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Controlled Hyperventilation and Its Effect on Brain Energy and Acid‐Base Parameters
Author(s) -
Nilsson Lorentz,
Busto Raul
Publication year - 1973
Publication title -
acta anaesthesiologica scandinavica
Language(s) - English
Resource type - Journals
SCImago Journal Rank - 0.738
H-Index - 107
eISSN - 1399-6576
pISSN - 0001-5172
DOI - 10.1111/j.1399-6576.1973.tb00837.x
Subject(s) - hypocapnia , phosphocreatine , intracellular ph , lactic acid , lactic acidosis , intracellular , anaerobic exercise , chemistry , uric acid , acidosis , biochemistry , endocrinology , energy metabolism , medicine , biology , bacteria , physiology , genetics , hypercapnia
The brain tissue concentrations of lactate, pyruvate and organic phosphates (phosphocreatine, ATP, ADP and AMP) as well as extra‐ and intracellular pH were determined in rats hyperventilated to Pa co 2 levels of 20‐25 or 10‐15 mmHg for periods of 10 min to 3 h. The lactate and pyruvate concentrations, and lactate/pyruvate ratios, in blood, CSF and intracellular water increased progressively with the decrease in P co 2 , but a return towards normal values was observed in the 3 h groups. At moderate hypocapnia the intracellular pH was not increased significantly from the normal, but in extreme hypocapnia a net intracellular acidosis was observed. The regulation of intracellular pH in moderate hypocapnia, and the acidosis in extreme hypocapnia, was probably due to the production of metabolic acids, mainly lactic acid. However, since the concentrations of organic phosphates remained normal, the increased anaerobic production of lactic acid must have been due to other factors than a change in energy state. ZUSAMMENFASSUNG Bei Ratten, die auf Pac O2 Niveaus von 20–25 bzw. 10–15 mmHg für 10 minuten bis zu 3 Stunden hyper‐ventiliert wurden, bestimmten wir die Gehirngewebs‐konzentrationen von Laktat, Pyruvat und organischen Phosphaten (Phosphocreatin, ATP, ADP und AMP) sowic das extra‐und intrazelluläre pH Laktat‐und Pyru‐vatkonzentrationen und die Laktat/Pyruvatquotienten stiegen im Blut, Liquor und in der Intrazellulärflüssigkeit gleichlaufend mit dem Absinken des P0 O2 an, doch wurde bei den 3‐Stunden‐Gruppen eine Rück‐kehr zu Normalwerten beobachtet. Bei mässiger Hypokapnie war das intrazelluläre pH nicht significant gegenüber dem Normalwert reduziert, bei extremer Hypokapnie wurde jedoch eine intrazelluläre Azidose beobachtet. Das Einregeln des intrazellulären pH bei mässiger Hypokapnie und die Azidose bei extremer Hypokapnie kommt vermutlich durch die Produktion saurer Metaboliten, vor allem Milchsäure, zustande. Da jedoch die Konzentrationen der organischen Phosphate normal blieben, muss die erhöhte anaerobe Produktion von Milchsäure auf anderen Faktoren beruhen als auf Veränderungen im Energiezustand.