh berechtigt, yon einer pers6nlichen Form der Atmung zu sprechen.

Ich werde im folgenden noch etwas n/~her auf den Atemzeitquotienten eingehen. J0er kleinste yon mir gefundene Atem- zeitquotient war 0,92. D~nn kommt ein P~tient mit dem Quotienten 0,98. Das 1 w~ren (tie einzigen Fglle der 51 Unter- suchungen, in denen ich einen Wert unter 1 erhielt. Bei beiden Patienten handelte es sich mn Ulcuskranke. Daraus darf mun jedoeh nicht sehlieJ3en, bei Uleus ventriculi wgre der Atemzeitquotient klein, 2 denn bei den iibrigen Ulcuskr~iLken be- kommt man bedeutend h6here Werte. Die gr6Bten yon mir ffir den Atemzeitquotien- ten (Q) erhaltenen Werte waren 1,76 und 1,84. Bei beiden handelte es sich um Ge- sunde. Auch hier ist es reiner Zufall, a (tab es sich um Gesunde handelt, denn bei den anderen gesunden Untersuehten habe ieh kleinere Werte erhalten. Eine Abhgngigkeit des Quotienten yon irgend- einer Krankheit ergibt sich naeh meinen Untersuehungen nicht, ebenso hat Alter a und K6rperbau des Patienten keinen Ein- fluff auf die Gr6Be des Quotienten. Auch yon der KSrperlage ist der Quotient un- abhgngig. Bei Lagewechsel kann es sowohl Abb. a. zu einer VergrSBerung als auch zu einer Verkleinerung des Quotienten kommen, allerdings handelt es sieh bei diesen Anderungen meist nur um kleinste Sehwankungen. Die kleinste Differenz der 4 Untersuchungen betrggt 0,07, die gr6Bte 0,7. Jedoeh habe ieh nur in 4 Fgllen bei einer Person so auffgllig grol~e Untersehiede bekommen. Differenzen von fiber 0,3 habe ieb im ganzen nut in 9 Fgllen erhalten. Untersehiede des Quotienten yon 0,2--0,3 in 11 Fgllen und in den restliehen 31 F/fllen w~r der Unterschied kleiner als 0,2.

Die GrS/3e der Atem/requenz land ieh zwisehen 9 und 30 Atemzfigen in der Minute, wobei zu beaehten ist, da/~ der letztere Weft doeh etwas hoeb ist. Ich konnte beobaehten, dab derselbe Patient, der wegen Gastritis

368 Josef Weber:

behandelt wurde, ohne Nasenklemme und ohne Z u n l z s c h e s Mundsttiek nur 26 Atemziige in der Minute machte. KSrperbau und Konstitutions- typ waren auch nicht 8usschlaggebend f/Jr die Frequenz. Ein Zusammen- hang der Frequenz mit irgendeiner Krankheit, die nicht Herz, Lunge, Pleura oder Kreisluuf betrifft, ergab sich auch nieht. Bei den unter- suehten UJeusputienten war die kleinste Frequenz 13,5, (lie gr6Bte 26Atemziige pro Minute. Die Atemfrequenz wird durchsehnittlieh zwischen 12 und 20 Atemztigen pro Minute angegeben. Bei dell Unter- suehungen mit dem Pneumotaehographen ergab sieh in 47 von 51 FMlen eine Frequenz zwisehen 11--25. Eine bestimmte Anderung der KSrper- lage, z.B. l)bergang veto Sitzen zum Stehen oder veto Liegen zum Sitzen bringt meist geringe Xnderungen in der Frequenz mit sich, diese Xnderung ist aber nieht typisch und geht nieht in eine bestimmte Richtung. Wenn bier vonAnderung in der Frequenz gesprochen wird, so muB darauf hin- gewiesen werden, dab es sich meist nur um ganz kleine Sehwankungen handelt, in vielen FMlen werden gleichviel Atemz/ige gemacht. Bei ~)bergang von R/ickenlage zum Sitzen bekommt mun in 18 FUllen keine /~nderung der Frequenz, in 13 F/illen//,ndert sich die Frequenz um einen Atemzug, in 15 FAllen um 2 Atemz/ige, und in je einem FM1 um 3, 4, 6, 8 und 10 Atemziigen in der Minute. Es sei hier erw/ihnt, dab trotz einer [4nderung von 10 Atemztigen in der Minute die Form des Tuchogrummes gleieh blieb. Ein Zusamnmnhang zwischen Freqnenz und verschiedener KSrperlage besteht nicht.

Bei den 51 Untersuehungen land ich die grS[]te Frequenz in Riiekenlage in 14 F/~llen, in Bauehlage in 7 FMlen, sitzend in 13 F~llen, stehend in 17 F~llen, die kleinste Frequenz in Riickenlage in 20 F~llen, in Bauchlage in 13 F/~llen, sitzend in l l F/i|len, stehend Jn 7 F/illen.

Verh~ltnism/~Big selten fund ich bei meinen Untersuchungen Atem- pausen. Jedde loh hat solehe mittels Pneumographen in der H/ilfte seiner Untersuchungen feststellen kSnnen. Von den 51 yon mir untersuehten Per- sonen bat ten nur 11 Personen Atempausen. Allerdings weist zu Jedde loh

aueh darauf hin, dM3 in mehreren F/~llen, in denen bei freier Atmung Atempausen vorhanden waren, diese in der Taehogrammatmung veil- kommen verschwanden. Hier muB sieherlieh beriieksichtigt werden, (lab durch die Versuchsanordnung die Atmung doeh gering ver/~ndert Mrd. Von den 11 Personen hatten nur 4 Atempausen in Mien KSrper- lagen, weitere 3 hat ten nut welche in der R/iekenlage, 2 Personen hatten welche im Sitzen und Stehen, eine Person hatte Atempausen in Rtieken- und Bauehlage, ein Mann hatte nur welehe in Bauchlage. Es darf daraus wohl geschlossen werden, dM3 das Vorkommen oder Fehlen yon Atempausen kein persSnliches Charakteristicum einer Atemform darstellt.

Konstanz des Pneumotaehogramms. 369

Zusammen /as sung . Untersucht wurden im ganzcn 51 M/~nner mit dem Hochre inschen

Pncumotachogr~phcn auf ihrc Atcmform. Die Untersuchungen wurden ~usgefiihrt in Riickenlage, in Bauchlage, im Sitzen und im Stchcn. Das H~uptergebnis dieser Untcrsuehungen ist die weitestgehende Formen- gleichheit der 4 gewonncnen Taehogramme, trotzdem die Sehwerkr/~fte, die ~mf den Thorax wirkten, wcitgehend verschieden w~ren. Dieses Ergebnis l~gt sich mit der vorwiegenden Passivit~tt der Aus~mnung nicht vereinb~ren, m~m mul3 daraus folgern, (|ai./gcnau wie die Einatmung auch (lie Ausatmung vor~egcnd von Muskelkr'Mten gets wird. Diese Muskelkr/~fte gew/ihrlcistcn in den verschiedenen K6rperlagen die gleiche Atemform. Man kaml daher von einer pers6nlichen, ch~m~kteristischen Form des Pneumotaehogramms spreehen. Etwt~ige exspiratorisehe Atempausen geh6ren nieht zu den ch~m~kteristischen Bestandteilen tines Pneumotachogramms.

Sehrifttmn. Bretschger: Pfliigers Arch. 210 (1925). -- Hochrei~ u. Scltneyer: Klinische Pneu-

motaehographie, Spezielle Pathologic und Therapie inncrer Krankheiten, Erg.- Bd. 8, H. 1. - - Jeddeloh, Bruno zu: Z. exI)er. Med. 102, H. 5/6 (1938).

Z. f. d. ges. exp. Med. 105. ')5