Birnbaum, Jürgen: Gastrointestinaler Sauerstofftransport und Laktatstoffwechsel während des normothermen kardiopulmonalen Bypasses beim Menschen

Aus der Universitätsklinik für Anaesthesiologie und Intensivtherapie

Direktor: Prof. Dr. Dr. W. J. Kox FRCP


D I S S E R T A T I O N
Gastrointestinaler Sauerstofftransport und Laktatstoffwechsel während des normothermen kardiopulmonalen Bypasses beim Menschen

zur Erlangung des akademischen Grades doctor medicinae (Dr. med.)

vorgelegt der Medizinischen Fakultät der Humboldt-Universität zu Berlin

von Jürgen Birnbaum ,
geb. am 11. 7. 1966 in Bad Liebenstein

Dekan: Prof. Dr. med. M. Dietel

Gutachter:
Prof. Dr. Dr. W. J. Kox FRCP
Univ.-Doz. Dr. H. Sparr
Univ.-Doz. Dr. J. Koller

eingereicht: 8. August 1997

Datum der Promotion: 2. März 1998

Schlagwörter:
Gastrointestinaler Sauerstofftransport, Laktatstoffwechsel, Kardopulmonaler Bypass, systematische Inflammatorische Antwort

Abstract

The effect of normothermic (36.2°C ± 0.6°C) cardiopulmonary bypass (CPB) on splanchnic blood flow (SBF), splanchnic oxygen transport (DO2 spl) and splanchnic oxygen consumption (VO2 spl), splanchnic lactate uptake and gastric mucosal pH (pHi) was studied in 12 male patients (ejection fraction ge0.4) undergoing coronary artery bypass grafting. SBF was estimated by the constant-infusion indocyanine green (ICG) technique using a hepatic venous catheter.

DO2spl, VO2spl and splanchnic lactate uptake were calculated using the Fick principle after the induction of anaesthesia, during aortic cross-clamping, after CPB, and 2 and 7 h after admission to the intensive care unit (ICU).

SBF, DO2spl and VO2spl did not decrease during CPB but increased after ICU admission, whereas pHi decreased 7 h after ICU admission. Initial ICG extraction was 0.78, which decreased to 0.54 during aortic cross-clamping and remained low thereafter. During normothermic cardiopulmonary bypass there was no deterioration of global splanchnic oxygen supply. The increased arterial blood lactate concentrations were not associated with a decreased splanchnic lactate uptake and are not the result of a decreased gasrointestinal blood flow.

Increased blood lactate concentrations and decreased pHi and ICG extraction fraction are consistent with a systemic inflammatory response to CPB.


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Inhaltsverzeichnis

TitelseiteGastrointestinaler Sauerstofftransport und Laktatstoffwechsel während des normothermen kardiopulmonalen Bypasses beim Menschen
1 Einleitung
1.1.Multiorganversagen und kardiopulmonaler Bypass
1.1.1.Gastrointestinale Minderperfusion und Endotoxinämie
1.1.2.Kontaktaktivierung
1.1.3.Mediatorenfreisetzung
1.1.4.Einfluß der Hypothermie auf den Organismus
1.1.5.Unerwünschte Effekte der Hypothermie
1.1.6.Normothermer Bypass
1.1.7.Gastrointestinale Komplikationen nach Herz-Lungen-Bypass
1.2.Ergebnisse bisheriger Forschungen
1.2.1.Tierexperimentelle Untersuchungen am hypothermen Bypass
1.2.2.Klinische Untersuchungen der Leberdurchblutung am hypothermen Bypass
1.2.3.Tierexperimentelle Untersuchungen am normothermen Bypass
1.2.4.Untersuchungen nach Herz-Lungen-Bypass auf der Intensivtherapiestation
1.2.5.Laktatstoffwechsel
1.2.6.Der intramurale pH-Wert der Magenschleimhaut (pHi )
2 Herleitung der Aufgabenstellung
2.1.Allgemeines
2.2.Ziele der Untersuchung
3 Methodik
3.1.Patientengut
3.1.1.Einschlußkriterien
3.1.2.Ausschlußkriterien
3.2.Spezielle Vorbereitung und Narkoseführung
3.3.Kardiopulmonaler Bypass
3.4.Meßprotokoll
3.5.Parameter
3.5.1.Körpertemperatur
3.5.2.Hämodynamik
3.5.3.Bluthämoglobinkonzentration, Hämatokrit, arterielle, gemischtvenöse und lebervenöse Blutgase und Sauerstoffsättigung
3.5.4.Systemischer Sauerstofftransport und -verbrauch
3.5.5.Gastrointestinaler Sauerstofftransport und -verbrauch
3.5.6.Arterielle und lebervenöse ICG-Konzentrationen
3.5.7.Effektiver Leberblutfluß
3.5.8.ICG-Extraktionsfraktion der Leber
3.5.9.Intramuraler pH der Magenschleimhaut (pHi )
3.5.10.Arterielle, gemischtvenöse und lebervenöse Laktatkonzentrationen
3.5.11.Gastrointestinale Laktatproduktion
3.6.Statistische Methoden
3.6.1.Graphische Darstellungen
4 Ergebnisse
4.1.Allgemeines
4.2.Patienten
4.3.Körpertemperatur
4.4.Hämodynamik und systemischer Sauerstofftransport
4.5.Gastrointestinaler Sauerstofftransport
4.6.Gastrointestinaler Sauerstoffverbrauch
4.7.Effektiver Leberblutfluß
4.8.ICG-Extraktionsfraktion der Leber
4.9.pHi-Werte und Laktatkonzentrationen
4.10.Laktatproduktion des Gastrointestinaltraktes
5 Diskussion
5.1.Diskussion der Methodik
5.1.1.Körpertemperatur
5.1.2.Hb, Blutgase und Sauerstoffsättigung
5.1.3.Leberblutfluß und Determinanten des Sauerstofftransportes
5.1.3.1.Blutversorgung des Gastrointestinaltraktes und der Leber
5.1.3.2.Messung des effektiven Leberblutflusses und Interpretation der Determinanten des Sauerstofftransportes
5.1.4.Techniken zur Messung des Leberblutflusses
5.1.4.1.Farbstoffverdünnungsmethode
5.1.4.2.Clearancemethoden
5.1.5.pHi-Messung
5.1.6.Laktat
5.2.Diskussion der Ergebnisse
6 Zusammenfassung
Bibliographie A Literaturverzeichnis
Selbständigkeitserklärung
Danksagung
Lebenslauf

Tabellenverzeichnis

Tabelle 1
Tabelle 2
Tabelle 3

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1 Gastrointestinaler Sauerstofftransportindex (ml/min/m2)
Abbildung 2 Sauerstoffverbrauchsindex des Gastrointestinaltraktes (ml/min/m2)
Abbildung 3 Leberblutflußindex (m7l/min/m2)
Abbildung 3 ICG-Extraktionsfraktion
Abbildung 4 Laktatproduktion des Gastrointestinaltraktes (Index) (mmol/min/m²)

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