The Effect of Controlled Hyperventilation on Cerebral Blood Flow and Oxygen Uptake in Patients with Brain Lesions

The clinical course of 63 patients admitted to hospital with brain lesions of different origin and severity was studied. In all cases the arterial and cerebral venous blood acid‐base status and oxygen tension were measured, sometimes repeatedly, and the arterio‐venous oxygen difference was calculated. In 21 patients the cerebral blood flow was measured with the 133Xe clearance technique; in ten patients this measurement was made during both spontaneous and controlled ventilation. The results obtained indicate that controlled hyperventilation decreases cerebral blood flow and increases arterio‐venous oxygen difference, while the cerebral oxygen uptake remains virtually unchanged. No correlation could be found between the grade of consciousness and the clinical outcome on the one hand, and the cerebral blood flow and the oxygen uptake on the other, either during spontaneous or during controlled ventilation. The conclusion is drawn that although controlled moderate hyperventilation seems to influence favourably the clinical outcome of patients with brain lesions, the hemispheric cerebral blood flow and oxygen uptake measurements are unreliable methods for reaching the prognosis in these patients. ZUSAMMENFASSUNG Der klinische Verlauf von 63 Patienten, die mit Hirnläsionen verschiedener Genese und Schwere ins Krankenhaus eingeliefert worden waren, wurde studiert. Bei allen Fällen wurden der arterielle und der cerebral‐venöse Säure‐Basen‐Status und die Sauerstoffspannung gemessen, manchmal zu wiederholten Malen; ferner wurde die arterio‐venäse Sauerstoffdifferenz berechnet. Bei 21 Patienten wurde die Hirndurchblutung mit Hilfe der Xenon133‐Technik gemessen; bei 10 Patienten wurde diese Untersuchung sowohl bei Spontanatmung als auch bei kontrollierter Ventilation durchgefährt. Die dabei erhaltenen Resultate deuten darauf hin, daß kontrollierte Hyperventilation die zerebrale Durchblutung vermindert und die arterio‐venöse Sauerstoffdifferenz erhöht; die Sauerstoffaufnahme des Gehirns bleibt dabei praktisch unverändert. Zwischen der Tiefe der Be‐wußtlossigkeit und dem klinischen Ausgang oder der zerebralen Durchblutung und der Sauerstoffaufnahme konnten keine Korrelationen gefunden werden, und zwar weder bei spontaner noch bei kontrollierten Ventilation. Obwohl kontrollierte mäßige Hyperventilation den klinischen Ausgang bei Patienten mit Hirnläsionen gänstig zu beeinflussen scheint, wird dennoch der Schluß gezogen, daß die Messungen der halbseitigen Hirndurchblutung und der Sauerstoffaufnahme unverläBliche Methoden zur Erstellung einer Prognose sind.