Die Frage, ob sich eine endotracheale Intubation beim Pferd durch die Umgehung der Nasengänge und der dort erfolgenden NO-Produktion negativ auf das VA/Q-Verhältnis und die Oxygenierung von Pferden während einer TIVA auswirkt, konnte nicht ausreichend beantwortet werden. Auch wenn die statistische Verifizierung der Arbeitshypothese nicht gelang, so konnte dennoch dargestellt werden, dass die Gruppe nINT im Vergleich zu der Gruppe INT höhere nasale und bronchiale NO-Konzentrationen sowie tendenziell moderatere Oxygenierungsparameter aufwies. Die Untersuchungen der vorliegenden Studie in der Gruppe nINT zeigen außerdem, dass partielle Obstruktionen der oberen Atemwege bei einer fehlenden endotrachealen Intubation klinisch relevant werden, die Ventilation der Lunge beeinflussen und einen nachhaltigen Einfluss auf die Oxygenierung des Pferdes besitzen.
Im Zusammenhang mit den Ergebnissen der vorliegenden Studie kann man auf der Basis der kardiovaskulären und respiratorischen Parameter sowie der Oxygenierungsparameter außerdem die Aussage treffen, dass sich infolge der Allgemeinanästhesie bei allen Probanden der Gruppen INT und nINT eine prägnante Hypoxämie entwickelt hat. Die Hauptursachen für die Entstehung der Hypoxämie unter den Versuchsbedingungen waren zum einen das Auftreten eines VA /Q-Missverhältnisses und zum anderen das Aufkommen einer pulmonale Qs/Qt. Das VA/Q-Missverhältnis war insbesondere in der Gruppe nINT dadurch gekennzeichnet, dass eine reduzierte Ventilation bei adäquater Perfusion vorlag (VA/Q < 1). In der Gruppe INT konnte ergänzend dazu auch ein VA/Q > 1 aufgrund einer reduzierten pulmonalen Perfusion ermittelt werden. Die Studie veranschaulicht, wie schnell eine Hypoxämie unter den Bedingungen eines allgemeinanästhesierten Pferdes in Seitenlage entsteht und welche Folgen eine fehlende endotracheale Intubation zusätzlich auf die Oxygenierung des Pferdes haben kann. In diesem Bezug wird vor allem der Bereich der Feldanästhesie angesprochen, der als Grundlage der Studie gedient hat. Es wird erneut dargelegt, wie wichtig ein optimales Management des allgemeinanästhesierten Pferdes ist, um das Risiko einer Hypoxämieentwicklung und das Auftreten nachfolgender Komplikationen zu vermindern. Des Weiteren zeigt die Studie ebenfalls, dass schon eine endotracheale Intubation des Pferdes zu einer
Verbesserung der Sauerstoffversorgung beitragen kann. Aufgrund der dauerhaften Gewährleistung einer adäquaten systemischen Perfusion in der vorliegenden Studie konnten bei keinem Probanden schwerwiegende Komplikationen nach der Allgemeinanästhesie und der prägnanten Hypoxämie festgestellt werden. Darüber hinaus handelte es sich bei den Probanden um klinisch allgemeingesunde Pferde, die keinen zusätzlichen chirurgischen Stimulus erfahren haben. Aus der Kombination der deutlichen Hypoxämie mit weiteren physischen Beeinträchtigungen der Pferde hätten schwere Komplikationen resultieren können. Das häufige Auftreten einer Hypoxämie beim Pferd unter Allgemeinanästhesie und innovative Therapie- und Präventionsansätze hinsichtlich des multifunktionalen Mediators NO bildeten die Grundlage der Gedanken der vorliegenden Studie.
Eine erneute Evaluation des zugrundeliegenden Hauptgedankens der Studie könnte als Zugewinn für die Pferdemedizin beschrieben werden. Insgesamt sollten weitere Versuche unternommen werden, um die Therapie und die Prävention im Zusammenhang mit der Hypoxämieentwicklung beim Pferd unter der Allgemeinanästhesie weiter ausbauen zu können. In den vergangenen Jahren hat sich der Einsatz von NO in diesem Bezug etabliert (Grubb et al. 2008; Nyman et al. 2012;
Grubb et al. 2013a; Wiklund et al. 2017; Wulcan 2017). Die Verwendung dieses innovativen Ansatzes sollte weiteren Einzug in die equine Allgemeinanästhesie erhalten.
6 Zusammenfassung
Henriette Luisa Wilkens
Untersuchung des Einflusses der nasalen Stickstoffmonoxidproduktion auf die Oxygenierung bei Pferden unter Injektionsanästhesie
Ziel der Studie war die Beantwortung der Frage, ob sich eine endotracheale Intubation beim Pferd durch die Umgehung der Nasengänge und der dort erfolgenden Stickstoffmonoxid-(NO)-Produktion negativ auf das Ventilations-Perfusions-Verhältnis und die Oxygenierung von Pferden während einer Total Intravenösen Anästhesie (TIVA) auswirkt.
Die Studie wurde in einem randomisierten cross-over Design an sechs Pferden durchgeführt. Die Pferde durchliefen die Gruppen „intubiert“ (INT) und „nicht-intubiert“
(nINT). Die Prämedikation erfolgte mit Dexmedetomidin 5 μg/kg KGW i.v. Die Allgemeinanästhesie wurde mit 2,5 mg/kgKGW Ketamin und 0,05 mg/kg KGW Diazepam i.v. eingeleitet und mittels Triple-Drip (100 mg/kg/hGuaifenesin, 4 mg/kg/h Ketamin, 7 μg/kg/h Dexmedetomidin) unter Raumluftatmung aufrechterhalten.
Während der 100-minütigen Anästhesiezeit wurden alle zehn Minuten eine arterielle, venöse und gemischtvenöse Blutprobe entnommen. Sauerstoffpartialdruck, Kohlenstoffdioxidpartialdruck, Sauerstoffsättigung und Hämoglobinkonzentration wurden durch einen Blutgasanalysator ermittelt. Der arterielle Sauerstoffgehalt (CaO2), die Sauerstoffextraktionsrate (O2ER), die arteriell-endtidale Kohlenstoffdioxiddruckdifferenz (P(a-ET)CO2), die alveolo-arterielle Sauerstoffdruckdifferenz (P(A-a)O2) sowie die pulmonale Shuntfraktion (Qs/Qt) wurden kalkuliert. Zusätzlich wurde in den Gruppen INT und nINT die nasale und die bronchiale NO-Konzentration mittels Chemilumineszenz gemessen. Herzfrequenz, Atemfrequenz, arterieller Blutdruck, pulmonal-arterieller Blutdruck und Herzauswurf (Lithiumdilution) wurden protokolliert.
Die Datenanalyse erfolgte mittels 2-faktorieller Varianzanalyse (p < 0,05).
Die Gruppen INT und nINT unterschieden sich in Bezug auf Herzfrequenz, arteriellen Blutdruck, pulmonal-arteriellen Blutdruck, Herzauswurf, Atemfrequenz, Sauerstoffpartialdruck, Kohlenstoffdioxidpartialdruck, Sauerstoffsättigung und Hämoglobinkonzentration, CaO2, O2ER, P(a-ET)CO2 und pulmonale Qs/Qt nicht signifikant voneinander. Die P(A-a)O2 ergab 45,5 ± 2 mmHg (INT) und 36,9 ± 1,1 mmHg (nINT) (p = 0,045). Die nasale (8,0 ± 6,2 ppb) und bronchiale (13,0 ± 6,3 ppb) NO-Konzentration unterschied sich in der Gruppe INT signifikant (p = 0,036), nicht aber in der Gruppe nINT (nasal: 16,9 ± 9,0 ppb; bronchial: 18,5 ± 9,5 ppb) (p = 0,215).
Zusammenfassend kann man sagen, dass die endotracheale Intubation die nasale und die bronchiale Konzentration reduziert. Ein positiver Einfluss der höheren NO-Konzentrationen auf das Ventilations-Perfusions-Verhältnis und die Oxygenierung ist auf der Grundlage der vorliegenden Ergebnisse gering, aber erkennbar. Ergänzend dazu kann herausgestellt werden, dass eine fehlende endotracheale Intubation eine reduzierte Oxygenierung begünstigt.
7 Summary
Henriette Luisa Wilkens
Investigation of the influence of nasal nitric oxide production on oxygenation in horses undergoing intravenous anaesthesia
The aim of the study was to answer the question whether endotracheal intubation in horses has a negative effect on the ventilation-perfusion ratio and oxygenation of horses undergoing total intravenous anaesthesia (TIVA) by bypassing the nasal passages and nasal nitric oxide (NO) production.
The study was conducted in a randomized crossover design on six horses. The horses passed through the treatment groups "intubated" (INT) and "non-intubated" (nINT).
Premedication was dexmedetomidine 5 μg/kg IV. Anaesthesia was induced with 2.5 mg/kg ketamine and 0.05 mg/kg diazepam IV and was administered by triple-drip (100 mg/kg/h guaifenesin, 4 mg/kg/h ketamine, 7 μg/kg/h dexmedetomidine) under room air respiration. During the 100-minute anaesthesia period; arterial, venous and mixed venous blood sample were taken every ten minutes. Blood gas analyser determined oxygen partial pressure, carbon dioxide partial pressure, oxygen saturation and haemoglobin content. Arterial oxygen content (CaO2), oxygen extraction rate (O2ER), arterial end-tidal carbon dioxide pressure difference (P(a-ET)CO2), alveolar arterial oxygen pressure difference (P(A-a)O2) and pulmonary shunt fraction (Qs/Qt) were calculated. Heart rate, respiratory rate, arterial blood pressure, pulmonary arterial blood pressure and cardiac output (lithium dilution) were recorded. Nasal and bronchial NO concentration was determined by chemiluminescence.
Data analysis was performed using two-way ANOVA (p < 0.05).
The INT and nINT group did not differ significantly in heart rate, arterial blood pressure, pulmonary arterial pressure, cardiac output, respiratory rate, oxygen partial pressure, carbon dioxide partial pressure, oxygen saturation, haemoglobin, CaO2, O2ER, P
(a-ET)CO2 and pulmonary Qs/Qt. P(A-a)O2 yielded 45.5 ± 2 mmHg (INT) and 36.9 ± 1.1 mmHg (nINT) (p = 0.045). The nasal (8.0 ± 6.2 ppb) and bronchial (13.0 ± 6.3 ppb) NO concentration differed significantly in the group INT (p = 0.036), but not in the group nINT (nasal: 16.9 ± 9.0 ppb; bronchial: 18.5 ± 9.5 ppb) (p = 0.215).
In conclusion, endotracheal intubation reduces nasal and bronchial NO concentrations.
Based on the available results, a positive influence of the higher NO concentrations on the ventilation-perfusion ratio and oxygenation is noticeable, but small. In addition, it can be emphasised that a lack of endotracheal intubation favours reduced oxygenation.
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