Background: This randomized, double blind trial determined the short and long-term clinical and hemodynamic vasodilator effects induced by percutaneous applications of natural CO2 gas in patients with moderate Fontaine stage II. Patients and methods: 62 patients with intermittent claudication (100-500 meters) were randomized to 18 consecutive days of CO2 treatment or placebo (air). The gas fluids were applied at a constant temperature of 30°C on pre-humidified skin. The effects of the treatment were evaluated by total distance walked (primary criterion) and hemodynamic and microcirculatory findings. Patients also answered a quality of life questionnaire. Results: The Strandness test showed a significant increase in total distance walked (+ 131 meters, 66%; p = 0.001) and pain-free distance (+ 81 meters, 73%; p = 0.02) after 18 days of CO2 treatment. The improvement was maintained 3 and 12 months later. The systolic pressure index (ABI) increased by 37% (p = 0.001) 1 minute after treadmill walking and ABI recovery time decreased significantly by 38% (p = 0.002). Microcirculatory findings showed an increase in systolic pressure of the great toe (13%; p < 0.0001), in baseline pO2 (20%; p = 0.01) and in vasomotion (78%; p = 0.001) in the treatment group. The improvement in total walking distance was correlated with the increase in ABI and peripheral cutaneous oxygenation. Patients’ subjective assessments corroborated the benefits. No significant change was observed in the placebo group. Conclusions: This study demonstrates that 18 consecutive days of percutaneous CO2 treatment significantly increases walking distance in patients with moderate intermittent claudication. This effect, which was associated with an increase in peripheral systolic pressure and pO2, is evidence of a better ability to withstand effort. Hintergrund: Anhand einer randomisierten Doppelblindstudie sollten kurz- und mittelfristige klinische und hämodynamische Änderungen durch die perkutane Behandlung mit natürlichem CO2 von Patienten mit peripherer arterieller Verschlusskrankheit im Stadium IIa nachgewiesen werden. Patienten und Methoden: 62 Patienten (Gehstrecke 100-500 Meter) wurden in zwei Gruppen randomisiert: Die eine Gruppe wurde 18 Tage lang mit natürlichem CO2 behandelt, während die andere Gruppe 18 Tage lang eine Placebo-Behandlung (Luft) erhielt. Beide Gasmedien wurden bei konstanter Temperatur (30°C) auf der zuvor angefeuchteten Haut aufgebracht. Die Auswirkungen der aktiven Behandlung wurden anhand der maximal bewältigten Gehstrecke (Hauptkriterium) sowie durch hämodynamische und mikrozirkulatorische Messungen bewertet. Weiterhin wurde ein Fragebogen zur Lebensqualität der Patienten ausgefüllt. Ergebnisse: Der Gehstreckentest zeigt nach 18 Tagen Behandlung mit natürlichem CO2 eine signifikante Erhöhung der maximal bewältigten Gehstrecke (+ 131 m, + 66%, p = 0.001) sowie der Gehstrecke bis zum ersten Auftreten des Claudicatioschmerzes (+ 81 m entspr. 73%, p = 0.02). Diese Verbesserung war auch noch nach 3 und 12 Monaten nachzuweisen. In demselben Untersuchungszeitraum erhöhte sich der Knöchel-Arm-Index (ABI) 1 Minute nach dem Gehstreckentest um 37% (p = 0.001), und die Zeit bis zum Wiedererlangen des ABI-Ausgangswertes verringerte sich signifikant um 38% (p = 0.002). Die mikrozirkulatorischen Parameter zeigen eine Erhöhung des systolischen Drucks in der großen Zehe (13%, p < 0.0001), des Basis-pO2 (20%, p = 0.01) sowie der Vasomotion (78%, p = 0.001) in der behandelten Gruppe. Die Änderungen der Gehstrecken korrelieren mit der Erhöhung des ABI und der verbesserten Versorgung der peripheren Hautzone mit Sauerstoff. Die Einstufung der Lebensqualität bestätigt ebenfalls diese Ergebnisse. Bei der Placebo-Gruppe wurde keine signifikante Veränderung festgestellt. Schlussfolgerungen: Diese Untersuchung bestätigt, dass eine perkutane Anwendung von natürlichem CO2 an 18 aufeinanderfolgenden Tagen eine signifikante Erhöhung der Gehstrecke von Patienten mit peripherer arterieller Verschlusskrankheit im Stadium IIa zur Folge hat. Dieses Resultat korreliert mit der Erhöhung der systolischen peripheren Drücke und des pO2 und zeigt die verbesserte Belastungstoleranz der Patienten.