Állatkísérletek elmélete és gyakorlata - B szint Gyulladási és keringési shock modellek
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 Hypovolémiás Disztributív Kardiogén Egyéb Dehidráció Anaphylaxiás Congenitális Hő shock Gastroenteritis Neurogén Ischaemiás Tüdő embolia Éhezés Szeptikus shock Anoxiás Pancreatitis Vérzéses Égési A shock felosztása 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: A szívizom elő- és utóterhelés független összehúzódó képessége; Szívfrekvencia; A szív teljesítményének eredménye: a perctérfogat
A perctérfogatból számolható további paraméterek Oxigén szállítás (DO 2 ) Oxigén fogyasztás (VO 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 sebészeti beavatkozás Generalizált keringési zavar Mesenteriális hypoperfúzió kialakulása és jelentősége pumpafunkció károsodása /kardiogén shock/ volumenvesztés /hypovolaemiás shock/ vasoreguláció zavara - Szepszis Mezenteriális ischaemia 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
Heterogenitás térben és időben
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)
Perctérfogat mérés rágcsálókban V. jugularis katéter és hideg fiziológiás só injektálás (0,3-0,5 ml) Termoszenzor katéter a carotis artériában Femoralis artéria katéter Vérnyomás transducer Adat gyűjtő-monitorozó komputer rendszer
Perctérfogat monitorozás sertésen Mesterséges lélegeztetés CVP katéter PiCCO monitor Kilégzett CO 2 monitorozás kapnográffal Vérnyomás és termoszenzor katéter
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) Teljes perifériás érellenállás (TPR)
Makrokeringési eredmények Perctérfogat (CI) Szívfrekvencia
Makrokeringési eredmények Balkamra átmérő változása Szívkontraktilitás
Biokémiai eredmények Plazma endothelin-1 szint Plazma nitrit/nitrát szint (NOx)
Akut keringési elégtelenség modellek I. Vérzéses shock
Vérnyomás vezérelt vérzéses shock Artériás középnyomás (Hgmm) 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
Makrohemodinamikai eredmények
Folyadékterápia: kétélű fegyver Morbiditás, mortalitás Optimális folyadék töltöttség Folyadék töltöttség (Bundgaard-Nielsen M, et al. ACTA Anaesthesiol Scand 2009; 53: 843-51)
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;
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 SVI bsl -50%-ig Folyadékpótlás: Ri-Lac-infúzió 4 lépcsőben SVI bsl -ig Mérések: Invazív hemodinamikai mérés Artériás, centrális vénás vérgáz Óradiurézis 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): S003 SVI drop by 50% Resusc - SVI bsl
ScvO 2 and dco 2 resuscitation endpoints Nemeth M, et al. Intensive Care Med 2012; 38(S1): S003 SVI drop by 50% Resusc - SVI bsl
ScvO 2 and dco 2 resuscitation endpoints Nemeth M, et al. Intensive Care Med 2012; 38(S1): S003 ΔScvO 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): S003 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 t előtt: pontjai Betegek felkészítése (nem előkészítés Műtét előtt CH és fehérjedús diéta (tápszer) Bélelőkészítés s mellőzése Műtét t előtt nincs éhezés Műtét t előtt 6 órával orális tápszert Műtét t 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 meghatározáscéljából
Artériás középnyomás Hgmm 120 Tamponád Tamponád + C5a antagonista Álműtött 100 # # # # # 80 60 40 x x x x TAMPONÁD x x x x x -60-30 0 30 60 90 120 150 180 210 240 C5a antagonista Idő (min)
Artéria mesenterica superior áramlás ml/perc x x # # x # 300 200 100 Tamponád Tamponád + C5a antagonista Álműtött TAMPONÁD -60-30 0 30 60 90 120 150 180 210 240 C5a antagonista Idő (perc)
Akut keringési elégtelenség modellek III. Ischaemiás modellek Béltranszplantáció
Computer Mérőrendszer Arteria mesenterica superior Vena mesenterica superior Transzplantált vékonybél Módszerek 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) 200 175 150 125 100 # # SMA blood flow (ml/min/kg) 25 20 15 SBTX SBTX+IPC # # 75 50 25 0 IPC SBTX SBTX+IPC Cold Ischemia -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.
LEUKOCITA ROLLING LEUKOCITA KITAPADÁS Rolling leukocytes (%) Adherent leukocytes (No/mm 2 ) 100 80 60 40 # # SBTX SBTX+IPC # # 1500 1250 1000 750 SBTX SBTX+IPC # # # # 500 20 250 0 0 60 120 180 240 Time (min) 0 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.
FUNKCIONÁLIS KAPILLÁRIS DENZITÁS EPITHEL VASTAGSÁG FCD (mm/mm 2 ) Epithelial thickness (μm) 400 SBTX SBTX+IPC # 350 300 250 200 150 100 50 0 Cold ischemia # -60 0 60 120 180 240 Time (min) # 35 30 25 20 15 10 5 0 Cold ischemia SBTX SBTX+IPC # -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
C5a peptid kulcsszerepet játszik a folyamatban
Korábbi eredményeink Az AcPepA kezelés rövid távú hatékonysága keringési elégtelenségben, nagyállat modellben Érces et al., Crit Care Med, 2013.
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 Vérnyomásmérés a. mesenterica superior Perctérfogatmérés AMS áramlásmérés OPS vizsgálat
Kísérleti protokoll 1. nap 2. nap Álműtött (n=6) Idő (óra) mérések 0 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
Teljes perifériás ellenállás 1,8 # 1,5 Hgmm/ml/min 1,2 0,9 0,6 Álműtött PAO PAO+AcPepA Csoportok
Az arteria mesenterica superior vérátáramlása érellenállása 11 # 25 x 10 ml/min 20 15 Hgmm/ml/min 9 8 7 6 x 10 5 5 4 3 Álműtött PAO PAO+AcPepA Csoportok Álműtött PAO PAO+AcPepA Csoportok
Átlagos vvt áramlási sebesség - serosa 1400 Álműtött PAO PAO+AcPepA 1200 1000 # μm/s 800 600 x 400 1. nap 2. nap
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 riás s 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 07.00 16.00 1. nap 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 oxigénextrakci nextrakció változása 30 Súlyosabb szepszis Álműtött Kevésbé súlyos szepszis 20 x# 10 0 16 18 20 22 24 Idő (óra)
DO 2 (ml/min) Az oxigén n száll llítás s változv ltozása 6000 Súlyosabb szepszis Álműtött Kevésbé súlyos szepszis x x x x 4000 2000 0 16 18 20 22 24 Idő (óra)
Az oxigén felhasználás s változv ltozása 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 változv ltozása Súlyosabb szepszis Álműtött Kevésbé súlyos szepszis # # x# 1 0 0 6 16 20 24 Idő (óra)
A vörösvv svértestek 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) 1. Álműtötttt (n=8+8 8+8) Oldószer i.c. kezelés 0.nap 0 1.nap 16 17 18 23 6.nap 144 145 146 149 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