Individual variations in carbon dioxide balance and ventilatory response.

SUMMARY A total of 47 studies has been done on 35 subjects to analyse individual response to increased CO2 using a rebreathing system. The group included 13 normal persons, 20 with congenital and acquired cardiac disease, and 2 with pulmonary insufficiency. Buffer capacity, as indicated by increase in CO2 content of the blood secondary to the elevation of CO2 tension, was determined and compared with ventilatory response for each individual. Consistently poor buffer capacity was noted in normal subjects and in both cardiac groups after brief periods of voluntary hyperventilation or marked spontaneous hyperventilation. In general, buffer capacity was better in those with high resting blood CO2 content. Individuals who repeated the test showed less efficient buffering if the resting CO2 content was lower. Those whose resting blood CO2 content was the same or better before a second test had less pH change per unit of CO2 tension elevation during the second test. The significance of this finding is discussed. Buffer capacity varied greatly in the group with rheumatic heart disease, but was consistently low in the group with left-to-right shunts and in subjects with chronic hyperventilation. Ventilatory response to CO2 elevation decreased in patients with acquired valvular heart disease after commissurotomy. However, after operation, buffer capacity was very poor in this group, although resting CO2 content was significantly higher. Intolerance to mild CO2 elevation, as evidenced by quite severe dyspnea and weakness, was observed in four individuals with very low blood CO2 content. ZUSAMMENFASSUNG An 35 Versuchspersonen wurden insgesamt 47 Untersuchungen vorgenommen, um die individuellen Ruckwirkungen auf Erhohung der Kohlensaurekonzentration bei Verwendung eines Ruckatemsystems zu analysieren. Die Gruppe setzte sich zusammen aus 13 normalen Individuen, 20 mit angeborenen oder erworbenen Herzfehlern und 2 mit pulmonaler Insuffizienz. Die Pufferkapazitat (Alkalireserve), die sich in einer Erhohung des CO2 Gehaltes im Blut nach der Steigeruhg der CO2 Spannung ausdruckte, wurde bestimmt und mit der Ventilationssteigerung (-Anderung) jeder einzelnen Versuchsperson verglichen. Konstant schlechte Pufferkapazitat wurde bei den normalen Individuen und in beiden Herzfehlergruppen nach kurzen Perioden von absichtlicher oder spontaner Hyperventilation beobachtet. Im Allgemeinen war die Pufferkapazitat bei alien Fallen mit hohem RuheCO2-Gehalt im Blut besser. Individuen, die den Test wiederholten, zeigten eine geringere Pufferfahigkeit, wenn der Ruhe-CO2-Gehalt niedrig war. Diejenigen, bei denen der CO2-Gehalt im Blut vor dem zweiten Test in Ruhe gleich oder besser war, zeigten wahrend des zweiten Testes weniger pH-Verschiebung pro Einheit der Kohlensaure-Spannungserhohung. Die Signifikanz dieses Befundes wurde diskutiert. Die Pufferkapazitat schwankte stark in der Gruppe mit rheumatischen Herzfehlern, aber sie war immer niedrig in der Gruppe mit Links — Rechts —Shunts und bei Personen mit chronischer Hyperventilation. Die Wirkungen auf die Atmung infolge CO2-Erhohung waren geringer bei Patienten mit erworbenen Herzklappenfehlern nach Kommissurotomie. Die Pufferkapazitat war jedoch nach der Operation auch in dieser Gruppe sehr schlecht, obwohl der Ruhe-CO2-Gehalt significant hoher lag. Bei 4 Personen mit sehr geringem Blut-Kohlensauregehalt wurde eine Intoleranz gegen milde CO2-Erhohung beobachtet, die ihren Ausdruck in schwerer Dyspnoe und allgemeiner Schwache fand.