Veränderungen von Durchblutung und oxydativem Stoffwechsel des Gehirns bei Patienten mit einer Demenz

Summary

The purpose of this retrospective study was to investigate how the blood flow and oxidative metabolism of the brain was changed in dementia and the influence of the age factor. Cerebral blood flow (CBF) was measured in 115 patients aged from 40 to 83 years by means of the Kety-Schmidt technique with the modification of Bernsmeier and Siemons. The cerebral metabolic rates of oxygen and CO₂ were determined by the van Slyke method and by gaschromatography respectively and of glucose and lactate by standard enzymatic methods. All cases of dementia due to head injuries, cerebral infections, cerebral infarctions, exogenous or endogenous intoxications or circulatory diseases were excluded from this study, but no classification of the dementias was made. Statistical calculations were carried out by means of the analysis of variance for a two-way design.

Cerebral blood flow did not show a normal distribution curve but was at least triphasic; CBF in demented patients was either lower than normal, normal or higher than normal. The distribution curves showed further that low cerebral blood flow of mean 32.5 ml/100 g min coincided with a low CMR oxygen of 2.50 ml/100 g min; however, CMR glucose was either low (2.50 mg/100 g min), or nearly normal (4.50 mg/100 g min) or elevated (7.50 mg/100 g min). A normal (45.0 ml/100 g min) or enhanced (62.5 ml/100 g min) CBF correlated with a CMR oxygen which was either decreased to 2.75 ml/100 g min or increased to 4.75 ml/100 g min; CMR glucose was either decreased to 1.50 mg/100 g min, or nearly normal (4.50 mg/100 g min), or was elevated to 6.50 and 10.50 mg/100 g min with respect to the peaks of the distribution curves.

It is assumed that the variability of the findings with respect to the blood flow and oxidative metabolism of the brain in dementia is due to different pathophysiological and pathobiochemical disturbances in the brain. A significant influence of age on CBF and metabolism in patients with dementia was not found.

Zusammenfassung

In einer retrospektiven Studie wurde bei 115 dementen Patienten im Alter von 40 bis 83 Jahren das Verhalten der Durchblutung und des oxydativen Stoffwechsels des Gehirns unter deskriptiv-statistischen und funktionellen Aspekten untersucht und geprüft, ob das Lebensalter einen determinierenden Einfluß auf die Hirndurchblutung, die nach Kety u. Schmidt gemessen wurde, den cerebralen Sauerstoff- und Glucoseverbrauch hat.

Es ergab sich bei dementen Patienten, daß

• 1. die Werte der Hirndurchblutung insgesamt nicht Gauß-verteilt sind. Einem offenbar Gauß-verteilten Kollektiv mit erniedrigter Durchblutung stehen mindestens zwei mit normaler bzw. erhöhter Durchblutung gegenüber.

• 2. der cerebrale Sauerstoffverbrauch bei Patienten mit erniedrigter Hirndurchblutung ebenfalls erniedrigt ist. Die Werte sind offenbar Gauß-verteilt. Bei Patienten mit normaler oder erhöhter Hirndurchblutung liegt keine Gauß-Verteilung des cerebralen Sauerstoffverbrauchs vor, der entweder heabgesetzt oder normal bis leicht erhöht sein kann.

• 3. die cerebrale Glucoseaufnahme weder bei Patienten mit erniedrigter noch bei Patienten mit normaler oder erhöhter Durchblutung eine Gauß-Verteilung aufweist. Beide Verteilungskurven sind mehrgipflig, d. h., die Glucoseaufnahme kann entweder erniedrigt, normal oder erhöht sein.

• 4. Die nachgewiesene Inhomogenität der Durchblutung, des Sauerstoffverbrauchs und der Glucoseaufnahme des Gehirns deutet darauf hin, daß bei der Demenz pathophysiologisch bzw. pathobiochemisch ganz unterschiedliche Schädigungsmuster vorliegen können.

• 5. Im vorliegenden Patientengut konnte ein Einfluß des Lebensalters auf Durchblutung und oxydativen Stoffwechsel des Gehirns bei der Demenz nicht gesichert werden.