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Back scattered Laser Doppler (LD) signals are composed of two different individual signals. The number of the moving particles and the speed of the particles in the measured tissue volume determine the frequency shift and the band width of the Doppler signal. The dependence of the Laser Doppler flux on the number of scattering particles is highly nonlinear: at very low hematocrit and high speed the axial migration of the cells to the centre of the blood vessels is very strong, so that in these cases - because of the parabolic flow profile - the Doppler flux measurement overestimates the mean real blood flow (up to two- or three-fold). The opposite is the case when the hematocrit is very high, then the blood flow might be underestimated (due to the increased amounts of blood cells near the vessel wall). In addition, a very change in number of moving particles - as can occur during the postprandial phase or during therapy - can change the signal also at a constant cell number. Also, it must be mentioned that the LD signal possibly is not only reflected by moving blood cells in the different skin layers but also by blood cells flowing in tissues below the skin (particularly below atrophied skin areas of older patients) so that in such cases the LD Flux signal reflects not exclusively the skin blood flow. Therefore, LD flux at rest may still be within the normal range even in advanced states of disease, since the scattered light is sampled from a tissue volume which may contain also non-nutritive shunt vessels. This critical analysis of the LD signals of course shall not lead to an overall rejection of the application of laser Doppler systems. Actual progress only can, however, be obtained under the exact consideration of anatomical conditions, technical restrictions and when generalizations are avoided.

It was the aim of the study to characterize the effects of normovolemic and hypervolemic hemodilution on the muscle p02 in the tibialis anterior muscle of patients suffering from chronic arterial occlusive disease (stage lIb according to the Fontaine classification) with a pain-free walking distance below 100 m. To compare various Hct levels (ranging from 30% to 50%), normovolemic and hypervolemic hemodilution was performed either by subsequent withdrawal of whole blood and substitution with hydroxyethylstarch solution (200/0,5) or only by infusion of the same plasmaexpander. At rest, muscle p02 readings obtained by a polarographic method (micro-pt-needle electrodes) indicated clearly an impaired oxygen supply as compared to age­ matched elderly volunteers. At the extreme ends of hematocrit in this study (Hct 33.75% and Hct 50.60%) muscle p02 was significantly decreased as compared to Hct ranging from 38,57% to 45,38%. After a standardized pedal-ergometric exercise test a significant increase of muscle p02 (2a 45%), whereas hypervolemic hemodilution showed no increase of muscle p02. Thus, normovolemic hemodilution should be the preferred hemodilution regimen in patients suffering from intermittent claudication.

Received 08.09.1993; accepted 31.01.1994) Tissue p02 values (tibial anterior muscle), oxygen saturation, transcutaneous p02, arterial p02, and rheological parameters were measured in 10 young (mean age 26,9 ± 0,9 years) as well as in 10 older (mean age 59,3 ± 5,9 years) apparently healthy volunteers during acute exposure to hypoxia according to a pressure altitude of approximately 8500 feet for 20 minutes. Hypoxia exposure was achieved by inspiration of an oxygen reduced gas mixture (116 mm Hg p02). Average arterial p02 and oxygen saturation decreased significantly in the young but not in the older volunteers. Tissue p02 values showed a marked and significant decrease in both groups (23.9 mm Hg to 12.8 mm Hg in the young and 20.8 mm Hg to 12.2 mm Hg in the older volunteers (medians)). Transcutaneous p02 values also decreased significantly in both groups. The studied hemorheological parameters did not change significantly. The data show, that even a short exposure to moderately elevated pressure altitudes leads to a marked decrease in tissue oxygen tensions in young as well as in older healthy persons.

The aim of this book is to give a synoptic presentation and critical evaluation of those hemorheologic data which were gained from in vivo studies with patients and which were published and available for investigation by the end of 1986. Here the term “in vivo” means, in fact, “extra vivum”, since the hemorheologic results, even after the therapeutic application of hemorheologically active substances, were actually measured in vitro, i.e., outside the body.

The amount of oxygen actually supplied to the ischemic muscle tissue of patients with intermittent claudication was quantified before and after a standardized pedal ergometric test. Muscle tissue pO2 was measured with micro-platin needle electrodes directly in the lower limb muscles at rest and 3, 10, 20 and 60 min after a 4-min work load. Time-dependent variations in the behavior of pO2 values as well as changes in the shapes of pooled pO2 histograms make it possible to monitor the effect of therapeutic measures. In claudicants (stage lib) with ascertained occlusions or stenosis of the femoral artery or the pelvis region, it was demonstrated that the delayed increase in tissue pO2 after exercise could be improved by the infusion of 400 mg buflomedil. Comparison between the time-related pooled histograms confirmed improvement of oxygen supply under the influence of this drug.

Infusions of hydroxyethylstarch (HES) solutions as plasma substitutes and flow improvers play an increasing role in the treatment of various diseases. Little is known about the effect of HES solutions of different molecular weights on the flow properties of blood i. e. blood viscosity, plasma viscosity, erythrocyte aggregation and erythrocyte deformability (filtrability). In the present study the influence of 500 ml-infusions of a 6% solution of HES (MW 450,000) has been compared to that of 6% solutions of HES 40,000. Infusions of 500 ml of HES 450,000 into healthy persons induced a hemodilution with a subsequent decrease in whole blood viscosity whereas the plasma viscosity increased. Red cell aggregation increased as well, red cell deformability was slightly impaired. Infusions of 500 ml of HES 40,000 into healthy persons were followed by a hemodilution with a decrease in blood and plasma viscosity, a decrease in erythrocyte aggregation and a slight improvement of red cell deformability. The reason for this difference in behaviour and its therapeutical consequences are discussed.

Die Infusion von 500 ml einer 10%igen Lösung von mittelmolekularer Hydroxyäthylstärkelösung (HAES-steril®) bei gesunden Probanden führt zu folgenden Veränderungen der Fließeigenschaften des Blutes: Die Vollblutviskosität wird statistisch signifikant gesenkt Die Plasmaviskosität wird geringgradig, aber statistisch signifikant erhöht Die Erythrozytenverformbarkeit bleibt unverändert Die Erythrozytenaggregation bleibt unbeeinflußt. Die vorliegenden Untersuchungen zeigen, daß trotz eines verhältnismäßig hohen Molekulargewichts der Hydroxyäthylstärke die Fließeigenschaften des Blutes insgesamt günstig beeinflußt werden. Die bei gesunden Probanden durchge-führten Untersuchungen lassen HAES-steril® als einen Plasmaersatzstoff erkennen, der bei verhältnismäßig langer intravasaler Verweildauer eine günstige Wirkung auf die Fließeigenschaften des Blutes aufweist.

The hemorheologic effects of emotional stress induced by a videofilm were investigated in 10 healthy volunteers. Blood samples were obtained from the antecubital vein before, during, and after the end of the videofilm. Blood pressure and heart rate were simultaneously measured. There was a statistically significant increase in blood and plasma viscosity during and immediately after the end of the videofilm, which correlated with an increase in plasma catecholamine concentrations. This hemorheologic behavior can be explained as a result of an endogenous hemoconcentration that takes place if the Starling equilibrium of intravascular vs extravascular fluid is changed. These observations could lead to new aspects of the pathophysiology of acute myocardial infarction initiated by severe emotional stress.

Bei gesunden Probanden im Alter zwischen 20 und 35 Jahren wurde niedermolekulare Hydroxyäthylstärke (Expafusin®) intravenös innerhalb von 30 min infundiert. Die Messungen rheologischer Einzelparameter über einen Zeitraum von mehreren Stunden zeigen, daß es zu einer statistisch signifikanten Senkung der Blutviskosität, der Plasmaviskosität, zu einer deutlichen Verminderung der Erythrozytenaggregation sowie zu einer geringgradigen Verbesserung der Verformbarkeit der Erythrozyten kommt. Wird eine Stunde nach Ende der ersten Infusion eine zweite Infusion von 500 ml Expafusin® gegeben, so läßt sich der Effekt der Verbesserung der Fließeigenschaften des Blutes über einen entsprechend größeren Zeitraum nachweisen.

Local tissue oxygen pressure was measured with micro-Pt-electrodes in the resting tibialis anterior muscles of 10 patients with chronic occlusive arterial disease and in 9 healthy subjects. The mean pO2 values in the patient group was 13.3 ± 5.4 Torr, and 27.2 ± 4.4 Torr in the control group. The difference is highly statistically significant. Preliminary results of treatment of 10 patients with the rheologically-active drug Ancrod show a statistically significant increase of oxygen pressure in the ischemic muscle tissue. Measurement of muscle tissue pO2 with microelectrodes seems to be an objective and quantitative method to investigate the oxygen supply to ischemic muscles and to judge the effects of therapeutic mea sures.

In einer randomisierten Doppelblind-Cross-over-Studie bei 10 Patienten mit Claudicatio intermittens wurden 2 Konzentrationen (6% und 10%) einer Hydroxyäthylstärkelösung vom mittleren Molekulargewicht 200000 und einem Substitutionsgrad von 0,62 mit einer lO&percent;igen niedermolekularen Dextranlösung (mittleres Molekulargewicht 40000) verglichen. Untersucht wurden neben einigen hämorheologischen Parametern das Verhalten des Gewebesauerstoffdruckes direkt in der ischämischen Unterschenkelmuskulatur bei Patienten (mit chronisch arterieller Verschlußkrankheit Stadium lib). 500 ml der genannten Infusionslösung wurden in wöchentlichem Abstand innerhalb von 30 min infundiert. Meßparameter wie der Gewebesauerstoffdruck und die Fließeigenschaften des Blutes wurden vor, unmittelbar nach der 30minütigen Infusion und zu den Zeitpunkten 30, 60, 90, 120 und 180 min nach Infusionsende ermittelt. Es fand sich eine Senkung der Hämatokritwerte und der Vollblutviskosität, die bei den lO&percent;igen Lösungen am ausgeprägtesten war. Die Plasmaviskosität stieg ebenfalls sowohl bei der 10%igen Dextranlösung als auch bei der 10%igen Hydroxyäthylstärkelösung deutlich an. Dieses Verhalten war bei der 6%igen Lösung weniger ausgeprägt. Bei der Messung der Erythrozytenaggregation ergibt sich eine Steigerung der Werte nach Infusion, welche bei der 10%igen Hydroxyäthylstärkelösung deutlicher ausgeprägt war als bei der 6%igen. Der Gewebesauerstoffdruck als Maß für die Versorgung des Gewebes mit Sauerstoff blieb bei der hypervolämischen Hämodilution trotz verminderter Hämatokritwerte in der Dextrangruppe wie in der 10%igen HAES-Gruppe in etwa konstant, stieg jedoch bei der 6%igen HAES 200000/0.62-Gruppe statistisch signifikant an. Diese Untersuchungen zeigen, daß die 6%ige Hydroxyäthylstärkelösung vom Molekulargewicht 200000 und mit einem Substitutionsgrad von 0,62 einen statistisch signifikanten protrahierten Anstieg des Gewebesauerstoffdruckes in der ischämischen Unterschenkelmuskulatur zur Folge hat, während dies weder für die 10%ige Lösung dieser Substanz noch für die 10%ige Lösung von niedermolekularem Dextran der Fall ist. Aufgrund der vorliegenden Daten sollte bei der chronisch arteriellen Verschlußkrankheit der 6%igen Hydroxyäthylstärkelösung vom Molekulargewicht 200000 und vom Substitutionsgrad 0,62 der Vorzug vor der 10%igen Hydroxyäthylstärkelösung (MG 200000/0,62) wie auch vor der 10%igen Lösung von niedermolekularem Dextran gegeben werden.

Die Infusion von 500 ml einer Plasmaersatzlösung auf Gelatinebasis (Gelifundol®) führt zu einer Hämodilution mit Veränderung rheologischer Parameter. Es kommt zu einer statistisch signifikanten Abnahme der Blutviskosität, während die Plasmaviskosität im Vergleich zu den Werten nach Infusion einer 10%igen Lösung von nie-dermolekularem Dextran nur geringgradig erhöht wird. Die Erythrozytenaggregation erfährt nach der Infusion von Gelifundol® eine geringgradige Steigerung. Die Erythrozytenverformbarkeit bleibt unbeeinflußt.

This study posed the question of whether the blood flow properties from the anticubital and ankle vein of healthy subjects varied under different hydrostatic conditions. The blood flow properties from the vena cubitalis and the ankle vein do not vary to any greater degree during lying, whereas during standing the blood viscosity, plasma viscosity, hematocrit, and plasma protein concentration increase significantly. Furthermore, they are significantly higher than in venous blood taken from the arm at the same time. The oxygen partial pressure in venous blood from the arm is significantly higher than in the ankle venous blood after 5 minutes of standing. These results show, among other things, that under the various hydrostatic conditions present in different body regions, the blood flow properties differ considerably. From the pathophysiologic point of view, it is important that during standing the return of blood is made even more difficult because of the increased blood viscosity resulting from fluid loss from the intravascular space to the interstitium.

Bei Patienten mit verschiedenen Erkrankungen mit einer deutlich erhöhten Blutkörperchensenkungsgeschwindigkeit und pathologisch veränderten Fließeigenschaften des Blutes wurden 500 ml niedermolekulare Hydroxyäthylstärke [6%ig, (Expafusin®)] innerhalb von 30 Minuten infundiert. Die Messungen rheologischer Einzelparameter über einen Zeitraum von mehreren Stunden zeigten eine statistisch signifikante Senkung der Blut- und Plasmaviskosität. Auch die Erythrozytenaggregation wurde statistisch signifikant vermindert. Bei der Erythrozytenfiltration ergaben sich keine statistisch signifikanten Veränderungen. Die vorliegenden, an Patienten mit verschiedenen Erkrankungen gewonnenen Befunde stimmen weitgehend mit früheren, an gesunden Probanden erhaltenen Ergebnissen überein.

1. Die131Jod-Olsaure ist im Plasma bevorzugt an Albumin und α1-Globulin gebunden. 2. Es findet ein Austausch von131Jod-Olsaure zwischen Plasma und Erythrozyten statt, und es stellt sich rasch ein Gleichgewicht ein. Die Affinitat der131Jod-Olsaure zu den Proteinen des Plasmas ist ungleich hoher als zu denen der Erythrozyten. 3. Bei Konzentrationen von 3,6–100 mg%131Jod-Olsaure im Blut sind jeweils 10% der Aktivitat an den Erythrozyten nachweisbar. 4. Die131Jod-Olsaure-Verteilung im Erythrozyten entspricht der Gewichtsrelation Hamoglobin zu Stroma. Eine Bedeutung der Erythrozytenoberflache fur die Bindung von unversterten Fettsauren ist deshalb weniger wahrscheinlich. 5. Uber eine Erhohung der osmotischen Resistenz der Erythrozyten bei steigenden131Jod-Olsaure-Konzentrationen wird berichtet.

Der Einflus von Lipiden auf die Blutsenkung wurde untersucht. Wahrend Neutralfett und Phospholipide keine Wirkung auf die BSG hatten, erwiesen sich die UFS des Blutes als senkungshemmend. Die Hemmung der Blutsenkung ist konzentrationsabhangig und last sich auch mit bestimmten anderen oberflachenaktiven Substanzen erzielen. Es konnte wahrscheinlich gemacht werden, das die UFS des Plasmas dem vonRuhenstroth-Bauer postulierten Senkungsinhibitor entsprechen. Die unter physiologischen und pathologischen Umstanden auftretenden Schwankungen der UFS-Konzentrationen verandern die Blutsenkung deutlich und mussen bei der Bestimmung der Blutsenkung mit berucksichtigt werden.

Erythrocyte filterability may be influenced by 'acute' smoking with subsequent changes of RBC filterability and by chronic inhalation of cigarette smoke which may lead to chronic alterations. To evaluate chronic alterations of RBC deformability we compared the erythrocyte filtration rates of 60 young, healthy chronic smokers (30 female, 30 male) with those of 60 young, healthy non-smokers (again 30 female and 30 male). The comparison showed a higher filtration rate in the male non-smokers group than in the group of the male smokers, the difference however was not statistically significant. Female smokers and non-smokers did not show any noticeable difference in their RBC filtration rates.