Thay đổi lưu lượng máu khu vực và pCO2 trong quá trình giảm lưu lượng máu động mạch bụng độc lập

Intensive Care Medicine - Tập 29 - Trang 2255-2265 - 2003
Rafael Knuesel1, Stephan M. Jakob1, Lukas Brander1, Hendrik Bracht1, Andreas Siegenthaler1, Jukka Takala1
1Department of Intensive Care Medicine, Inselspital, University Hospital Berne, Berne, Switzerland

Tóm tắt

Độ chênh lệch pCO2 được sử dụng để đánh giá những thay đổi về lưu lượng máu niêm mạc khu vực và cục bộ trong nghiên cứu thực nghiệm và lâm sàng. Độ chênh lệch pCO2 có thể không song hành với những thay đổi về lưu lượng máu do những thay đổi đồng thời trong chuyển hóa, hemoglobin, nhiệt độ và hiệu ứng Haldane. Nghiên cứu được thực hiện qua thí nghiệm động vật ngẫu nhiên, có kiểm soát trong một phòng thí nghiệm nghiên cứu thực nghiệm đại học. Một đường dẫn ngoài cơ thể với bồn chứa và bơm lăn đã được đưa vào giữa động mạch chủ bụng gần và xa ở 16 con lợn. Ở nhóm lưu lượng thấp (n=8), lưu lượng tuần hoàn tạng được giảm bằng cách chạy bơm lăn. Tại thời điểm cơ bản và sau 45 phút dòng chảy ổn định của shunt, lưu lượng máu qua động mạch mesenteric trên, thân celiac, động mạch lách và tĩnh mạch cửa đã được đo lường, đồng thời độ chênh lệch pCO2 giữa tĩnh mạch-động mạch khu vực và niêm mạc ruột non và dạ dày cũng đã được đo. Các tỷ lệ tiêu thụ O2 khu vực tương ứng (VO2) đã được tính toán. Trong nhóm lưu lượng thấp, tất cả lưu lượng máu khu vực và VO2 liên quan đều giảm xuống còn khoảng 50% giá trị cơ bản, và hemoglobin giảm từ 7.3 (4.4–9.6) g/dl xuống còn 5.7 (4.1–8.9) g/dl. Sự giảm lưu lượng máu khu vực luôn đi kèm với sự gia tăng độ chênh lệch pCO2 khu vực và niêm mạc. Trong quá trình giảm lưu lượng máu động mạch bụng một cách cô lập, không có sự phân bố ưu tiên đến bất kỳ giường mạch máu tạng nào và những thay đổi trong độ chênh lệch pCO2 khu vực phản ánh nhất quán những thay đổi về lưu lượng máu liên quan.

Từ khóa

#pCO2 #lưu lượng máu khu vực #động mạch bụng #tiêu thụ O2 #nghiên cứu động vật

Tài liệu tham khảo

Marshall JC, Christou NV, Meakins JL (1993) The gastrointestinal tract. The "undrained abscess" of multiple organ failure. Ann Surg 218:111–119 Antonsson JB, Fiddian-Green RG (1991) The role of the gut in shock and multiple system organ failure. Eur J Surg 157:3–12 Knichwitz G, Van Aken H, Brussel T (1998) Gastrointestinal monitoring using measurement of intramucosal PCO2. Anesth Analg 87:134–142 Moore EE, Moore FA, Franciose RJ, Kim FJ, Biffl WL, Banerjee A (1994) The postischemic gut serves as a priming bed for circulating neutrophils that provoke multiple organ failure. J Trauma 37:881–887 Bulkley GB, Kvietys PR, Perry MA, Granger DN (1983) Effects of cardiac tamponade on colonic hemodynamics and oxygen uptake. Am J Physiol 244:G604–G612 Bulkley GB, Oshima A, Bailey RW (1986) Pathophysiology of hepatic ischemia in cardiogenic shock. Am J Surg 151:87–97 Bailey RW, Bulkley GB, Hamilton SR, Morris JB, Smith GW (1986) Pathogenesis of nonocclusive ischemic colitis. Ann Surg 203:590–599 Bailey RW, Bulkley GB, Hamilton SR, Morris JB, Haglund UH (1987) Protection of the small intestine from nonocclusive mesenteric ischemic injury due to cardiogenic shock. Am J Surg 153:108–116 Bailey RW, Bulkley GB, Hamilton SR, Morris JB, Haglund UH, Meilahn JE (1987) The fundamental hemodynamic mechanism underlying gastric "stress ulceration" in cardiogenic shock. Ann Surg 205:597–612 Hamilton-Davies C, Mythen MG, Salmon JB, Jacobson D, Shukla A, Webb AR (1997) Comparison of commonly used clinical indicators of hypovolaemia with gastrointestinal tonometry. Intensive Care Med 23:276–281 Heino A, Hartikainen J, Merasto ME, Koski EM, Alhava E, Takala J (1997) Systemic and regional effects of experimental gradual splanchnic ischemia. J Crit Care 12:92–98 Heino A, Hartikainen J, Merasto ME, Alhava E, Takala J (1998) Systemic and regional pCO2 gradients as markers of intestinal ischaemia. Intensive Care Med 24:599–604 Uusaro A, Ruokonen E, Takala J (1996) Splanchnic oxygen transport after cardiac surgery: evidence for inadequate tissue perfusion after stabilization of hemodynamics. Intensive Care Med 22:26–33 Zhang H, Vincent JL (1993) Arteriovenous differences in PCO2 and pH are good indicators of critical hypoperfusion. Am Rev Respir Dis 148:867–871 Ruokonen E, Soini HO, Parviainen I, Kosonen P, Takala J (1997) Venoarterial CO2 gradient after cardiac surgery: relation to systemic and regional perfusion and oxygen transport. Shock 8:335–340 Teboul JL, Graini L, Boujdaria R, Berton C, Richard C (1993) Cardiac index vs oxygen-derived parameters for rational use of dobutamine in patients with congestive heart failure. Chest 103:81–85 Vallet B, Teboul JL, Cain S, Curtis S (2000) Venoarterial CO (2) difference during regional ischemic or hypoxic hypoxia. J Appl Physiol 89:1317–1321 Fiddian-Green RG, Pittenger G, Whitehouse WM Jr (1982) Back-diffusion of CO2 and its influence on the intramural pH in gastric mucosa. J Surg Res 33:39–48 Brown SD, Gutierrez G (1996) Does gastric tonometry work? Yes. Crit Care Clin 12:569–585 Benjamin E, Oropello JM (1996) Does gastric tonometry work? No. Crit Care Clin 12:587–601 Russell JA (1997) Gastric tonometry: does it work? Intensive Care Med 23:3–6 Morgan TJ, Venkatesh B, Endre ZH (1997) Continuous measurement of gut luminal PCO2 in the rat: responses to transient episodes of graded aortic hypotension. Crit Care Med 25:1575–1578 Morgan TJ, Venkatesh B, Endre ZH (1999) Accuracy of intramucosal pH calculated from arterial bicarbonate and the Henderson-Hasselbalch equation: assessment using simulated ischemia. Crit Care Med 27:2495–2499 Uusaro A, Ruokonen E, Takala J (1995) Gastric mucosal pH does not reflect changes in splanchnic blood flow after cardiac surgery. Br J Anaesth 74:149–154 Schlichtig R, Bowles SA (1994) Distinguishing between aerobic and anaerobic appearance of dissolved CO2 in intestine during low flow. J Appl Physiol 76:2443–2451 Jakob SM, Kosonen P, Ruokonen E, Parviainen I, Takala J (1999) The Haldane effect-an alternative explanation for increasing gastric mucosal PCO2 gradients? Br J Anaesth 83:740–746 Tenhunen JJ, Kosunen H, Alhava E, Tuomisto L, Takala JA (1999) Intestinal luminal microdialysis: a new approach to assess gut mucosal ischemia. Anesthesiology 91:1807–1815 Jakob SM, Merasto-Minkkinen M, Tenhunen JJ, Heino A, Alhava E, Takala J (2000) Prevention of systemic hyperlactatemia during splanchnic ischemia. Shock 14:123–127 Lundell A, Bergqvist D, Mattsson E, Nilsson B (1993) Volume blood flow measurements with a transit time flowmeter: an in vivo and in vitro variability and validation study. Clin Physiol 13:547–557 Hartman JC, Olszanski DA, Hullinger TG, Brunden MN (1994) In vivo validation of a transit-time ultrasonic volume flow meter. J Pharmacol Toxicol Methods 31:153–160 Giovannini I, Chiarla C, Boldrini G, Castagneto M (1993) Calculation of venoarterial CO2 concentration difference. J Appl Physiol 74:959–964 Giovannini I, Chiarla C, Boldrini G, Terzi R (1999) Quantitative assessment of changes in blood CO (2) tension mediated by the Haldane effect. J Appl Physiol 87:862–866 Hardesty RL, Baker LD, Gall DA, Bahnson HT (1969) Systemic resistance during cardiopulmonary bypass. Surg Forum 20:185–188 Weiland AP, Walker WE (1986) Physiologic principles and clinical sequelae of cardiopulmonary bypass. Heart Lung 15:34–39 Pellegrini A, Respighi E, Panzeri E (1967) [Extracorporeal circulation-hypothermia and the problem of hemodilution]. Minerva Med 58:2149–2151 Moon YS, Ohtsubo S, Gomez MR, Moon JK, Nose Y (1996) Comparison of centrifugal and roller pump hemolysis rates at low flow. Artif Organs 20:579–581 Mueller XM, Tevaearai HT, Jegger D, Tucker O, von Segesser LK (2001) Hemolysis and hematology profile during perfusion: inter-species comparison. Int J Artif Organs 24:89–94 Yu AW, Nawab ZM, Barnes WE, Lai KN, Ing TS, Daugirdas JT (1997) Splanchnic erythrocyte content decreases during hemodialysis: a new compensatory mechanism for hypovolemia. Kidney Int 51:1986–1990 Archie JP Jr (1981) Mathematic coupling of data: a common source of error. Ann Surg 193:296–303 Pastor CM (2000) Hepatic and splanchnic oxygen consumption during acute hypoxemic hypoxia in anesthetized pigs. Crit Care Med 28:765–773 Rendig SV, Chahal PS, Longhurst JC (1997) Cardiovascular reflex responses to ischemia during occlusion of celiac and/or superior mesenteric arteries. Am J Physiol 272:H791–H796 Loeppky JA, Fletcher ER, Roach RC, Luft UC (1993) Relationship between whole blood base excess and CO2 content in vivo. Respir Physiol 94:109–120 Douglas AR, Jones NL, Reed JW (1988) Calculation of whole blood CO2 content. J Appl Physiol 65:473–477 Siggaard-Andersen O, Garby L (1973) The Bohr effect and the Haldane effect. Scand J Clin Lab Invest 31:1–8 Christiansen J, Douglas CG, Haldane JS (1914) The absorption and dissociation of carbon dioxide by human blood. J Physiol 48:244 Dubin A, Murias G, Estenssoro E, Canales H, Badie J, Pozo M, Sottile JP, Baran M, Palizas F, Laporte M (2002) Intramucosal-arterial PCO2 gap fails to reflect intestinal dysoxia in hypoxic hypoxia. Crit Care 6:514–520 Neviere R, Chagnon JL, Teboul JL, Vallet B, Wattel F (2002) Small intestine intramucosal PCO (2) and microvascular blood flow during hypoxic and ischemic hypoxia. Crit Care Med 30:379–384 Deem S, Alberts MK, Bishop MJ, Bidani A, Swenson ER (1997) CO2 transport in normovolemic anemia: complete compensation and stability of blood CO2 tensions. J Appl Physiol 83:240–246 Dubin A, Estenssoro E, Murias G, Canales H, Sottile P, Badie J, Baran M, Palizas F, Laporte M, Rivas DM (2001) Effects of hemorrhage on gastrointestinal oxygenation. Intensive Care Med 27:1931–1936 Vallet B (2002) Influence of flow on mucosal-to-arterial carbon dioxide difference. Crit Care 6:463–464 Jakob SM, Kosonen P, Ruokonen E, Parviainen I, Takala J (1999) The Haldane effect—an alternative explanation for increasing gastric mucosal PCO2 gradients? Br J Anaesth 83:740–746