Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Einfluss der "Open-Lung-Concept"-Beatmung auf die Herz-Kreislauf- und Lungenfunktion während einer Injektionsnarkose beim Pferd

Bringewatt, Tilman

The aim of this study was to evaluate the influence of a modified “Open-Lung-Concept” on cardiovascular and pulmonary parameters during total intravenous anaesthesia with inhalation of 35% oxygen in air. Forty-two adult warmblood horses weighing more than 400 kg were included in this study. They were randomly divided into three groups of 14 horses. After one patient was assigned to one group, the following horse with similar weight undergoing similar surgical intervention was placed into one of the remaining groups. Horses of group A were ventilated using a modified “Open-Lung-Concept”, those of group B using a conventional IPPV-Ventilation and horses of group C were breathing spontaneously. All horses were premedicated with xylazine (0.8 mg/kg BW i.v.) and anaesthesia was induced with ketamine (2.2 mg/kg BW i.v.) and diazepam (0.05 mg/kg BW i.v.). Anaesthesia was maintained for 90 minutes by an infusion of guaifenesin (131.1 mg/kg/h), ketamine (5.6 mg/kg/h) and xylazine (1.4 mg/kg/h). All patients were intubated and were breathing a mixture of 35% oxygen in air. Measurement of the following parameters started 20 minutes after induction of anaesthesia and were recorded in ten minutes intervals: heart rate, respiratory rate, mean arterial blood pressure, end-tidal carbon dioxide concentration, inspired fraction of oxygen, alveolar dead space, positive inspiratory pressure, positive end-expiratory pressure, acid-base-status, arterial blood pH, arterial partial oxygen pressure, arterial partial carbon dioxide pressure and arterial oxygen saturation. The arterial partial oxygen pressure was significantly higher in horses of group AmOLC compared to horses of group BIPPV and Cspontanous. In addition the arterial oxygen saturation in group AmOLC was significantly higher than in group Cspontanous. Both parameters indicate an improved oxygenation of horses that were ventilated using the modified “Open-Lung-Concept” despite the low concentration of inhaled 35% oxygen in air. The remaining respiratory parameters were within the reference range and therefore no negative effect of the mOLC on the remaining lung parameters could be detected. However, a significant higher mean arterial blood pressure could be accounted during IPPV-Ventilation and spontaneous ventilation compared to ventilation with the modified “Open-Lung-Concept”. So there is a compromise when using the modified “Open-Lung-Concept” between a little impairment of the cardiovascular function and an improved pulmonary gas exchange. Nine additional horses were excluded from the study because of severe hypoxaemia during anaesthesia. These horses were treated by increasing the inhaled oxygen concentration and by artificial ventilation. Eight of these nine horses were in dorsal recumbency and six of them were breathing spontaneously. Confirming that, dorsal recumbency causes a reduction of pulmonary gas exchange. In conclusion, ventilation of horses using a modified “Open-Lung-Concept” with inhalation of 35% oxygen in air can be recommended during total intravenous anaesthesia. Insufflation of oxygen can be applied even under field conditions and is likely to improve arterial partial pressure of oxygen.

Ziel dieser Arbeit ist es, den Einfluss einer Beatmung nach dem „Open-Lung-Concept“ auf die intraoperativen Herz-Kreislauf- und Lungenparameter während einer total intravenösen Anästhesie mit einem Gasgemisch mit 35% Sauerstoff zu untersuchen. Die Untersuchungen wurden an 42 Warmblutpferden mit einem Körpergewicht über 400 kg und einem Alter von 2-20 Jahren durchgeführt. Die Gruppeneinteilung erfolgte randomisiert in drei Gruppen mit jeweils 14 Pferden. Nach zufälliger Zuordnung eines Probanden in eine der drei Gruppen wurden die nächsten beiden Probanden mit vergleichbarer Art des Eingriffs und ähnlichem Gewicht randomisiert den beiden anderen Gruppen zugeordnet. Die Probanden der Gruppe A wurden mittels modifizierten „Open-Lung-Concepts“ beatmet, die der Gruppe B konventionell mit IPPV und die der Gruppe C atmeten spontan. Bei allen Probanden erfolgte eine Narkoseprämedikation mit Xylazin (0,8 mg/kg KGW i.v.) und anschließend die Narkoseeinleitung mit Ketamin (2,2 mg/kg KGW i.v.) und Diazepam (0,05 mg/kg KGW i.v.). Die Narkoseerhaltung erfolgte durch eine konstante Applikation einer Mischung aus Xylazin, Ketamin und Guaifenesin mittels volumetrischer Infusionspumpe mit einer Geschwindigkeit von 1 ml/kg/h, was einer Dosierung von 131,1 mg/kg/h Guaifenesin, 5,6 mg/kg/h Ketamin und 1,4 mg/kg/h Xylazin entspricht. Alle Probanden waren an ein Narkosesystem angeschlossen und erhielten ein Raumluft-Sauerstoffgemisch mit 35% Sauerstoff. Der ausgewertete Zeitraum begann ab der 20. Minute nach Narkoseeinleitung. Folgende Parameter wurden ermittelt und in Abständen von 10 Minuten aufgezeichnet: Herzfrequenz, Atemfrequenz, mittlerer arterieller Blutdruck, endexspiratorische Kohlendioxidkonzentration, inspiratorische Sauerstoffkonzentration, alveolärer Totraum, der positiv inspiratorische Druck, der positiv endexspiratorische Druck, sowie arterielle Blutgaswerte und Säure-Basenparameter wie arterieller Sauerstoffpartialdruck, arterieller Kohlendioxidpartialdruck, arterielle Sauerstoffsättigung und pH-Wert. Die Auswertung der intraoperativ ermittelten Parameter ergab einen signifikant höheren arteriellen Sauerstoffpartialdruck der Gruppe AmOLC gegenüber den Gruppen BIPPV und Cspontan. Auch die arterielle Sauerstoffsättigung der Gruppe AmOLC unterschied sich während der Narkose signifikant von der der Gruppe Cspontan. Beide Parameter lassen auf eine verbesserte Oxygenierung bei Probanden schließen, die mittels modifizierten „Open-Lung-Concepts“ beatmet wurden. Somit kann auch bei einer Sauerstoffkonzentration von 35% im Atemgasgemisch der Sauerstoffpartialdruck und die Sauerstoffsättigung im arteriellen Blut verbessert werden. Außerdem bewegten sich die anderen Lungenparameter im physiologischen Referenzbereich, so dass dieses Beatmungskonzept keinen negativen Einfluss auf die restlichen gemessenen Lungenparameter hat. Gleichzeitig konnte gezeigt werden, dass diese Beatmungsform nur geringe Beeinträchtigungen der Herz-Kreislauffunktion hervorruft, so dass der einzugehende Kompromiss zwischen einer kardiovaskulären Depression auf der einen Seite und einem verbessertem pulmonalen Gasaustausch auf der anderen Seite gering erscheint. Jedoch zeigte sich, dass Pferde während einer IPPV-Beatmung oder einer Spontanatmung einen signifikant höheren mittleren arteriellen Blutdruck aufwiesen als Pferde, die nach dem mod. „Open-Lung-Concept“ beatmet wurden. Neun Pferde konnten aufgrund einer intraoperativ aufgetretenen Hypoxämie nicht in die Auswertung mit einfließen, weil die Hypoxämie durch eine Erhöhung des Sauerstoffanteils im Gasgemisch oder durch künstliche Beatmung therapiert werden musste. Da acht der neun Pferde sich in Rückenlage befanden, schien bei einigen spontan atmenden Pferden ein ungenügender pulmonaler Gasaustausch in Rückenlage vorzuliegen, so dass bei diesen Probanden ein Beatmung oder eine Sauerstoffinsufflation nötig wurde. Nach denen in dieser Studie gewonnen Erkenntnissen ist eine künstliche Beatmung mittels modifizierten „Open-Lung-Concepts“ und eine Sauerstoffinsufflation empfehlenswert. Zumindest letztere ist auch ohne erheblichen Aufwand unter Feldbedingungen durchführbar und würde die Sauerstoffkonzentration im arteriellen Blut verbessern.

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Bringewatt, Tilman: Einfluss der "Open-Lung-Concept"-Beatmung auf die Herz-Kreislauf- und Lungenfunktion während einer Injektionsnarkose beim Pferd. Hannover 2009. Tierärztliche Hochschule.

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