Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Untersuchungen zur Mikroperfusion und Oxygenierung gastrointestinaler Organe während der Allgemeinanästhesie des Pferdes

Hopster, Klaus GND

Ziel unserer Untersuchungen war es, mit Hilfe des O2C, einer kombinierten Laser-Doppler-Flowmetrie und Weislichtoxymetrie, den Einfluss der Allgemeinanästhesie, verschiedener Narkoseprotokolle und Medikationen auf die Mikroperfusion und Gewebeoxygenierung des Magen-Darm-Trakts bei Pferden zu untersuchen. In verschiedenen Untersuchungsreihen wurden Magen-Darm-gesunde Pferde in Allgemeinanästhesie verbracht und Perfusion und Oxygenierung des Magens, des Dünn- und Dickdarms erhoben. Dabei wurden sowohl zentrale Kreislauf- und Oxygenierungsparameter erhoben und diese dann mit der peripheren Perfusion und Oxygenierung verglichen. Nach Evaluierung des O2C am Pferdedarm wurde der Einfluss von Narkosedauer und –tiefe, verschiedener Beatmungsdrücke sowie einer systemischen Hypoxie und Hypotension auf die intestinale Perfusion und Oxygenierung untersucht. Des Weiteren wurden die Auswirkungen von Alpha-2-Agonisten wie Xylazin und Dexmedetomidin und verschiedener Katecholamine (Dobutamin, Dopamin, Phenylephrin und Noradrenalin) auf die Darmperfusion und Oxygenierung wahrend der Allgemeinanästhesie untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass während einer siebenstündigen Isoflurannarkose sowohl die globalen Kreislaufparameter (Herzfrequenz, arterieller Blutdruck, zentralvenöser Druck und Herzminutenvolumen) als auch die peripheren Perfusionsparameter (Gewebeblutfluss am Darm) und die Gewebeoxygenierung stabil waren. Allerdings führte eine Erhöhung der Isoflurankonzentration zu einer kontinuierlichen und damit linearen Abnahme von Blutdruck und Herzminutenvolumen, jedoch zu einem nichtlinearen Abfall der peripheren Perfusion. Diese blieb bis zu einem Schwellenschwert stabil und fiel dann bei Unterschreitung von Blutdruck- und Herzminutenvolumen-Grenzwerten plötzlich und rapide ab. In einer weiteren Untersuchung wurde durch eine progrediente Hypoxie die arterielle Sauerstoffsättigung schrittweise reduziert. Dies führte zunächst zu einer Erhöhung der Sauerstoffextraktion mit stabiler intestinaler Oxygenierung. Sobald die Extraktionsfähigkeit des Blutes überschritten war, kam es zu einem deutlichen Einbruch der intestinalen Gewebeoxygenierung. Bei einer nachfolgenden kontrollierten Hypovolämie mit kontinuierlichem Abfall von Herzauswurf und Blutdruck konnte die nichtlineare Beziehung zwischen globaler und intestinaler Perfusion erneut bestätigt werden. Zwar führte der alleinige Einsatz von Alpha-2-Agonisten ohne Anpassung der Narkosetiefe zu einer Beeinträchtigung der intestinalen Perfusion und Oxygenierung, allerdings konnte bei Anpassung/Reduzierung der Narkosemittelkonzentration im Vergleich zur alleinigen Anwendung von Alpha-2-Agonisten sogar ein Anstieg der Perfusion im Vergleich zur Baseline nach Bolusgabe beobachtet werden. Die Anwendung der untersuchten Katecholamine brachte variable Ergebnisse: Dobutamin zeichnete sich durch positive Effekte auf zentrale und periphere Perfusionsparameter aus, wahrend der Einfluss von Dopamin trotz Erhöhung des Herzminutenvolumens auf die gastrointestinale Perfusion negativ war. Phenylephrin zeigte in unseren Untersuchungen deutlich negative Einflüsse auf die periphere Perfusion, wohingegen Noradrenalin in den gewählten Dosierungen ein geeigneter Vasopressor ohne nachteilige Effekte auf die gastrointestinale Perfusion war.

The goal of our studies was to evaluate the influence of different anaesthetic techniques and drug combinations on the perfusion and oxygenation of the equine gastrointestinal tract. Horses with healthy gastrointestinal organs were anaesthetized and the perfusion and oxygenation of the stomach, the small and large intestine were measured by combining laser doppler flowmetry and white light oximetry. The correlation and relation between global (cardiac out, blood pressures, blood gas analysis) and peripheral microvascular, intestinal perfusion and oxygenation were analysed. After validation of the O2C on the equine intestine and determination of ideal measurement conditions, the influence of the duration and depth of anaesthesia, mechanical ventilation, and systemic hypotension, hypovolaemia and hypoxaemia on the intestinal microperfusion and oxygenation were determined. In addition, the influence of different commonly used drugs like alpha-2-agonists and catecholamines (dobutamine, dopamine, phenylephrine and norepinephrine) were evaluated. Our results showed that not the duration, but the depth of anaesthesia had a negative impact on peripheral perfusion. While the correlation between the depth of anaesthesia and global parameters like blood pressure and cardiac output was linear, there was a nonlinear correlation between these parameters and the peripheral perfusion. The intestinal perfusion was preserved until a threshold blood pressure (<50 mmHg) or cardiac output (<40 ml/kg/min) was reached and then dropped rapidly. In addition, the effects of global hypoxaemia and hypovolaemia/hypotension were investigated. Decreasing the global arterial oxygen content initially resulted in an increase in oxygen extraction while the intestinal oxygenation was maintained. As soon as the extraction capacity was reached, a further decrease in oxygen content resulted in a rapid decrease in intestinal oxygenation. Inducing hypotension and hypovolaemia by exsanguination resulted in a linear decrease of global perfusion parameters like blood pressure and cardiac output while the peripheral microperfusion was maintained. As soon as certain thresholds were reached, a sudden and massive drop in the intestinal perfusion was observed. An alpha-2-agonist infusion during constant isoflurane anaesthesia in horses impaired the global and intestinal perfusion without changing the tissue oxygenation in normoxic healthy horses. However, reversing the peripheral effects of the alpha-2-agonists resulted in an even more pronounced impairment of the peripheral microperfusion due to a lack of perfusion pressure. Reducing the inhalational anaesthetic concentration in combination with apha-2-agonists ameliorated the alpha-2-agonistinduced drop in microperfusion Catecholamines had variable effects on the intestinal microperfusion. While medium and high-dosed dobutamine significantly increased the cardiac output and blood pressure as well as the blood flow to the jejunum and colon, dopamine increased the cardiac output, but decreased the colonic blood flow as well as the systemic vascular resistance and blood pressure. Noradrenaline had no significant influence on the intestinal perfusion but increased the blood pressure and vascular resistance. Phenylephrine caused a significant decrease in the blood flow and oxygenation, while the blood pressure and vascular resistance significantly increased, and the cardiac output and heart rate decreased. Therefore, the catecholamine of choice in normovolaemic horses is dobutamine as it improves the systemic and peripheral haemodynamics. Noradrenaline might be considered in severe hypovolaemic states as it increased the blood pressure and vascular resistance without altering the peripheral blood flow.

Cite

Citation style:

Hopster, Klaus: Untersuchungen zur Mikroperfusion und Oxygenierung gastrointestinaler Organe während der Allgemeinanästhesie des Pferdes. Hannover . Tierärztliche Hochschule Hannover.

Could not load citation form. Default citation form is displayed.

Rights

Use and reproduction:
All rights reserved

Export