Czytelnia Medyczna » Anestezjologia Intensywna Terapia » 3/2002 » Zmiany w hemodynamice mikrokrążenia wolnego płata mięśniowego podczas dożylnego wlewu propofolu

- reklama -

Fitomed
kosmetyki ziołowe

Mamy sprzęt do ręcznej obróbki krawędzi i ślizgów - serwis narciarski Warszawa

- reklama -

Krzysztof Kusza¹, Maciej Błaszyk¹, Maria Siemionow², K.C. Wong³

Zmiany w hemodynamice mikrokrążenia wolnego płata mięśniowego podczas dożylnego wlewu propofolu

Alteration in peripheral microcirculatory haemodynamics of muscle flaps during propofol infusion anaesthesia

¹ Zakład Anestezjologii Klinicznej; Katedry Anestezjologii i Intensywnej Terapii kierownik: prof. dr hab. W. Jurczyk – AM w Poznaniu
²Department of Plastic and Reconstrucive Surgery, Cleveland Clinic Foundation, Cleveland, OH , USA
³Department of Anesthesiology, University of Utah, Salt Lake City, UT, USA

Streszczenie
Propofol jest lekiem powszechnie stosowanym w praktyce anestezjologicznej oraz w oddziałach intensywnej terapii. Podczas jego infuzji dochodzi do spadku proliferacji limfocytów, a także do hiperlipidemii, hipertrójglicerydemii, zaburzeń neurologicznych i kwasicy metabolicznej. Mechanizm powstawania tych powikłań nie jest dokładnie poznany. Celem badania było poznanie wpływu dożylnej infuzji propofolu na hemodynamikę mikrokrążenia w wolnym płacie mięśniowym mięśnia dźwigacza jądra szczura, z wykorzystaniem mikroskopii przyżyciowej. Badaniom poddano osiem szczurów rasy Sprague-Dawley usypianych dootrzewnowo pentobarbitalem (40 mg kg^-1). Po zaintubowaniu szczury wentylowano mieszaniną tlenu z powietrzem (FiO₂ 0,35), utrzymując PaCO₂ na poziomie 39±4 mmHg (5,2-5,77 kPa). Propofol podawano przez żyłę udową we wlewie w dawce 2,5 mg^-1 kg^-1 godz^-1. Monitorowano MAP, CVP, EKG, pH, PaCO₂ i PaO₂. Izolowano mięsień dźwigacz jądra jako wolny płat mięśniowy, w którym dokonywano pomiarów średnicy tętniczek A1, A2 i A3, prędkości przepływu krwinek czerwonych w tych tętniczkach i żyłce zawłośniczkowej, liczono ilość toczących się leukocytów i limfocytów, ilość przylegających do śródbłonka leukocytów i limfocytów, ilość znajdujących się poza światłem żyłki leukocytów i limfocytów, oraz obliczano wskaźnik obrzęku śródbłonka i liczbę naczyń włosowatych z zachowanym przepływem krwi. W ostatnich trzech godzinach podawania propofolu znamiennie obniżyła się średnica naczyń A1 i A2 (16,2% i 12,3%, p<0,05) Średnia liczba toczących się leukocytów i limfocytów znamiennie zmniejszyły się (odpowiednio o 49,1% i 53,5%) ale liczba przylegających do ściany naczynia leukocytów zwiększyła się o 41,6% w stosunku do wartości z pierwszej godziny obserwacji (p<0,05). Temu zjawisku towarzyszył 54,9% wzrost liczby przechodzących przez ścianę naczynia leukocytów (p<0,05). Wskaźnik obrzęku śródbłonka wzrósł o 8,4% przy porównaniu wartości z pierwszej i czwartej godzinie obserwacji (p<0,05). Liczba naczyń włosowatych z czynnym przepływem malała w trakcie doświadczenia i była średnio o 25,4% niższa od ilości czynnych włośniczek policzonej w pierwszej godzinie obserwacji (p<0,05). Infuzja propofolu spowodowała istotne zmiany w zachowaniu się leukocytów wyrażone przez spadek ich całkowitej liczby w obszarze wolnego płata mięśniowego oraz poprzez zwiększenie ich możliwości adhezyjnych. Niespodziewany spadek liczby limfocytów może sugerować immunomodulujący efekt propofolu, który powinien być rozważony w przypadku zastosowania tego leku u chorych z zaburzeniami w układzie odpornościowym lub narażonych na ciężki uraz.

Summary
Propofol intravenous anesthesia is widely used in intensive care patients and in cardiovascular surgery, neurosurgery, ambulatory surgery, transplantology and reconstructive surgery. It was found to reduce proliferative response of lymphocytes in intensive care patients and cause hyperlipidemia, hypertriglycerinemia, neurological sequelae and metabolic acidosis. The mechanism of these adverse effects is unknown. The aim of the study was to investigate, using intravital microscopy, the effect of propofol on muscle flap haemodynamics, RBC velocities, vessel diameters leukocyte, lymphocyte activation and capillary perfusion in the cremaster muscle flap in vivo experimental model. Eight Sprague-Dawley rats were studied in one experimental group (n=8). Following 40 mg kg^-1 pentobarbital intraperitoneal induction, trachea was intubated and lungs were ventilated with FiO₂ = 0.35 to maintain PaCO₂ at 5.2 – 5.67 kPa. Propofol was infused at 2.5 mg kg^-1 h^-1 via femoral vein. MAP, CVP, ECG, pH, PaCO₂, PaO₂ were monitored. Next, the cremaster muscle flap was isolated on neurovascular pedicle, and prepared for 4 hours of intravital microscopic measurements of vessel diameters, RBC velocities, leukocyte and lymphocyte activation (rollers, stickers and transmigrating WBC), endothelial edema index, and capillary perfusion. The arteriolar diameters A-1 (19.3%) and A-2 (12.1%) significantly decreased in last three hours of observation (p<0.05). The average number of rolling leukocytes (50.5%) and rolling lymphocytes (55.4%) significantly decreased, but the number of sticking leukocytes increased by 41.4% (p<0.05) when the first and the last hour of observation were compared. This was accompanied by the 78.2% increases in transmigrating leukocytes (p<0.05). Endothelial edema index increased by 18% in last hour of observation, compared to the first hour of observation (p<0.05). The number of flowing capillaries significantly decreased trough the observation time, and in the last hour of observation capillary density was 34.1% less, compared with the first hour of observation (p<0,05). We conclude that propofol anaesthesia significantly alters leukocyte function by decreasing the total number of PMNs and the adhesive properties of the leukocyte. The unexpected decrease of lymphocytic activation may further suggest immunomodulary effect of this agent and should be considered when propofol is used in immunocompromised patients and patients exposed to severe trauma.

Słowa kluczowe: propofol, mikrokrążenie, leukocyty, limfocyty, mikroskopia przyżyciowa.

Key words: propofol, microcirculation, leukocyte, limphocyte, intravital microscopy.

Polecane książki z księgarni medycznej BORGIS:

Anestezjologia i intensywna terapia

Intensywna terapia stanu astmatycznego

Anestezjologia i intensywna terapia

Propofol jest anestetykiem stosowanym w anestezji całkowicie dożylnej podczas operacji kardiochirurgicznych, neurochirurgicznych, przeszczepiania tkanek i narządów oraz wielu innych. Środek ten ma również zastosowanie w wielodobowej sedacji u chorych leczonych w oddziałach intensywnej terapii [1, 2].

Dowiedziono, że propofol odpowiada za spadek proliferacji limfocytów u pacjentów leczonych w oddziałach intensywnej terapii, jak również, że za jego przyczyną dochodzi do hiperlipidemii, hipertrójglicerydemii, zaburzeń o charakterze neurologicznym oraz do kwasicy metabolicznej [3, 4]. Jest to szczególnie istotne, ponieważ mechanizmy reakcji immunologicznych są zaburzane podczas anestezji, szczególnie u chorych po ciężkich urazach [5, 6].

Wpływ propofolu na układ sercowo-naczyniowy zostały dobrze udokumentowane, chociaż ciągle budzą kontrowersje. W badaniach na zwierzętach dowiedziono, że wpływ propofolu na wielkość systemowego oporu naczyniowego, częstość akcji serca i rzut serca jest zależny od dawki i sposobu podawania. Udowodniono bezpośredni wpływ propofolu na rozszerzenie żylnego łożyska naczyniowego i zmiany w dystrybucji krwi na poziomie mikrokrążenia [7, 8, 9, 10]. Nadal jednak nie są znane wszystkie bezpośrednie przyczyny tych zjawisk i brak jest doniesień, które w sposób ilościowy i jakościowy przedstawiałyby wpływ propofolu na wszystkie dostępne w badaniu in vivo elementy strukturalne i morfotyczne krwi wchodzące w skład mikrokrążenia.

Celem pracy jest prześledzenie wpływu dożylnego wlewu propofolu na hemodynamikę mikrokrążenia obwodowego w wolnym płacie mięśniowym szczura przy użyciu specjalnego systemu mikroskopii świetlnej do obserwacji mikrokrążenia w warunkach przyżyciowych. Analiza zachowania się wszystkich podlegających obiektywnej ocenie składowych mikrokrążenia obwodowego w mięśniu szkieletowym podczas wlewu propofolu, przeprowadzona w czasie rzeczywistym, w warunkach obserwacji in vivo z użyciem przedstawionych poniżej technik nie była dotychczas prezentowana.

MATERIAŁ I METODA

Protokół doświadczenia został zaakceptowany przez Komisję Opieki Nad Zwierzętami Doświadczalnymi Uniwersytetu Stanowego Utah w Salt Lake City. Osiem szczurów płci męskiej rasy Sprague-Dawley, ważących średnio 147g, poddano badaniu w jednej grupie doświadczalnej. Zwierzęta usypiano dootrzewnowo pentobarbitalem (Abbott, USA) w dawce 40 mg kg^-1, a następnie intubowano cewnikiem dożylnym 16 G. Płuca wentylowano stosując respirator dla małych zwierząt (141 NEMI Scientific, Medway, MA), używając mieszaniny tlenu z powietrzem przy FiO₂ = 0,35 i częstości 90-100/min przy objętości oddechowej (TV) 0,8-0,9 ml 100 g mc^-1, w taki sposób aby prężność CO₂ we krwi tętniczej utrzymywała się w granicach 39 – 43 mmHg (5,2 – 5,73 kPa). Zapis EKG z odprowadzenia II rejestrowano przy pomocy elektrod igłowych. Ciepłotę ciała mierzono przy użyciu mikrosondy założonej do przełyku i utrzymywano na poziomie 37oC, dzięki zastosowaniu lampy grzewczej.

Wypreparowywano i kaniulowano cewnikami 26G przy użyciu mikroskopu operacyjnego Zeiss OPMi6 (Zeiss Corp. Germany) lewą tętnicę udową, lewą żyłę udową, lewą żyłę szyjną i prawą tętnicę szyjną wspólną. Lewą tętnicę udową i lewą żyłę udową kaniulowano celem pomiaru MAP i uzupełniania niedoboru wody i elektrolitów (roztworem 0,9% NaCl w objętości 0,8 ml 100 g^-1 h^-1). Ośrodkowe ciśnienie żylne (CVP) mierzono w lewej żyle szyjnej, a z prawej tętnicy szyjnej wspólnej pobierano krew do badań gazometrycznych. Do prawej żyły udowej podawano propofol w dawce 2,5 mg kg^-1h^-1 przez 4 godziny. Obserwację krzywych ciśnień i zapisu EKG prowadzono przy użyciu monitora Hewlett Packard 78353A, a zapisywano na wielokanałowym rejestratorze firmy Gould Recorder 2800S. Schemat monitorowania czynności życiowych przedstawiono na ryc. 1.

Ryc. 1. Schemat monitorowania czynności życiowych

Mięsień dźwigacz jądra izolowano od pęczka nerwowo-naczyniowego jako wolny płat mięśniowy według metody Siemionow. Podczas tego zabiegu chirurgicznego nerw płciowo-udowy, odpowiadający także za unerwienie autonomiczne mięśnia dźwigacza jądra, koagulowano najpierw na odcinku jednego centymetra a następnie przecinano, co powodowało całkowite odnerwienie poddanego obserwacji mięśnia [11].

Badań i obserwacji dokonywano przy użyciu mikroskopu Nikon Optiphot-2 wyposażonego w normalne soczewki. Mikroskop został połączony z kamerą video (Hitachi KP-C503) i równocześnie sprzężony z dopplerowskim miernikiem prędkości przepływu dla krwinek czerwonych (Texas A&M Instruments) oraz z procesorem pomiaru prędkości przepływu. Uzyskany obraz mikrokrążenia był wyświetlany na monitorze telewizyjnym, gdzie końcowe powiększenie uzyskanego obrazu mikroskopowego wynosiło 1800x. Metodę uprzednio szczegółowo opisano przez autorów tej pracy [12] i przedstawiono na ryc. 2.

Ryc. 2. Metoda przyżyciowej obserwacji mikrokrążenia w mięśniu dźwigaczu jądra szczura

Na poziomie mikrokrążenia dokonywano obiektywnych pomiarów, w czasie rzeczywistym, następujących parametrów:

1. Średnic tętniczek A1, A2-1, A2-2, A3 i żyłki V1.

2. Prędkości przepływu krwinek czerwonych (RBC velocities) w tętniczkach A1, A2-1, A2-2, A3 oraz w żyłce V1.

3. Zachowania się leukocytów i limfocytów w żyłce zawłośniczkowej. Liczono ilość toczących się przez światło żyłki zawłośniczkowej leukocytów i limfocytów, ilość przyległych do śródbłonka naczynia tych elementów morfotycznych oraz liczbę leukocytów i limfocytów znajdujących się poza światłem żyłki zawłośniczkowej.

4. Wskaźnika obrzęku śródbłonka w żyłce zawłośniczkowej (jest to stosunek wartości średnicy wewnętrznej naczynia do jego średnicy zewnętrznej).

5. Liczby poddanych przepływowi krwi naczyń włosowatych w ściśle wyselekcjonowanym obszarze mięśnia dźwigacza jądra. Pomiaru tego dokonywano w 27 polach tego mięśnia.

Wszystkich pomiarów dokonywano w czasie czterech godzin, powtarzając je zawsze w tych samych miejscach badanego mięśnia co godzinę. Ilość toczących się przez światło żyłki zawłośniczkowej leukocytów i limfocytów mierzona była przez 2 minuty, co godzinę, przy użyciu licznika ręcznego.

Szczegółowa charakterystyka parametrów mierzonych na poziomie mikrokrążenia została podana we wcześniejszych publikacjach [13, 14].

Analizy statystycznej otrzymanych wyników dokonano przy użyciu testu analizy wariancji (one-way Annova repeated measures). Statystyczna znamienność była wyznaczona przez wartość p<0,05.

WYNIKI

Podczas doświadczenia wartość MAP utrzymywała się na stałym poziomie, chociaż w ostatniej godzinie obserwacji obniżyła się o 12,3% w stosunku do wielkości zanotowanej w pierwszej godzinie obserwacji i była to różnica znamienna (p<0,05). CVP utrzymywało się w granicach porównywalnych wartości w ostatnich trzech godzinach obserwacji, jednak na poziomie wyższym o 66,7% od wartości z pierwszej godziny. Analiza gazometryczna krwi wykazała brak zaburzeń w wymianie gazowej i stabilną wartość odczynu krwi tętniczej w całym czterogodzinnym przedziale czasowym. Średnie wartości parametrów życiowych ilustruje tabela I.

Tab. I. Średnie wartości parametrów życiowych mierzonych podczas wlewu propofolu

Parametr	Czas pomiaru
	1 godzina	2 godzina	3 godzina	4 godzina
HR (bpm)	283,375 ?22,29	292,500 ?10,556*	295,000 ?7,251*	295,875 ?5,987*
MAP (mm Hg/kPa)	92,750 ?15,04	81,375 ?6,255*	86,125 ?12,881	81,375 ?9,531*
	/12,364 ?2,005	/10,8475 ?0,834*	/11,480 ?1,717	/10,847 ?1,270*
CVP (mm Hg/kPa)	0,750 ?0,886	1,375 ?0,916*	1,125 ?0,641	1,250 ?0,463*
	/0,099 ?0,118	/0,1835 ?0,122*	/0,149 ?0,085	/0,167 ?0,0617*
pH	7,402 ?0,04	brak pomiaru	7,351 ?0,047	7,365 ?0,032
PaO2 (mm Hg/kPa)	178,025 ?45,694	brak pomiaru	166,150 ?32,674	152,775 ?44,357
	/23,731 ?6,0910		/22,147 ?4,355	/20,365 ?5,913
PaCO2 (mm Hg/kPa)	31,013 ?3,549	brak pomiaru	34,612 ?3,356	34,288 ?4,453
	/4,134 ?0,473		/4,613 ?0,447	/4,571 ?0,594
Hb (g dl-1)	12,075 ?1,747	brak pomiaru	10,863 ?1,618*	9,812 ?1,898*
Ht (%)	35,0 ?4,106	brak pomiaru	30,625 ?1,685*	27,375 ?1,598*

* - p<0,05

Obserwowano wzrost prędkości przepływu krwinek czerwonych we wszystkich badanych tętniczkach. Wzrost ten miał charakter łagodny, postępował z każdą godziną obserwacji i nie był statystycznie znamienny. Średnica tętniczki A1 zmniejszyła się o 16,2%, a tętniczki A2 o 12,3% (p<0,05), jeśli porównać wartości średnic z pierwszej godziny obserwacji do tych zmierzonych w ostatniej godzinie – ryc. 3 i 4. Średnia liczba przepływających przez światło żyłki zawłośniczkowej leukocytów uległa zmniejszeniu o 49,1%, natomiast limfocytów o 53,5% (p<0,05), jeśli porównać wartości z pierwszej godziny obserwacji z wartościami z czwartej godziny – ryc. 5 i 6. Liczba leukocytów przylegających do śródbłonka żyłki zawłośniczkowej wzrosła o 41,6% (p<0,05) w ostatniej godzinie pomiaru w porównaniu z pierwszą godziną doświadczenia – ryc. 7. Istotnie wzrosła liczba leukocytów przechodzących przez śródbłonek żyłki zawłośniczkowej do przestrzeni pozanaczyniowej i średnio była wyższa o 54,9% od obserwowanej w pierwszej godzinie wlewu propofolu (p<0,05). Wskaźnik obrzęku śródbłonka zmierzony w ostatniej godzinie doświadczenia uległ zwiększeniu o 8,4% (p<0,05) w stosunku do wartości pochodzącej z pierwszej godziny obserwacji (ryc. 8). Liczba podlegających przepływowi krwi naczyń włosowatych ulegała sukcesywnemu zmniejszeniu wraz z upływem czasu. W ostatniej godzinie obserwacji liczba czynnych włośniczek była średnio o 24,5% (p<0,05) niższa od liczby czynnych włośniczek policzonej w pierwszej godzinie obserwacji (ryc. 9).

Ryc. 3. Zmiany wartości średnic tętniczek A1 (wartości średnie).
* - p<0,05

Ryc. 4. Zmiany wartości średnic tętniczek A2 (wartości średnie).
* - p<0,05

Ryc. 5. Zmiany wartości średniej liczby leukocytów przepływających przez światło żyłki zawłośniczkowej; * - p<0,05; ALR - średnia liczba przepływających leukocytów

Ryc. 6. Zmiany średniej liczby limfocytów przepływających przez światło żyłki zawłośniczkowej; * - p<0,05; ALYR - średnia liczba przepływających limfocytów

Ryc. 7. Zmiany średniej liczby leukocytów przylegających do śródbłonka w żyłce zawłośniczkowej; * - p<0,05; ALS - średnia liczba przylegających leukocytów

Ryc. 8. Zmiany wskaźnika obrzęku śródbłonka, kalkulowanego z wartości średnich, zewnętrznego i wewnętrznego wymiaru światła żyłki zawłośniczkowej; * - p<0,05; A/O index - wskaźnik obrzęku śródbłonka

Ryc. 9. Zmiany średniej liczby naczyń włosowatych z czynnym przepływem krwi, ocenianych w 27 polach; * - p<0,05; ACAP - Średnia liczba czynnych włośniczek / 27 pól.

Średnie wartości wszystkich parametrów mierzonych na poziomie mikrokrążenia w mięśniu dźwigaczu jądra podano w tabeli II.

Tab. II. Średnie wartości parametrów mierzonych na poziomie mikrokrążenia podczas wlewu propofolu

	Czas pomiaru
Parametr	1 godzina	2 godzina	3 godzina	4 godzina
VA1	52,013 ?8,125	51,062 ?6,644	54,075 ?6,597	54,400 ?8,389
VV1	19,837 ?8,296	18,050 ?9,296	17,587 ?8,41	15,625 ?6,53*
VA2-1	33,062 ?8,38	34,175 ?5,47	34,400 ?8,062	35,038 ?10,743
VA2-2	40,375 ?4,02	39,225 ?5,421	41,325 ?9,694	45,388 ?12,644
VA3	25,513 ?7,98	25,150 ?6,629	24,337 ?8,182	27,163 ?6,773
DV1	242,5 ?21,213	236,25 ?17,678	237,5 ?19,821	233,75 ?17,68*
DA1	135,000 ?19,272	124,375 ?23,82*	123,750 ?26,693*	113,125 ?24,339*
DA2-1	81,250 ?16,421	78,125 ?18,886	73,750 ?17,061	71,250 ?19,594*
DA2-2	101,25 ?9,91	101,25 ?8,345	99,375 ?10,836	90,00 ?12,817*
DA3	68,75 ?11,26	68,75 ?12,748	68,125 ?18,114	62,5 ?18,323
ALR	35,287 ?25,118	21,688 ?16,832*	20,863 ?22,919*	17,950 ?19,762*
ALYR	6,082 ?3,755	3,454 ?1,457*	2,882 ?1,898*	2,827 ?1,261*
ALS	4,875 ?1,92	5,920 ?2,16*	6,374 ?2,35*	6,904 ?2,014*
ALYS	0,336+0,575	0,501+0,515	0,336+0,575	0,373+0,451
OUTLET	1,456 ?0,908	1,956 ?0,722*	3,298 ?3,215*	2,256 ?1,213*
AO/I	1,257 ?0,029	1,295 ?0,065*	1,330 ?0,035*	1,363 ?0,063*
ACAP	7,457 ?0,68	6,421 ?0,535*	5,654 ?0,808*	5,562 ?0,863*

Objaśnienia: VA, VV - prędkości przepływu krwinek czerwonych w tętniczkach, i żyłkach (mm x s-1); DA, DV - średnice tętniczek i żyłek ((m); ALR, ALYR - liczba leukocytów i limfocytów przepływających przez światło żyłki zawłośniczkowej; ALS, ALYS - leukocyty i limfocyty przylegające do światła żyłki zawłośniczkowej; OUTLET - leukocyty i limfocyty znajdujące się poza światłem żyłki zawłośniczkowej; AO/I - wskaźnik obrzęku śródbłonka w żyłce zawłośniczkowej; ACAP - liczba poddanych przepływowi krwi naczyń włosowatych;
* - p<0,05.

OMÓWIENIE

Analiza procesów zachodzących w mikrokrążeniu pod wpływem wybranych środków anestetycznych, czy też wybranych rodzajów znieczulenia, nie zawsze była możliwa z powodu braku odpowiednich modeli doświadczalnych i bariery technologicznej. Mięsień dźwigacz jądra szczura jest doświadczalnym modelem mikrokrążenia obwodowego poddawanym analizie przez fizjologów, anatomów i mikrochirurgów. Znajduje on coraz szersze zastosowanie jako model służący do obserwacji zachowania się mikrokrążenia w warunkach wstrząsu, hipotermii, w niedokrwieniu i reperfuzji, jak również podczas zabiegów przenoszenia wolnych płatów mięśniowych, przeszczepiania narządów i poszukiwania przyczyn ich odrzucenia [15, 16].

Longnecker i wsp. pierwsi wybrali mięsień dźwigacz jądra szczura jako wzorzec mikrokrążenia w jednorodnej z punktu widzenia budowy histologicznej tkance. W warunkach in vivo zbadali wpływ niektórych anestetyków wziewnych na zmiany zachodzące w średnicach tętniczek tego mięśnia [17].

Żyłka zawłośniczkowa odgrywa w fizjologii mikrokrążenia krytyczną rolę. Zjawiska w niej zachodzące, takie jak toczenie się leukocytów i limfocytów, ich przyleganie do jej śródbłonka, przechodzenie przez jego ścianę do przestrzeni zewnątrznaczyniowej, zmiana średnicy żyłki, obrzęk śródbłonka, są bezpośrednimi dowodami na wpływ określonych warunków doświadczenia, zastosowanych leków, w tym również anestetyków, na całe mikrokrążenie badanego mięśnia [17]. Dowiedziono już wcześniej, że anestetyki halogenowe bezpośrednio, a nie tylko pośrednio, wpływają na zmiany zachodzące w mikrokrążeniu [12, 13, 17].

Wyniki obecnych badań jednoznacznie dowodzą, że podobne oddziaływanie w stosunku do mikrokrążenia mięśnia dźwigacza jądra wykazuje także propofol. Częściowo potwierdzają one hipotezę Holzmanna i wsp., że propofol indukuje zjawiska o charakterze redystrybucji krwi na poziomie mikrokrążenia mięśnia szkieletowego, zwiększając przepływ krwi przez żyłki zbiorcze. Cytowani autorzy nie tłumaczą przyczyn tego zjawiska [18].

Zasada powstania powtarzalnego modelu doświadczenia w warunkach in vivo powinna być oparta o stworzenie możliwości pomiaru podstawowych parametrów życiowych zwierzęcia. Szczury w naszych badaniach były zaintubowane i wentylowane metodą CMV, dzięki czemu wartości prężności gazów oraz pH krwi tętniczej były stabilne przez cały okres doświadczenia. W pierwotnym modelu doświadczenia, przygotowanym do obserwacji mikrokrążenia podczas znieczulenia pentobarbitalem, bez intubacji dotchawiczej i wentylacji zastępczej, udowodniliśmy, że już w pierwszej godzinie obserwacji dochodzi u zwierzęcia do hipoksemii i hiperkapnii, które bezpośrednio oddziałują na mikrokrążenie [13].

Holzmann i wsp., którzy prowadzili badanie in vivo u chomika, nie podali wartości pH krwi i prężności gazów [18], gdy tymczasem wiadomo, że przedłużony wlew propofolu może być odpowiedzialny za wystąpienie kwasicy metabolicznej [2].

Nierozłącznym składnikiem propofolu jest intralipid. Badania, w których ocenia się jego wpływ na mikrokrążenie są kontrowersyjne [4, 18]. Dokonując oceny stanu mikrokrążenia w znieczuleniu pentobarbitalem i propofolem oraz w znieczuleniu pentobarbitalem z wlewem intralipidu, autorzy nie dokonali analizy istotnego wpływu głębokości znieczulenia na stan całego układu sercowo-naczyniowego, w tym również mikrokrążenia [18]. Odmienny jest mechanizm działania na dynamikę układu krążenia dwóch anestetyków jednocześnie od mechanizmu działania pojedynczego anestetyku i wlewu intralipidu.

Zarejestrowaliśmy nieznaczny wzrost prędkości przepływu krwinek czerwonych w ostatnich dwóch godzinach obserwacji we wszystkich badanych tętniczkach i spadek prędkości przepływu krwinek czerwonych w żyłce zbiorczej. Wzrostowi prędkości przepływu krwinek czerwonych towarzyszył sukcesywny spadek średnic naczyń i istotny spadek liczby naczyń włosowatych poddanych przepływowi krwi. Właśnie te trzy zjawiska są odpowiedzialne za przesunięcie krwi z obszarów przedwłośniczkowych mięśnia do obszarów zawłośniczkowych, które obserwowano we wcześniejszych badaniach Holzmanna i wsp. [18]. Istotną rolę w tym procesie odgrywa znamienny spadek liczby naczyń włosowatych poddanych przepływowi krwi. W prezentowanych badaniach spadek ten został jednoznacznie udokumentowany. Rezultatem tego fenomenu jest niedokrwienie określonych obszarów mięśnia szkieletowego, co w konsekwencji musi prowadzić do lokalnej kwasicy metabolicznej.

Pomiar prędkości przepływu krwinek czerwonych przez światło naczyń płatów mięśniowych i skórnych oraz przeszczepionych narządów jest często stosowany jako rokowniczy wskaźnik przeżywalności tych struktur [11, 19]. Udowodniliśmy, że przy nieznamiennym wzroście prędkości przepływu krwinek czerwonych dochodzi w tym samym czasie do głębokiej hipoperfuzji obserwowanego mięśnia. Z tego powodu pomiar ten nie powinien być uznawany za prognostyczny wskaźnik przeżywalności wolnego płata mięśniowego, jeśli w tym samym czasie nie podda się analizie wartości innych parametrów, możliwych do oceny na tym poziomie układu naczyniowego. To spostrzeżenie może miec szersze implikacje, rownież kliniczne, ostrzegając pred wyciąganiem pochopnych wniosków podczas przeprowadzonych badeń diagnostycznych z zastosowaniem technik opartych o zjawisko Dopplera.

Wlew propofolu spowodował dramatyczny spadek liczby toczących się leukocytów i limfocytów przez światło żyłki zawłośniczkowej. Znamiennie wzrosła liczba leukocytów i limfocytów przylegających do śródbłonka oraz przechodzących na zewnątrz światła żyłki zawłośniczkowej. Zjawiskom tym towarzyszył znamienny wzrost wskaźnika obrzęku śródbłonka żyłki zawłośniczkowej. Zdolność leukocytów do adhezji jest dowodem na ich wzmożoną aktywność chemotaktyczną i zwolnienie przepływu krwi na poziomie mikrokrążenia [11, 17]. Proces ten wyjaśnia jednoznacznie spadek liczby toczących się leukocytów przez światło żyłki zawłośniczkowej. Leukocyty te stanowią potencjalny depozyt ważnych mediatorów zapalenia, który w każdej chwili może ulec chaotycznej aktywacji, stając się przyczyną uogólnionego niekontrolowanego procesu zapalnego oraz powstania reaktywnych związków tlenu. W mikrokrążeniu badanego mięśnia została zatem zdeponowana „bomba zegarowa z opóźnionym zapłonem”, a konsekwencje jej eksplozji mogą mieć fatalne skutki, jeśli podobne zjawisko dotyczy mikrokrążenia innych ważnych narządów.

Nagły spadek liczby toczących się limfocytów wskazuje na silnie wyrażoną, hamującą aktywność komórkową, reakcję immunologiczną w obecności propofolu. W warunkach klinicznych obserwowano wzrost liczby limfocytów we krwi podczas infuzji propofolu i identyfikowano je z podklasą limfocytów pomocniczych typu T. Zjawisko to uznano za pożądane [20]. W przeciwieństwie do wyników otrzymanych w populacji zdrowych ochotników, propofol w grupie chorych leczonych w oddziale intensywnej terapii był odpowiedzialny za spadek proliferacji limfocytów, przy wartościach stężenia leku we krwi, które były zbliżone do stosowanych w warunkach klinicznych [3]. W naszym modelu doświadczenia potwierdziliśmy częściowo kliniczne spostrzeżenia. Wybór propofolu, jako anestetyku stosowanego podczas zabiegów przeszczepiania narządów oraz przenoszenia tkanek i wolnych płatów, wraz z równoczesnym użyciem leków immunosupresyjnych, powinien być dokonywany z dużą ostrożnością.

Wraz z upływem czasu doświadczenia obserwowano wzrost częstości akcji serca i spadek średniego ciśnienia tętniczego krwi oraz znamienny, bo przekraczający 66,7%, wzrost CVP. Znamienny wzrost CVP w przedstawionym modelu doświadczenia może mieć bezpośredni związek ze zmianami zachodzącymi na poziomie mikrokrążenia. Dotychczas nie wyjaśniono przyczyn wzrostu CVP podczas znieczulenia propofolem. W badaniu udowodniono, że wlewowi propofolu towarzyszy spadek przepływu krwi przez prawdziwy mięsień szkieletowy. Mięśnie szkieletowe stanowią istotną część masy ciała. Z tego powodu ich naczynia stają się także rezerwuarem krwi krążącej. Propofol jest odpowiedzialny za drastyczny spadek przepływu krwi przez naczynia włosowate. W związku z tym na obszarze mięśnia dochodzi do zjawiska redystrybucji krwi z regionów przedwłośniczkowych do zawłośniczkowych, co może stać się przyczyną zwiększonego powrotu żylnego i w konsekwencji wzrostu ośrodkowego ciśnienia żylnego.

W trzeciej i w czwartej godzinie pomiaru odnotowaliśmy znamienny spadek hematokrytu. Badania gazometryczne oraz oznaczenie morfologii i hematokrytu krwi wykonywaliśmy trzykrotnie podczas doświadczenia. Pobranie 1,5 ml krwi od zwierzęcia, które waży około 150 g, i ma około 11 ml krwi krążącej, mogło stać się bezpośrednią przyczyną spadku hematokrytu. Wartość hematokrytu równa 27% z pewnością ma wpływ na warunki reologiczne panujące w mikrokrążeniu, jak również na bezwzględną liczbę elementów upostaciowanych krwi. Biorąc pod uwagę niestabilność tego parametru podczas operacji można przyjąć, że obniżenie się wartości hematokrytu ma korzystny wpływ na lokalnie przebiegające procesy metaboliczne.

Warunki doświadczenia, takie jak czas jego trwania, wykonane cewnikowania, intubacja dotchawicza i wentylacja mechaniczna mają również istotny wpływ na zmiany zachodzące w dynamice mikrokrążenia. Wpływ tych warunków na mikrokrążenie w mięśniu dźwigaczu jądra szczura został przez nasz zespół zbadany wcześniej [12, 13]. Przeprowadzając analizę wpływu propofolu na zmiany zachodzące w dynamice mikrokrążenia obwodowego, uwzględniliśmy wcześniejsze spostrzeżenia i wyciągnięte z nich wnioski.

WNIOSKI

1. Wlew propofolu w dawce zbliżonej do stosowanej w warunkach klinicznych, wraz z dootrzewnowym znieczuleniem pentobarbitalem jest odpowiedzialny za zmiany w organizacji przepływu krwi na poziomie mikrokrążenia obwodowego. Zmiany te polegają na znamiennym spadku liczby toczących się i wzroście przylegających do śródbłonka żyłki zawłośniczkowej leukocytów, zmniejszeniu się średnic tętniczek, wzroście prędkości przepływu krwinek czerwonych oraz na znamiennym spadku poddanych przepływowi krwi liczby naczyń włosowatych. Istotny spadek liczby mierzonych w świetle żyłki zawłośniczkowej limfocytów wskazuje na immunomodulacyjny wpływ propofolu na ustrój zwierzęcia, z przewagą odpowiedzi o charakterze hamującym.

2. Wzrostowi prędkości przepływu krwinek czerwonych przez światło naczyń tętniczych towarzyszyła wraz z upływem czasu hipoperfuzja płata mięśniowego. Z tego powodu pomiar ten nie może być uznany za prognostyczny wskaźnik przeżywalności wolnego płata mięśniowego, jeśli w tym samym czasie nie poddano analizie wartości innych parametrów, których ocena na tym poziomie układu naczyniowego jest możliwa.

Polecane książki z księgarni medycznej BORGIS:

Anestezjologia i intensywna terapia

Anestezjologia dziecięca

Anestezjologia i intensywna opieka

Piśmiennictwo

1. Jenstrup M, Nielsen K, Fruergard K, Moller A.-M, Wieberg- Jorgensen F: Total i.v. anaesthesia with propofol-alfentanil or propofol- fentanyl. Br J Anaesth 1990; 64: 717-722.

2. Gempeler F, Elston AC, Thompson SP, Park GR: Propofol and intralipid cause creaming of serum from critically ill patients. Anaesthesia 1994; 49: 17-20.

3. Pirtikangas C.-O, Perttila J, Salo M: Propofol emulsion reduces proliferative responses of lymphocytes from intensive care patients. Inten Care Med 1993; 19: 299-302.

4. McLeod G, Dick J, Wallis Ch, Patterson A, Cox Ch, Colvin J: Propofol 2% in critically ill patients: effect on lipids. Crit Care Med 1997; 25: 1976-1981.

5. Waydhas C, Nast-Kolb D, Trupka A, Zettl R, Kick M, Wiesholler J, Schweiberer L, Jochum M: Posttraumatic inflammatory response, secondary operations and late multiple organ failure. J Trauma 1996; 40: 624-631.

6. Cioffi WG, Burleson DG, Pruitt BA: Leukocyte responses to injury. Archiv Surg 1993; 128: 1260-1267.

7. Puttrick RM, Diedericks J, Sear JW, Glen JB, Foex P, Ryder WA: Effect of graded infusion rates of propofol on regional and global left ventricular function in dog. Br J Anaest 1993; 69: 375-381.

8. Goodchild CS, Serrao JM: Cardiovascular effects of propofol in the anaesthetized dog. Br J Anaesth 1989; 63: 87-92.

9. Muzi M, Bersens RA, Kampine JP, Ebert TJ: Venodilatation contributes to propofol-mediated hypotension in human. Anesth Analg 1992; 74: 877-883.

10. Park WK, Lynch III C, Johns RA: Effects of propofol and thiopental in isolated rat aorta and pulmonary artery. Anesthesiology 1992; 77: 956-963.

11. Siemionow M., Andreasen T., Lister G: Microcirculatory response to surgical trauma in composite-tissue transfer. J Reconstr Microsurg 1995; 11: 7-13.

12. Kusza K, Siemionow M, Nalbantoglu U, Hayes J, Wong KC: Microcirculatory response to halothane and isoflurane anesthesia. Ann Plast Surg 1999; 43: 57-66.

13. Nalbantoglu U, Kusza K, Chick L, Siemionow M: Harmful effects of invasive animal monitoring on muscle flap microcirculation. Ann Plast Surg 1996; 37: 367-376.

14. Kusza K, Siemionow M, Nalbantoglu U, Wong KC: Zastosowanie doświadczalnego modelu mikrokrążenia do obserwacji in vivo w anestezjologii. Now Lek 1997; 66: 675-684.

15. Baez S: A method for in line measurement of lumen and wall of microscopic vessels in vivo. Microvas Res 1973; 5: 299-305.

16. Sigurdsson GH, Banic A, Wheatley AM, Mettler D: Effects of halothane and isoflurane anaesthesia on microcirculatory blood flow in musculocutaneous flap. Br J Anaesth 1994; 73: 826-832.

17. Longnecker DE, Harris P: Microcirculatory action of general anesthetics. Federation Proceedings 1980; 39: 1580-1583.

18. Holzmann A, Schmidt H, Gebhardt MM, Martin E: Propofol- induced alteration in the microcirculation of hamster striated muscle. Br J Anaesth 1995; 75: 452-456.

19. Furnas H, Rosen JM: Monitoring in microvascular surgery. Ann Plast Surg 1991; 26: 265-272.

20. Pirttinkangas C.-O, Perttila J, Salo M, Vainio O, Liukko-Sipi S: Propofol infusion anaesthesia and immune response in minor surgery. Anaesthesia 1994; 49: 13-16.

Adres do korespondencji:
Zakład Anestezjologii Klinicznej AM
ul. Przybyszewskiego 49
60-355 Poznań

Anestezjologia Intensywna Terapia 3/2002

Powrót na górę strony

Pozostałe artykuły z numeru 3/2002:

- reklama -

Strona główna | Reklama | Kontakt