Nuklearmedizin 1961; 1(04): 353-379
DOI: 10.1055/s-0037-1621159
Originalarbeiten — Original Articles — Travaux Originaux
Schattauer GmbH

Observations on Cardiac Output and ”Pulmonary Blood Volume” in Normal Man by External Recording of the Intracardiac Flow of 131I Labelled Albumin

Jacques Lammerant*
,
Norman Veall**
,
Michel De Visscher
Further Information

Publication History

Publication Date:
09 January 2018 (online)

Summary

1. The technique for the measurement of cardiac output by external recording of the intracardiac flow of 131I labelled human serum albumin has been extended to provide a measure of the mean circulation time from right to left heart and hence a new approach to the estimation of the pulmonary blood volume.

2. Values for the basal cardiac output in normal subjects and its variations with age are in good agreement with the previously published data of other workers.

3. The pulmonary blood volume in normal man in the basal state was found to be 28.2 ± 0.6% of the total blood volume.

4. There was no correlation between cardiac output and pulmonary blood volume in a series of normal subjects in the basal state.

5. The increase in cardiac output during digestion was associated with a decrease in pulmonary blood volume equal to 6.3 ± 1.2% of the total blood volume, that is, about 280 ml.

6. The increase in cardiac output during exercise was associated with a decrease in pulmonary blood volume equal to 4.5 ± 1.0% of the total blood volume, that is, about 200 ml.

7. The increase in cardiac output attributed to alarm is not associated with a decrease in pulmonary blood volume, the latter may in fact be increased.

8. The total blood volume is advocated as a standard of reference for studies of this type in normal subjects in preference to body weight or surface area.

9. The significance of these results and the validity of the method are discussed.

Résumé

1. La technique du mesurage du débit cardiaque par enregistrement externe du flux intracardial de sérumalbumine humaine, marquée par l’iode 131, a été étendue pour obtenir une mesure du temps moyen de la circulation du coeur droit au coeur gauche, et par cela une détermination du volume sanguin pulmonaire.

2. Les valeurs du débit cardiaque basal de sujets normaux et leurs variations avec l’âge sont en accord avec les valeurs publiées auparavent par d’autres auteurs.

3. Le volume sanguin pulmonaire de l’homme normal en condition basale se montrait à 28,2 ± 0,6% du volume sanguin total.

4. On n’a pas trouvé de corrélation entre le débit cardiaque et le volume sanguin pulmonaire dans des sujets normaux en condition basale.

5. L’augmentation du débit cardiaque pendant la digestion fut accompagnée d’une diminution du volume sanguin pulmonaire de 6,3% ± 1,2% du volume sanguin total, soit de 280 ml.

6. L’augmentation du débit cardiaque pendant l’exercice fut reliée à une diminution du volume sanguin pulmonaire de 4,5 % ± 1% du volume total, soit de 200 ml.

7. L’augmentation du débit cardiaque attribuée à une réaction d’alarme n’est pas associée à une diminution du volume sanguin pulmonaire; ce dernier est plutôt augmenté.

8. On propose de prendre comme base pour ces études le volume sanguin total de sujets normaux, au lieu du poids ou de la surface du corps.

9. La valeur des résultats et l’admissibilité de la méthode sont discutées.

Zusammenfassung

1. Die Methode der Messung des Herzminutenvolumens mittels externer Messung des intrakardialen Durchflusses von J131-markiertem menschlichem Serumalbumin wurde erweitert, um ein Maß für die mittlere Zirkulationszeit vom rechten zum linken Herzen zu gewinnen und so einen neuen Weg zur Bestimmung des Lungenblutvolumens zu beschreiten.

2. Die Werte für das Ruhe-Herzminutenvolumen bei Normalpersonen und dessen Veränderungen mit dem Alter stehen in guter Übereinstimmung mit früher publizierten Werten anderer Autoren.

3. Das Lungenblutvolumen bei Normalpersonen in Ruhe betrug 28,2 ± 0,6% des Gesamtblutvolumens.

4. Es wurde keine Beziehung zwischen dem Herzminutenvolumen und dem Lungenblutvolumen bei einer Reihe von Normalpersonen im Ruhezustand gefunden.

5. Die Erhöhung des Herzminutenvolumens während der Verdauung war von einer Verminderung des Lungenblutvolumens begleitet, die 6,3 ± 1,2% des Gesamtvolumens oder ungefähr 280 ml entsprach.

6. Die Erhöhung des Herzminutenvolumens durch Arbeit war mit einer Verminderung des Lungenblutvolumens verbunden, die 4,5 ± 1,0% des Gesamtblutvolumens oder ungefähr 200 ml entsprach.

7. Die Steigerung des Herzminutenvolumens als Ausdruck einer Furchtreaktion war nicht von einer Verminderung des Lungenblutvolumens begleitet; das letztere dürfte eher erhöht worden sein.

8. Es wird vorgeschlagen, statt des Körpergewichtes oder der Körperoberfläche das Gesamtblutvolumen als Bezugspunkt für Untersuchungen dieser Art bei Normalpersonen zu benützen.

9. Die Bedeutung dieser Ergebnisse und die Gültigkeit der Methode werden diskutiert.

* Laboratoire de Pathologie Générate and the Department of Medicine, University of Louvain Medical School, Louvain, Belgium.


** Radioisotopes Laboratory, Guy’s Hospital Medical School, London, England.


 
  • Literatur

  • 1 Brandfonbrener M., Landowne M., Shock N. W.. Changes in cardiac output with age. Circulation 12: 557 1955;
  • 2 Burger H. C., van der Feer Y., Douma J. H.. On the theory of cardiac output measurement by the injection method. Acta. Cardiol 11: 1 1956;
  • 3 Carter B. L., Johnsen S. E., Loeffler R. K., Southard M. E.. A critical evaluation of external body surface counting in the determination of cardiac ouput with radioactive isotopes. Amer. J. Roentgenol 82: 618 1959;
  • 4 Chaplin H., Mollison P. L.. Correction for plasma trapped in the red cell column of the haematocrit. Blood 7: 1227 1952;
  • 5 Chaplin H., Mollison P. L., Vetter H.. The body/venous haematocrit ratio: its constancy over a wide haematocrit range. J. Clin. Invest 32: 1309 1952;
  • 6 Cournand A.. Pulmonary circulation — Its control in man, with some remarks on methodology. Science 125: 1231 1957;
  • 7 Crane M. G., Holloway J. E., Adams R., Woodward I. C.. The relative flow rates of red cells and plasma — Peripheral and central circulation studies in the dog. Int. J. Appl. Rad. Isotopes 7: 23 1959;
  • 8 Crane M. G., Holloway J. E., Sears C., McEachen J., Adams R.. The effect of recirculation on the shape of the arterial concentration curve after an instantaneous injection of indicator. Int. J. Appl. Rad. Isotopes 7: 97 1959;
  • 9 Crane M. G., Sears C., Hackney J., Holloway J., Collier C.. Cardiac output measured by the injection method with the use of radioactive material and continuous recording — II. Comparison with the Fick method. J. Lab. Clin. Med 51: 248 1958;
  • 10 Doyle J. T., Lee R. A., Kelley E. B.. Observations on the elasticity of the pulmonary vasculature in man. Amer. Heart J 44: 565 1952;
  • 11 Feer van der Y.. The measurement of circulation time by means of an indicator. Phys. in Med. Biol 3: 157 1958;
  • 12 Feer van der Y., Douma J. H., Klip W.. Cardiac output by the injection method without arterial sampling. Amer. Heart J 56: 642 1958;
  • 13 Fellinger K., Vetter H.. (Ed.): Recommendation on the use of radio-iodinated serum albumin for the estimation of cardiac output in man. Strahlenther. Sonderband II 36: 278 1956;
  • 14 Fox I. J., Sutterrer W. F., Wood E. H.. Dynamic response characteristics of svstems for continuous recording of concentration changes in a flowing liquid. J. Appl. Physiol 11: 390 1957;
  • 15 Hamilton W. F., Moore J. W., Kinsman J. M., Spurling R. G.. Simultaneous determination of the greater and lesser circulation times, of the mean velocity of blood flow through the heart and lungs, of the cardiac output and an approximation of the amount of blood actively circulating in the heart and lungs. Amer. J. Physiol 85: 377 1928;
  • 16 Hedlund S., Villano F.. Separate determination of the blood volume of right and left heart and lungs by means of radioactive red cells in heart diseases. Acta Tertii Eurpoaei de Cordis Scientia Conventus; Rome: 1960. Excerpta Medica, Pars II A 559-562.
  • 17 Huff R. L., Filler D. D., Judd O. J., Bogardus G. M.. Cardiac output in men and dogs measured by in vivo analysis of iodinated human serum albumin. Circulation Res 3: 565 1955;
  • 18 Huff R. L., Parrish D., Crockett W.. A study of circulatory dynamics by means of crystal radiation detectors on the anterior thoracic wall. Circulation Res 5: 395 1957;
  • 19 Huff R. L., Parrish D., Crockett W. A., Haukeness S. J.. Hemodynamics: Interpreted by means of multiple scintillation detectors placed over the anterior thoracic wall. Proceedings, 3rd Gastein Radioisotopes Conference: Strahlenther. Sond.. 38. 1958
  • 20 ICRP. Recommendations of the International Commission on Radiological Protection. Brit. J. Radiol.. Suppl. 9 1955
  • 21 Lammerant J.. Le volume sanguin des poumons chez l’homme. Editions Arscia; Bruxelles: 1957
  • 22 MacIntyre W. J., Pritchard W. H., Moir T. W.. The determination of cardiac output by the dilution method without arterial sampling. I. Analytical concepts. Circulation 18: 1139 1958;
  • 23 Mack R. E., Wells H. J., Pollack R.. An in vivo method for the determination of cardiac output. Radiology 68: 245 1957;
  • 24 Muldowney F. P.. The relationship of total red cell mass to lean body mass in man. Clin. Sei 16: 163 1957;
  • 25 Nylin G.. The effect of heavy muscular work on the volume of circulating red corpuscles in man. Amer. J. Physiol 149: 180 1947;
  • 26 Prinzmetal M., Corday E., Bergman H. C., Schwartz L., Spritzler R. J.. Radiocardiography: A new method for studying the blood flow through the chambers of the heart in human beings. Science 108: 340 1948;
  • 27 Pritchard W. H., MacIntyre W. J., Moir T. W.. The determination of cardiac output by the dilution method without arterial sampling: II. Validation of precordial recording. Circulation 18: 1147 1958;
  • 28 Pritchard W. H., MacIntyre W. J., Moir T. W., Gott F. H.. Use of precordial recording in studies involving the dilution principles. Circulation 20: 753 1959;
  • 29 Rapaport E., Kuida H., Haynes F. W., Dexter L.. Pulmonary red cell and plasma volumes and pulmonary hematocrit in the normal dog. Amer. J. Physiol 185: 127 1956;
  • 30 Rapaport E., Kuida H., Haynes F. W., Dexter L.. The pulmonary blood volume in mitral stenosis. J. Clin. Invest 35: 1393 1956;
  • 31 Seldon W. A., Hickie J. B., George E. P.. Measurement of cardiac output using a radioisotope and a scintillation counter. Brit. Heart J 21: 401 1959;
  • 32 Seltzer A., Sudrann R. B.. Reliability of the determination of cardiac output in man by means of the Fick principle. Circulation Res 6: 485 1958;
  • 33 Sevelius G., Johnson P. C.. Myocardial blood flow determined by surface counting and ratio formula. J. Lab. Clin. Med 54: 669 1959;
  • 34 Shackman R.. Radioactive isotope measurements of cardiac output. Clin. Sei 17: 317 1958;
  • 35 Taylor H. L., Brozek J., Keys A.. Basal cardiac function and body composition with special reference to obesity. J. Clin. Invest 31: 976 1952;
  • 36 Veall N., Pearson J. D., Hanley T.. The preparation of I-132 and I-131 labelled human scrum albumin for clinical tracer studies. Brit. J. Radiol 28: 633 1955;
  • 37 Veall N., Pearson J. D., Hanley T., Lowe A. E.. A method for the determination of cardiac output (preliminary report). Proceedings of Second Radioisotopes Conference. 183 Butterworths; London: 1954
  • 38 Veall N., Vetter H.. Radioisotope techniques in clinical research and diagnosis. 351 Butterworths; London: 1958
  • 39 Waser P., Hunzinger W.. Bestimmung von Kreislaufgrößen mit Na24Cl. Helv. Physiol. Acta 7: 62 1948;
  • 40 Waser P., Hunzinger W.. Methode zur Beurteilung der Koronardurchblutung. Expcrienta 8: 158 1952;
  • 41 Wtser P., Hunzinger W.. Radiozirkulographische Untersuchung des Koronarkreislaufes mit Na24Cl. Cardiologia 22: 65 1953;