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Einleitung 14
eine meist gleichbleibende Herzfrequenz. Die rhythmische Aktivität des Nervus
phrenicus wird über eine Saugelektrode abgeleitet. Diese Präparation zeigt ein
„Atemmuster“ in der Phrenicus-Ableitung, das einer spontan generierten Eupnoe
entspricht. Im Gegensatz zu Gewebeschnitten („slices“) bleibt die zentrale
Kopplung zwischen dem respiratorischen Rhythmusgenerator der Medulla
oblongata und efferenten Motoneuronen erhalten. Auch arterielle Barorezeptoren
und periphere Chemorezeptoren, sowie kardiale Mechano-/Chemorezeptoren und
Skelettmuskelrezeptoren erwiesen sich als funktionsfähige Strukturen in der
WHBP (Potts et al. 2000).
Die transkardiale Perfusion mit Carbogen (5% CO2 – 95% O2)-begaster Lösung
führt zu einer adäquaten Versorgung des Hirnstamms mit O2 und zu einem
physiologischen Gewebe-pH-Wert (Wilson et al. 2001): PO2-Werte bis zu 600 Torr,
gemessen oberhalb der ventralen Stammhirnoberfläche und ein durchschnittlicher
Gewebe-PO2-Wert von ca. 290 Torr bis hin zu einer Gewebetiefe von 2200 µm im
Gehirn von adulten Wistar-Ratten machen eine Anwendung von z.B.
Fluorcarbonen als künstliche Sauerstoffträger überflüssig. Daher gibt es in der
WHBP bei optimaler Perfusion kaum limitierende Diffusionsstrecken, wie sie z.B.
bei „slices“ auftreten (Bingmann und Kolde 1982). Entsprechend wird der pH-Wert
des Gewebes durch den pH-Wert des Perfusats determiniert, so dass nur geringe
pH-Wert-Differenzen von 0,04 pH-Einheiten zwischen dem pH des Perfusats
(pH=7,34) und dem durchschnittlichen Gewebe-pH-Wert (pH= 7,30) auftraten.
Eine pH-Wert-Erniedrigung des Perfusats um 0,16 pH-Einheiten führte zu einem
Absinken des Gewebe-pH-Wertes um 0,13 pH-Einheiten (Wilson et al. 2001).
Im Vergleich zum wachen Tier sind in der WHBP Phrenicus-Aktivitäten sowohl in
der Frequenz als auch in der Dauer von Inspiration und Exspiration stark
verlangsamt. Fehlende afferente Rückkopplung aus dem Nervus vagus (Hering-
Breuer-Reflex) (Paton und Richter 1995), sowie fehlende Eingänge aus
suprapontinen Strukturen (St.-John und Paton 2000) scheinen für diese
verlangsamte, aber dennoch typische Atmung verantwortlich zu sein (Paton
1996a), die wie beim wachen Tier durch die Phasen Inspiration, Postinspiration
und Exspiration gekennzeichnet sind.
Auch die Temperatur der WHBP, die typischerweise bei 29 -31°C liegt, trägt zu
dem verlangsamten Atemrhythmus bei. Diese Temperatur ist als Kompromiss