beiträge zur frage der o2-Überdrucktherapie beim krebskranken menschen

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(Aus dem Institut ftir Krebsforschung der CharitY, Berlin. Direktor: Geh. Prof. Dr. Blumenthal.) Beitr~ige zur Frage der O~-Uberdrucktherapie beim krebskranken Menschen. Von Hans Auler, H. Herzogem'ath (Physiker) nnd Brigitte Wolif. Mit 12 Textabbildungen. (Eingegangen am 16. Februar 1929.) ~bersicht. Die umfangreichen Versuche des Krebsforschungsinstitutes der Charit6 Berlin fiber die Sauerstoffbehandlung bei KrebskrankGn hatten als ZIG1, die technischen MSgliehkeiten der Sauerstoffverabreichung mit genauen Mel3vGrfahren unter Beaehtung der physiologischen Grenzen der Behandlung zu entwiekeln und in die aufgeworfenen theoretisehen Fragen experimentellG Klarheit zu bringen. Es wurden zwei Versuchsreihen ausgefiihrt. Das Ergebnis der beiden Versuchsreihen hat die erste Frage absehliel3end gekl~rt, die physiolo- gischen Grenzen sind niemals fiberschritten worden (sie festzustellen war night Zweck der Arbeiten), die erwarteten therapeutischen Wir- kungen haben die Richtung gezeigt, in der die sp~teren VGrsuche aus- zufiihren sind. BesondGrs die zweite Versuehsreihe hat fiberrasehende Tatsaehen ergeben, dGrGn Zusammenhange im einzelnen weiter unter- sueht werden mfissen. Der technisch-physikalische Tell behandelt ausffihrlich die technisehen MSglichkeiten der Sauerstoffbehandlung und bringt am Sehlu$ in kurzen Ziigen die physikalischen Grundlagen fiir die im klinischen Teil be- nutzten physikalischen Begriffe. Es soll dadurch grunds~tzlieh MiSver- st~ndnissen vorgebeugt werden, die leider allzu oft dann, wenn Medizin und Physik sigh berfihren, dadureh entstehen, dait der Leser mit den be- nutzten Ausdriick~n unklare oder andGre Begriffe verbindet als der Verfasser. I. Teehnisch.physikaliseher Tell. Die Sauersto//verabreichung. Da die Sauerstoffverabfolgung mit der Atemmaske die Hau~ an der Sauer- stoffatmung nicht teilnehmen 1/~St, ferner keinen h6heren Sauerstoffteilch-ack zu- last, als dem gewfhnlichen Druck der atmosph~rischen Luft entspricht, scheidet

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(Aus dem Institut ftir Krebsforschung der CharitY, Berlin. Direktor: Geh. Prof. Dr. Blumenthal.)

Beitr~ige zur Frage der O~-Uberdrucktherapie beim krebskranken Menschen.

Von Hans Auler, H. Herzogem'ath (Physiker) nnd Brigitte Wolif.

Mit 12 Textabbildungen.

( Eingegangen am 16. Februar 1929.)

~bersicht.

Die umfangreichen Versuche des Krebsforschungsinstitutes der Charit6 Berlin fiber die Sauerstoffbehandlung bei KrebskrankGn hat ten als ZIG1, die technischen MSgliehkeiten der Sauerstoffverabreichung mit genauen Mel3vGrfahren unter Beaehtung der physiologischen Grenzen der Behandlung zu entwiekeln und in die aufgeworfenen theoretisehen Fragen experimentellG Klarheit zu bringen.

Es wurden zwei Versuchsreihen ausgefiihrt. Das Ergebnis der beiden Versuchsreihen hat die erste Frage absehliel3end gekl~rt, die physiolo- gischen Grenzen sind niemals fiberschritten worden (sie festzustellen war night Zweck der Arbeiten), die erwarteten therapeutischen Wir- kungen haben die Richtung gezeigt, in der die sp~teren VGrsuche aus- zufiihren sind. BesondGrs die zweite Versuehsreihe hat fiberrasehende Tatsaehen ergeben, dGrGn Zusammenhange im einzelnen weiter unter- sueht werden mfissen.

Der technisch-physikalische Tell behandelt ausffihrlich die technisehen MSglichkeiten der Sauerstoffbehandlung und bringt am Sehlu$ in kurzen Ziigen die physikalischen Grundlagen fiir die im klinischen Teil be- nutzten physikalischen Begriffe. Es soll dadurch grunds~tzlieh MiSver- st~ndnissen vorgebeugt werden, die leider allzu oft dann, wenn Medizin und Physik sigh berfihren, dadureh entstehen, dait der Leser mit den be- nutzten Ausdriick~n unklare oder andGre Begriffe verbindet als der Verfasser.

I. Teehnisch.physikaliseher Tell. Die Sauersto//verabreichung.

Da die Sauerstoffverabfolgung mit der Atemmaske die Hau~ an der Sauer- stoffatmung nicht teilnehmen 1/~St, ferner keinen h6heren Sauerstoffteilch-ack zu- last, als dem gewfhnlichen Druck der atmosph~rischen Luft entspricht, scheidet

H. Auler~ H. Herzogenra th u. B. Wolff: O2-fdberdrucktherapie. 4 6 7

die Maskenatmung als fiir die Versuche ungeeignet aus. Aus demselben Grunde seheidet auch die subcutane Sauerstoffinjektion aus.

Aus der Notwendigkeit , die Hau t an der Sauerstoffatmung te i lnehmen zu lassen und hShere Sauerstoffteildrueke als 1 a t abs 1 anzuwenden, kommt man zur Sauerstoffatmung in druekfesten Raumen, d. h. in sog. pneuma- t isehen Kammern . Diese gewghren auch den psyehologischen Vorteil der freien Atmung.

Pneumat isehe K a m m e r n sind in der letzten Zeit wiederholt ~uch fiir die Ver- abfolgung anderer Gase als Luf t verwendet worden. Es handel t sich dabei aber fast stets um Versuche oder Behelfe, bei denen die Kammern n ieht planm~/~ig dem neuen Zweek angepa/3t waren. So finder man meistens Anordnungen, bei denen der Sauerstoff der zugeffihrten Druekluf t zugesetzt wird. Da bei pneuma- t ischen K a m m e r n aber den Abmessungen der Pumpenanlage fast durehgehend die Ltif tung zugrunde gelegt wurde, ist in der Regel die stiindliche FSrdermenge der Pumpenanlage 7 - -8 rea l der Kammer inha l t . ]3ei einer Pumpe von 100 ebm stiindlicher FSrdermenge mtil3te man also, u m nur 50% Sauerstoff zu erhalten, stiindlich 580001 Sauerstoff zusetzen. Dann sind in den 158 ebm Gemisch 21 + 58 = 79 cbm Sauerstoff und 79 cbm Stiekstoff. Der Sauerstoffverbrauch bei diesem Verfahren ist also so aul~erordentlich hoch, dal3 man wohl in den se!tensten F~llen fiber einen Sauerstoffgehalt yon 35% gehen kann. In diesem Fall ist der Sauer- s toffverbraueh stfindlich 21500 1.

]3ei den vorliegenden Versuchen wurden daher grunds~tzlieh nur die Ver- fahren zur Be t raeh tung herangezogen, die eine Sauerstoffverabfolgung ohne Mischung mit der Druckluf t gestat ten. Dabei t r a t sofort die ~ ' a g e in den Vorder- grund, ob und unter welchen Bedingungen die Lfiftung der Kammer i iberhaupt fortfallen k~nn. Entscheidend is t fiir diese ~rage die Kohlendioxydanreieherung in der K a m m e r dureh die ausgeatmeten Gase.

5 % der ausgeatmeten Gase sind CO~. Die mit t lere r4temmenge des Menschen liegt zwischen 5 1/min bei Ruhe und geht fiber 10 I/min bei anstrengender Ti~tigkeit. Eine Person entwiekelt also in der Ruhe stiindlich 0,05 �9 5 �9 60 = 15 1 C02. Bei einer Sitzung yon 4 S tunden Dauer sind das 60 1 CO~/Pers. Wenn diese Menge Kohlendioxyd n icht mehr wie 2 % im R a u m ausmaehen sell, so mul3 dieser Raum

1 0,0~ = 50mal grSl~er sein ~ls die entwiekelte Menge CO 2. Wenn also pro Person

5 0 - 6 0 = 3000 1 = 3 ebm zur Verfiigung stehen, so kann man tatsi~chlich un- besorgt eine 4sti indige Sitzung ohne Liif tung der Kammer abhal ten.

Der ta tsgchl ich gemessene hSchste Wef t war 1,0% CO~ bei 0,95 atii Druck ~ in der Kammer , der CO2-Teildruek war demnach 0,02 at abs. Bei 13 Pa t ien ten in der K a m m e r yon 20 cbm Rauminha l t gegen Ende der Sitzung, die 2 S tunden 17 Minuten dauerte, waren zu erwarten 1 3 . 1 5 . 2 , 2 5 = 440 1 C02. In einer K a m m e r yon 200001 Rauminha l t entspr icht diesem Wer t ein CO~-Teildruek yon

440 20060 ~ 0,022 a t a b s . Dieser gemessene Wef t s t immt also mit dem errechneten

Wert gu t iiberein. Beim Fiillen der Kammer mit Sauerstoff kann man einen hohen Sauerstoff-

teildruck, eine hohe Konzentra t ion oder einen hohen Gesamtdruck erstreben. Alle 3 Fglle sind fiir die Versuche yon Interesse, weil sie vor allem zeigen, ob die Vor- ggnge in den Zellen rein osmotischer Na tu r sind. Vorher sei jedoch einiges fiber den Teildruck vorausgeschickt,

1 a t abs : 1 Atmosphgre absolut (Bezugspunkt ist die Luftleere). 1 atti = 1 Atmosphere Oberch'uck (]3ezugspunkt is t der Druck der atmo-

sphgrischen Luft, entsprechend einer Quecksilbersgule yon 760 mm tt0he):

468 H. Auler, H. Herzogenrath und B. Wolff:

Befinden sich in einem Raume Gase yon verschiedener Natur, so erftillt jedes einzelne der Gase das ganze Volumen des Raumes. Der Druck eines jeden ein- zelnen Gases ist so grog, wie er sich auch bei Abwesenheit der anderen Gase ein- stellen wiirde. Da bei dem Gemisch nun alle Gase unabhgngig voneinander ihren Druek ausiiben, ist der Druck des Gemisches gleieh der Summe der Teildrucke.

Betrachten wit als Beispiel einen Raum yon 100 cbm Inhalt, der mit Luft gefiillt ist. 21 Raumprozent seien Sauerstoff, 79 Raumprozent seien Stickstoff. Sowohl die 21 Raumprozent Sauerstoff als auch die 79 Raumprozent Stickstoff erftillen den ganzen Raum. Den Teildruck der einzelnen Gase erfahren wir dutch folgende ~berlegung. Wir entfernen die 79 Ranmprozent Stickstoff, d.h. 79% des Gemisehes. Also sinkt der Druek um den gleiehen Antei], da der Druck eines Gases in einem bestimmten Raum der Gasmenge proportional ist. Der Teildruck des Sauerstoffes ist also 21% des Gesamtdruekes. Entsprechend ist der Teildruck des Stiekstoffes 79 % des Gesamtdruckes. Da dig beiden Gase sieh gegenseitig nieht stOren, ~ndern sieh diese Werte auch dann nicht, wenn beide Gase zusammen in dem Ranme sind. Man erkennt daraus, dab die Teildrucke den Raumprozent des Gasgemisches proportional sind. An Stelle yon Raumprozent findet man auch h~ufig den Ansdruck Konzentration. So ist z. B. die Sauerstoffkonzentration in der Luft 21%.

Nun ist bei den sparer folgenden Betrachtungen grunds~tzlich immer fiir die Frage, welcher Druck in Rechnung zu setzen ist, aussehlaggebend, welche Gase des Gemisches zur Wirkung kommen.

Es gibt Erscheinungen, die unabh~ngig yon der Natur eines Gases sind, und andere, bei denen die •atur des Gases eine wiehtige Rolle spielt. So ist z. B. der mechanische Druck, dem ein KSrper ausgesetzt wird, yon der Natur de.r Gase unabh~ngig, er h~ngt also yon dem Druek aller vorhandenen Gase unabh~ngig yon ihrer Natur, d .h . yon dem Gesamtdruek ab. Die Zusammensetznng eines Gemisches hat also fiir diese Frage keine Bedeutung. Sobald jedoeh die ~Ia%ur eines Gases fiir eine erwartete Wirkung bestimmend ist, miissen die Teildrueke der- jenigen Gase des Gemisehes berficksichtigt werden, die allein wirksam sind. Denn wenn die iibrigen Gase doch keine Wirkung haben, ~ndern sie offenbar an der Erseheinung niches, ob sie in groBen Mengen oder fiber- haupt nicht vorhanden sind. Von der Natur eines Gases abh~ngig sind z. B. alle die Erscheinungen, die in das Gebiet der physikalischen Chemie fallen.

Alle Erscheinungen, die vom Druek eines Gemisches abh~ngen, kOnnen also immer nur yon dem Teildruck der wirksamen Gase abh~ngig sein.

Es kann sehr wohl der Fall eintreten, dal~ gleiehzeitig Erscheinungen auftreten, die zum Teil yon der Natur der Gase unabhgngig und zum anderen Teil abh~ngig sind. Bei solchen Vorg~ngen mfissen dann die einzelnen Erscheinungen gesondert be~rachtet werden. Zu der allge- meinsten Erseheinung dieser Art gehOrt die Atmung. Zum Tell sind die auftretenden Erseheinungen yon der Natur der Gase unabh~ngig, z .B. die mechanisehe Beanspruchung der GefgBw~nde und Organe durch

BeitrEge zur Frage der O~-~berdrucktherapie beim krebskranken Menschen. 469

Oberfl i ichendruck, zum Teil s ind sie yon der N a t u r der Gase abhi~ngig,

z . B . die Bi ldung yon Oxyh~moglobin , die L6sung der e inzelnen Gase

im Plasma, die W i r k u n g der Kohlens/~ure usw. Die B e t r a c h t u n g fiber

die Tei ldrueke bei einer Behand lung mi t Gasen, die yon der Beschaffen-

heir und dem Zus t and der atmosph~irischen Luf t abweiehen, l~Bt weit-

gehende prak t i sche Schl/isse zu.

Wi r k6nnen an H a n d der Abb. 1 - - 6 einzelne F~lle fiir eine K a m m e r

m i t 20 cbm l~auminha l t besonders gu t besprechen.

In der Abb. 1 ist das Schema der Kammer dargestellt. Es stand eine schmiede- eiserne Kammer fiir t~ber- und Unterdruek zur Verftigung. Die Kammer war zusammengeschraubt, so dab es mSglieh war, eine Schraube zu durchbohren und ein Gasrohr dureh sie hindurchzufiihren. Abseits tier Kammer wurde eine Batterie Sauerstofflaschen aufgestellt und fiber ein Reduzierventil mit dem Gasrohr ~er- bunden. Das Gasrohr en- dete innerhalb der Kammer in ein den Boden entlang gefiihrtes, am Ende ver- schlossenes Rohr, das an seiner Unterseite mit vielen LSchern versehen war, die den Austritt des Sauerstoffes under einem flachen Win- kel zum Boden erm6glich- ten. Die tteizung konnte leider nieht ftir den neuen Zweck umgebaut werden und stSrte daher die Ver-

Sch/euse I

Abb. 1.

suehe etwas, indem sie die erreichbare Sauerstoffkonzentration verringerte. Durch eine zweite Schraube war ein Megrohr hindurchgeftihrt, an das ein Queeksilbermano- meter und der Orsatapparat angeschlossen wurden. Auf diese Weise war es m6g- lieh, die im folgenden besehriebenen Verfahren anzuwenden und ihren Verlauf genau zu iiberwachen.

Die iibrigen Teile der Kammer blieben unver/~ndert und wurden nur selfen benutzt. Vorsichtshalber wurde die Kammer nach jeder Sitzung geliiftet, damit der Sauerstoff nicht in die umgebenden R/~ume gelangen und dort eine erh6hte Feuersgefahr verursachen konnte.

Die folgenden F~lle zeigen nun die wesent l ichen AnwendungsmOglich,

ke i ten der Sauers tof fbehandlung.

Die Abb. 2 entspricht dem Falle des hohen Sauerstoffteildruckes. Zu Beginn der Sitzung ist die Kammer dicht verschlossen und es werden z. ]3. 20000 1 Sauer- stoff eingeftillt. Der Druek wird also in der Kammer naeh der Fiillung 1 atii = 2 at abs betragen. Der Stickstoffanteil in der Kammer hat sich nieht ge/mdert, da tiberhaupt nichts aus der Kammer herausgelassen und nur reiner Sauerstoff hineingelassen worden ist. Sein Teildruck betragt daher naeh wie vor 0,79 at abs. Der Rest des Druckes entf~llt auf den Sauerstoff; dessen Teildruck betrggt dem- nach 1,21 at abs. Es interessiert noch die Sauerstoffkonzentration. Sie betr~gt 1,21 - - * 1 0 0 = 6 0 , 5 % . 2,00

Die Abb. 3 entspricht dem Falle der hohen Sauerstoffkonzentration. Zu Beginn der Sitzung ist die Kammer an der Deeke geSffnet, tier Sauerstoff wird

4 7 0 It . Auler~ H. Herzogenrath und B. Wolff:

am Boden vorsichtig eingefiihrt, so daI~ Wirbelbildung mSglichst vermieden wird. Theoretisch wiirden auf diese Weise 20000 1 Sauerstoff die gesamte Luft aus der Kammer verdr~ngen. Der Enddruck in der Kammer ist 0 atfi. Der Gesamtdruck w~re gleichzeitig der Sauerstoffteildrucl~, weft nur Sauerstoff in der Kammer ist. Die Sauerstoffkonzentration wi~re 100%. In Wirklichkeit ist es aber nicht m6glich, diesen Weft zu erreiehen, weft sieh die Diffusion des Sauerstoffes in die Luft und dann aueh die Mischung begiinstigende Wirbelbildungen nicht vermeiden lassen.

O[ N~ Abb, 2.

Abb. 4.

a! abs. 3 -

Abb. 3.

Abb, 5.

kbb. 6.

Doch gelingt es unter ge- wissen Voraussetzungen, die Luft soweit zu verdr~ngen, dab nur etwa 10% Stickstoff in der Kammer zurtickbleiben. Der Sauerstoffteildruek be- t r~gt dann 0,9 at abs, die Sauerstoffkonzentration 90 %.

Die Abb. 4 zeigt ein Ver- fahren, dutch das sich grund- s~tzlich das gleiehe Ergebnis erzielen ]~Bt, wie nach der Abb. 3. Die Kammer wird zungchst durch eine Saug- pumpe weitgehend leerge- saugt und die herausgesaugte Luft durch Sauerstoff ersetzt. Diesem Verfahren haften je- doeh eine Reihe wesentlieher M~ngel an. Es dauert eine ganze Zeit, um in der Kammer nur einen Unterdruck yon - - 500 mm Hg zu erreichen, dann ist aber noch ein Drittel der Luft, also 0,79.0,33 ~ 0,26 arabs Stickstoff in der Kam- mer. Der h6chst erreieh- bare Sauerstoffteildruck ist also nur 0,74 arabs entspre- chend einer Sauerstoffkonzen- tration yon 74 %. Die Patien- ten dtirfen erst nach der Wie-

derauffiillung mit Sauerstoff in die Kammer gebracht werden. Dabei geht soviel Sauerstoff verloren, dab der Stickstoffteildruck wieder auf 0,60 arabs ansteigt. Zudem verlangt das Verfahren eine Kammer, welche Beanspruchnngen sowohl dutch Unter- als auch dutch Uberdruck gewachsen ist. Ferner mug eine ge- eignete P.umpenanlage zur Verfiigung stehen. Fiir die Patienten besteht noch d e r Nachteit, dal~ sie plStzlich einem verminderten Stickstoffteildruck ausge- setzt werden. Dadurch kSnnten Stickstoffembolien eintreten, indem das Blur den bei dem plStzlich verminderten Druck aus der Gewebsfliissigkeit so rasch frei werdenden Stiekstoff nicht ebenso rasch in LSsung aufnehmen und durch die Lunge ausscheiden kSnnte. Diese Erseheinung, die besonders im Bauge- werbe bei UnterwasserpreBluftgriindungen als Caissonkrankheit sehr gefiirchtet und eingehend yon den Marinen der einzelnen L~nder, besonders der englischen Marine fiir die Taucherei untersucht worden ist, scheint auch zu der Auf- fassung gefiihrt zu haben, dab die Verabfolgung yon reinem Sauerstoff lebens-

Beitr~ge zur Frage der O~-~berdrucktherapie beim krebskranken Mensehen. 4 7 1

gef~hrlich sei. Dies diiffte nur bei der Maskenatmung der FM1 sein, well bei dieser der Stickstoffteildruck tats~ehlich augenblicklich auf Null herunter- gesetzt wird. Diese Annahme s teh t in guter ~bere ins t immung mit R. Dubois Raymond, Physiologie.

Die fiir die Thucherei herausgegebenen Tabellen 1 lehren jedenfalls, dab es mSglich ist, lange Zeit (die Tabelle geht bis 1 Stunde 50 Minuten) einem Druek yon 6,2 atii, entspreehend 62 m Tauehtiefe, ausgesetzt zu sein, und gibt die Zeit fiir das Auf tauchen an, das in E t appen erfolgen und langsam an die ge- r ingeren Drucke gewShnen sol]. So wird als Gesamtauf tauchzei t fiir den ge- n a n n t e n Druek 238 Minuten als efforderlich angegeben. Aus dieser Tabelle, die aus vielen prakt ischen Tauehversuchen en t s tanden ist, i s t zu erkennen, daI~ der , ,Sauerstofftod" bei 1,52 a t abs Teildruek Sauerstoff noch nieht zu fi irchten ist. Vergif tungserseheinungen bei Maskenatmung mi t reinem Sauerstoff k6nnen also sicher n icht auf diesen zuriickgefiihrt werden.

Die Abb. 5 zeigt die Yerh~ltnisse, wenn man erst 10000 ] Sauerstoff ent- sprechend der Abb. 3 etwa die H~lfte der Luf t verdr~ngen l~I~t, und dann mit den rest]ichen 10000 1 Sauerstoff die verschlossene K a m m e r welter aulfiillt, wie es der Abb. 2 entspricht . Naeh dem 1. Abschni t t sind noch etwa 45 % Stick- stoff entsprechend einem Stickstoffteil- druck yon 0,45 a t abs in der Kammer v o r h a n d e n . Am Ende des 2. Abschnit- tes betri~gt der Gesamtdruck 0,5 atii. Da der Stickstoffanteil sich nieht mehr w~hrend des 2. Abschni t tes ~ndern

Abb. 7,

konnte, so ist er weiterhin 0,45 a t abs, der Sauerstoffteildruck is t also 1,05 a rabs . 1,05

Die Sauerstoffkonzentrat ion ist demnach 1 ~ " 100 ~ 70% .

Die Abb. 6 zeigt schlie~lich noch die Verhi~ltnisse, wenn man erst mittels Druckluft einen Uberdruck yon 1,0 atii ~ 2 a t abs einstellt. D a n n entfallen 79 % des Druekes auf den Stickstoff, sein Teildruck betr~gt demnaeh 1,58 a t abs. Dann fiillt man bei versehlossener K a m m e r mit 10000 1 Sauerstoff auf 1,5 atii nach. Da sich der Stickstoffteildruck nicht mehr ge~ndert hat , betr~gt er am Ende des 2. Abschnit tes ebenfalls 1,58 a t abs. Ffir den Sauerstoff bleibt dann ein Teil- druck von 0,92 a t abs iibrig. Dem entspr icht ein Sauerstoffprozentgehalt yon 0,92 2,5~" 100 = 3 6 , s % .

Fiir die Versuche wurde zuletzt nach der Abb. 7 verfahren. Mit den ersten 20000 1 S~uerstoff wurde aus der K a m m e r entsprechend der Abb. 3 die Luf t bis auf einen Stickstoffteildruck yon 0,11 arabs verdr~ngt, und mit weiteren 20000 1 Sauerstoff dann die verschlossene Kammer bis auf 1,0 atii aufgeffillt. Am Ende der Fiit lung enthiel t die Kammer also ein Gemisch yon 2,0 a t abs Gesamtdruek, yon dem 0,11 a t abs als Teildruck auf den Stickstoff, der Rest also, 1,89 a t abs

1,89 auf den Sauerstoff entfallen. Der Sauerstoffgehalt war demnaeh 2,00" 100 = 94,5 %.

Dieser Wer t wurde allerdings nur im Sommer erreicht. Im Winter mu~te die Kammer geheizt werden, so dab dadurch der Kammer inha l t dauernd in Umlauf versetzt war. Dadurch mischte sieh der e intre tende Sauerstoff sofort griindlich

1 In liebenswtirdiger Weise iiberlassen yon Herrn Dipl.-Ing. Tamm bei der Hanse~tischen Apparatebau-Gesellschaft , Kiel .

472 H. Auler~ H. Herzogenrath und B. Wolff:

mi t dem Kammer inha l t a n d verdriingte so n icht die Luft, sondern das Gemisch, Diesen Vorgang kann man zum Unterschied gegen das Verch'/~ngen am besten mi t Spfilen bezeichnen. Der theoretisehe Endwer t 1 ftir die Spiilung der Kammer mi t 20000 1 Sauerstoff i s t 0,29 a t abs Stiekstoffteildruek, 0,71 a t abs Sauerstoff- teildruck, also 71% Sauerstoffkonzentrat ion. Dieser Wef t wurde mit i iberrasehender

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p3/rogoll. Phosphor Kcth70uffe i ~Yure :~"

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Abb. 8.

Genauigkeit immer wieder erreieht. Die besehriebenen Vorgange wur-

den s~mtlieh du tch sorgf~ltige Messun- gen best~tigt. Mittels des fiir Raueh- gasuntersuchungen in der Teehnik be- kann t en Orsatapparates wurde der C02- Gehalt mi t Kalilauge ~ und der Sauer- stoffgehalt mi t Pyrogallussgure a be- s t immt.

Der Orsa tappara t bes teht aus einem Mel~rohr mit Sperrfliissigkeit (destillier- tern Wasser), einem GlasrShrchen mit verschiedenen H~thnen u n d 3 Absorp-

tionsgef~gen (Abb. 8). Man stellt mi t dem Dreiwegehahn die Verbindung mit der AnBenluft her und t re ib t mittels der Sperrfliissigkeit alle Gase aus dem MeBrohr. ] ) ann stellt man mi t dem Dreiwegehahn dieVerbindung mit dem zu untersuchenden Gas her a n d saugt es mittels der Sperrfliissigkeit in das Megrohr. Dann versehliel~t

1 Mit Itilfe der Inf ini tes imalreehnung ergibt sich, wenn o den Sauerstoff- gehal t in %, do seine Anderung, 0 den Sauerstoffbestand in der Kammer in Liter, d O seine ~nderung , V den Rauminha l t der K a m m e r in Liter und d M eine unendl ich kleine Gasmenge in Liter bezeiehnet, folgende Beziehung: Der

0 Sauerstoff-%-Gehalt in der K a m m e r zu einer beliebigen Zeit ist o =: ~ - 100 [%] ,

1 daraus folgt G1. 1. ~/o = V- 100 dO [ % ] . L~l~t man nun eine unendl ich kleine

Sauerstoffmenge d M in die Kammer eintreten, so wird yon ihr eine gleiehe Nenge des gerade vorhandenen Gemisehes verdr~ngt. Das Gemisch enth~l t jedoch nur o% Sauerstoff. Der Bes tand 0 an Sauerstoff in der K a m m e r n immt also um 100% d M zu und u m 0% d M ab, die Anderung des Sauerstoffbestandes in der

100 - - o K a m m e r ist also d O - - 100 d M [ /] . Dieser Wert in die G1. 1 eingesetzt ergibt

100 - - o also G1. 2: d o d M . Daraus en t s teh t die Differentialgleiehung G1. 3:

V d o 1

100 - - o - V d M , Integr ier t und setzt man die Grenzen 01, 02 und M 2 -- M 1 = M

ein, so ergibt sieh mit dem Briggsehen Logari thmus G1.4: log 100 -- o x _ 1 M 100 02 2,3 V

Wenn die zugefiihrte Menge M ~ V und der Sanerstoff-%-Gehalt zu Beginn 01 ~ 21 ist, so wird

79 100 -- o 1 1 100 -- ol 2,72; 100 -- o 2 = = 29; o 2 = 71%. l~ - - o 3 = 2,3 ; 100 -- 02 2,72

2 Kali lauge yon dem spezifisehen Gewicht 1,24--1,32 g/ecru entspreehend einer Zusammensetzung yon 1 g K O H auf 2 - -3 g Wasser.

3 5 g Pyrogallussaure heil~ in 15 g Wasser gel6st; 120 g ~ tzka l i in 80 g Wasser geliist; beide LOsungen k6nnen ge t rennt aufbewahrt werden; vor dem Gebraueh werden sie mite inander gut vermiseht.

Beitrage zur Frage der 02-t)berdruektherapie beim krebskranken Mensehen. 473

man den Dreiwegehahn und 6ffnet den Hahn zu dem ersten Absorptionsgef/~B mit der Kalilauge. Mittels der Sperrfliissigkeit treibt man das Gas in das Absorptionsgefi~f~, wo ihm die Kohlens~ure entzogen wird. Die Kalilauge entweieht dabei in das zugeh6rige Verdr/~ngungsgef~l~: Zieht man das Gas in das Mel~rohr zuriiek, so wird ein Teil seines Volumens versehwunden sein. Diesen Teil liest man unmittelbar in Prozent an dem MeBrohr ab. Ebenso verf~hrt man mit der Absorption des Sauerstoffes. Die Differenz zwisehen der neuen und der vorhergegangenen Ab- lesung gibt den Sauerstoffgehalt in Prozent an.

Wegen des starken Verbrauches an Pyrogalluss/~ure wurde anf~nglich das dritte Mel3gef~l~, das sonst fiir CO-Bestimmungen benutzt wird, ebenfalls mit Pyro- galluss/~ure gefiillt, so dab dutch Auswechseln des einen Gef~Bes die Messungen nieht unterbroehen zu werden brauehten. Auf die Dauer erwies sieh jedoeh die Messung mit Pyrogalluss/~ure als ungeeignet, weil der Absorptionswert der Pyro- galluss/~ure fiir Sauerstoff nur 2,25 betr~gt, d.h. mit 100 ecru Pyrogalluss~ure kann man insgesamt nur 225 ccm Sauerstoff absorbieren. Darfiber hinaus l~l]t die Absorptionsf~thigkeit der Pyorgalluss/~ure so erheblich nach, dab sie selbst bei mehrfachem Durehspiilen des zu untersuchenden Gases nicht mehr allen Sauerstoff absorbiert.

Aus diesem Grunde wurde fiir die Absorption yon Sauerstoff weiBer Phosphor benntzt. Bei dem in Frage kommenden hohen Sauerstoffgehalt war es nicht m6glich, ihn als diinne Stangen an Stelle der GlasrShren in dem flit CO-Messungen bestimmten Absorptionsgef/~l~ zu verwenden. Denn sehon naeh wenigen Messungen war der Phosphor dnrch die lebhafte Verbrennung geschmolzen und zu einem Klumpen am Boden des Gef~tl]es zusammengefallen. Nach vielen Versuehen ergab sieh folgende brauehbare L6sung. ~an-filllt ein Absorptionsgef/~13 mit Glaskugeln yon ungef~hr 5--8 mm Durehmesser. Das zugeh6rige VerdrangungsgefaB l~tBt man mit einem Thermometer ausriisten. ~M~n fiillt zun~tchst die ganze Pipette mit kaltem Wasser und ffillt dann in das Verdrangungsgefi~l~ etwa 5--10 Stangen weiBen Phosphor ein. Dann ersetzt man das kalte Wasser vorsichtig durch warmes, bis zu einer Temperatur yon 50 ~ Der Phosphor sehmilzt bei 44 ~ und kann dann mit einiger Gesehicklichkeit in das Absorptionsgef~tB hiniibergeleitet werden. Man sorgt dafiir, dab sich der Phosphor mSglichst am oberen Ende des Absorp- tionsgef/~ges verteilt und erstarrt. Die Messungen sind am sichersten vorzunehmen, wenn das Wasser, in dem sich der Phosphor befindet, dauernd eine Temperatur yon 38--35 ~ hat. Dann entzfindet sieh der Phosphor leichter und die Verbrennung geht gleichm~l~iger vor sich, w~hrend die Entziindung des kalten Phosphors langer dauert und die Verbrennung fast mit explosiver Heftigkeit vor sich geht. Die Absorption durch den Phosphor ist nicht restlos zuverl/~ssig. Es wurde daher ein Absorptionsgef/~B mit Pyrogalluss/~ure beibehalten und das mit dem Phosphor in Berfihrung gewesene Gasgemiseh auch noeh durch die Pyrogalluss/~ure getrieben. Es zeigte sich fast stets noch eine weitere Absorption yon 1--2 ccm Sauerstoff.

Die Genauigkei~ der Messungen konn te fibrigens stets schon gegen Ende der Versuche nachgeprfif t werden. W e n n m a n n~mlich den Stick- stoffgehalt aus den Mef~ergebnissen bereehnete, mul~te dieser yon d e m Augenbl ick an, wo die K a m m e r vollst~ndig verschlossen wurde, unver - ~nder t bleiben. Eine geringe A b n a h m e des Stickstofftei ldruckes lieB auf Undich t igke i ten der K a m m e r schlieBen.

Tats~ehlich ~ufgenommene Schaubi lder zeigen die Abb. 9 und 10. I n der Abb. 11 sind die Schaubi lder der zweiten Versuchsreihe zusammen- gestellt. Aus diesen Schaubi ldern ist der mit t lere Sauerstoff tei ldruck i iber

4 7 ~ H. Auler~ H. Herzogenrath und B. Wolff:

o,7

o,#

o,5

4r o,a o,z

O mm Hg

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300 \

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AnschlieBen den neuen 6auer,~to~-Flaache

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Abb. 9.

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Abb. 10.

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I wegen Feuens - g efLz h :

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Beitrige zur Frage der Oe-~berdrucktherapie beim krebskranken Menschen. 475

die Zeit ermittel t worden. Dieser mitt lere Teildruck hat die gleiche Wir- kung wie der tats iehl ich verlaufene zu- und abnehmende Teildruck, wenn die zu untersuchenden Ergebnisse einfach yon dem Teildruck abhingen.

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o ' , - ' T ' - T - - ~ . . . . . r - - ' T T - - - r i "r- r .- t I fO' 20" 30' dO' 50 ' */h 10' 28' 30" zlO' 50" 2 ]'z :zO" ZO'

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l h 2 h

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Abb. I L

Bei dieser Voraussetzung ist fiir die Versuehe das Verfahren naeh der Abb: 2 am geeignetsten. Man erreicht schneller einen hbheren Sauer- stoffteildruck als nach allen anderen Verfahren und kann die Patienten deshalb einem hSheren Teildruck l inger aussetzen. Fiir gleichen mit t -

476 H. Auler, H. Herzogenrath und B. Wolff:

l e ren Saue r s to f f t e i l d ru ck is t bei d iesem V e r f a h r e n der Sauers t0 f fve r - b r a u c h a m ge r ings ten .

Die i n der f o l g e n d en Tabe l l e 1 a n g e g e b e n e n W e r t e k o n n t e n i ndes sen n u r n a c h d e m V e r f a h r e n n a c h der A b b . 7 e r re ich t werden .

Tabelle 1. Sauerslo./]-Sitzungen vom 24. November bie 21. Dezember 1928.

Die erste Zahl in jeder Rubrik gibt die Anderung des Blutzuckers (in 1/100 mg/ccm), die zweite Zahi gibt die Anderung des Natronlaugen-Titers bis zur Sichtbarmachung yon Phenolphthalein (in ccm Natronlauge auf 5 ccm Urin) und die dritte Zahl die Anderung des Salzs/~ure-Titers bis zur Sichtbarmachung yon Me~hylorange (in ccm Salzss auf 5 ccm Urin) an; - - bedeutet Abnahme.

D a t u m

24. XI.

27. XI.

30. XI.

4. X I I

7. Xll i

17.

19. XII

21. XII .

Mitt lerer Sauerstoff- Tei ldruck

0,79 at abs

0,77 at abs

),95 at abs

),81 at abs[

),79arabs[

~,81 at absl

0,76 at absL

Dauer

2 h 51

2 h

2h 121

0,73atabsl

i

0,58 at abs

2 h 15'

2 h 15'

2 ~ 15 /

2 h 20 ~

2 h 5'

2 h 20'

~ o ~ Ovarial- Osteo- .~ carc. sarkom

' 27 1,s

l - - - - 2,5 26 0,3 1,0~

[ 0 , 8 I 0

7 - - 4,5 25 - - 1,3 0

( - - 0,351 0,35

{ 9 15 27 0,6 0,5

0,3 0 ,7

6 2 30 1 0,3~

0,2 [ 0,7

! 30 ] - .

t 29

7 12,5 26 1,1] 0,4

0 , 9 - 0,6

13,5 26 �9 0,3

0,8

Speise- rShrencar-

c inom

17 0,9 1,8

- - 10 1,8 0,5

- - 2 S 1,55 1,3

14 0,9 0,7 (?) 0,5

25 15 1,35 i -= 0,6 0,5 i o

Siehe ] Siehe Anmerk. 1_ Anmerk.

16,5 M a m m a - 9 ] �9 / Diabetes

�9 c~ rc .

i

] - - 17,5 Haut- I

2,1 0,3 carc.

0 0 1,2 Uterus-

- - 13 carc. 0 1,4~

- -10 - - 7 ? ]1 - - 1,7 - - 0,75]--3,55 II - - 4 , 1 0 , 8 ! 0 , 2 ] 1 ~

] 7,5 __ 3,5 1,5 1 , 9 5 0 , ~ - - 2 , 5 H 4,1 0,8 0,2 V

- - 5,5 2,5

Unter - kiefer - carc.

E s i s t i m Z u s a m m e n h a n g m i t der S a u e r s t o f f - ~ 3 b e r d r u c k b e h a n d l u n g in e rs te r L in i e die F r a g e b e h a n d e l t w o r d e n : W i e w i r d der Sauers to f f auf s e inem W e g e y o n der L u f t zu r Zelle d u r c h die A n w e n d u n g y o n hShe- r e in als n o r m a l e n D r u c k beeinf lui~t ?

Beitr~ge zur ~'rage der O~-~berdrucktherapie beim krebskranken Menschen. 477

Eine theoretische Betrachtung dieser Frage scheint durch die Frage- stellung allein sehon unm(~glieh, weil tier Sauerstoff den weitaus gr(~ftten Tell seines Weges fiberhaupt nicht gasfSrmig auftritt . Des weiteren w~tre ftir die Beantwortung dieser Frage unbedingt die Kenntnis erforder- lich, auf welchem Wege, auf welche Weise und in welcher Form der Sauer- stoff zur Zelle gelangt.

Es sind physikalisch drei Theorien bekannt. Die beiden allgemeinere n Theorien stehen sich vollkommen entgegengesetzt gegeniiber, ffir die eine spricht ein Grundsatz der Chemie, far die andere die Zweckmi~$ig- keit der Natur. Die scheinbaren Widerspriiche verschwinden dutch die dritte, durch Wielands Theorie.

Der Sauerstoff kommt im Blur in zwei Phasen vor, im Plasma physi- kalisch gel(ist und im Oxyhiimoglobin chemiseh gebunden. Die eine Theorie sagt, ffir den Stoffwechsel kommt der physikalisch geltiste Sauerstoff in Frage, der sieh aus dem ehemisch gebundenen erg~nzt und dabei das Kohlendioxyd zu gi lfe nimmt, um die Dissoziation des Ge- misches Oxyhgmoglobin-Hi~moglobin-Sauerstoff zu erhShen, so dab ein Teil des Oxyh~moglobins in Hiimoglobin und Sauerstoff dissoziiert. Fiir diese Theorie spricht der Umstand, dal~ die Zellen auf Sauerstoffmangel mit Kohlendioxydbildung reagieren, sauerstoffhungrige Zenen erhShen also die Dissoziation des Oxyhi~moglobins, so daf~ aus dem Sauerstoffvorrat im Oxyhiimoglobin Sauerstoff frei wird, im Plasma in L(isung geht und so den Zellen zur Verffigung steht. Die Erscheinung der ErhShung der Disso- ziation des Oxyhi~moglobins dutch Kohlensi~ure maeht also die Theorie wahrscheinlich, daI~ der physikalisch gelSste Sauerstoff fiir den Stoff- weehsel wirksam ist.

Die andere Theorie sagt dagegen, daf3 der im Oxyhi~moglobin che- misch gebundene Sauerstoff fiir den Stoffwechsel wirksam ist und sich aus dem im Plasma physikalisch gelSsten Sauerstoff erggnzt, und sttitzt sieh auf den allgemeinen Satz der Chemie, dab aus Verbindungen kommende Stoffe -- in sta~u nascendi -- aktiviert sind und daher in erster Linie ffir chemische Reaktionen in Frage kommen. Aller- "dings ist die Bindung des Sauerstoffs an das I-Ii~moglobin auBerordent- lich schwach.

Dutch Wielands Theorie seheint nun dieser Widersprueh gekli~rt, indem ja der im Plasma gelSste Sauerstoff selbst nieht unmittelbar, sondern bei der Dehydrierung als Wasserstoffacceptor an dem Stoff- wechsel der Zelle teilnimmt.

So wichtig nun auch die L(isung dieser Frage fiir den Mediziner sein mag, so spielt sie trotzdem fiir die physikalische Untersuchung, welchen Sinn die Sauerstoff-~berdruck-Behandlung hat, keine l~olle, well naeh allen Theorien beide Sauerstoffphasen notwendig sind und sieh gegen- seitig ergi~nzen.

478 H. Auler, H. Herzogenrath und B. Wolff:

Man ha t vielfach in Verb indung mi t dieser Frage yon einem Sauer- s toffpotent ial in der Luft , im Blute, in der Zell e gesprochen. Es scheint daher notwendig, den Begriff Po ten t i a l genau festzulegen.

Das Potential U ist eine Funktion, deren Ableitungen nach den Raum- koordinaten Kri~ftekomponenten darstellen. Die Kraft 2, selbst l~Bt sich mit den Symbolen der Vektorrechnung darstellen 2' = - grad U (sprich: grad U = Gra- dient yon U). Die abstrahierende Mathematik schlieftlich versteht unter jeder Funktion yon dieser Form unabh~ngig yon der Bedeutung der einzelnen GrSl~en eine Potentialfunktion und verfiigt fiber eine ausgedehnte Potentialtheorie, die sich anch auf elektrisehe, magnetische oder Wi~rmeprobleme nsw. anwenden li~Itt.

Das Potential bietet gegenfiber seinem Gradienten den Vorteil, dab es sich zu anderen fiberlagerten Potentialen einfaeh addiert, wi~hrend ihre Gradienten erst in Komponenten zerlegt werden mfil~ten. Jedem Punkt im Raum kommt t in bestimmter Wert des Potentials U zu. Verbindet man Punkte gleichen Po- tentials, so erh~lt man Fl~chen konstanten Potentials oder Niveauflachen. Der wirksame Gradient ist stets senkrecht zu einer solchen Fliiche. Die Potential- differenz oder das PotentialgefMle zwischen zwei Niveaufl~chen ist ein Mal~ fiir dig GrSl]e des Gradienten, z. B. der Kraft, die einen auf der einen Niveauflache be- findlichen Massenpunkt auf die Niveaufl~che niedrigeren Potentials zu beschleunigen versucht. Und auf diese Eigenschaft des Potentials fuBend, hat sich der Ausdruck Potential bfldlieh ftir die Vorstellung der Ursache fiir einen Transport eines Sauer- stoffteflehens aus der Luft fiber die einzelnen Phasen naeh der Zelle eingeffihrt und hat jede Bewegungsursache in den einzelnen Etappen Sauerstoffpotentiat der Etappe genannt. Da die Ursache fiir einen Teil der Bewegung das Sauerstoff- teildruckgefi~lle ist, hat man dann auch yon einem Sauerstoffpotential im Sinne yon Sauerstoffteildruck gesprochen und versteht schlieBlich unter Sauerstoff- potential in der Zelle eben die GrSBe, die wir nicht kennen, die da in Beziehung zu dem Sauerstoffteildruck in der Luft ein mSglichst groBes Gef~lle verursaehen soll, damit m(iglichst viel Sauerstoff zur Zelle gelangt. Damit ist aber die L6sung des Problems nicht nut wieder das Problem selbst, sondern es ist noch eine neue Vorstellung. als selbstverst~ndlich hinzugenommen, die gar nicht selbstverstandiich ist und leicht geeignet ist, das ganze so wichtige Problem in einer einschrankenden Richtung ~estzulegen. Denn das Potential ist eine spezielle Bewegungsursache, ks gibt auBerdem noch eine ganze Reibe anderer Ursachen ffir eine Bewegung.

Wi r wollen daher versuchen, an H a n d der Abb. 12 ohne den Begriff des Potent ia l s auszukommen. Wir wollen dabei n icht e inmal annehmen , dal~ der Sauerstoff auf dem Wege yon der Luf t zur Zelle i rgendeine Ener - gie verbraucht , da wit gar n icht wissen, ob ihm nicht im Gegenteil un te r - wegs neue Energ ien zugeftihrt werden. Wir sehalten daher die energie- wirtschaft l iche Betrachtungsweise aus u n d wollen als einzigen Ver- gleichsma~st~b ffir den Sauerstoff an den verschiedenen Stellen seines

Weges seine vorhandene Menge be t rachten . Wi r be t rach ten also den Sauerstoffhaushal t des Stoffwechsels bis

zur chemischen U m w a n d l u n g in der Zelle. Wir haben eine Sauerstoffquelle : die Luft , e inen ve rmi t t e lnden perio-

dischen Vorgang : die A tmung , e inen ve rmi t t e lnden Kreis lauf : die Durch- b l u t u n g und einen Sauers toffverbraucher : die Zelle. An diesen vier Stellen kSnnen wir etwas fiber den Sauerstoffhaushal t erfahren.

:Beitr~ge zur Frage der O2-~berdruektherapie beim krebskranken Menschen. 479

Was in der Luft an Sauerstoff verschwindet, ist im VerhMtnis so klein, dab eine genaue Messung nicht mOglieh ist. Die Atmung dagegen l~l]t sich zu versohiedenen Zeiten un~ersuchen. Den Zustand der einge- a tmeten Luft kennt man, man l~Bt die Patienten ohne besondereAnstren- gung kleine Ballons aufblasen. Deren Inhal t wird sp~ter untersueht. Dadureh gewinnt man einen (die Hauta tmung allerdings nicht mitum- fassenden) Uberblick fiber den aus der Quelle verschwundenen Sauer, s tole Untersuchungen fiber den Unterschied des Gesamtsauerstoff- gehaltes, sowohl an 10hysikalisch gel6stem Ms aueh an chemisch ge- bundenem, im arteriellen und ven6sen Blur miiBten diese in der Atmung versohwundene Sauerstoffmenge best~tigen. Was sehlieBlich yon der Zelle aufgenommen worden ist, ist hierdureh bestimmt, da wir wissen, dab auBer der Zelle kein Sauerstoffverbraueher vorhanden ist. Es mag sein, dab sich kaum einwandfreie Absolutwerte erfassen lassen, weft bei

L u~ge

L \ . Arter/e �9 Zelle Lu~

L-~Y

(~uelle) [Ah'nung' ) ('~lul/~e/L~lauF.) (Verbraucher} Phase r Phase 2 Phase 3

Abb, 12.

der Atmung die geatmete Luftmenge bekannt sein mfiBte und bei der Blutuntersuchung die umlaufende Menge. Aber uns sind schon die Re- lationswerte yon aul~erordentlicher Bedeutung.

In Verbindung mit diesen Fragen scheint eine Aufgabe ganz uner- t~$1ich zur Weiterverfolgung dieses Problems: Der Gleiehgewichts- zustand yon Sauerstoff im Blur in Abh~ngigkeit yon verschiedenen Gasen und Drueken. Wahrseheinlich lassen sich nut zur Ruhe gekommene Systeme beobachten. Abel" mit diesen Beobaehtungen w~re gteichzeitig bekannt, in welcher Richtung sich ein Zustand ~ndern wird, wenn e r von dem entsprechenden, ruhenden Gleiehgewicht abweieht.

Die Abb. 12 lehrt uns noch mehr . Wir k6nnen, wie wi res bei elek- trisehen Leitungsproblemen gewohnt sind, yon einem Sauerstoffstrom S (cem/min) und yon Widerst~nden spreehen, die diesen Sauerstoffstrom behindern. Dabei ist der Widerstand beim Ubergang zu einer anderen Phase durch die Natur dieser beiden angrenzenden Phasen bestimmt, und die Spannung (im weitesten Sinne des Wor te s )zu r I~berwindung des Widerstandes wird an der einen Stelle ein Gasdruck sein, an der an- deren Stelle ein osmotischer, wieder an einer anderen Stelle ein elektrischer oder ein chemischer. Hierbei ist unter Spannung im weitesten Sinne die StSrung des inneren Gleichgewichts eines Systems verstanden, die durch eine Gr61~e auBerhalb des Systems aufrechterhalten wird. Niemals wird also die GrSBe der Spannung allein ffir den Sauerstoffstrom bestimmend

Zeitschrif~ ffir Krebsforschung. 28. Bd. 33

480 H. Auler, H. Herzogenrath und B. Wolff:

sein. Sie k a n n schliel~lich noch so grol~ sein, wenn der Wide r s t and un - endlich groft ist, wird kein Sauers toffs t rom zus tande kommen. U n d zwar gentigt es, da~ der Wide r s t and a n einer einzigen Stelle unendl ich grofi ist, so wie es auch gleichgiiltig ist, an welcher Stelle er unend l i ch grol~ ist. Jedenfal ls k o m m t am Ende der Lei tung nichts mehr an.

U n d n u n erscheint unser Problem in einzelne genau abgegrenzte Frag~ aufgelSst: Welcher Wide r s t and s teht dem Sauerstoffstrom yon der e inen zur a n d e r e n Phase entgegen ~. Welcher Na tu r is~ die zu seiner ~ b e r w i n - dung erforderliche Sp~nnung ~. Wie l~l~t sich die S p a n n u n g s~eigern ?

Wie der Wide r s t and ver r ingern ?

Die erste Phase des Sauerstoffes ist gasfSrmig (in den Alveolen der Lunge). Die zweite Phase ist eine Misehphase zwisehen physikalisch ge~Sstem und ehemiseh ge- bundenem Sauerstoff im Blute. Die dritte Phase ist wahrscheinlich eine rein ehemische,

Wie die zweite Phase yon dem Zustand der ersten Phase bei Zwischenschaltung einer ftir Sauerstoff durehl~ssigen ~Iembran abhgngt, ist jedenfalls nach der Seite hin bekannt, dub bei erhShtem Sauerstoffteildruck in "der Luft die Sauerstoffmenge in physikalisch gel5stem und ehemisch gebundenem Zust~nd im ruhenden Gleieh- gewicht erhSht ist. Solange dieser Ruhezustand besteht, wird kein Sauerstoff- strom yon den Alveolen zum Btute bestehen. Erst wenn der Gesamtsauerstoff- gehalt des Blutes nicht dem Ruhezustand entspricht, ftiel~t Sauerstoff yon den Alveolen dureh die Lungenepithelien, und zwar um so mehr, je grSfler die Ab- weichung yon dem Rnhezustand ist. Eine Abweiehung yore ruhenden Gleich- gewiehtszustand ist aber nm" mSglich, wenn er dauernd gestSrt wird, d.h. wenn dauernd Sauerstoff verschwindet.

Wir miissen daher weiter untersuehen, wie die ch.itte Phase yon dem Zu- stand der zweiten Misehphase beeinfluBt wird. Und diese Frage ist des Kern- problem der Sauerstofftherapie, nicht nur beim carcinomatSsen Org~nismus.

Wir tmben ein yon einer permeablen Wand getrenntes System. Auf der einen Seite der Wand befindet sigh Blu~ mit physikaliseh gelSstem and chemisch ge- bundenem Sauerstoff, auf der anderen Seite der Wand befindet sigh eine chemische Verbindung, die Sauerstoff aufnehmen kann. Und an dieser Stelle finder sich so- fort eine generelle LSsung: Wenn die dritte Phase eine rein chemische ist, ist ihr Sgttigungszustand yon der zweRen Phase unabhgngig, d.h. wenn sie mit Saner- stoff ges~ttigt ist, nimmt sie unter gar keinen Umstgnden auch nur noch ein ein-

�9 ziges Atom Sauerstoff mehr auf. Die dritte Phase bestimmt also ganz allein der~ maximalen Sauerstoffstrom in dem betraGhteten System. Wenn sie gesg.ttig~ ist~ ist der Widerstand zwischen der zweiten und der dritten Phase unendlich, und der Sauerstoffstrom h6rt auf. Da wires indessen im Organismus nicht mit ruhen- den Gleichgewichtsznstgnden zu tun haben, sondern mit sogenannten station~ren, bei denen sigh an der Bewegung nights gndert, wird die dritte Phase dauernd eine bestimmte Menge Sauerstoff (ecru/rain) aufnehmen. Und diese Menge ist unter allen Umstgnden die maximale. Sie kann wohl durch die iibrigen Phasen herab- gesetzt, ~ber nicht erhSht werden. Es fragt sieh in Verbindung mit der Sauerstoff- ~berdruckbehandlung nur des eine: ErreiGht der Sauerstoffverbrauch der Zelle bet der atmosph~rischen Luft schon seinen maximalen Wert ? Bei welGhem Teil- druck ist er unter sonst normalen Bedingungen maximal ? Wie weft l~Bt sigh di~ dritte Phase klinisch beeinflussen, daB der Sauerstoffverbrauch der Zelle w~ehst ? Und beiwelchem Telldruck ist der klinisch beeinfluB~e Sauerstoffverbrauch maximal ?

Es ist also zu erkennen, daft die Beeinflussung der ersten Phase immerhin eine wiGhtige Bedeutung hat: n~mliGh dem normalen oder klinisch beeinfluBten

Beitr~ge zur Frage der O~-~berdruektherapie beim krebskranken Mensehen. 481

Sauerstoffverbrauch der dritten Phase das yon ihr aus zuli~ssige Maximum auch zu erm6glichen.

Dal~ schliel]lich der maxima!e Sauerstoffverbmuch der dritten Phase yon atmo- sph~rischem Sauerstoff, d. h. yon Sauerstoff mit einem Tefldruck yon 0,21 at abs, schon ermSglieht ist, l~St sich auf Grund unserer letzten Versuche mit Bestimmtheit verneinen, da wir deutliche Wirkungen der Sauerstoffbehandlung beobachtet haben.

Klinischer Teil.

In einer frfiheren VerSffentlichung hat Auler fiber die Arbeiten be- richtet, die als die Grundlage einer sog. biologisehen Therapie bei b6s- artigen Gew~chsen dienen k6nnen. Die beiden Hauptrichtungen, die wir bei der experimentellen Therapie in diesem Zusammenhange sehen, sind gegens~tzlieh zueinander und wirken in dem einen Falle im Sinne einer Stoffweehseldrosselung, in dem anderen Falle mit dem Ziel einer Stoffwechselsteigerung. Die Basis dieser vielen therapeutisehen Ver- suehe bilden meistenteils die im Stoffweehsel der Geschwulstzelle er- kannten Eigenheiten bzw. die im Organismus der Gesehwulsttri~ger, seltener hypothetisehe Voraussetzungen. Die Vielheit der Wege, die eine Wirkung auf die bSsartige Zelle ergeben, hat zu der yon vielen J~rzten und Forsehern geteilten Ansicht geffihrt, dab zwar jedes Mittel eine Heilwirkung bei diesen Erkrankungen gelegentlieh zeige, dal~ aber gerade diese Tatsache die Hoffnung auf eine wirkliche spezifische Thera- pie gering werden ]iel3e. Der Erfolg am Menschen entseheidet fiber diese unfruchtbaren Diskussionen u n d gibt die weitere Arbeitsrichtung fiir alle, die den in der ~-rztesehaft tier eingewurzelten Pessimismus nicht teflen. Die Grundlage fiir unsere experimentellen Arbeiten ist, dal~ die primi~re StSrung, die spontan zur Gew~chsbfldung ffihrt, im Darm- traktus ihren Ursprung hat. Der Abbau der Nahrung fiihrt zu Verbin- dungen, die ein ~hnliches Bild ergeben, wie es die Anaphylaxie darstellt. Diese K6rper benStigen zu ihrem Aufbau Zucker, Phosphate und Pep- ton, sind stark basophil, alkaliquellbar, saureempfindlich und sind als Nueleine aufzufassen. Ihre Synthese ist das prim~re Moment fiir die Entstehung b6sartiger Gew~chse. Dieser sehr reichlich in der Tumorzelle vorhandene K6rper hat einerseits sehr nahe Beziehungen zu dem Volutin der Hefezelle, andererseits zum Fibrinogen. Mit dem ersteren hat er viele histochemische Reaktionen, die fiir den G~rungsaktivator Volutin yon Herwerden und Hennebergangegeben sind, gemein, mit dem letzteren insofern, als es sieh durch atomaren H in Fibrin fiberfiihren l~l~t und im Gerinnungssystem das Plasmafibrinogen zu ersetzen vermag. Zur Pernieiosa bestehen insofern Beziehungen, als dieser KSrper intravasal normalen Tieren injiziert zu dem typischen best'~ndigen BlutbilcIe dieser Krankhei t fiihrt. Innerhalb dieser Verbindung ist der Phosphor der wiehtigste Baustein. Ffir den Kohlehydrat- und Eiwefl3stoffweehsel, ebenso fiir den Phosphatidstoffwechsel und den Wasserhaushalt der

33*

482 H. Auler~ H. tIerzogenrath und B. Wolff:

Tumorzelle scheint dieser KSrper eine groBe Bedeutung zu haben. Die Art der Phosphor-Kohlehydratsynthese ist wohl fiir die Entstehung dieses KSrpers entscheidend und seheint yon der T~tigkeit der Esterasen cles Dfinndarmes weitgehend bestimmt zu sein. Der zuerst von Goldmann~ mit der Bestsehen Glykogenmethode entdeekte KOrper in der Neben- nieren-Nierenzwischenschicht bei krebskranken M~usen, der yon uns friiher nachgewiesene gleiche KOrper bei der Ratte, ist mit dieser Substanz verwandt bzw. Jdentisch. Er wurde yon uns auch mit der yon Henneberg angegebenen Methode nachgewiesen. Da die Bestsehe Methode aueh ffir den Fibrinnachweis angewendet wird, der Ausfall der Reaktion nach Best beim ~qachweis de r Substanz in der Nebennieren- Nierenzwischensehicht nicht regelm~Big ist, wird die Ansicht Goldmanns~ dab dieser KOrper Glykogen sei, zweifelhaft. Wir glauben, dab die be- schriebene Substanz als Aktivator des K.-H.-Abbaues wirkt und den Garungstypus der Milchs~urebildung bestimmt.

Fiir die bier mitgeteilten Untersuchungen seien diese kurzen S~tze zur Orientierung mitgeteilt. Unsere Frage lautet: Ist der Sauerstoff in der uns zug~nglichen Form, bei vermehrtem Angebbt und unter Druck in der Lage, den Weg der Stoffwechselvorg~nge in der Krebszclle so umzuschalten, dab damit ein nicht-blastSser Stoffwechsel und da- durch der Tod der Geschwulstzelle erreicht wird ? Wir nehmen bei dieser Fragestellung an, dab der Stoffwechsel der Krebszelle an sich irrever- sibel ist, d .h . , dab unter kciner Bedingung aus einer bSsartigen Zelle wieder eine normale wcrden kann. Um dieser Frage n~herzutreten, ist es notwendig, zuerst das Schicksal des unter den genannten Bedin- gungen angebotenen Sauerstoffs zu verfolgen: Wir fiberschreiten nach verschiedenen Riehtungen den natiirlichen Weg des Sauerstoffangebotes, 1. was die Menge, und 2. was den atmosph~rischen Druck, in besonderen F~llen was die Temperatur anbetrifft. Untcr normalen Bedingungen wird der Luftsauerstoff unter Verlust des gasfOrmigen Zustandes durch den Blutfarbstoff locker chemisch gebunden. Die nunmehr erfolgte Zu- stands~nderung dieses Gases gestattet nicht, Wirkungen dieses Ele- mentes nach erfolgter Verbindung an das Hb ohne weiteres auf Kon- zentration bzw. Druck des angebotenen Gases zu beziehen. Eine fast maximale S~ttigung des Hb bei Angebot gewOhnlicher Luft kann bei Mehrangebo$ unter Druck yon O 3 nur um ein geringes fibertroffen wer- den. Der plasmagelOste als Gas gelOste Sauerstoff kann unter den letzt- genannten Bedingungen eine Vcrmehrung erfahren, ist aber wohl auch insofern bedeutungslos fiir unsere Frage, als er sich dadurch wesentlich ~/on dem h~moglobingebundenen Sauerstoff unterscheidet, dab er nicht aktiviert ist. Wenn wir in rein chemischem Sinne unsere Frage betrach- ten, so kSrmen wir unter Berticksichtigung der O~-Konzentration (C) oder des O2-Partialdruckes (P) und, was nicht vergessen werden daft, der Tern-

]3eitr~ge zur l~rage der Oa-Uberdrucktherapie beim krebskranken Mensehen. 483

peratur (T), uns folgende Vorstellung maehen: An sich unendlich langsam verlaufende Reaktionen oxydabler KSrper mit 03 unter atmosph~risehen. Bedingungen kSnnen zeitlieh dutch ErhShung yon C.P.u .T. wesentlich besehleunigt werden. Konzentration gibt das Mengenverh~ltnis im Ge~ samtgasgemiseh an, der Partialdruck ist dagegen bei einem gegebenen Volumen ein absolutes MaB fiir die Gasmenge. Da beide Werte einander proportional sind, benutzen wir in unsererArbeit nur die absolutere GrSl~e: den Partialdruek. P .u .T . spielen auch ffir die Reaktion anderer Stoffo eine grol~e Ro]le, so z. B. ffir den H 2 bei der Hydrierung yon Fetten usw. Diese am toten System ausffihrbaren Reaktionen unterscheiden sich von unseren Versuehen am Mensehen dadurch, dab GrSBen~nderungen dieser Faktoren nur in ganz engen Grenzen dureh die Gesetze des Lebens gestattet werden. Der Organismus des S~ugetieres wird mit anderen Mitteln die 03-Reaktionen regulieren, z.B. vermittels der Katalyse oder dureh auf fermentativem Wege geschaffene labile intermedi~re Stoffweehselprodukte. In diesem Zusammenhange waren dann die drei l~aktoren in gewissem Sinne Reaktionsbesehleuniger. Der Einflu8 der Temperatur ist ffir alle fermentativen Vorg~nge wiehtig; weniger bekann~ ist die Bedeutung des Druekes und in unserem Falle des 03-PartiM- druekes auf den Verlauf einer Fermentreaktion. F/ir die Uricase, das harn- sSurezerlegende i%rment, geben Battelli und Stern an, da~ die Wirkung dieses Fermentes proportional dem Wurzelwert des 03-Partialdruckes sei.

Ob die Sehaffung einer Spannung m6glich ist, sei hier diskutiert. Innerhalb gesehlossener Systeme, in welehen die beiden die Spannung

schaffenden GrSBen unmittelbar miteinander in Reaktion treten k6nnen, z. ]3. in der lJberdruckbombe, sind die in den Arbeiten yon A. Fischer und Buch Andersen und Fischer-Waselso in den Vordergrund gestellten Begriffe des Potentials und der Potentiladifferenz maBgebend, in dem System 03 und O-Bedarfsort der Zellen im tierischen Organismus spielen aber wiehtige Faktoren eine Rolle, die das Vorhandensein eines Poten- tials im Sinne der Autoren unwahrscheinlieh machen. Die Alveolar- epi~helien mfiB~en vo~lkommen Os-permeabel sei~, d. h. praktiseh keinen Widerstand dem 03-Durehtritt unter beliebigen Partialdriicken bieten, und der ohne Widerstand in den Kreislauf eindringende 03 dilrfte jene chemische Zustands~nderung nicht durehmachen, die durch seine Bin- ding an das Hb erfolgt. Es besteht weiter ein prinzipieller Unterschied zwisehen dem plasmagelSsten gasfSrmigen 03 und dem Hb-Sauerstoff darin, dab letzterer aktiv ist. Wir behalten uns weitere Beriehte dariiber Vor, welehe Verh~ltnisse in direktem Sinne in den Systemen 03 -- 0 . Hb, O-Zelle in der ~)berdruckbombe gegeben sind. Unsere bisberigen Er- fahrungen lassen hoffen, dab auf dem Wege, die einzelnen Systeme hintereinander zu schalten, eine Klhrung dieser so komplizierten und wichtigen Frage mSglieh ist. In einem System 03 -- Hb ~ OHb wird

484 H. Auler, H. Herzogenrath und B. Wolff:

z. B. die Dissoziation des 0-Hb bei ldberdruek verringert, bei Unterdruek erh6ht. Die 0 bedfirftigen Zellen des Organismus greifen in dieses Sy- stem ebenso hinein wie die Alveorlarepithelien, erstere durch O-Ent- zug, letztere als drosselnder Widerstand. Der Begriff der Spannung mull daher etappenweise in jedem der einzelnen Systeme als neuer Wert beachtet werden, d .h . : 02-Alveolarepithelien, 03-Alveolarepithel-Hb, O-Hb-Verbrauehsort der Zelle. Innerhalb der Reihe dieser Systeme sind die Ausgangswerte und der Endwert, d. h. das Verh~ltnis zwischen Angebot und Bedarfsgr6f~e theoretiseh am wichtigsten. Die Bedarfs- grOBe ffir 0 ist aber derjenige Faktor in unseren Betrachtungen, der in der Antwort auf alle Fragen entscheidenden Wert hat. Die Zelle wird trotz des Uberangebotes yon 03 nicht mehr 0 aufnehmen, als der Be- daft ist. Wenn ich umgekehrt der 0 bediirftigen Zelle konstant weniger, z. B. 50 % ihres Bedarfs Oe. anbiete, so entsteht mit der Zeit ein Zustand, in dem die vitale O~-Menge nicht mehr gegeben ist; es folgt welter ein Zustand, der die 0-Not der Zelle immer starker werden l~Bt. Dieser Zustand erlaubt es trotz der Alveolarepithelien und des Hb, yon einer wirklich vorhandenen Spannung in der Zelle zu sprechen.

Die unmittelbare Vereinigung dieser beiden Erseheinungen, d. h. zuerst Verringerung des O~-Partialdrueks und daran anschlief~end ErhShung des O~-Partialdrueks, wfirde den idealen Zustand ffir den Ablauf der be- absiehtigten Reaktion bedingen. In der Praxis ist diese aber ohne wei- teres nicht durehffihrbar. Uber die praktisehen M6gliehkeiten dieser Frage werde ich weiter unten berichten. Wir werden durch diese Aus- ffihrungen zu der Frage gezwungen, wie es mit dem O-Bediirfnis der Blastomzelle bestellt ist. Die Krebszelle vermag sowohl unter bedingt anaeroben wie aueh unter aeroben Verh~ltnissen den durch 0. Warburg und seine Mitarbeiter gekl~rten Energiestoffwechsel durchzuffihren. Damit ist die Antwort auf die Wirkung des 0 an sieh auf die Blastom- zelle gegeben. Dal~ das O-Bediirfnis der Blastomzelle geringer als das normaler Parenchymzellen ist, ist unwahrscheinlich. Das Uberangebot yon 03 oberhalb des kr'itischen Partialdruckes wird daher eine Wirkung auf die Blastomzelle im Organismus weniger unmittelbar fiber den tumo- ralen Stoffwechsel, sondern mittelbar fiber den intensivierten der nor- malen Zellen und Zellsysteme haben. Anders und gfinstiger dagegen sind die Aussichten auf eine empfindliehe StOrung des Krebszellstoffweehsels dureh Verringerung des 03-Partialdruckes. Den experimentellen Be- weis ffir die Richtigkeit dieser Vorstellung hat O. Warburg gegeben. ])as ideale Ziel ist, das durch den Unterdruek wirksame Verfahren mit dem Oz-Uberdruckverfahren zu kombinieren. Die noeh nicht durch die infolge des gesteigerten Garungsstoffweehsel angeh~uften zerstOrten Zellen wfirden infolge ihres 03-Hungers bei ErhOhung des O3-Partialdruekes empfindlich getroffen bzw. abgetOtet werden. Der O-ttunger e]ner Zelle

Beitrgge zur Frage der O~-t~berdrucktherapie beim krebskranken Menschen. 485

kann bei O~-fdberangebot unter Druck leicht eine gesteigerte Aufnahme von O infolge starkster Aktivierung der O-Orte der Zelle zur Folge haben.

Einen indirekten Wertmesser fiir die Beurteilung der Stoffwechsel- vorgange im blastomkranken bzw. normalen Organismus haben wir in der Kontrolle der quantitativen Anderungen im Blur und Ham,

In diesem Arbcitsbericht sollen drei Teiluntersuehungen berticksichtigt werden, andere Untersuchungen werden in weiterer Folge mitgeteilt. Das Blutbild der mit O~-lJberdruck behandelten Menschen erleidet wahrend der Sitzungen keine regelmaBigen Veranderungen. Bei wenigen Kranken konnte wiederholt eine Verringerung der Lymphocyten beobaehtet werden. Der Blutzuckerspiegel ist wahrend der einzelnen Sitzungen und wahrend der Behandlungsserie interessanten Veranderungen aus- gesetzt. Im allgemeinen war bei Beginn der Versuche bei den niichternen krebskranken Menschen eine Blutzuckerzunahme in den sofort nach der Sitzung entnommenen Proben festzustellen. Bei gfinstig reagierenden Fallen kam es dann im Verlauf weiterer Sitzungen zu einem Abfall der Blutzuckerkurve. Bei Kontrollversuchen an normalen Menschen ergab die Untersuchung in der ersten Sitzung eine geringe Abnahme, bei der zweiten Sitzung eine leichte Steigerung. Die Versuche wurden in beiden Gruppen am niichternen Menschen durchgefiihrt. Wir glauben nieht, in den Unterschieden der Blutzuckerwerte bei normalen und krebs- kranken Menschen eine definitive Feststellung gemacht zu haben. Zur Orientierung fiir weitere Untersuehungen sei aber gesagt, dab sowohl bei den normalen wie auch ffir die krebskranken Falle ein sog. kritiseher 03- Partialdruck ffir die Blutzuckerschwankungen nach der positiven bzw. negativen Riehtung fal~bar erscheint, und da{3 wahrscheinlieh, was den O2-Druck anbetrifft, bei Bearbeitung einer grOSeren Zahl von Fallen ein Unterschied zwisehen gesunden und krebskranken Menschen sich ergeben wird. Dal~ es bei ErhOhung des O2-Druckes zn einer ErhOhung des Blut- zuckerspiegels kommen kann, erseheint iiberraschend. Wenn wirklich das Potential bestande, welches Albert Fischer und Buch-Andersen annehmen, miiBte bei Steigerung der Verbrennungsvorgange eine niedrigere Zucker- ziffer gefunden werden. Die beiden Autoren haben aber bereits dessert Erwahnung getan, da{3 eine Reaktionsabsehwachung, ,,herrfihrend yon mangelhafter Zufuhr oder Entfernung anderer Reaktionskomponenten", mOglieh ist. Die Abschwachung eines Stoffwechselvorganges kann durch die Ansammlung von Reaktionsprodukten bedingt sein. Einen kleinen Hinweis haben wir dutch die bei den Kranken und Normalen w~hrend

�9 der Sitzung auftretenden Xnderungen im Urin. Der Urin von an bOs- artigen Geschwfilsten erkrankten Menschen zeigt oft erheblieh andere Werte bei der Titration gegen Methylorange mit n/10 HC1 und gegen Phenolphtalein mit n/10 NaOH wie die yon Normalen und Sehwangeren stammenden Urine. Nach den Sitzungen in der pneumatischen Kammer

488 H. Auler, H. Herzogenrath und B. Wolff:

achtet: Da aus oben genannten Grfinden die Dauer der Sitzungen relativ kurz gehalten wurde, kann fiber den tteflwert dieser Methode kein Wert- urteil gef~llt werden. Das Gesamtergebnis unserer Untersuehungen ist dahin zusammenzufassen, dub die Geschwulstzelle selten bzw. nieht ~ i rk sam getroffen worden ist, dab aber andererseits bei weiterem Aus- bau dieser Me$hode berechtigte Hoffnungen bestehen zum Ziele zu ge- langen. Es scheint in unserem Falle bei der beabsichtigten 02-Wirkung auf die ,Krebszelle eine ghnliehe Situation zu bestehen, wie bei den un- endlieh langsam verlaufenden 1%eaktionen vieler chemiseher K6rper, die abet dutch Reaktionsbeschleuniger wie P. und T. und dutch kata- lytisch wirkende Stoffe beschleunigt und intensiviert werden k6nnen. Unter gew6hnliehen und unter den gesehflderten experimentellen Be- dingungen n immt die Tumorzelle nur die Bedarfsmenge yon 0 auf, mehr nieht. Es wfirde zu weir ffihren, hier auf die ~olle des 02 ngher einztl- gehen, die dem 03 in lebenden Systemen dutch die einzelnen Theorien der Atmung zugesprochen wird. Besonderes Interesse hat ffir uns die Wielandsche Theorie. Nach der Ansicht dieses Autors gehen s~mtliehe biologischen Oxydationen mit dem Sauerstoff des Wassers vor sich; der -Luftsauerstoff dient nut dazu, den Wasserstoff des Wassers zu binden. Jeder Oxydationsvorgang ist mit einem simultanen ReduktionsprozeB verbunden, da im Gegensatz zum molekularen Sauers~off der Wasser- Stoff aktiviert ist. Wird der aktive Wasserstoff des Wassers dutch einen Aeeeptor gebunden, so kann der unges~ttigte Wassersauerstoff mit an- deren Stoffen Verbindungen eingehen. Als He-Acceptor kann der Luft- sauerstoff in Aktion treten neben anderen K6rpern, z. ]3. Methylenblau und m-Dinitrobenzol. Es gibt nun eine Anzahl yon Reaktionen, bei denen das Prinzip der Oxydation nur in der Wegnahme yon H 2 gegeben ist. Dieser als Dehydrierung bezeiehnete Vorgang gilt z. B. ffir Fetts~uren:

R-CHe-CHe-(CtIe)x-COOH ~ R-CH-CH-(CH2)x-COOH- k H e .

])us Primhre ist naeh Wieland die Aktivierung des beweglichen Wasser- stoffs am Substrat dutch spezifisehe Katalysatoren. Der molekulare Sauerstoff spielt als eigentliches Oxydans bei diesem Vorgange eine reii~ passive Rolle. Die Anwendung de~ Wielandsehen Theorie beim Krebsproblem erscheint uns sehr aussichtsreich und hut durch einige :experimentelle Arbeiten sich bereits eine starke Geltung in unserer Frage verschaff t . Die Einleitung yon nicht akt ivier tem H e in die Bauehh6hle yon Tumorra t ten braehte bei vielen Tieren die Geschxv/ilste zur Eiil- schmelzung. Diese Versuche sind in verbesserter Form yon mir wieder- holt worden. Hinsiehtlieh der Katalysatoren im Organismus ffir die Vorg~nge scheint der yon uns aus dem Zentralnervensystem unrein ge- wonnene K6rloer , d e r sieh besonders in dem zum autonomen System ge- h6rigen Zellelementen finder, die Rolle einer Dehydrase zu sl0ielen. Wit lokalisieren diesen K6rper in denjenigen Teilen des Nervengewebes, die

Bei~rgge zur Frage der O2-Uberdrucktherapie beim krebskranken Menschen. 489

sieh mit der l~ongalitmethode vital und supravital blau f~rben. Der K6r- per entsprieht in Seinen Eigensehaften dem yon Svent Gygrgy aus der Nebennierenrinde isoliert.en Stoff . Am Tumortier zeigte dieser K6rper die bereits friiher mitgeteilten Wirkungen, die sieh in vereinzelten F~llen aueh am Mensehen gezeigt haben. Die Wege des Abbaues der K-i.i. 'und der Phosphor-Kohlehydratsynthese, die primer im Darm beginnen und im Zellhaushal~ Verfolgbar sind, sind in pr~ziser Weise bestimmt dutch das Vorhandensein und das SehieksM aktivierten Wasserstoffes. In diesem Zusammenhang wird es verst~ndlieh, da8 02-1)berangebot unter Druek nut bei Bertieksiehtigung dieser Vorgiinge zu der bis jetzt nur zu- fgllig beobaehteten gfinstigen }Virkung kommen kann. Der Charakter der intermedigren Abbauprodukte ist fiir 02-Wirkung bestimmend, sowohl im Organismus wie im Tumor selbst. Die O-Bedarfsgr6ge der Tumorzelle ist abh~ngig yon dem Vorhandensein anderer H-Aeeeptoreil im Zellsystem. Unsere Arbeitsriehtung ist bestimmt dureh das Ziel, die O-BedarfsgrSl3e der Tumorzelle zu ~ndern mit dem Erfolg der Stoff- weehselst6rung. Die yon O. Warburg bewiesene MSgliehkeit, die Tumor- zelle in ihrer O-Bedarfsgr6Be empfindlieh dutch verringertes 02-Angebo~ zu treffen, wird yon uns Ms erster einleitender Teil einer Sitzung beriieksieh- tigt. In systematisehen Untersuehungen am Mensehen wird die geringste 02-Menge zu ermitteln sein, die fiir den Mensehen sehadlos, fiir die Tumor- zelle aber bereits st6rend ist. I-Iinsiehtlieh der Ver~nderung des Blut- zuekerspiegels bei normMen Mensehen bei Verringerung des 02-Par~ial- druekes k6nnen wit mitteilen, dab die Blutzuekerwerte sehr raseh fallen. Zum Beispiel f i e lde r Bhitzuekerspiegel bei einem Flieger, der in 8 Mi- nuten in der Kammer die H6he yon 8750 erreiehte, um 200/00 . Bei 02- Angebot dutch die Maske f~ll~ der Blutzuekerwer~ in dieser laI6he ebenfMls. Naeh l~ngerem Verweilen auf diesem Punkte gehen wir dann auf eine Erh6hung des O~-PartiMdruekes fiber. Die Gasbehandlung in dieser Form ist prMc~iseh m6glieh, die teehnisehe, biologisehe Durehfiihrung dieser Methode ist dagegen sehwierig, da ffir den Organismus einige Ge- fahrsmomente auszusehMten sind. In einer spi~teren Ver6ffentliehung k6nnen wir mitteilen, wie diese Methode an Gesunden, Kranken und 21- teren Mensehen ohne Sehaden a.ngewendet werden kann. AbsehlieBend k6nnen wit sagen, dab unsere theoretisehen, experimentellen und prak- tisehen Ergebnisse zu weiterer Arbeit an der yon Albert Fischer gestellten nnd angegangenen Frage auffordern. Primer oder sekund~ir wird die Oberdruektherapie ein wiehtiges Kampfmittel gegen den Krebs werden.

Dem Herrn Reiehsarbeitsminister sei an dieser Stelle ftir die finanzielle I-Iilfe, dureh die dieser Teil der Untersuehungen mSglieh war, herzliehst gedankt . ' Den Herren eand.-med. Mgller-Sti~ler, Abbeg undKamann , die sieh fiir die Durehffihrung der Untersuehungen am norma.len Mensehen zur Verftigung stellt.en, sei ebenfalls herzl iehst gedankt.