Hemodynamic response to graded water immersion

Summary

Hemodynamic response to graded immersion was studied in healthy male subjects in a thermoneutral bath in the sitting position. Pressures in the right heart and cardiac output were determined by means of a semifloating catheter with a thermistor probe. Pressures in the right atrium, pulmonary artery and in pulmonary wedge position increased with increasing depth of immersion, cardiac output was likewise augmented. Heart rate decreased from rest to hip immersion but remained constant from hip to head out water immersion. Plasma norepinephrine concentration remained constant throughout the experiment. The reported changes depend on the blood shift from capacitance vessels into the thoracic cavity. From this, preload increased and cardiac performance was improved. However, in patients with disturbed left ventricular function, immersion to the neck may be potentially hazardous due to augmented left ventricular filling pressure.

Zusammenfassung

Bei gesunden männlichen Probanden wurde das Verhalten hämodynamischer Parameter während stufenweise ansteigender Immersion in thermoindifferentem Wasser in sitzender Position untersucht. Das Herzzeitvolumen und die Drücke im rechten Herzen wurden mittels eines Swan-Ganz-Thermistorkatheters bestimmt. Mit ansteigender Immersionstiefe steigen die Drücke im rechten Vorhof, in der Pulmonalarterie und im Pulmonalkapillarbereich signifikant an, das Herzminutenvolumen nahm mit ansteigender Immersionstiefe zu. Die Herzfrequenz nahm bei Immersion bis zur Hüfte im Vergleich zu den Ruhewerten signifikant ab, blieb dann aber bei zunehmender Immersionstiefe unverändert. Die Plasmakatecholamine änderten sich während der verschiedenen Immersionsphasen nicht. Die beschriebenen Änderungen beruhen auf einer Blutumverteilung infolge des hydrostatischen Druckes auf die untere Körperhälfte. Das Blut wird aus den Venen der unteren Extremitäten und dem Abdomen in den Thorax verlagert. Hierdurch kommt es zu einer erheblichen Vorlastzunahme. Bei gleichzeitigem Anstieg des Herzminutenvolumens wird der Arbeitspunkt auf der linksventrikulären Funktionskurve nach rechts und oben verschoben, bleibt aber im Normbereich. Es ist anzunehmen, daß bei Patienten mit gestörter linksventrikulärer Funktion Immersion bis zum Hals (z.B. Schwimmen, Tauchen) zu einer Gefährdung führen kann.