Es wurde eine Untersuchung über den Einfluss von 100% Sauerstoffatmung auf ausgewählte metabolische, kardio-respiratorsiche sowie hämodynamische Parameter durchgeführt. Das Ziel der Arbeit war die Überprüfung des spirographischen Defizits (sD) nach HOLLMANN (1963), definiert als Sauerstoffmehraufnahme (VO2Pfeil nach oben) von 100 ml x min-1 nach Umschaltung von Raumluft (NO)- auf Hyperoxieatmung (HE) bei submaximaler Belastung. Ferner wurde die Beziehung des sD zur ermittelten 4 mmol x El-1 Laktatschwelle überprüft. An der Studie beteiligten sich zwölf gesunde männliche Probanden (VP) (Alter 24,1 +/- 2,1J, Gewicht 83,3 +/- 5,3kg, Grösse 183,4 +/- 4,3cm, relative maximale Sauerstoffaufnahme (VO2max) 51,4 +/- 8,7ml x min-1 x kg-1, mittlere Leistung bei 4mmol/l Laktat (P4mmol) 220,4 +/- 31,7Watt). Zur Ermittlung der maximalen Leistung (Pmax) und VO2max absolvierten die VP einen Rampentest auf einem Fahrradergometer (Start:100W/Erhohung:30W/Stufendauer:1min). 72h später wurde die P4mmol in einem Stufentest (70Watt/40Watt/5min) ermittelt. Nach jeweils dreitägiger Pause erfolgten 15-minütige steady-state-Dauertests (DT) bei 30 und 80, 40 und 70, 50 und 60% der Pmax. Zwischen den DT lag eine Stunde Pause. Jeder DT bestand aus drei Phasen a fünf Minuten. In der ersten (NO1) und dritten Phase (NO2) atmeten die Probanden Raumluft. In der zweiten Phase (HE) atmeten die VP reinen Sauerstoff (FinO2=100%). Ein hardwaremodifiziertes b-b-b Spirometer (Typ ZAN 600 USB) zeichnete sämtliche spirometrischen Parameter auf. Ein eigens für die Untersuchung entwickeltes Softwaremodul wertete im Anschluss die Parameter VO2, VCO2, Atemminutenvolumen (VE), Atemfrequenz (Af), Herzfrequenz (Hf) sowie in- und exspiriertes Atemzugvolumen (Vinsp/Vexsp) auf der Berechnungsgrundlage von BEAVER et al. (1981) aus. Als Messzeitpunkte (MZP) wurde die Ruhephase, die 4. (Ende NO1), 6. (Anfang HE), 9. (Ende HE), 11. (Anfang NO2) und 14. Minute (Ende NO2) gemittelt. Jeweils in Ruhe sowie in der 4., 9. und 14. Minute wurde die Sauerstoffsättigung (SO2), der Sauerstoff- und Kohlendioxidpartialdruck (pO2 und pCO2), die Bicarbonat (HCO3)- und Laktatkonzentration (La), das Base Excess (BE), der pH sowie das subjektive Empfinden (RPE) ermittelt. Die wesentlichen Befunde lauten: 1. Eine VO2Pfeil nach oben im Sinne eines sD von mehr als 100ml x min-1 bei HE vs NO tritt ab 70% Pmax auf. Die mittlere Leistung liegt bei 252Watt, die VO2Pfeil nach oben beträgt 168ml x min-1. Die VO2Pfeil nach oben von 179ml x min-1 bei 80% Pmax ist signifikant (p<0,05). 2. Die höchste VCO2 jeder Intensität wird zum Ende HE registriert (p<0,01). 3. Die Vin und Vex nimmt unter HE zu, für 30, 40, 70% Pmax signifikant (p<0,05). 4.Zum Anfang HE fällt die VE um 6,4% und die Af um bis zu 27% signifikant gegenüber dem Ende NO1 ab (p<0,01). Zum Ende HE steigt die VE und Af auf NO-Niveau an. 5. Der pO2 steigt in HE vs NO um das 6fache auf ~506mmHg an (p<0,01). 6. Zum Ende HE steigt der pCO2 signifikant um 3,7 bis 12,9% an (p<0,01) und fällt im Anschluss unter NO2 unter NO1-Niveau ab (p<0,01). 7. Parallel fällt der pH während HE signifikant ab (p<0,01) und steigt im Anschluss unter NO2 wieder an. 8. Die HCO3 Konzentration steigt unter HE und fällt insgesamt mit zunehmender Intensität gegenüber Ruhe ab. 9. Die Hf fällt am Anfang HE gegenüber Ende NO1 signifikant ab (p<0,01) und beginnt zum Ende HE wieder anzusteigen. Die Hf in NO2 liegt über NO1 (p<0,01). 10. Das La akkumuliert ab 70% Pmax in den DT von Ende NO1 vs HE über 1 mmol x l-1 an. Der individuelle Beginn der La-Akkumulation korreliert signifikant mit P4mmol (r=0,96, p<0,05). Die Befunde zeigen, dass das von HOLLMANN beschriebene, mit geschlossenen Spirometern gemessene sD mit einem offenen breath-by-breath- Spirometer reproduziert werden kann und bei einer Belastungsintensität ca. 70% Pmax auftritt. Das sD geht mit einer deutlichen La-Akkumulation einher. Die initiale Atemberuhigung zu Beginn von HE, ersichtlich durch eine Verringerung der VE, AF und HF, belegt die dominante atemregulierende Wirkung von O2 zu Beginn von HE.
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