Methoden der physikalischen Therapie und Diagnostik: Hilfsbuch für medizinisch-technische Assistentinnen [Reprint 2019 ed.] 9783111494906, 9783111128672

Table of contents :
ZUM GELEIT
VORWORT
Inhalt
I. Anwendung der Physik in der Therapie
II. Anwendung der Physik in der Diagnostik
Anhang — Tabellen über den Grundumsatz
Literatur
Sachregister

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METHODEN DER PHYSIKALISCHEN THERAPIE UND DIAGNOSTIK Hilfsbuch für medizinisch-technische Assistentinnen von

MAGDALENA

OLDENBURG

Fachlehrerin an der Technischen Benifsfachachul« des Lette-Vereins Berlin

Mit. 118

1 9 W A L T E R

DE.

Abbildungen

4

8

G R U Y T E R

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CO.,

B E R L I N

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85

vorm. C. J . Göschen'ache Verlagshandlung, J . Gutteytag, Verlagsbuchhandlung, Georg Reimer, Karl J.Tiüboer, Veit & Comp.

A l l e Rechte, insbesondere das der Übersetzung, vorbehalten Ärt'hiv-Nr. 51 47 47.

Printed in G e r m a n y

D r u c k : Buchdruckerei „Buchkunst", Berlin W 35

523

4000

2. 4 8

Kl. C

ZUM

GELEIT

Bei dem großen Mangel an Lehrbüchern jeder Art ist es sehr zu begrüßen, daß Fräulein O l d e n b u r g , Lehrassistentin an der Technischen Berufsfachschule des Lettevereiiis, nach langjährigen Erfahrungen in der Praxis und in der Ausbildung von medizinisch-technischen Assistentinnen mit diesem Buch eine ausführliche Zusammenstellung der Methoden der physikalischen Therapie einem größeren Interessentenkreis zur Verfügung steUt. Der Voraussetzung für verständnisvolles Arbeiten ist durch kürze klare Erklärung der physikalischen Grundlagen der Methoden, ihrer technischen Ausführungen, der sachgemäßen Bedienung der Apparaturen und der zu erzielenden therapeutischen bzw. diagnostischen Wirkung Rechnung getragen. Außerdem sind die Belange der Unfallverhütungsvorschriften sorgfältig berücksichtigt, indiem in jedem Fall auf die Folgen fehlerhafter Bedienung der Apparate und der daraus sich ergebenden Schädigungen des Patienten ausführlich hingewiesen wird. Gerade hierauf ist nicht nur während der Ausbildung von medizinisch-technischen Assistentinnen, sondern besonders in der Praxis der größte Wert zu liegen, da die medizinisch-technische Assistentin — nicht so die medizinisch-technische Gehilfin — für die Art der Durchführung ihrer Hilfeleistung selbst die Verantwortung trägt. Daß die Anordnung therapeutischer und von der Regel abweichender diagnostischer Maßnahmen, sowie die diagnostische Auswertung nur einem Arzt zusteht und die Grenzen der Zuständigkeit und Verantwortlichkeit der medizinisch-technischen Asssitentin überschreitet, wird jeweils genau hervorgehoben. Allen denen, die auf dem Gebiet der physikalischen Therapie ausgebildet werden oder arbeiten, kann das vorliegende Buch nur angelegentlich empfohlen werden. Es verdient eine recht weite Verbreitung. Dr. Götzky Referent im Landesgesundheitsamt Berlin

VORWORT Diese Arbeit ist aus den Anforderungen entstanden, die mit der Einführung der ,,Physikalischen Therapie" als Unterrichtsfach für med.-techn. Assistentinnen gestellt worden sind. Das Buch soll ein Leitfaden und eine Hilfe für den Unterricht und für die Arbeit in der Praxis sein. Da eine wesentliche Voraussetzung für die zuverlässige Durchführung einer angeordneten Behandlung nur durch eine genaue Kenntnis der physikalischen Grundlagen sowie der Geräte und der Behandlungstechnik gewährleistet ist, wurde versucht, die zum Verständnis notwendigen Vorgänge zu erklären.

Dem großen Entgegenkommen der Firma Siemens, sowie der

Hanau Quarzlampengesellschaft und anderen ist es zu danken, daß es möglich geworden ist, durch eine Reihe von Abbildungen das Verständnis des Stoffes zu erleichtern. Berlin, im Oktober 1947. Magdalena Oldenburg

Inhalt Zum Geleit Vorwort I. D i e A n w e n d u n g d e r P h y s i k i n d e r T h e r a p i e

1

Einleitung

1

Die einzelnen Anwendungsgebiete

2

1. Hydrotherapie

2

B.Elektrotherapie

_25

2. Wärmetherapie

2

a) Galvanisation

25

3. Bädertherapie

3

b) Elektrophorese

28

4. Klimatherapie

3

c) Faradisation

30

5. Lichttherapie

4

d) Diathermie u. Kurzwelle

33

e) Arsonvalisation

53

6. Röntgentherapie

15

7. Radiumtherapie

15

f) Hochfrequenzchirurgie ..

55

8. Die Elektrizität in der Therapie

16

9. Die Akustik i!n der Therapie

58

A.Grundlagen d. Elektrophysik

16

II. D i e A n w e n d u n g

10. Mechanische Verf ahren

derPhysikinderDiagnostik

60 ....

61

1. Elektrokardiographie

61

4. Elektrodiagnostik

73

2. Kreislaufbestimmung

66

5. Grundumsatzbestimmung

75

3. Elektrenkephalographie

72

Anhang — Tabellen über den Grundumsatz

83

Literatur

109

Sachverzeichnis

110

I. Anwendung der Physik in der Therapie Einleitung Die „Physikalische Therapie" u m f a ß t die Anwendung physikalischer Wirkungen' auf den e r k r a n k t e n menschlichen Körper zu Heilzwecken. Fast alle Gebiete der Physik finden vielfache A n w e n d u n g bei therapeutischen wie auch diagnostischen Maßnahmen, nämlich 1. die Wärme, 2. die Optik, 3. die Elektrizität, 4. die Akustik, 5. die Mechanik. Eine Anzahl von Reaktionen des Organismus treten bei physikalischen Reizen immer wieder auf u n d haben allgemeine Gültigkeit. Als oberstes Grundprinzip mache man sich ganz allgemein zu eigen: „Kleine Dosen haben die entgegengesetzte Wirkung wie große Dosen. Schwache Reize regen die Lebenstätigkeit an, mittelstarke Reize fördern sie, starke Reize h e m m e n ' s i e u n d stärkste Reize heben sie ganz auf." Welche F o r m der Reize jeweils therapeutisch angewendet wird, hängt von dier Art der E r k r a n k u n g und vom Ziel der Behandlung ab und wird in jedem Fall vom Arzt bestimmt. Was bewirkt die physikalische Therapie? 1. Ilyperaemie, die eihe generelle oder eine örtliche sein kann. Man v e r steht d a r u n t e r eine Erweiterung der Kapillaren, v e r s t ä r k t e B l u t z u f u h r und dadurch Verbesserung der E r n ä h r u n g des Gewebes, vermehrte Sauerstoffzufuhr, die Voraussetzung zur Assimilation. Die verstärkte Zirkulation f ü h r t zur Entgiftung, zur Resorption und zum Anbau e r satzfähiger Körpersubstanzen. Die v e r m e h r t e Durchtränkung entzündlichen Gewebes bewirkt außerdem Schmerzlinderung, worauf die Lokalanaesthesie beruht. Eine Hyperaemie läßt sich auch durch Stauung erzielen (B : .ersehe Stauung) womit eine Alkalisierung des Gewebes erreicht wird. 2. Viscerocutane Reflexe. Hautreize werden durch nervliche Beziehungen zwischen Haut und tiefer liegenden Organen zur Reaktion gebracht, die darauf ihrerseits mit chemischen oder hormonalen Reaktionen a n t worten, d. h. in der Hauptsache mit Wärmeregulation. Ei können auf diesem Wege hyperaemische Organe entlastet u n d anaemische belastel werden. 3 Bildung von Biohormonen. Latent, d. h. inaktiv in den Organen vor • handene Stoffe, wie z. B. das Histamin, können durch Einwirkungen auf die Haut aktiviert werden, wie es bei der Erythembildung durch 1 Oldenburg, Physikalische Therapie

1

Einwirkung von Licht der Fall ist. Diese Stoffe hawen gefäß- oder kapillarerweiterndie Wirkungen-, 4. Schädigung des Angreifers und Bildung von Nekrohormonen. Darunter- versteht man die bakterizide Wirkung von Licht oder Strahlung Bekannt" ist die bakterizide Wirkung der Ultraviolettstrahlung Höhensonne, die ausgenutzt wird bei oberflächlichen Prozessen wie Wundbestrahlungen und Pilzerkrankungen der Haut. Auch mit Röntgenstrahlen z. B". können Bakterien abgetötet werden, ebenso gelingt es mit Kathodenstrahlen in wenigen Sekunden Staphylokokken, Streptokokken = Eitererreger, Coli- und Milzbrandbazillen abzutöten. Diese Erkenntnis führte F i n s e n zu seiner Heliotherapie der Tuberkulose. Es entstehen Zerfallsprodukte, diie als „Nekrohormane" bezeichnet werden, weil sie ihrerseits intrazelluläre spezifische Wirkungen ausüben, wie z. B. bei Röntgen- und Radiumbastrahlungen. Sie reizen den Organismus und bei stärkerem Vorhandensein schädigen sie ihn. (Röntgenschäden!) 5. Bildung von spezifisch wirkenden Vitaminen. Sie tritt vor allem bei Bestrahlungen mit bestimmten Wellenbereichen auf. Bekannt ist, daß durch iUltraviolettbestrahlung sich aus dem körpereigenen Ergosterin das Vitamin D bildet. (Milchbestrahlung)

Die einzelnen Anwendungsgebiete 1. Hydrotherapie Die Hydrotherapie ist ein Sammelbegriff für thermische Wasseranwendungen, die sowohl thermische wie mechanische Wirkungen ausüben in Form von Voll-, Halb- oder Teilbädern, Duschen aller Art, Güssen, Abwaschungen, Abreibungen, Packungen, Wackeln, Umschlägen (Prießnitz), Dampfbädern und Dampfduschen' usw. Es handelt sich dabei in der Häuptsache um Wärmezufuhr bzw. Wärmeableitung, die Hyperaemie, Blut-, Kreislauf- und Nervenreaktionen zur Folge haben. Diese, werden noch erhöht durch mechanische Reize wie Druck oder Strahl, z.B. bei der modernen Unterwassermassage. Zusätzlich können elektrische Reize ausgeübt werden wie bei den VieTzellenbädern. 2. Wärmetherapie Da das Wort ganz allgemein nur ausdrückt, daß dem Organismus Wärme zugeführt werden soll, was ja durch die verschiedensten Mittel wie Bäder, Heizkissen, Packungen, Diathermie usw. erreicht werden kann, versteht man in der Medizin unter dem Begriff „Wärmetherapie" nur ganz beschränkt die Anwendung spezieller' Wärme träger, nämlich Schlammc, Moore und Erden, die entweder vorwiegend organischen oder mineralischen Charakter haben. Die Heilfähigkeit der Moorbäder und Moorpackungen, der Fangopackungen bei rheumatischen Beschwerden sind bekannt. Ebenso Lehmkuren usw. Die Bedeutung der einzelnen heilenden Faktoren ist noch nicht völlig geklärt, wahrscheinlich handelt es sich dabei auch um physikalische Ge2

setzmäßigkeiten gemeinsamer physikalischer und ¡physikalisch-chemischer Eigemschaften der Moore und Erden, u. a. um 1. Druckwirkungen (Kompression hautnaher Gefäße), 2. Reibungswiderstand durch die Zähigkeit (Hautatmung), 3. Wärmekapazität und Wärmeleitfähigkeit, 4. chemische Eigenschaften, wie z. B. adstringierende = zusammenziehende oder antibakterielle Wirkungen der Torfe. Die Anwendung erfolgt in Form von Ganz- oder Teilpäckungen oder -bädern, z. B. bei Erkrankungen des Nervensystems wie Neuritiden, Ischias oder Gelenkerkrankungen, Rheumatismus, Arthritis dieformass usw. 3. Bädertherapie Hier handelt es sich speziell um Bäderanwendungen, bei denen durch Zusatz fester, flüssiger oder gasförmiger Stoffe zum Badewasser oder durch sonstige im Bade ausgeübte mechanische oder thermische Reize eine besondere Wirkung erzielt werden soll, mit Ausnahme* von Schlammund Moorbädern. Als Zusatzstoffe sind bekannt z.B.: a) feste Stoffe: Salze, Staßfurter Salz, SenfmehJ, Kleie, Schwefellebei', b) flüssige Stofie: Fichtennadelextrakt, Latschienkieferöl, Tannin, Sole, c) gasförmige Stoffe: Sauerstoff, Kohleinsäure, Luft (in Form von LuftPerlbädern). Physikalisch handelt es sich um mechanische, thermische und- physikalischchemische Wirkungen, im Vordergrund stehend die Wirkung bestimmter Stoffe wie der Kohlensäure oder des Sauerstoffs, wie überhaupt um den Austausch zwischen Bad und Patient, worunter der gesamte Wasser- und Ionenaustausch verstanden wird auf Grund eliektrolytischer oder Diffusionsvorgänge. Die so vom Körper resorbierten Stoffe lösen dann im Organismus weitere Reaktionen aus. 4. Klimatherapie Die Einwirkungen dies Klimas auf den Zustand des menschlichen Körpers sind im negativen wie itm positiven Sinne allgemein bekannt. (Föhnstimmung, Sommerfrische, Luftkurort.) Zu Heilzwecken Werden sie schon lange bewußt und erfolgreich ausgenutzt. Ihre Ursachen sind physikalische und chemische Zustände, die unter dem Begriff „Klima" zusammengefaßt werden. Zu definieren ist das Klima nur durch viele Einzelsituationen, die sich gegenseitig bedingen oder von einander abhängen, wie' Temperatur, Feuchtigkeit, Barometerdruck, Luftzustand und Winde, Größe der elektrischen Spannungen, Reinheit der Atmosphäre bzw. ihr Gehalt an gasförmigen Einschlüssen, ihr Ionengehalt, ferner ihre Durchsichtigkeit und danfit verbunden die Strahlenwirkung der Sonne und des Bodens alles Dinge, deren Einflüsse jeder schon an sich selbst beobachtet haben wird. Sie bilden das Forschungsgebiet dier Baineologen, der Bäderärzte, um sie bewußt zu Heilzwecken anzuwenden und auszunutzen. Man hat •sogar begonnen, künstliche Klimaanlagen zu schaffen (wie z. B. in der Berliner Kinderklinik dler Charité), um stärker als bisher ihre bedeutenden Heilfaktoren auch in akuten Fällen klinisch anwenden zu können. Endi*

3

gültiges kann heute über das Gebiet der Klimatherapie noch keineswegs gesagt werden. 5. Lichttherapie Während die bisherigen Gebiete der physikalischen Therapie vorwiegend in den Arbeitsbereich der Bademeister und der Heilgymnastinnen gehören — wie auch alle mechanischen Verfahren — ist die Lichttherapie ein Gebiet, das die Technische Assistentin beherrschen muß und deshalb eingehender behandelt werden soll Die Lichttherapie gehört zum ältesten Gut der Volksheilkunde. Die Sonne ist der Quell allen Lebens Schon Griechen und Römer hatten eine hochentwickelte Lichtheilkunde. Im „dunklen" Mittelalter ging das Wissen darum verloren, und erst im 19. Jahrhundert hat man wieder begonmen, das Licht als Heilfaktor anzuwenden und dann später die Bedeutung des Lichtes zur Behandlung systematisch zu erforschen. Unsere modiernte Lichttiherapie ist erst rund 50 Jahre alt. Bahnbrechend war F i n s e n , der um 1890 die Heilwirkung des ultravioletten Lichtes erkannte und seine Heliotherapie darauf aufbaute. Zunächst stand dafür nur die natürliche Strahlung im Hochgebirge zur Verfügung, weswegen man bei der Bedeutung der Erfolge bald versuchte, sich durch künstliche Lichtquellen von der Sonne unabhängig zu machen Daher stammt die Bezeichnung „künstliche Höhensonne'', von der man inzwischen aber längst weiß, daß sie ganz unzutreffend ist und deshalb nicht mehr gebraucht werden sollte. Die systematische Lichtforschung begann Anfang unseres Jahrhunderts und Wichtigsite Erkenntnisse, wie die Beziehung zwischen Licht und Rachitis, und die Ta'sache der Aktivierung des Vitamins D aus dem Ergosterin durch Bestrahlung mit Ultraviolettstrahlen stammen erst aus den Jahren 1920 bis 1926. Die Lichttherapie umfaßt nur ein kleines Gebiet der strahlenden Energiie. Vom Licht wissen wir heute, daß ¡es eine Wellennatur hat, daß es eine elektromagnetische Schwingung ist. Die Zerlegung des we ; ßen Lichtes in die Regenbogenfarben durch ein Prisma hat zu der Erkemntn1"? geführt, daß das weiße Lich't aus einer großen Anzahl von Wellenlängen besteht, die verschieden gebrochen werden. Das Farbband des zerlegten Lichtes bezeichnet man als das Spektrum. Dieses Lichtspektrum läßt sich unsichtbar nach beiden Seiten ins Unendliche .erweitern Man erhält dann ein Gesamtspektrum der elektromagnetischen Schwingungen, das Wellenspektrum, von dem der Anteil des sichtbaren Lichtes nur noch ein kleines Intervall darstellt. (S.Tabellen auf Seite 5.) Eine Reihe von Eigenschaften sind sämtlichen bekannten Wellenlängen gemeinsam, so die strahlenförmige geradlinige Ausbreitung aller elektromagnetischen Wellen „ daher bezeichnet man sie &uch insgesamt als „ S t r a h l e n d e E n e r g i e " . Sie unterliegen alle dem Intensitätsgesetz, nach dem die Intensität der Strahlung im Quadrat der Entfernung abnimmt. Sie können ferner gebrochen, reflektiert und absorbiert werden. Die letzte 4

Tabelle I Elektromagnetisches Wellenspektrum Wellenlänge Wellenlänge l X in cm 108 10« Ì05 10* 103 102 1 cm 10-2 IO-3 10-4 10-6

1000 km 10 km 1km 100 m 10 m Im 1 cm 100 }i 10

10*® jO-io IO-*3

1A 10 x 0,05 x ,

Wellenart

11«

10 m,M

Technischer Wechselstrom Menschliche Sprache Drahtlose Telefonie, Radio Diathermie Kurzwellentherapie Ultrakurzwellen Hertzsche Wellen Wärmestrahlen Infrarotstrahlen Sichtbares Licht. Ultraviolettstrahlen

1000—6000 km 10—15 km 30 km—300 mm 450 m—30 m 30 m—3 m 3 m—1 m 10 cm—100 /« 1 mm—0,1 mm 400 /(—0,7 !' 700 m«—400 m« 400m/i—15 m.»

Röntgenstrahlen /•-Strahlung d. Radiums Kosmische Ultrastrahlung

5 Ä—0,1 Ä(100 x) 400 x—S x unter 1 x

= 1 Mikron 1 m/« = 1 Millimikron = o o 1 A = 1 Angström =

l/x

1x

=

= 1 x Einheit

Wellenbereich

=

Tabelle II Maßeinheiten Viooo mm — i/ioooo cm Viooo /< i/iooooooo cm 1/io m ( < '/IOOO

A

=

i /100000000 c m

4 = 1 • 10 cm = 1 • 10"7 cm =

t

.

10-8

cm 11

= i'iooooooooooo cm = 1 • 10" cm

Eigenschaft ist f ü r die Wirkung des Lichtes auf den Organismus von wesentlichster Bedeutung, siie ist aber aus der Wellennalur nicht zu erklären. Erst die Vorstellung der atomistischen Struktur der Strahlungsenergie, die wir dem genialen Physiker M a x P l a n c k und seiner Quantentheorie verdanken, ermöglicht es, diesen Vorgang und viele weitere Strahlungserscheinungen zu erklären. Nach der Quantentheorie kann eine Strahlung nur als eine stoßweise Aussendung von Lichtteilchen = Energiequanten aufgefaßt werden, die geradlinig in Form von, Wellen fortschwiiigen mit einer Geschwindigkeit von 300 000 km pro sec. Die Entstehung des Lichtes beruht auf atomaren Vorgängen. Nach dem Bohrschen Atommodell besteht ein Atom — dem kleinsten Teil eines Elementes — aus einem Massenkern und einer lockeren Hülle. Der Kern setzt sich zusammen aus einer bestimmten Anzahl positiv geladener Protonen und elektrisch neutraler Neutronen, die Hülle wird gebildet aus einer entsprechenden Zahl der kleinsten bekannten Materiebausteinchen, den Elektronen, die noch etwa 1800 mal kleiner sind als ein Proton, und eine negative Ladung tragen. Diese Elektronen umkreisen den Kern auf 5

verschiedenen Bahnen oder Schalen — die innersten werdien als K-, L-, M-Schalen bezeichnet — die jedie nur eine bestimmte Anzahl Elektronen aufnehmen können. Die Zahl der Protonen und Elektronen in einem Atom entsprechen sich, so daß ein Atom elektrisch neutral ist und kein Licht aussenden kann. Wird nun einem Atom Energie von außen zugeführt, sei es durch Erwärmung, sei es durch Absorption eines Energiequants oder durch elektrische Kräfte, so wird ein Elektron auf eine kernfernere Bahn gehoben. Beim Zurückfallen des Elektrons auf seine innere Bahn wird die Energie wieder frei und in Form eines LichtAbb T Bausdiema eines He und Ne Atoms quants abgegeben. Durch Zufuhr großer Wärmemengen, also durch Erhitzen von Stoffen bis zum 'Glühen werden diese zur Lichtemission veranlaßt; das könnten sowohl feste Körper, glühende Metalle oder Gase sein. Durch weitere Steigerung der Wärmezufuhr, durch außerordentlich hohe Temperaturen kann, wie man heute weiß, der sogenannte 4. Aggregatzustand erreicht werden. Das Gas gieht dabei in einen Zustand über, den man als Plasma bezeichnet., in dem sich die Elektronen völlig' vom Atom gelöst haben. Das Plasma" besteht aus positiven Abb. 2 Lichtaussendung eines Atoms Atomresten und freien Elektronen und ist elektrisch leitend. Die Lichtemission der Stoffe ist verschieden. Feste Körper geben ein k o n t i n u i e r l i c h e s S p e k t r u m ab, d.h. sie senden ein vollständiges Strahlengemisch aus, das alle Wellenlängen des sichtbaren Lichtes enthält, also weißes Licht wie das Sonnenlicht. Glühende Gase dagegen senden nur ganz charakteristische sogenannte Linienspektren auis, d.h. sie senden nur einzelne Wellenlängen = leuchtende Spektrallinien aus. Beim Erhitzen fester Körper beginnt die Lichtemission bei 500°C = Grauglut; sie geht über in Gelbglut bei etwa 1000° C und wird ah 1200° C zur Weißglut. Die Lichttherapie umfaßt nur das sichtbare Licht und die angrenzenden Strahlenbereiche der infraroten und ultravioletten Strahlung, gant 6

speziell die Wellenbereiche zwischen 50 Mikron = äußeres Infrarot bis 100 Millimikron = äußerstes Ultraviolett. 50 p — 5 p = äußeres Infrarot 5 f.i — 760 m/u = inneres Infrarot 760 m p — 650 mp = — 600 m/< = — 560 m p = bis — §30 mp = — 490 m fi = 400 mp — 450 mp = — 450 mp =

rot orange gelb grün blau indigo violett

sichtbares Licht

400 mp — 313 mp = langwelliges Ultraviolett = UV I 313 mp — 296 mp = erythemerzeugendes Ultraviolett = UV II 296 mp-—100 m," = äußeres Ultraviolett Da der Energiegehalt einer Strahlung durch die Wellenlänge bestimmt wird, müssen Unterschiede in der Bestrahlung mit verschieden farbigem Licht bestehen. So verhallten sich z.B. rotes und blaues Licht in ihren Wellenlängen wie 1 :2, es müßte also demnach die Wirkung des violetten Lichtes doppelt so groß sein wie die des roten Lichtes. Das ist aber nicht der Fall, denn biologisch wirksam ist nicht die Wellenlänge als solche, sondern die Absorption der. Strahlung durch den Körper; und das ist. ein physikalisch-chemischer Vorgang, in gewissem Sinne dem ähnlich, den wir von den Belichtung einer photographischen Schicht her kennen. Die „Entwicklung" nimmt der Körper in diesem Falle vor, d. h. es werden durch die Belichtung im Körper chemische Vorgänge ausgelöst, die ihrerseits weitere Reaktionen der verschiedensten Art zur Folge haben, dem eingestrahlten Licht entsprechend (wie auch die photographische Platte verschieden auf die Lichtfarben reagiert). Man bezeichnet diese Vorgänge als Kettenreaktionen. So wird es verständlich, daß die verschiedenen Licht arten = Wellenlängen verschiedene biologische und therapeutische Erfolge haben. Für alle biologischen Lichtwirkungen gelten folgende Gesetze: 1. Nur absorbierte Strahlung ist wirksam. (Gesetz von Grotthus und Draper.) Ein Teil der Strahlung wird stets reflektiert und ist biologisch unwirksam. Die Absorption der verschiedenen Wellenlängen ist in den einzelnen Schichten der Haut verschieden stark. 2. Die Intensität nimmt ab im Quadrat der Entfernung. 3. Die Strahlenempfindlichkeit — aller biologischen Objekte — hängt ab vom Zustand des Körpers. Eine Erhöhung des Zellstoffwechsels f ü h r t zur Erhöhung der Strahlenempflndiichkeit, ebenso eine stärkere Durchblutung. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit genauester individueller Dosierung und Beachtung möglicher „Kombinationen", wie z. B. Höhen-

Sonnenbestrahlung vor oder nach Bädern oder einer Röntgenbestrahlung. „Kombinationsschäden" müssen vermieden werden! Die L i c h t a u f n a h m e der H a u t w i r d reguliert durch das Pigment Bräune, die einen Lichtschutz 'darstellt gegien einie zu starke Belichtung. Wo dieser Schutz entweder nicht vorhanden (Albinos oder sehr hellhäutige Menschen) oder nicht ausreichend ist, können Leicht durch Überdosierung Verbrennungen 1. bis 3. Grades entstehen. Das A u f t r e t e n der e r s t e n Rötung wird als E r y t h e m bzw. als Licht erythiem bezeichnet und ist der Beginn der Litehtentzündung, die nicht sofort, sondern je nach der e n g e strahlten Wellenlänge nach einer Latenzzeit eintritt; z . B . bei Ultraviolett nach 2 bis 7 Stunden; bei Röntgenstrahlen nach 14 Tagen bis 6 Wochen. Es wird dann eine deutliche Pigmentierung ausgelöst, die sogenannte s e k u n d ä r e L i c h t p i g m e n t i e r u n g , die auf einer Fermentreaktion b e r u h t u n d u n t e r Umständen bis zu J a h r e n bestehen bleiben kann. Durch Einstrahlung von Ultraviolettlicht wird Ergosterin zu Vitamin D aktiviert. Auch die Aminosäure Histidin wird in das Histamin mit seiner gefäßerweiternden Wirkung ü b e r f ü h r t . Es k o m m t ferner zu einer v e r m e h r t e n Ausschüttung von Adrenalin, das wiederum zu einer Erhöhung der Acidose des Blutes f ü h r t u n d damit zu ¿iner erhöhten E r n ä h r u n g der Muskulatur; was zu einer allgemeinen Hebung des Wohlbefindens beiträgt. Rotes Licht r u f t keine H a u t w i r k u n g e n hervor, d a f ü r aber Reaktionen des Blutbildes, da rote und infrarote Strahlen tief in die Haut eindringen u n d die oberflächlichen Kapillargefäße erreichen. I n f r a r o t e Strahlen bewirken ein Wärmeerythem; ihre Bedeutung liegt vor allem in der Zufuh* hoher Warmeenergiemengen. Es sollen außerdem Sexualhormone aktiviert werden. In der L chttherapie verwendet man heute allgemein nur die k ü n s t lichen Lichtquellen Diese beruhen entweder auf der Sirahlenemission leuchtender Stoffe bei hohen Temperaturen, die daher a's Temperaturstrahler bezeichnet werden; oder aber die Lichtaussendung kann auch elektrische oder chemische Ursachen haben, dann spricht man von Luminiszenzstralilern. Allgemein gilt f ü r die Temperaturstrahler, daß die Lichtemission u m so stärker und um so kurzwelliger ist, je höher ih e Temper a t u r ist. In manchen Lichtquellen haben wir beide Arten der Lichtemission gleichzeitig, wie z. B. beim elektrischen Lichtbogen. Luminiszenz licht nennt man auch „kaltes Licht". Die einfachsten T e m p e r a t u r s t r a h l e r sind die Glühlampen in den Glühlichtbädern oder Lichtbügeln. In den Glühbirnen = Kohl'enfadenlampen e n t stehen T e m p e r a t u r e n von 2000 bis 3000° C. Als Ganz- oder Teillichtbädcr sind die Glühlampen in wärmeisolierten, den Körperformen angepaßten Kästen angeordnet. Es wird dabei im wesentlichen n u r sichtbares und ultrarotes Licht ausgestrahlt. Angewendet werden diie Lichtbäder h a u p t sächlich dort, wo es auf eine allgemeine Erhöhung der Durchblutung des Gewebes ankommt, wobei gleichzeitig das Gewebe infolge der Kapillarerweiterung gelockert wird. Aus diesem Grunde werden Lichtbäder zur Erhöhung der Wirksamkeit vor Massagen gegeben. 8

Die Behandlungsdauer beträgt 20 bis 30 Minuten, bei der die Haut des Patienten zur Aufsaugung der Schweißbildung mit Zellstoff oder Tüchern abgedeckt werden kann — also reine Wärmewirkung. Die Kastenöffnungen

werden durch Decken zugdicht verschlossen. Nach Beendigung der Behandlungisdauer ist die Haut abzutrocknen. Der Patient muß langsam abkühlen (besonders im Winter!), sofern sich nicht eine sofortige Massage anschließt.

Abb

1

Kopflichtbad

Eine Sonderstellung nimmt das Kopflichtbad ein, mit dem sich sep.r gute Erfolge bei Entzündungen von Nasen- und Nasennebenhöhlenschleim9

haut ¿rziielen lassen. Die Wirkung beruht dabei im wesentlichen auf der Ausnutzung der Hill'schen Reflexe, nämlich auf einer Erweiterung der Nasenschleimhaut und einer Verengerung der nasalen Atemwege. Behandlungsdauer: 10 Minuten. Das Kopflichtbad ist ein fast allseitig geschlossener Kasten mit einem Halsausschnitt, der über den Kopf des liegenden Patienten gestellt wird und ihn von der Außenluft völlig isoliert. Durch ein Atemröhrchen aus Glas muß der Patient während der Behandlung durch den Mund atmen, weshalb man bei Kindern diese Behandlungsmethode nicht anwendet. Wie bei allen Lichtkästen ist auch ein Thermometer zum Kontrollieren und Regulieren der Temperatur durch Ein- oder Ausschalten von Glühbirnen vorhanden. Zum Schutz der Augen wird man in Kopflichtkästen nur gefärbte Ülühbirnen — dunkelrot oder blaü — verwenden. Nach Kopflichtbädern ist auf besonders langsame Abkühlung zu achten!

Abb. 5

Solluxlampe

Ein kleiner Teilstrahler dieser Art ist die bekannte Solluxlampe f ü r lokale Behandlungen. Sie hat eine Temperatur von etwa 3000° C Die große Glühbirne befindet sich in einem Metalltubus, der nach unten enger wird und am unteren Rand mit einer Korkwulst versehen ist. Darüber befindet sich ein Einsteckschlitz zum Einschieben von Rotoder Blaufiltern. Rotfilter werden dort benutzt, wo das sehr hell leuchtende Licht störend empfunden wird, bei Gesichtsbastrahlungen und bei der Behandlung kleiner Kinder.

Rote und ultrarote Strahlen dringen tief in die Haut ein, veranlassen eine allgemeine Schweißerzeugung, verbunden mit starker Durchblutung und Zirkulationsverbesserufig. Spezielle Anwendung: bei Zahnerkrankungen, Furunkulose u. ä. Eine ausgesprochene Rotlichtbehandlung wird ausgeführt mit der Novolüxapparatur, die mit Hilfe des Neonspektrums Ultrarotstrahlen aussendet. Sehr viel bedeutsamer f ü r die therapeutische Anwendung ist das Ultraviolettlicht. Die Lichtquellen sind meist Luminiszenzstrahler. Die bekannteste UV-Strahlenquelle ist die Quecksilberdampflampe, vor allem die Hanaulampe, unzutreffenderweise als künstliche Höhensonne bezeichnet. Glühender Quiecksilberdampf sendet ein starkes UV-Strahlenspektrum aus. Der Brenner besteht aus Quarz, da gewöhnliches Glas f ü r UV-Strahlen undurchlässig ist; er wird daher auch als Quarzbrenner bezeichnet. 10

Er ist ein U-förmig gebogenes hochevakuiertes Rohr und enthält in seinen abwärtsgehenden Schenkeln etwas Quecksilber als Anode und Kathode. Solern es sich um eine große OriginalHanaulampe f ü r Klinikzwecke handelt, kann sie nicht an eine gewöhnliche Lichtleitung angeschlossen werden, \ sondern an eine Leitung, die mit / \ 15 Ampere abgesichert sein muß. Ein / \ Transformator bringt die Spannung / f N \ aul die notwendige Höhe von etwa ( \ 4000 Volt. Im Brenner herrschen Temperaturen von über 4000° C. Der Brenner ist in einer zweiteiligen Kugelhaube aufgehängt und muß bei den älteren Modellen nach dem Einschalten des Stromes an seinen außerhalb der Kugel befindlichen

Quaiubrenner

„ „ Abb. 7 (jToBe O r i g i n a l H a n a u l a m p e

einer

„Höhensonne"

Halterungs griffen langsam auf und ab bewegt werden, damit das Quecksilber eine leitende Brücke zwischen den Polen bilden und verdampfen kann. Nach etwa 2 Minuten ist die volle Intensität der Strahlung erreicht. Die neueren Brenner haben eine stärker gebogene U-Form und einen Metallfaden an der Quarzwand zur Herstellung der ersten elektrischen Verbindung zwischen Anode und Kathode. Die Bewegung des Brenners fällt hier fort. Die größte Intensität wird nach 3 bis 5 Minuten erreicht. Bei d e r . Behandlung ist darauf zu achten, daß sich der Brenner niemals über dem Patienten befindet, damit e r nicht, bei einem eventuellen Springen durch herabfallende heiße Quarzstücke und durch das glühende Quecksilber den Patienten* verletzt. Ferner ist zu beachten, daß die Quarzbrenner nur eine beschränkte Lebensdauer haben. Ihre Strahlenintensität nimmt schon nach 100"Brennstunden erheblich ab, 11

A

Abb. 8

A

KurLzeitmosser

weshalb Kontrolldosismessungen unerläßlich sind. A l s Hilfsmittel sind weiter unentbehrlich ein Bandmaß oder Zollstock als Abstandmesser, ferner Kontrolluhr — Kurzzeitmesser am besten - - zur Messung der Bestrahlungszeit, weiter Schutzbrillen für a l l e im Bestrahlungsraum anwesenden Personen. Außerdem müssen Abdeckmittel m Form von Tüchern, Zellstoff u. ä. vorhanden sein. Zur D o s i s m e s s u n g gibt es biologische Meßgeräte für feinste Messungen, die aber in der A l l gemeinpraxis nicht verwendet w e r den. Man arbeitet mit photochemischen Dosismessern, von denen der gebräuchlichste der Dosismesser nach

Keller für Quarzbrenner ist. Er beruht auf der Schwärzung eines photographischen Papiers durch das auftreffende Licht zur Bestimmung der erythemerzeugenden Intensität einer Lichtquelle. Ein schmaler Streifen des Papiers

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und

Schwingkreis, den Therapiekreis V < f q x < > übertragen. q X < > Auf einer Modifikation be/ \ X > < ruht der Oxydikathodenerreger ^ ' ^ —1| ' ^ der Kurzwellengeräte des Feinwerks, Berlin. Hier wird die A b b 46 Schaltschema eines Kurzwellen-Funkenetrecken- Schwingung erregt in dem sich Apparates

bei Stromdurchgang durch eine Oxydschicht chemische Veränderungen vollziehen, die der Aufgabe der Funkenstrecke alis Unterbrecher entsprechen. Des Vorteil liegt darin, daß die Elektrodenabstände nicht nachreguliert zu werden brauchen, da sich die Oxydschicht selbst regeneriert, und daß der hochfrequente Strom nur eine geringe Dämpfung hat. 38

Der Röhrenapparat besteht aus einem erregenden Primärkreis mit einer. Elektronenröhre, auch Sendekreis genannt, weil die Röhre die gleiche ist.

Abb 47 Oxydka'thodeiierreg'er die in drahtlosen Sendestationen gebräuchlich ist, sowie aus einem empfangenden Sekundärsystem« oder dem Therapiekreis. Die Elektronenröhre ist eine gewöhnliche Glühkathodenröhre mit einer Anode und einer Glühkathode, die aus reinem Wolfram ohne verdampfbare Zusätze besteht, und deren Haltbarkeit zwischen 1000 bis 3000 Betriebs^-

Abb 48

Elektronenröhre

(Siemens)

f ü r ewien

KW-Apparat

stunden liegt. Die Röhre wird mit einer Spannung von 4000 V betrieben. Zwischen Anode und Kathode befindet sich' ein Gitter in Form einer feinen Drahtspirale. Wird nun die Kathode zum Glühen gebracht, so gehen bei angelegter Spannung die negativen Elektronen mit etwa Vioo Lichtgeschwindigkeit zur Anode Solange das Gitter keine Ladung hat, wird der Elek39

Abb 49

Prinzip der Steuerung- des Elektronenstroms durch ein Gitter in der Röhre

tronenstrom von der Kathode ?.ur Anode nicht beeinflußt. Wird aber das Gitter negartiv aufgeladen, so wird dadurch der Durchtritt der Elektronen gehemmt (gleichnamige Pole) irn Verhältnis der angelegten Spannung und der Elektroraenstrom geschwächt. Andererseits kann durch positive GitterS p a n n u n g der Elektrcxnenström verstärkt werden. Führt m a n dem Gitter hochfrequenten Strom zu, so läßt sich der Elektranenstrom so steuern, daß hochfrequente Ströme die Röhre passieren. Sie werden auf den Schwingkreis übertragen, so daß dieser kontinuierlich schwingt. Die Gittersteuerung erfolgt zu diesem Zweck durch Eigenerregung oder Eigensteuerung. Das Gitter bildet näinlich einen Bestandteil des Schwingkreises und schwingt somit selbst. Es bildet mit der Anode zusammen einen Kondensator — zwischen beiden besteht eine Potentialdifferenz getrennt durch das Vakuum — der wieder mit dem Blockkondensator B (zur Blockierung der Anodenspannung = Gleichstrpm von 4000 V zum Gitter hin) die Kapazität des Schwingkreises darstellt. Die Kopplungsspule zum Patienten-Kreis und die VerbindungsLeitungen bilden die Selbstindukton. Das Produkt aus Kapazität und Selbstinduktion C. L. ergibt bekanntlich die Wellenlänge bzw. die proportionale Schwingungsdauer. Sie wird um so kleiner, je geringer dieses Produkt ist. (Der Schwingkreis mit seiner t+OOO V

frequenzbestimmenden Kapazität ist vergleichbar mit einer bei der Masse und Elastizität die Tonfrequenz bestimmen.) 40

Stimmgabel,

Der P a t i e n t w i r d zur D u r c h s t r ö m u n g in das k u r z w e l l i g e K o n d e n s a t o r f e l d gebracht, das zwischen dien Elektroden des Sekundärkreises, den K o n detosatorplatten, e r z e u g t w i r d . Z u r T h e r a p i e w i r d nicht dia Strahlung, sondern die kapazitiv, übertragene!} k u r z w e l l i g e n hochfrequenten Ströme benutzt. D u r c h die E n t f e r n u n g der Elektrodefti von der Haut w i r d jede direkte S t r o m ü b e r t r a g u n g verhindert, nur* das „ F e l d " oder die elektrischen F e m w i r k u n g e n gehen durch das Medium hindurch. Die F e l d k r ä f t e greifen im Patienten Ionen und Elektronen an und brin• . . .,-.•.• . •. ; gen sie in synchron-schwingende Bew e g u n g und erzeugen frequenzgleichen Verschiebungastrom, der infolge seiner hohen F r e q u e n z keine elektrolytischen oder farad'ischen Reize auslöst. Die Energie wird in Joulesche W ä r m e umgesetzt. D a r über hinaus sind R e i z w i r k u n g e n vorhanden, die ihre Ursache wahrscheinlich in den V e r z e r r u n g e n der A t o m - und Molek ü l k o m p l e x e i n n e r h a l b ihres V e r b a n d e s haben (Schliephake) und die als das W e sentliche der K u r z w e l l e n t h e r a p i e a n g e sehen werden, die sogenannte spezifische Reizwirkung. Der im s e k u n d ä r e n S c h w i n g k r e i s fließende S t r o m wird als Leitungsstrom b e zeichnet, der sich iiji nicht leitfähigen Medium, z. B . L u f t zwischen den E l e k troden fortsetzt durch elektrische K r ä f t e , die a l s F e r n w i r k u n g v o n den auf den Platten angehäuften Elektronen ausgehen und das A b b ' 51 Medium kapazitiv durchdringen und in '^uVrath,™-' V S i e m e n ä diesem einen Verschiebungsstrom oder kapazitiven Strom h e r v o r r u f e n . Es sind also keine elektronenführenden K r ä f t e , die das elektronenundurchlässige M e d i u m oder D i e l e k t r i k u m d u r c h dringen. Die Durchlässigkeit des K o n d e n s a t o r s f ü r diesen kapazitiven S t r o m nennt man seine kapazitive Leitfähigkeit und den zugehörigen Widerstand den kapazitiven Widerstand. Z w i s c h e n den Elektroden des Therapiekreises breitet s ch das Elektrische F e l d oder das Kond/ensatorfeld aus. Die A u s b r e i t u n g der F e l d linien ist nicht geradlinig, sondern w e i s t gewisse Streuungen auf, d i e - a b hängig sind v o m Elektrodenabstand. S t a r k e Streuungen bei großem, und geringere S t r e u u n g bei k l e i n e m A b s t a n d der Elektroden. B e i g r o ß e m A b stand ist die Feldliniendichte an den Elektroden größer als in der Mitte des Feldes, a u ß e r d e m ist eine sogenannte R a n d s t r e u u n g vorhanden. Der F e l d 41

|i|

w

Abb. 52 Feldliznenverlauf und Streuung im KW-Fcltl bei geringem und bei großem Elektrodenabstand

linienverlauf ist f ü r die Theraipie von großer Bedeutung in bezug auf die Tiefenwirkung. Die Dichte der Feldlinien ergibt ein Maß f ü r die örtliche Feldstärke, von ihr hängt die örtliche Erwärmung im Patienten ab. Ist der Verlauf der Feldlinien parallel, so wird die - Erwärmung überall gleichmäßig sein; das Feld ist homogen. Das Ist nur bei geringem Elektrodenabstand der Fall. Bei großem Elektrodenabstand wird das Feld inhomogen, deshalb er-, geben Ungleichheiten der Feldstärke örtlich größer^ Wärmeuhterschiede. Die Wärmeentwicklung ist dem Quadrat der Feldstärke proportional.

Praktische Homogenität der Erwärmung im Körper des Patienten wird nur erreicht bei ultrakurzen Wellen, f ü r die die Körperwiderstände — das Dielektrikum — fast homogen sind. Vollkommene Homogenität wird erreicht bei roch kürzeren Wellen, vorausgesetzt,- daß die Elektrodenfläche kleiner ist als die Fläche des durchströmten Körpers. Die Erwärmung ist abhängig 1. von der Streuung, 2. vom Dieäektrikum, 3. vom Einfluß der Wellenlänge. 1. Die Streuung ist deshalb von so großer Bedeutung, weil bei großer Streu-ung die Erwärmung in der Nähe der Elektroden größer ist als in der Tiefe = geringe Tiefenwirkung. Man beachte deshalb die Grundregeln: a) die Elektroden stets so groß wie möglich wählen (aber nie größer als das Objekt5) b) die Elektroden nie dicht an die Haut legen, damit die elelctrodennahen Z jnen größter Felddichte außerhalb des Patienten liegen z w Verhütung von Oberflächjenerhitzung, des sogenannten Schliephakeeffektes. 2. Als Dielektrikum bezeichnet man allgemein das im Kondensatorfeid befindliche Medium, wie Luft, Wasser' uisw. Die einzelnen Dielektrika verhalten sich im Feld verschieden. Man unterscheidet daher a) das verlustfreie Dielektrikum, eis enthält keine freien Elektronen und erwärmt sich nicht. Verlustfrei ist das Vakuum; nahezu verlustfrei sind Gaise, Luft, auch künstliche Dielektrika wie Glas, Quarz, Glimmer, die infolgedessen als Isolationsmaterial verwändet werden; 42

b) das Verlustdielektrikum oder das schlechte Dielektrikum, das sich stärker oder schwächer erwärmt; d. h. das Feld erleidet Verlust an Energie, die sich in Wärmie umwandelt. Darauf beruht die Therapie. Verlustdielektrika sind alle festen und flüssigen Substanzen des menschlichen Körpers. Kleiderstoffe erwärmen sich t r o c k e n wenig, dagegen ergeben feuchte Stoffe (Schweißbildung !j) starke Verluste, also s t a r k e E r w ä r m u n g ! Bei beabsichtigten großen Tiefenwirkungen ist stets ohne Kleidung zu behandeln! 3. Der Einfluß der Wellenlänge. Mi't der Wellenlänge verändert sich nicht nur das Verhältnis der einzelnen Dielektrika zueinander, sondern auch *

die Temperaturerhöhung. Es.gibt für jedes Dielektrikum eine bestimmte Wellenlänge für seine ^optimale Erwärmung, und zwar ist diese dann gegeben, wenn Wellenlänge, Leitfähigkeit und Dielektrizitätskonstante in einem bestimmten Verhältnis zueinander stehen. Man bezeichnet diese Tatsache als die selektive oder frequenzabhängige Erwärmung. Bei Körpergeweben ist sie aber nachweisbar nicht groß und spielt keine Rolle. Selektive Erwärmung kleinster Teilchen oder Punktwärme Es können sich inmitten eines Dielektrikums einzelne Teile gegenüber der Umgebung bevorzugt erwärmen. So erwärmem sich im Blut die Erythrozyten stärker als das Serum, ebenso bestimmte Zeilarten. Wahrscheinlich sind manche spezifische Kui"zwellenwirkun2-Absorptionsgefäß gepumpt,' w o die Kohlensäure resorbiert und gemessen wird. Der Sauerstollverbrauch wird auf einer Trommel aufgeschrieben. Der „ K r o g h " ist ein« handlichere Apparatur und heute sehr viel in Gebrauch. Er besteht aus einem Kasfcenspirometer und einem Absorptionsgefäß für die Kohlensäure, das mit Natronkalk gefüllt ist. Der Patient wird an das Atemsystem angeschlossen durch Leitungsschläuche mit einem Dreiwegehahn. Ein Uhrwerk reguliert die Bewegung des Kurvenblattes, auf dem die Atemkurve und eine Zeitkurve registriert werden. A u s f ü h r u n g d e s V e r s u c h e s : Nach zweitägiger strenger Diät muß der Patient am Untersuchungstage v ö l l i g n ü c h t e r n sein, die letzte Mahlzeit soll mindestens 12 Stunden vorher eingenommen worden sein. Vor Beginn des eigentlichen Versuches muß der Patient mindestens eine Stunde in dem störungsfreien Untersuchungsraum auf einem Ruhebett möglichst bewegungslos (ohne Unterhaltung!) ausruhen, sich gänzlich entspannen. Der Patient wird dann mlititels eines Mundstückes an das Atemsystem angeschlossen und muß nun gleichmäßig und ruhig durch den Mund atmen. Währenddessen wird bei der Kroghapparatur die Spirometerglocke in die tiefste Stellung gebracht, dif Schreibfeder mit Tinte gefüllt, und die Nulllinie gezogen. Darauf wird der Spirometer aus der Sauerstoffbombe gefüllt, bis der Schreibstift etwa 1 cm unter dem oberen Trommelrand steht. Sobald nun die Atmung des Patienten einwandfrei ruhig verläuft, wird die Nasenklemme aufgesetzt, damit die Zufuhr der Außenluft abgeschnitten, und der Patient atmet nun den reinen Sauerstoff ein. Nach etwa 3 bis 4 Minuten, sobald die Atmung wieder gleichmäßig geworden ist, beginnt der Verspiel durch Einschalten des Uhrwerks. Der Versuch läuft 7 bis 10 Minuten; er muß eine völlig gleichmäßige Atemkurve ergeben, andernfalls muß er wiederholt werden. A u s w e r t u n g : N.ach Trocknung der Tinte wird die Kurve abgenommen und die Expirationspunkte am Anfang und Ende der Kurve durch eine Lineal•lin'ie verbunden. Krumme Kurven sind Schema einer Atexnkurve absolut unbrauchbar! Vorn Ausgangspunkt A wird eine Parallele zur Grundlinie gezogen und auf dem Endpunkt C die Höhe errichtet. Der Schnittpunkt beider Linien B bildet den

e

76

rechten Winkel des rechtwinkligen Dreiecks ABC, dessen kürzere Kathete BC den Sauerstoffverbrauch direkt in Liter anzeigt. AB entspricht der Versuchsdauer.

A b b . 102. O r i g i n a l k u r v e

eines

Krogh-Apparates

Da jedem Lebensalter, jeder Größe und jedem Gewicht bei Männern und Frauen ein „Sollumsatz" entspricht, muß der Patient vor Beginn des Versuches genau gewogen und gemessen werden, Alter (Jahr und Monate) und Geschlecht werden notiert und aus diesen Angaben der Sollumsatz errechnet. Ambesten bedient man sich dazu der Zahlentafeln nach HarrisBen edict-Kastner und Knipping (siehe Anhang). Nachdem aus dem Faktor für dias Körpergewicht und dem Faktor für Alter und Größe durch Addition der Sollumsatz ermittelt ist, wird der aus diem Versuch sich ergebende tatsächliche Umsatz zu ihm in Beziehung gesetzt und die Differenz in Prozeniten angegeben. Sollumsatz Beispiel:* Name: Willi Sauer Gewicht: 73,2 kg Größe: 181cm Alter: 32 Jahre

— Faktor Tab, A I — Faktor Tab. A II Sollumsatz

1076 689 1765

B e r e c h n u n g dies U m s a t z v e r s u c h e s : Es soll der Kalcjrienwert für 1 qm Körperfläche berechnet werden. Für den respiratorischen Quotienten — R. Q. (Verhältnis der CC>2-Abgabe zum Saiuerstoffverbrauch) muß bei der Reduktion Temperatur und Barometerstand berücksichtigt werden. Man kann einfachheitshalber einen Reduktionsmittelwert von 0,85 einsetzen; er entspricht.ungefähr unserer normalen Zimmertemperatur und dien häufigsten Drucken. Es empfiehlt sich jedoch, den Reduktionswert stets genau zu bestimmen. Dazu wird der Sauerstoffverbrauch in Kubikzentimeter pro Minute ermittelt un$ mit dem Reduktionsfaktor multipliziert, man erhält dann das reduzierte Sauersitoffvolumen pro Minute. 77

Reduktionsfaktor zur Reduktion eines mit Wasserdampi gesättigten Volumens auf 0° C. mm Druck Temperatur °C

10,1° 15» 16" 17° 18° 19° 2p* 21»

22° 23°

24® 25®

Trockenheit und 760 mm Hz.

741

745

750

755

760

765

770

775

780

0.928 0.908 0.904 0.900 0.895 0.891 0.887 0.882 0.878 0.874 0.869 0.864

0.933 0.913 0.909 0.905 0.900 0.896 0.892 0.887 0.883 0.878 0.874 0.869

0.940 0.919 0.915 0.911 0.907 0.902 0.898 0.893 0.889 0.884 0.880 0.875

0.946 0.926 0.921 0.917 0.913 0.908 0.904 0.900 0.895 0.891 0.886 0.881

0.953 0.932 0.928 0.923 0.919 0.915 0.910 0.906 0.901 0.897 0.892 0.887

0.959 0.938 0.934 0.929 0.925 0.921 0.916 0.912 0.907 0.903 0.898 0.893

0.965 0.944 0.940 0.936 0.931 0.927 0.922 0.918 0.913 0.909 0.904 0.899

0.972 0.951 0.946 0.942 0.937 0.933 0.929 0.924 0.919 0.915 0.910 0.905

0.978 0.957 0.952 0.948 0.944 0.939 0.935 0.930 0.925 0.921 0.916 0.911

Der Wert dies reduzierten Sauerstoffvolumens wird n u n multipliziert mit dem Faktor f u n d ergibt den Gundumsatz in 24 Stundlen. Faktor f w i r d errechnet aus dem R. Q. X 1,3 + 6. Beispiel: T e m p e r a t u r : 20° C. ) B a r o m e t e r s t a n d : 766 m m Hg } Reduktionsfaktor: 0,917 Sauerstoffver-brauch pro Minute: 354 ccm Reduktionsfaktor: 0,917 reduziertes Sauerstoffvolumen 325 ccm multipliziert milt F a k t o r f = R. Q. = 0,85 X 1,3 + 6 : = 7,1 325 X 7,1 = 2300 Grundumsatzwert in 24 Stunden. Ergebnis: Sollumsatz . . . 1765 G r u n d u m s a t z . 2300 Differenz . . . . 535 = prozentuale Abweichung + 30%. Eine e i n f a c h e r e B e r e c h n u n g geht von den gebildeten W ä r m e kalorien aus. Beii einem R.Q. von 0,85 bildet 1 cm 3 Sauerstoff bei der Verb r e n n u n g von Fett u n d Kohlehydraten e t w a 4,8kl.~cal. Man multipliziert den Sauerstoffverbrauch pro Minute (abgelesene LiterZahl : Versuchsdauer) mit dem Reduktionsmittelwert 0,9, bezögen auf eine Stunde = multipliziert mit 60 X 4,8. Es ergibt sich der Kalorienwert p f o Stunde. Beispiel: 60 X 0,9 X 4,8 — 259,2. Sauerstoffverbrauch pro Minute = 354 ccm X 259,2 =- 91,76 cal/Std. Die erhaltene Zahl wird dividiert durch die Oberfläche des Patienten', die sich ergibt aus Größe u n d Gewicht, abzulesen an der graphischen Tabelle X von Du Bois, Boothly u n d Sandiford auf Leiste IV. 78

Tabelle I nach Du Bois

c; Qi c; c; ifö

c; Qj 53 *—

Qj -G

CD -CS

£

8-9-

Ö-9

10-11-

12-13-

-10-11

Vt-15 — -12-13 16-17-

-14-75

18-19-16-17 20-39 hO-1 12—13 »i 14—15 tf 16—17 >> 18—19

Männer 54 51,5 50 46 43 41

Frauen 54 50 46,5 43 40 38

Alter 20—29 Jahre 30—39 » 40—49 » 50—59 60—69 » 70—80 H

Männer 39,5 39,5 38,5 37,5 36,5 35,5

Frauen 37 36 36 35 34 33

Tabelle II nach Du Bois

Beispiel: Patient wie oben Kalorienwert pro Stundie: 91,76 kl. Kai. Körperoberfläche: 1,80 qm ergibt einen Stundenwert pro Quadratmeter von 50,9 Kalorien. Normalwert: 39,5 Kal/Std./m l Prozentuale Abweichung: 4- 29%>. Bewertung: Abweichungen vom Sollumsatz von 10% nach oben oder nach unten sind als normal anzusehen, erst darüberliegende Werte sind pathologisch und köniiem bis + 150°/o und bis — 30% betragen. E i n e S t e i g e r u n g des Grundumsatzes von 30% bis 150% findet man bei Hyperthyreotoxikosen. Die Hypersekretion dies Thyroxins durch die Schilddrüse bedingt erhöhten Sauers toffverbrauch, weil dias Thyroxin die Zelloxydation reguliert. Durch die Grundumsatzbestimmung ist die Möglichkeit zur Frühdiagnose der Basedowschen Krankheit gegeben und ihre Kontrolle während der Behandlung. Auch Schilddrüsenoperationen werden nicht vorgenommen ohne vorherige Grundumsatzbestimmung, weil nur Erhöhungen bis zu 30% relativ gefahrlos verlaufen. E i n e S e n k u n g des Grundumsatzes bis zu 50% findet man bei Hypofunktion der Schilddrüse; Diagnose des Myxödems: Herabsetzung um 20 bis 30%. Die Diagnose dler Fettsucht kann durch die Grundumsatzbestimmung differenziert werden: Überernährungsfettsucht hat einen erhöhten Gr. U.; myxödematöse Fettsucht wird durch einen herabgesetzten Gr. TT. gekennzieichnet; ovarielle, testogene oder hypophysäre Fettsucht hat einen normalen Grundumsatz. 80

Beispiel eines Untersuchungsprotokolls Gasstoffwechseluntersuchungs-Protokoll Nr. 332 (Methode Knipping) Datum der Untersuchung: Kontr.-Nr.: Versuch ausgeführt von: 26.12. 39 F r a u Montwill Name und Vorname: Sauer, K a r l Willi Adresse: Station I V B Körpergewicht: 73,2 kg entspr. Wert aus Tabelle A . . — 1076 (1) Körperlänge: 181 cm | Alter- 32 J [ + entspr. Wert aus Tabelle B . - 689 (2) = Grundumsatz-Sollwert

. .

. . =- 1765 Cal. (3)

Puls pro min.: Letzte Mahlzeit eingenommen vor . . . Std. Atmung pro min.: Völlige K ö r p e r r u h e seit Barometerstand: 766 m m Hg Reduktionsfaktor aus Tabelle C = 0.917 (4) Raumtemperatur: 20° C zur U m r e c h n u n g aufO 0 C u n d 760 m m Hg C O - G e h a l t der v e r w e n d e t e n Kalilauge (reduziert) 0.72 Lit. (5) Ergebnis des 10-Minuten-Versuches: 1. Bestimmung des Oi-Verbrauches Von: Spirometerstand a m A n f a n g des Versuches abgezogen: Spirometerstand a m Ende dies Versuches ergibt Diff.: V e r b r a u c h t e s Os-Volumen (unreduziert) . multipl. mit: Reduktionsfaktor, wie u n t e r (4) bestimmt ergibt Prod.: Verbrauchtes Os-Volumen (reduziert) .

- - 6.14 Lit. (6) . = 2.60 Lit. (7) - 3.54 Lit. (8) == 0.917 (1) 3 25 Lit. (9)

.

2. Bestimmung der COs-Bildung Vonabgezogen:

Spirometerstand nach H2 SOi-Zusatz Spirometerstand vor Hs SOj-Zusatz

.

= 7.08 Lit.(10) — 2.60 Lit. (7)

ergibt Diff.: Gemessenes CO2-Volumen, b r u t t o (unreduziert) 4.48 Lit.(ll) multipl. mit: Reduktionsfaktor, wie u n t e r (4) bestimmt == 0.917 (4) ergibt Prod.: Ausgeatmetes CO2-Volumen, brutto (reduziert) — 4.11 Lit.(12) . 0 72 L't (r)> == 3,39 Lit(13)

abgezogen CD:-Gehalt van 75 ccm Kalilauge, Wert (5) ergibt Diff.: Ausgeatmetes CO2-Volumen, netto (reduziert) 3. Berechnung des Respiratorischen Quotienten R. Q.

Ausgeatmetes CO2-Volumen, siehe Wert (13) . = 3.39 Lit.(13i divid. durch Verbrauchtes Oj-Volumen, siehe (9) - 3.25 Lit. (9) ergibt Q u o t : Respirat. Quotient R. Q . . . .-,.1,04 (14) 4. Berechnung des Grundumsatzes G. U. Zu obigem R. Q liefert das Diagr. D den Faktor Verbrauchtes Oi-Volumen, siehe (9) multipl. nvt F a k t o r aus D i a g r a m m D,' siehe (15) ergibt Prod G r u n d u m s a t z G U des Patienten 6 Oldenburg, Plij sikalisehe

Therapie

.

710 . =

. . . ,

tl"->

3.25 Lit (9) 710 (15) 2300 Cal. (16) 81

5. Berechnung der pathologischen Abweichung des Grundumsatzes Grundumsatz-Meßwert, siehe (16) 2300 divid. durch: Grundumsatz-Sollwert, siehe (3) 1765 Verhältniszahl 1,30 (auf 2 Dezimalen berechnet) (17) ergibt: Eintragung, wenn (17) größer als 1,00:

I, ?0 1, 00

— normal

Eintragung, wenn (17) kleiner als 1,00: Differenz der Stellen hinter dem Komma

30 = prozent

Abweichung des Grundumsatzes (18) ^ , „ , gesteigert um + 30°/o Grundumsatz" vermindert um % Bemerkungen:

«2

Tabellen über den Grundumsatz *) A. Für Männer. B. Für Frauen. I. Faktor für das Körpergewicht. II. Faktor für die Körperlänge und das Alter. Man suche unter I. den Faktor für das Körpergewicht und addiere dazu den unter II. angegebenen Faktor für .Länge und Alter. Die Summe ergibt den Grundumsatz, d. i. den Kalorienverbrauch pro Tag bei absoluter Bettruhe und Hunger. Beispiel: Ein Mann von 74,5 kg Nacktgcwicht hat den Faktor I = 1091 und bei einem Alter von 45 Jahren und einer Länge von 172 cm den Faktor I I = 557, also zusammen Grundumsatz 1648 Kalorien (Nach H a r r i s , B e n e d i c t , K c s t n e r und

Knipping)

NB' Der Grundumsatz m den Tropen ist um 15% kleiner als nachfolgend angegeben Steigerung des Grundumsatzes durch Nahrungszufuhr. a) durch reines Eiweiß 40 % I b) ,, Rohrzuckcr 6 °/0 ! durch gemischte Kost um 14,4°;0. c). „ Fett 14,4°/0 ) Voraussagetabellen für den normalen Grundumsatz männlichcr Personen, Tabelle A I. F a k t o r f ü r d a s K ö r p e r g e w i c h t cf

3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

0,0

0,1

0,2

0,3

0.4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

107 121 135 148 162 176 190 203 217 231 245 258 272 286 300 313 327 341 355 368

108 123 136 149 163 177 192 204 218 232 246 259 273 2S7 301 315 329 343 357 369

111 125 138 150 164 178 193 206 220 234 248 261 275 289 302 316 330 344 358 370

112 126 140 152 166 179 194 207 221 235 250 262 276 290 304 318 331 345 359 272

113 127 141 154 168 181 195 209 223 237 251 264 277 292 305 320 333 347 361 373

115 129 143 156 170 . 182 197 210 224 238 252 265 279 293 306 321 3ß4 348 362 374

116 130 144 158 172 184 198 211 225 239 254 266 280 295 308 322 335 349 363 376

118 132 145 159 173 185 200 213 227 241 255 267 281 296 309 324 337 351 365 377

119 133 146 160 174 187 201 214 229 243 256 269 283 298 311 325 339 353 366 379

120 134 147 161 175 189 202 216 230 244 257 271 285 299 312 326 340 354 367 381

*) E n t n o m m e n a u s H S r h a . l , N a h r u n g s i m t t e l t a b e l l e n , , n e h m i g u n g dos V e r l a g e s J o h a n n A m b r o s i u s Barth. Leipzig

6*

14 Aull

1942 mit

t r e u n d l u her

C.e-

83

Tabelle A I (1. Fortsetzung). kg

0,0

0,1

0,2

0,3

F a k t o r f ü r das K ö r p e r g e w i c h t 0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

23

382

383

385

386

387

389

390

391

393

394

24

39«

397

399

401

402

403

406

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409

25

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420

421

423

26

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425

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430

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27

438

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442

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446

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449

450

28

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463

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29

465

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471

472

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475

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30

479

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483

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491

31

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494

496

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498

500

501

502

504

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32

507

508

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511

512

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519

33

520

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523

524

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527

529

530

531

533

34

534

535

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541

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544

545

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35

548

549

551

552

553

555

556

557

559

560

36

562

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564

566

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568

570

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573

574

37

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577

578

579

581

582

584

585

586

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38

589

590

592

593

595

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597

599

600

601

39

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606

607

608

610

611

612

614

615

40

617

618

619

621

622

623

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626

628

629 643

41

630

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633

634

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639

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42

644

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647

648

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651

652

654

655

656

43

658

659

661

662

663

665

666

667

669

670

44

672

673

674

676

677

678

68C

681

683

684

45

685

687

688

689

691

692

694

695

696

698

46

699

700

702

703

705

706

707

709

710

711

47

713

714

716

717

718

720

721

722

724

725

48

727

728

729

731

732

733

735

736

738

739

49

740

742

743

744

746

747

749

750

751

753

50

754

755

757

758

760

761

762

764

765

766

51

768

769

771

772

773

775

776

777

779

780

52

782

783

784

786

787

788

790

791

793

794

53

795

797

798

799

801

802

804

805

806

808

54

809

810

812

813

815

816

817

819

820

821

55

823

824

826

827

828

830

831

832

834

835

56

837

838

839

841

842

843

845

846

848

849

57

850

852

853

854

856

857

859

860

861

863

58

864

865

867

868

870

871

872

874

875

876

59

878

879

881

882

883

885

886

887

889

890

60

892

893

894

896

897

898

900

901

903

904

61

905

907

908

909

911

912

914

915

916

918

62

919

920

922

923

925

926

927

929

930

931

63

933

934

936

937

938

940

941

942

944

945

64

947

948

949

951

952

953

955

956

958

959

65

960

962

963

964

966

967

969

970

971

973

Tabelle A I (2 kg

1 0,0

66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108

974 988 1002 1015 1029 1043 1057 1070 1084 1098 1112 1125 1139 1153 1167 1180 1194 1208 1222 1235 1249 1263 1277 1290 1304 1318 1332 1345 1359 1373 1387 1400 1414 1428 1442 1455 1469 1483 1497 1510 1524 1538 1552

Fortsetzung)

F a k t o r für das K o r p e r g e w i c h t

rf

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

975 989 1003 1017 1030 1044 1058 1072 1085 1099 1113 1127 1140 1154 1168 1182 1195 1209 1223 1237 1250 1264 1278 1292 1305 1319 1333 1347 136U 1374 1388 1402 1416 1429 1443 1457 1471 1484 1498 1512 1526 1539 1553

977 991 1004 1018 1032 1046 1059 1073 1087 1101 1114 1128 1142 1156 1169 1183 1197 1211 1224 1238 1252 1266 1279 1293 1307 1321 1334 1348 1362 1376 1389 1403 1417 1431 1444 1458 1472 1486 1499 1513 1527 1541 1554

978 992 1006 1019 1033 1047 1061 1074 1088 1102 1116 1129 1143 1157 1171 1184 1198 1212 1226 1239 1253 1267 1281 1294 1308 1322 1336 1349 1363 1377 1391 1405 1418 1432 1446 1460 1473 1487 1501 1515 1528 1542 1556

980 993 1007 1021 1035 1048 1062 1076 1090 1103 1117 1131 1145 1158 1172 1186 1200 1213 1227 1241 1255 1268 1282 1296 1310 1323 1337 1351 1365 1378 1392 1406 1420 1433 1447 1461 1475 1488 1502 1516 1530 1543 1G57

981 995 1008 1022 1036 1050 1063 1077 1091 1105 1118 1132 .1146 1160 1173 1187 1201 1215 1228 1242 1256 1270 1283 1297 1311 1325 1338 1352 1366 1380 1394 1407 1421 1435 1449 1462 1476 1490 1504 1517 1531 1545 1559

982 996 1010 1024 1037 1051 1065 1079 1092 1106 1120 1134 1147 1161 1175 1189 1202 1216 1230 1244 1257 1271 1285 1299 1312 1326 1340 1354 1367 1381 1395 1409 1422 1436 1450 1464 1477 1491 1505 1519 1532 1546 1560

984 997 1011 1025 1039 1052 1066 1080 1094 1107 1121 1135 1149 1162 1176 1190 1204 1217 1231 1245 1259 1272 1286 1300 1314 1327 1341 1355 1369 1383 1390 1410 1424 143S 1451 1465 1479 1493 1506 1520 1534 1548 1561

985 999 1013 1026 1040 1054 1068 1081 1095 1109 1123 1136 1150 1164 1178 1191 1205 1219 1233 1246 1260 1274 1288 1301 1315 1329 1343 1356 1370 13S4 1398 1411 1425 1439 1453 1466 1480 1494 1508 1521 1535 1549 1563

986 1000 1014 1028 1041 1055 1069 1083 1096 1110 1124 1138 1151 1165 1179 1193 1206 1220 1234 1248 1261 1275 1289 1303 1316 1330 1344 1358 1371 1385 1399 1413 1427 1440 1454 1468 1482 1495 1509 1523 1537 1550 1564

Tabelle A I (3 Fortsetzung). fcg 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124

86

F a k t o r für däs K ö r p e r g e w i c h t cf

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8S

0,9

1565 1579 1593 1607 1620 1634 1648 1662 1675 1689 1703 1717 1730 1744 1758 1772

1567 1581 1594 1608 1622 1636 1649 1663 1677 1691 1704 1718 1732 1746 1759 1773

1568 1582 1596 1609 1623 1637 1651 1664 1678 1692 1706 1719 1733 1747 1761 1774

1570 1583 1597 1611 1625 1638 1652 1666 1680 1693 1707 1721 1735 1748 1762 1776

1571 1585 1598 1612 1626 1640 1653 1667 1681 1695 1708 1722 1736 1750 1763 1777

1572 1586 1600 1614 1627 1641 1655 1669 1682 1696 1710 1724 1737 1751 1765 1779

1574 1587 1601 1615 1629 1642 1656 1670 1684 1697 1711 1725 1739 1752 1766 1780

1575 1589 1603 1616 1630 1644 1658 1671 1685 1699 1713 1726 1740 1754 1768 1781

1576 1590 1604 1618 1631 1645 1659 1673 1686 1700 1714 1728 1741 1755 1769 1783

1578 1592 1605 1619 1633 1647 1660 1674 1688 1702 1715 1729 1743 1757 1770 1784

Voraussagelabellen für den normalen Grundumsatz männlicher Personen Tabelle A II. Faktor für Alter und

Körperlänge

Monate 0

2

-4

6

8

10

12

45

105

160

210

245

270

290

Jahre 1

2

3

4

5

6

7

8

9

—

—

—

—

—

—

11

12

—

-

-

—

—

—

10

13

14

_

—

_

—

—

—

—

—

—

—

—

—

—

—

—

_

—

- -

—

—

—

15

16 17 18

19 20

cm 60 160 64 200 68 240 72 280 76 320 80 360 84 400 88 440 ü2 480 96 520 100 560 104 — 108 — 112 — 116 — 120 — 124 — 128 — 132 136 — 140 _ 144 — 14S 152 — 150 _ 160 164 _ 16S 172 176 180 -

— — — — _ — 210 250 — — 290 255 330 295 265 — 370 335 300 410 375 345 310 45Q.415 385 350 485 455 425 390 530 495 460 430 570 535 500 470 610 Ä75 540 510 — 615 580 550 — 655 620 590 — 6 9 5 660 630 — — 690 670 — — 725 710 — — — 750 — — 790 _ _ -830 - - - - _ —

-

_

_ ._

_ _ _ _

— — — — 320 360 400 440 480 520 560 605 650 695 735 780 820

— -

330 370 410 450 490 530 580 630 680 720 770 810 — 8 5 0 860 _ 890 900 — 940 _ _ 970 1030

..

—

360 350 4 0 5 400 450 450 495 500 540 550 590 600 635 6 4 a 685 690 730 740 775 780 820 830 870 880 910 920 950 960 980 990 10251020 10501060 1100 —

-

-

-

-

-

-

_

-

—

—

—

340 330 395 390 450 450 500 500 550 550 600 600 645 650 695 700 745 750 790 800 835 840 885 890 935 950 975 990 10201030 10401060 10801100 11201140 11801190 1230 —

-

280 230 330 280 390 330 440 380 490 430 540 480 5 9 0 530 640 580 690 630 740 680 780 720 825 760 885 820 925 860 960 890 990. 920 1040 960 10701000 11101020 11401040 1170 1060

—

—

—

_

205 250 300 340

—

180 220 260 300

166 210 245 287

153 193 233 273

140 180 221 261

128 — 168 155 208 196 248 235

385 430 470 520 570 620 650 690 740 780 815 850 885 920 940 960 980

340 327 3 8 0 368 420 417 460 448 500 486 540 526 580 565 620 607 660 647 700 685 740 725 780 761 810 794 840 820 860 840 880 860 900 880

313 353 393 433 473 513 553 593 633 673 713 743 775 803 823 843 863

300 341 381 421 460 500 540 580 621 660 698 726 755 785 806 825 845

288 328 368 408 448 488 528 568 608 648 678 708 738 768 788 808 828

87

276 316 356 395 436 476 516 555 595 635 661 690 721 745 760 780 800

Tabelle A II (1. Fortsetzung). F a k t o r f ü r A l t e r und K ö r p e r l ä n g e