3. Eigene Untersuchungen 1 Probandengut
3.2 Bestimmung der glomerulären Filtrationsrate
3.2.1 Totale Inulinclearance (2-Kompartiment-Modell)
Die Berechnung der pharmakokinetischen Parameter für die totale Inulin-clearance erfolgte iterativ mit einem Personal Computer und dem Pro-grammsystem "TopFit 2.0" von HEINZEL et al. (1993). Das verwendete pharmakokinetische Modell für die Disposition besteht aus zwei
Kompartimenten in Parallelanordnung.
Der Input erfolgte entweder als Bolus oder als Dauerinfusion in einfacher Dosierung. Meßkompartiment war das Plasma.
Die verwendeten Abkürzungen sind in Tabelle 5 dargestellt.
Tabelle 5: Erläuterung der Abkürzungen
Symbol Definition
A1, A2 Koeffizienten (Amplituden) der Exponentialterme
AUCmodel Fläche unter der Plasmakonzentrations-Zeit-Kurve (Area Under the Curve) von t = 0 bis unendlich
b1, b2 Exponenten der Exponentialterme
C(0) Initiale (fiktive) oder zurückextrapolierte Plasmakonzentra-tion nach schneller intravenöser InjekPlasmakonzentra-tion
C(t) Plasmakonzentration zu einem spezifizierten Zeitpunkt t nach Arzneimittelapplikation
Clt totale Körperclearance
D Dosismenge
IT Dauer der Infusion
k1e Geschwindigkeitskonstante der totalen (renal + biliär + metabolisch ...) Elimination aus dem zentralen
Kompartiment
k31 Geschwindigkeitskonstante des Arzneimitteltransfers vom peripheren (3) zum zentralen (1) Kompartiment [Zeit-1]
tlag1 Verzögerungszeit bei Infusionsbeginn
Vc Verteilungsvolumen des zentralen Kompartiments (1,c) [Volumen]
V3 Verteilungsvolumen des peripheren Kompartiments (3) [Volumen]
Vss steady-state Verteilungsvolumen [Volumen]
Die Formeln, die der Berechnung der pharmakokinetischen Parameter zugrundeliegen, sind im folgenden aufgeführt:
Koeffizienten (Amplituden) der Exponentialterme Ai (k31 - b1) (k31 - b2)
A1 = --- A2 = --- oder A2 = 1 - A1 (b2 - b1) (b1 - b2)
Mikrokonstanten der Disposition b1 • b2
k1e = --- k13 = b1 + b2 - k31 - k1e k31
(k31 - b1) • (b2 - k31) oder k13 = k31
Verteilungsräume Vss = Vc + V3
extrapolierte Konzentration C(0) zur Zeit t = 0 D
C(0) = Vc
integrierte AUC von null bis unendlich
C(0) A1 A2
AUCmodel = --- oder AUCmodel = C(0) • [ --- + --- ]
k1e b1 b2
totale Clearance D
Clt = AUCmodel
Durch Funktionsgleichungen läßt sich die Plasmakonzentration (C) zu jedem spezifizierten Zeitpunkt (t) nach Inulinapplikation beschreiben. Die Formeln für die verschiedenen Inputtypen Bolus und Dauerinfusion
werden nachfolgend angegeben.
C(t) im Plasma (Bolus) D
C(t) = ---- • [A1•e-b1(t-tlag1) + A2•e-b2(t-tlag1)]
Vc
C(t) im Plasma (Infusion) für t <= IT
D A1 A2
C(t) = --- • {----•[1 - e-b1(t-tlag1)] + ----•[1 - e-b2(t-tlag1)] } IT • Vc b1 b2
C(t) im Plasma (Infusion) für t > IT
D A1 A2
C(t) = --- •{----•e-b1(t-tlag1)•[eb1•IT-1] + ----•e-b2(t-tlag1)•[eb2•IT-1]}
IT • Vc b1 b2
3.2.1.1 Methode mit Inulin-Bolusinjektion Vorbereitung der Injektionslösung
Für die Bolusinjektionen wurden INUTEST®-Ampullen (Firma Laevosan-Gesellschaft, Linz, Österreich) verwendet.
Eine Ampulle zu 20 ml enthält 5,0 g Polyfructosan purissimum pyrogenfrei gelöst in Aqua ad injectionem.
Die aus Vorversuchen ermittelte Inulindosierung betrug 0,3 mmol Inulin pro kg Körpermasse.
Die gesamte Injektionslösung wurde in einen Meßzylinder gegeben. Ein Aliquot zur Bestimmung der Inulinkonzentration der Injektionslösung wurde entnommen und das Volumen der zur Injektion bestimmten Lösung bestimmt.
Die Inulinlösung wurde in 30 ml Einwegspritzen aufgezogen.
Vorbereitung des Probanden
Da für die Dauer der etwa 210-minütigen Untersuchung ein venöser Zugang erforderlich ist, wurde das Pferd an einer geeigneten Vene (V.jugularis externa oder V.epigastrica cranialis) rasiert und das Hautareal gereinigt und desinfiziert. Ein Venenverweilkatheter wurde herzwärts geschoben, mit einem Mandrin verschlossen und mit einem Hautheft befestigt.
Durchführung der Untersuchung
Bei der Bolusinjektion erfolgte die Injektion des Inulins und die Proben-entnahme nacheinander unter Verwendung nur einer Venenverweil-kanüle.
Um eine Kontamination vor allem der ersten Blutprobe durch an der Venenverweilkanüle haftendes Inulin zu vermeiden, erfolgte nach
Injektion des Inulins eine Spülung des Venenverweilkatheters mit isotoner Kochsalzlösung.
Das Pferd wurde während der Untersuchung in seiner Box belassen.
Der Mandrin wurde aus dem Venenverweilkatheter entnommen und die Zeitnahme startete mit Injektionsbeginn. Die Inulinlösung wurde gleich-mäßig und langsam injiziert. Das Wechseln der Spritzen erfolgte zügig.
Der Zeitpunkt des Infusionsendes wurde notiert und der Venenverweil-katheter mit 20 ml isotoner Kochsalzlösung gespült.
Die erste Entnahme einer Blutprobe erfolgte etwa 3 Minuten nach Ende der Injektion. Die Blutproben wurden etwa 6, 10, 15, 20, 30, 45, 60, 90, 120, 150, 180 und 210 Minuten nach Start der Infusion aus der gestauten Vene entnommen, wobei jeweils die Zeit notiert wurde, zu der das
Probenröhrchen voll war.
Nach Abschluß der Untersuchung wurde die Venenverweilkanüle entfernt.
Nachkontrolle
Das Allgemeinbefinden des Pferdes wurde aufmerksam beobachtet.
Besonders wurde auf Anzeichen einer Unverträglichkeitsreaktion geachtet. Bei allen Probanden wurde über 3 Tage täglich die rektale Körpertemperatur gemessen. Die punktierte Vene wurde mit Heparin-salbe gepflegt und auf Alterationen geprüft.
3.2.1.2 Methode mit Inulin-Dauerinfusion
Vorbereitung der Infusionslösung und der Geräte
Für die Dauerinfusionen wurde aus Dahlienwurzeln gewonnenes Inulin (Firma Sigma Chemical CO., St.Louis, USA) verwendet.
Die in Vorversuchen ermittelte Infusionsrate betrug 3 µmol Inulin pro Minute pro kg Körpermasse.
Im Labor wurde eine 0,2 molare Inulinlösung (Fructoseäquivalente) hergestellt. Die benötigte Menge destillierten Wassers als Lösungsmittel wurde errechnet und durch Zugabe von Kochsalz als 0,6 %ige Lösung vorbereitet. Die 0,6 %ige Kochsalzlösung wurde auf einem Heiztisch auf etwa 80°C erhitzt, ein Magnetrührer hinzugegeben und das Rührwerk eingeschaltet. Die abgewogene Inulinmenge wurde langsam hinzuge-geben und es wurde solange gerührt, bis die Lösung vollständig klar war.
Die Osmolarität dieser Lösung betrug etwa 300 mosm.
Eine Probe zur Bestimmung der Inulinkonzentration der Infusionslösung wurde entnommen. Das spezifische Gewicht der Infusionslösung wurde ermittelt.
Für die Infusion wurde eine Walzenpumpe (Typ VP-Antrieb C der Firma Ismatec SA, Glattbrugg-Zürich, Schweiz) verwendet.
Die Förderleistung der Pumpe wurde durch Messung der Gewichts-abnahme des Gefäßes mit der Inulinlösung pro Zeiteinheit kontrolliert.
Vorbereitung des Probanden
Da für die Dauer der etwa 240-minütigen Dauerinfusion zwei venöse Zugänge erforderlich sind, wurde das Pferd an zwei geeigneten Venen (V.jugularis externa oder V.epigastrica cranialis) rasiert und das
Hautareal gereinigt und desinfiziert. Zwei Venenverweilkatheter wurden geschoben, mit einem Mandrin verschlossen und mit einem Hautheft befestigt.
Durchführung der Untersuchung
Bei der Dauerinfusion erfolgte die Infusion des Inulins und die Proben-entnahme über zwei gleichzeitig bestehende venöse Zugänge.
Das Pferd wurde während der Untersuchung in seiner Box belassen. Heu und Wasser konnte jederzeit frei aufgenommen werden.
Die Infusionslösung, die Waage und die Förderpumpe wurden auf einem Tisch außerhalb der Box plaziert. Über mehrere Verlängerungsschläuche wurde die Verbindung zwischen Infusionssystem und dem für die
Dauerinfusion ausgewählten venösen Zugang vorbereitet. Die
Verlängerungsschläuche wurden von oben an das Pferd herangeführt und über eine aufrollbare Hundeleine elastisch an der Decke befestigt.
Die Pumpe wurde eingeschaltet und das Schlauchsystem mit der
Inulinlösung gefüllt. Die Dauerinfusion wurde durch Verbindung des freien Schlauchendes mit der Venenverweilkanüle gestartet und die Zeitnahme mit der Stoppuhr begann.
Blutproben wurden nach 10, 20, 30, 45, 60, 75, 105, 135, 165, 195, 225, 240, 245, 250, 255, 270, 285, 300, 330, 360, 390, 420 und 450 Minuten entnommen, bei einigen Untersuchungen wurde die Probennahme nach 240 Minuten beendet.
Die Infusionsrate der Dauerinfusion wurde durch Messung der
Gewichtsabnahme der Infusionslösung pro Zeiteinheit in engen zeitlichen Abständen protokolliert. Nach 240 Minuten wurde die Dauerinfusion
abgeschaltet und die dazu verwendete Venenverweilkanüle entfernt.
Sobald die zweite Venenverweilkanüle nicht mehr benötigt wurde, wurde auch diese entfernt.
Nachkontrolle
Das Allgemeinbefinden des Pferdes wurde aufmerksam beobachtet.
Besonders wurde auf Anzeichen einer Unverträglichkeitsreaktion geachtet. Bei allen Probanden wurde über 3 Tage täglich die rektale Körpertemperatur gemessen. Die punktierten Venen wurden mit Heparinsalbe gepflegt und auf Alterationen geprüft.