Arterial desaturation during exercise in man: implication for O 2 uptake and work capacity

Doktordisputatsen baserer sig på syv tidligere publicerede arbejder og en oversigt. Afhandlingen udgår fra Anæstesiafdelingen, H:S Rigshospitalet, og er udført i samarbejde med Copenhagen Muscle Research Centre, H:S Rigshospitalet.

Under fysisk arbejde defineres hypoxæmi som en reduktion af PaO2 med mere end 1 kPa og/eller en SaO2 under 95%. Når blodgasser korrigeres for stigningen af kropstemperaturen er desaturation et konsistent fund under maksimal ergometerroning. Således er arteriel desaturation mest udtalt ved slutningen af et maksimalt arbejde, mens reduk- tionen af PaO2 indtræder allerede ved dets begyndelse. Flere faktorer synes at være medvirkende til udvikling af hypoxæmi under fysisk arbejde. Evnen til at opretholde en høj PAO2 er kritisk for oxygenering af blodet, og evnen til at øge PAO2 synes nedsat hos store personer. Omvendt er atleter med store lunger og dermed en høj diffusionskapacitet beskyttet mod en reduktion af PaO2 under maksimalt arbejde. Selv hvis PAO2 øges vedbliver differencen mellem PAO2 og PaO2 at være stor under arbejde, hvilket indikerer en diffusionslimitering muligvis med bidrag fra en ventila- tionsperfusion »mismath« samt en pulmonal shunt. Under arbejde medfører indånding af 30% O2 at en reduktion af differencen mellem PAO2 og PaO2 vedbliver at være på niveauet i hvile. Dette fund tages som udtryk for, at diffusionsbegrænsning kombineret med en kritisk transittid er afgørende for ækvilibrering af O2 over alveolemembranen.

Reaktive O2 -radikaler og aktivering af immunsystemet kan påvirke ilttransporten i lungerne. En antioxidant forhindrer neutrofile granulocytters evne til at frigive reaktive O2 -radikaler, men det påvirker ikke PaO2 , SaO2 , iltoptagelsen eller ventilationen under maksimal ergometerroning. Det er derimod foreslået, at visse cytokiner er af betydning for udvikling af hypoxæmi under fysisk arbejde, idet basofile granulocytter, under påvirkning af visse cytokiner, frigiver histamin, som kunne påvirke den alveolo-kapillære membran.

Under maksimalt arbejde øges laktatkoncentrationen i blodet betragteligt, hvilket bidrager til, at pH reduceres til 7,1 og i henhold til iltbindingskurven vil acidose være kritisk for SaO2 når PaO2 er lav. Således øges SaO2 fra 89 til 95%, når infusion af natrium-bikarbonat hindrer reduktion af pH. Dermed øges arbejdsevnen tilsvarende, når indånding af ekstra ilt opretholder PaO2 og SaO2 . I dette tilfælde øges arbejdsevnen mere end det kan forklares ved ændringer af iltoptagelsen, iltindholdet i blodet og muskeloxygenering. Det foreslås, at andre organer får gavn af det øgede iltindhold i blodet. Særlig hjernens oxygenering synes påvirket af en lav ilttension og saturation under maksimalt arbejde.