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4.  Mit welchen therapeutischen Strategien lassen sich die Auswirkungen des Kapnoperitoneums auf das Herz- Kreislaufsystem minimieren ?

Nicht immer gelingt es bei laparoskopischen Operationen die äußeren Bedingungen so zu optimieren, dass das Herz- Kreislaufsystem nach dem Aufbau des Kapnoperitoneums stabil bleibt. Immer wieder kommt es deshalb vor, dass laparoskopische Operationen konvertiert werden müssen oder aber dass Patienten mit erheblichen kardiovaskulären Risikofaktoren gar nicht erst laparoskopisch operiert werden. Diesen Patienten müssen deshalb viele bekannte Vorteile laparoskopischer Techniken wie eine schnellere Rekonvaleszenz, geringere postoperative Schmerzen, geringere postoperative Lungenfunktionsstörungen und eine Verkürzung des postoperativen Ileus (36;55-57) vorenthalten werden. Deshalb stellt sich die Frage, welche Maßnahmen geeignet sind, die Auswirkungen des Kapnoperitoneums auf das Herz-Kreislaufsystem zu minimieren, damit möglichst viele Patienten von dieser Operationstechnik profitieren können.

4.1 Konzept der gezielten Vorlaststeigerung oder Nachlastsenkung im Tierexperiment

Basierend auf dem oben erarbeiteten Modell der physiologischen Veränderungen während eines Kapnoperitoneums ergeben sich verschiedene therapeutische Ansätze. Geht man davon aus, dass der erhöhte IAP vor allem den venösen Rückstrom und damit die kardiale Vorlast kompromittiert, so könnte es möglich sein, durch eine gezielte Erhöhung der kardialen Vorlast die Kausalkette bis zum Abfall des HMV und des HSV zu durchbrechen. (Abb.8)


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Abb. 8 Erhöhung der Vorlast im Modell der hämodynamischen Veränderungen

Dafür finden sich in der Literatur einige Hinweise. Harmann et al. (15) legten bei 7 Hunden in Pentobarbitalanästhesie ein Kapnoperitoneum von 20 und 40 mm Hg an. Das HMV fiel bei einem IAP von 40 mm Hg von initial 2,1 auf 0,8 l*min ab. Der SVR verdoppelte sich dabei während der ZVD ebenfalls deutlich anstieg. Nach Gabe von Dextran 40 in einer Dosis von 1 ml*kg stieg bei einem IAP von 40 mm Hg das HMV auf das Doppelte des Ausgangsvolumens an. Der SVR fiel ab und die HF blieb unverändert. Offensichtlich nahm das HMV durch die zusätzliche Volumengabe deutlich zu.

Die Hypothese, dass eine kolloidale Infusion vor und während eines Kapnoperitoneums den Abfall des HSV verhindern kann, wurde in einer eigenen tierexperimentellen Studie an dem in Kapitel 2 beschriebenen Tiermodell untersucht. Dabei erhielt die Kontrollgruppe eine Infusion von 2 ml*kg *h Kochsalzlösung während des Kapnoperitoneums. Die Therapiegruppe erhielt vor dem Aufbau des Kapnoperitoneums zusätzlich 15 ml*kg und während des Kapnoperitoneums 7,5 ml*kg *h einer intravenösen kolloidalen Infusionslösung. Alle Tiere wurden in allen möglichen Kombinationen aus [Seite 27↓] Kopfhoch-, Horizontal- und Kopftieflage mit den IAP’s von 8, 12 und 16 mm Hg untersucht. (Abb.9)

Abb. 9 Tiermodell zur Erhöhung der Vorlast während des Kapnoperitoneums

In dieser Studie konnte die Volumentherapie neben der Körperposition und dem IAP als eigenständiger Einflussfaktor identifiziert werden.

Abb. 10 Einfluss der Volumenexpansion, des IAP, und der Körperposition
(% der Basiswerte)


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Dabei zeigte sich, dass in der Volumenexpansionsgruppe in Horizontallage die HF niedriger und das HSV bei allen IAP’s höher waren als in der Kontrollgruppe. Der MAP änderte sich nicht.(Abb.11)

Abb. 11 : Die Hämodynamik bei verschiedenen IAP's in Horizontallage

Ein gleichartiger Effekt fand sich bei einem IAP von 16 mm Hg in allen 3 Körperpositionen.(28) (Abb.12) In beiden Studien hat also die Infusion von kolloidalen Lösungen zu einer deutlichen Verbesserung der Herzauswurfleistung geführt. Da das intravasale Blutvolumen dabei aber nicht bestimmt wurde, lässt sich keine Aussage darüber machen, ob die Tiere nicht von vornherein hypovoläm waren. Dennoch sind diese Untersuchungen ein deutlicher Hinweis auf die günstige Wirkung der Volumensubstitution.


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Abb. 12 Die Hämodynamik bei verschiedenen Körperpositionen

Eine weitere therapeutische Strategie wurde in einer anderen klinischen Studie verfolgt. Unter der Annahme, dass bei einem Kapnoperitoneum der Sympathikotonus erhöht wird und die Steigerung der HF und eventuell des MAP auslöst(Abb.7), untersuchten Koivusalo et al.(34) in einer geblindeten randomisierten Studie, ob der ultrakurzaktive kardioselektive β1-adrenerge Rezeptorantagonist Esmolol bei 28 Patienten während einer laparoskopischen Cholezystektomie oder Fundoplicatio die spezifischen hämodynamischen Auswirkungen des Kapnoperitoneums abschwächt. Die Patienten der Esmololgruppe erhielten einen Bolus von 1 mg*kg Esmolol unmittelbar bevor das Kapnoperitoneum induziert wurde. Anschließend wurden sie mit 200 µg*kg *min dauerinfundiert. Die Kontrollgruppe erhielt identische Volumina einer physiologischen Kochsalzlösung per infusionem. Während der gesamten Dauer der Operation waren in der Esmololgruppe der MAP und die HF niedriger als in der Kontrollgruppe und blieben im Vergleich zum Ausgangswert unverändert. Das HMV wurde leider nicht bestimmt. Der ZVD stieg in beiden Gruppen gleichartig an. Die Urinausscheidung war ebenfalls in der Esmololgruppe während der ersten 30 Minuten des Kapnoperitoneums mit 0,22 ml*kg höher als in der Kontrollgruppe mit 0,01 ml*kg . Die neuroendokrine Reaktion unterschied [Seite 30↓] sich ebenfalls zwischen den Gruppen. Die Adrenalinspiegel im Plasma stiegen in beiden Gruppen an, waren jedoch in der Esmololgruppe höher. Eine Stunde postoperativ fanden sich zwischen beiden Gruppen keine Unterschiede mehr. Die Plasmakonzentrationen an antidiuretischem Hormon (ADH) waren in der Esmololgruppe ebenfalls höher als in der Kontrollgruppe. Die Noradrenalinspiegel im Plasma stiegen in beiden Gruppen gleichartig an. Offensichtlich kann durch die Applikation des Esmolol der Anstieg der HF und des MAP vermindert werden. Inwieweit eine Abschwächung des Sympathikus aber tatsächlich generell wünschenswert ist, bleibt in dieser Studie unbeantwortet, weil das HMV nicht gemessen wurde. Häufig wird ein vermindertes Schlagvolumen durch einen gesteigerten Sympathikotonus mit konsekutiver Frequenzsteigerung oder Zunahme der Kontraktilität ausgeglichen. Diese Kompensationsmöglichkeiten werden dem Organismus unter Esmolol aber offensichtlich effektiv genommen.

Einem dritten therapeutischen Konzept liegt die Beobachtung zu Grunde, dass das Kapnoperitoneum zu einer Zunahme der kardialen Nachlast führt und dadurch letztlich das HMV und das HSV reduzieren kann. Somit war es fraglich, ob eine gezielte Senkung der kardialen Nachlast dazu beitragen kann, die Auswirkungen des Kapnoperitoneums auf das Herz- Kreislaufsystem abzumildern.(Abb.13)


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Abb. 13 Verminderung der Nachlast im Modell der hämodynamischen Veränderungen

Abb 13 Die Kreisschaukästen und die angehängten Pfeile weisen auf die möglichen Angriffspunkte der verschiedenen therapeutischen Strategien hin.

4.1.1 Fragestellung

In einem umfassenden Tiermodell sollte die Frage beantwortet werden, ob das im Kapitel 3 beschriebene Modell der Auswirkungen des Kapnoperitoneums auf das Herz-Kreislaufsystem zutreffend ist. Dabei sollte besonderes Augenmerk auf Veränderungen der kardialen Vorlast, der kardialen Nachlast und der myokardialen Kontraktilität gelegt werden, und zwar unter besonderer Berücksichtigung der jeweiligen Körperposition. Neben dem Herz- Kreislaufsystem sollte auch die Perfusion von Leber und Niere beobachtet werden. Gleichzeitig sollte überprüft werden, welches therapeutische Konzept geeignet ist, die Auswirkungen des Kapnoperitoneums auf das Herz- Kreislaufsystem zu minimieren. In Frage kamen die gezielte Erhöhung der kardialen Vorlast mit kolloidalen Infusionen ausgehend vom Zustand der [Seite 32↓] Isovolämie, die partielle Blockade des Sympathikus durch Esmolol und die gezielte Senkung der kardialen Nachlast durch Nitroprussidnatrium.

4.1.2 Tiermodell

Die Fragestellungen wurden an 43 männlichen Läuferschweinen mit einem Körpergewicht von im Mittel 30±2,6 kg untersucht. Die Tiere wurden in 2 Gruppen aufgeteilt. Gruppe A fungierte als Kontrollgruppe und Gruppe B erhielt während des Kapnoperitoneums eine Esmololmedikation. In beiden Gruppen wurden jeweils 7 Tiere in Horizontallage, Kopfhochlage oder in Kopftieflage untersucht. In standardisierter Narkose wurden die Tiere an ein invasives hämodynamisches Monitoring angeschlossen, das einen speziellen Linksherzkatheter für die Messungen der Kontraktilitätsparameter mit Hilfe der Conductance-Technik und einen arteriellen Katheter zu Ermittlung der COLD-Werte einschloss. Die Durchblutung der Pfortader und der Niere wurde mit Hilfe der Ultraschalllaufzeitmessung gemessen.

Abb. 14 Gruppenverteilung im Tiermodell


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4.1.2.1  Spezielle Messtechniken und Methoden

4.1.2.1.1 Die Conductance-Technik

Die Herzfunktion kann durch verschiedene Parameter beschrieben und gemessen werden. Dabei unterteilt man Parameter der Pumpfunktion, der Kontraktilität und der Relaxation. Parameter der Pumpfunktion sind das HSV und das HMV, die Schlagarbeit[SW], die Ejektionsfraktion usw. Die Kontraktilität lässt sich durch die Bestimmung der Geschwindigkeit der Kraftentwicklung [dP/dt ] oder von Emax ermitteln. Die Relaxation ist mit Hilfe der Geschwindigkeit der Druckabnahme darstellbar[dP/dt ]. Als Maß der kontraktilen Herzfunktion hat sich der Parameter Emax sowohl in Tierexperimenten als auch in klinischen Studien bewährt. Er lässt sich aus linskventrikulären endsystolischen Druck-Volumenwerten [ESPV] ableiten. Kontraktilitätsparameter wie dP/dt sind dagegen weniger geeignet, weil sie last- und frequenzabhängig sind. Voraussetzung für die Bestimmung von Emax sind fortlaufende Druck- und Volumenmessungen, die am besten mit der Conductance-Technik durchgeführt werden. Dabei wird ein Katheter in den linken Ventrikel eingeführt, an dem zwei Sensoren für die Druckmessung in der Aorta und im linken Ventrikel angebracht sind. Das Volumen wird über Impedanzmessungen des Blutes aus 12 Elektroden gemessen. Der Multi-Elektrodenkatheter wird so im linken Ventrikel platziert, dass nur die proximalen beiden Elektroden in der Aortenwurzel liegen. Über diese und die beiden distalen Elektroden wird ein Strom von 30 µA und 20 kHz angelegt. Zwischen den restlichen Elektroden im Ventrikel (Abstand 10 mm) wird fortlaufend der Widerstand gemessen, der sich in Abhängigkeit vom umgebenden Blutvolumen ändert. Da die Impedanz vom Blutvolumen abhängig ist, kann nach entsprechender Eichung mit unabhängigen Referenzmessungen wie der Thermodilutionsmessung das linke Ventrikelvolumen fortlaufend ohne Applikation eines Indikators erfasst werden. Emax als Gefälle oder Steigung (slope) der ESPV-Geraden erhält man, wenn die kardiale Nachlast oder die Vorlast kurzfristig modifiziert wird.


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Abb. 15 Druck-Volumen- Schleife bei veränderter Nachlast
aufgezeichnet aus Tier Nummer 3

Das ist durch eine Erniedrigung der Nachlast mit Vasodilatantien wie zum Beispiel mit Nitroprussidnatrium möglich oder über eine Erhöhung der Nachlast durch einen Ballonkatheter, der in der Aorta descendens platziert und aufgeblasen wird. Die Vorlast kann ebenfalls durch das Aufblasen eines Ballonkatheters variiert werden, indem eine Venenokklusion induziert wird. Damit lassen sich die Adaptationsmöglichkeiten des Herzens auf kurzfristige Schwankungen der Vor- und Nachlast in Werte fassen. Außerdem ist mit der Conductance Technik die Ejektionsfraktion und bei Volumengabe auch die Lage der Druck-Volumenschleife im Arbeitsdiagramm des Herzens darstellbar. Das ermöglicht Aussagen zur Auslastung des Frank-Starling-Mechanismus.

Die tatsächliche Pumpfunktion des Herzens lässt sich nach neueren Erkenntnissen nicht ausschließlich mit einer punktuellen Messung des Herz-Zeit-Volumens bestimmen. Dabei bleibt nämlich eine eventuelle Kompensation unberücksichtigt. Ein besseres Maß zur Beurteilung der Pumpfunktion bietet eine Beurteilung der zeitlichen relativen Änderung des HZV im Vergleich zur Ausgangssituation unter definierter Volumenbelastung. Dieser PRSW-Wert (vorlastabhängige Schlagvolumenarbeit, preload recruitable stroke work) gibt auch Auskunft über die Auslastung des Frank-Starling-Mechanismus. Nach dem bisherigen [Seite 35↓] Erkenntnisstand sollte bei der Verwendung von Emax und PRSW eine optimale Beurteilung einer kardialen Funktionsänderung möglich sein.(59;60)

4.1.2.1.2 Das Cold-System

Da der ZVD oder der PCWP bei einem Pneumoperitoneum als klinische Parameter zur Abschätzung der kardialen Vorlast ungeeignet sind, wurde das Monitoring mit dem COLD-System ( omputerized xygenation and ung water etermination, COLD Z-03, Fa. Pulsion Medizintechnik, München) ausgewählt, das intravasale Volumina in verschiedenen Kompartimenten messen kann.

Das COLD-System ist ein computergestütztes Verfahren, das mit einem Doppelindikator-Dilutionsverfahren direkt den Flüssigkeitsstatus ermittelt. Dazu wird ein zentralvenöser Katheter im rechten Vorhof und ein Fiberoptik-Thermistorkatheter über eine Schleuse in der Aorta descendens platziert. Als Doppelindikator wird eisgekühlte Indozyaningrün-Lösung (ICG ) verwendet. Der Farbstoff bindet an Plasmaproteine und verbleibt intravasal. Er kann so als Indikator registriert werden (Farbstoffdilutionsverfahren). Die zweite Indikatorfunktion wird von der niedrigen Temperatur der eisgekühlten Lösung wahrgenommen (Thermodilutionsverfahren). Von beiden Indikatoren werden Dilutionsprofile erstellt, aus denen das zirkulierende Volumen und die Verteilung in verschiedene Kompartimente des Organismus errechnet werden kann. Dazu werden ein fiberoptisches Densitometer/Oxymeter (Modell IVH 4, Schwarzer- Picker International) und ein Thermistor (ZIB 03) an einen Computer (ZA 02) angeschlossen und der Verlauf der Temperatur und der Farbstoffkonzentration nach Injektion des Indikators wiederholt gemessen.

Mit diesem Monitoring können u.a. die folgenden Parameter ermittelt werden:


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Abb. 16 Durch das COLD-System ermittelte Parameter

Mit dem ITBV kann ein Volumen der kardialen Vorlast druckunabhängig gemessen werden. Das HZV wird im COLD-System ausschließlich nach der Thermodilutionsmethode berechnet. Der kardiale Funktionsindex [CFI=cardiac funktion index] errechnet sich aus dem Verhältnis von Herzzeitvolumen zu globaler Herzvorlast und soll entsprechend den Herstellerangaben so einen vorlastunabhängigen Herzleistungsindex darstellen.

Durch Multiplikation des HZV mit charakteristischen Zeiten aus den zwei mit dem COLD-System bestimmbaren Indikatorverdünnungskurven, der Thermo- und Farbstoffdilutionskurve im arteriellen System, lassen sich die einzelnen Volumina [ITBV, TBV, EVLW] berechnen. Hierzu berechnet das COLD-System aus jeder Indikator­verdünnungskurve die mittlere Durchgangszeit und die exponentielle Abfall- oder auch Auswaschzeit. Das intrathorakale Blutvolumen [ITBV] setzt sich aus den enddiastolischen Herzvolumina und dem pulmonalen Blutvolumen zusammen.

Das extravasale Lungenwasser [EVLW] entspricht dem extravasalen Thermovolumen in der Lunge. Das EVLW kann bei Zunahme des Flüssigkeitstransports ins Interstitium ansteigen, entweder infolge eines erhöhten intravasalen Filtrationsdruckes (Linksherzinsuffizienz, Volumenüberladung) oder infolge einer erhöhten pulmonalvaskulären Permeabilität für Plasmaproteine, welche eine dem kolloidosmotischen Druck entsprechende Wasserhülle mit sich ziehen (bei Endotoxineinschwemmung, Pneumonie, Sepsis, Intoxikationen, Verbrennungen). Vor allem beim Lungenödem ist das EVLW ein Parameter, mit welchem die Wassereinlagerung quantifiziert werden kann.

Das zirkulierende Blutvolumen [TBV] errechnet sich aus dem langsam abfallenden Teil der arteriellen Indozyaninfarbstoffkurve zwischen ca. 80 und 240 [Seite 37↓] Sekunden nach der Injektion. Der SVR wird berechnet durch SVR=[(MAP - ZVD) / HZV]*79,98.

4.1.2.1.3 Die Ultraschalllaufzeitmessung an der Pfortader und der Nierenarterie

Beim Ultraschalllaufzeitmeter (Transonic System Inc., Ithaca, New York) wird der Blutstrom durch die Laufzeit von Ultraschallwellen gemessen. Dazu wird das Gefäß, in diesem Versuch die Pfortader und die Nierenarterie, freipräpariert und eine Sonde um das Gefäß platziert, wobei auf die richtige Größe der Sonde zu achten ist. Diese Sonde enthält auf der einen Seite zwei Ultraschallköpfe und auf der Gegenseite einen akustischen Reflektor. Die beiden Ultraschallköpfe sind derartig angeordnet, dass sie Ultraschallwellen sowohl gegen als auch mit dem Blutstrom aussenden. Die abgestrahlten Schallwellen eines Schallkopfes wandern durch das Blutgefäß in Richtung der Blutströmung, werden an der Gegenseite reflektiert und von dem zweiten Ultraschallkopf empfangen. Der zweite Schallkopf sendet dagegen Schallwellen aus, die das Gefäß entgegen dem Blutstrom durchlaufen, dann ebenfalls reflektiert und vom ersten Schallkopf empfangen werden. Da die Geschwindigkeit der Schallwellen auch von der Geschwindigkeit des Blutes im Gefäß abhängt, können die gewonnenen Informationen dazu verwendet werden, die Strömungsgeschwindigkeit in beiden Richtungen zu messen. Durch entsprechende Berechnungen kann aus den Geschwindigkeiten der Ultraschallwellen auch das durchströmte Volumen berechnet werden, indem sowohl die Geschwindigkeit als auch der Gefäßdurchmesser gemessen werden. In vielen experimentellen Studien hat sich das Ultraschalllaufzeitmeter als eine sehr zuverlässige Methode erwiesen, den Blutfluss in Gefäßen definierter Größe zu messen.

4.1.2.2 Narkose

Alle Eingriffe wurden in Allgemeinnarkose vorgenommen. Die Schweine wurden am Tag vor der Operation ausschließlich flüssig ernährt. Zur präoperativen Sedierung erhielten die Tiere eine intramuskuläre Injektion mit 400 mg Hypnodil. Die Tiere wurden in Rücken­ lage platziert und die Narkose mit 6 mg Etomidate [Seite 38↓] und 0,1 mg Fentanyl eingeleitet. Zur Relaxation erhielten die Tiere 10 mg Cisatracurium. Nach der orotrachealen Intubation wurde die Narkose mit einer 1-2 %igen Isofluranventilation, Cisatracuriumrelaxation und intermittierenden Fentanylinjektionen aufrechterhalten. Während der Narkose wurde durch kontrollierte Hyperventilation eine Hyperkapnie ausgeglichen und der pCO auf Werte im Bereich von 4,7-6,0 kPa gehalten. Um die Respiration zu optimieren, wurde der exspiratorische pCO kontinuierlich gemessen und in 15 min. Abständen eine Blutgasanalyse vorgenommen. Alle Tiere erhielten eine kontinuierliche zentrale Infusion mit physiologischer Elektrolytlösung von 0,2 ml*min *kg gesteuert über einen Infusomaten. Nach Beendigung der Studie wurden die narkotisierten Tiere mit einer Injektion von T61 (0,3 ml*kg Körpergewicht) eingeschläfert.

4.1.3 Versuchsablauf

Nach präoperativer Sedierung und Platzierung des Tieres in Rückenlage auf dem Operationstisch wurde die Narkose eingeleitet. Die V. jugularis interna und externa sowie die A. carotis communis wurden beidseits freipräpariert. Infusionsschläuche zur Flüssigkeitsgabe und Medikamentenapplikation wurden venös implantiert. Ein zentralvenöser Katheter wurde zur Ableitung des ZVD und zur Injektion des Indikators in den rechten Vorhof platziert. Durch die linke A. carotis wurde ein Ballonkatheter in die Aorta descendens eingebracht. Vorher wurde zur Vermeidung thrombotischer Komplikationen ein Heparinbolus von 5000 I.E. i.v. gegeben und eine kontinuierliche Gabe von 1000 I.E. pro Stunde begonnen. Über die rechte A. carotis wurde der Katheter für die Conductance-Messung in den linken Ventrikel eingeführt. Anhand der Druckkurven ließ sich die korrekte Lage bestimmen. Zusätzlich wurde die rechte A. femoralis freipräpariert und darüber ein COLD-Katheter bis in die Aorta descendens vorgeschoben. Nach einer medianen Laparotomie wurde ein Katheter in die Harnblase eingebracht und fixiert. Darüber wurde der Urin gesammelt und schließlich dokumentiert. Die linke A. renalis und die Pfortader wurden freipräpariert und die passgenauen Sonden zur Ultraschalllaufzeitmessung um die Gefäße befestigt. Vor dem Verschluss der Laparotomie wurde eine 10 mm [Seite 39↓] Trokarhülse zur späteren intraperitonealen Gasinsufflation im linken Mittelbauch positioniert.

4.1.3.1 Messzeitpunkte und Fragestellungen

Abb. 17 Messzeitpunkte beispielhaft dargestellt in Kopfhochlage

Abb.17 Die Messzeitpunkte sind hier lediglich für die Kopfhochlage angegeben. Deshalb sind die Symbole für diese Gruppe in Kopfhochlage angeordnet. Nicht dargestellt sind die korrespondierenden Symbole für die Gruppen Horizontal- und Kopftieflage.

Nachdem alle Messgeräte kontrolliert und kalibriert waren, wurden über einen Zeitraum von 15 min. die Herz-Kreislaufparameter nach der Narkoseeinleitung bestimmt und aufgezeichnet . Während der gesamten Untersuchung wurde der endexpiratorische CO -Gehalt gemessen und eine Normokapnie durch kontrollierte Hyperventilation aufrechterhalten. Alle Beatmungswerte (Atemzugvolumen, Beatmungsdruck) wurden dokumentiert. Zum Ausgleich einer möglichen präoperativen Hypovolämie erhielten alle Tiere nach der Narkoseeinleitung für die Dauer der operativen Maßnahmen eine kristalloide Infusion von 1 l 0,9%iger Kochsalzlösung. Vor dem Aufbau des [Seite 40↓] Kapnoperitoneums in der jeweiligen Körperposition wurden nochmals alle Parameter als Basiswerte für die kommenden Messungen bestimmt und dokumentiert . Nach Abschluss dieser Messphase wurde ein Kapnoperitoneum von 14 mm Hg etabliert und gleichzeitig die jeweilige Körperposition, also 30° Kopfhochlage, Flachlage oder 30° Kopftieflage eingenommen. Nach 15 min. Adaptationszeit schloss sich an. Zur gezielten Senkung der kardialen Nachlast wurde der MAP durch kontinuierliche Nitroprussidnatrium-Infusion um 10% gesenkt und erneut alle Parameter bestimmt ( . Nach Abschluss dieser Messung wurde die Nitroprussidnatrium-Infusion unterbrochen, das Kapnoperitoneum abgelassen und das Tier erneut in Horizontallage gebracht ( . Schließlich wurde durch Infusion von maximal 1,5 l Hydroxyethylstärke 6% das ITBV auf das 1,5fache erhöht ( und sämtliche Messungen in der jeweiligen Körperposition bei 14 mm Hg , nach einer Nachlastsenkung um 10% des MAP ( und erneut in Horizontallage nach Ablassen des Kapnoperitoneums ( wiederholt. In Gruppe B erhielten die Tiere vor Aufbau des Kapnoperitoneums eine Infusion des ultrakurzwirksamen ß-Blockers Esmololhydrochlorid als Bolus in einer Dosierung von 1 ml*kg und während des Kapnoperitoneums 200 μ g*kg *min als Dauerinfusion. Gruppe A erhielt statt Esmololhydrochlorid eine gleichvolumige Infusion 0,9 %iger Kochsalzlösung und wurde als unbehandelte Kontrollgruppe mitgeführt.

In der Studie sollen die folgenden vier Fragen beantwortet werden:

1. Trifft das Modell der hämodynamischen Auswirkungen des Kapnoperitoneums zu?

Durch die Betrachtung der Parameter der kardialen Vorlast, der kardialen Nachlast und der myokardialen Kontraktilität sowie der Hormonregulation kann das Modell auf seine Plausibilität hin überprüft werden. Die Tiere wurden in drei Untergruppen eingeteilt. In der Gruppe I wurde das Kapnoperitoneum in 30° Kopftieflage, in Gruppe II in Horizontallage und in der Gruppe III in 30° Kopfhochlage aufgebaut. Durch den Vergleich zwischen den kann der Effekt des Kapnoperitoneums für jede Körperposition bestimmt [Seite 41↓] werden. Die Werte bei den verschiedenen Körperpositionen können miteinander verglichen werden, indem die prozentuale Differenz zwischen M2 und M3 zwischen den Gruppen betrachtet wird.

2. Minimiert eine Erhöhung der kardialen Vorlast die hämodynamischen Auswirkungen des Kapnoperitoneums?

Das ITBV ist der hämodynamische Leitparameter der kardialen Vorlast. Durch den Vergleich der Werte bei Normovolämie und Hypervolämie, das heißt der t , kann der Effekt der Hypervolämie für jede Körperposition direkt bestimmt werden. Differenzen zwischen den Körperpositionen können ermittelt werden, indem die prozentualen Differenzen zwischen M7 und dem Basiswert miteinander verglichen werden.

3. Schwächt eine partielle ß-Blockade die Reaktion des Organismus auf das Kapnoperitoneum ab?

Die Tiere der Gruppen 2,4 und 6 erhielten vor Induktion des Kapnoperitoneums das ultrakurzwirksame Sympathikolytikum Esmolol als Bolus in einer Dosierung von 1 ml*kg und 200 µg*kg *min als Dauerinfusion. Durch den Vergleich zwischen den kann der Effekt der partiellen Sympathikolyse nach Induktion des IAP in der jeweiligen Körperposition bestimmt werden. Die Werte zwischen den Gruppen A und B (mit und ohne Esmolol) können für jede Körperposition über die prozentualen Differenzen zwischen dem Basiswert M2 und M3 miteinander verglichen werden.

4. Modifiziert die Nachlastsenkung bei einem Pneumoperitoneum den Effekt?

An dem wurde die Nachlast, gemessen am MAP, gezielt mit Nitroprussidnatrium um 10% gesenkt. Man kann dann in den jeweiligen Körperpositionen feststellen, welchen zusätzlichen Effekt eine Nachlastsenkung mit sich bringt, indem man die in jeder Körperposition [Seite 42↓] miteinander vergleicht. Vergleiche zwischen den Körperpositionen werden über die prozentualen Differenzen von M4 zum Basiswert M2 berechnet.

4.1.4 Auswertung

4.1.4.1 Hypothesen

Die Nullhypothese (H ) lautete, dass die Herzauswurfleistung während eines Kapnoperitoneums durch die Erhöhung der Vorlast im Schweinemodell nicht verbessert werden kann. Die Alternativhypothese (H ) lautete, dass die Herzauswurfleistung während eines Kapnoperitoneums durch die Erhöhung der Vorlast im Schweinemodell verbessert werden kann.

4.1.4.2 Zielkriterien

Der primäre Endpunkt der vorliegenden Studie war das HSV. Die sekundären Endpunkte der Studie waren das HMV, das ITBV, das TBV, der MAP, die HF und der SVR. Über die Conductance-Technik wurden Emax, SW und die PRSW ermittelt. Die Duchblutung der Pfortader [PORT] und der Nierenarterie [REN] wurden mit der Ultraschalllaufzeitmessung bestimmt. Die Urinausscheidung wurde über einen Blasenkatheter gemessen.

4.1.4.3 Fallzahlberechnung

Von der Senatskommission wurde die maximale Anzahl von n=54 Tiere zur Durchführung des Versuches genehmigt. 8 Tiere wurden wegen Herz-Kreislaufversagens vor oder während der Messungen aus dem Versuch ausgeschlossen, so dass insgesamt 43 Tiere ausgewertet werden konnten. Dabei wurde wegen der Maximalbegrenzung auf n=54 mit einer Ausnahme von n=8 Tieren die Gruppenzahl auf n=7 Tiere festgelegt.


[Seite 43↓]

4.1.4.4  Datenbank und Dateneingabe

Alle kontinuierlich messbaren analogen Daten (Drücke, Durchblutung von Leber und Niere) wurden mit einem A/D Wandler, der in einem Personalcomputer integriert ist, in digitale Daten umgewandelt und aufgezeichnet. Die Daten wurden mit dem Signalverarbeitungsprogramm "Signalys for Windows" (Ziegler Instruments, Mönchengladbach) weiterverarbeitet und Mittelwerte der Drücke und Blutdurchflussvolumina aus den kontinuierlichen Messungen berechnet. Für die nicht kontinuierlich gemessenen Parameter wurden pro Messphase 3 Werte dokumentiert und daraus die Mittelwerte berechnet. Alle Daten wurden auf Massenspeichern (Festplatte, Bandlaufwerk) zur weiteren Verarbeitung gespeichert. Alle Daten wurden in einer Datenbank (Microsoft Access) gespeichert und mit einem Statistikprogramm (SPSS Version 11.0) ausgewertet und graphisch bearbeitet. Das Manuskript wurde mit dem Softwarepaket Microsoft Office 2000 bearbeitet.

4.1.4.5 Datenanalyse

Alle numerischen Werte wurden als Median und Range angegeben und mit nicht-parametrischen Tests verglichen. In den einzelnen Gruppen wurden die Werte zwischen den Messzeitpunkten mit dem Wilcoxon Test für verbundene Stichproben verglichen. Die Werte in den verschiedenen 3 Körperpositionen wurden mit dem Kruskal-Wallis-Test verglichen. Zwischen den Gruppen A und B (mit und ohne Esmolol) wurden die Werte mit dem Mann-Whitney-U-Test für unverbundene Stichproben verglichen. Bei letzteren Tests wurden die prozentualen Differenzen der Messzeitpunkte im Vergleich zum Basiswert ermittelt und zwischen den Gruppen analysiert. P-Werte unter 0,05 wur­ den als signifikant angesehen.

4.1.5 Genehmigungen und Finanzierung

Die Studie wurde von der zuständigen Tierschutzkommission des Senates der Stadt Berlin zur Durchführung von Tierversuchen nach § 8 Abs. 1 des Tierschutzgesetzes genehmigt (Reg.Nr. 0026/00). Die Studie wurde mit Mitteln [Seite 44↓] der DfG (DFG JU 364/2-1) und der Humboldt Universität Berlin finanziert (Universitäre Forschungsförderung 2002-28).

4.1.6 Ergebnisse

4.1.6.1 Ist das Modell der hämodynamischen Auswirkungen des Kapnoperitoneums zutreffend?

Orientierend an dem in Kapitel 3 dargestellten Modell sollen in den Gruppen 1,3 und 5 die Veränderungen des Herz- Kreislaufsystems sowie der Pfortader- und Nierendurchblutung während eines Kapnoperitoneums unter Berücksichtigung der jeweiligen Körperposition dargestellt werden. Dazu sind in den Graphiken die Ergebnisse in der Gruppe A (ohne Esmolol) zu den jeweiligen Messzeitpunkten M2 und M3 abgebildet. In M2 befanden sich die Tiere in Horizontallage und nahmen anschließend bei M3 die jeweilige Körperposition der entsprechenden Untergruppen ein, nachdem ein IAP von 14 mm Hg hergestellt war.

4.1.6.1.1 Das Herz- Kreislaufsystem

Abb. 18 Intrathorakales Blutvolumen [ITBV]


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Nur in Horizontallage veränderte sich das ITBV nach Aufbau des Kapnoperitoneums nicht, während es in Kopftieflage und deutlicher in Kopfhochlage reduziert wurde. Die Körperposition hatte dabei einen deutlichen Einfluss auf das ITBV (p<0,01 Kruskal-Wallis Test). Zum Messzeitpunkt 2 gab es zwischen den Gruppen keinen Unterschied (p=0,25 KW Test).

Abb. 19 Mittlerer arterieller Druck [MAP]

Der MAP blieb in Horizontal- und in Kopftieflage nach Anlage des Kapnoperitoneums bei Werten um 70-80 mm Hg gleich. Lediglich in Kopfhochlage kam es zu einem Abfall des MAP. Damit war die Auswirkung des Kapnoperitoneums auf den MAP in den Körperpositionen ebenfalls unterschiedlich (p<0,05 KW Test). Zum Ausgangsmesszeitpunkt M2 bestanden zwischen den Gruppen keine Unterschiede (p=0,13 KW Test).

Der SVR stieg sowohl in Kopftief- als auch in Kopfhochlage an, während er in Horizontallage unverändert blieb. Diese relativen Veränderungen zwischen M2 und M3 waren zwischen den Gruppen allerdings nicht signifikant (p=0,65 KW Test). Zum Zeitpunkt M2 bestanden keine Unterschiede zwischen den Gruppen (p=0,1 KW Test).


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Abb. 20 Systemischer Gefäßwiderstand [SVR]

Die myokardiale Kontraktilität und die vorlastabhängige Schlagvolumenarbeit änderten sich in keiner der Gruppen nach Einnahme der jeweiligen Körperposition (Emax p=0,37; PRSW p=0,27 KW Test). Die Werte zu Beginn der Messungen M2 unterschieden sich nicht zwischen den Gruppen (Emax p=0,73; PRSW p=0,38 KW Test).


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Abb. 21 Myokardiale Kontraktilität [Emax]

Abb. 22 Vorlastabhängige Schlagvolumenarbeit [PRSW]

Das HSV blieb nach Anlage des Kapnoperitoneums in Flachlage unverändert, während es in Kopfhochlage und in Kopftieflage deutlich abfiel. Damit bestanden zwischen den Gruppen deutliche Unterschiede (p<0,05 KW Test). Die Werte zum Zeitpunkt M2 unterschieden sich nicht zwischen den Gruppen (p=0,9 KW Test).


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Abb. 23

Abb. 24

In allen Gruppen blieb ohne Unterschied ein Anstieg der HF aus (p=0,33 KW Test). Auch dieser Parameter unterschied sich zu M2 nicht zwischen den Gruppen (p=0,9 KW Test).


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Abb. 25

Es kam in allen Körperpositionen zu einem Abfall des HMV. In Horizontallage und in Kopftieflage waren die Unterschiede allerdings nicht signifikant. Zwischen den Gruppen gab es dabei Unterschiede (p<0,05 KW Test). Zu M2 gab es zwischen den Gruppen keine Unterschiede (p=0,5 KW Test).

Zusammenfassend kam es in Horizontallage nach dem Aufbau des Kapnoperitoneums von 14 mm Hg tendenziell, aber nicht signifikant, zu einem Abfall des HSV und des HMV. In Kopfhochlage fiel nach dem Aufbau des Kapnoperitoneums mit dem ITBV die kardiale Vorlast ab. Parallel dazu stieg die kardiale Nachlast mit dem SVR an, während die myokardiale Kontraktilität unbeeinflusst blieb. Konsekutiv war das HSV reduziert. Die HF blieb unverändert so dass auch das HMV abfiel. In Kopftieflage waren die Veränderungen vergleichbar zur Kopfhochlage, allerdings in etwas geringerer Ausprägung.

4.1.6.1.2 Leber- und Nierendurchblutung

In Kopfhoch- und in Kopftieflage wurde die Pfortaderdurchblutung nach dem Aufbau des Kapnoperitoneums reduziert. Die Unterschiede zwischen den Gruppen waren dabei nicht signifikant (p=0,65 KW Test)


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Abb. 26 :

Zum Zeitpunkt M2 waren die Werte der Pfortaderperfusion (p=0,04 KW Test) in Gruppe 3 niedriger als in den anderen Gruppen. Dabei kam es in dieser Gruppe zu keiner Veränderung der Pfortaderperfusion nach Anlage des Kapnoperitoneums.

Die Nierendurchblutung war lediglich in Horizontallage nach Anlage des IAP von 14 mm Hg vermindert. Zwischen den Körperpositionen gab es jedoch keine signifikanten Unterschiede (p=0,12 KW Test). Zu Beginn der Messungen war auch hier kein Unterschied zwischen den Gruppen feststellbar (p=0,73 KW Test).

Zu diesem Zeitpunkt macht eine Aussage über die Urinausscheidung keinen Sinn, weil nach der Katheterisierung das gesamte Urinvolumen der Harnblase dem Messzeitpunkt 2 zugeordnet wurde.


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Abb. 27

4.1.6.2 Minimiert eine Erhöhung der kardialen Vorlast die hämodynamischen Auswirkungen des Kapnoperitoneums?

4.1.6.2.1  Herz-Kreislaufsystem

Ob das ITBV als Leitparameter für die kardiale Vorlast durch kolloidale Volumenersatzmittel tatsächlich deutlich erhöht werden konnte, soll zunächst in den Gruppen 1,3 und 5 betrachtet werden. Dazu werden die Werte zu den Zeitpunkten M3 (jeweilige Körperposition bei einem IAP von 14 mm Hg) mit den Werten von M7 (gleiche Körperposition und IAP plus Volumengabe) dargestellt. In allen Gruppen ist es ohne Unterschied zwischen den Gruppen (p=0,94 KW Test) gelungen, das ITBV deutlich anzuheben. Als Zeichen eines erhöhten intravasalen Volumens ist auch das Totale Blutvolumen [TBV] nach Infusion von kolloidalen Volumenersatzmitteln ohne Unterschied zwischen den Gruppen (p=0,72 KW Test) angestiegen.


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Abb. 28

Abb. 29 Totales Blutvolumen [TBV]

Der Anstieg der kardialen Vorlast führte in allen Gruppen ohne Unterschied zwischen den Gruppen (HSV p=0,06; HMV p=0,63 KW Test) zu einer Zunahme der kardialen Auswurfleistung, speziell des HSV und des HMV. Die HF blieb dagegen in allen Gruppen unverändert (p=0,06 KW Test).


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Abb. 30 Herzschlagvolumen [HSV]

Abb. 31 Herzminutenvolumen [HMV]


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Parallel dazu kam es in allen Gruppen zu einer deutlichen Abnahme des SVR, und zwar ohne Unterschied zwischen den Körperpositionen (p=0,11).

Abb. 32 Systemischer Gefäßwiderstand [SVR]

Abb. 33 Mittlerer arterieller Druck [MAP]

Der MAP stieg mit der Volumengabe dagegen in Horizontallage und in Kopfhochlage an, während er in Kopftieflage unverändert blieb. Dabei gab es [Seite 55↓] zwischen den Körperpositionen Unterschiede (p<0,05 KW Test). Der Anstieg des MAP erreichte jedoch nicht Werte von deutlich über 100 mm Hg.

Die myokardiale Kontraktilität oder die vorlastabhängige Schlagvolumenarbeit veränderte sich in keiner der Gruppen durch die Erhöhung der kardialen Vorlast.

Zusammenfassend verbesserte die Erhöhung der kardialen Vorlast das HSV und das HMV ohne die myokardiale Kontraktilität zu kompromittieren. Dabei stieg der MAP in Kopfhochlage und in Horizontallage in Richtung auf normotone Werte an, während gleichzeitig der SVR in allen Körperpositionen reduziert wurde.

4.1.6.2.2 Leber- und Nierendurchblutung

Die zusätzliche Infusion von Volumen erhöhte den Blutfluss durch die Pfortader in allen Körperpositionen. Dabei unterschieden sich die Gruppen nicht untereinander (p=0,83 KW Test).

Abb. 34 Pfortaderdurchblutung

Die Nierendurchblutung veränderte sich durch die Volumengabe nicht. Auch zwischen den Körperpositionen gab es keine Unterschiede (p=0,09 KW Test).


[Seite 56↓]

Abb. 35 Nierendurchblutung

Die Urinausscheidung war nur in Kopfhochlage nach Anhebung des intravasalen Volumens deutlich erhöht.

Abb. 36 Urinausscheidung


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4.1.6.3  Schwächt eine partielle ß-Blockade die Reaktion des Organismus auf das Kapnoperitoneum ab?

Zu dieser Fragestellung werden die Ergebnisse der Gruppen A (ohne Esmolol, Untergruppen 1,3 und 5) und B (mit Esmolol, Untergruppen 2,4 und 6) miteinander verglichen. Dabei werden die relativen Veränderungen zum Messzeitpunkt M3 (jeweilige Körperposition bei einem IAP von 14 mm Hg) im Vergleich zum Basiswert M2 (Horizontallage ohne IAP) in Prozent für jede Körperposition angegeben. Die Tiere der Gruppe B erhielten das Medikament Esmolol unmittelbar vor dem Aufbau des Kapnoperitoneums. Zu Beginn der Messungen zum Zeitpunkt M2 gab es nur bezüglich der Pfortaderperfusion Unterschiede zwischen den Gruppen (p<0,05 KW Test). Diese war erneut in der Kopfhochlage niedriger als in den beiden anderen Körperpositionen. Alle übrigen Werte unterschieden sich nicht zwischen den Gruppen zum Zeitpunkt M2.

4.1.6.3.1 Herz- Kreislaufsystem

Abb. 37


[Seite 58↓]

Die Herzfrequenz fiel in der Esmololgruppe in allen Körperpositionen ab. Zwischen den einzelnen Körperpositionen bestanden in der Esmololgruppe keine Unterschiede bezogen auf diese Reduktion (p=0,29 KW Test).

Die Veränderungen des MAP waren in der Esmolol- und Kontrollgruppe gleich. Zwischen den Körperpositionen gab es aber Unterschiede in der Esmololgruppe (p<0,05 KW Test), wobei der MAP in Kopftieflage auf Werte um 110% anstieg und in den anderen Positionen auf Werte um 90% abfiel.

Abb. 38

Dagegen war der Anstieg des SVR in Kopfhochlage in der Esmololgruppe höher als in der Kontrollgruppe.


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Abb. 39 Systemischer Gefäßwiderstand [SVR]
M3 in % von M2

Die Unterschiede zwischen den Körperpositionen waren dabei in der Esmololgruppe signifikant (p<0,01 KW Test) mit den höchsten Werten in Kopfhochlage.

Die Veränderungen des ITBV waren ohne Unterschied zwischen beiden Gruppen unabhängig von der Körperposition.

Die myokardiale Kontraktilität war in der Esmololgruppe in Kopfhoch- und in Kopftieflage kompromittiert, während Emax in der Kontrollgruppe bei ca. 100% des Ausgangswertes verblieb. Dabei bestanden in der Esmololgrupe Unterschiede zwischen den Körperpositionen mit den niedrigsten Werten in Kopfhochlage (p<0,01 KW Test).


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Abb. 40 Myokardiale Kontraktilität [Emax]
M3 in % von M2

Der gleiche Effekt trat bei der PRSW auf. Wiederum unterschieden sich die Werte zwischen den Körperpositionen in der Esmololgruppe (p<0,01 KW Test).

Abb. 41 Vorlastabhängige Schlagvolumenarbeit [PRSW]
M3 in % von M2


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Zwischen den Gruppen gab es auch keine Unterschiede im HSV. Lediglich in Kopfhochlage war in der Esmololgruppe das HSV im Vergleich zu den anderen Positionen niedriger (p<0,05 KW Test).

Abb. 42 Herzschlagvolumen [HSV]
M3 in % von M2

Abb. 43 Herzminutenvolumen [HMV]
M3 in % von M2


[Seite 62↓]

Das Herzminutenvolumen war in allen Körperpositionen in der Esmololgruppe niedriger als in der Kontrollgruppe. In der Esmololgruppe gab es auch zwischen den Körperpositionen Unterschiede (p<0,01 KW Test), wobei in Kopfhochlage das HMV niedriger war als in den anderen Positionen.

Zusammenfassend war die HF in der Esmololgruppe im Vergleich zur Kontrollgruppe nach Einleitung des Kapnoperitoneums niedriger. Der SVR war in Kopfhochlage höher als in der Kontrollgruppe. Die myokardiale Kontraktilität wurde vor allem in Kopfhoch- und in Kopftieflage im Vergleich zur Kontrollgruppe kompromittiert, während die kardiale Vorlast sich zwischen den Gruppen nicht unterschied. Letztlich war auch das HMV in allen Körperpositionen in der Esmololgruppe niedriger als in der Kontrollgruppe. Die Auswirkungen in der Esmololgruppe waren in Kopfhochlage am deutlichsten ausgeprägt.

4.1.6.3.2 Leber- und Nierendurchblutung

Die Leber- und Nierendurchblutung sowie die Urinausscheidung unterschieden sich nicht zwischen den Gruppen oder den Körperpositionen.

4.1.6.4 Modifiziert die Nachlastsenkung bei einem Pneumoperitoneum den Effekt?

Der Einfluss von Nitroprussidnatrium während des Kapnoperitoneums wird in den Gruppen 1,3 und 5 dargestellt. Dabei sind die Messergebnisse von M3 (jeweilige Körperposition bei einem IAP von 14 mm Hg) und M4 (gleiche Bedingungen plus Nitroprussidnatriummedikation) graphisch veranschaulicht.

4.1.6.4.1 Herz-Kreislaufsystem

Es war das Ziel, den MAP um 10% zu senken. Dieses Ziel wurde im Median in allen Gruppen erreicht. Dabei gab es zwischen den Körperpositionen im Vergleich zu den Basiswerten keine Unterschiede (p=0,17 KW Test).


[Seite 63↓]

Abb. 44 Mittlerer arterieller Druck [MAP

Der Abfall des MAP hatte allerdings keinen Einfluss auf den SVR, der in allen Körperpositionen unter Nitroprussidnatrium unverändert blieb (p=0,43 KW Test).

Abb. 45 Systemischer Gefäßwiderstand [SVR]

Die kardiale Vorlast wurde in Kopftief- und in Horizontallage zusätzlich zum Einfluss des IAP (siehe oben) erniedrigt und blieb in Kopfhochlage unverändert. [Seite 64↓] Allerdings war in Kopfhochlage zum Zeitpunkt M3 der Wert bereits mit im Median wenig mehr als 500 ml niedriger als in den anderen Körperpositionen, in denen der Wert um 600 ml betrug und schließlich auf ca. 500 ml abfiel. Diese Unterschiede zwischen den Körperpositionen waren im Vergleich zu den Basiswerten nicht signifikant (p=0,24 KW Test).

Abb. 46 Intrathorakales Blutvolumen [ITBV]

Die myokardiale Kontraktilität war lediglich in Kopfhochlage unter dem Einfluss von Nitroprussidnatrium reduziert. Im Vergleich zum Basiswert gab es damit einen Unterschied zwischen den Körperpositionen (p<0,05 KW Test). Die PRSW war unter dem Einfluss von Nitroprussidnatrium ebenfalls in Kopfhochlage reduziert. Wiederum gab es damit Unterschiede zwischen den Gruppen im Vergleich zum Basiswert (p<0,05 KW Test).


[Seite 65↓]

Abb. 47 Myokardiale Kontraktilität [Emax]

Abb. 48

Das HSV war in Kopftief- und in Horizontallage vermindert, während es in Kopfhochlage gleich blieb. Erneut war das HSV aber in Kopfhochlage bereits zum Zeitpunkt M3 im Median niedriger als in den anderen Körperpositionen. Die [Seite 66↓] Unterschiede zwischen den Körperpositionen lagen im Vergleich zu den Basiswerten knapp oberhalb des Signifikanzniveaus (p=0,07 KW Test).

Abb. 49 Herzschlagvolumen [HSV]

Auch das HMV war in Horizontal- und in Kopftieflage vermindert, nicht dagegen in Kopfhochlage. Im Vergleich zu den Basiswerten unterschied sich das HMV in den verschiedenen Körperpositionen voneinander (p<0,05 KW Test).

Abb. 50 Herzminutenvolumen [HMV]


[Seite 67↓]

Zusammenfassend verminderte die Nitroprussidnatriummedikation in Horizontallage und in Kopftieflage zusätzlich zum Kapnoperitoneum vor allem das ITBV, während auch die Kontraktilitätsparameter abnahmen und letztlich das HSV und das HMV sanken. Dieser Effekt trat in Kopfhochlage nicht auf, allerdings waren hier auch das ITBV, das HSV und das HMV im Median bereits zum Zeitpunkt M3 niedriger als in den anderen Köperpositionen. Die Kontraktilitäswerte wurden durch das Kapnoperitoneum allein und die Körperposition nicht beeinflusst (siehe oben).

4.1.6.4.2 Leber- und Nierendurchblutung

Weder die Leber- noch die Nierendurchblutung oder die Urinausscheidung wurden durch die Nitroprussidnatriummedikation zusätzlich zum Einfluss des Kapnoperitoneums verändert.


[Seite 68↓]

4.1.7  Diskussion

Die in Kapitel 3 getroffene Aussage, dass das Kapnoperitoneum zu einer Reduktion der kardialen Vorlast führt, gefolgt von einem Anstieg der kardialen Nachlast mit konsekutivem Abfall des HSV und letztlich auch des HMV, konnte anhand der oben dargestellten Studienergebnisse vor allem für die Kopfhoch- und die Kopftieflage bestätigt werden. Gleichzeitig blieben die Parameter der myokardialen Kontraktilität unverändert. Eine Ursache für die nicht nachweisbaren Effekte in Horizontallage könnte in der relativ kleinen Fallzahl von n=7 Tieren pro Gruppe liegen. Es stellt sich dennoch insgesamt die Frage, ob damit die Ergebnisse im Widerspruch zu den bisherigen experimentellen und klinischen Studien stehen, die im folgenden Abschnitt betrachtet werden. Noch deutlicher formuliert könnte daraus der Eindruck entstehen, das die Veränderungen des Herz- Kreislaufsystems vielmehr durch die Köperposition und nicht durch den IAP bestimmt werden.

Ivankovich et al. (21) legten bei 15 Hunden (25-35 kg) ein Pneumoperitoneum mit Kohlendioxid oder Lachgas an und erhöhten den IAP innerhalb von 5 min auf 20 mm Hg, nach weiteren 10 min auf 30 mm Hg und nach weiteren 5 min auf 40 mm Hg. In Abhängigkeit von der Steigerung des IAP reduzierte sich das HMV und das Schlagvolumen bereits nach einer Erhöhung von 20 mm Hg. Der MAP stieg deutlich an und der SVR verdreifachte sich. Die HF stieg von 160 min auf 190 min . Sämtliche Werte kehrten nach Desufflation rasch wieder auf ihren Ausgangswert zurück. Die hämodynamischen Veränderungen unterschieden sich bei beiden Insufflationsgasen nicht. Auch wenn es in dieser Studie nach Anlage eines Pneumoperitoneums zu eindeutigen Veränderungen des Herz- Kreislaufsystems kam, muss berücksichtigt werden, dass der IAP mit mindestens 20 mm Hg so hoch gewählt war, wie er in der klinischen Situation praktisch nicht vorkommt. Niedrigere Drücke verwendeten Shuto et al. (58). Diese Autoren untersuchten die hämodynamischen Parameter an 16 Schweinen mit einem Körpergewicht von 20-25 kg nach Anlage eines Kapnoperitoneums von 8, 10, 12, 16 und 20 mm Hg. Mit zunehmendem IAP stieg der Druck in der V. cava inferior von 6 auf maximal 25 mm Hg, während sich der MAP, der PAP und der PCWP im Vergleich zu den Ausgangswerten nicht veränderten. Das HMV fiel bei dem höchsten intraperitonealen Druck von 20 mm Hg von anfänglich 3,5 auf 1,5 [Seite 69↓] l*min . Angaben zur HF finden sich nicht. Auch hier fand sich erst bei einem klinisch nahezu irrelevantem IAP von 20 mm Hg ein Effekt auf das HMV. Marathe et al. (38) studierten die linksventrikuläre Kontraktilität des Herzens und die Kreislaufreaktionen während eines Kapnoperitoneums in einer aufwändigen Studie an 10 Hunden (20-25 kg). Das linksventrikuläre Volumen als Parameter der kardialen Vorlast nahm erst bei einem IAP über 15 mm Hg gering ab. Die myokardiale Kontraktilität, gemessen als intrakavitäre Druckanstiegsgeschwindigkeit (dp/dt) und Beziehung zwischen Schlagarbeit und Füllungsvolumen, unterschied sich nicht bei den verschiedenen Drücken. Die Kontraktilität wurde durch den IAP also nicht beeinflusst. Auch der MAP und die HF veränderten sich nicht. Das HMV nahm dagegen ab einem IAP von 15 mm Hg deutlich ab, was auch hier auf eine verminderte Vorlast zurückgeführt wurde, weil sich zugleich das enddiastolische Volumen verminderte und die Parameter der Kontraktilität und der Nachlast gleich blieben. Auch in dieser Studie kam es also erst bei einem relativ hohen IAP zu den beschriebenen Veränderungen. Insgesamt sprechen also viele tierexperimentelle Ergebnisse dafür, dass der IAP bei einem Kapnoperitoneum einen eigenständigen Einfluss auf das Herz- Kreislaufsystem hat. In der in Kapitel 2 beschriebenen Studie (29) konnte der eigenständige Einfluss des IAP auf nahezu alle hämodynamischen Parameter nachgewiesen werden, wobei dieser Einfluss aber im Vergleich zur Körperposition nicht näher quantifiziert werden konnte. Mit der Zunahme des IAP auf 16 mm Hg sank das HSV in Horizontallage bis auf 71% und das HMV bis auf 76% der Ausgangswerte. Diese Effekte waren in Kopftieflage deutlich weniger ausgeprägt und in Kopfhochlage etwas stärker. Der MAP und die Herzfrequenz blieben unverändert. Der periphere Widerstand stieg in Horizontallage auf 120%, in Kopfhochlage sogar bis auf 147% und blieb in Kopftieflage dagegen unverändert. Insgesamt waren dabei auch in Horizontallage und in Kopftieflage Effekte nachweisbar, aber die Unterschiede zwischen Kopftieflage und Horizontallage waren nur gering. Deutliche Effekte traten dagegen in Kopfhochlage auf, was sich in der aktuellen Studie bestätigt. Also nicht nur der IAP bei einem Kapnoperitoneum, sondern die Kombination mit der jeweiligen Körperposition induziert die wesentlichen physiologischen Reaktionen des Organismus. Das spielt insbesondere deshalb eine besondere Rolle, weil laparoskopische Operationen praktisch nie in Horizontallage durchgeführt [Seite 70↓] werden, sondern bei Oberbaucheingriffen immer in Kopfhochlage und bei Eingriffen im kleinen Becken in Kopftieflage.

Die Studienergebnisse der aktuellen Untersuchung müssen den oben genannten Resultaten aus einem weiteren Grund nicht widersprechen wenn man bedenkt, dass vollkommen unklar ist, ob die Tiere in den verschiedenen experimentellen Modellen zu Beginn der Messungen normovoläm waren oder ob nach den operativen Maßnahmen und Versuchsvorbereitungen ein relativer Volumenmangel vorlag. Da keine Normwerte bezüglich der direkt gemessenen kardialen Vorlast bei Schweinen oder Hunden vorliegen, lässt sich eine derartige Vermutung nicht mit Sicherheit widerlegen. Zur Vermeidung eines Volumenmangels erhielten die Tiere in der aktuellen Studie bei einem Körpergewicht von im Mittel 30 kg während der operativen Maßnahmen vor Beginn der Messungen insgesamt 1 l kristalloide Infusionen. Das Urinvolumen nach der Katheterisierung kurz vor Beginn der Messungen betrug im Mittel 183 ml (95% Konfidenzintervall: 135-232 ml), so dass zumindest keine hypovolämiebedingte Mangelausscheidung vorlag. Somit ist es denkbar, dass bei einem ausreichenden intravasalen Volumen im Gegensatz zu einer relativen Hypovolämie das Kapnoperitoneum in Horizontal- und in Kopftieflage ohne relevante Veränderungen der Herz- Kreislauffunktion toleriert wird. In Kopfhochlage allerdings summieren sich die Auswirkungen des IAP und der Körperposition zu einer klinisch relevanten Beeinträchtigung der kardialen Vorlast. Aus den bisherigen Studien wird deutlich, dass der kardialen Vorlast eine entscheidende Bedeutung zukommt, wenn es darum geht, ob und wie der Organismus ein Kapnoperitoneum toleriert. Auch die Ergebnisse der klinischen Studien widersprechen dieser Annahme nicht. In einigen Untersuchungen fanden sich bei laparoskopischen Cholecystektomien, die gerade in Kopfhochlage durchgeführt werden, die bekannten Veränderungen des Herz- Kreislaufsystems.(6;27;27;40;40) Diese stehen wiederum im Einklang mit den Ergebnissen der aktuellen Studie. Besonders interessant ist dabei eine Untersuchung von Hachenberg et al.(14), die während laparoskopischer Cholecystektomien das ITBV und das HMV nach dem Aufbau des Kapnoperitoneums in Horizontallage und nach Einnahme der Kopfhochlage dokumentierten. Dabei führte das Kapnoperitoneum allein weder zu einer Abnahme des ITBV noch des HMV. Erst in Kopfhochlagerung kam es zu einer [Seite 71↓] Reduktion dieser Parameter. Dabei muss berücksichtigt werden, dass das ITBV einen Ausgangswert von 1500 ml, also einen hochnormalen Wert hatte und die Patienten damit sicher nicht in einer Volumenmangelsituation waren. Hofer et al. (18) wählten ein anderes Studiendesign. Die Autoren teilten in einer prospektiv randomisierten Studie Patienten in 3 Gruppen ein. Die Gruppeneinteilung entsprach der jeweiligen Körperposition Horizontal-, Kopfhoch- und Kopftieflage. Jeder Patient wurde nach Einleitung der Anästhesie, nach Einnahme der Körperposition und schließlich nach Aufbau des Kapnoperitoneums untersucht. Bezüglich der kardialen Vorlast wurden hier andere Ergebnisse ermittelt. In Kopftieflage allein wurde das ITBV um 3% erhöht ohne Auswirkung auf die übrigen Parameter. In Kopfhochlage kam es zu einer Abnahme des ITBV um 5% gefolgt von einem Anstieg des SVR um 13% und letztlich einem Abfall des CI von 13%. Wurde zusätzlich ein Kapnoperitoneum etabliert, erhöhte sich das ITBV unabhängig in jeder Körperposition zwischen 6 und 16% gefolgt von einem Anstieg des SVRI von ebenfalls 6-16%. Der CI fiel aber nur in Kopftieflage um 11% weiter ab. Die Autoren erklärten diese unterschiedlichen Ergebnisse im Vergleich zur vorbeschriebenen Studie damit, dass die Patienten während der Narkoseeinleitung ein nicht unbedeutendes Infusionsvolumen von 10ml*kg einer kristalloiden Lösung erhielten, so dass im Vergleich zu der vorherigen Studie wahrscheinlich ein differenter intravasaler Volumenstatus vorlag. Das stützt wiederum die These, dass bei ausreichender kardialer Vorlast die Auswirkungen des Kapnoperitoneums in Horizontallage gut toleriert werden, in Kopfhochlage möglicherweise ebenfalls. Der Abfall des CI aber in Kopftieflage wurde von den Autoren als mögliche, weil nicht gemessene Kompromittierung der myokardialen Kontraktilität durch ein überhöhtes Vorlastvolumen interpretiert, weil das ITBV recht hohe Werte von im Mittel 1573 ml erreichte.

Die Beobachtungen der letztgenannten Studien leiten über zu der Frage, ob eine Volumensubstitution geeignet ist, die Herz-Kreislauffunktion bei laparoskopischen Operationen zu verbessern. In allen Körperpositionen war das in der aktuellen Studie der Fall. Die Erhöhung des MAP in Kopfhoch- und in Horizontallage im Zusammenhang mit der Erniedrigung des SVR und gleichzeitiger Verbesserung des HSV und des HMV, die in allen Gruppen [Seite 72↓] beobachtet wurden, sind dafür gewichtige Argumente. Insbesondere deshalb, weil der MAP dabei Werte von 100 mm Hg nicht überschritt, also eher in Richtung der normalen Werte angehoben wurde. Das bestätigt auch die Ergebnisse der zu Beginn des Kapitels dargestellten eigenen experimentellen Studie und die Untersuchungen von Harmann et al.(15), die durch eine Dextraninfusion bei Hunden bei einem IAP von 40 mm Hg einen ähnlichen Effekt erzielten. Sie werden auch unterstützt von den Ergebnissen einer klinischen Untersuchung, in der Alishahi et al. Patienten während laparoskopischer Oberbaucheingriffe untersuchten.(1) Die Autoren fanden heraus, dass sich während des Kapnoperitoneums in Kopfhochlage die Parameter des venösen Rückflusses verschlechterten, was von einer Abnahme des Cardiac Index gefolgt war. Die Herzauswurfleistung ließ sich aber normalisieren, indem intraoperativ die Muskelpumpe der unteren Extremitäten mit Hilfe einer intermittierenden pneumatischen Kompression simuliert wurde. Das führte zu einer Verbesserung des venösen Rückflusses und letztlich auch des Cardiac Index.

Wenn angenommen wird, dass vor allem Volumenschwankungen ursächlich für die Änderungen des Herz- Kreislaufsystems bei laparoskopischen Operationen sind, welche Rolle könnte dann die Esmololmedikation bei der intraoperativen Therapie spielen? In der bereits zu Beginn des Kapitels erwähnten Studie von Koivusalo et al.(34) hatte die Esmololmedikation bei laparoskopischen Eingriffen am Oberbauch in Kopfhochlage zu einer Reduktion des MAP und der HF geführt. In der Studie wurde jedoch das HMV nicht gemessen. Die höheren Adrenalin- und ADH-Spiegel in der mit Esmolol behandelten Gruppe sprechen allerdings dafür, dass dem Organismus so auch Kompensationsmöglichkeiten effektiv genommen werden können. In der aktuellen Studie hat sich die Esmololmedikation durchweg ungünstig ausgewirkt. In allen Körperpositionen war die HF reduziert. Der SVR war nur in Kopfhochlage im Vergleich zur Kontrollgruppe deutlich erhöht. Auch diese Reaktion kann dafür sprechen, dass durch Esmolol Kompensationsmechanismen des Organismus partiell blockiert werden. Die Gesamtsituation wird in allen Körperpositionen dadurch verschlechtert, dass die myokardiale Kontraktilität kompromittiert wird. In Horizontallage war die Reduktion nicht signifikant. Möglicherweise war dafür die Fallzahl zu gering. Letztlich ist das HMV ebenfalls in allen Gruppen reduziert, die [Seite 73↓] in der jeweiligen Körperposition Esmolol erhielten. Deshalb muss die Empfehlung der EAES zur Anwendung von Esmolol bei laparoskopischen Operationen zur Minimierung der Stressantwort kritisch überdacht werden.(47) Diese Maßnahme kann anhand der aktuellen tierexperimentellen Daten zur Minimierung der spezifischen Wirkungen des Kapnoperitoneums bei laparoskopischen Operationen nicht generell empfohlen werden. Spezielle Indikationen zur Esmololmedikationen bei laparoskopischen Operationen aus kardiologischer Sicht bleiben davon jedoch unberührt. Vielmehr ist wahrscheinlich, dass die Veränderungen des Herz- Kreislaufsystems während eines Kapnoperitoneums primär durch Volumenverschiebungen hervorgerufen werden und die sympathikotone Reaktion einen Kompensationsmechanismus des Organismus darstellt. Wenn dieser durch Esmolol partiell geblockt wird, steigt vor allem die kardiale Belastung. Einen ähnlichen Ansatz wie die Esmololmedikation verfolgten Laisalmi et al.(37), die in einer prospektiv randomisierten Studie bei gesunden Patienten während laparoskopischer Cholecystektomien in einer Gruppe Clonidin anwendeten. In dieser Gruppe war die HF und der MAP deutlich geringer als in der Kontrollgruppe, allerdings wurde das HSV oder das HMV nicht bestimmt, so dass keine Aussage darüber gemacht werden kann, ob nicht eine Volumensubstitution günstiger gewesen wäre.

Wenn man davon ausgeht, dass eine Erhöhung des MAP eine Kompensationsmöglichkeit des Organismus auf die Veränderungen des Herz- Kreislaufsystems während des Kapnoperitoneums darstellt, ist es fraglich, ob es sinnvoll ist, den MAP zu senken, um die Herz- Kreislaufparameter zu verbessern. Feig et al. (11)untersuchten 15 Risikopatienten ASA III-IV mit vorbestehenden Herz- oder Lungenerkrankungen während laparoskopischer Darmresektionen oder Adhäsiolysen. Die Patienten wurden mit einem Pulmonaliskatheter invasiv überwacht. Vor der Operation wurden der PCWP, der CI und der SVR medikamentös auf Normwerte eingestellt. Mit Einleitung des Kapnoperitoneums kam es zu einem Abfall des CI begleitet von einem deutlichen Anstieg der kardialen Nachlast, speziell des SVR und des MAP, und einem Anstieg des PCWP, der einen Parameter der kardialen Vorlast darstellt. Mit dem Anstieg des SVR erhielten die Patienten eine Nitroglycerininfusion. Damit kehrten die Parameter auf ihre Basiswerte zurück. Dieser günstige Effekt konnte in der [Seite 74↓] aktuellen Studie nicht nachgewiesen werden. Die Gabe von Nitroprussidnatrium führte weder zu zusätzlichen Beeinträchtigungen noch zu Verbesserungen der Hämodynamik. Allerdings muss dabei berücksichtigt werden, dass die Untersuchungen an herzgesunden Tieren durchgeführt wurden. Die MAP-Werte waren bei den Tieren auch keinesfalls erhöht. Bei Risikopatienten kann die Senkung der Nachlast also durchaus einen günstigen Effekt haben. Deshalb ist eine invasive Überwachung zur optimalen Steuerung der Narkose bei diesen Patienten empfehlenswert. Ob dabei ein Pulmonaliskatheter geeignet ist, die kardiale Vorlast indirekt durch die Bestimmung des PCWP wiederzuspiegeln, ist allerdings fraglich, weil durch den Anstieg des IAP auch die intrathorakalen Druckverhältnisse nach oben verändert werden. Möglicherweise ist ein direktes Volumenmonitoring mit der COLD - oder PICCO Technik besser für die intraoperative Überwachung bei Risikopatienten geeignet, weil neben der Bestimmung der Herzauswurfleistung und des SVR auch eine direkte Volumenmessung möglich ist und damit auch eine optimale Steuerung des intravasalen Volumens oder kreislaufregulierender Medikamente.

Zusammenfassend sollte bei laparoskopischen Operationen darauf geachtet werden, dass die Patienten möglichst normovoläm gehalten werden. Das ist ohne geeignetes Monitoring zwar nur sehr eingeschränkt möglich(31), jedoch sollte die Gabe von ausreichend Volumen von herzgesunden Patienten ohne weiteres toleriert werden. Keinesfalls scheint es gerechtfertigt, bei gesunden Patienten ein invasives Monitoring zu fordern. Eine zusätzliche Volumengabe ist am ehesten geeignet, bei laparoskopischen Operationen die Herz- Kreislauffunktion zu optimieren. Die Indikation zur Esmololmedikation sollte kritisch überdacht werden. Nach den vorliegenden Ergebnissen kann der Einsatz zur Minimierung der hämodynamischen Auswirkungen des Kapnoperitoneums nicht generell empfohlen werden. Einzelne Indikationsstellungen bei kardialen Risikopatienten unter invasivem Monitoring bleiben von dieser Empfehlung aber unberührt. Bezüglich der zentralen Bedeutung des Volumenhaushaltes besteht gegenwärtig auch nach Ansicht der EAES kein Zweifel.(47)

Spätestens seit der Veröffentlichung von 2 Fallberichten über intestinale Ischämien nach laparoskopischen Cholecystektomien mit einem letalen Ausgang [Seite 75↓] bei 2 älteren Patienten (24;50) wurde besonderes Augenmerk auf die viszerale Perfusion während eines Kapnoperitoneums gelegt. In vielen Studien wurde deshalb die Durchblutung der Leber, Niere und des Gastrointestinums mit verschiedenen Messmethoden evaluiert. Dabei konnte in mehreren experimentellen Studien eine Abnahme der Leberdurchblutung festgestellt werden, wenn der IAP erhöht wurde. (7;16;20;30;51;52;53;58) Auch in einigen klinischen Studien konnten die experimentellen Ergebnisse bestätigt werden. Jakimowicz et al. (25) platzierten während laparoskopischer Cholezystektomien (n=11) eine Doppler-Sonde auf die Pfortader und bestimmten den Blutfluss bei einem IAP von 0, 7 und 14 mm Hg. Mit zunehmendem IAP sank der Pfortaderfluss von 990±100 über 568±81 auf 440±56 ml*min ab. In einer vergleichenden Beobachtungsstudie untersuchten Eleftheriadis et al.(10) die Leberdurchblutung mit dem Laser-Doppler bei Patienten, die sich einer konventionellen (n=8) oder laparoskopischen (n=8) Cholezystektomie unterzogen. Die mit dem Laser-Doppler bestimmte Durchblutung der Leber betrug in der laparoskopischen Gruppe nur 22 Perfusionseinheiten und war in der konventionellen Gruppe mit 57 Einheiten deutlich höher.

In der aktuellen Studie hatte das Kapnoperitoneum in Kofhochlage und in Kopftieflage eine Reduktion der Pfortaderperfusion zur Folge, allerdings waren die Veränderungen so gering, dass insgesamt die Frage gestellt werden muss, welche klinische Relevanz sowohl den experimentellen als auch den klinischen Studienergebnissen zukommt. Dabei überraschen die Ergebnisse einer klinischen Studie von Morino et al.(44), die über eine postoperative Erhöhung der Leberenzyme berichteten, welche sowohl von der Operationsdauer als auch der Höhe des IAP abhängig sein soll. Bei der Interpretation dieser Ergebnisse muss jedoch kritisch berücksichtigt werden, dass es sich hier um eine nicht randomisierte Studie an einem inhomogenen Patientengut mit 32 laparoskopischen Cholecystektomien und 20 nicht-hepatobiliären laparoskopischen Operationen handelt, wobei natürlich nicht ausgeschlossen werden kann, dass unberücksichtigte Faktoren diese Veränderungen hervorriefen. In einer eigenen randomisierten Studie wurden laparoskopische und konventionelle Kolektomien miteinander verglichen. Bei diesen Patienten wurde vor und nach der Operation regelmäßig Blut abgenommen und Bilirubin, ASAT und ALAT bestimmt. Es konnte im Gegensatz zu der vorigen Studie zu keinem [Seite 76↓] Zeitpunkt ein Unterschied zwischen beiden Gruppen gefunden werden.(5) Nach den Ergebnissen der eigenen Arbeitsgruppe scheinen selbst mehrstündige laparoskopische kolorektale Resektionen somit keine klinisch relevante Erhöhung der Leberenzyme hervorzurufen. Aus klinischer Sicht gibt es somit derzeit keine Veranlassung, eine Funktionsstörung oder Schädigung der viszeralen Organe durch eine temporäre IAP-Erhöhung ernsthaft in Erwägung zu ziehen. Es wurde bislang weder über wiederholte Blutungsprobleme noch über sonstige Störungen der Leberfunktion berichtet. Die Volumengabe verbesserte allerdings die Perfusion der Pfortader in allen Körperpositionen deutlich, was als möglicher Hinweis für die Bedeutung einer ausreichenden Vorlast bei laparoskopischen Operationen an Patienten mit hepatischen Risikofaktoren sein könnte. Die zusätzliche Gabe von Esmolol oder Nitroprussidnatrium hatten keinen Einfluss auf die Pfortaderdurchblutung.

Inwieweit ein erhöhter IAP auch die Nierenfunktion bzw. Nierendurchblutung beeinträchtigt, wurde in mehreren Tierstudien experimentell untersucht. Dabei konnte mehrfach nachgewiesen werden, dass ein erhöhter IAP die Durchblutung der Niere kompromittiert. (8;15;16;39;58) In der aktuellen Studie kam es allerdings lediglich in Horizontallage zu einer klinisch wahrscheinlich ebenfalls nicht relevanten Reduzierung der Nierendurchblutung. Möglicherweise sind die Veränderungen in dieser Studie durch die Volumensubstitution bereits vor Beginn der Messungen bedingt. Insgesamt war die Herz- Kreislauffunktion in der aktuellen Studie stabil, so dass die Tiere auch das Kapnoperitoneum besser tolerierten.

Trotz der Volumengabe und der dadurch bedingten Zunahme des HMV war die Nierendurchblutung lediglich in Kopfhochlage verbessert, und auch das nur tendenziell und nicht signifikant. Das führte auch zu einer Zunahme der Urinausscheidung in dieser Körperposition.

In klinischen Untersuchungen wurden häufig Parameter der Nierenfunktion untersucht. Iwase et al. (22) verglichen die renale Funktion zwischen laparoskopischen (n=7) und Minilaparotomie-Cholecystektomien (n=7). In der laparoskopischen Gruppe waren die PAH-Clearance und die intraoperative Urinausscheidung deutlich niedriger als in der Minilaparotomie-Gruppe. Im Vergleich mit gaslosen Cholecystektomien ohne IAP fanden Miki et al.(42) bei [Seite 77↓] laparoskopischen Cholezystektomien mit einem Kapnoperitoneum eine reduzierte Urinproduktion, effektiven renalen Plasmafluss und glomeruläre Filtrationsrate. Ähnliche Ergebnisse fanden sich auch in anderen Studien.(33;48)

Die in vielen experimentellen und klinischen Studien nachgewiesene verminderte Nierendurchblutung bzw. –funktion ist sehr wahrscheinlich auf das abnehmende HMV und den erhöhten Druck in der Nierenvene mit konsekutiver Abflussbehinderung zurückzuführen. Allerdings scheinen sich die Veränderungen in der Nierendurchblutung selbst nach länger andauernden laparoskopischen Operationen nicht klinisch auszuwirken. Inwieweit einer passageren Durchblutungsverminderung während eines IAP von 12-14 mm Hg überhaupt eine klinische Relevanz zukommt, ist gegenwärtig nicht geklärt. Aufgrund fehlender Publikationen zu bleibenden Einschränkungen der Nierenfunktion nach laparoskopischen Operationen muss letzteres bezweifelt werden. Möglicherweise wirkt sich auch hier eine ausreichende kardiale Vorlast günstig aus.

4.1.8 Schlussfolgerungen

Das Kapnoperitoneum wird bei Normovolämie in Horizontallage ohne wesentliche Veränderungen des Herz- Kreislaufsystems toleriert. In Kopftief- und in Kopfhochlage kommt es zu einer Abnahme der kardialen Vorlast gefolgt von einer Zunahme des SVR und einer Reduktion der Herzauswurfleistung. Die myokardiale Kontraktilität bleibt unbeeinflusst. Eine Erhöhung der kardialen Vorlast verbessert in allen Körperpositionen die Herz- Kreislauffunktion. Esmolol verschlechtert die myokardiale Kontraktilität und die Herzauswurfleistung. Es kann damit nicht generell zur Therapie der Herz- Kreislaufveränderungen während eines Kapnoperitoneums empfohlen werden und bleibt speziellen Indikationen vorbehalten. Auch Nitroprussidnatrium konnte die Herz-Kreislauffunktion bei gesunden Tieren während des Kapnoperitoneums nicht verbessern, sondern reduzierte ebenfalls die Pumpfunktion. Generell ist der Optimierung der kardialen Vorlast entscheidende Bedeutung in der Prävention und Therapie der hämodynamischen Auswirkungen des Kapnoperitoneums beizumessen.


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12.01.2004