Dissertation

Tierärztliche Hochschule Hannover / Bibliothek – School of Veterinary Medicine Hannover / Library

Liza Wittenberg-Voges

Einfluss der α2-Adrenorezeptor Agonisten Xylazin

und Dexmedetomidin allein und in Kombination mit

dem peripheren α2-Adrenorezeptor Antagonisten

MK-467 auf die Mikroperfusion und Oxygenierung

des Gastrointestinaltrakts des Pferdes in

Allgemeinanästhesie

 

NBN-Prüfziffer

urn:nbn:de:gbv:95-111086

title (eng.)

Effect of dexmedetomidine and xylazine followed by MK-467 on gastrointestinal microperfusion in anaesthetized horses

publication

Hannover, Tierärztliche Hochschule, Dissertation, 2017

text

http://elib.tiho-hannover.de/dissertations/wittenberg-vogesl_ws17.pdf

abstract (deutsch)

Ein Großteil unerwünschter Nebenwirkungen von α2-Agonisten wird über periphere α2-Adrenorezeptoren vermittelt. Eine dieser Nebenwirkungen ist die negative Beeinflussung der peripheren Gewebeperfusion. Ziel der Studie war es, den Einfluss von α2-Agonisten allein und in Kombination mit dem peripheren α2-Rezeptor Antagonisten MK-467 auf globale kardiovaskuläre Parameter und die Mikroperfusion des Magendarmtrakts zu untersuchen.

 

Die Durchführung der Untersuchung wurde vom Niedersächsischen Landesministerium für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit genehmigt (Tierversuchsnummer 33.14-42502-04-14/1547). Hierfür wurden fünfzehn Pferde randomisiert in zwei Gruppen (X und D) eingeteilt. Probanden der Gruppe X erhielten Xylazin (0,5 mg/kg KGW i.v.) und Probanden der Gruppe D Dexmedetomidin (3,5 μg/kg KGW i.v.) zur Prämedikation.

 

Nach Einleitung der Allgemeinanästhesie mit Ketamin (2,2 mg/kg i.v.) und Midazolam (0,05mg/kg i.v.) erfolgte die Narkoseaufrechterhaltung mit Isofluran in reinem Sauerstoff sowie einer Dauertropfinfusion von entweder Dexmedetomidin (Gruppe D; 7 µg/kg/Std) oder Xylazin (Gruppe X; 1 mg/kg/Std).

 

Nach 45 Minuten Anästhesiezeit wurde die Bauchhöhle mittels einer medianen Laparotomie eröffnet. Eine Stunde nach Narkoseeinleitung wurde mit den Messungen begonnen. Es wurden hierbei 4 Baselinemessungen im Abstand von 15 Minuten durchgeführt (B1-B4). Im Anschluss wurde jedem Pferd ein Bolus MK-467 in der Dosierung 250 µg/kg i.v. verabreicht. Die nächsten Messungen erfolgten 5 (M1), 10 (M2), 20 (M3), 35 (M4), 50 (M5), 65 (M6), 80 (M7) und 95 Minuten (M8) nach dem MK-467-Bolus. Zu jedem Messzeitpunkt wurden die Herzfrequenz (HR), der mittlerer arterielle (MAP), der zentralvenöse (CVP) und der pulmonalarterielle Blutdruck (PAP), der arterielle Kohlestoffdioxid- und Sauerstoffpartialdruck (PaCO2 und PaO2) und das Herzminutenvolumen (CO) gemessen. Weiterhin wurden der Herzminutenvolumen-Index (CI), der systemische Gefäßwiderstand (SVR), der alveoläre Totraum (alvDS) und das Schlagvolumen (SV) berechnet. Gleichzeitig erfolgte die Messung der gastrointestinalen Perfusion (Flow) und Gewebesauerstoffsättigung (SO2) mittels Laserdoppler-Flussmessung und Weißlichtphotospektroskopie an Magen, Jejunum und Colon.

 

Die Pferde verblieben nach Versuchsende in Allgemeinanästhesie und wurden mit Pentobarbital euthanasiert.

 

Die Auswertung der Daten erfolgt mittels der Statistiksoftware SAS 9.3 (SAS Institute Inc. Cary, USA). Nach dem Test auf Normalverteilung (Shapiro-Wilk) wurden Unterschiede zwischen den Gruppen zu den einzelnen Messzeitpunkten mit dem Permutationstest untersucht. Auf Unterschiede innerhalb der Gruppen zwischen den Messwerten und den Baseline-Werten wurde mittels Wilcoxon-Rank-Sum-Test getestet (p<0,05).

 

Die Applikation von MK-467 bewirkte einen signifikanten Abfall von MAP (Gruppe D: -44,2 ± 10 mmHg; Gruppe X: -41,4 ± 15,2 mmHg) und SVR (Gruppe D: -142,8 ± 41,6 dyn s/cm5; Gruppe X: -174,6 ± 73,2 dyn s/cm5), wobei MAP und SVR in Gruppe D signifikant niedriger waren und erst später wieder Ausgangswerte erreichten (Gruppe D: 95 Minuten, Gruppe X: 80 Minuten).

 

Trotz eines signifikanten Anstiegs des Herzminutenvolumen-Index (Gruppe D: +8,6 ± 7,6 l/min; Gruppe X: +8,8 ± 3 l/min) kam es zu einer signifikanten Reduzierung der Perfusion von Colon (Gruppe D: -43 %; Gruppe X: -34 %), Jejunum (Gruppe D: -26 %; Gruppe X: -33 %) und Magen (Gruppe D: –36 %; Gruppe X: -35 %). Der pulmonalarterielle und zentralvenöse Druck, sowie das alveoläre Totraumvolumen zeigten keine relevanten Veränderungen durch die Gabe von MK-467. Kein Pferd zeigte Anzeichen für eine Hypoxie oder Hyperkapnie.

 

Die vorliegende Studie konnte somit zeigen, dass die Bolusapplikation von MK-467 den peripheren vasokonstriktorischen Effekt von α2-Agonisten aufhebt und damit einen deutlichen Abfall des MAP bewirkt. Dies führte jedoch trotz eines gesteigerten Herzauswurfindex zu einer verschlechterten Perfusion des Gastrointestinaltrakts, da der kritische Perfusionsdruck unterschritten wurde.

abstract (englisch)

Adverse effects of α2-agonist are mainly mediated by peripherally located α2-adrenoreceptors. Aim of this study was to determine the effects of alpha-2-agonists alone and in combination with MK-467, a peripherally acting alpha-2 antagonist, on global and regional cardiovascular parameters.

 

 

Fifteen warmblood horses with a mean (range) age of 7.2 (1 - 24) years and a mean (range) bodyweight of 531 (412 - 596) kg were randomly assigned to two groups (group X, n=8 and group D, n=7). They were considered to be healthy based on clinical examination and routine bloodwork. Horses of group X received xylazine (0.5 mg/kg IV) and horses of group D dexmedetomidine (3.5 μg/kg IV) for premedication. After induction of anaesthesia with ketamine (2.2 mg/kg IV) and midazolam (0.05 mg/kg IV) horses were endotracheally intubated and placed in dorsal recumbency. Anaesthesia was maintained with isoflurane in pure oxygen and a constant rate infusion of either xylazine (group X: 1 mg/kg/hour) or dexmedetomidine (group D: 7 μg/kg/hour).

 

After 45 minutes of equilibration time a median laparotomy was performed and 15 minutes later measurements were started. Four baseline measurements (B) were performed at 15 minute intervals during one hour. Then horses received a bolus of MK-467 (250 μg/kg IV) infused over 10 minutes. Thereafter, measurements were performed 5 (M1), 10 (M2), 20 (M3), 35 (M4), 50 (M5), 65 (M6), 80 (M7) and 95 (M8) minutes after the end of MK-467 bolus administration.

 

At every time point heart rate (HR), cardiac output (CO), mean arterial blood pressure (MAP), central venous pressure (CVP), pulmonary artery pressure (PAP) and arterial oxygen and carbon dioxide partial pressures (PaO2 and PaCO2) were measured while systemic vascular resistance (SVR), cardiac index (CI), stroke volume index (SVI) and alveolar dead space (alvDS) were calculated. For statistics permutation-test and Wilcoxon-rank-sum-test were used (p < 0.05).

 

There were no differences in baseline measurements between groups. The MK-467 bolus resulted in a significant decrease in MAP (group D: -57.5 %; group X: -48.4 %) and SVR (group D: -68.1 %; group X: -64.9 %) lasting longer in group D (90 minutes) compared to group X (60 minutes). While CI increased significantly (group D: +38.6 %; group X: +37.6 %) microperfusion was reduced in the colon (group D: -43.5 %; group X: -34.1 %), jejunum (group D: -26.1 %; group X: -33.2 %) and stomach (group D: -36.8 %; group X: -34.5 %).

 

MK-467 reversed vasoconstriction induced by alpha-2-agonists, resulting in a drop in MAP despite increased CO in anaesthetized horses. Intestinal microperfusion decreased, probably as a result of insufficient perfusion pressure.

keywords

Dexmedetomidin, MK-467, Durchblutung, anaesthesia, dexmedetomidine, microperfusion

kb

7.328