Állatkísérletek Elmélete és Gyakorlata B kurzus

Állatkísérletek Elmélete és Gyakorlata B kurzus Core modul 2/2 Az állatkísérletekből nyert eredmények extrapolációja emberre I: Keringési kórképek állatkísérletes modelljei Dr. Kaszaki József egyetemi docens Sebészeti Műtéttani Intézet SZTE ÁOK 2015-2016-I. szemeszter

A keringési shock A szervek adekvát véráramlásának/ oxigén transzportjának előfeltétele: szabad légutak és a vér megfelelő oxigén saturációja normál vér volumen kielégítő miokardiális pumpa funkció A keringési shock valamennyi típusában a fő pathogenetikai faktor: A sejtek számára elégtelen oxigén kínálat A sejtek oxigén felhasználása károsodott A sejtek oxigén szükséglete és az oxigén kínálata közötti egyensúly felborul

Shock - felosztás Haemodinamikai profil szerint: (Hinshaw, 1972): 1. Hipovolaemiás: keringő vér mennyiség csökken, töltőnyomás csökken Vérvesztés/Plazmavesztés/Extracellularis folyadékvesztés 2. Kardiogén: pumpafunkció elégtelen, töltő nyomás nő Obstruktív/Extracardiális (tamponád) 3. Disztributív: vasomotor kontroll károsodik, az SVR csökken (a CO nőhet!) A szimpatikus tónus hirtelen megszűnik (vazogén) Vazodilatátor anyagok a keringésben (anafilaxiás) Gyulladásos mediátorok a keringésben (szeptikus)

A keringési shock típusai I. Alacsony perctérfogattal jellemezhető állapotok II. Emelkedett perctérfogattal jellemezhető állapotok A shock felosztása Hypovolémiás Disztributív Kardiogén Egyéb Dehidráció Anaphylaxiás Congenitális Hő shock Gastroenteritis Neurogén Ischaemiás Tüdő embolia Éhezés Szeptikus shock Anoxiás Pancreatitis Vérzéses Égési Gyógyszer toxicitás Tamponád Cardiomyopáthia Gyógyszer túladagolás

I. Alacsony perctérfogattal jellemezhető állapotok 1. Vénás visszaáramlás csökkenése Csökken a keringő vértérfogat Csökken a vazomotor tónus 2. A szív pumpafunkció csökkenése II. Emelkedett perctérfogattal jellemezhető állapotok Szepszis: Infekcióval összefüggésben jelentkező általános tünetek sorozata olyan betegben/állapotban, ahol a fertőzés forrása valószínűleg jelen van; Systemic Infalmmatory Response Syndrome (SIRS): Kórfolyamatok alatt jelentkező élettani változások sorozata A KIVÁLTÓ OKTÓL FÜGGETLEN GYULLADÁSOS FOLYAMAT Tünetek: T >38 C vagy < 36 C HR > 90/min Légzésszám > 20/min PaCO 2 < 32 Hgmm WBC > 12000sejt /mm 3 vagy < 4000 sejt/ mm 3

II. Emelkedett perctérfogattal jellemezhető állapotok Súlyos szepszis: Szepszis+ szerv funkció zavarok hypoperfúzióval; Szepszis által kiváltott hypotenzió; RRsyst < 90 Hgmm; RRsyst csökkenés > 40 Hgmm Szeptikus shock: Szepszis által kiváltott hypotenzió adekvát terápia ellenére 1 órán át fennáll

Oxigén szükséglet és kínálat shockban I. DO 2 = SV x HR x (1,39xHbxSaO 2 +0,003xPaO 2 ) VO 2 = SV x HR x (1,39 x Hb ScvO 2 + 0,003 x PcvO 2 ) DO2 VO2 O 2 transzport: DO 2 = perctérfogat x CaO 2 (artériás oxigén tartalom) O 2 felhasználás: VO 2 = perctérfogat x (CaO 2 - CvO 2 ) (oxigén extrakció)

Oxigén szükséglet és kínálat shockban II. O 2 transzport: DO 2 = perctérfogat x CaO 2 (artériás oxigén tartalom) O 2 felhasználás: VO 2 = perctérfogat x (CaO 2 - CvO 2 ) (oxigén extrakció) O 2 transzport függő VO 2 O 2 transzport független VO 2 O 2 felhasználás Anaerob metabolizmus Aerob metabolizmus Kritikus O 2 transzport O 2 transzport

Oxigén szükséglet és kínálat shockban II. Oxigén extrakció: VO 2 /DO 2 VO 2 (ml/min) 250 sokk kritikus pont 500 1000 DO 2 (ml/min) Kritikus pont= anaerob anyagcsere folyamatok laktát acidózis, ScvO2, dco2 szervi diszfunkciók több szervi elégtelenség halál

Oxigén szükséglet és kínálat shockban III. O 2 felhasználás Hipovolémiás shock Kardiogén shock Szepszis Normál keringés Szeptikus shock O 2 transzport

A szív teljesítménye shockban I. A miokardiális teljesítményt meghatározó tényezők: Előterhelés (Preload); bal kamrai töltőnyomás; A szívizom végdiasztolés rosthosszúságát meghatározó tényezők összesége; Jellemzői: vénás viszaáramlás; venokonstrikció mértéke; Utóterhelés (Afterload): A kamrai kontrakció és ejekció ellen ható tényezők összessége; Jellemzői: Szisztémás vaszkuláris rezisztencia; kamrai falfeszülés Szívkontraktilitás: Szívfrekvencia; A szívizom elő- és utóterhelés független összehúzódó képessége; A szív teljesítményének eredménye: a perctérfogat

A perctérfogatból számolható további paraméterek Oxigén szállítás (DO 2 ) Oxigén fogyasztás (VO 2 ) 2 Feltétel: Az artériás és vénás oxigén szaturáció meghatározása

Oxigénnel telített hemoglobin százalékos aránya a vérben 70-80 % 95-100 % Periféria

Oxigén szállítás = perctérfogat x artériás oxigén tartalom DO 2 [ml/min] = CO x [(1,38 x Hb x SaO 2 ) + (0,003 x PaO 2 )] Oxigén szállítás (delivery; DO 2 ) Oxigén fogyasztás (consumption; VO 2 ) Body/Organs Oxigén fogyasztás = perctérfogat x (artériás vénás oxigén tartalom)

A szív teljesítménye shockban II. I. Alacsony perctérfogatú állapotban Jelentős volumen vesztés hatására Hipotenzió Csökkenő előterhelés, vénás telődés Baroreceptor aktivitás változás Kompenzációs mechanizmusok aktiválódása Humorális vazokonstrikció α-β-adrenerg aktiváció Katekolaminok; Perifériás vazokonstrikció Renin-angiotenzin rsz. Tachikardia Vazopresszin Fokozott utóterhelés Kompenzált szívkontraktilitás II. Emelkedett perctérfogatú állapotban Szepszis -SIRS Gyulladásos mediátorok felszabadulása Növekvő/fenntartott előterhelés A szervezet kompenzációs válasza az adekvát perfúzió fenntartására Hiperdynámiás keringési válasz Tachikardia Csökkenő utóterhelés Szívkontraktilitás depresszió Keringés redisztribúció

Perifériás keringés shockban Hgmm x L -1 x perc -1 SzisztémásVaszkuláris Rezisztencia (SVR) változása Artériás vérnyomás Centrális vénás nyomás SVR = Perctérfogat Hipovolémiás shock Kardiogén shock Szepszis szeptikus shock Hiperdynámiás fázis Idő (óra) Hipodynámiás fázis

A bél mint shock-szerv A keringés redisztribúció biztosítja a preferált vérellátású területek (agy, szív) perfúziójának fenntartását, de ennek ára elsősorban a splanchnikus terület vérellátásának drámai csökkenése. Ezért a rövid távon kedvező folyamat a nem preferált szervek esetében hosszú távon súlyos károsodáshoz vezethet. A bél nyálkahártya sejteknek igen jelentős az oxigén igénye Extrém hypoxia érzékenység jellemzi őket A tartós hypoxiás állapot következménye: Nyálkahártya barrier károsodás Permeabilitás fokozódás Bakteriális transzlokáció Bakteriális endotoxin felszívódás

Lokális keringési zavar trombózis stranguláció obstruktív ileus Mesenteriális hypoperfúzió kialakulása és jelentősége sebészeti beavatkozás Generalizált keringési zavar Mezenteriális ischaemia pumpafunkció károsodása /kardiogén shock/ volumenvesztés /hypovolaemiás shock/ vasoreguláció zavara - Szepszis Vékonybél nyálkahártya károsodása Bakteriális transzlokáció

Mikrokeringési elégtelenség shockban 1. A perfúzió és a vazoaktivitás változása Vazokonstrikció Shunt-keringés Csökkenő kapilláris véráramlás 2. Celluláris reakciók Leukocyta-endothel sejt interakció Leukocyta-extravazáció Szabadgyökök képződése

Hipovolémiás shock összefoglaló pathofiziológiája Vér volumen csökkenés KOMPENZÁCIÓ Szimpatikus aktiválódás Katekolamin felszabadulás Pozitiv inotrópia Tachikardia Növekvő miokardiális oxigén igény Perifériás vazokonstrikció A vénás visszaáramlás csökkenése Artériás hypotenzió Csökkenő szöveti perfúzió Anaerob metabolizmus Miokardiális elégtelenség Acidózis MOF (Sok szerv elégtelenség)

A keringés farmakológiai befolyásolása

Kísérleti protokoll - II. 1. Kontroll: Fiziológiás sóoldat Thorakotómia 0 30 60 90 120 2. NNA: 4 mg/kg N-nitro-L-arginin (NNA) n=7 150 (perc) Thorakotómia n=7 0 30 60 90 120 150 (perc) 3. ETR-P1/fl + NNA: 4 mg/kg NNA Thorakotómia n=7 0 30 60 90 120 150 (perc) 100 nmol/kg ETR-P1/fl peptid (ET-A receptor antagonista) Szívizom biopszia

Makrokeringési eredmények Artériás középnyomás (MAP) Szívkontraktilitás

Akut keringési elégtelenség modellek I. Vérzéses shock

Vérnyomás vezérelt vérzéses shock A RESZUSZCITÁCIÓ LEHETŐSÉGEI: 1. Saját vér visszaadás 2. Volumen pótlás krisztalloid oldatokkal (legalább 3 szoros volumen) 3. Volumen pótlás krisztalloid és/vagy kolloid oldatokkal 40 SHOCK (HS) 4. Kontrollálatlan (reszuszcitáció nélküli) vérzés modellek 0 15 60 90 150 180 240 KONTROLL Reszuszcitáció

Hgmm Artériás Középnyomás 150 120 90 60 zselatin hidroxietil-keményítő dextrán 30 Vérzéses shock Volumen resuscitatio 0 30 60 90 120 150 180 210 240 Idő (perc) P<0.05 vs kontroll érték (0 perc) A volumen reszuszcitáció végpontja: a kontroll MAP 75%-ának elérése, max. 50 ml/kg kolloid infúzió;

Az állandó nyomás modell Wiggers, C.J. The present state of the shock problem. Physiol. Rev. 1942;22:74-123. 123. Vérzés az a. femoralis-ból egy nyitott reservoir-ba. Az érpálya hidrosztatikai nyomását az előre meghatározott artériás középnyomás (MAP) értékre állítják (MAP=40 Hgmm) Újraélesztés meghatározott időben (pl. 60 perckor)

Állandó térfogat modell Számított vértérfogat = testsúly %- a ( 60 ml vér/tskg). Vérzés az artéria femoralisból 1 ml/perc sebességgel a 40% vértérfogat eléréséig Reszuszcitáció 60 perckor

Folyadékterápia: kétélű fegyver Morbiditás, mortalitás Optimális folyadék töltöttség Folyadék töltöttség (Bundgaard-Nielsen M, et al. ACTA Anaesthesiol Scand 2009; 53: 843-51)

Verőtérfogat (SVI) vezérelte vérzéses shock Véreztetés végpontok: CI, SVI MAP, SVV, PPV, DO 2, O 2 ER SVI bsl SVI bsl - 50% SVI bsl -62% SVI bsl -75% SVI bsl -88% SVI bsl -100% t bsl t 0 t 1 t 2 t 3 t 4 véreztetés folyadékpótlás

Módszerek kísérleti állatok n=12 Narkózis=propofol (50 µg /ttkg/ó) Intubált, kontrollált lélegeztetés (8ml/ttkg) PICCO-monitor Óra diurézis Artériás, centrál vénás vérgáz mérések

Módszerek II. Véreztetés: artéria carotis kanül Folyadékpótlás: Ri-Lac-infúzió SVI bsl -ig Mérések: Invazív hemodinamikai mérés Artériás, centrális vénás vérgáz Óradiurézis SVI bsl -50%-ig 4 lépcsőben SVI bsl SVI bsl - 50% SVI bsl -62% SVI bsl -75% SVI bsl -88% SVI bsl -100% t bsl t 0 t 1 t 2 t 3 t 4 véreztetés folyadékpótlás

ScvO 2 and dco 2 resuscitation endpoints Nemeth M, et al. Intensive Care Med 2012; 38(S1): S0030 SVI drop by 50% Resusc - SVI bsl

ScvO 2 and dco 2 resuscitation endpoints Nemeth M, et al. Intensive Care Med 2012; 38(S1): S0030 SVI drop by 50% Resusc - SVI bsl

ScvO 2 and dco 2 resuscitation endpoints Nemeth M, et al. Intensive Care Med 2012; 38(S1): S0030 ScvO 2 ~5% SVI drop by 50% Resusc - SVI bsl

ScvO 2 and dco 2 resuscitation endpoints Nemeth M, et al. Intensive Care Med 2012; 38(S1): S0030 ScvO 2 : good indicator of VO 2 /DO 2 dco 2 : good indicator of flow SVI drop by 50% Resusc - SVI bsl

Mérsékelt hipovolémia modellek: Volumen vesztés NEM vérvesztés útján

Mérsékelt hipovolémia Bolus: iv. 5 mg/ttkg furosemid Folyamatos: iv. 5 mg/ttkg/~100 perc furosemid T 0 T 1 T 2 T 3 T 4 T 5

A hypovolémia makrohemodinamikai hatásai GEDI --- CI VO 2 /DO 2 DO 2 I Az adatokat, mint median jelöltük és repeated measures ANOVA-val elemeztük. p<0,05 T 0 -hoz képest

Perctérfogat index l/perc/m 2 Furosemid kezelt Kontroll 3,0 2,5 2,0 1,5 x 1,0 x x x x 0,5 0 20 40 60 80 100 Idő (perc)

VVT áramlási sebesség a szublinguális régióban µm/sec 1000 Kontroll Furoszemid kezelt 750 500 # 250 # 0 40 100 Idő (perc)

A fast-truck surgery sarkallatos Műtét előtt: pontjai Betegek felkészítése (nem előkészítés Műtét előtt CH és fehérjedús diéta (tápszer) Bélelőkészítés mellőzése Műtét előtt nincs éhezés Műtét előtt 6 órával orális tápszer Műtét előtt 2 órával folyadék megvonása EDA kanül műtét előtt ÁK a műtőben

Kísérleti protokoll Csoportok 1. FTS (n=8) 2. MBP+HES (n=5) 3. MBP+RL (n=5) Előkészítés 6 órás táplálék + 2 órás folyadék megvonás Laevolac 3x30 ml + 24 órás táplálék + 12 órás folyadék megvonás Idő (perc) 0 20 40 60 80 100 Volumenterápia Volumenterápia Volumenterápia

Artériás középnyomás 130 FTS MBP+HES MBP+RL 120 Hgmm 110 100 90 Volumenterápia 0 20 40 60 80 100 Idő (perc)

120 110 # # Szívfrekvencia # # # FTS MBP+HES MBP+RL # 100 # 1/perc 90 80 # 70 60 50 Volumenterápia 0 20 40 60 80 100 Idő (perc)

VVT áramlási sebesség FTS MBP+HES MBP+RL 1000 µm/sec 750 500 # 250 # # Volumenterápia 0 40 100 Idő (perc)

1,0 Perfúziós ráta FTS MBP+HES MBP+RL 0,8 0,6 0,4 # 0,2 # Volumenterápia 0 40 100 Idő (perc)

Hipovolémia létrehozása alsó testfélre kifejtett negatív nyomás (vákuum) hatására Humán keringés vizsgálat

Módszerek - LBNP - egészséges önkénteseken biztonságosan alkalmazható a hipovolémia szimulálására - az alsó testfélre kifejtett negatív nyomás (vákuum) hatására az alsó testfél felé volumen átrendeződés jön létre, ami centrálisan hipovolémiát eredményez, tényleges volumen vesztés nélkül - korábbi vizsgálati eredmények alapján: - 20 Hgmm-es negatív nyomás kb. 400-500 ml vérvesztés - 40 Hgmm-es negatív nyomás kb. 800-1000 ml vérvesztés Ward KR et al., Resuscitation 81: 987, 2010.

Módszerek - OPS - intravitalis videomikroszkópia ortogonalis polarizációs spektrális képalkotással - 548 nm-es hullámhosszúságú fény alkalmazása vvt-k láthatóvá válnak - nem-invazív monitorozás RBCV: vvt áramlási sebesség MPR: perfúziós ráta MPCL: perfundált kapilláris hossz

Módszerek monitorozott paraméterek Mikrokeringés - RBCV - %RBCV - MPR - MPCL EKG - RRI SaO 2 Centrális vénás kanül - vérgáz - MPO - cvp Vákuum kamra Finapres - SAP - MAP - PP/PPV - SV/SVV

Módszerek vizsgálati protokol OPS felvétel hemodinamika vérvétel 0 Hgmm -20 Hgmm -40 Hgmm 0 Hgmm 1. vákuum beállása: 3-4 perc 2. mikrokeringés felvétel 3. hemodinamikai mérések spontán, vezényelt légzés mellett 4. vérvétel

Eredmények vörösvértest áramlási sebesség RBCV ( µm/s ) 1200 1100 Non -Responder Responder 4 16 1000 900 800 x x 700 600 x 500 400 Kontroll 1-20 Hgmm 2-40 Hgmm 3 Visszatérés 4

Akut keringési elégtelenség modellek II. Kardiogén shock

Pericardiális tamponád A pericardiumban felgyűlő folyadék komprimálja a szívet, ezáltal romlik a pumpafunkció, ami kardiogén sokkhoz vezet. Okai: Traumás Iatrogén Betegségek / tumoros, gyulladásos (vírusos, bakteriális vagy immun eredetű)/ MI utáni vagy aorta aneurizma ruptúra Pericardium Intrapericardiális folyadék Tünetei, jelei: Sápadt, hűvös, nyirkos bőr Nehézlégzés Tachycardia Beck triász: Centrális vénás nyomás emelkedés Hipotónia Halk szívhangok

Módszerek I. referencia termisztor PiCCO Szublinguális-és gasztrikus tonométer nyomás szenzor Áramlásmérő: a.mesenterica szuperior Altatás: Indukció: Ketamin+Xylazin Fenntartás: Propofol 2% (50μl/ttkg/min) termisztor Lélegeztetés: V T =10ml/ttkg FiO 2 =0,21 EtCO2=35 Hgmm

Kísérleti protokoll 1.Álműtött hemodinamika vérgáz tonometria Szuperoxid meghatározás vérmintából -60 0 30 60 90 120 150 180 210 240 2. Pericardiális tamponád Pericardiális tamponád -60 0 30 60 90 120 150 180 210 240 3. Pericardiális tamponád + C5a antagonista Pericardiális tamponád -60 0 30 60 90 120 150 180 210 240 C5a antagonista (Anablock; iv. 4mg/ttkg) 240 percnél szövettani mintavétel biokémiai meghatározás céljából

Artériás középnyomás Hgmm 120 Tamponád Tamponád + C5a antagonista Álműtött 100 # # # # # 80 60 40 x TAMPONÁ D -60-30 0 30 60 90 120 150 180 210 240 C5a antagonista x x x x x Idő (min) x x x

Artéria mesenterica superior áramlás ml/perc x x # # x # 300 200 100 TAMPONÁ D -60-30 0 30 60 90 120 150 180 210 240 C5a antagonista Idő (perc) Tamponád Tamponád + C5a antagonista Álműtött

Akut keringési elégtelenség modellek III. Ischaemiás modellek Béltranszplantáció

Módszerek Mérőrendszer Computer Arteria mesenterica superior Vena mesenterica superior Transzplantált vékonybél Anaesthesia: Na-pentobarbitál, 30 mg/kg HEMODINAMIKAI MÉRÉSEK Véráramlás: Transsonic flow-meter Mesenteriális érellenállás: Számítás: (AMSP-MVP)/AMSF BIOKÉMIAI MÉRÉSEK Bélnyálkahártya MPO aktivitás: Kübler módszer Granulocyta szabadgyök termelés: Guarnieri módszer SZÖVETTAN H&E festés, 5 fokozatú Chiu-skála STATISZTIKA Csoportokon belül: Friedman és Dunn teszt Csoportok között: Kruskal-Wallis és Dunn teszt p<0.05 a csoportokon belül

Kísérleti protokoll IV. Biopszia Műtét Műtét Hideg ischaemia Reperfúzió Biopszia Műtét Hideg ischaemia ETR-p1/fl i.v. (0,1 mg/kg) Reperfúzió Biopszia Műtét Hideg ischaemia ETR-p1/fl i.g. (0,1 mg/kg) Reperfúzió Biopszia

Vazokonstriktor hatás elimináció: ET-A Receptor antagonizmus béltranszplantáció (SBTX) során Graft-microcirculation Leukocyte rolling (intravital fluorescence microscopy=ivm) Leukocyte adherence (IVM) Functional capillary density of the villi (orthogonal polarization spectral imaging=ops) Epithelial thickness (OPS) IVM OPS -150-120 -60 0 60 120 180 240 m. ETR-p1/fl Cold Ischemia Reperfusion Wolfárd et al, Dynamic in vivo observation of villius microcirculation during small bowel autotransplantation: effects of endothelin-a receptor inhibition. Transplantation 73: 1511-1514, 2002.

PERCTÉRFOGAT ART. MESENTERICA SUPERIOR VÉRÁRAMLÁS CObw (ml/min/kg) 200 SMA blood flow (ml/min/kg) SBTX 175 150 125 100 # # 25 20 15 SBTX+IPC # # 75 50 25 IPC SBTX SBTX+IPC Cold Ischemia 0-180 -120-60 0 60 120 180 240 Time (min) 10 5 0 IPC Cold Ischemia -180-120 -60 0 60 120 180 240 Time (min) Wolfárd A, Kaszaki J, Varga S, Lázár G, Boros M. Early microcirculatory changes after ischemic preconditioning and small bowel autotransplantation. Eur Surg Res 39: 284-290, 2007.

Krónikus keringési elégtelenség modellek III. Ischaemia hosszútávú következményei

Bevezetés A gastrointestinalis traktus különösen érzékeny az ischaemia-reperfusiós károsodásra Két módon jöhet létre: Occlusiv (SMA embolia, thrombosis, strangulatio) Non-occlusiv (szisztémás hypotensio pl: pericardialis tamponád, aorta dissectio, érsebészeti beavatkozások) Mesenterialis ischaemia hatására Capillarisok permeabilitasa nő Mucosa permeabilitasa nő Baktériumok jutnak át

Aktiválódik a komplement rendszer C5a szabadul fel További citokinek termelődését serkenti (pl: TNFα, IL-1) ARDS, SIRS, Sepsis, MODS C5a peptid kulcsszerepet játszik a folyamatban

Korábbi eredményeink Az AcPepA kezelés rövid távú hatékonysága keringési elégtelenségben, nagyállat modellben Hosszú távú hatás? Érces et al., Crit Care Med, 2013.

Kísérleti elrendezés 1. nap aorta abdominalis Vérnyomásmérés OPS vizsgálat a. femoralis Sprague-Dawley hím patkányok (300-320g) Na-pentobarbital altatás (50 mg/kg) 16 óra éheztetés

40 Hgmm

Kísérleti elrendezés 2. nap v. jugularis, infúzió trachea kanül a. carotis a. mesenterica superior Vérnyomásmérés Perctérfogatmérés AMS áramlásmérés OPS vizsgálat

Kísérleti protokoll 1. nap 2. nap Álműtött (n=6) Idő (óra) 0 mérések 1 24 26 PAO (n=6) Idő (óra) 0 MAP = 40 Hgmm mérések 1 24 26 PAO+AcPepA (n=6) Idő (óra) 0 MAP = 40 Hgmm mérések 1 24 26 Makrokeringési Mikrokeringési AcPepA 4 mg/kg iv - BP, HR - mikrokeringés (serosa) - BP, HR - BP, HR, AMSF, CO TPR, MVR - mikrokeringés (mucosa, serosa)

Artériás középnyomás Szívfrekvencia Hgmm 160 140 120 100 80 x x x x 1/min 450 400 350 300 x x 60 250 40 20 PAO 200 PAO Álműtött PAO PAO+AcPepA 0 1 24 45. perc: AcPepA Idő (h) Álműtött PAO PAO+AcPepA 0 1 24 45. perc: AcPepA Idő (h)

Szívindex 300 x 270 ml/min/kg 240 # 210 180 Álműtött PAO PAO+AcPepA Csoportok

Akut keringési elégtelenség modellek IV. Endotoxémia-szepszis

Kísérleti protokoll II. ETX-infúzió (5,3 µg/kg) 0. perc 120. perc 240. perc 480. perc MEG (2 mg/kg) ETX-infúzió (5,3 µg/kg) 0. perc 120. perc 240. perc 480. perc

Artériás középnyomás Hgmm 150 140 130 ETX ETX+MEG 120 110 100 90 80 70 60 50 ETX infúzió MEG kezelés 0 60 120 180 240 300 360 420 480 Idő (perc)

Balkamrai kontraktilitás Hgmm/mm 30 ETX ETX+MEG 25 # # # # 20 15 MEG kezelés 10 ETX infúzió 0 60 120 180 240 300 360 420 480 Idő (perc)

Akut keringési elégtelenség modellek V. Peritonitis-szepszis

Kísérleti protokoll (Barth et al., Crit Care Med 2008, módosítása) OPS OPS OPS Álműtött n=8 0 6 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Instrumentálás Szeptikus n=16 0 6 Krisztalloid iv. 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Instrumentálás Krisztalloid - kolloid iv. Indukció Invazív monitorozás 16.00 22.00 1. nap 07.00 16.00 2. nap Lélegeztetés: V T =10ml/ttkg; FiO 2 =0,21; EtCO2=35 Hgmm Vérvétel Kilégzett metán mintavétel

Monitorozás Kilégzett metán mintavétel PiCCO perctérfogat CVP Katéter OPS mikrokeringés vizsgálat Intravitális videomikroszkóp: Ortogonális Polarizációs Spektrális (OPS) képalkotás Hemoglobin tartalmú képletekről kontrasztanyag nélkül 548 nm-es hullámhossz Altatás: Indukció: Ketamin+Xylazin Fenntartás: Propofol 2% (50 µl/ttkg/min) Vérnyomás szenzor Artériás és vénás vérgáz mintavétel Vérminta biokémiai meghatározásokra

O 2 extrakció (%) (DO 2 / VO 2 x 100) Az oxigénextrakció változása 30 Súlyosabb szepszis Álműtött Kevésbé súlyos szepszis 20 x# 10 0 16 18 20 22 24 Idő (óra)

Az oxigén szállítás változása DO 2 (ml/min) 6000 Súlyosabb szepszis Álműtött Kevésbé súlyos szepszis x x x x 4000 2000 0 16 18 20 22 24 Idő (óra)

Az oxigén felhasználás változása VO 2 (ml/min) 1200 Súlyosabb szepszis Álműtött Kevésbé súlyos szepszis x 1000 800 600 # 400 0 16 18 20 22 24 Idő (óra)

HMGB1 (pg/ml) 14 HMGB1 plazma koncentráció 12 10 Súlyosabb szepszis Álműtött Kevésbé súlyos szepszis x # 8 6 4 2 0 0 3 6 9 12 15 18 21 24 Idő (óra)

fmol/ml 3 2 Big - endothelin szint változása Súlyosabb szepszis Álműtött Kevésbé súlyos szepszis # # x# 1 0 0 6 16 20 24 Idő (óra)

A vörösvértestek áramlási sebessége Microcirkuláció (vvt sebesség) RBCV (µm/s) 1200 1000 800 r= -0,491 P=0,0086 1200 1000 600 400 200 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 Big - endothelin (fmol/ml) 800 600 400 Súlyosabb szepszis Álműtött Kevésbé súlyos szepszis x # 0 16 24 Idő (óra)

Krónikus gyulladás modellek Colitis

Módszerek-IBD modellezése TNBS modell (Morris 1989) : 2-, 4-, 6-trinitro-benzol-szulfon sav Egyszeri intracolonalis alkalmazás Vastagbélfekélyek több, mint 8 hétig Extenzív, transmuralis, granulomatózus gyulladás kifejezett súlyvesztés, morfológiai elváltozások, TNF-α plazmaszint emelkedés és szöveti granulocita akkumuláció álműtött colitis

Módszerek - sebészi beavatkozás a. carotis v. jugularis infúzió trachea kanül a. femoralis Termodilúciós perctérfogatmérés CLSEM Artériás vérnyomás katéter Vérnyomás jelátalakító (transzducer) Adatgyűjtő Computer Állatok: Wistar hím patkányok (250-300 g) Napentobarbitál altatás (50 mg/kg) Hemodinamikai vizsgálatok: Artériás vérnyomás Perctérfogat (CO) mérés

Kísérleti protokoll: I. vizsgálat (PC kezelés) - 6. nap Idő (óra) 0.nap 0 1.nap 16 17 18 23 6.nap 144 145 146 149 1. Álműtött (n=8+8) Oldószer i.c. kezelés 2. Colitis (n= (n=8+8) TNBS 40 mg/kg i.c. 3. Colitis+PC táp (n=8+8) TNBS 40 mg/kg i.c. TNBS = 2-, 4-, 6-trinitro-benzol-szulfonsav egyszeri intracolonalis alkalmazása Előkezelés: TNBS indukció előtt 6 napig PC-vel dúsított speciális táp = mintavétel

Eredmények I. Vizsgálat In vivo hisztológiai változások Kehelysejt szám változása