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Das Abdominelle Kompartmentsyndrom Hämodynamische, respiratorische und histologische
Auswirkungen der wiederholten intraabdominellen Druckerhöhung am Tiermodell Schwein
Von der Medizinischen Fakultät
der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen zur Erlangung des akademischen Grades
eines Doktors der Medizin genehmigte Dissertation
vorgelegt von
Christian Hadem
aus
Paderborn
Berichter: Herr Privatdozent Dr. med. Alexander Schachtrupp
Herr Universitätsprofessor Dr. med. Rolf Rossaint
Tag der mündlichen Prüfung: 10.03.2008
Diese Dissertation ist auf den Internetseiten der Hochschulbibliothek online verfügbar.
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Inhaltsverzeichnis Kapitel Seite 1 Einleitung und Fragestellung 05 2 Historie und Pathophysiologie des Abdominellen
Kompartmentsyndroms 08 2.1 Historischer Überblick 08 2.2 Pathophysiologie des Abdominellen Kompartmentsyndroms 09 3 Material und Methoden 14 3.1 Präoperative Vorbereitung der Tiere 14 3.2 Operative Vorbereitung der Tiere 16 3.3 Versuchsprotokoll 17 3.3.1 Zeitliche Abfolge der Druckbelastung in der Prüfgruppe 17 3.3.2 Herz-Kreislaufparameter 19 3.3.3 Blutgasanalyse 19 3.3.4 Diurese 20 3.4 Sektion und histologische Aufarbeitung 20 3.4.1 Sektion 20 3.4.2 Histologische Aufarbeitung 21 3.5 Auswertung 21 3.5.1 Histologische Auswertung 21 3.5.2 Statistische Auswertung 23 4 Ergebnisse 25 4.1 Bemerkungen 25 4.2 Flüssigkeitssubstitution 25 4.3 Herz-Kreislaufparameter 26 4.3.1 Herzzeitvolumen 26 4.3.2 Herzfrequenz 28 4.3.3 Arterieller Mitteldruck 30 4.3.4 Zentralvenöser Druck 33 4.4 Arterielle Blutgasanalyse 35 4.4.1 pH-Wert 35 4.4.2 Sauerstoffpartialdruck 37 4.4.3 Kohlendioxidpartialdruck 39 4.4.4 Sauerstoffsättigung 41 4.4.5 Hämoglobinkonzentration 43 4.5 Inspiratorischer Spitzendruck 45 4.6 Diurese 47 4.7 Histopathologische Ergebnisse in Abhängigkeit vom
intraabdominellen Druck (K gesamt vs. P gesamt) 49 4.7.1 Lunge 49 4.7.2 Herz 51 4.7.3 Niere 51 4.7.4 Leber 52 4.7.5 Pankreas 52 4.7.6 Magen und Intestinum 53 4.7.7 Lymphknoten 54
3
4.8 Histopathologische Ergebnisse in Abhängigkeit vom Beatmungsmodus ohne intraabdominelle Druckerhöhung (K1 (PCV) vs. K2 (BIPAP)) 54
4.8.1 Lunge 54 4.8.2 Herz 55 4.8.3 Niere 56 4.8.4 Leber 56 4.8.5 Pankreas 57 4.8.6 Magen und Intestinum 57 4.8.7 Lymphknoten 58 4.9 Histopathologische Ergebnisse in Abhängigkeit vom Beatmungsmdous
mit intraabdomineller Druckerhöhung (P1 (PCV) vs. P2 (BIPAP)) 58 4.9.1 Lunge 58 4.9.2 Herz 59 4.9.3 Niere 60 4.9.4 Leber 60 4.9.5 Pankreas 61 4.9.6 Magen und Intestinum 61 4.9.7 Lymphknoten 62 5 Diskussion 63 5.1 Studiendesign 63 5.2 Einfluss des erhöhten intraabdominellen Drucks und der
Beatmungsform auf das Herz-Kreislaufsystem 65 5.2.1 Herzzeitvolumen 65 5.2.2 Hämoglobinkonzentration 66 5.2.3 Arterieller Mitteldruck 67 5.2.4 Zentralvenöser Druck 68 5.2.5 Herzfrequenz 68 5.2.6 Histopathologie des Herzens 69 5.3 Einfluss des erhöhten intraabdominellen Drucks und der
Beatmungsform auf die Atmung 69 5.3.1 Inspiratorischer Spitzendruck 69 5.3.2 Sauerstoffpartialdruck 69 5.3.3 Kohlendioxidpartialdruck 70 5.3.4 pH-Wert 71 5.3.5 Histopathologie der Lunge 72 5.4 Einfluss des erhöhten intraabdominellen Drucks und der
Beatmungsform auf die Niere 73 5.4.1 Diurese 73 5.4.2 Histopathologie der Niere 74 5.5 Einfluss des erhöhten intraabdominellen Druck und der
Beatmungsform auf die Histopathologie der Viszeralorgane 75 5.5.1 Leber 75 5.5.2 Pankreas 76 5.5.3 Magen und Intestinum 77 5.5.4 Lymphknoten 78 5.6 Schlussfolgerungen 78 6 Zusammenfassung 81
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7 Anhang 84 7.1 Tabellen 84 7.2 Histologische Bilder 85 8 Literaturverzeichnis 89 9 Danksagungen 98 10 Lebenslauf 99
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1 Einleitung und Fragestellung
Der Begriff des Kompartmentsyndroms beschreibt die pathologische Druckerhöhung
in einem anatomisch umschriebenen Raum [101]. Konsekutiv kommt es durch die
druckbedingte Minderung der Durchblutung zu Schädigungen der im Kompartiment
liegenden Gewebe und Organe. Bezog sich der Begriff des Kompartmentsyndroms
zunächst auf die Extremitätenmuskulatur, umfasst er heute auch das Abdomen.
Definiert wurde er in diesem Bereich als intraabdominelle Druckerhöhung auf
>20 mmHg einhergehend mit mindestens einer neu aufgetretenen Organdysfunktion
[63].
Zahlreiche Studien haben nachgewiesen, dass mit einer intraabdominellen
Druckerhöhung eine Einschränkung vor allem der globalen kardiozirkulatorischen
sowie der renalen und pulmonalen Funktionen einhergeht. Aber auch Leber,
Pankreas und Intestinum weisen Funktionseinbußen auf. Somit prädisponiert dieser
Zustand zu einem Multi-Organdysfunktionssyndrom [15, 28, 46, 50, 65, 89, 100].
Als Ursache werden eine druckinduzierte Minderdurchblutung des jeweiligen
Organsystems sowie eine Reduktion des Herzzeitvolumens angesehen.
Dem abdominellen Kompartmentsyndrom (AKS) zugrunde liegen können sowohl
Verletzungen und Erkrankungen des abdominopelvinen Raumes, z.B. Blutung,
Entzündung, Polytrauma [3, 52, 83, 111], als auch extraabdominelle Verletzungen
wie großflächige Verbrennungen, Extremitätenverletzungen oder septische
Erkrankungen, die mit einer massiven Volumentherapie einhergehen [5, 54, 59, 61,
67].
Die Inzidenz eines manifesten AKS liegt beim Patientengut einer gemischten
Intensivstation zwischen 1 % und 8 %. Bei traumatologischen Patienten liegt die
Inzidenz eines AKS mit 1 – 32 % deutlich höher [50, 54, 68, 73].
Laut De Waele [24] geht das AKS trotz dekompressiver Laparotomie mit einer
Mortalität von rund 50 % einher. Unbehandelt führt es wahrscheinlich immer zum
Tod, allerdings fehlen hier Daten zum Spontanverlauf.
Insbesondere das wiederauftretende (rezidivierende) AKS nach erfolgter
Dekompression ist mit einer hohen Morbidität und Mortalität vergesellschaftet [63]. In
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diesem Bereich liegen nur wenige Verlaufsbeobachtungen vor, prospektive klinische
oder randomisierte Untersuchungen fehlen. Aufgrund der hohen Letalität und der
variablen Inzidenz sind derartige prospektive klinische Untersuchungen in
absehbarer Zeit nicht zu erwarten.
Zum abdominellen Kompartmentsyndrom wurde ein Tiermodell beschrieben [110].
Hier konnten mittelgradige Organschäden an Lunge, Leber, Nieren und Darm sowie
ein Anstieg des arteriellen Mitteldrucks, des inspiratorischen Spitzendrucks und des
zentralvenösen Drucks trotz erhaltenem Herzzeitvolumen bei einem IAD von
30 mmHg für 24 und 18 Stunden beobachtet werden. Andere
Organfunktionsparameter wie Urinausscheidung und Serumspiegel von Kreatinin,
GPT, Lipase oder Laktat blieben bei erhöhtem IAD unter Erhalt des HZV normwertig,
so dass diese Parameter die Organschäden nicht widerspiegelten [98]. Dieses
Modell wurde bislang noch nicht dazu verwendet, die Auswirkung einer repetitiven
Druckerhöhung im Sinne eines rezidivierenden AKS zu untersuchen.
Ziel der vorliegenden Untersuchung war es, die Auswirkungen einer wiederholten
intraabdominellen Druckerhöhung auf Herz-Kreislauf- und Lungenfunktionsparameter
sowie auf die Organintegrität im etablierten Tiermodell [110] zu untersuchen.
Das AKS ist eine Krankheitsentität intensivpflichtiger Patienten, welche regelhaft mit
der Notwendigkeit einer mechanischen Beatmung zur Sicherstellung eines
adäquaten Gasaustausches einhergeht. Hinsichtlich der Beatmungsstrategie akut
kranker Lungen hat sich eine druckkontrollierte Beatmung mit geringem
Tidalvolumen als lungenprotektiv erwiesen [32, 90, 112]. In der Auswahl der dafür
zur Verfügung stehenden Beatmungsmodi erwiesen sich die assistierten
Beatmungsformen Bilevel Positive Airway Pressure (BIPAP) oder Airway Pressure
Release Ventilation (APRV), der reinen Respiratorbeatmung als Pressure Controlled
Ventilation (PCV) hinsichtlich des pulmonalen Gasaustausches, der Beeinflussung
des systemischen Blutflusses und der Sauerstoffversorgung des Gewebes sowie
der nötigen Sedationstiefe als überlegen. Ausdruck fand dies in einer kürzeren
Beatmungszeit sowie in einem kürzeren Intensivaufenthalt. [47, 48, 84, 85, 86, 87].
Allerdings wurden diese Beobachtungen an Patienten und Tiermodellen zum Adult
Respiratory Distress Syndrome (ARDS) gemacht.
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In Bezug auf das AKS gibt es Hinweise, dass Schmerz, Agitation, Dissynchronität
zum Beatmungsgerät und der Einsatz der Atemhilfsmuskulatur zu einem erhöhten
thorakoabdominellen Muskeltonus und damit zu einer Erhöhung des IAD führen
können [63].
Aufgrund dieser Daten sollte in der nachfolgenden Studie untersucht werden, ob eine
Beatmung ohne die Möglichkeit zu Spontanatmungsaktivität (PCV) in der Situation
eines erhöhten IAD mit geringeren Organschäden und besseren
Lungenfunktionsparametern gegenüber einer Beatmung im BIPAP-Modus als
Repräsentant einer Spontanatmungsaktivität ermöglichenden Beatmungsform
einhergeht.
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2 Historie und Pathophysiologie des AKS
2.1 Historischer Überblick
Ab der Mitte des 19. Jahrhunderts finden sich erste Publikationen, die einen
Zusammenhang zwischen einem erhöhten intraabdominellen Druck und funktionellen
Organbeeinträchtigungen herstellen [29, 113].
In einer ersten experimentellen Untersuchung zeigte Wendt 1876 [114] eine
Einschränkung der Nierenfunktion bei erhöhtem intraabdominellen Druck.
1890 erbrachte Heinricius [21] den tierexperimentellen Beweis, dass ein
intraabdomineller Druck von 27 bis 46 cmH2O bei Schweinen und Katzen den Exitus
nach sich zog. Die Ursache führte er primär auf eine respiratorische Dysfunktion
zurück.
Emerson [37] beobachtete 1911 unter erhöhtem intraabdominellen Druck eine
Störung sowohl der renalen als auch der kardiozirkulatorischen Funktion bis hin zum
Herzversagen.
1923 untersuchte Thorington [109] den Einfluss des intraabdominellen Drucks auf die
Urinausscheidung bei Hunden. Diese wurde durch erhöhten intraabdominellen Druck
bis hin zur Anurie eingeschränkt, konnte jedoch durch intravenöse Flüssigkeitszufuhr
gesteigert werden. Gefolgert wurde daraus bereits damals, dass eine
Harnleiterkompression für die Nierenfunktionseinschränkung nicht ursächlich sein
könne.
Aus diesen Erkenntnissen heraus entwickelte sich eine Diskussion um die Höhe des
physiologisch herrschenden intraabdominellen Drucks, in deren Verlauf Overholt
[77] 1931 durch Aufzeichnung intraabdomineller Druck-Volumenkurven zeigte, dass
der physiologische intraabdominelle Druck nahe dem atmosphärischen Druck liegt.
Im Jahre 1947 fanden Bradley und Bradley [12] in einer Untersuchung 17 junger,
gesunder Männer eine Reduktion des renalen Blutflusses und der glomerulären
Filtrationsrate bei gesteigertem intraabdominellen Druck, was sie einer Erhöhung des
renalvenösen Drucks zuschrieben.
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1951 berichtete Baggot [2] über eine hohe Sterblichkeitsrate nach erzwungenem
Bauchwandverschluss bei schweren Ödemen des Darmes, womit er die fatalen
Effekte des erhöhten intraabdominellen Druckes unterstrich.
1984 nutzten Kron et al. [60] den Blasendruck als Maß für den intraabdominellen
Druck zur Entscheidung über eine Re-Laparotomie nach Reparation eines
abdominellen Aortenaneurysmas.
Jedoch erst 1989 prägten Fietsam et al. [42] den Begriff des abdominellen
Kompartmentsyndroms.
Meldrum et al. [70] formulierten 1997 als Definition des Abdominellen
Kompartmentsyndroms das Auftreten eines intraabdominellen Drucks > 20 mm Hg
zusammen mit einem Anstieg des Beatmungsspitzendrucks auf > 40 cm H2O, einer
Abnahme der Urinausscheidung auf < 0,5 ml/kg KG/h und ein Sauerstoffangebot <
600 ml/min/m2 KOF.
In der Konsensuskonferenz der World Society of the Abdominal Compartment
Syndrome (WSACS) 2004 wurde diese Definition nicht übernommen. Stattdessen
definierte man das AKS als eine intraabdominelle Druckerhöhung ≥ 20 mmHg
einhergehend mit mindestens einer neu aufgetretenen Organdysfunktion [63].
Ein intraabdomineller Druck ab 12 mmHg ohne Organdysfunktion wird als
intraabdominelle Hypertension (IAH) bezeichnet, die zum Auftreten eines manifesten
AKS prädisponiert [63].
2.2 Pathophysiologie des Abdominellen Kompartmentsyndroms
Abdominelle Verletzungen und Erkrankungen wie z.B. Peritonitis, Ileus oder
Pankreatitis, aber auch extraabdominelle Verletzungen wie z.B. ausgedehnte
Verbrennungen können ein Ödem der Darmwand oder des Mesenteriums bedingen
und dadurch den intraabdominellen Druck erhöhen. Seltener führen auch chronische
Erkrankungen wie z.B. die Leberzirrhose oder großvolumige abdominelle Tumoren
zu einer Erhöhung des intraabdominellen Drucks [16, 44, 62].
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Iatrogen kann ein forcierter Bauchdeckenverschluss oder eine intraabdominelle
Tuchtamponade zu einer Erhöhung des intraabdominellen Drucks führen. Die
Vorgehensweise des Bauchdeckenverschlusses mittels Stahldrähten und
Gegendruckplatten wird heute als obsolet betrachtet [13, 38, 82]. Im Zuge schwerer
Traumata mit der Notwendigkeit zur damage-control-surgery kann die Situation
auftreten, temporär eine Erhöhung des intraabdominellen Drucks in Kauf nehmen zu
müssen, um eine diffuse Blutungssituation beherrschen zu können [22, 71, 88, 94,
104].
Eine Manifestation des erhöhten IAD ist die Beeinflussung des Herz-
Kreislaufsystems mit der Endstrecke einer progredienten Linksherzinsuffizienz.
Der intraabdominell erhöhte Druck bedingt offenbar über einen reduzierten venösen
Rückstrom ein erniedrigtes Herzzeitvolumen [56, 102]. Dieser verminderte venöse
Rückstrom ergibt sich wahrscheinlich durch den Druck auf die Vena cava inferior [56,
111] und andere venöse Gefäße mit Ausbildung eines Blutpooling vor allem in den
unteren Extremitäten [35]. Entsprechend fand sich tierexperimentell und klinisch eine
signifikante Abnahme des intrathorakalen Blutvolumens als ein Maß der kardialen
Vorlast [45, 97].
Zur Reduktion des intravasalen Volumens trägt wahrscheinlich auch ein Kapillarleck
bei, welches im Rahmen der Pathogenese des AKS auftritt und zur
Flüssigkeitsverschiebung mit intraabdominellen Ödem führt [16, 44, 62].
Aus diesen beiden Mechanismen resultiert ein geringeres Herzzeitvolumen bei meist
erhöhtem zentralen Venen- und pulmonalkapillären Verschlussdruck. Aufgrund der
intrathorakalen Druckerhöhung bleiben diese „Füllungsdrücke“ unabhängig vom
intravaskulären Volumen normal bis erhöht [9], so dass diese Parameter ohne
Einbeziehung der intrathorakalen Druckverhältnisse und der Messung des
intravasalen Volumens nicht zur Abschätzung des Volumenbedarfs herangezogen
werden sollten [99].
Mit Durchführung einer dekompressiven Laparotomie steigt das Herzzeitvolumen
sprunghaft wieder an, was einen Beitrag des IAD als mechanische Ursache der
Reduktion des HZV vermuten lässt [23, 35, 39, 52, 69, 101]. Schachtrupp et al. [98]
konnten jedoch auch durch erhöhte Volumenzufuhr das HZV bei erhöhtem IAD stabil
halten.
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Nach Dekompression sind auch Komplikationen im Sinne von arteriellen Hypotonien,
Asystolien und supraventrikuläre Arrhythmien beobachtet worden [52, 57, 72], ohne
dass deren genauen Ursachen bekannt wären.
Ein zweites frühzeitiges Symptom ist die respiratorische Funktionseinschränkung mit
Hypoxie und Hyperkapnie.
Durch den erhöhten Druck im Bauchraum wird das Zwerchfell nach kranial verlagert
und komprimiert die Lunge. Dort kommt es zur Ausbildung basaler Atelektasen. Bei
erhaltener Durchblutung in diesem Bereich resultieren eine Minderoxygenierung des
Blutes und ein erhöhtes pulmonales Shuntvolumen. Außerdem nimmt die
Lungencompliance ab, was bei maschineller Beatmung zu einem Anstieg des
inspiratorischen Spitzendrucks führt [11, 23, 51, 74, 76, 95, 106]. Dieses Merkmal
des Abdominellen Kompartmentsyndroms tritt aufgrund der regelhaften Anwendung
einer druckkontrollierten Beatmung jedoch zunehmend in den Hintergrund.
In Übereinstimmung mit den Funktionseinbußen konnten Töns et al. [110] sowie
Schachtrupp et al. [98] histologisch mittelgradig ausgeprägte Schäden der Lungen
nach erhöhtem IAD im Tiermodell nachweisen.
Nach Dekompression kommt es zu einem schlagartigen Absinken des
inspiratorischen Spitzendruckes sowie zu einer Verbesserung des Gasaustausches
[23, 35, 39, 52, 69, 101].
Der Zustand des AKS zwingt aufgrund der respiratorischen Insuffizienz zur
mechanisch unterstützten Ventilation, um einen ausreichenden Gasaustausch zu
gewährleisten. Als lungenprotektiv gilt anhand der aktuellen Studien eine
druckkontrollierte Beatmung mit Aufrechterhaltung eines positiven
endexspiratorischen Drucks (PEEP), um ein wiederkehrendes Eröffnen und
Kollabieren terminaler Einheiten zu vermeiden, und einem möglichst niedrigen
Atemzugvolumen, so dass es nicht zu einer Überblähung der ventilierten
Lungenabschnitte kommt [1, 30, 31, 32, 33, 34, 79, 90,112].
Diese Beatmung kann komplett durch den Ventilator in einem Pressure Controlled
Ventilation- Modus (PCV) übernommen werden. Moderne Respiratoren bieten jedoch
auch Beatmungsmodi, die innerhalb dieser druckkontrollierten Beatmung eine
Spontanatmungsaktivität des Patienten erlauben, z.B. Bilevel Positive Airway
Pressure (BIPAP) oder Airway Pressure Release Ventilation (APRV).
Putensen et al. [84, 85, 86, 87] sowie Henzler et al. [47, 48] wiesen nach, dass sich
die Möglichkeit der Spontanatmung positiv auf den Gasaustausch, die
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Sauerstoffversorgung des Gewebes und die benötigte Sedationstiefe auswirkt. Dies
schlägt sich in einer kürzeren Beatmungszeit und einem kürzeren Intensivaufenthalt
nieder. Beobachtet wurde dies allerdings an Patienten und Tiermodellen zur Acute
Respiratory Disorder (ARDS).
Demgegenüber stehen Hinweise, dass Schmerz, Agitation, Dissynchronität zum
Respirator und der Einsatz der Atemhilfsmuskulatur zu einem erhöhten
thorakoabdominellen Muskeltonus und damit zu einer Erhöhung des IAD führen
können [63]. Dementsprechend könnte für das AKS eine komplette Ventilation durch
den Respirator mit tiefer Sedierung die bessere Beatmungsform sein.
Ein weiteres Hauptsymptom des AKS ist das akute Nierenversagen (ANV) [20, 46,
81, 91, 106, 107]. Der erhöhte intraabdominelle Druck führt zu einer Verminderung
des renalen Blutflusses und der glomerulären Filtrationsrate sowie zu einer Erhöhung
der tubulären Natrium- und Wasserresorption [46, 58]. Tierexperimentell konnte eine
Oligurie bei einem IAD von 15-20 mmHg und eine Anurie bei Druckwerten
>30 mmHg bei gleichzeitig reduziertem HZV gezeigt werden [46, 103, 110] Unter
Aufrechterhaltung des HZV konnten Schachtrupp et al. [98] auch eine
Aufrechterhaltung der Diurese unter erhöhtem IAD beobachten.
Ursächlich wird für das akute Nierenversagen eine Reduktion des venösen Abflusses
[115] sowie der arteriellen Perfusion [68, 91] verantwortlich gemacht. Ferner führt der
erhöhte Druck im Nierenparenchym zu einer veränderten Blutführung, dem so
genannten kortikomedullären shunting [18], mit Verminderung der
Rindendurchblutung und damit des Hauptteils der Glomeruli.
Histopathologisch zeigten sich bei allen Versuchstieren mittelgradige Organschäden
nach durchlittenem AKS, unabhängig davon ob das HZV und die Diurese erhalten
geblieben waren [98, 110].
Nach erfolgter Dekompression verbessert sich die renale Funktion meist schlagartig
[23, 35, 39, 52, 69, 101, 103], jedoch ist auch ein fortschreitendes Nierenversagen
trotz wiedereinsetzender Diurese beobachtet worden [52, 57, 72, 108].
Bezüglich der Leber konnte in Studien am Schwein ein signifikanter Anstieg der
Transaminasenaktivität, des Bilirubins und der alkalischen Phosphatase im Serum
bei histologischem Nachweis parazentraler hypoxischer Nekrosen des
Leberparenchyms nach 24stündigem IAD von 30 mmHg gezeigt werden [110, 111].
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Unter Erhalt des HZV fanden sich gleichartige histologische Schäden, jedoch ohne
Anstieg der Transaminasen [98].
Zahlreiche Studien belegen, dass sowohl die arterielle als auch die portalvenöse
Perfusion der Leber unter erhöhtem intraabdominellen Druck signifikant
eingeschränkt ist [25, 26, 89].
Als Hinweis auf eine Integritätsstörung des Pankreas konnte ebenfalls eine Erhöhung
der Serumlipase beobachtet werden [100].
Auswirkungen der intraabdominellen Druckerhöhung auf den Intestinaltrakt sind
vorwiegend tierexperimentell beobachtet worden.
Bereits ein geringer Anstieg des intraabdominellen Druckes bewirkt eine
nachweisbare Verminderung der Perfusion des Gastrointestinaltraktes [15, 27, 50,
65]. Dies geht einher mit histologisch nachweisbaren mittelgradigen Schäden von
Dünn- und Dickdarm [98, 110].
Bei nur geringer intraabdomineller Druckerhöhung kann es zudem durch den
venösen Stau zu einer erheblichen Ödembildung des Darmes kommen [26], die
ihrerseits eine Zunahme des intraabdominellen Drucks bedingt.
Hier schafft die dekompressive Laparotomie Entlastung, wodurch die Perfusion der
Abdominalorgane direkt verbessert wird.
Doch obwohl die druckentlastende Operation mit Anlage eines zeitweiligen
Laparastomas bei klinisch gesichertem Abdominellen Kompartmentsyndrom als
Therapie der Wahl gilt [14, 17, 35, 40, 41, 52, 96, 101, 112] zeigen sich wie
beschrieben auch Nebenwirkungen nach erfolgter Dekompression.
Zusammengefasst wird der beschriebene Symptomenkomplex unter dem Begriff des
Reperfusionssyndroms [23, 35, 52], dessen Ursache bislang ungeklärt ist. Diskutiert
werden eine zu plötzliche Senkung der Nachlast, eine extreme Abnahme des
Gefäßwiderstandes im Splanchnikusgebiet und eine Einschwemmung lokal
gebildeter, hypoxämischer Stoffwechselprodukte in den Kreislauf.
Die Reperfusion des Gewebes ist die essentielle Voraussetzung für die erfolgreiche
Reparation der Abdominalorgane, führt jedoch hier ebenso zu einer Freisetzung von
Entzündungsmediatoren und Aktivierung neutrophiler Granulozyten, die bestehende
Organschäden in ihrem Ausmaß verstärken könnten [6, 66].
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3 Material und Methoden
Die Versuche wurden im Einklang mit der Deklaration von Helsinki zum Schutz und
Einsatz von Versuchstieren durchgeführt und von der Bezirksregierung Köln unter
der Aktennummer 50.203.2-AC18, 53/02 genehmigt.
3.1 Präoperative Vorbereitung der Tiere
Durchgeführt wurden die Versuche mit 20 männlichen, kastrierten Hausschweinen
der Rasse „Deutsche Landrasse“.
Die Haltung erfolgte im Institut für Versuchstierkunde der RWTH Aachen unter der
Leitung von Prof. Dr. med. vet. W. Küpper.
Nach einer Eingangsuntersuchung durch die institutsangehörigen Tierärzte
vornehmlich auf Atemwegserkrankungen und abnorme Herzgeräusche wurden die
Tiere für eine Woche unter Quarantäne gehalten und standardisiert ernährt. Zugang
zu Trinkwasser bestand ad libitum.
Während der Quarantänezeit erhielten die Tiere 3 und 1 Tag vor dem Versuch eine
prophylaktische Antibiotikagabe von 900 mg Amoxicillin intramuskulär (Duphamox®)
zur Vermeidung von Atemwegsinfekten.
Entsprechend der Versuchsplanung wurden die Tiere in vier Gruppen eingeteilt und
mit folgenden Kürzeln versehen:
• K1 = Kontrollgruppe PCV-Beatmung ohne IAD
• K2 = Kontrollgruppe BIPAP-Beatmung ohne IAD
• P1 = Prüfgruppe PCV-Beatmung mit IAD
• P2 = Prüfgruppe BIPAP-Beatmung IAD
24 Stunden vor Versuchsbeginn wurde den Tieren bei weiterhin freiem Zugang zu
Wasser die Nahrung entzogen.
Das Gewicht der Tiere betrug vor Versuchsbeginn 46,8 ± 3,4 kg (Mittelwert ±
Standardabweichung) bei einem Minimalgewicht von 39,5 kg und einem
Maximalgewicht von 54,1 kg.
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Die Prämedikation erfolgte am Versuchstag eine Stunde vor Versuchsbeginn durch
eine intramuskuläre Injektion von 250 mg Azaperon (Stresnil®), 10 mg Atropin
(Atropin®) und 500 mg Ketamin (Ketanest®). Anschließend wurde eine Ohrrandvene
mit einer Venenverweilkanüle (Vasuflo®, Dispomed, Glenhausen, Deutschland)
punktiert, eine Dosis von 1-2 mg Pentobarbital/kg KG (Narcoren®) injiziert und der
Venenzugang mit etwa 5 ml einer fünfprozentigen Glucoselösung (Fa. Braun,
Melsungen, Deutschland) gespült.
Hiernach wurden die Tiere mit einem 8,0 - 8,5 mm I.D. Trachealtubus (Mallinckrodt,
Athlone, Irland) intubiert und in Rückenlage auf dem OP-Tisch fixiert. Es wurden ein
3-Kanal-EKG und eine Sauerstoffsättigungsmesssonde an der Schwanzspitze
angelegt.
Die Beatmung der Tiere der Gruppen K1 und P1 erfolgte druckkontrolliert über einen
Respirator Typ Servo 900C (Fa. Siemens, Solna, Schweden). Die durchschnittliche
Atemfrequenz betrug 15/min bei einem Atemzugvolumen von etwa 7 ml/kg KG,
einem Inspirations-Exspirations-Verhältnis von 1 : 2, einem PEEP von 5 cmH2O und
einem inspiratorischen Sauerstoffgehalt FiO2 von 30 %.
Die Tiere der Gruppen K2 und P2 wurden über eine Evita 4 (Fa. Draeger, Lübeck,
Deutschland) im BIPAP-Modus beatmet. Das untere Druckniveau wurde auf
5 cmH2O eingestellt, das obere Druckniveau so ausgerichtet, dass ein
Atemzugvolumen von etwa 7 ml/kg KG erreicht wurde. Die durchschnittliche
Atemfrequenz betrug 15/min, das Inspirations-Exspirations-Verhältnis 1 : 2 und der
FiO2 wurde ebenfalls mit 30 % gewählt.
Aus diesen Einstellungen resultierte für die präoperative und die darauf folgende
steady-state-Phase eine leichte Hypokapnie (pCO2: 32 – 38 mmHg) und eine geringe
Hyperoxämie (pO2: 125 – 175 mmHg).
Aufrechterhalten wurde die Narkose mittels einer kontinuierlichen Perfusorapplikation
(Fa. Braun, Melsungen, Deutschland) von durchschnittlich 8 mg/kg KG/h
Ketamin und 2,5 mg/kg KG/h Pentobarbital.
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Mit einer konstanten Rate von 2 ml/kg KG/h wurde eine Vollelektrolytlösung
(Ringer®, Fa. Braun, Melsungen, Deutschland) über eine automatische
Infusionspumpe (Infusomat, Fa. Braun, Melsungen, Deutschland) infundiert.
Außerdem erfolgte mittels einer zweiten automatischen Infusionspumpe die
kontinuierliche Gabe von Hydroxyethylstärke 10% (HAES®, Fa. Braun, Melsungen,
Deutschland) mit einer Rate von 20 ml/h.
Ferner wurden die Tiere über eine kontinuierliche Perfusorapplikation von Heparin
(Fa. Braun, Melsungen, Deutschland) gelöst in NaCl (Fa. Braun, Melsungen,
Deutschland) mit einer Dosis von 10.000 IE/24h heparinisiert.
Mittels Heizdecken wurde die Körpertemperatur der Tiere zwischen 36 und 38 Grad
Celsius konstant gehalten.
3.2 Operative Vorbereitung der Tiere
Im nächsten Schritt erfolgte die Venae bzw. Arteriae sectio der rechten und linken
Venae jugulares externae sowie der rechten und linken Arteriae femorales zur
Einbringung der Messkatheter und der Katheter zur Medikamentenapplikation.
In die linke Vena jugularis externa wurde als zentralvenöser Zugang ein 12F 3-
Lumen-Katheter (Fa. Arrow, USA) eingebracht, über die rechte Vena jugularis
externa erfolgte die Platzierung eines Pulmonaliskatheters zur Erfassung der
pulmonalen Drücke und der gemischt-venösen Sauerstoffkonzentration.
In die linke Arteria femoralis wurde eine 5F Schleuse eingebracht, mittels derer ein
fiberoptischer Thermistorkatheter (PV 2024L für COLD-Monitoring, Pulsion Medical
Systems, München, Deutschland) im Gefäß platziert wurde. Über die rechte Arteria
femoralis erfolgte die Applikation eines Thermistorkatheters (PULSIOCATH®
PV2015L20 für Picco-Monitoring, Pulsion Medical Systems, München, Deutschland).
Auf diese Weise konnten mittels Doppel- und Single-Indikatordilutionstechnik das
Herzzeitvolumen, das intrathorakale Blutvolumen und das kontinuierliche
Herzzeitvolumen bestimmt werden. Ferner erfolgten über diesen Zugang
Blutentnahmen zur Bestimmung der arteriellen Gasgehalte des Blutes.
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Sämtliche Katheter wurden zur Sicherung an der Haut angenäht, die Wunden mit
fortlaufenden Nähten verschlossen.
Anschließend erfolgte eine mediane Minilaparatomie im Unterbauch zur Freilegung
der Harnblase und Einbringung eines suprapubischen Blasenverweilkatheters
(18 CH Foleykatheter, Rüsch, Kamunting, Malaysia) unter Sicht, der mittels einer
Tabaksbeutelnaht in der Blasenwand gesichert wurde. Über eine gesonderte, rechts
seitlich gelagerte Stichinzision wurde dieser ausgeleitet und mit zwei fortlaufenden
Nähten wuden die Faszie und die Haut der Laparatomiewunde luftdicht
verschlossen. Der Katheter wurde über einen 3-Wege-Hahn mit einem sterilen
Urinauffangbeutel mit Messkammer zur stündlichen Diureseerfassung und dem
Messsystem zur Bestimmung des Blasendrucks verbunden.
Zuletzt wurde eine mediane Oberbauchlaparatomie durchgeführt und links seitlich
der Laparatomiewunde unter Sicht ein 10er Trokar eingebracht, über den in den
Gruppen P1 und P2 mittels eines CO2-Insufflators (Elektronik-pneu, Storz,
Tuttlingen, Deutschland) das Pneumoperitoneum angelegt wurde. Der Trokar wurde
mit Haltenähten gesichert, Faszie und Haut wurden mit zwei fortlaufenden Nähten
luftdicht verschlossen.
Es folgte eine 60minütige Ruhephase zum Einstellen stabiler
Ausgangsbedingungen.
3.3 Versuchsprotokoll
3.3.1 Zeitliche Abfolge der Druckbelastung in den Prüfgruppen
Nach Einstellen stabiler Ausgangsbedingungen erfolgte zum Zeitpunkt 0 die
Erhebung des kompletten Status aller zu untersuchender Parameter.
Anschließend wurde durch Insufflation von CO2 der intraabdominelle Druck in
Schritten von 5 mmHg über einen Zeitraum von 25 - 30 Minuten schrittweise bis zum
Maximum von 30 mmHg erhöht. Die Kalibrierung erfolgte nach den industriegültigen
Spezifikationen.
18
Nach 9 Stunden der intraabdominellen Druckerhöhung wurden wiederum sämtliche
Parameter erhoben und anschließend durch Diskonnektion des Trokars vom
Insufflator und Öffnen des Trokardeckels das CO2 rasch aus dem Abdomen
abgelassen.
Bis 12 Stunden nach Versuchsbeginn und 3 Stunden nach der Druckentlastung
blieben die Tiere ohne erhöhten intraabdominellen Druck. Es wurden wiederum alle
Parameter erfasst, bevor der Druck wie zu Anfang schrittweise gesteigert wurde.
Nach der Erhebung des kompletten Status zum Ende der zweiten intraabdominellen
Druckperiode 21 Stunden nach Versuchsbeginn und 9 Stunden nach der zweiten
Druckanstiegsperiode, wurde wiederum das CO2 aus dem Abdomen abgelassen. Bis
zum Versuchende blieben die Tiere nun ohne erhöhten intraabdominellen Druck.
Versuchszeit [h]
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
IAD
[m
mH
g]
0
5
10
15
20
25
30
35
Abbildung 1: Verlauf der intraabdominellen Druckerhöhung in der Prüfgruppe
19
3.3.2 Herz-Kreislaufparameter
Über die eingebrachten Katheter und zugehörigen Messsysteme wurden zu
Versuchsbeginn sowie stündlich folgende Parameter erfasst:
• Herzfrequenz (HF)
• arterieller Mitteldruck (MAP)
• zentralvenöser Druck (ZVD)
• Herzzeitvolumen (HZV).
Dabei erfolgte die stündliche Bestimmung des HZV über den in der rechten A. iliaca
liegenden Thermistorkatheter und das angeschlossene PICCO-System mittels
Injektion von 10 ml 5%iger, 4° Celsius kalter Glucoselösung nach der
Thermodilutionsmethode. Diese Messungen dienten gleichzeitig der Kalibrierung des
Systems zur weiteren kontinuierlichen Überwachung des HZV unter
Berücksichtigung des aktuellen MAP und der Pulskontur.
Anhand der kontinuierlich gemessenen HZV-Werte wurde zusätzlich zur basalen
Flüssigkeitsgabe Volumen gegeben, um das HZV stabil zu halten. In den
Voruntersuchungen von Töns et al. [63] war in der Kontrollgruppe, in der es zu
keinen morphologischen und funktionellen Beeinträchtigungen gekommen war, über
den gesamten Versuchszeitraum ein HZV von mehr als 70 ml/kg KG/min beobachtet
worden. Dementsprechend erfolgte bei Absinken des HZV unter 70 ml/kg KG/min die
Gabe von 500ml Ringerlösung®. Sanken die Werte unter 60 ml/kg KG/min, wurden
500ml HAES® infundiert.
3.3.3 Blutgasanalyse
Der pulmonale Status wurde mittels arterieller Blutgasanalysen aus der rechten A.
femoralis untersucht. Zu Versuchsbeginn und im stündlichen Abstand erfolgte die
Erfassung folgender Parameter:
• pH-Wert • Sauerstoffsättigung (SO2)
• Sauerstoffpartialdruck (pO2) • Hämoglobinkonzentration (Hb)
• Kohlendioxidpartialdruck (pCO2) • Hämatokrit (Hkt).
20
3.3.4 Diurese
Die Urinausscheidung wurde als Stundendiurese über den gesamten
Versuchzeitraum hinweg erfasst.
3.4 Sektion und histologische Aufarbeitung
3.4.1 Sektion
Nach Beendigung der vierundzwanzigstündigen Versuchszeit wurde die
Laparatomienaht wieder eröffnet und den Tieren mittels einer Biopsiestanze
(TrueCut®) in vivo Biopsien aus der Leber entnommen. Die Präparate wurden bis zur
weiteren Aufarbeitung in 10%iger Formalinlösung fixiert.
Die Euthanasie erfolgte durch eine Überdosis Pentobarbital.
Anschließend wurde eine standardisierte Sektion zur Gewinnung der Proben aus den
einzelnen Organsystemen (siehe Tabelle 1 im Anhang) durchgeführt. Sofern
makroskopisch geschädigte Bezirke erkennbar waren, erfolgte die Gewinnung der
Proben aus diesen Bereichen.
Nach Eröffnung des Thorax und des Abdomens erfolgte die en-bloc-Entnahme von
Herz, Lunge und der großen Gefäße sowie die Entfernung von Leber, Nieren und
des gesamten Gastrointestinaltraktes. Zur Gewinnung der Proben aus dem Darm
wurden je ca. 15 cm Darm reseziert und beide Resektatenden zur Untersuchung
aufgearbeitet. Die Probe für das Duodenum wurde etwa 10 cm distal des Pylorus, die
für das Ileum ca. 10 cm proximal des ileozökalen Übergangs entnommen. Die
Resektionsstelle des Jejunums lag ungefähr in der Mitte dazwischen. Die Gewinnung
des proximalen Kolons erfolgte etwa 20 cm distal des Zökums, die des distalen
Kolons ungefähr 20 cm proximal des Anus. Zu allen Darmabschnitten wurde das
dazugehörige Mesenterium bzw. Mesokolon mit entnommen und aus diesem je 3 - 4
regionale Lymphknoten asserviert. Sämtliche Proben wurden bis zur weiteren
Aufarbeitung in 10%iger Formalinlösung fixiert und bei 4° Celsius aufbewahrt.
21
3.4.2 Histologische Aufarbeitung
Die in Formalin fixierten Proben wurden zugeschnitten und für 24 Stunden in einem
Gewebeentwässerungsautomaten (Tissue-Tek, V.I.P., E150/E300 series, Firma:
Sakura, CA. USA) entwässert.
Anschließend folgte die Einbettung in Parafin im Histoembedder (Leica, Heidelberg,
Germany) und das Herstellen 3 µm dicker Schnitte auf einem Schlittenmikrotom
(Jung, Heidelberg, Deutschland).
Zur Durchführung der Hämatoxylin-Eosin-Färbung wurde zuerst die Eosin-
Färbelösung angesetzt.
In 500 ml Aqua destillata wurden 5 g EosinG (Merck, Darmstadt, Deutschland)
gelöst, was eine gelbliche Lösung ergab, und 100%ige Essigsäure (Merck,
Darmstadt, Deutschland) so lange zugesetzt, bis eine hellrote Flüssigkeit entstand.
Die Gewebeschnitte wurden im Brutschrank bei 60 Grad Celsius für 40 Minuten
entparaffinisiert, anschließend für 10 Minuten in reinem Xylol eingehängt, je fünf bis
sechs Mal in eine absteigende Ethanol-Reihe von 100%, 100%, 96% und 70%
eingetaucht und dann ca. eine Minute mit fließendem Wasser abgespült.
Danach wurden die Präparate für 2 Minuten in Mayers-Hämalaunlösung (Merck,
Darmstadt, Deutschland) eingestellt, dann 5 Minuten fließend gewässert.
Daraufhin erfolgte die Einstellung in die angefertigte Eosin-Lösung für 15 s und ein
kurzes Abspülen mit Wasser.
Abschließend wurden die Proben in eine aufsteigende Ethanol-Reihe mit 70%,
96%,100% und 100% je fünf bis sechs Mal eingetaucht, für 10 Minuten in Xylol
eingehängt und dann mit Vitro Clud (Langenbrinck, Emmendingen, Deutschland)
eingedeckt.
3.5 Auswertung
3.5.1 Histologische Auswertung
Die Auswertung der Präparate erfolgte unter Aufsicht eines einzelnen, für die
Gruppenzugehörigkeit der Tiere verblindeten Tierpathologen.
22
Das in den vorhergehenden Studien entwickelte System zur Bewertung der
histopathologischen Veränderungen der einzelnen Organe wurde für diese Arbeit
übernommen [94, 95, 106].
Die Klassifizierung der Proben erfolgte auf einer Skala von 1 bis 4, mit den
Ausprägungen:
1 = Normalbefund 3 = mittelschwere Schäden
2 = leichte Schäden 4 = schwere Schäden
Die Lunge wurde hinsichtlich folgender Parameter untersucht:
Stau, interstitielles und alveoläres Ödem, alveoläre Granulozytose und
Erythrozytose, interstitielle Granulozytose, Erythrozytose und Lymphozytose,
interstitielle und alveoläre Fibrinablagerung sowie Mikrothrombosierung im
Kapillarbett und Ausbildung hyaliner Membranen.
Zur Beurteilung des Herzens wurden folgende Parameter herangezogen:
Stau und Ödem, degenerative Veränderungen sowie nekrotische Veränderungen.
Die Klassifizierung der Niere erfolgte bezüglich folgender Parameter:
vaskuläre Stauung, Blutung, Eiweißzylinder in den Tubuli, Nephrose ,
Mikrothrombosierung im Kapillarbett, Infarkt und Nekrose sowie glomerulärer
Schrumpfung bzw. Verminderung der gomerulären Zellen.
In die Beurteilung der Leber gingen folgende Parameter ein:
Stau, Blutung, parazentrale Nekrose, intrasinusoidale Leukozytenadhäsion,
Kupferzellproliferation, Mikrothrombosierung im Kapillarbett, degenerative
Veränderungen.
Das Pankreas wurde hinsichtlich folgender Parameter klassifiziert:
Stau und Ödem, Blutung, Nekrose, Mikrothrombosierung im Kapillarbett sowie
degenerativer Veränderungen.
23
Die Proben aus Magen, Dünn- und Dickdarm wurden allesamt nach folgenden
Parametern beurteilt:
Stau und Ödem sowie Blutung. Zusätzlich wurde die Ischämie nach Park [78] auf
einer Skala von 0 bis 8 klassifiziert (siehe Tab. 2).
Tabelle 2: Score nach Park Grad Beschreibung 0 Normale Mukosa 1 Ausbildung eines subepithelialen Raumes an der Villusspitze 2 Erweiterung des subepithelialen Raumes 3 Abhebung des Epithels von der Lamina propria entlang der Villusseiten 4 Deepithelialisierte Villi 5 Verlust an villösem Gewebe 6 Infarzierung der Krypten 7 Transmukosale Infarzierung 8 Transmurale Infarzierung
Die Klassifizierung der Lymphknoten erfolgte aufgrund folgender Parameter:
Ödem und granulozytäre Infiltration.
3.5.2 Statistische Auswertung
Die statistische Analyse erfolgte nach Beratung durch das Institut für Medizinische
Statistik der RWTH Aachen und mittels SPSS 12.0.1 für Windows®.
Die Werte der Herz-Kreislaufparameter sind als Mittelwert ± Standardabweichung
angegeben.
Statistische Untersuchungen auf Signifikanz erfolgten mittels einer Analyse der
Varianz für Messwiederholungen (ANOVA).
Zur Lokalisation statistischer Unterschiede über die Zeit erfolgten innerhalb einer
Versuchsgruppe multiple gepaarte t-Tests. Da sich das intraabdominelle
Druckniveau im Verlauf des Versuchs entsprechend des Protokolls mehrfach
änderte, wurden alle nachfolgenden Zeitpunkte gegen die Ausgangswerte zu Beginn
des Versuchs (Zeitpunkt t0) getestet. Es wurden insgesamt pro Parameter 12
gepaarte t-Tests durchgeführt. Das Signifikanzniveau wurde nach Bonferroni mit
p=0,05/12=0,0042 (n = Anzahl der Tests) angehoben.
24
Zur Lokalisation statistischer Unterschiede zwischen den Gruppen wurden als
parametrisches Testverfahren multiple ungepaarte t-Tests durchgeführt. Dabei
wurden jeweils die Werte zweier Gruppen zum gleichen Zeitpunkt verglichen. Das
Signifikanzniveau wurde nach Bonferroni mit p=0,05/13=0,0038 (n = Anzahl der
Tests) angehoben.
Die Werte der histologischen Auswertung sind als Median (Minimum-Maximum)
angegeben.
Zur statistischen Analyse der histologischen Ergebnisse wurde als
nichtparametrisches Testverfahren der Mann-Whitney-U-Test durchgeführt. Ein p <
0,05 wurde als statistisch signifikant erachtet.
25
4 Ergebnisse
4.1 Bemerkungen
Tier Nr. P10 ist in der 11. Stunde des laufenden Versuches trotz Reanimation
verstorben. In der Sektion fanden sich subendokardiale Einblutungen und
geschwollene Herzklappen im rechten Herz. Dieses Tier wurde nicht in die Analyse
aufgenommen.
Tier Nr. K6 wurde aufgrund einer Asystolie in Stunde 6 des laufenden Versuchs
mittels Herzdruckmassage und der Gabe von Suprarenin reanimiert. Nach 3 Minuten
stabilisierten sich die Herzkreislaufparameter wieder, so dass es nicht zu einer
Hypoxämie gekommen war, und das Tier durchlief die restliche Versuchszeit ohne
Auffälligkeiten, so dass es bezüglich der Untersuchung sämtlicher Parameter in der
Kontrollgruppe verblieb.
Es erfolgt zunächst jeweils die Betrachtung der Parameter unter Einfluss eines
erhöhten IAD gegenüber einem unveränderten IAD ohne Berücksichtigung des
Beatmungsmdous, also Gruppe K gesamt vs. Gruppe P gesamt.
Anschließend wird der Einfluss des Beatmungsmodus, PCV vs. BIPAP, innerhalb der
Kontroll- und der Prüfgruppe verglichen, also K1 vs. K2 und P1 vs. P2.
4.2 Flüssigkeitssubstitution
Zur Aufrechterhaltung des Herzzeitvolumens wurden den Tieren der Kontrollgruppe
(K gesamt) insgesamt 7.521 ± 2.276 ml Flüssigkeit infundiert. Die Tiere der
Prüfgruppe (P gesamt) erhielten 12.740 ± 2015 ml (p<0,000).
Im Vergleich der Beatmungsmodi ergaben sich keine signifikanten Unterschiede. Die
Tiere aus den Gruppen ohne intraabdominelle Druckerhöhung bekamen 8.356 ± 963
ml (K1 PCV) bzw. 6.686 ± 3050 ml (K2 BIPAP) an Flüssigkeit. In den Gruppen mit
intraabdomineller Druckerhöhung wurden 12.831 ± 2.278 ml (P1 PCV) bzw. 12.623 ±
1.908 ml (P2 BIPAP) verabreicht.
26
4.3 Herz-Kreislaufparameter
4.3.1 Herzzeitvolumen
Ausgehend von 134 ± 41 ml/min/kg KG sank das HZV in der Kontrollgruppe im
weiteren Verlauf gering ab und stabilisierte sich bei Werten um 110 ml/min/kg KG.
In der Prüfgruppe zeigte sich bei ähnlichem Anfangswert zum Ende der ersten
intraabdominellen Druckphase ein Anstieg auf etwa 155 ml/min/kg KG verbunden mit
einem Absinken auf ca. 130 ml/min/kg KG nach Druckentlastung. Auf diesem Wert
blieb das HZV auch in der zweiten Druckbe- und –entlastungsphase stabil.
Signifikante Unterschiede traten weder zwischen noch innerhalb der Gruppen auf.
(siehe Abb. 2)
Die Werte der BIPAP-beatmeten Tiere lagen sowohl innerhalb der Kontroll- als auch
der Prüfgruppe permanent, jedoch nicht signifikant über denen der PCV-beatmeten
Tiere (siehe Abb. 3 und 4).
Versuchszeit [h ]
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
HZ
V [m
l/min
/kg
KG
]
60
80
100
120
140
160
180
200
220
240
K gesam t P gesam t
Abb. 2: Darstellung des Herzzeitvolumens in Kontroll- und Prüfgruppe in Abhängigkeit vom intraabdominellen Druck. In der Prüfgruppe (P gesamt) IAD 0 mmHg zu den Zeitpunkten 0,10,12,22 und 24h. IAD 30 mmHg zu den Zeitpunkten 2,4,6,8 und 14,16,18,20h. In der Kontrollgruppe IAD über den gesamten Zeitraum hinweg 0 mmHg. ANOVA/t-Test: Kein signifikanter Unterschied zwischen den Gruppen. Kein signifikanter Unterschied innerhalb der Gruppen zu den Ausgangsbedingungen zum Zeitpunkt 0h.
27
Versuchszeit [h ]
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
HZ
V [m
l/min
/kg
KG
]
40
60
80
100
120
140
160
180
200
K1 (PC V)K2 (B IPAP)
Abb. 3: Darstellung des Herzzeitvolumens in Abhängigkeit vom Beatmungsmodus, PCV vs. BIPAP, ohne Erhöhung des intraabdominellen Drucks. ANOVA/t-Test: Kein signifikanter Unterschied zwischen den Gruppen, Kein signifikanter Unterschied innerhalb der Gruppen zu den Ausgangsbedingungen zum Zeitpunkt 0h.
Versuchszeit [h]
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
HZ
V [m
l/min
/kg
KG
]
50
100
150
200
250
P1 (PCV)P2 (BIPAP)
Abb. 4: Darstellung des Herzzeitvolumens in Abhängigkeit vom Beatmungsmodus, PCV vs. BIPAP, mit Erhöhung des intraabdominellen Drucks. IAD 0 mmHg zu den Zeitpunkten 0,10,12,22 und 24h. IAD 30 mmHg zu den Zeitpunkten 2,4,6,8 und 14,16,18,20h. ANOVA/t-Test: Kein signifikanter Unterschied zwischen den Gruppen. Kein signifikanter Unterschied innerhalb der Gruppen zu den Ausgangsbedingungen zum Zeitpunkt 0h.
28
4.3.2 Herzfrequenz
In der Kontrollgruppe verlief die Herzfrequenz über den Versuchszeitraum hinweg
muldenförmig zwischen124 ± 14 und 84 ± 7 Schlägen pro Minute. Die 6-, 8-, 10-, 12-,
14 und 16-Stundenwerte lagen signifikant unter dem Wert zum Zeitpunkt 0h (p=0,001
(4,6h), p=0,000 (8, 10, 10, 14h), p=0,002 (16h)).
In der ersten Druckbelastungsphase zeigte sich in der Prüfgruppe ein leichter
Anstieg der Herzfrequenz von 117 auf 128 Schläge pro Minute nach 8 Stunden, die
mit Ablassen des Drucks wieder auf 99 Schläge pro Minute abfiel. Die zweite
Druckphase zeigte einen geringen Anstieg der Frequenz auf durchschnittlich 115
Schläge pro Minute. Auf diesem Wert blieb die Frequenz auch nach Ablassen des
IAD stabil.
Signifikante Unterschiede zu den Ausgangsbedingungen ergaben sich in der
Prüfgruppe nicht.
Zwischen der Kontroll- und der Prüfgruppe zeigte sich einzig 8 Stunden nach
Versuchsbeginn ein signifikanter Unterschied (p=0,001 (8h)) (siehe Abb. 5).
In der Gruppe der PCV-beatmeten Tiere ohne IAD-Erhöhung fanden sich nach 10
und 12 Stunden die niedrigsten Werte. Nur zu diesen Zeitpunkten erreichte der
Unterschied zu den Ausgangsbedingungen Signifikanzniveau (p=0,003 (10, 12h)).
In der Gruppe der BIPAP-beatmeten Tiere ohne IAD-Erhöhung ergaben sich keine
signifikanten Unterschiede über den Versuchzeitraum hinweg.
Auch zwischen den Gruppen zeigten sich keine signifikanten Unterschiede (siehe
Abb. 6).
Innerhalb der Prüfgruppe blieb die Herzfrequenz der BIPAP-beatmeten Tiere
kontinuierlich über der der PCV-beatmeten Tiere, jedoch erreichte der Unterschied
zu keinem Zeitpunkt Signifikanzniveau. Ebenso traten innerhalb beider Gruppen
keine signifikanten Unterschiede zu den Ausgangsbedingungen auf (siehe Abb. 7).
29
Versuchszeit [h]
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
Her
zfre
quen
z [S
chlä
ge/m
in]
80
100
120
140
160 K gesamt P gesamt
#
** *** *
*
Abb. 5: Darstellung der Herzfrequenz in Kontroll- und Prüfgruppe in Abhängigkeit vom intraabdominellen Druck. In der Prüfgruppe (P gesamt) IAD 0 mmHg zu den Zeitpunkten 0,10,12,22 und 24h. IAD 30 mmHg zu den Zeitpunkten 2,4,6,8 und 14,16,18,20h. In der Kontrollgruppe IAD über den gesamten Zeitraum hinweg 0 mmHg. ANOVA/t-Test: # = signifikanter Unterschied zwischen den Gruppen (p=0,001 für 8h). * = signifikanter Unterschied innerhalb der Gruppen zu den Ausgangsbedingungen zum Zeitpunkt 0h (K gesamt: p=0,001 für 4, 6h; p=0,000 für 8, 10, 12, 14; p=0,002 16h)
Versuchszeit [h ]
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
Her
zfre
quen
z [S
chlä
ge/m
in]
60
80
100
120
140
160
K 1 (P C V)K 2 (B IPA P)
* *
Abb. 6: Darstellung der Herzfrequenz in Abhängigkeit vom Beatmungsmodus, PCV vs. BIPAP, ohne Erhöhung des intraabdominellen Drucks. ANOVA/t-Test: Kein signifikanter Unterschied zwischen den Gruppen. * = signifikanter Unterschied innerhalb der Gruppen zu den Ausgangsbedingungen zum Zeitpunkt 0h (K1: p=0,003 für 10, 12h).
30
Versuchszeit [h]
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
Her
freq
uenz
[Sch
läge
/min
]
40
60
80
100
120
140
160
180
200
P1 (PCV) P2 (BIPAP)
Abb. 7: Darstellung der Herzfrequenz in Abhängigkeit vom Beatmungsmodus, PCV vs. BIPAP, mit Erhöhung des intraabdominellen Drucks. IAD 0 mmHg zu den Zeitpunkten 0,10,12,22 und 24h. IAD 30 mmHg zu den Zeitpunkten 2,4,6,8 und 14,16,18,20h. ANOVA/t-Test: Kein signifikanter Unterschied zwischen den Gruppen. Kein signifikanter Unterschied innerhalb der Gruppen zu den Ausgangsbedingungen zum Zeitpunkt 0h.
4.3.3 Arterieller Mitteldruck
In der Kontrollgruppe stieg der arterielle Mitteldruck von 84 ± 6 mmHg nach
Versuchsbeginn innerhalb von 4 Stunden signifikant (p=0,002 (4h)) auf Werte um
110 mmHg an. Auf diesem Niveau blieb der MAP stabil.
In der Prüfgruppe stieg der MAP einhergehend mit der Erhöhung des IAD von 82 ± 9
auf etwa 105 mm Hg signifikant (p=0,001 (2h), p=0,000 (6h)) an. Mit Druckentlastung
sank auch der MAP wieder auf ca. 85 mm Hg ab. Mit der zweiten Druckbelastung
erfolgte ein erneuter, signifikanter Anstieg des MAP auf 105 mmHg (p=0,002 (18h).
Nach wiederholter Druckentlastung sank der MAP nur geringfügig.
Verglichen mit der Kontrollgruppe kam es nach der ersten Druckentlastungsphase zu
einem signifikanten Abfall des Mitteldrucks (p=0,000 (10, 12h)) (siehe Abb. 8).
In den nach Beatmungsmodi getrennt analysierten Gruppen ohne IAD-Erhöhung
ergab sich ein annähernd gleichförmiger Verlauf. Ausgehend von einem Wert von
31
etwa 85 mm Hg stieg der MAP in beiden Gruppen nach 10 Stunden auf etwa
115 mmHg an (K1: p=0,003 (12h), p=0,004 (14h)). Im weiteren Verlauf nahmen die
Werte tendenziell ab. Ein signifikanter Unterschied zwischen den Gruppen trat zu
keinem Zeitpunkt auf (siehe Abb. 9).
Auch in den beatmungsgetrennten Gruppen, die eine Erhöhung des IAD durchlaufen
haben, ergaben sich annähernd gleichförmige Kurvenverläufe ohne signifikanten
Unterschied zwischen den Gruppen. Signifikante Unterschiede zu den
Ausgangsbedingungen ergaben sich in der Gruppe P1 nach 2, 6 und 8 (p=0,002 (2,
6, 8h), in der Gruppe P2 nach 2 und 24 (p=0,002 (2h), p=0,0003 (24h)) Stunden
(siehe Abb. 10).
Versuchszeit [h ]
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
MA
P [m
mH
g]
60
70
80
90
100
110
120
130
140
K gesam tP gesam t
# #
*
** **
*** *** * *
*
*
Abb. 8: Darstellung des arteriellen Mitteldrucks in Kontroll- und Prüfgruppe in Abhängigkeit vom intraabdominellen Druck. In der Prüfgruppe (P gesamt) IAD 0 mmHg zu den Zeitpunkten 0,10,12,22 und 24h. IAD 30 mmHg zu den Zeitpunkten 2,4,6,8 und 14,16,18,20h. In der Kontrollgruppe IAD über den gesamten Zeitraum hinweg 0 mmHg. ANOVA/t-Test: # = signifikanter Unterschied zwischen den Gruppen (p=0,000 für 10, 12h). * = signifikanter Unterschied innerhalb der Gruppen zu den Ausgangsbedingungen zum Zeitpunkt 0h (K gesamt: p=0,002 für 4h, p= 0,000 für 6, 8, 10, 12, 14, 18, 20h, p=0,003 für 16h, p= 0,001 für 22h; P gesamt: p= 0,001 für 2, 20, 24h, p=0,000 für 6h, p= 0,002 für 18h).
32
Versuchsze it [h ]
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
MA
P [m
mH
g]
60
80
100
120
140
K1 (PCV)K2 (B IPAP)
**
Abb. 9: Darstellung des Arteriellen Mitteldrucks in Abhängigkeit vom Beatmungsmodus, PCV vs. BIPAP, ohne Erhöhung des intraabdominellen Drucks. ANOVA/t-Test: Kein signifikanter Unterschied zwischen den Gruppen. * = signifikanter Unterschied innerhalb der Gruppen zu den Ausgangsbedingungen zum Zeitpunkt 0h (K1: p=0,003 für 12h, p=0,004 für 14h) .
Versuchszeit [h ]
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
MA
P [m
mH
g]
60
80
100
120
140
160
P1 (PCV)P2 (B IPAP)
*
* **
*
Abb. 10: Darstellung des Arteriellen Mitteldrucks in Abhängigkeit vom Beatmungsmodus, PCV vs. BIPAP, mit Erhöhung des intraabdominellen Drucks. IAD 0 mmHg zu den Zeitpunkten 0,10,12,22 und 24h. IAD 30 mmHg zu den Zeitpunkten 2,4,6,8 und 14,16,18,20h. ANOVA/t-Test: Kein signifikanter Unterschied zwischen den Gruppen. * = signifikanter Unterschied innerhalb der Gruppen zu den Ausgangsbedingungen zum Zeitpunkt 0h (P1: p=0,002 für 2, 4, 8h; P2: p=0,002 für 2h, p=0,003 für24h).
33
4.3.4 Zentralvenöser Druck
Der ZVD blieb in der Kontrollgruppe über die gesamte Versuchszeit hinweg
unverändert bei Werten zwischen 9 ± 5 cmH2O und 7 ± 2 cmH2O.
In der Prüfgruppe erreichte der ZVD bei einem IAD von 30 mmHg Werte im Bereich
von etwa 15 mmHg. Signifikanzniveau erreichte dies im Vergleich zur Kontrollgruppe
nach 2, 4, 14, 16 und 20 Stunden (p=0,000 (2, 4, 16h), p=0,001 (14h), p=0,002
(20h)), zu den Ausgangsbedingungen nach 2, 4, 16 und 20 (p= 0,001 (2h), p=0,000
(4h), p=0,003 (16h), p= 0,004 (20h)) Stunden. (siehe Abb. 11).
In der Gruppe K1 rangierte der ZVD stabil zwischen 5 ± 3 cmH2O und 9 ± 7 cmH2O,
Gruppe K2 zeigte Werte von 7 ± 3 cmH2O bis 11 ± 2 cmH2O ohne große
Schwankungen. Damit lag der ZVD in der BIPAP-Gruppe tendenziell höher als bei
den PCV-beatmeten Tieren (siehe Abb. 12).
Für die beatmungsgetrennte Analyse der Gruppen mit intraabdomineller
Druckerhöhung ergibt sich der für die gesamte Prüfgruppe beschriebene Verlauf.
Auch hier liegt der ZVD der BIPAP-beatmeten Tiere tendenziell über dem der PCV-
beatmeten Tiere. Signifikant wird dieser Unterschied jedoch nur nach 10 (p=0,002
(10h)) und nach 24 (p=0,0001 (24h)) Stunden. Innerhalb der Gruppen liegt nach 4
Stunden (p=0,001 (4h)) in der Gruppe P1 und nach 20 Stunden (p=0,001 (20h)) in
der Gruppe P2 der ZVD signifikant höher als zu Versuchsbeginn (siehe Abb. 13).
34
V ersuchsze it [h ]
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
ZV
D [c
m H
2O]
0
5
10
15
20
25
K gesam t P gesam t
#
# #
#
#
***
*
Abb. 11: Darstellung des zentralvenösen Drucks in Kontroll- und Prüfgruppe in Abhängigkeit vom intraabdominellen Druck. In der Prüfgruppe (P gesamt) IAD 0 mmHg zu den Zeitpunkten 0,10,12,22 und 24h. IAD 30 mmHg zu den Zeitpunkten 2,4,6,8 und 14,16,18,20h. In der Kontrollgruppe IAD über den gesamten Zeitraum hinweg 0 mmHg. ANOVA/t-Test: # = signifikanter Unterschied zwischen den Gruppen (p=0,000 für 2, 4, 16h, p= 0,001 für 14h, p= 0,002 für 20h). * = signifikanter Unterschied innerhalb der Gruppen zu den Ausgangsbedingungen zum Zeitpunkt 0h (P gesamt: p=0,001 für 2h, p=0,000 für 4h, p=0,003 für 16h, p=0,004 für 20h).
V ersu chsze it [h ]
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
ZV
D [c
m H
2O]
0
2
4
6
8
10
12
14
K 1 (P C V )K 2 (B IP A P )
Abb. 12 Darstellung des Zentralvenösen Drucks in Abhängigkeit vom Beatmungsmodus, PCV vs. BIPAP, ohne Erhöhung des intraabdominellen Drucks. ANOVA/t-Test: Kein signifikanter Unterschied zwischen den Gruppen. Kein signifikanter Unterschied innerhalb der Gruppen zu den Ausgangsbedingungen zum Zeitpunkt 0h.
35
V ersuchsze it [h ]
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
ZV
D [c
m H
2O]
0
5
10
15
20
25
30
P1 (PC V )P2 (B IP A P)
#
**
#
Abb. 13: Darstellung des Zentralvenösen Drucks in Abhängigkeit vom Beatmungsmodus, PCV vs. BIPAP, mit Erhöhung des intraabdominellen Drucks. IAD 0 mmHg zu den Zeitpunkten 0,10,12,22 und 24k. IAD 30 mmHg zu den Zeitpunkten 2,4,6,8 und 14,16,18,20h. ANOVA/t-Test: # = signifikanter Unterschied zwischen den Gruppen (p=0,002 für 10h, p=0,001 für 24h). * = signifikanter Unterschied innerhalb der Gruppen zu den Ausgangsbedingungen zum Zeitpunkt 0h (P1: p= 0,001 für 4h; P2: p=0,001 für 20h).
4.4 Arterielle Blutgasanalyse
4.4.1 pH-Wert
Die Kontrollgruppe wies über den gesamten Versuchszeitraum hinweg einen
unveränderten pH-Wert zwischen 7,40 ± 0,15 und 7,49 ± 0,04 auf.
In der Prüfgruppe sank der pH-Wert mit Anstieg des IAD sowohl im Vergleich zur
Kontrollgruppe (p=0,002 (6, 16h), p=0,001 (8h), p=0,000 (18h)) als auch zu den
Ausgangbedingungen (p= 0,001 (2, 6h), p=0,004 (4, 8, 16h), p=0,000 (18h))
signifikant ab.
Innerhalb der Kontrollgruppe fanden sich keine Unterschiede in Abhängigkeit vom
Beatmungsmodus (siehe Abb. 15).
Die beatmungsgetrennte Analyse der Gruppen mit erhöhtem IAD zeigte einen
ähnlichen Verlauf wie die gesamte Prüfgruppe mit Abfall des pH-Wertes vor allem in
36
der ersten Druckphase und Wiederanstieg nach Druckentlastung. Tendenziell wiesen
die BIPAP-beatmeten Tiere einen stärkeren pH-Abfall auf (siehe Abb. 16).
V e rs u c h s z e it [h ]
0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0 2 2 2 4
pH
7 ,0
7 ,1
7 ,2
7 ,3
7 ,4
7 ,5
7 ,6
7 ,7
K g e s a m t P g e s a m t
# ##
#** ** **
Abb. 14: Darstellung des pH-Werts in Kontroll- und Prüfgruppe in Abhängigkeit vom intraabdominellen Druck. In der Prüfgruppe (P gesamt) IAD 0 mmHg zu den Zeitpunkten 0,10,12,22 und 24h. IAD 30 mmHg zu den Zeitpunkten 2,4,6,8 und 14,16,18,20h. In der Kontrollgruppe IAD über den gesamten Zeitraum hinweg 0 mmHg. ANOVA/t-Test: # = signifikanter Unterschied zwischen den Gruppen (p=0,002 für 6, 16h, p=0,001 für 8h, p=0,000 für 18h). * = signifikanter Unterschied innerhalb der Gruppen zu den Ausgangsbedingungen zum Zeitpunkt 0h (P gesamt: p= 0,001 für 2, 6h, p=0,004 für 4, 8, 16h, p=0,000 für 18h).
V e rs u c h s z e it [h ]
0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0 2 2 2 4
pH
7 ,1
7 ,2
7 ,3
7 ,4
7 ,5
7 ,6
7 ,7
K 1 (P C V ) K 2 (B IP A P )
Abb. 15: Darstellung des pH-Werts in Abhängigkeit vom Beatmungsmodus, PCV vs. BIPAP, ohne Erhöhung des intraabdominellen Drucks. ANOVA/t-Test: Kein signifikanter Unterschied zwischen den Gruppen. Kein signifikanter Unterschied innerhalb der Gruppen zu den Ausgangsbedingungen zum Zeitpunkt 0h.
37
Versuchszeit [h ]
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
pH
6,9
7,0
7,1
7,2
7,3
7,4
7,5
7,6
7,7
P1 (PC V) P2 (B IPA P)
*
Abb. 16: Darstellung des pH-Werts in Abhängigkeit vom Beatmungsmodus, PCV vs. BIPAP, mit Erhöhung des intraabdominellen Drucks. IAD 0 mmHg zu den Zeitpunkten 0,10,12,22 und 24h. IAD 30 mmHg zu den Zeitpunkten 2,4,6,8 und 14,16,18,20h. ANOVA/t-Test: Kein signifikanter Unterschied zwischen den Gruppen. * = signifikanter Unterschied innerhalb der Gruppen zu den Ausgangsbedingungen zum Zeitpunkt 0h (P1: p=0,004 für 6h).
4.4.2 Sauerstoffpartialdruck
In der Kontrollgruppe fand sich über den Versuchszeitraum hinweg ein stetiger,
tendenzieller Abfall des pO2-Wertes von 164 ± 33 mmHg auf 108 ± 34 mmHg.
In der Prüfgruppe zeigte sich einhergehend mit der Druckbelastung im Vergleich zu
den Ausgangsbedingungen und zur Kontrollgruppe ein signifikanter Abfall des pO2:
152 ± 9 mmHg (Ausgangsbedingungen) auf 104 ± 30 mmHg (p=0,001 (8hVergleich zu
0h), p=0,003 (8hVergleich zur Kontrollgruppe)). Nach Entlastung des IAD zeigte sich eine
Erholung auf das Niveau der Kontrollwerte. Unter erneuter IAH nahmen die Werte
der Prüfgruppe nur tendenziell im Vergleich zur Kontrollgruppe ab. Mit der zweiten
Druckentlastung gab es eine erneute, tendenzielle Erholung (siehe Abb. 17).
Zwischen den beatmungsgetrennten Kontroll- und Prüfgruppen bestanden keine
signifikanten Unterschiede (siehe Abb. 18 und 19).
38
Versuchszeit [h]
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
pO2
[mm
Hg]
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
K gesam t P gesam t
*
*
**
**
***
#
Abb. 17: Darstellung des pO2-Werts in Kontroll- und Prüfgruppe in Abhängigkeit vom intraabdominellen Druck. In der Prüfgruppe (P gesamt) IAD 0 mmHg zu den Zeitpunkten 0,10,12,22 und 24h. IAD 30 mmHg zu den Zeitpunkten 2,4,6,8 und 14,16,18,20h. In der Kontrollgruppe IAD über den gesamten Zeitraum hinweg 0 mmHg. ANOVA/t-Test: # = signifikanter Unterschied zwischen den Gruppen (p=0,003 für 8h). * = signifikanter Unterschied innerhalb der Gruppen zu den Ausgangsbedingungen zum Zeitpunkt 0h (P gesamt: p=0,002 für 2h, p= 0,003 für 4h, p= 0,000 für 6, 24h, p=0,001 für 8, 14, 16, 18, 20h) .
Versuchszeit [h ]
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
pO2
[mm
Hg]
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
240
K1 (PCV)K2 (B IPAP)
Abb. 18: Darstellung des pO2-Werts in Abhängigkeit vom Beatmungsmodus, PCV vs. BIPAP, ohne Erhöhung des intraabdominellen Drucks. ANOVA/t-Test: Kein signifikanter Unterschied zwischen den Gruppen. Kein signifikanter Unterschied innerhalb der Gruppen zu den Ausgangsbedingungen zum Zeitpunkt 0h.
39
Versuchszeit [h ]
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
pO
2 [m
mH
g]
40
60
80
100
120
140
160
180
P1 (PC V)P2 (B IPAP)
* *
*
* *
Abb. 19: Darstellung des pO2-Werts in Abhängigkeit vom Beatmungsmodus, PCV vs. BIPAP, mit Erhöhung des intraabdominellen Drucks. IAD 0 mmHg zu den Zeitpunkten 0,10,12,22 und 24h. IAD 30 mmHg zu den Zeitpunkten 2,4,6,8 und 14,16,18,20h. ANOVA/t-Test: Kein signifikanter Unterschied zwischen den Gruppen. * = signifikanter Unterschied innerhalb der Gruppen zu den Ausgangsbedingungen zum Zeitpunkt 0h (P1: p=0,001 für 6h, p=0,003 für 8h, p=0,002 für 14h; P2: p=0,000 für 18h, p=0,004 für 24h) .
4.4.3 Kohlendioxidpartialdruck
Die Kontrollgruppe wies einen unveränderten pCO2 mit Werten zwischen 38 ± 6
mmHg und 45 ± 22 mmHg auf. In der Prüfgruppe stieg der pCO2 mit Erhöhung des
IAD signifikant (p=0,003 (6h), p=0,000 (18h))an und fiel bei Druckentlastung wieder
ab. Zwischen den Gruppen erreichten die Unterschiede keine Signifikanz (siehe Abb.
20).
Die beatmungsgetrennte Analyse der Kontrollgruppe zeigte einen über 24 Stunden
gleichbleibenden Verlauf mit tendenziell höheren Werten für die BIPAP-beatmeten
Tiere (siehe Abb. 21).
In Abhängigkeit von der Beatmungsform fanden sich keine Unterschiede bei der
Prüfgruppe (siehe Abb. 22).
40
V e rs u c h s z e it [h ]
0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0 2 2 2 4
pCO
2 [m
mH
g]
2 0
4 0
6 0
8 0
1 0 0
1 2 0
K g e s a m t P g e s a m t
**
*
*
Abb. 20: Darstellung des pCO2-Werts in Kontroll- und Prüfgruppe in Abhängigkeit vom intraabdominellen Druck. In der Prüfgruppe (P gesamt) IAD 0 mmHg zu den Zeitpunkten 0,10,12,22 und 24h. IAD 30 mmHg zu den Zeitpunkten 2,4,6,8 und 14,16,18,20h. In der Kontrollgruppe IAD über den gesamten Zeitraum hinweg 0 mmHg. ANOVA/t-Test: Kein = signifikanter Unterschied zwischen den Gruppen. * = signifikanter Unterschied innerhalb der Gruppen zu den Ausgangsbedingungen zum Zeitpunkt 0h (P gesamt: p=0,002 für 2h, p=0,003 für 4, 6h, p=0,000 für 18h).
V ersuchsze it [h ]
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
pCO
2 [m
mH
g]
20
30
40
50
60
70
K1 (PC V)K2 (B IPA P)
Abb. 21: Darstellung des pCO2-Werts in Abhängigkeit vom Beatmungsmodus, PCV vs. BIPAP, ohne Erhöhung des intraabdominellen Drucks. ANOVA/t-Test: Kein signifikanter Unterschied zwischen den Gruppen. Kein signifikanter Unterschied innerhalb der Gruppen zu den Ausgangsbedingungen zum Zeitpunkt 0h.
41
Versuchszeit [h]
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
pCO
2 [m
mH
g]
0
20
40
60
80
100
120
140
160
P1 (PCV)P2 (BIPAP)* *
**
Abb. 22: Darstellung des pCO2-Werts in Abhängigkeit vom Beatmungsmodus, PCV vs. BIPAP, mit Erhöhung des intraabdominellen Drucks. IAD 0 mmHg zu den Zeitpunkten 0,10,12,22 und 24h. IAD 30 mmHg zu den Zeitpunkten 2,4,6,8 und 14,16,18,20h. ANOVA/t-Test: Kein signifikanter Unterschied zwischen den Gruppen. * = signifikanter Unterschied innerhalb der Gruppe zu den Ausgangsbedingungen zum Zeitpunkt 0h (P1: p=0,002 für 6h, p=0,003 für 8h, p=0,004 für 14h; P2: p=0,002 für 18h).
4.4.4 Sauerstoffsättigung
Die Sauerstoffsättigung war in der Kontrollgruppe über 24 Stunden substanziell
unverändert.
In der Prüfgruppe zeigte sich mit Andauern der Druckbelastungsphasen ein
tendenzieller Abfall um 8% nach 8 Stunden und um 10% nach 20 Stunden. Nach
Druckentlastung stieg die Sauerstoffsättigung jeweils wieder an. Signifikante
Unterschiede fanden sich nicht (siehe Abb. 23).
Sowohl in Gruppe K1 als auch K2 fanden sich keine Unterschiede (siehe Abb. 24).
Beatmungsabhängige signifikante Unterschiede fanden sich zwischen den Gruppen
P1 und P2 nicht. In der ersten Druckphase war der Abfall des SO2 bei den BIPAP-
beatmeten Tieren stärker ausgeprägt, in der zweiten Druckphase bei den PCV-
beatmeten Tieren (siehe Abb. 25).
42
Versuchszeit [h]
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
SO
2 [%
]
70
80
90
100
110
120
K gesam t P gesam t
Abb. 23: Darstellung des SO2-Werts in Kontroll- und Prüfgruppe in Abhängigkeit vom intraabdominellen Druck. In der Prüfgruppe (P gesamt) IAD 0 mmHg zu den Zeitpunkten 0,10,12,22 und 24h. IAD 30 mmHg zu den Zeitpunkten 2,4,6,8 und 14,16,18,20h. In der Kontrollgruppe IAD über den gesamten Zeitraum hinweg 0 mmHg. ANOVA/t-Test: Kein signifikanter Unterschied zwischen den Gruppen. Kein signifikanter Unterschied innerhalb der Gruppen zu den Ausgangsbedingungen zum Zeitpunkt 0h.
V e rs u c h s z e it [h ]
0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0 2 2 2 4
SO
2 [%
]
8 6
8 8
9 0
9 2
9 4
9 6
9 8
1 0 0
1 0 2
1 0 4
1 0 6
K 1 (P C V )K 2 (B IP A P )
Abb. 24: Darstellung des SO2-Werts in Abhängigkeit vom Beatmungsmodus, PCV vs. BIPAP, ohne Erhöhung des intraabdominellen Drucks. ANOVA/t-Test: Kein signifikanter Unterschied zwischen den Gruppen. Kein signifikanter Unterschied innerhalb der Gruppen zu den Ausgangsbedingungen zum Zeitpunkt 0h.
43
Versuchszeit [h]
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
SO
2 [%
]
50
60
70
80
90
100
110
120
P1 (PC V)P2 (BIPAP)
Abb. 25: Darstellung des SO2-Werts in Abhängigkeit vom Beatmungsmodus, PCV vs. BIPAP, mit Erhöhung des intraabdominellen Drucks. IAD 0 mmHg zu den Zeitpunkten 0,10,12,22 und 24h. IAD 30 mmHg zu den Zeitpunkten 2,4,6,8 und 14,16,18,20h. ANOVA/t-Test: Kein signifikanter Unterschied zwischen den Gruppen. Kein signifikanter Unterschied innerhalb der Gruppen zu den Ausgangsbedingungen zum Zeitpunkt 0h.
4.4.5 Hämoglobinkonzentration
Der Hb-Wert lag in der Kontrollgruppe stabil zwischen 7,8 ± 1,0 g/dl und 7,2 ± 1,0
g/dl. In der Prüfgruppe zeigte sich ausgehend von einem Hb-Wert von 8,2 ± 0,7 g/dl
ein tendenzieller Abfall auf 7,6 ± 1,0 g/dl nach 8 Stunden. In der ersten
Druckentlastungsphase fand sich ein weiterer, gegenüber den Ausgangbedingungen
signifikanter (p=0,000 (12h)) Abfall auf 6,5 ± 0,9 g/dl. Während der zweiten Phase
von Druckbe- und -entlastung war dies weniger ausgeprägt (p=0,004 (24h)).
Signifikante Unterschiede zwischen Kontroll- und Prüfgruppe gab es nicht (siehe
Abb. 26).
In den Kontrollgruppen fanden sich bei den BIPAP-beatmeten Tieren durchweg
höhere Hb-Werte. Ein signifikanter Unterschied zwischen den Gruppen bestand
jedoch nicht (siehe Abb. 27).
44
Bei den Tieren, die einer intraabdominellen Druckerhöhung ausgesetzt waren fand
sich kein signifikanter Unterschied zwischen den beatmungsgetrennten Gruppen
(siehe Abb. 28).
V e rs u c h s z e it [h ]
0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0 2 2 2 4
Hb
[g/d
l]
5
6
7
8
9
1 0
K g e s a m t P g e s a m t
*
* **
Abb 26: Darstellung des Hb-Werts in Kontroll- und Prüfgruppe in Abhängigkeit vom intraabdominellen Druck. In der Prüfgruppe (P gesamt) IAD 0 mmHg zu den Zeitpunkten 0,10,12,22 und 24h. IAD 30 mmHg zu den Zeitpunkten 2,4,6,8 und 14,16,18,20h. In der Kontrollgruppe IAD über den gesamten Zeitraum hinweg 0 mmHg. ANOVA/t-Test: Kein signifikanter Unterschied zwischen den Gruppen. * = signifikanter Unterschied innerhalb der Gruppen zu den Ausgangsbedingungen zum Zeitpunkt 0h (K gesamt: p=0,003 für 2, 6h; P gesamt: p=0,000 für 12h, p=0,004 für 24h).
V e r s u c h s z e it [h ]
0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0 2 2 2 4
Hb
[g/d
l]
5
6
7
8
9
1 0
K 1 (P C V )K 2 (B IP A P )
Abb. 27: Darstellung des Hb-Werts in Abhängigkeit vom Beatmungsmodus, PCV vs. BIPAP, ohne Erhöhung des intraabdominellen Drucks. ANOVA/t-Test: Kein signifikanter Unterschied zwischen den Gruppen. Kein signifikanter Unterschied innerhalb der Gruppen zu den Ausgangsbedingungen zum Zeitpunkt 0h.
45
Versuchsze it [h ]
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
Hb
[g/d
l]
4
5
6
7
8
9
10
P 1 (P C V) P 2 (B IP AP )
*
*
Abb. 28: Darstellung des Hb-Werts in Abhängigkeit vom Beatmungsmodus, PCV vs. BIPAP, mit Erhöhung des intraabdominellen Drucks. IAD 0 mmHg zu den Zeitpunkten 0,10,12,22 und 24h. IAD 30 mmHg zu den Zeitpunkten 2,4,6,8 und 14,16,18,20h. ANOVA/t-Test: Kein signifikanter Unterschied zwischen den Gruppen. * = signifikanter Unterschied innerhalb der Gruppen zu den Ausgangsbedingungen zum Zeitpunkt 0h (P1: p=0,002 für 10, 12h).
4.5 Inspiratorischer Spitzendruck
In der Kontrollgruppe lag der PIP während des gesamten Versuchszeitraums bei
20,3 ± 2,5 mbar. Einen ähnlichen Wert, 21,5 ± 2,4 mbar, zeigte er auch in der
Prüfgruppe in den Phasen ohne intraabdominelle Druckerhöhung. Bei Erhöhung des
IAD auf 30 mmHg fand sich ein im Durchschnitt um 20 mbar signifikant (p=0,000)
erhöhter PIP (siehe Abb. 29).
Die beatmungsgetrennte Analyse der Kontrollgruppe zeigte in beiden Gruppen einen
unveränderten PIP bei 20 mbar. Bei den BIPAP beatmeteten Tieren lag der PIP
tendenziell niedriger (siehe Abb. 30).
In der beatmungsgetrennten Betrachtung der Prüfgruppe zeigten sich keine
Unterschiede zwischen den Gruppen. (siehe Abb. 31).
46
Versuchszeit [h]
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
PIP
[mm
Hg]
10
20
30
40
50
K gesamtP Gesamt
** *
* * * * *
##
## # #
##
Abb. 29: Darstellung des PIP in Abhängigkeit vom Beatmungsmodus, PCV vs. BIPAP, mit Erhöhung des intraabdominellen Drucks. IAD 0 mmHg zu den Zeitpunkten 0,10,12,22 und 24h. IAD 30 mmHg zu den Zeitpunkten 2,4,6,8 und 14,16,18,20h. ANOVA/t-Test: # = signifikanter Unterschied zwischen den Gruppen (p=0,000 für 2, 4, 6, 8, 14, 16, 18, 20h). * = signifikanter Unterschied innerhalb der Gruppen zu den Ausgangsbedingungen zum Zeitpunkt 0h (P gesamt: p=0,000 für 2, 4, 6, 8, 14, 16, 18, 20h)).
V e rsu ch sze it [h ]
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
PIP
[mm
Hg]
14
16
18
20
22
24
26
28
K 1 (P C V ) K 2 (B IP A P )
Abb. 30: Darstellung des PIP in Abhängigkeit vom Beatmungsmodus, PCV vs. BIPAP, ohne Erhöhung des intraabdominellen Drucks. ANOVA/t-Test: Kein signifikanter Unterschied zwischen den Gruppen. Kein signifikanter Unterschied innerhalb der Gruppen zu den Ausgangsbedingungen zum Zeitpunkt 0h.
47
V ersuchsze it [h ]
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
PIP
[mm
Hg]
10
20
30
40
50
60
P 1 (P C V )P 2 (B IP A P )
**** ** ******
****
Abb. 31: Darstellung des PIP in Abhängigkeit vom Beatmungsmodus, PCV vs. BIPAP, mit Erhöhung des intraabdominellen Drucks. IAD 0 mmHg zu den Zeitpunkten 0,10,12,22 und 24h. IAD 30 mmHg zu den Zeitpunkten 2,4,6,8 und 14,16,18,20h. ANOVA/t-Test: Kein signifikanter Unterschied zwischen den Gruppen. * = signifikanter Unterschied innerhalb der Gruppen zu den Ausgangsbedingungen zum Zeitpunkt 0h (P1 und P2: p=0,000 für 2, 4, 6, 8, 14, 16, 18, 20h).
4.6 Diurese
Bezüglich der Diurese wurde kein Wert für den Zeitpunkt 0 Stunden erhoben.
Die Tiere der Kontrollgruppe zeigten eine Diurese mit Werten zwischen 57 ± 35 ml/h
und 175 ± 134 ml/h. Auch in der Prüfgruppe zeigte sich eine kontinuierliche Diurese,
die am Ende der zweiten Druckentlastungsphase einen signifikanten (p=0,000 für
24h) Unterschied zur Kontrollgruppe zeigte. (siehe Abb. 32).
In den Gruppen K1 und K2 fanden sich keine Unterschiede in der Diurese (siehe
Abb. 33).
Die beatmungsgetrennte Analyse der Prüfgruppe zeigte eine tendenziell höhere
Diurese für die BIPAP-beatmeten Tiere (siehe Abb. 34).
48
Versuchszeit
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
Diu
rese
[ml/h
]
-100
0
100
200
300
400
500
600
K gesamt P gesamt
#
Abb. 32: Darstellung der Diurese in Kontroll- und Prüfgruppe in Abhängigkeit vom intraabdominellen Druck. In der Prüfgruppe (P gesamt) IAD 0 mmHg zu den Zeitpunkten 0,10,12,22 und 24h. IAD 30 mmHg zu den Zeitpunkten 2,4,6,8 und 14,16,18,20h. In der Kontrollgruppe IAD über den gesamten Zeitraum hinweg 0 mmHg. ANOVA/t-Test: # = signifikanter Unterschied zwischen den Gruppen (p=0,000 für 24h). Kein signifikanter Unterschied innerhalb der Gruppe zu den Ausgangsbedingungen zum Zeitpunkt 0h.
Versuchszeit [h]
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
Diu
rese
[ml/h
]
-100
0
100
200
300
400
K1 (PCV)K2 (BIPAP)
Abb. 33: Darstellung des Diurese in Abhängigkeit vom Beatmungsmodus, PCV vs. BIPAP, ohne Erhöhung des intraabdominellen Drucks. ANOVA/t-Test: Kein signifikanter Unterschied zwischen den Gruppen. Kein signifikanter Unterschied innerhalb der Gruppen zu den Ausgangsbedingungen zum Zeitpunkt 0h.
49
Versuchszeit [h]
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
Diu
rese
[ml/h
]
-100
0
100
200
300
400
500
600
P1 (PCV)P2 (BIPAP)
#
Abb. 34: Darstellung der Diurese in Abhängigkeit vom Beatmungsmodus, PCV vs. BIPAP, mit Erhöhung des intraabdominellen Drucks. IAD 0 mmHg zu den Zeitpunkten 0,10,12,22 und 24h. IAD 30 mmHg zu den Zeitpunkten 2,4,6,8 und 14,16,18,20h. ANOVA/t-Test: # = signifikanter Unterschied zwischen den Gruppen (p=0,001 für 6h). Kein signifikanter Unterschied innerhalb der Gruppen zu den Ausgangsbedingungen zum Zeitpunkt 0h.
4.7 Histopathologische Ergebnisse in Abhängigkeit vom intraabdominellen
Druck (K gesamt vs. P gesamt)
4.7.1 Lunge
Hinsichtlich der interstitiellen Veränderungen - Ödem, Granulozyten, Erythrozyten
und Lymphozyten - fanden sich in der Prüfgruppe sowohl im Ober- als auch im
Unterlappen durchgehend mittelgradige Schäden, während in der Kontrollgruppe nur
leichtgradige Schäden festgestellt wurden. Der Unterschied erreichte durchweg
Signifikanzniveau.
Interstitielle und alveoläre Fibrinablagerungen konnten in der Kontrollgruppe nicht
nachgewiesen werden. In der Prüfgruppe fanden sich alveoläre Fibrinablagerungen
geringgradig ausgeprägt im Ober- und Unterlappen (p=0,000 bzw. p=0,000).
Interstitiell zeigten sich im Oberlappen geringgradige, im Unterlappen mittelgradige
Fibrinablagerungen (p=0,000 bzw. p=0,000). Die Differenz der Ausprägung war
durchgehend signifikant.
50
Mikrothromben fanden sich in der Kontrollgruppe nicht, während sie in der
Prüfgruppe geringgradig auftraten (p=0,012 bzw. 0,034).
Alveoläre Erythrozytose und Granulozytose wiesen beide Gruppen in den
Oberlappen geringgradig auf. In den Unterlappen waren diese in der Prüfgruppe
mittelgradig ausgeprägt, in der Kontrollgruppe geringgradig (p=0,020 bzw. p=0,003).
Eine Lungenstauung und ein alveoläres Ödem fanden sich ohne Unterschied in allen
Lungenabschnitten in geringer bis mittelgradiger Ausprägung.
Zusammengefasst fanden sich unter Vernachlässigung der Beatmungsform in
Anwesenheit einer IAH signifikant stärker ausgeprägte Schäden der Lunge in der
Mehrzahl der untersuchten Parameter.
Tabelle 3: Histopathologie der Lunge Vergleich der gesamten Kontrollgruppe gegen die gesamte Prüfgruppe Organ Parameter K gesamt P gesamt p-Wert Lunge OL Stau 2 (1-4) 3 (2-4) ns UL 3 (1-4) 3 (2-4) ns OL interstitielles Ödem 2 (1-3) 3 (2-4) 0,007 UL 2,5 (1-3) 3 (2-4) 0,000 OL alveoläres Ödem 2 (1-4) 2 (2-3) ns UL 2 (1-4) 3 (2-4) ns OL alveoläre Granulozyten 2 (1-4) 2 (2-3) ns UL 2 (1-3) 3 (2-4) 0,020 OL alveoläre Erythrozyten 2 (1-3) 2 (1-3) ns UL 2 (1-3) 3 (1-3) 0,003 OL interstitielle Granulozyten 2 (1-3) 3 (2-3) 0,000 UL 2 (1-3) 3 (2-4) 0,000 OL interstitielle Lymphozyten 2 (1-3) 3 (2-3) 0,000 UL 2 (2-3) 3 (2-3) 0,000 OL interstitielle Erythrozyten 2 (1-3) 2 (2-4) 0,004 UL 2 (1-3) 3 (2-4) 0,000 OL Mikrothromben 1 (1-4) 2 (1-4) 0,012 UL 1 (1-4) 2,5 (1-4) 0,034 OL interstitielle Fibrinablagerungen 1 (1-3) 2 (2-3) 0,000 UL 1 (1-3) 3 (2-3) 0,000 OL alveoläre Fibrinablagerungem 1 (1-3) 2 (2-3) 0,000 UL 1 (1-3) 2 (2-3) 0,000 Daten dargestellt als Median (Minimum – Maximum). Organschäden klassifiziert als kein, gering-, mittel-, hochgradiger Schaden (1-4). Bei Erreichen des Signifikanzniveaus von p<0,05 Angabe des p-Werts, ns = nicht signifikant. OL = Oberlappen, UL = Unterlappen.
51
4.7.2 Herz
In der Prüfgruppe fanden sich geringradige nekrotische Veränderungen, wohingegen
in der Kontrollgruppe keine nachweisbar waren (p = 0,002). Stau und Ödem, sowie
degenerative Veränderungen waren in beiden Gruppen unterschiedslos geringgradig
vorhanden.
Tabelle 4: Histopathologie des Herzens Vergleich der gesamten Kontrollgruppe gegen die gesamte Prüfgruppe Organ Parameter K gesamt P gesamt p-Wert Herz Stau und Ödem 2 (1-3) 2 (1-3) ns degenerative Veränderungen 2 (1-3) 2 (1-3) ns nekrotische Veränderungen 1 (1-3) 2 (1-4) 0,002 Daten dargestellt als Median (Minimum – Maximum). Organschäden klassifiziert als kein, gering-, mittel-, hochgradiger Schaden (1-4). Bei Erreichen des Signifikanzniveaus von p<0,05 Angabe des p-Werts, ns = nicht signifikant.
4.7.3 Niere
Nierenstauung, Eiweißzylinder und Nephrose fanden sich in der Kontrollgruppe in
geringgradiger Ausprägung. In der Prüfgruppe zeigten sich mittelgradige Schäden.
Der Unterschied war bei allen drei Parametern statistisch signifikant. Mikrothromben
und eine glomeruläre Zellverminderung waren in der Kontrollgruppe nicht vorhanden,
während sie in der Prüfgruppe geringgradig nachweisbar waren (jeweils p = 0,000).
Eine Blutung trat in der Kontrollgruppe nicht auf. In der Prüfgruppe fand sie sich in
gering- bis mittelgradiger Ausprägung (p = 0,044). Infarkt und Nekrose waren in
beiden Gruppen nicht nachweisbar.
Tabelle 5: Histopathologie der Niere Vergleich der gesamten Kontrollgruppe gegen die gesamte Prüfgruppe Organ Parameter K gesamt P gesamt p-Wert Niere Stau 2 (2-3) 3 (3-4) 0,000 Blutung 1 (1-1) 1 (1-3) 0,044 Eiweißzylinder 2,5 (2-3) 3 (3-4) 0,000 Nephrose 2 (2-2) 3 (3-4) 0,000 Mikrothromben 1 (1-2) 2 (1-4) 0,000 Infarkt und Nekrose 1 (1-2) 1 (1-3) ns glomeruläre Zellverminderung 1 (1-2) 2 (1-3) 0,000 Daten dargestellt als Median (Minimum – Maximum). Organschäden klassifiziert als kein, gering-, mittel-, hochgradiger Schaden (1-4). Bei Erreichen des Signifikanzniveaus von p<0,05 Angabe des p-Werts, ns = nicht signifikant.
52
4.7.4 Leber
In den ante mortem Proben fanden sich geringgradige degenerative Veränderungen
und Stauung in der Kontrollgruppe bei mittelgradiger Ausprägung in der Prüfgruppe
(p =0,006 bzw. p=0,000). Blutungen, parazentrale Nekrosen und Mikrothromben
sind in den bioptisch gewonnenen ante mortem Proben in beiden Gruppen nicht
vorhanden. Hinsichtlich der Kupferzellproliferation und des Leukozytenstickings
fanden sich in den ante mortem Proben der Kontrollgruppe geringgradige Schäden
bei mittelgradiger Ausprägung in der Prüfgruppe, ohne dass dies statistisch
signifikant wurde.
Post mortem zeigte sich hinsichtlich aller Parameter eine Tendenz zu einer stärkeren
Ausprägung der Schäden.
Tabelle 6: Histopathologie der Leber Vergleich der gesamten Kontrollgruppe gegen die gesamte Prüfgruppe Organ Parameter K gesamt P gesamt p-Wert Leber a.m. Leber p.m.
Stau 2 (2-3) 3 (2-4)
3 (3-3) 3 (3-4)
0,001 0,000
a.m. p.m.
Blutung
1 (1-1) 1 (1-3)
1 (1-1) 2 (1-4)
ns 0,006
a.m. p.m.
parazentrale Nekrosen
1 (1-3) 1 (1-4)
1 (1-2) 2,5 (1-4)
ns 0,000
a.m. p.m.
Leukocyte sticking
2 (1-3) 2 (2-3)
3 (2-3) 3 (3-4)
ns 0,000
a.m. p.m.
Kupferzellproliferation
2 (2-3) 2 (2-3)
3 (2-3) 3 (2-3)
ns 0,000
a.m. p.m.
Mikrothromben
1 (1-1) 1 (1-3)
1 (1-2) 2 (1-4)
ns 0,000
a.m. p.m.
degenerative Veränderungen
2 (1-3) 2 (1-4)
3 (3-3) 3 (2-4)
0,006 0,000
Daten dargestellt als Median (Minimum – Maximum). Organschäden klassifiziert als kein, gering-, mittel-, hochgradiger Schaden (1-4). Bei Erreichen des Signifikanzniveaus von p<0,05 Angabe des p-Werts, ns = nicht signifikant. a.m. = ante mortem, bioptisch blind gewonnene Proben, p.m. = post mortem bei der Sektion aus makroskopisch geschädigten Bereichen gewonnene Proben.
4.7.5 Pankreas
In der Kontrollgruppe waren weder Blutungen noch Mikrothromben nachweisbar, in
der Prüfgruppe zeigten sich geringgradige Schäden (p = 0,012 bzw. p = 0,031).
Nekrose und degenerative Veränderungen fanden sich in der Kontrollgruppe
53
geringgradig, in der Prüfgruppe mittelgradig ausgeprägt (p = 0,002 bzw. p = 0,049).
Stau und Ödem traten in beiden Gruppen mittelgradig ohne Unterschied auf.
Tabelle 7: Histopathologie des Pankreas Vergleich der gesamten Kontrollgruppe gegen die gesamte Prüfgruppe Organ Parameter K gesamt P gesamt p-Wert Pankreas Stau und Ödem 3 (2-3) 3 (2-4) ns Blutung 1 (1-2) 2 (1-3) 0,012 Nekrose 2 (1-2) 3 (2-4) 0,002 Mikrothromben 1 (1-1) 2 (1-3) 0,031 degenerative Veränderungen 2,5 (2-3) 3 (2-4) 0,049 Daten dargestellt als Median (Minimum – Maximum). Organschäden klassifiziert als kein, gering-, mittel-, hochgradiger Schaden (1-4). Bei Erreichen des Signifikanzniveaus von p<0,05 Angabe des p-Werts, ns = nicht signifikant. 4.7.6 Magen und Intestinum Stau und Ödem waren in Magen, Dünn- sowie Dickdarm bei beiden Gruppen in
mittelgradiger Ausprägung nachweisbar
Statistisch signifikante Unterschiede hinsichtlich des Park-Scores waren zwischen
der Kontroll- und der Prüfgruppe nicht feststellbar, allerdings divergiert das Ausmaß
der Veränderungen entlang des Gastrointestinaltrakts. Im Magen fand sich ein Score
von 2, was der Bildung eines Raumes zwischen Lamina epithelialis mucosae und
Lamina propria mucosae entspricht. Der Dünndarm wies einen Score von 3 auf, was
einer Zunahme des oben beschriebenen Raumes gleichkommt. Im Dickdarm fand
sich eine regelrechte Schleimhaut ohne Veränderungen.
Einblutungen in die untersuchten Organe des Gastrointestinaltrakts waren weder in
der Kontroll- noch in der Prüfgruppe nachweisbar.
Tabelle 8: Histopathologie des Gastrointestinaltraktes Vergleich der gesamten Kontrollgruppe gegen die gesamte Prüfgruppe Organ Parameter K gesamt P gesamt p-Wert Magen Stau und Ödem 3 (2-3) 3 (2-4) ns Dünndarm 3 (2-3) 3 (3-4) 0,000 Dickdarm 3 (2-3) 3 (2-4) ns Magen Blutung 1 (1-1) 1 (1-2) ns Dünndarm 1 (1-1) 1 (1-3) ns Dickdarm 1 (1-1) 1 (1-1) ns Magen Park Score 2 (1-3) 2 (1-3) ns Dünndarm 3 (2-4) 3 (1-4) ns Dickdarm 1 (1-2) 1 (1-2) ns Daten dargestellt als Median (Minimum – Maximum). Organschäden klassifiziert als kein, gering-, mittel-, hochgradiger Schaden (1-4). Park-Score entsprechend Tabelle Kapitel 3.5.1. Bei Erreichen des Signifikanzniveaus von p<0,05 Angabe des p-Werts, ns = nicht signifikant.
54
4.7.7 Lymphknoten
Ein Ödem fand sich unabhängig der Gruppenzugehörigkeit in allen untersuchten
Lymphknotenstationen in gering- bis mittelgradiger Ausprägung. Statistisch
signifikant wurde lediglich die Tendenz hin zur höheren Ausprägung in den
mediastinalen Lymphknoten der Prüfgruppe gegenüber der Kontrollgruppe (p =
0,015).
Sowohl in den mediastinalen als auch in den Lymphknoten des Dickdarms fanden
sich unabhängig der Gruppenzugehörigkeit granulozytäre Infiltrationen mittelgradiger
Ausprägung, ebenso bei den dem Dünndarm zugehörigen Lymphknoten in der
Prüfgruppe. Hier waren jedoch in der Kontrollgruppe signifikant geringere Schäden
festzustellen (p = 0,000).
Tabelle 9: Histopathologie der Lymphknoten Vergleich der gesamten Kontrollgruppe gegen die gesamte Prüfgruppe Organ Parameter K gesamt P gesamt p-Wert Lk Mediastinum Ödem 3 (2-4) 3 (3-4) 0,015 Lk Dünndarm 3 (2-4) 3 (2-4) ns Lk Dickdarm 3 (2-4) 3 (3-4) ns Lk Mediastinum granulozytäre Infiltration 2,5 (1-4) 3 (2-4) ns Lk Dünndarm 2 (1-3) 3 (2-4) 0,000 Lk Dickdarm 3 (2-3) 3 (2-4) ns Daten dargestellt als Median (Minimum – Maximum). Organschäden klassifiziert als kein, gering-, mittel-, hochgradiger Schaden (1-4). Bei Erreichen des Signifikanzniveaus von p<0,05 Angabe des p-Werts, ns = nicht signifikant. Lk = Lymphknoten.
4.8 Histopathologische Ergebnisse in Abhängigkeit vom Beatmungsmodus
ohne intraabdominelle Druckerhöhung (K1 (PCV) vs. K2 (BIPAP))
4.8.1 Lunge
In den untersuchten Parametern fanden sich keine bis geringgradige, vereinzelt in
den Unterlappen auch mittelgradige Schäden. Statistisch signifikante Unterschiede in
Abhängigkeit vom Beatmungsmodus traten nicht auf.
55
Tabelle 10: Histopathologie der Lunge Vergleich K1 gegen K2 Organ Parameter K1 K2 p-Wert Lunge OL Stau 2 (1-4) 2 (1-4) ns Lunge UL 3 (2-4) 3 (1-4) ns OL interstitielles Ödem 2 (2-3) 2 (1-3) ns UL 2,5 (1-3) 2,5 (1-3) ns OL alveoläres Ödem 2 (1-4) 2 (1-3) ns UL 2 (1-4) 2,5 (1-3) ns OL alveoläre Granulozyten 2 (1-3) 2 (1-4) ns UL 2 (2-3) 2 (1-3) ns OL alveoläre Erythrozyten 2 (1-3) 2 (1-3) ns UL 2 (1-3) 2 (1-3) ns OL interstitielle Granulozyten 2 (1-3) 2 (1-3) ns UL 2 (2-3) 2 (1-3) ns OL interstitielle Lymphozyten 2 (2-3) 2 (1-3) ns UL 2 (2-3) 2 (2-3) ns OL interstitielle Erythrozyten 1,5 (1-3) 2 (1-3) ns UL 1,5 (1-3) 2 (1-2) ns OL Mikrothromben 1 (1-3) 1 (1-4) ns UL 1 (1-3) 1,5 (1-4) ns OL interstitielle Fibrinablagerungen 1 (1-3) 1 (1-2) ns UL 1 (1-3) 1,5 (1-2) ns OL alveoläre Fibrinablagerungem 1 (1-3) 1 (1-2) ns UL 1 (1-3) 1 (1-3) ns Daten dargestellt als Median (Minimum – Maximum). Organschäden klassifiziert als kein, gering-, mittel-, hochgradiger Schaden (1-4). Bei Erreichen des Signifikanzniveaus von p<0,05 Angabe des p-Werts, ns = nicht signifikant. OL = Oberlappen, UL = Unterlappen.
4.8.2 Herz
Das Herz wies in den untersuchten Parametern keine bis geringgradige Schäden
auf. Signifikante Unterschiede abhängig vom Beatmungsmodus ließen sich nicht
nachweisen.
Tabelle 11: Histopathologie des Herzens Vergleich K1 gegen K2 Organ Parameter K1 K2 p-Wert Herz Stau und Ödem 2 (1-3) 2 (1-3) ns degenerative Veränderungen 2 (1-3) 2 (1-3) ns nekrotische Veränderungen 1 (1-3) 1 (1-1) ns Daten dargestellt als Median (Minimum – Maximum). Organschäden klassifiziert als kein, gering-, mittel-, hochgradiger Schaden (1-4). Bei Erreichen des Signifikanzniveaus von p<0,05 Angabe des p-Werts, ns = nicht signifikant.
56
4.8.3 Niere
Die Niere zeigte keine bis geringgradige Schäden. Vereinzelt waren mittelgradige
Schäden feststellbar. Vom Beatmungsmodus abhängige signifikante Unterschiede
traten nicht auf.
Tabelle 12: Histopathologie der Niere Vergleich K1 gegen K2 Organ Parameter K1 K2 p-Wert Niere Stau 2 (2-3) 2,5 (2-3) ns Blutung 1 (1-1) 1 (1-1) ns Eiweißzylinder 3 (2-3) 2 (2-3) ns Nephrose 2 (2-2) 2 (2-2) ns Mikrothromben 1 (1-2) 1 (1-1) ns Infarkt und Nekrose 1 (1-2) 1 (1-1) ns Glomeruläre Zellverminderung 1 (1-2) 1 (1-2) ns Daten dargestellt als Median (Minimum – Maximum). Organschäden klassifiziert als kein, gering-, mittel-, hochgradiger Schaden (1-4). Bei Erreichen des Signifikanzniveaus von p<0,05 Angabe des p-Werts, ns = nicht signifikant.
4.8.4 Leber
In den bioptisch gewonnenen ante mortem Proben zeigten sich ohne Unterschied
keine bis geringgradige Schäden unabhängig vom Beatmungsmodus.
Post mortem fanden sich bei den PCV-beatmeten Tieren hinsichtlich Stauung,
Leukozytensticking, parazentraler Nekrosen, Blutungen und Mikrothromben stärker
ausgeprägte Schäden.
57
Tabelle 13: Histopathologie der Leber Vergleich K1 gegen K2 Organ Parameter K1 K2 p-Wert Leber a.m. Leber p.m.
Stau 2 (2-3) 3 (2-4)
2 (2-2) 2 (2-3)
ns 0,017
a.m. p.m.
Blutung
1 (1-1) 1 (1-3)
1 (1-1) 1 (1-1)
ns 0,003
a.m. p.m.
parazentrale Nekrosen
1 (1-3) 2 (1-4)
1 (1-1) 1 (1-2)
ns 0,005
a.m. p.m.
Leukocyte sticking
2 (1-3) 3 (2-3)
2 (1-3) 2 (2-3)
ns 0,004
a.m. p.m.
Kupferzellproliferation
2 (2-2) 2 (2-3)
2 (2-3) 2 (2-3)
ns ns
a.m. p.m.
Mikrothromben
1 (1-1) 1 (1-3)
1 (1-1) 1 (1-1)
ns 0,003
a.m. p.m.
degenerative Veränderungen 2 (1-3) 3 (2-4)
2 (2-3) 2 (1-3)
ns ns
Daten dargestellt als Median (Minimum – Maximum). Organschäden klassifiziert als kein, gering-, mittel-, hochgradiger Schaden (1-4). Bei Erreichen des Signifikanzniveaus von p<0,05 Angabe des p-Werts, ns = nicht signifikant. a.m. = ante mortem, bioptisch blind gewonnene Proben, p.m. = post mortem bei der Sektion aus makroskopisch geschädigten Bereichen gewonnene Proben.
4.8.5 Pankreas
Das Pankreas zeigte in den einzelnen Parametern keine bis mittelgradig
ausgeprägte Schäden, ohne dass diese vom Beatmungsmodus abhängig waren.
Tabelle 14: Histopathologie des Pankreas Vergleich K1 gegen K2 Organ Parameter K1 K2 p-Wert Pankreas Stau und Ödem 3 (3-3) 2,5 (2-3) ns Blutung 1 (1-2) 1 (1-1) ns Nekrose 2 (1-2) 1,5 (1-2) ns Mikrothromben 1 (1-1) 1 (1-1) ns degenerative
Veränderungen 2,5 (2-3) 2,5 (2-3) ns
Daten dargestellt als Median (Minimum – Maximum). Organschäden klassifiziert als kein, gering-, mittel-, hochgradiger Schaden (1-4). Bei Erreichen des Signifikanzniveaus von p<0,05 Angabe des p-Werts, ns = nicht signifikant.
4.8.6 Magen und Intestinum
Signifikante Unterschiede in Abhängigkeit vom Beatmungsmodus konnten auch im
Gastrointestinaltrakt nicht nachgewiesen werden.
58
Tabelle 15: Histopathologie des Gastrointestinaltraktes Vergleich K1 gegen K2 Organ Parameter K1 K2 p-Wert Magen Stau und Ödem 3 (3-3) 2 (2-3) ns Dünndarm 3 (3-3) 3 (2-3) ns Dickdarm 3 (3-3) 3 (2-3) ns Magen Blutung 1 (1-1) 1 (1-1) ns Dünndarm 1 (1-1) 1 (1-1) ns Dickdarm 1 (1-1) 1 (1-1) ns Magen Park Score 3 (1-3) 1,5 (1-3) ns Dünndarm 3 (2-4) 3 (2-4) ns Dickdarm 1 (1-2) 1 (1-2) ns Daten dargestellt als Median (Minimum – Maximum). Organschäden klassifiziert als kein, gering-, mittel-, hochgradiger Schaden (1-4). Park-Score entsprechend Tabelle Kapitel 3.5.1. Bei Erreichen des Signifikanzniveaus von p<0,05 Angabe des p-Werts, ns = nicht signifikant.
4.8.7 Lymphknoten
Die Veränderungen der Lymphknoten rangierten zwischen keinen bis mittelgradig
ausgeprägten Schäden ohne signifikanten Unterschied zwischen den Gruppen.
Tabelle 16: Histopathologie der Lymphknoten Vergleich K1 gegen K2 Organ Parameter K1 K2 p-Wert Lk Mediastinum Ödem 3 (2-4) 3 (2-4) ns Lk Dünndarm 3 (2-4) 3 (2-3) ns Lk Dickdarm 3 (3-4) 3 (2-3) ns Lk Mediastinum Granulozytäre Infiltration 2 (1-3) 3 (2-4) ns Lk Dünndarm 2 (1-3) 2 (2-3) ns Lk Dickdarm 3 (2-3) 2,5 (2-3) ns Daten dargestellt als Median (Minimum – Maximum). Organschäden klassifiziert als kein, gering-, mittel-, hochgradiger Schaden (1-4). Bei Erreichen des Signifikanzniveaus von p<0,05 Angabe des p-Werts, ns = nicht signifikant. Lk = Lymphknoten.
4.9 Histopathologische Ergebnisse in Abhängigkeit vom Beatmungsmodus
mit intraabdomineller Druckerhöhung (P1 (PCV) vs. P2 (BIPAP))
4.9.1 Lunge
Hinsichtlich der Parameter alveoläre Granulozyten, Mikrothromben sowie alveoläre
und interstitielle Fibrinablagerungen fanden sich in der Gruppe P2 mittelgradige
Schäden in den Unterlappen. In der Gruppe P1 waren diese nur geringgradig
59
ausgeprägt (p= 0,004, p = 0,001, p =0,032 bzw. p = 0,013). In den Oberlappen
wurde dieser Unterschied nur bezüglich der Mikrothromben statistisch signifikant (p =
0,028).
Auch bezüglich interstitieller Granulozyten zeigten die BIPAP-beatmeten Tiere in
beiden Lungenlappen stärker ausgeprägte Manifestationen als die PCV-beatmeten
Tiere (p = 0,050 bzw. 0,030).
Alle anderen Parameter wiesen keine signifikanten Unterschiede in Abhängigkeit
vom Beatmungsmodus auf.
Tabelle 17: Histopathologie der Lunge Vergleich P1 gegen P2 Organ Parameter P1 P2 p-Wert Lunge OL Stau 3 (2-3) 3 (2-4) ns Lunge UL 3 (2-4) 3 (3-4) ns OL interstitielles Ödem 3 (2-3) 3 (2-4) ns UL 3 (2-4) 3 (3-4) ns OL alveoläres Ödem 2 (2-3) 2,5 (2-3) ns UL 3 (2-3) 3 (2-4) ns OL alveoläre Granulozyten 2 (2-3) 2 (2-3) ns UL 2 (2-3) 3 (2-4) 0,004 OL alveoläre Erythrozyten 2 (1-3) 2 (1-3) ns UL 3 (1-3) 3 (2-3) ns OL interstitielle Granulozyten 2,5 (2-3) 3 (2-3) 0,050 UL 3 (2-3) 3 (3-4) 0,030 OL interstitielle Lymphozyten 3 (2-3) 3 (3-3) ns UL 3 (2-3) 3 (3-3) ns OL interstitielle Erythrozyten 2 (2-3) 2,5 (2-4) ns UL 2,5 (2-4) 3 (2-4) ns OL Mikrothromben 2 (1-3) 2 (2-4) 0,028 UL 2 (1-3) 3 (2-4) 0,001 OL interstitielle Fibrinablagerungen 2 (2-3) 2 (2-3) ns UL 2 (2-3) 3 (2-3) 0,032 OL alveoläre Fibrinablagerungen 2 (2-3) 2 (2-3) ns UL 2 (2-3) 3 (2-3) 0,013 Daten dargestellt als Median (Minimum – Maximum). Organschäden klassifiziert als kein, gering-, mittel-, hochgradiger Schaden (1-4). Bei Erreichen des Signifikanzniveaus von p<0,05 Angabe des p-Werts, ns = nicht signifikant. OL = Oberlappen, UL = Unterlappen.
4.9.2 Herz
Das Herz wies in beiden Gruppen geringgradige Schäden ohne signifikanten
Unterschied auf.
60
Tabelle 18: Histopathologie des Herzens Vergleich P1 gegen P2 Organ Parameter P1 P2 p-Wert Herz Stau und Ödem 2 (1-3) 2 (1-3) ns degenerative Veränderungen 2 (1-3) 2,5 (1-3) ns nekrotische Veränderungen 2 (1-3) 2 (1-4) ns Daten dargestellt als Median (Minimum – Maximum). Organschäden klassifiziert als kein, gering-, mittel-, hochgradiger Schaden (1-4). Bei Erreichen des Signifikanzniveaus von p<0,05 Angabe des p-Werts, ns = nicht signifikant.
4.9.3 Niere
Hinsichtlich tubulärer Eiweißzylinder zeigte sich bei den BIPAP-beatmeten Tieren mit
einem Median von 3,5 ein stärker ausgeprägter Schaden gegenüber den PCV-
beatmeten Tieren, die einen Median von 3 aufwiesen (p = 0,006). Im übrigen fanden
sich keine bis mittelgradige Schäden unabhängig vom Beatmungsmodus.
Tabelle 19: Histopathologie der Niere Vergleich P1 gegen P2 Organ Parameter P1 P2 p-Wert Niere Stau 3 (3-3) 3 (3-4) ns Blutung 1 (1-2) 1 (1-3) ns Eiweißzylinder 3 (3-3) 3,5 (3-4) 0,006 Nephrose 3 (3-3) 3 (3-4) ns Mikrothromben 2 (1-3) 2 (2-4) ns Infarkt und Nekrose 1 (1-2) 1 (1-3) ns glomeruläre Zellverminderung 2 (2-3) 2 (1-3) ns Daten dargestellt als Median (Minimum – Maximum). Organschäden klassifiziert als kein, gering-, mittel-, hochgradiger Schaden (1-4). Bei Erreichen des Signifikanzniveaus von p<0,05 Angabe des p-Werts, ns = nicht signifikant.
4.9.4 Leber
In den prämortalen Proben zeigten sich zwischen den Gruppen keine statistisch
signifikanten Unterschiede hinsichtlich der einzelnen Parameter. Das Maß der
Schäden variiert von nicht vorhanden bis mittelgradig ausgeprägt. Postmortal ergibt
sich in dieser Gruppe dazu kein Unterschied.
61
Tabelle 20: Histopathologie der Leber Vergleich P1 gegen P2 Organ Parameter P1 P2 p-Wert Leber a.m. Leber p.m.
Stau 3 (3-3) 3 (3-4)
3 (3-3) 3 (3-4)
ns ns
a.m. p.m.
Blutung
1 (1-1) 2 (1-3)
1 (1-1) 1 (1-4)
ns ns
a.m. p.m.
parazentrale Nekrosen
1 (1-2) 3 (1-4)
1 (1-2) 2 (1-4)
ns ns
a.m. p.m.
Leukocyte sticking
3 (2-3) 3 (3-4)
2,5 (2-3) 3 (3-4)
ns ns
a.m. p.m.
Kupferzellproliferation
3 (2-3) 3 (2-3)
2,5 (2-3) 3 (3-3)
ns ns
a.m. p.m.
Mikrothromben
1 (1-1) 2 (1-4)
1 (1-2) 2 (1-4)
ns ns
a.m. p.m.
degenerative Veränderungen
3 (3-3) 3 (2-4)
3 (3-3) 3 (3-4)
ns ns
Daten dargestellt als Median (Minimum – Maximum). Organschäden klassifiziert als kein, gering-, mittel-, hochgradiger Schaden (1-4). Bei Erreichen des Signifikanzniveaus von p<0,05 Angabe des p-Werts, ns = nicht signifikant. a.m. = ante mortem, bioptisch blind gewonnene Proben, p.m. = post mortem bei der Sektion aus makroskopisch geschädigten Bereichen gewonnene Proben.
4.9.5 Pankreas
Im Bereich des Pankreas ließen sich keine Unterschiede der geringen bis mittleren
Organschäden in Abhängigkeit vom Beatmungsmodus feststellen.
Tabelle 21: Histopathologie des Pankreas Vergleich P1 gegen P2 Organ Parameter P1 P2 p-Wert Pankreas Stau und Ödem 3 (3-4) 3 (2-4) ns Blutung 2 (1-2) 2 (1-3) ns Nekrose 3 (2-4) 3 (2-4) ns Mikrothromben 1,5 (1-2) 2 (1-3) ns degenerative
Veränderungen 3 (2-4) 3 (2-4) ns
Daten dargestellt als Median (Minimum – Maximum). Organschäden klassifiziert als kein, gering-, mittel-, hochgradiger Schaden (1-4). Bei Erreichen des Signifikanzniveaus von p<0,05 Angabe des p-Werts, ns = nicht signifikant.
4.9.6 Magen und Intestinum
Beim Dünndarm fanden sich hinsichtlich des Park-Scores bei den Tieren mit BIPAP-
Beatmung stärkere Schäden als bei den Tieren der Gruppe mit PCV-Beatmung (p =
62
0,016). Hinsichtlich der übrigen Kriterien zeigten sich im Gastrointestinaltrakt keine
beatmungsabhängigen Unterschiede.
Tabelle 22: Histopathologie des Gastrointestinaltrakts Vergleich P1 gegen P2 Organ Parameter P1 P2 p-Wert Magen Stau und Ödem 3 (2-3) 3 (2-4) ns Dünndarm 3 (3-3) 3 (3-4) ns Dickdarm 3 (2-3) 3 (3-4) ns Magen Blutung 1 (1-1) 1 (1-2) ns Dünndarm 1 (1-2) 1 (1-3) ns Dickdarm 1 (1-1) 1 (1-1) ns Magen Park Score 2,5 (1-3) 2 (1-3) ns Dünndarm 3 (1-4) 3 (2-4) 0,016 Dickdarm 1 (1-2) 1 (1-2) ns Daten dargestellt als Median (Minimum – Maximum). Organschäden klassifiziert als kein, gering-, mittel-, hochgradiger Schaden (1-4). Park-Score entsprechend Tabelle Kapitel 3.5.1. Bei Erreichen des Signifikanzniveaus von p<0,05 Angabe des p-Werts, ns = nicht signifikant.
4.9.2 Lymphknoten
In sämtlichen untersuchten Lymphknotenstationen waren gering- bis schwergradige
Schäden feststellbar, ohne jedoch einen signifikanten Unterschied zwischen den
Gruppen aufzuweisen.
Tabelle 23: Histopathologie der Lymphknoten Vergleich P1 gegen P2 Organ Parameter P1 P2 p-Wert Lk Mediastinum Ödem 3 (3-4) 3 (3-4) ns Lk Dünndarm 3 (2-4) 3 (3-4) ns Lk Dickdarm 3 (3-4) 3 (3-4) ns Lk Mediastinum granulozytäre Infiltration 3 (2-4) 3 (2-4) ns Lk Dünndarm 4 (2-4) 3 (2-4) ns Lk Dickdarm 3 (2-4) 3 (2-4) ns Daten dargestellt als Median (Minimum – Maximum). Organschäden klassifiziert als kein, gering-, mittel-, hochgradiger Schaden (1-4). Bei Erreichen des Signifikanzniveaus von p<0,05 Angabe des p-Werts, ns = nicht signifikant. Lk = Lymphknoten.
63
5 Diskussion
In der vorliegenden Arbeit wurden die Auswirkungen einer repetitiven
intraabdominellen Druckerhöhung auf Funktion und Perfusion der thorakalen und
abdominellen Organe anhand eines porcinen Modells untersucht. Bei unveränderten
Funktionsparametern der Viszeralorgane fanden sich histologisch mittelgradig
ausgeprägte Schäden an Leber, Niere und Pankreas. Gleichsam ausgeprägte
Veränderungen der Lunge fanden in den Parametern der Blutgasanalyse ein
funktionelles Korrelat.
5.1 Studiendesign
Das Schwein ist dem Menschen hinsichtlich Anatomie und Physiologie z.B. in Bezug
auf die kardiopulmonale Leistung und die Biochemie von Leber und Niere sehr
ähnlich. Aus diesem Grund wurden experimentelle Standardmodelle zum
Multiorganversagen am Hausschwein etabliert [6, 19, 55, 75, 93].
Sowohl Töns et al. [110] als auch Schachtrupp et al. [98, 99] nutzten in unmittelbaren
Vorversuchen zu dieser Studie das Hausschwein mit einem Körpergewicht von etwa
50kg als Versuchstiere. Um eine optimale Vergleichbarkeit zu gewährleisten, wurde
auch für diese Studie, das Hausschwein als Versuchstier gewählt.
Nachteilig am Hausschwein als Versuchstier ist seine Neigung zu entzündlichen
Lungenveränderungen sowie zur malignen Hyperthermie. Deswegen wurden alle
Tiere vor Versuchsbeginn tierärztlich untersucht und einer antibiotischen Prophylaxe
unterzogen. Eine maligne Hyperthermie wurde während der Versuche nicht
beobachtet.
Klinisch fanden Meldrum et al. [70] ein manifestes AKS mit einem IAD von 27 ± 2,3
mmHg bei Traumapatienten 27 ± 4 h nach initialer Operation mit komplettem
Bauchdeckenverschluss.
Vorangehende tierexperimentelle Studien wiesen dem AKS vergleichbare
Veränderungen der hämodynamischen und respiratorischen Funktionsparameter bei
einem 24stündigen IAD von 30mmHg nach. Gleichfalls fanden sich in diesen Studien
histologisch nachweisbare Organschäden nach durchlittener IAH. [98, 99, 110].
64
Der Zeitraum von 24 Stunden und eine IAD von 30 mmHg scheinen somit die für die
Entstehung des AKS und seine Auswirkung auf die Organintegrität relevante Periode
und Höhe zu sein, so dass diese Werte auch für die vorliegende Arbeit als
Versuchsparameter gewählt wurden.
Klinisch liegt dem AKS häufig ein mesenteriales Ödem nach traumatischen oder
entzündlichen Prozessen des Bauchraums zu Grunde. Ein pathologisches Modell für
das AKS, eine auslösende Grundkrankheit oder ein Trauma erhöhen den IAD, ist
bislang nicht bekannt.
Deswegen wurde experimentell bislang die Instillation in operativ eingebrachte
Beutel oder die freie Applikation von Flüssigkeiten oder Gasen in den Bauchraum
genutzt, um den intraabdominellen Druck zu erhöhen [8, 9, 26, 36]. Mögliche Folgen
wie Flüssigkeitsverschiebung ähnlich der Peritonealdialyse oder eine Arrosion von
Gefäßen und Organen durch die eingebrachten Beutel wurden jedoch bislang nicht
systematisch untersucht. Die transperitoneale Absorption von CO2 bei einem IAD von
15 mmHg ist klinisch und experimentell belegt [17, 63, 73]. Jedoch zeigt sie sich vom
IAD abhängig mit einer deutlichen Reduktion ab einem IAD von 16 mmHg [7].
Schachtrupp und Töns nutzten in ihren Vorversuchen [98, 99, 110] die Insufflation
von CO2, ohne eine Erhöhung des Kohlendioxidpartialdrucks festzustellen. Damit
scheint dieses Modell den Zustand eines AKS bislang am besten widerzuspiegeln.
Wegen der Neigung von Schweinen zur malignen Hyperthermie sollten zur
Anästhesie insbesondere in Langzeitversuchen keine Inhalationsnarkotika benutzt
werden. Deshalb erfolgte die Narkose nach Prämedikation mit Azaperon und Atropin
durch Verwendung von Ketamin und Pentobarbital.
Aufgrund unzureichender sedativer Wirkung kann chirurgische Toleranz durch die
alleinige Verwendung des stark analgetisch wirkenden Ketamins nicht erreicht
werden. Ferner führt eine Ketaminmonoanästhesie nach 8-12 Stunden häufig zu
einem Anstieg von HF und MAP sowie dem Auftreten motorischer Unruhe [116].
Pentobarbital ist ein Sedativum ohne analgetische Eigenschaften, welches
dosisabhängig kardiodepressiv wirkt. Experimentell konnte jedoch ein weiter Bereich
an Serumkonzentration ohne nennenswerten hämodynamischen Einfluß beim
Schwein nachgewiesen werden [105]. Ferner kann durch die o.g. Prämedikation die
benötigte Menge an Pentobarbital deutlich reduziert werden [43].
65
Bereits in den Vorversuchen [98, 99, 110] wurde diese Anästhesie mit guten
Ergebnissen gewählt. In diesen Studien wie auch in der vorliegenden Arbeit fand sich
ein tendenzielles Absinken des HZV in der Kontrollgruppe am ehesten als Folge der
Barbituratnarkose.
5.2 Einfluss des erhöhten intraabdominellen Drucks und der Beatmung auf
die Hämodynamik
5.2.1 Herzzeitvolumen
Das Herzzeitvolumen blieb in der in der Prüfgruppe gegenüber dem Ausgangswert
sowie gegenüber der Kontrollgruppe konstant. Dafür war jedoch die intravenöse
Infusion einer Flüssigkeitsmenge von ca. 12.700 ml gegenüber etwa 7.500 ml
(p<0,000) nötig.
Der Abfall des Herzzeitvolumens bei erhöhtem intraabdominellen Druck ist in der
Literatur vielfach beschrieben [43, 56, 97, 99, 110].
In Vorversuchen zeigte sich bei einem intraabdominellen Druck von 30 mmHg über
24 Stunden ein Abfall des Herzzeitvolumens in der Prüfgruppe um 73 % im Vergleich
zur Kontrollgruppe mit einem Abfall von nur 26 %. Der Abfall in der Kontrollgruppe
wurde auf die Auswirkungen der Langzeitbarbituratnarkose zurückgeführt [110].
Als ursächlich für die Abnahme des Herzzeitvolumens bei IAH werden im
Wesentlichen ein verminderter venöser Rückstrom bzw. eine verringerte kardiale
Vorlast diskutiert [56, 102, 111].
Mehrere Untersuchungen haben gezeigt, dass eine erhöhte Zufuhr intravenöser
Flüssigkeit in der Lage ist, das Herzzeitvolumen trotz erhöhten intraabdominellen
Drucks anzuheben [23, 46, 98].
Schachtrupp et al. [98] wiesen an Schweinen mit einem IAD von 30 mmHg über 24
Stunden nach, dass das Herzzeitvolumen durch die intravenöse Infusion von ca.
8300 ± 3700 ml in der Prüfgruppe gegenüber ca. 2300 ± 700 ml in der Kontrollgruppe
stabil über 70ml/h gehalten werden konnte.
Zusammenfassend scheint eine Flüssigkeitssubstitution geeignet, einem Abfall des
Herzzeitvolumens entgegenzuwirken.
66
In den beatmungsgetrennten Analysen der Kontroll- und der Prüfgruppen lag das
HZV bei den BIPAP-beatmeten Tieren konstant tendenziell höher.
Es existieren bislang keine Studien, die verschiedene Beatmungsformen bei IAH
untersucht haben. Es konnte jedoch grundsätzlich gezeigt werden, dass die
mechanische Überdruckbeatmung zu einem erhöhten intrathorakalen Druck mit
konsekutiv vermindertem venösen Rückstrom und damit beeinträchtigtem HZV führt
[80].
In tierexperimentellen Studien an Schweinen in einem Modell zum ARDS konnten
Henzler et al. [47, 48] nachweisen, dass BIPAP-beatmete Tiere ein höheres HZV
aufwiesen als PCV-beatmete Tiere. Als Ursache wird eine aus Nutzung der
Atemhilfsmuskulatur resultierende Reduktion des intrathorakalen Drucks diskutiert.
Insgesamt scheint eine Spontanatmungsaktivität erlaubende Beatmungsform das
HZV weniger stark zu beeinträchtigen [47, 48, 84, 85, 86, 87].
5.2.2 Hämoglobinkonzentration
Die Hämoglobinkonzentration war in der Kontrollgruppe konstant, in der Prüfgruppe
zeigte sie über den Versuchszeitraum hinweg einen tendenziellen Abfall, der jedoch
nur in den Phasen der Druckentlastung Signifikanzniveau gegenüber dem
Ausgangwert erreichte. Mit erneutem Anstieg des IAD stieg auch der
Hämoglobinwert wieder an.
In Vorversuchen zeigte sich bei einem intraabdominellen Druck von 30 mmHg über
24 Stunden ein Abfall des Herzzeitvolumens bei gleichzeitig steigendem Hämatokrit.
Daraus wurde der Schluss gezogen, dass es zu einer Flüssigkeitsverschiebung in
den extravasalen Raum kam [97].
Schachtrupp et al. [98] wiesen in einem weiteren Vorversuch an Schweinen mit
einem IAD von 30 mmHg über 24 Stunden nach, dass es trotz Infusion von etwa
8300 ± 3700 ml in der Prüfgruppe nicht zu einer Veränderung des Hämatokrits kam,
woraus ebenfalls eine Flüssigkeitsverschiebung in den extravasalen Raum gefolgert
wurde.
Diskutiert werden als Ursache eine Kombination aus Kapillarleck einhergehend mit
einem erhöhtem venösen Druck aufgrund des als „Starling Resistor“ wirkenden IAD
67
[56, 65] Dies führt wahrscheinlich zu einer Flüssigkeitsverschiebung entlang des
Druckgradienten aus dem intravasalen Raum in das umgebende Gewebe [98].
Der dem gegenüber von uns beobachtete Abfall des Hb lässt darauf schließen, dass
ein spürbarer Anteil des zugeführten Volumens intravasal verblieben ist und zu einer
Hämodilution geführt hat.
Anders als in der Studie von Schachtrupp et al. [98] erfolgte in unserer Arbeit eine
Flüssigkeitssubstitution nicht nur mit kristalloider (Ringer®), sondern bei stärkerem
Abfall des HZVs auch mit kolloidaler (HAES®) Lösung. Dies könnte die anscheinend
höhere intravasal verbliebene Flüssigkeitsmenge erklären, insbesondere auch einen
erhöhten Rückstrom von extravasal nach intravasal in den Phasen der
intraabdominellen Druckentlastung durch einen erhöhten kolloidosmotischen Druck.
5.2.3 Arterieller Mitteldruck
In der Kontrollgruppe stieg der arterielle Mitteldruck zu Beginn an, um sich bei einem
Wert von etwa 110 mmHg zu stabilisieren. Gleiches zeigte sich in der Prüfgruppe, mit
einem signifikanten Abfall in der ersten Druckentlastungsphase. Bei erneuter
Erhöhung des intraabdominellen Drucks erfolgte ein erneuter Anstieg. Der Abfall in
der zweiten Druckentlastungsphase war nur noch gering ausgeprägt.
Bei gleichzeitiger Flüssigkeitssubstitution beobachteten Schachtrupp et al. [98] in
einem Vorversuch in der Prüfgruppe ansteigende arterielle Mitteldrücke, die nach 20
Stunden gegenüber den Ausgangswerten signifikant höher lagen.
Ursächlich für den Anstieg des MAP könnte eine Zunahme des peripheren
Widerstandes bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung des Herzzeitvolumens sein [73].
Die schlagartige Entlastung des intraabdominellen Drucks führte zu einem ebenso
raschen Abfall des arteriellen Mitteldrucks bei nur moderatem Abfall des
Herzzeitvolumens. Dies lässt auf einen Abfall des peripheren Widerstands schliessen
und könnte durch den Wegfall der abdominellen Kompression einerseits sowie durch
den Einstrom saurer Valenzen als Folge lokaler Ischämien andererseits bedingt sein.
68
5.2.4 Zentralvenöser Druck
Der zentralvenöse Druck stieg in der Prüfgruppe in den Zeiten erhöhten
intraabdominellen Drucks auf etwa das Doppelte des Ausgangswertes an und sank
in den Phasen der Druckentlastung wieder auf Anfangsniveau ab. In der
Kontrollgruppe zeigte sich ein konstant normwertiger ZVD.
Dieses zum intraabdominellen Druck korrelative Verhalten des ZVD wurde bereits
von vielen Arbeitsgruppen beschrieben [9, 14, 15, 56, 99, 110]. Als ursächlich gilt
eine thorakale Druckerhöhung als Folge einer transdiaphragmalen Weiterleitung des
erhöhten IAD [9, 101].
In der beatmungsgetrennten Analyse sowohl der Kontroll- als auch der Prüfgruppe
lag der ZVD bei den BIPAP-beatmeten Tieren konstant tendenziell höher als bei den
PCV-beatmeten Tieren. Vergleichbare Untersuchungen existieren bislang nicht.
In den Versuchen zur Beatmungsform beim ARDS fanden sich sowohl ähnliche
Ergebnisse [47] als auch gleiche ZVD-Werte unabhängig von der Beatmung [48].
Möglicherweise liegt die Tendenz zu niedrigeren ZVD-Werten in der Gruppe der
PCV-beatmeten Tiere an der hier nötigen tieferen Sedation.
5.2.5 Herzfrequenz
In der Kontrollgruppe lag die Herzfrequenz zu Versuchbeginn mit ca. 125 bpm sehr
hoch, stabilisierte sich jedoch im weiteren Verlauf bei etwa 80 bpm. Möglicherweise
kumulierten die Anästhetika und führten zu einer kardiodepressiven Wirkung. In der
Prüfgruppe zeigte sich innerhalb einer Breite von 100 bis 130 Schlägen pro Minute
eine stabile Herzfrequenz ohne signifikante Unterschiede.
Dies deckt sich mit den Ergebnissen aus dem Vorversuch von Töns et al. [110].
Nur bei einem Tier der Kontrollgruppe, also ohne Bezug zum IAD oder zu
Reperfusionsprozessen, trat eine Arrhythmie auf. Es ist daher nicht anzunehmen,
dass die Druckentlastung unter den Bedingungen der vorliegenden Studie
69
systematisch zu Rhythmusstörungen im Sinne eines Reperfusionssyndroms führte
[52, 57, 72].
5.2.6 Histopathologie des Herzens
In der vorliegenden Arbeit wies die Prüfgruppe geringradige nekrotische
Veränderungen der Herzmuskelzellen auf, die in der Kontrollgruppe nicht auftraten.
Bislang existieren keine Veröffentlichungen, die neben den Funktionsparametern des
Herz-Kreislaufsystems das Herz selbst auf histomorphologische Schäden untersucht
hätten. Das Auftreten von nekrotischen Veränderungen in der Prüfgruppe weist
jedoch darauf hin, dass das Herz in der Situation eines erhöhten IAD eine
Minderdurchblutung mit Gewebeuntergang erfährt. Da das Herzzeitvolumen
aufrechterhalten wurde, sind wahrscheinlich lokale Faktoren für diese
Veränderungen verantwortlich. Gemäß der Untersuchung von Kashtan [56] gibt es
Hinweise auf eine direkte Kompression des Herzens durch den transdiaphragmal
weitergeleiteten Druck.
5.3 Einfluss des erhöhten intraabdominellen Drucks und der
Beatmungsform auf die Atmung
5.3.1 Inspiratorischer Spitzendruck
Der inspiratorische Spitzendruck stieg mit IAH von etwa 20 mbar auf ca. 40 mbar an.
Innerhalb dieser beiden Niveaus zeigte der PIP nur minimale Schwankungen. Unter
vergleichbaren Bedingungen haben andere Untersucher eine vergleichbare
Erhöhung des PIP gesehen [8, 98, 99, 110]
Als Ursache wird das Höhertreten des Zwerchfell mit Kompression der Lungen
angesehen [9, 74].
5.3.2 Sauerstoffpartialdruck
In der Kontrollgruppe zeigte sich ein konstanter Abfall des pO2 über den
Versuchszeitraum hinweg. Bei der Prüfgruppe fand sich ebenfalls ein Abfall des pO2
70
bis zum Versuchende. In den Phasen der Druckbelastung sank der
Sauerstoffpartialdruck jeweils signifikant im Vergleich zu den Ausgangsbedingungen
ab.
Der Abfall des Sauerstoffpartialdrucks bei erhöhtem IAD wurde bereits von mehreren
Arbeitsgruppen beschrieben [92, 98, 110]. Als Grund für die
Lungenfunktionseinschränkung sieht man die direkte Organkompression durch den
Zwerchfellhochstand an [23, 35, 52, 92, 101].
Das Absinken des pO2 in der Kontrollgruppe, welches auch in den Versuchen von
Schachtrupp et al. [98] beobachtet wurde, deutet auch hier auf eine
Lungenschädigung hin. Ursächlich könnte die Beatmung im Sinne eine „ventilator-
induced lung injury“ sein. Diese tritt jedoch in der Regel nach Beatmung entweder mit
einem hohen PIP, einem hohen PEEP oder einem hohen Tidalvolumen auf [1, 10,
30, 31, 32, 33, 34]. Für gesunde Lungen wird die Möglichkeit einer langfristigen
Beatmung ohne Schäden unter Anwendung eines niedrigen Tidalvolumens und
PEEP postuliert [32].
Aus diesem Grund ist für die beobachteten Veränderungen wahrscheinlich die für
Schweine unphysiologische Beatmungsposition anzunehmen, da diese als
Quadropoden eine Rückenlage normalerweise nicht für längere Zeiträume
einnehmen.
In Abhängigkeit vom Beatmungsmdous fanden sich in der vorliegenden Arbeit keine
Unterschiede. In den Versuchen zum ARDS-Modell ging eine BIPAP-Beatmung mit
der Tendenz zu höheren Sauerstoffpartialdrücken einher [47, 48]. Als ursächlich
betrachtet man eine bessere Ventilation der dorsobasalen Lungenabschnitte durch
die Zwerchfelleigenbewegung mit konsekutiv geringerer Atelektasenbildung und
Verbesserung des Perfusions-Ventilations-Verhältnisses [47, 48, 84, 85, 86 87].
Dieser Mechanismus könnte durch die Lungenkompression aufgrund des erhöhten
IAD nivelliert worden sein.
5.3.3 Kohlendioxidpartialdruck
Der pCO2 rangierte in der Kontrollgruppe permanent innerhalb physiologischer
Parameter, während die Prüfgruppe in den Phasen eines erhöhten IADs einen
Anstieg mit konsekutivem Abfall nach Druckentlastung aufwies.
71
In den Vorversuchen zu dieser Studie fand sich bei einem 24stündigen IAD von
30mmHg mittels CO2-Pneumoperitoneum ein konstanter pCO2 im physiologischen
Bereich [98,110].
Blobner et al. [7] wiesen bei einem mittels CO2-Insuflation erzeugten
Pneumoperitoneum an Schweinen eine dem IAD antiproportionale CO2-Resorption
nach. Ab einem IAD von 16 mmHg ist es nicht mehr zu einer nennenswerten CO2-
Aufnahme in das Blut gekommen.
Insofern ist die Veränderung des Kohlendioxidpartialdrucks in der vorliegenden
Arbeit am ehesten Ausdruck einer Lungenschädigung. In wie weit eine Diffusion des
für die intraabdominelle Druckerhöhung verwendeten Kohlendioxids aus der
Peritonealhöhle ins Blut zu einer Erhöhung des pCO2 beigetragen hat, lässt sich
jedoch nicht abschließend beantworten.
In der beatmungsgetrennten Analyse zeigten die BIPAP-beatmeten Tiere sowohl in
der Kontroll- als auch in der Prüfgruppe eine Tendenz zu höheren pCO2-Werten.
Weitere Studien zu respiratorischen Funktionsparametern bei unterschiedlichen
Beatmungsmodi in einem Modell zum AKS liegen nicht vor. In Studien zu diesem
Thema an einem Modell zum ARDS kamen Henzler et al. [47, 48] zu ähnlichen
Ergebnissen. Zurückgeführt wurde die Tendenz zu höheren
Kohlendioxidpartialdrücken bei Beatmung im BIPAP-Modus auf eine Erhöhung der
Totraumventilation durch die Spontanatmungsaktivität.
5.3.4 pH-Wert
Bei Druckbelastung trat in der Prüfgruppe eine relevante Azidose mit einem pH-Wert
von etwa 7,2 auf, die sowohl gegenüber dem Ausgangwert als auch den
korrespondierenden Zeitpunkten in der Kontrollgruppe signifikant war. In der
Kontrollgruppe fand sich über den gesamten Versuchszeitraum hinweg ein stabiler
pH-Wert zwischen 7,4 und 7,5.
Dies deckt sich mit den Ergebnissen aus den Vorversuchen [98, 110]. Ursache
könnte zum einen die Freisetzung saurer Metabolite durch eine druckbedingte
Ischämie der Viszeralorgane sein [53]. Zum anderen besteht aufgrund des Anstiegs
des Kohlendioxidpartialdrucks sicher eine respiratorische Komponente in den
72
Veränderungen des pH-Werts. Welchem der beiden Faktoren in der vorliegenden
Arbeit der größere Stellenwert zukommt, lasst sich anhand dieser Daten nicht
abschließend beurteilen.
5.3.5 Histopathologie der Lunge
In unserer Studie zeigte sich sowohl in Ober- als auch Unterlappen beider Gruppen
eine gering- bis mittelgradig ausgeprägte Stauung sowie ein ebensolches alveoläres
Ödem. Eine alveoläre Granulozytose und Erythrozytose war in den Unterlappen der
Prüfgruppe signifikant stärker ausgeprägt, in den Oberlappen der Prüfgruppe sowie
in beiden Lungenabschnitten der Kontrolltiere fanden sich diesbezüglich nur leichte
Veränderungen. Hinsichtlich sämtlicher interstitiellen Parameter - Ödem, Erythro-,
Granulo- und Lymphozytose - fanden sich in beiden Lungenabschnitten der
Prüfgruppe mittelgradige Schäden, die in der Kontrollgruppe nur leichtgradige
Ausprägung erreichten. Mikrothromben sowie interstitielle oder alveoläre
Fibrinablagerungen traten in der Kontrollgruppe nicht auf, während sie in der
Prüfgruppe leicht- bis mittelgradig nachweisbar waren. Dabei wiesen die Unterlappen
die höhere Ausprägungsstufe auf.
Ähnliche histomorphologische Lungenschäden fanden auch Schachtrupp et al. [98,
99] sowie Töns et al. [110].
Die von uns gefundenen Schädigungen des Lungenparenchyms stehen im Einklang
zu den beobachteten Veränderungen der Blutgase im Sinne einer respiratorischen
Globalinsuffizienz.
In der beatmungsgetrennten Betrachtung der Kontrollgruppe fanden sich keine
signifikanten Unterschiede. Es fällt jedoch auf, dass die Lungen der Kontrolltiere
nach 24stündiger, mechanischer Ventilation bereits leichtgradige Schäden
hinsichtlich einer Lungenstauung, interstitieller und alveolärer Granulo-, Erythro- und
Lymphozytose sowie einem Ödem in beiden Lungenkompartimenten aufwiesen.
Lediglich Fibrinablagerungen und Mikrothrombosierungen waren nicht nachweisbar.
Auch diese Ergebnisse finden sich in den vorgenannten Studien [98, 99, 110].
73
Dies steht im Einklang mit dem notierten Abfall des Sauerstoffpartialdrucks in der
Kontrollgruppe innerhalb des Versuchszeitraums. Die wahrscheinlich
verantwortlichen Mechanismen wurden bereits im Kapitel 5.3.2 diskutiert.
Die beatmungsgetrennte Betrachtung der Prüfgruppe zeigt signifikant stärker
ausgeprägte Schäden hinsichtlich alveolärer Granulozyten sowie alveolärer und
interstitieller Fibrinablagerungen in den Unterlappen sowie hinsichtlich interstitieller
Granulozyten und Mikrothromben in beiden Lungenabschnitten bei den BIPAP-
beatmeten Tieren.
Dies spiegelt sich in einer leichten Tendenz zu schlechteren pCO2-Werten in der
Blutgasanalyse wieder, wobei hier die Werte zu den einzelnen Zeitpunkten große
Standardabweichungen aufwiesen, was eine Interpretation erschwert.
Insgesamt geht die Situation einer wiederkehrenden intraabdominellen
Druckerhöhung in diesem Modell mit einem signifikanten Abfall des
Sauerstoffpartialdrucks und einem signifikanten Anstieg des
Kohlendioxidpartialdrucks als Ausdruck einer Lungenschädigung einher, die sich
histologisch nachweisen lässt.
Weiterhin geht eine Beatmung im BIPAP-Modus mit der Tendenz zu schlechteren
Kohlendioxidpartialdrücken und stärker ausgeprägten histopathologischen
Veränderungen einher. Daher ist in Bezug auf Erhalt von Funktion und Integrität der
Lunge in diesem Modell die PCV-Beatmung gegenüber der BIPAP-Beatmung mit
einem Vorteil verbunden.
5.4 Einfluss eines erhöhten intraabdominellen Drucks und der
Beatmungsform auf die Niere
5.4.1 Diurese
Die Stundendiurese zeigte zwischen Kontroll- und Prüfgruppe in den ersten 22
Stunden keine Unterschiede. Zum Ende der Versuchszeit stieg die Diurese in der
74
Prüfgruppe nach Druckentlastung auf ein Maximum von 380 ± 143 ml/h an. In der
Kontrollgruppe blieb die Diurese konstant.
In der Literatur ist eine Oligo- bis Anurie als eines der Kardinalsymptome des AKS
beschrieben, und wurde in vielen Experimenten und Studien mit erhöhtem IAD ohne
Flüssigkeitssubstitution nachgewiesen [46, 58, 97, 103, 110].
Unter zusätzlicher Volumengabe mit Stützung des HZV war unter vergleichbaren
Bedingungen auch ein Erhalt der Diurese möglich [98], womit sich unsere
Ergebnisse decken.
Unter IAH zeigten die BIPAP-beatmeten Tiere eine Tendenz zu höheren
Stundendiureseraten. Vergleichbare Studien zur Diurese unter verschiedenen
Beatmungsformen auch in Gegenwart einer IAH existieren bislang nicht.
5.4.2 Histopathologie der Niere
In der vorliegenden Studie fanden sich eine mittelgradige Ausprägung von Stauung,
tubulären Eiweißzylindern und Nephrose sowie eine leichtgradige
Mikrothrombosierung und glomeruläre Zellverminderung in der Prüfgruppe. In der
Kontrollgruppe waren die Veränderungen jeweils eine Stufe geringer ausgeprägt.
Blutungen sowie Infarkt und Nekrose traten in beiden Gruppen nicht auf.
Ähnliche Ergebnisse fanden sich in den Vorversuchen bei einem IAD von 30 mmHg
über 24 Stunden ohne [110] und mit Erhalt des Herzzeitvolumens durch
Volumensubstitution [98].
Aus den gleichartigen Nierenveränderungen trotz des unterschiedlichen
Versuchablaufs lässt sich schließen, dass die Niere offenbar frühzeitig im Rahmen
der intraabdominellen Hypertension geschädigt wird, ohne dass dies bei aufrecht
erhaltenem HZV zu einem Rückgang der Diurese führen muss. Die
Reperfusionszeiten in unserer Studie haben nicht zu einer Aggravierung der
Organschäden geführt. Da sowohl in der Studie von Schachtrupp et al. [98] als auch
in der vorliegenden Arbeit das Herzzeitvolumen konstant gehalten wurde, scheinen
75
die histopathologischen Veränderungen direkt durch den intraabdominellen Druck
induziert zu werden.
Trotz der Tendenz zu höheren Diuresewerten der BIPAP-beatmeten Tiere unter IAH
zeigten sich histopathologisch keine Unterschiede.
5.5 Einfluss des erhöhten intraabdominellen Drucks und der
Beatmungsform auf die Histopathologie der Viszeralorgane
Im Hinblick auf Leber, Pankreas, Gastrointestinaltrakt und Lymphknoten ergaben
sich keine Unterschiede in Abhängigkeit von der Beatmungsform bei den
histopathologisch nachweisbaren Organveränderungen.
5.5.1 Leber
In den prämortal gewonnenen Biopsien fanden sich signifikante Unterschiede zur
Kontrollgruppe nur hinsichtlich mittelgradig ausgeprägter Stauung und degenerativer
Veränderungen. In keiner der beiden Gruppen fanden sich in den Biopsien
Blutungen, parazentrale Nekrosen oder Mikrothromben. Die Kupferzellproliferation
war in beiden Gruppen leicht- bis mittelgradig ausgeprägt.
Es existieren bislang keine Veröffentlichungen zu histologischen Untersuchungen
prämortal gewonnener Leberproben nach IAH oder AKS, so dass unsere Ergebnisse
der Bestätigung durch weitere Studien bedürfen.
Postmortal zeigte die Prüfgruppe in allen untersuchten Parametern signifikant höhere
Schäden als die Kontrollgruppe. Stau, parazentrale Nekrosen, intrasinusoidale
Leukozytenadhäsion, Kupferzellproliferation und degenerative Veränderungen waren
in der Prüfgruppe mittelgradig, Blutung und Mikrothrombosierung leichtgradig
ausgeprägt. In der Kontrollgruppe zeigten sich die Veränderungen jeweils einen Grad
schwächer.
In den Vorversuchen wurden vergleichbare histologische Ergebnisse an den
Sektionspräparaten nachgewiesen [98, 110], ohne dass bei Erhalt des HZV eine
Erhöhung der Serumparameter (Transaminasen, Bilirubin, Alkalische Phosphatase)
76
auftrat [98]. Zurückgeführt werden die Schäden der Leber auf eine verminderte
arterielle und portalvenöse Durchblutung [25, 26, 89].
Anhand der Sektionsproben muss die Leber als Organ angesehen werden, welches
auch unter Erhalt des Herzzeitvolumens frühzeitig durch eine IAH geschädigt wird.
Zu diskutieren bleibt die Diskrepanz in den Ergebnissen zwischen den prämortal
gewonnenen Biopsien und den postmortal gewonnenen Sektionsproben.
Zum einen ist es möglich, dass es sich bei den bislang gefundenen histologischen
Veränderungen der Leber im Wesentlichen um postmortale Ereignisse handelt.
Zwischen der Euthanasierung der Tiere und der Gewinnung und Fixation der
Leberpräparate lagen in unserem Versuch 30 – 45 Minuten.
Zum anderen wurden die Biopsien blind aus der Leber entnommen, während die
Sektionspräparate gezielt aus Stellen gewonnen wurden, die bereits makroskopisch
sichtbare Veränderungen aufwiesen. Insofern ist es denkbar, dass bei inhomogener
Verteilung der pathologischen Veränderungen im Leberparenchym diese durch die
Biopsien nicht repräsentativ erfasst wurden.
Um dies zu klären, wären weitere Untersuchungen nötig, in denen dieser Frage
durch erneute und eventuell gezielte Gewinnung von in vivo Biopsien zum Vergleich
mit Sektionspräparaten nachgegangen wird.
5.5.2 Pankreas
Die Tiere der Prüfgruppe in unserem Versuch wiesen hinsichtlich Nekrose und
degenerativer Veränderungen mittelgradige Pankreasveränderungen auf, die in der
Kontrollgruppe nur in leichtem Ausmaß feststellbar waren. Zudem zeigten sie eine
leichtgradige Blutung sowie Mikrothrombosierung, die in der Kontrollgruppe gar nicht
auftraten.
Schachtrupp et al. und Toens et al. [100, 110] wiesen zwar nach, dass bei
intraabdomineller Druckerhöhung im Tiermodell ein Anstieg der Serumlipase zu
beobachten ist, jedoch erfolgte bislang keine Untersuchung des Pankreas auf
histomorphologische Veränderungen nach stattgehabter IAH oder AKS.
Damit ist das Pankreas neben Lunge, Nieren und Leber eines der Organe, die durch
IAH geschädigt werden, ohne dass ein Erhalt des HZV dies zu verhindern vermag.
77
5.5.3 Magen und Intestinum
In unserer Studie fand sich in Kontroll- und Prüfgruppe ohne Unterschied in
Abhängigkeit vom intraabdominellen Druck jeweils ein Park-Score von 2 (1-3) im
Magen, von 3 (1-4) im Dünndarm und von 1 (1-2) im Dickdarm. Eine Blutung war in
beiden Gruppen nicht nachweisbar, eine Stauung trat unabhängig vom IAD in
mittlerer Ausprägung auf.
Töns et al. [110] fanden nach 24 Stunden bei einem intraabdominellen Druck von 30
mmHg einen Park-Score von 4 (2-6) für den Dünn- und von 3 (2-7) für den Dickdarm.
Die Werte der Kontrolltiere lagen bei 1 für beide Darmabschnitte.
Unter Erhalt des HZV bei ansonsten gleichen Bedingungen beobachteten
Schachtrupp et al. [98] einen Score von 3 (2-3) im Dünn- und einen von 1 (0-1) im
Dickdarm der Prüftiere, während die Kontrolltiere in beiden Darmabschnitten mit
einem Score von 0 eine normale Schleimhaut aufwiesen.
Zurückgeführt werden die Veränderungen auf eine in zahlreichen,
tierexperimentellen Studien nachgewiesene Reduktion der Durchblutung des
gesamten Gastrointestinaltraktes [15, 27, 50, 65] sowie eine erhebliche intramurale
Ödembildung durch einen verminderten venösen Abstrom [26] bei erhöhtem IAD.
Da im Vergleich zu den Arbeiten von Töns und Schachtrupp [98, 110] die
Kontrolltiere unserer Studie, ohne eine intraabdominelle Druckerhöhung durchlitten
zu haben, bereits histologisch nachweisbare Schäden des Intestinums aufweisen,
könnte dies darauf hinweisen, dass die Tiere einer anderweitigen Affektion des
Magen-Darm-Traktes unterlegen haben. Insofern sind sämtliche Interpretationen der
Ergebnisse nur sehr vorsichtig zu treffen.
Auffallend ist, dass sowohl in der Studie von Schachtrupp et al. [98] als auch in
unserer Arbeit unter Erhalt des HZVs der Score nach Park in Dünn- und Dickdarm
geringer ausfällt und vor allem auch eine deutlich niedrigere Schwankungsbreite
ohne Auftreten höherer Werte aufweist, als dies in der Arbeit von Töns et al. [110]
der Fall ist. Die Volumensubstitution scheint zu einer positiven Beeinflussung der
Ischämieschäden des Intestinums zu führen.
Ferner zeigt sich entlang des Gastrointestinaltrakts eine eindeutige Staffelung der
Schleimhautveränderungen, die im Dünndarm am stärksten und im Dickdarm am
78
geringsten ausgeprägt sind. Somit scheint insbesondere der Dünndarm für die
Ausbildung von Schäden unter erhöhtem IAD anfällig zu sein.
5.5.4 Lymphknoten
Neben den Hauptorganen der Thorax- und der Peritonealhöhle untersuchten wir
auch die mediastinalen und mesenterialen Lymphknoten als erste Station der
körpereigenen Abwehrmechanismen.
Die mediastinalen Lymphknoten zeigten in unserer Studie sowohl in der Prüf- als
auch in der Kontrollgruppe ein mittelgradiges Ödem. Aufgrund der geringeren
Schwankungsbreite wurde der Unterschied bezüglich des Ödems trotzdem
statistisch signifikant.
In den dem Dünndarm zugehörigen Lymphknoten fand sich in der Prüfgruppe eine
mittelgradige granulozytäre Infiltration, die in der Kontrollgruppe nur leichtgradig
nachweisbar war.
Die Lymphknoten des Dickdarms wiesen keine Unterschiede zwischen Kontroll- und
Prüfgruppe auf.
Bislang liegt noch keine andere Veröffentlichung vor, die sich mit histologischen
Veränderungen der Lymphknoten bei IAH oder AKS beschäftigt, so dass unsere
Ergebnisse erst in weiteren Versuchen bestätigt werden müssen.
5.6 Schlussfolgerungen
Die vorliegenden Ergebnisse zeigen, dass eine erhöhte Volumensubstitution bei
Vorliegen eines IAD von 30 mmHg geeignet ist, die hämodynamischen Parameter zu
stabilisieren. Trotzdem weisen Lunge, Niere, Leber und Pankreas bereits nach einer
zweimaligen intraabdominellen Druckerhöhung von neun Stunden mittelgradige
Organschäden auf. Auch Herz, Gastrointestinaltrakt und Lymphknoten werden in
geringerem Ausmaß durch den erhöhten IAD beeinträchtigt.
Während die Nierenschäden nicht an einer Abnahme der Diurese erkennbar waren,
gingen die Lungenschäden mit einem Anstieg des PIP, einer Hypoxämie und einer
79
Hyperkapnie einher. Diese verbesserten sich jeweils in den Phasen der
Druckentlastung.
Auf die Schäden der Viszeralorgane hinweisend war lediglich eine Azidose in den
Phasen der Druckbelastung. Bei gleichzeitig erhöhten Kohlendioxidpartialdrücken ist
hier jedoch eine genaue Differenzierung zwischen respiratorischer und metabolischer
Ursache nicht möglich.
Dabei ist die Volumenzufuhr offenbar nicht in der Lage, Organschäden zu
verhindern. Daher sollte die alleinige Volumengabe unter den Bedingungen einer IAH
eine Druckentlastung bei Patienten nicht ersetzen, zumal die massive
Infusionstherapie, z.B. bei Verbrennungsopfern, selbst als Risikofaktor für die
Entstehung eines sekundären AKS gilt [54, 59].
Ob das Ausmaß der Organschäden durch die Reperfusionszeiten verschlimmert
wurde, lässt sich in dieser Studie nicht beantworten. Jedoch fanden sich nach
zweimal 9 Stunden des erhöhten intraabdominellen Drucks gefolgt von je 3 Stunden
Reperfusionszeit ähnliche Organveränderungen, wie sie Toens et al. [110] und
Schachtrupp et al. [98] nach 24 Stunden beobachtet haben. Dies weist zumindest
darauf hin, dass es in den hier gegebenen Zeiträumen der Reperfusion nicht zu
nennenswerten Reparationsvorgängen gekommen ist.
Dementsprechend ist therapeutisch eine Entlastung des abdominellen Druckes
möglichst rasch und endgültig anzustreben, da anscheinend bereits eng aufeinander
folgende, kurze Zeiträume eines erhöhten IAD von der Lunge und den
Viszeralorganen nur schlecht toleriert werden. Kurzfristige Druckentlastungen
scheinen diesbezüglich nicht zu einer Abmilderung der Organschäden zu führen.
Das Auftreten hämodynamischer Instabilitäten im Sinne eines
Reperfusionssyndroms konnte in dieser Studie nicht beobachtet werden, so dass
dies der Wahl eines frühen Dekompressionszeitpunktes nicht entgegensteht.
In weiteren Studien müsste durch Variation der Höhe und der Dauer des applizierten
intraabdominellen Drucks der Frage nachgegangen werden, ab welchem
Druckniveau überhaupt Organschäden auftreten, um den idealen Zeitpunkt der
Entlastung festzulegen.
Ein Einfluss der Beatmungsmodi „pressure controlled ventilation“ versus „biphasic
intermittent positive airway pressure“ auf die Schäden der Viszeralorgane konnte
unter Anwendung gleicher PEEP-Niveaus und ähnlicher Atemzugvolumina nicht
80
festgestellt werden. Lediglich in bezug auf die Lunge scheint der PCV-Modus
gegenüber dem BIPAP-Modus bei bestehendem erhöhten IAD zu geringeren
Organschäden zu führen. In den erhobenen funktionellen Parametern des
Gasaustausches spiegelt sich dies jedoch nur tendenziell wieder. Hämodynamisch
scheint eine BIPAP-Beatmung das HZV tendenziell weniger stark zu beeinträchtigen
als eine PCV-Beatmung.
81
6 Zusammenfassung
Einleitung:
Ein rezidivierendes abdominelles Kompartmentsyndrom (AKS) verschlechtert gemäß
der geringen und kasuistisch-bedingten Datenlage die Prognose der Patienten
zusätzlich. Die Hintergründe sind unklar und prospektiv randomisierte
Untersuchungen nicht absehbar. Ein porcines Modell des AKS wurde beschrieben;
dieses Modell wurde bislang noch nicht für die Untersuchung einer wiederholten
Druckbelastung verwendet.
Durch die Beeinträchtigung der pulmonalen Funktion sind Patienten mit pathologisch
erhöhtem intraabdominellen Druck (IAD) häufig beatmungspflichtig. In Studien zum
Adult Respiratory Distress Syndrome (ARDS) wurde ein Vorteil der assistierten
Beatmungsverfahren (z.B. Bilevel Intermittent Positive Airway Pressure, BIPAP)
gegenüber einer reinen Respiratorventilation im Hinblick auf Ventilation und
Perfusion der Lunge, nötige Sedationstiefe und Beeinflussung der Hämodynamik
nachgewiesen, so dass diese Verfahren mittlerweile als Standard zur Beatmung von
Intensivpatienten gelten. Es liegen jedoch Hinweise vor, demzufolge diese
Beatmungsregime unter erhöhtem IAD eine verschlechterte Perfusion und
Organfunktion bedingen können.
Vor diesem Hintergrund erfolgte die vorliegende Untersuchung im porcinen Modell
des AKS mit folgenden Fragestellungen:
- Welche Auswirkungen hat eine zweimalige Erhöhung des IAD (30 mmHg
für 9h jeweils gefolgt von 3 Stunden der Druckentlastung) auf die
Organfunktion und –integrität?
- Welche Auswirkung hat eine druckkontrollierte Beatmung (PCV) ohne
Spontanatmung gegenüber einer BIPAP-Beatmung auf respiratorische
Funktionsparameter und auf Organfunktion und –integrität?
Material und Methoden:
Mit Genehmigung durch die lokale Tierschutzbehörde wurde mittels peritonealer
CO2-Insufflation bei 12 analgosedierten Schweinen der intraabdominelle Druck
zweimal für 9 Stunden auf 30 mmHg erhöht jeweils gefolgt von 3 Stunden der
Druckentlastung. 8 weitere Schweine dienten als Kontrollgruppe (keine
intraabdominelle Druckerhöhung). Jeweils die Hälfte der Tiere beider Gruppen wurde
82
im PCV- bzw. im BIPAP-Modus unter gleichen Einstellungen für Atemzugvolumen
und positivem endexspiratorischen Druck beatmet. Über den Versuchszeitraum
hinweg wurden stündlich die Parameter Herzzeitvolumen (HZV), arterieller
Mitteldruck (MAD), Herzfrequenz (HF), zentralvenöser Druck (ZVD), arterieller
Sauerstoff- (pO2) und Kohlendioxidpartialdruck (pCO2), arterieller Sauerstoffgehalt
(SO2), arterieller pH-Wert (pH), arterielle Hämoglobinkonzentration (Hb),
inspiratorischer Spitzendruck (PIP) und Diurese erhoben. Unter kontinuierlicher
Überwachung des HZVs erfolgte eine zusätzliche standardisierte intravenöse
Flüssigkeitsgabe bei Abfall unter 70 ml/min/kg KG. Nach Beendigung des
Versuchszeitraumes wurden aus der Leber Stanzbiopsien entnommen.
Anschließend wurden die Tiere euthanasiert und Proben entnommen. Diese wurden
histologisch untersucht. Die statistische Auswertung erfolgte hinsichtlich der stetigen
Parameter anhand von Mittelwert ± Standardabweichung unter Verwendung
gepaarter und ungepaarter t-Tests. Das Signifikanzniveau wurde bei multipler
Testung nach Bonferroni angehoben. Die ordinalskalierten Ergebnisse der
histologischen Untersuchungen wurden anhand von Median, Minima und Maxima
anhand des Mann-Whitney-U-Tests ausgewertet.
Ergebnisse:
Das HZV in der Prüfgruppe veränderte sich weder im Vergleich zum Ausgangswert
noch zur Kontrollgruppe. Dazu erfolgte eine signifikant höhere Volumenzufuhr
(12.700 ml vs. 7.500 ml). Die Diurese stieg zum Versuchende in der Prüfgruppe
signifikant an. Der Hb nahm in den Druckentlastungsphasen sowie über den
Versuchszeitraum hinweg signifikant ab. Der MAD, der ZVD und der PIP stiegen
synchron zur Erhöhung des IAD signifikant an und fielen nach Druckentlastung
wieder auf Ausgangswerte ab. In den Phasen eines erhöhten IAD stieg der pCO2
signifikant an, während pO2 und SO2 abfielen. Histopathologisch fanden sich in der
Prüfgruppe signifikant schwerere, mittelgradig ausgeprägte Schäden an Lunge,
Niere, Leber und Pankreas im Vergleich zu Kontrollgruppe.
Hinsichtlich des Beatmungsmodus wiesen die BIPAP-beatmeten Tiere stärkere
Lungenschäden und tendenziell schlechtere Blutgasparameter auf.
Schlussfolgerungen: Eine repetitive Druckerhöhung auf 30mmHg führt trotz Erhalt
des HZV zu einer Beeinträchtigung der Lungenfunktion sowie zu manifesten
83
Schäden von Lunge, Niere,Leber und Pankreas. Eine Dekompression bedingt per se
keine hämodynamische Instabilität und sollte in klinischer Hinsicht angestrebt
werden. Unter IAH könnte die BIPAP- im Vergleich zur PCV-Beatmung zu
leichtgradig stärkeren pulmonalen Schäden führen.
84
7 Anhang
7.1 Tabellen
Tabelle 1: Sektionsprotokoll
Präparatenummer Organ Ort/Bemerkung 1 Lunge Oberlappen rechts zentral 2 Lunge Unterlappen rechts zentral 3 Lunge Oberlappen links zentral 4 Lunge Unterlappen links zentral 5 Lymphknoten Mediastinal rechts 6 Lymphknoten Mediastinal links 7 Niere Rechts 8 Niere Links 9 Leber Links 10 Leber Links 11 Leber Rechts 12 Leber Rechts 13 Herz Ventrikel rechts 14 Herz Ventrikel links 15 Magen Große Kurvatur 17 Pankreas In vivo Entnahme 18 Duodenum Proximal 19 Duodenum Distal 22 Jejunum Proximal 23 Jejunum Distal 24 Ileum Proximal 25 Ileum Distal 26 Colon Nähe Bauhinsche Klappe proximal 27 Colon Nähe Bauhinsche Klappe distal 28 Colon Nähe Anus proximal 29 Colon Nähe Anus distal 30 Lymphknoten Ligamentum hepatoduodenale 32 Lymphknoten Mesenterial jejunal 33 Lymphknoten Mesenterial ileal 34 Lymphknoten Mesenterial Colon proximal 35 Lymphknoten Mesenterial Colon distal 36 Leber In vivo Biopsie
85
7.2 Histologische Bilder
Abb. 35: Exemplarische Histologie der Lunge (HE-Färbung, 200x) aus Ober- (A, B) und
Unterlappen (C, D) von je einem Tier der Kontroll- (A, C) und der Prüfgruppe (B, D). In der
Prüfgruppe zeigten sich signifikant stärker ausgeprägte interstitielle Zelleinwanderungen und
Ödeme sowie Mikrothrombosierungen und Fibrinablagerungen. In den Unterlappen waren
zusätzlich auch stärkere alveoläre Veränderungen vorhanden.
86
Abb. 36: Exemplarische Histologie des Herzens, der Niere und des Pankreas (HE-Färbung,
200x) von je einem Tier der Kontroll- (A, C, E) und der Prüfgruppe (B, D, F). Das Herz der
Prüfgruppe zeigte einzelne Areale von Nekrose. Die Niere der Prüfgruppe wies eine stärkere
Tubulusepithelnekrose, Nephrose und Mikrothrombosierung auf. Das Pankreas offenbarte
stärker ausgeprägte nekrotische Veränderungen.
87
Ab. 37: Exemplarische Histologie der Leber und der Leberbiopsien (HE-Färbung, 200x) von
je einem Tier der Kontroll- (A, C) und der Prüfgruppe (B, D). In den postmortalen Proben
zeigten sich in der Prüfgruppe stärker ausgeprägte parazentrale Nekrosen und
Leukozytenadhäsionen. In den Biopsien fanden sich keine signifikanten Unterschiede
zwischen den Gruppen.
Abb. 38: Exemplarische Histologie der Lymphknoten (HE-Färbung, 200x) von je einem Tier
der Kontroll- (A) und der Prüfgruppe (B). In beiden Gruppen fand sich eine granulozytäre
Infiltration.
88
Abb. 39: Exemplarische Histologie des Magens, des Dünn- und des Dickdarms (HE-
Färbung, 200x) von je einem Tier der Kontroll- (A, C, E) und der Prüfgruppe (B, D, F). Im
Magen zeigte sich ein erweiterter subepithelialer Raum an der Vilusspitze. Im Dünndarm hob
sich das Epithel entlang der Vilusseiten von der Lamina epithelialis propria ab. Im Dickdarm
fand sich ein nur gering ausgebildeter Raum an den Vilusspitzen. Alle Veränderungenfanden
sich in Kontroll- und Prüfgruppe gleichermaßen.
89
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9 Danksagungen
An erster Stelle danke ich Herrn Privatdozent Dr. med. Alexander Schachtrupp, der
aus fremden Händen bereitwillig die Betreuung meiner Arbeit übernommen hat und
ohne den diese Dissertation niemals fertiggestellt worden wäre.
Herrn Privatdozent Dr. med. Dietrich Henzler und Herrn Dr. med. Volker Fackeldey
danke ich für die Überlassung des interessanten Themas und die Anleitung bei der
Versuchsdurchführung.
Herrn Universitätsprofessor Dr. med. vet. Küpper, Direktor des Instituts für
Versuchstierkunde sowie Zentrallaborratorium für Versuchstiere, und seinen
Mitarbeitern, allen voran Frau Dr. med. vet. K. Scheerer und Herrn T. Stopinski
danke ich für die Beratung und tatkräftige Hilfe bei der Durchführung unserer
Versuche.
Herrn Dr. med. vet. M. Afify und Frau Ellen Krott gilt mein Dank für die unermüdliche
Unterstützung bei der Anfertigung und Auswertung der histologischen Präparate.
Allen meinen Kommilitonen, die in langen Tages- und Nachtstunden unsere
Versuchstiere betreut haben, danke ich für ihr Engagement.
Nicht zuletzt danke ich meinen Eltern, meinem Bruder und meinen Freunden, die
mich mein gesamtes Studium über unterstützt, mir durch manche dunkle Stunde
hindurch geholfen und mich immer wieder zur Vollendung dieser Arbeit ermutigt
haben.
Außerdem danke ich Herrn Dr. med. Klaus-Ulrich Zerbian und Herrn Dr. med. Jörg
Klag, die mich früh in meinem Studium für die Chirurgie begeistert und meine ersten
Schritte in diese Richtung nach Kräften unterstützt haben.
99
10 Lebenslauf
Persönliche Daten
Name: Hadem Vorname: Christian Geburtsdatum: 04.04.1979 Geburtsort: Paderborn Staatsangehörigkeit: deutsch Konfession: evangelisch Schule / Zivildienst
1989 - 1998 Erwerb der Allgemeinen Hochschulreife am Geschwister-Scholl-
Gymnasium Lüdenscheid Jul. 1998 - Jul. 1999 Pflegedienst, Station für Gefäß- und Thorax- sowie Hand- und
Plastische Chirurgie, Klinikum Lüdenscheid
Studium
Okt. 1999 Immatrikulation für das Fach Humanmedizin an der
Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen Apr. 2001 – Jun. 2006 Stipendiat des Evangelischen Studienwerks „Villigst“ e.V. Aug. 2001 Ärztliche Vorprüfung Mär. 2002 Famulatur an der Klinik für Neurochirurgie des Universitätsklinikums
der RWTH Aachen, Univ.-Prof. Dr. med. J. M. Gilsbach Aug. 2002 Erster Abschnitt der Ärztlichen Prüfung Sep. 2002 Famulatur an der Klinik für Allgemein- und Viszeralchirurgie des
Klinikums Lüdenscheid, Dr. med. K.-U. Zerbian Sep. 2003 Famulatur in der Praxis für Kinder- und Jugendmedizin, Dr. B. Jüttner,
Lüdenscheid Aug. 2004 Elective at the Department of Gynaecology and Obstetrics,
Royal North Shore Hospital, University of Sydney, Australia, Prof. J. Morris
Mär. 2005 Zweiter Abschnitt der Ärztlichen Prüfung
Apr. 2005 – Mär. 2006 Praktisches Jahr am Evangelischen BETHESDA Krankenhaus
Mönchengladbach Mai 2006 Dritter Abschnitt der Ärztlichen Prüfung Jun. 2006 Approbation als Arzt Beruf
seit Okt. 2006 Wissenschaftlicher Mitarbeiter der Klinik und Poliklinik für Allgemeine Chirurgie, WWU Münster, Univ.-Prof. Dr. med. N. Senninger