Untersuchungen über die Beziehungen zwischen der zentralen Pulswellengeschwindigkeit und der sogenannten "Verzögerungszeit" am Menschen

Journal/Book: Cardiologia 35 (1959) 4 228-236. 1959;

Abstract: Kardiologisch-Balneologische Forschungsstelle (Leiter: OA. Dr. med. H. Jordan) des Staatsbades Bad Elster (Chefarzt: Dr. med. H. Lachmann) In Ergänzung zweier bisheriger Mitteilungen (1 2) (auf deren Ergebnisse grundlegend verwiesen werden muß) soll im folgenden über weitere Untersuchungen zur Verwertbarkeit der sog "Verzögerungszeit" und deren Beziehung zur Pulswellengeschwindigkeit (PWG) berichtet werden. A. Zur Methodik. Bestimmt wurde die Zeitdauer vom Einsatz des II. Herztones bis zum Minimum der Carotispulskurve (Verzögerungszeit = VZ) und diese in Beziehung zu der Wegstrecke Aortenklappe--Ansatz der Carotispulskapsel ( = l') gesetzt. Der Quotient l' entspräche dann dem Quotienten l wie er für die VZ ( t Errechnung der PWG nach Wezler-Boeger (3) benutzt wird. l' wird vom Jugulum bis zur Abnahmestelle an der rechten A. carotis gemessen. Ich definierte dann l' = a' entsprechend l = a und arbeitete ferner mit dem Quotienten a . VZ ( t a' Über die korrelativen Zusammenhänge zwischen den Meßgrößen l/l' (t/VZ a/a' (t/a' a/E' a'/E' sowie die Mittelwerte für l l' a a' und die VZ unterrichtet die frühere Veröffentlichung (2). Insgesamt kommen in dieser Arbeit 458 große Kreislaufanalysen nach Wezler-Boeger (3) zur Auswertung bei denen die oben angeführten Daten a' l' und VZ mitbestimmt wurden. Ihre statistische Berechnung (4 5) erfolgte varianzanalytisch oder mit dem t-Test unter Anwendung eines Höchstrisikos von p = 0 05. Für die vorliegenden Untersuchungen wurden folgende Gruppen gebildet: Gruppe I. Auffällige Strombahnsklerosen ohne arteriellen Hypertonus n = 62 Gruppe II. Strombahnsklerosen mit nur mäßigem altersentspr. Hypertonus n = 80 Gruppe III. Strombahnsklerosen mit erheblichem Hypertonus n = 22 Gruppe IV. Hypertension ohne wesentl. periphere Sklerosen n = 96 Gruppe V. Herz- bzw. kreislaufgeschädigte (Kur-) Patienten kompensiert ohne Strombahnsklerose und ohne Hypertension n = 198 ----------- Total n = 458 Die Unterteilung dieser Gruppen erschien insofern zweckmäßig als mit der Größe a die zentrale mit a' aber gewissermaßen die PWG für ein erstes größeres Verzweigungsgebiet der Strombahn bestimmt wurde. B. Ergebnisse1. 1. Die Größe l und l' in den einzelnen Gruppen: TABELLE I. l l' I 47 2 ± 3 90 cm 9 5 ± 1 2 cm II 47 1 ± 3 98 cm 9 6 ± 1 1 cm III 46 5 ± 3 64 cm 9 5 ± 1 8 cm IV 46 8 ± 3 66 cm 9 2 ± 1 1 cm V 46 4 ± 3 49 cm 9 6 ± 1 1 cm Mittelwert: 46 8 ± 3 74 cm 9 48 ± 1 29 cm Tabelle 2 zeigt a a' und a a' TABELLE II. a a' a a' I 8 40 ± 2 06 m/sec 3 41 ± 1 16 2 80 ± 1 44 II 10 77 ± 2 49 m/sec 4 22 ± 1 48 2 77 ± 1 04 III 11 33 ± 2 26 m/sec 5 20 ± 2 44 3 49 ± 1 14 IV 9 86 ± 2 61 m/sec 3 79 ± 1 11 2 73 ± 0 87 V 6 48 ± 1 56 m/sec 3 14 ± 1 03 2 56 ± 0 72 Mittelwert: 9 37 ± 2 23 m/sec 3 95 ± 1 54 2 89 ± 1 07 Die statistische Berechnung führt zu folgenden Ergebnissen: a) In der angeführten Gruppenunterteilung zeigt die Windkessellänge l keine signifikanten Unterschiede. b) Für l' treten zwei signifikante Differenzen auf für die da es sich dabei um ein Maß über die Körperoberfläche handelt keine Erklärung abgegeben werden kann. c) Die PWG ist signifikant erhöht bei Sklerosen mit starkem Hypertonus bei Sklerosen mit mittlerer Blutdruckerhöhung bei reinen Hypertonien und bei Sklerosen ohne Hochdruck in der aufgeführten Reihenfolge gegen die Gruppe V. d) Der Wert a' zeigt die gleiche Abstufung wie a. Die Sklerosen ohne Hypertonus sind gegen Gruppe V aber nicht mehr signifikant. a e) Für a ist ein erhöhter Quotient nur für Sklerosen mit starkem a' Hypertonus zu errechnen; die Abstufung ist etwa gleich der von a bzw. a'. 2. Gruppiert man "Hochdruck" oder "Nicht-Hochdruck" bzw. nach "Sklerose" oder "Nicht-Sklerose" so läßt eine Durchrechnung erkennen daß a) eine vorhandene Hypertension a sowie a' aber nicht a/a' vergrößert b) eine ausgeprägte Sklerose a a' aber nicht a/a' vergrößert und daß c) die Hypertension mit ihrem Wert für a niedriger als Sklerosegruppe liegt. 3. Die Korrelation a zu a' die in meinem früheren Material (2) mit r=+0 44 als gesicherte lineare Korrelation bestimmt werden konnte errechnete sich: zur Gruppe I mit r = + 0 137 (nicht gesichert) II mit r = + 0 280 (gesichert) III mit r = + 0 338 (nicht gesichert) IV mit r = + 0 238 (gesichert) V mit r = + 0 33 (gesichert) d. h.: a) Zwischen a und a' besteht normalerweise eine gesicherte nicht allzu stramme Korrelation. b) Diese Korrelation verliert sich bei der Krankengruppe mit auffälliger Strombahnsklerose ohne Hypertension und liegt am höchsten wenn Sklerosen mit erheblicher Hypertension gepaart sind. c) Bei der Altersaufteilung der Pat. ohne wesentlichen Hochdruck (also Gruppe I + V) ergab sich gemäß Tab. 3: TABELLE III. Gruppe 1 2 3 4 5 6 7 a 5 1±0 67 5 2±1 02 6 21±0 83 6 9±1 67 7 62±1 46 8 16±0 88 12 2±2 08 (m/sec) a' 2 36±0 38 2 43±0 69 2 39±0 76 2 02±1 04 3 23±1 26 3 57±1 13 3 29±1 29 2 23±0 5 2 27±0 6 2 45±0 72 2 45±0 74 2 38±0 89 2 46±1 34 4 22±1 6 Daraus folgt: 1. Für die PWG kann eine signifikante Zunahme für jedes Dezennium von 26 Jahren an aufwärts nachgewiesen werden. 2. Für a' läßt sich eine signifikante Zunahme innerhalb dreier Altersgruppen festlegen: 0-35 Jahre gegen die Gruppe 36-45 und wiederum gegen das Alter von 46-60. In der Mitte des 4. Lebensjahrzehntes setzt also die signifikante Erhöhung von a' ein. 3. Für a/a' lassen sich keine Altersunterschiede festlegen; nur das Greisenalter zeigt eine signifikante Erhöhung des Quotienten. 4. Betrachtet man in gleicher Weise die Hypertoniker so ist zu folgern daß a) vom 4. Dezennium ab eine signifikante Zunahme der PWG der Hypertoniker progressiv bis zum 65. Jahr besteht; später tritt keine weitere Erhöhung mehr ein. b) Für a' ergibt sich bei den Hypertonikern eine Zäsur in der Mitte des 5. Lebensjahrzehntes ohne weitere signifikante Differenzen nach oben oder unten. c) Ähnlich ergibt sich für a/a' eine signifikante Zunahme vom 40.Jahr ab. 5. Statistische (8) Untersuchungen (2) der Gruppierungen des Materials nach Mitteldruckunterschieden ergaben die in Tabelle IV dargestellten Werte: TABELLE IV. Gruppe ( ( ( ( ( A 4 12±0 81 5 72±0 77 7 10±1 65 7 77±1 91 10 31±3 68 (m/sec) a' 1 88±0 43 2 69±0 72 2 92±0 78 3 34±1 08 3 36±3 74 a 2 22±0 34 2 29±0 65 2 60±0 92 2 53±0 87 3 58±2 34 a' Daraus läßt sich ableiten: a) Im Bereich des Mitteldruckes zwischen 60 und 105 mm Hg findet sich eine signifikante Zunahme der PWG bei zunehmendem Druck: oberhalb von 106 mm Hg tritt (ohne Berücksichtigung des Alters) keine nennenswerte Änderung mehr ein. Die Signifikanzgrenze liegt bei 90 mm Hg. b) Ab 90 mm Hg tritt ebenfalls eine signifikante Zunahme von a' auf. Hier sind auch a/a' gegen höhere oder niedere Druckbereiche signifikant. 6. Die Untersuchung der Größe a' für jeweils 2 Alters- und 2 Blutdruckgruppen wurde mit Hilfe einer doppelten Streuungszerlegung (5) durchgeführt. Danach besteht keine Wechselwirkung für a' zwischen den gewählten Alters- und Mitteldruckgruppen. a' ist aber für die jeweiligen beiden Alters- bzw. Druckklassen signifikant verschieden. 7. Wollte man aus der Meßgröße a' auf a zurückschließen (falls a unbekannt) so müßte man für das Alter bis zu 60 Jahren a' mit einem a a' Wert von 2 37 (bei höherem Alter mit 4 22) und bis zum Mitteldruck von 120 mm Hg mit dem Wert 2 41 (darüber 3 58) multiplizieren. Für die Hochdruckfälle von 40-70 Jahren träfe der Wert 2 77 zu für den juvenilen Hypertoniker unter 40 Jahren 2.03. 8. Zur tatsächlichen Größenbestimmung von a' wurden des weiteren orientierende Messungen an Leichen vorgenommen. Mittels eines Fadens der frei im aufgeschnittenen Gefäß - allen Biegungen desselben folgend - vom freien Rand der mittleren Semilunarklappe der Aorta bis zur Aufteilungsstelle der re. A. carotis reicht wurde das "innere Maß" gemessen und dem "äußeren Maß" (Oberkante der Man. sterni bis tastbarem seitlichen Fortsatz des Zungenbeines) gegenübergestellt2 (siehe Abb. 1). Ohne Abb. 1. Skizze zur Erläuterung der Messung der Strecke l'bzw. des "Innenmaßes". Untersucht wurden 36 Sektionsfälle: männl. bis 25 J.: 4 weibl. bis 25 J.: 0 bis 50 J.: 2 bis 50 J.: 8 50 J.: 10 50 J.: 12 ------------------------------------------------------------------------- 16 20 = 36 Die mittleren Maße betrugen für alle 36 Fälle: Außenmaß: 10 8 ± 1 39 cm Innenmaß: 20 28 ± 2 53 cm (Außenmaß/Innenmaß = 1 : 1 88). Das Verhältnis l'/Innenmaß ist 1:2 14. Es besteht eine gesicherte Korrelation des Innenmaßes (= y) zum Alter (= x) : rxy = 0 35 (siehe Abb. 2). Ohne Abb. 2. Beziehung zwischen dem "Innenmaß" und dem Alter. Darstellung der Punktwolke aus 36 Messungen sowie der Regression. Die Linearität läßt sich mit f = 2 51 (p < 0 05) sichern. Die Regressionskoeffizienten Rx = 2 62 Ry = 0 0467 lassen pro Jahrzehnt Alterszunahme 1/2cm Längenzuwachs des "Innenmaßes" erwarten (wobei allerdings das vorerst noch sehr kleine Ausgangsmaterial berücksichtigt werden muß). Zur Körpergröße ist das Innenmaß mit r = 0 62 sicher korreliert; Alter und Außenmaß sowie Größe und Außenmaß haben dagegen keine signifikante Beziehung zueinander. Anstelle des Quotienten l' = a' habe ich nun die Beziehung "Innenmaß" = a gebildet. VZ VZ Dabei wurde der mittlere Wert des "Innenmaßes" mit 20 3 eingesetzt. Die Ergebnisse der Gruppen I-V (der anfangs beschriebenen Einteilung nach unter Zugabe der Gruppe VI [= Alter > 70 Jahre]) zeigt TABELLE V. Gruppe I II III IV V VI x/- 7 59 8 65 9 69 8 43 6 07 8 89 s 2 29 2 49 2 64 1 99 1 9 3 60 Lag l' bei 9 48 ± 129 (ges. Material) so liegt ( bei 8 22 ± 3 45. Da diese Veränderungen von ( nur durch Änderungen der VZ zustandekommen wurden ( a' und a nochmals gegenübergestellt. Man kann dann erkennen daß sich die VZ als Variable des Quotienten ( analog der PWG ändert. Die Korrelation dieses Verhaltens beträgt für alle 454 Untersuchten - 0 53. Das heißt: einer Änderung der VZ (= y) um 10 msec. entspricht eine Änderung der PWG (= x) um 1 36 m/sec. Diese Verhältnisse gibt die Abb. 3 wieder in der auch die Streuung (sr= Wurzel 1-r2) eingezeichnet ist. Ohne Abb. 3. Beziehung zwischen der Pulswellengeschwindigkeit (a) und der Verzögerungszeit (VZ). Darstellung der Regression für VZ mit dem einfachen Streubereich. Es läßt sich entnehmen daß ( (und damit die VZ) bei der "Normalgruppe" V (keine Sklerose kein Hochdruck) mit der PWG = a nach Wezler-Boeger (3) praktisch übereinstimmt. Es folgen dann Gruppe I IV III und II mit steigender Differenz d. h. reine mäßige Sklerosen ohne Hochdruck essentielle Hypertonien Sklerose + starker Hochdruck Sklerose + mäßiger Hochdruck. Die Differenzen der beiden Werte a und ( zur Gruppe II bzw. III sind statistisch gesichert mit t = 5 4 bzw. t = 2 2 (p = < 0 001 bzw.0 05). Es scheint also die fortgeschrittene Sklerose zu sein welche die Differenzen zwischen a und ( d. h. zwischen der "zentralen" und der an einer peripheren Strecke gemessenen PWG verursacht. Die Blutdrucksituation ist dabei von integrierender Bedeutung. C. Folgerungen. Hinsichtlich der Erörterung der allgemeinen meinen Messungen zugrundeliegenden Problematik sei auf die beiden früheren Veröffentlichungen (1 2) hingewiesen. Wir müssen folgern daß 1. die Verzögerungszeit VZ kein konstanter Faktor ist und nicht als feststehender Korrekturbetrag in hämodynamische Meßrechnungen eingesetzt werden kann. Sie ist streng zur Pulswellengeschwindigkeit korreliert obwohl von einer Gleichsetzung von VZ und PWG (6 7 8) im strengen Sinne nicht gesprochen werden kann. Sie ist vom Alter vom Blutdruck und der Gefäßwandbeschaffenheit abhängig. 2. Die äußerlich abmeßbare Strecke l' ist weder zum Alter noch zur Körpergröße korreliert. Die ihr wirklich entsprechende Länge des fraglichen Strombahnabschnittes ("Innenmaß") ist dagegen alters- und größenabhängig. Für meßtechnische Vorgänge ist sie daher vorzuziehen. Das vorläufige Diagramm wird durch z.Zt. noch laufende Messungen ergänzt werden. Der Quotient Innenmaß = ( stimmt für die Gruppe der VZ Normalen praktisch mit a überein. Differenzen von a zu ( lassen daher auf Änderungen der Strombahnwandung und damit der Druckverhältnisse im fraglichen Gefäßbereich schließen. Die genaue Bestimmung der VZ vermag unter Berücksichtigung von l' bzw. des "Innenmaßes" im Hinblick auf die relativ stramme Korrelation von VZ und PWG eine approximative Bestimmung der PWG aus der Carotispulskurve zu ermöglichen Differenzen zwischen a und (bzw. in geringerem Maße auch a' sind in pathognomonischer Hinsicht verwertbar. Zusammenfassung. In Ergänzung früherer Untersuchungen wird der Nachweis geführt daß die Pulswellengeschwindigkeit nach Wezler-Boeger mit der Verzögerungszeit (= Zeitdifferenz zwischen II. Herzton und Incisurminimum der re. Carotispulskurve) eng korreliert sowie alters- und blutdruckabhängig ist. An 36 Leichen wird ferner die Strecke zwischen Aortenklappe und Carotispulsabnahmestelle gemessen deren Länge wenig variiert und ebenfalls altersabhängig ist. Aus diesen Strecken und der VZ läßt sich ebenfalls die Pulswellengeschwindigkeit errechnen wobei Vergleiche an verschiedenen Kranken die gute Brauchbarkeit dieses Schätzmaßes erweisen. Die Untersuchungen werden fortgeführt. Literatur 1. Jordan H.: Compt. rend. II. Congr. Intern. d'Angéiol. Fribourg 1955 p.410. 2. Jordan H.: Cardiologia 29: 401 (1956). 3. Wezler K. und Boeger A.: Ergebn. Physiol. 41: 292 (1939). 4. Gebelein H. und Heite H.-J.: Statists. Urteilsbildung (Springer Berlin/Göttingen/Heidelberg 1951). 5. Linder A.: Stat. Method. f. Naturwiss. Mediziner u. Ingenieure Basel 1951. 6. Beurich H. und Maass H.: Arch. Kreisl.-Forsch. 15: 224 (1949). 7. Maass H.: Z. Kreisl.-Forsch. 38: 228 (1949). 8. Unghvàry L.; Somlò E.; Zacharias I.; Farkas F. und Grynaeus T.: Kreisl.-Forsch. 40: 585 (1951). 1Aus Raumgründen können nicht alle einzelnen Rechnungen tabellarisch belegt werden. Das Material ist jederzeit beim Verf. einzusehen. 2Diese Messungen wurden entgegenkommenderweise im Pathol.-Anat. Institut der Karl-Marx-Universität Leipzig (Dir.: Prof. Dr. Bredt) ausgeführt. Herrn Prosektor Dr. Fritzsche sei dafür auch an dieser Stelle ausdrücklich gedankt.

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