1. Einfluß der Blutverteilung
auf den Kreislauf bei körperlicher Arbeit 1
Von
Erling Asmussen und E. Hohwü Christensen
(Aus dem turntheoretischen Laboratorium und aus dem zoophysiologischen
Laboratorium der Universität Kopenhagen)
~Mit 4- Abbildungen im Text)
In früheren Versuchen wurde eine so enge Beziehung zwischen
Pulsfrequenz und Blutverteilung - Druck in den zentralen Venen -
nachgewiesen, daß die durch Stellungswechsel hervorgerufenen Puls-
änderungen fast ausschließlich auf eine entsprechende Blutverschie-
bung von oder zu den Unterextremitäten zurückgeführt werden konn-
ten (Asmussen, E. H. Christensen u. M. Nielsen (1939) I). »Die
Pulsänderungen bei Stellungswechsel werden als wesentlicher Bestand-
teil einer Kompensation für den geänderten Druck in den zentralen
Venen aufgefaßt, und damit als eine wichtige Veranstaltung zur Auf-
rechterhaltung ,des normalen ,Minuten volumens und des arteriellen
Druckes.«
.in kreislaufgesunden Vpn. ,vurden weiterhin in passi v stehender
~ tell U TI g
- trotz eines normalen arteriellen Blutdruckes und unver-
änderter 02-Aufnahme - sichere Symptome von Kreislaufinsuffizienz
nachgewiesen (Asmussen,E. H. Christensen u. M. Nielsen
(1939) 11). Hieraus wurde gefolgert, daß das verminderte Minuten-
volumen in passiv stehender Stellung nicht als Zweck der Regulation
aufgefaßt werden kann, sondern im Gegenteil unzweckmäßig klein ist.
Versuche mit Armarbeit in verschiedenen Körperstellungen
zeigten, daß auch bei Arbeit der Stellungswechsel eine· Umstellung
der Pulsfrequenz verursacht (Asmussen, E. H. Christensen u.
~f. Nie 1sen (I 939) IV) .
Der Redaktion am 4. März 193'9 zugegangen.
1

2. 186 ERLING ASMUSSEN UND E. HOHWÜ CHRISTENSEN
Es wäre nUll von Interesse, festzustellen, ob bei Arbeit die hohen
Pulswerte - wie in den Ruheversuchen - mit einem niedrigen Mi .
. nutenvolumen, und umgekehrt die niedrigen Pulswerte mit einem re-
lativ hohen Minutenvolumen, verbunden sind und weiter, ob die hohen
Pulswerte in gewissen Fällen als Zeichen einer beginnenden Insuffi-
zienz aufgefaßt werden müssen. Um diese Fragen möglichenveise zu
beantvorten, wurden die folgenden Versuchsreihen durchgeführt.
Versucbsanordnung und V ersuchsresultate
Die Versuche wurden an der kreislaufgesundenmännlichen Vp.
E. A. angestellt. Aus versuchstechnischen Gründen konnte nur Arm.
arbeit in Frage kommen. Als Arbeitsmaschine verwendeten ,vir ein
modifiziertes Krogh-Ergometer. Die Vp. arbeitete in sitzender Stel.
lung und die Unterextremitäten 'waren bei den kleineren Arbeitsinten-
sitäten gänzlich passiv. Bei den größeren Arbeiten, wo die Fixierung
erschwert war, vurden die Füße gegen die Unterlage gedrückt, und
Kontraktion der Beinmuskulatur konnte deswegen nicht verhindert
werden, wodurch die Blutfüllung der Unterextremitäten bei freiem
Kreislauf eventuell wesentlich beeinflußt werden konnte. Die
°
untersuchten Arbeitsintensitäten variierten zwischen und 540 kgm/
Min., und die entsprechenden Og-Aufnahmen liegen zvischen :2 50 ce
02/Min. und 1670 ce Og/Min .
.Die Versuche wurden mit )blutleeren«( und mit »blutgefüllten'.:
Unterextremitäten ausgeführt.
Um blutleere Extremitäten zu erhalten, lag die Vp. etwa 10 Min.
auf dem Rücken mit hochgehobenen Beinen, und in dieser Stellung
'vurde dann der Kreislauf zu den beiden Unterextrernitäten mit Hilfe
von Blutdruckmanschetten, die proximal am Oberschenkel angebracht
waren, plötzlich gedrosselt (Druck in den Manschetten: 300 mrn Hg l.
Um blutgefüllte Unterextremitäten zu erhalten, wurden die Vp. in
sitzender Stellung mit senkrecht herabhängenden Beinen angebracht;
die Abschnürung erfolgte auch hier nach etwa 10 Minuten. Die Puls-
frequenz zeigte dann in der Regel eine bedeutende Steigerung den
Ruhewerten mit gehobenen Beinen gegenüber. In einigen Fällen war
aber der Unterschied nur gering, und dann wurden auch besonders
geringe. Unterschiede in den entsprechenden Arbeitsversuchen gefun-
den. Auffallend war, daß die Füllung der Beine und die Pulsaccele·
ration. deutlich schneller und vollständiger war, wenn die Versuche
nachmittags ausgeführt wurden, wo die Vp. im Laufe des Vormittags
ziemlich viel gestanden hatte und etw·as müde war. Die entsprechenden
Arbeitspulse waren dann auch besonders hoch.

3. usw. 187
EINFLUSS DER BLUTVERTEILUNG AUF DEN KREISLAUF
Durch Eintauchen der abgesperrten Unterextremitäten in vVasser
konnte die »verschiebbare« Blutmenge als Differenz zwischen den
Volumina der blutgefüllten und der blutleeren Extremitätsteile fest~
gestellt werden. Die gefundenen ~T er te sind Minimalwerte, da die
Abschnürung der blutgefüllten Beine in 'diesem Falle nach einer An~
füllungs dauer von wenigen Minuten geschah, um den Einfluß einer
Filtration zu eliminieren. Die Bestimmungen zeigten einen durch-
schnittlichen· Unterschied der Beinvolumina von 600 cc, und die ent-
sprechende Blutmenge, d. h. etwa 15°10 der Gesamtblutmenge, quot;Vurde
also von oder zu den abgesperrten Gefäßgebieten verschoben.
a. Die Pulsfrequenz
Die Pulsfrequenz wurde in der Regel mittels eines Stethoskops
am Präcordium festgestellt. Die in der Abb. 1 dargestellten Punkte
sind Durchschnittswerte aus einer Anzahl Morgen-Versuche mit meh-
reren Zählungen - zwischen 3 und 6 Min. nach Arbeitsanfang -. in
jedenl Versuch. Die Streuung der Bestimmungen war, auch wenn nur
die liorgenversuche berücksichtigt wurden, nicht unbedeutend. Die
Durchschnittswerte liegen aber auf deutlich getrennten Kurven, die,
wie in den früher mitgeteilten Bestimmungen bei Arm-Arbeit in ver-
schiedener Körperstellung, ziemlich gleichmäßig verlaufen. Bei noch
größeren Arbeitsintensitäten verschwindet die Gleichmäßigkeit aber
gänzlich, indem die Pulswerte bei Arbeit mit blutgefüllten Beinen
nicht mehr ein steady state innerhalb der Arbeitszeit erreichen, son-
dern andauernd steil ansteigen. Ein Beispiel stellt die Abb. 2 dar. Bei
. noch größerer Arbeitsintensität zeigten die Pulswerte einen so steilen
Anstieg, daß auf eine weitere Untersuchung verzichtet wurde.
b. Die artetio-venöse 02-Differenz
Die 02-Abgabe pro Liter Blut ist bei allen Stoffwechselintensi-
täten deutlich größer bei blutgefüllten als bei blutleeren Beinen. Bei
den 4- in Abb. 1 dargestellten Bestimmungen liegen die Werte bei blut-
gefüllten Beinen bzw. 32-23,-33 und 220/0 höher als die entspre~
chenden Werte mit blutleeren Beinel!. - Die dargestellten Punkte re-
präsentieren Durchschnittswerte von einer Anzahl Bestimmungen mit
der Grollmanschen Methodik. - Die Vp. E. A. zeigt normal in lie-
gender Stellung und in Ruhe eine auffallend geringe 02-}.usnützung,
etwa 45 ce pro Liter. Der Durchschnittswert von 41 cc bei blutleeren
Beinen ist wahrscheinlich subnormal, während die Ausnützung in Ruhe
bei blutgefüllten . Beinen etwas erhöht ist; die entsprechenden Verte
bei erhöhtem 02-Verbrauch liegen deutlich über den N ormahverten.

4. E.
188 ERLING ASMU SSEN UND HOHWÜ CHRISTENSEN
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Abb. Pulse, A-V. 02-Differenz und Minuten-Volumen bei Armarbeit mit
I.
)}blutIeeren« • und mit »blutgefüllten« X Unter-extremitäten
c. 02-Aufnahme und Herzminutenvolumen
Die 02-Aufnahme pro Minute ist innerhalb der Fehlergrenzen die
gleiche, unabhängig davon, ob mit viel oder wenig Blut in den zen-
tralen Gefäßen gearbeitet wird (vgl. Abb. 3). Das muß wiederum be-
deuten, daß der Kreislauf in beiden Fällen hinreichend groß gewesen
ist, um die Sauerstoffversorgung der Muskulatur zu sichern.

5. 189
EINFLUSS DER BLUTVERTEILUNG AUF DEN KREISLAUF USV.
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Abb. Pulswerte bei Arm arbeit, • »blut1eere« und x )}blutgefüllte«
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Abb.3'. 02-Aufnahme bei Armarbeit, • »blutleere« und x »blutgefüllte«
Unterextremitäten
Die Minutenvolumenwette der Abb. I zeigen dagegen eine deut-
liche Abhängigkeit zwischen Minutenvolumen und Blutfüllung der
zentralen Gefäße; es handelt sich um Unterschiede von etv.ra 300/0,
also Größen, die unbedingt nicht belanglos sein können. Leider kann
die Absperrung nur kurze Zeit vertragen werden; es wäre nämlich
VOll größtem Interesse, zu untersuchen, ob der Kreislauf bei Arbeit
mit blutgefüllten Beinen die übrigen gestellten Forderungen, zum Bei-
spiel im Dienste der Wärmeregulation, erfüllen kann.

6. E.
190 ERL1NG ASMUSSEN UND HOHWÜ CHRISTENSEN
Diskussion
Die mitgeteilten Versuchsresultate stützen die Auffassung, daß
auch bei Arbeit eine Blutverschiebung von oder zu den zentralen Ge~
fäßen eine Umstellung der Pulsfrequenz notwendig macht. 'Veiter
zeigen die Resultate ganz eindeutig, daß die hohen Pulswerte mit nied-
rigen Minutenvolumina und die niedrigen Pulswerte mit den hohen
Minutenvolumina verbunden sind (vergl. Einleitung). Wir glauben
auch hier behaupten zu dürfen, daß die durch eine verschiedene Blut-
verteilung (blutleere oder blutgefüllte Unterextremitäten) hervorgeru-
fenen Pulsänderungen als wesentlicher Bestandteil einer Kompen-
sation für einen geänderten Druck in den zentralen Venen aufgefaßt
werden müssen, und damit eine wichtige Ve,ranstaltung zur Aufrecht-
erhaltung des Minutenvolumens sind.
D aß die hohen Pulswerte in gewissen Fällen als Zeichen einer
verminderten Akkommodationsbreite aufgefaßt werden können, glau-
ben wir auch wahrscheinlich gemacht zu haben: Die beiden Pulskurven
der Abb. 2 zeigen nämlich -einen charakteristischen Unterschied, und
zwar einen Unterschied, wie man ihn zwischen trainierten und untrai-
nierten Vpn. oder zwischen normalen und kreislaufkranken Vpn.
findet, wenn diese einer absolut gleichen aber für die Untrainierten
und Patienten maximalen Arbeitsbelastung ausgesetzt werden (vergl.
z. B. die Resultate von E. H. Christensen (193 I) an trainierten und
untrainierten Vpn. und die Werte von H. E. Nielsen (1937) an nor-
malen Vpn. und an Kreislaufkranken) . Die fortwährend ansteigende
Pulskurve bei den größten Arbeiten mit blutgefüllten Beinen (Abb. 2)
dürfen sicher hier als ein Insuffizienzzeichen aufgefaßt werden, und
mit diesen Pulskurven als Ausgangspunkt glauben wir deshalb be-
haupten zu können, daß bei einer irbeitsintensität von 540 kgmJMin.
und blutgefüllten Beinen sich Symptome eines Versagens des Kreis-
laufes zeigen. Die erhöhte Frequenz ist zwar als eine regulatorische
Veranstaltung aufzufassen, der andauernd steile Anstieg der Pulskurve
ist aber ein Zeichen dafür, daß die Regulation eine vollständige Suf-
fizienz kaum mehr sichern kann.
Die Auffassung, daß das Minutenvolumen bei blutgefüllten
Beinen auch bei kleineren ArbeitsintenS'itäten an der unteren Grenze
des nor~alen oder unterhalb dieser Grenze liegt, wird durch Abb. 4
gestützt. Wir haben hier die Werte für Minutenvolumen der Abb. r
in die Kurve von H. E. Nielsen (1937) eingetragen, und es zeigt
sich, daß die Werte der Versuche mit blutgefüllten Beinen mit denen
für die - Patienten zusammenfallen, während die Bestimmungen nlit
blutleeren Beinen im oberen Bereich der Werte der normalen, aber
untrainierten Vpn. liegen.

7. 191
usw.
EINFLUSS DER BLUTVERTEILUNG AUF DEN KREISLAUF
10
• -
-6
6-
.L •
{quot;no
~(JtJ{) 180t} ~ co/hin.
100 ;2iKJ {cp{)
Abb. 4. Herzminutenvolumen b.ei Armarl>eit, 0 )blutleere{( und + »blutgefüllte«
Unterextremitäten auf der Kurve von H. E. Ni,elsen (I937) ·eingetragen (x nor-
J
male, untrainierte Vpn. und. kompensierte, herzkranke Patienten)
Eine besonders große Blutverschiebung von den zentralen Ge-
fäßen erklärt wahrscheinlich auch die hohen Pulswerte, die während
der Arbeit bei stark erhöhter Umgebungstemperatur oft gefunden
werden, vergl. z. B. die Untersuchungen von Dill u. Mitarb. (193 I).
In diesen Versuchen war bei hoher Umgebungstemperatur (340 C
und 500/0 Feuchtigkeit) die Pulsfrequenz dem 02-Verbrauch gegenüber
enorm erhöht. Das Schlagvolumen war stark erniedrigt, da das Mi~
nutenvolumen den normalen Arbeitswerten bei niedriger Temperatur
gegenüber nur relativ wenig erhöht war. Auch bei gleicher Körper-
temperatur lagen hier die Pulswerte sehr viel höher, wenn die Um-
gebungstemperatur hoch war. Im Dienste der Wärmeregulation wird
eine sehr reichliche Durchströmung der Hautgefäße verlangt, und
diese Kapazitätsvergrößerung der Hautgefäße bedeutet eine entspre-
chende Verminderung der Blutfüllung der zentralen Venen. Das Blut-
volumen reicht nicht mehr aus, um eine adäquate Füllung des ver-
größerten Strombettes zu sichern. Also auch in diesen Fällen sollten
demnach hohe Pulswerte und kleine Schlagvolumina ein Zeichen gro-
ßer Blutfüllung der Peripherie und geringer Füllung der zentralen
Venen sein.
Z~sammenfassung
Bei Armarbeit in sitzender Stellung konnte gezeigt werden, daß
, Variationen der peripheren Blutverteilung den Kreislauf weitgehend
{ beeinflussen. B~i großer Blutfüllung der zentralen Gefäße (blutleere
Unterextremitäten) ist das Herzminutenvolumen relativ groß und die
Pulsfrequenz niedrig; bei kleinerer Blutfüllung (blutgefüllte U nter-
extremitäten) ist das Minutenvolumen klein (um 300/0 vermindert) und
die Pulzfrequenz hoch. Die hohe Pulsfrequenz wird hier - wie auch

8. 192 E. HOHWÜ
ERLING ASMUSSEN UND CHRISTENSEN
während Arbeit bei erhöhter Umgebungstemperatur - als eine Kom-
pensation für einen geringen, zentralvenösen Druck aufgefaßt. Es
wird angeno~men, daß die hohen Pulswerte und die kleinen Schlag-
volumina ein Zeichen verminderter Akkomodations breite des Kreis-
laufes sind.
Literatur
Asmussen, E., E. H. Christensen und M. Nielsen, Dies Archiv. 1939. 81.
190. quot;2°4. 21+ 225.
Christensen, E. H., Atbeitsphysiol. 1931. 4. 453.
Dill, D. B., H. T. Edwards, P. S. Bauer und E. J. Levenson, Ebenda. 1931.
1J:. 508 .
Nielsen, H. E., Acta med. scand. 1937. 91. 227.