The Influence of Arterial Carbon Dioxide Tension on the Cerebrovascular Response to Arterial Hypoxia and to Haemodilution

Cerebral blood flow (CBF) measurements and blood gas analyses were performed on anaesthetized and artifically ventilated dogs during arterial hypoxia or haemodilution in different ranges of arterial carbon dioxide tension. Arterial hypoxia as well as haemodilution produced a flow increase in all ranges of ventilation. However, this flow increase was elicited at a cerebrovenous oxygen tension which rose with the arterial carbon dioxide tension, but which tended to be maintained by the flow increase during continued decrease of the arterial oxygen content. On the assumption that the cerebrovenous oxygen tension reflects the oxygen tension of the brain tissue, it is suggested that the arterial carbon dioxide tension influences the ability of the brain tissue to maintain the aerobic metabolism during reduced tissue oxygen tension. This means that tissue hypoxia, in the sense of utilisation of anaerobic metabolism, occurs at a tissue oxygen tension which is lower the lower the arterial carbon dioxide tension is. ZUSAMMENFASSUNG Zerebrale Durchblutungsmessungen und Blutgasanalysen wurden an anaesthesierten und beatmeten Hunden bei arterieller Hypoxie und Haemodilution unter verschiedener arterieller Kohlensäurespannung durchgeführt. Sowohl arterielle Hypoxie als auch Haemodilution ergaben in allen Bereichen der Ventilation eine Durchblutungssteigerung, welche jedoch bei einer zerebralvenösen Sauerstoffspannung, welche mit der arteriellen Kohlensäurespannung wuchs, hervorgerufen wurde, aber durch Erhöhung der Durchblutung während fortschreitender Abnahme des arteriellen Sauerstoffgehaltes aufrechterhalten wurde. Unter der Annahme, daB die zerebralvenöse Sauerstoffspannung die Sauerstoffspannung im Hirngewebe wiederspiegelt, wird angenommen, daB die arterielle Kohlensäurespannung die Fähigkeit des Hirngewebes aeroben Stoffwechsel bei reduzierter Gewebssauerstoffspannung zu erhalten, so daB Gewebshypoxie im Sinne der Utilisation von auch anaeroben Stoffwechsel bei einer Gewebssauerstoffspannung auftreten würde, welche um so niedriger ist, je geringer die arterielle Kohlensaurespannung ist.