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Mechanische Beatmung als lebensnotwendige intensivmedizinische Maßnahme kann die intestinale Mikrozirkulation schädigen und einen beatmungsassoziierten Lungenschaden verursachen. Der Einfluss von Pressure Support Ventilation (PSV) versus kontrolliert mechanischer Beatmung (CMV) auf die intestinale Mikrozirkulation, den alveolären Lungenschaden, den Gasaustausch und die Zytokinaktivierung in der bronchoalveolären Lavage (BAL) bei experimenteller Sepsis und experimenteller Lungenschädigung wurde untersucht. 60 männliche Sprague-Dawley Ratten wurden je einer Kontrollgruppe, einer Säuregruppe oder einer Sepsisgruppe randomisiert zugeteilt. 15 Stunden vor Beginn der Experimente wurde bei 20 Tieren zur Induktion einer experimentellen Sepsis die Colon Ascendens Stent Peritonitis (CASP) - Operation unter sterilen Bedingungen durchgeführt. 20 Tiere dienten als Kontrolltiere und bei 20 Tieren wurde ein Lungenschaden mittels intratrachealer Applikation von 2,5 ml/kg HCL pH 1,25 induziert. Pro Versuchsreihe wurde je eine Gruppe mit 10 Tieren druckunterstützt (PSV) und die andere Gruppe volumenkontrolliert (CMV) beatmet. Die Hämodynamik und der Gasaustausch wurden überwacht. Mittels intravitaler Fluoreszenzmikroskopie im Bereich des terminalen Ileums wurden die Leukozytenadhärenz (n/mm2) und die funktionelle Kapillardichte (mm/mm2) analysiert. Nach der Tötung der Versuchstiere mittels KCl erfolgte die Autopsie mit Entnahme der BAL zur Zytokinbestimmung und Gewinnung von Gewebeproben für die Bestimmung des alveolären Lungenschadens. Bei den CASP-Tieren zeigte sich eine signifikante Einschränkung der intestinalen Mikrozirkulation, jedoch ohne Entwicklung eines indirekten Lungenschadens. Tiere mit Säure-induzierter Lungenschädigung zeigten eine steigende Elastance und einen signifikanten Abfall des Oxygenierungsindex, der jedoch stets bei Werten oberhalb 300 mmHg lag. Trotz der nur milden Reduktion des Oxygenierungsindex bei den Tieren der Säuregruppe kam es zu einer ähnlich ausgeprägten Schädigung der intestinalen Mikrozirkulation wie bei den Sepsistieren. Im Vergleich zur PSV zeigte sich für die CMV ein protektiver Effekt auf das Ventilations-Perfusion-Verhältnis. Bei Tieren der Säuregruppe ließen sich unter kontrollierter Beatmung niedrigere Zytokinkonzentrationen in der bronchoalveolären Lavage nachweisen. Die erhaltene Spontanatmung (PSV) zeigte einen positiven Effekt bezogen auf die Dehnbarkeit des Lungengewebes. Zusätzlich zeigte sich ein Trend zu einer milderen Ausprägung des alveolären Lungenschadens. Verglichen mit CMV, konnte bei Tieren mit PSV eine niedrigere Leukozytenadhärenz und eine bessere funktionelle Kapillardichte in der Intravitalmikroskopie gezeigt werden. Unsere Arbeit konnte einen protektiven Effekt der erhaltenen Spontanatmung (PSV) auf die intestinale Mikrozirkulation nachweisen. Weiterhin zeigte sich, dass bereits ein mildes Aspirationstrauma die intestinale Mikrozirkulation schwerwiegend schädigen kann, was den Stellenwert der Prävention von Aspirationsgeschehen im klinischen Alltag verdeutlicht.
Hintergrund: In dieser Arbeit wurde die Altersabhängigkeit der Gefäßreaktion bei der dynamischen Gefäßuntersuchung (DVA) retinaler Arterien und Venen in einem gesunden Probandenkollektiv untersucht. Die bereits erprobte statische Gefäßuntersuchung (SVA) diente dabei als Vergleichsmethode. Zukünftig sollen die in dieser Studie gewonnenen Daten als Referenz-Normal-Werte für die Bewertung hinsichtlich pathologischer Veränderungen der DVA-Reaktionsmuster gelten. Methode: Die dynamischen und statischen Gefäßanalysen wurden mit dem "Retinal vessel analyzer" (RVA) der Firma IMEDOS (Jena/ Germany) an insgesamt 52 gesunden Probanden zwischen 20-78 Jahren (44,28 ± 16,42) durchgeführt. Die Stimulation bei der DVA-Messung erfolgte durch dreimaliges Flickerlicht (12,5 Hz) über je 20 Sekunden. Ergebnis: Für die statische Gefäßuntersuchung ergab sich für alle drei Messgrößen eine signifikante Altersabhängigkeit mit "Central retinal arterial equivalent" (CRAE) (227,98 ±16,77) (p=0,017), "Central retinal venous equivalent" (CRVE) (265,41 ±16,034) (p=0,049) und einem unkorrigierten AV-Quotient (AVR) (0,90 ±0,05) (p=0,005). Für die DVA Untersuchung zeigte sich eine statistisch signifikante Altersabhängigkeit für die arterielle Konstriktion (-2,63 ±1,66) (p<0,001), die arterielle Gesamtreaktionsstrecke (6,17 ±2,49) (p=0,002), die arterielle Konstriktionsgeschwindigkeit (0,17 ±0,12) (p<0,001) und die venöse Dilatationsgeschwindigkeit (0,24 ±0,09) (p=0,046). Bei der arteriellen Dilatationsgeschwindigkeit (p=0,104) und der venösen Dilatationsstrecke (p=0,199) war nur eine tendenzielle Einflussnahme des Alters zu erkennen. Bedingt durch die repetitiv durchgeführten Blutdruckmessungen konnte als Nebeneffekt ein signifikanter Blutdruckabfall im Sinne einer Normalisierung hin zum Ruhewert über die ca. zweistündige Voruntersuchung von Ankunft (94,23 ±10,46) bis zum Beginn der DVA Messungen (89,03 ±7,40) (p<0,001) gezeigt werden. Schlussfolgerung: Sowohl bei der statischen als auch bei der dynamischen Gefäßanalyse muß die Altersabhängigkeit der gewonnenen Ergebnisse berücksichtigt werden. Die Einflussnahme aktueller kardiovaskulärer Stellgrößen wie z.B. dem Blutdruck auf die Ergebnisse der Messung ist anerkannte Tatsache. Die signifikante Veränderung der gemessenen Blutdruckwerte während der Probandenuntersuchung belegt somit die Notwendigkeit einer Miterfassung dieser Werte. Die in dieser Arbeit gewonnen Daten können nun für weitere Studien bezüglich pathologischer Veränderung als Referenzwerte dienen.
