Pulmonary Blood Volume and Haemodynamic Changes During Steady Lung Inflations in Dogs

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Abstract
In order to assess the effects of continuous positive airway pressure breathing (CPAP) on the conditions of blood passage through the lungs, we simulated this situation on seven open‐ and five closed‐chest lying dogs by the endotracheal administration of short periods of constant lung inflation. Transpulmonary pressures, transmural left atrial and pulmonary arterial pressures, pulmonary and aortic blood flows and changes in pulmonary and left heart blood volume were monitored beat‐by‐beat.Above transpulmonary pressures of 5.0 cm H2O ± s.e. mean 1.1, increases in transmural pulmonary end‐diastolic pressure were linearly related to concomitant augmentations of transpulmonary pressure (mean slope: 0.73 ± s.e. mean 0.05), independently of pulmonary blood flow values and lung zone situations. These transpulmonary pressures up to 25 cm H2O also produced linear reductions in right ventricular output and in pulmonary‐left heart blood volume. The relationship between transpulmonary pressure and transmural pulmonary end‐diastolic pressure is therefore proposed as a practical means to determine for each patient the optimal value of CPAP that can be applied safely from a circulatory point of view.These CPAP effects on pulmonary blood flow and volume are in agreement with the linear relationship recently described in the pulmonary microvascular bed between transmural capillary pressure and decrease in alveolar sheet thickness.ZUSAMMENFASSUNG: Zur Bewertung der Auswirkungen der kontinuierlichen positiven Druckatmung (CPAP) auf die Durchblutung der Lunge simulierten wir diese Situation bei 7 Hunden mit offenem und 5 Hunden mit geschlossenem Thorax durch endotracheale Anwendung konstanter Lungenblähung für kurze Perioden. Transpulmonaler Druck, sowie der transmurale linke Vorhofs‐ und Pulmonalarteriendruck wurden ebenso wie Blutdurchströmung von Pulmonalis und Aorta und Veränderungen des pulmonalen und des Volumens des linken Herzens Schlag für Schlag registriert.Über transpulmonalen Drücken von 5.0 cm H2O ± s.e. mean 1,1 waren die Anstiege des transmuralen pulmonalen enddiastolischen Drucks in linearer Beziehung zu den gleichlaufenden Erhöhungen des transpulmonalen Drucks (mittlere Neigung der Regressionsgeraden 0,73 ± s.e. mean 0,05), unabhängig von den pulmonalen Blutdurchsträmungswerten und dem Lungenabschnitt. Diese transpulmonalen Drücke bis zu 25 cm H2O erzeugten auch lineare Verminderungen der Auswurfleistung des rechten Ventrikels und des Lungen‐Linksherz‐Blutvolumens. Das Verhältnis zwischen transpulmonalen Druck und dem transmuralen enddiastolischen Pulmonaldruck wird deshalb als praktisches Mass für den bei jedem Patienten zu bestimmenden optimalen Wert der CPAP vorgeschlagen, das vom Standpunkt der Kreislaufwirkung her vertreten werden kann.Diese CPAP‐Wirkungen auf die Lungendurchblutung und das pulmonale Blutvolumen stehen in Übereinstimmung mit der linearen Relation, die kärzlich für das mikrovaskulare Lungenstrombett zwischen transmuralem Kapillardruck und Abnahme der alveolaren Schichtdicke beschrieben wurde.