Während der Operation erhobene Parameter

Mittlerer arterieller Blutdruck, mean arterial pressure MAP (mmHg)

Der physiologische MAP der Ratte liegt bei etwa 100 mmHg. Vor der EKZ liegt der MAP bei den anästhesierten Ratten im Normbereich. Während der EKZ-Phase (45 min und 90 min-Wert) sinkt der MAP bei allen Tieren deutlich. Bei der gewählte Methode beträgt die maschinell eingestellte Blutflussrate 160 bis 180 ml/kg/min (entspricht 50 bis 60 ml/min bei einer ca. 330g schweren Ratte), womit man ungefähr das volle Herzzeitvolumen einer Ratte erreicht (MACKENSEN et al., 2001). Der Blutdruck liegt allerdings in einem niedrigen Bereich, da er künstlich durch eine nicht-pulsatile Rollerpumpe aufrechterhalten wird. Der dadurch erzeugte nicht-pulsatile Blutfluss zur Ratte entspricht somit nicht den physiologischen Verhältnissen. Es ist derzeit –technisch bedingt– nicht möglich, bei einer Ratte konstant einen Blutdruck von 100 mmHg zu erzeugen. Die Gruppe XEn fällt während

der EKZ-Phase durch einen erhöhten MAP im Vergleich zu den Gruppen XEv, kXE und XEw auf. Diesen Unterschied könnte man sich dadurch erklären, dass die Gruppe XEn bis zum 90 min-Wert nur eine intravenöse Basisnarkose bekommt und erst danach mit Xenon beatmet wird. Somit fehlt bis zum 90 min-Wert der zusätzliche anästhetische Effekt von Xenon, der bei den Gruppen XEv und XEw die Narkosetiefe verstärkt und sich deshalb blutdrucksenkend auswirken könnte. Falls die Xenonapplikation vor und während der EKZ den mittleren arteriellen Blutdruck bei den Tieren der beiden anderen EKZ-Gruppen gesenkt hat, würde dieser Effekt für die Gruppe XEn also erst nach dem 90-min-Wert zum Tragen kommen. Dagegen spricht, dass die kXE-Gruppe einen vergleichbar niedrigen Blutdruck wie die beiden genannten Xenon-Gruppen hat, ohne jemals dem Einfluss von Xenon ausgesetzt worden zu sein. Der erhöhte Blutdruck der XEn-Tiere kann also nicht der fehlenden Xenonapplikation zugeschrieben werden, da kXE-Tiere auch kein Xenon appliziert bekommen. Warum sich also die XEn Gruppe signifikant von den anderen Gruppen unterscheidet ist unbekannt.

Hämoglobinkonzentration, Hb (mg/dl)

Bei gesunden Ratten beträgt die Konzentration im Blut 11,5 – 16,0 mg/dl. Die Hb-konzentration sinkt im vorliegenden Versuch bis zum Ende der EKZ (90 min) bei allen Gruppen deutlich ab. Dies ist auf Standardprozeduren während der EKZ zurückzuführen:

durch die recht aufwändige Präparation der Gefäße, kommt es zu Blutverlusten, die bei einem totalen Blutvolumen der Ratte von ca. 30 ml recht schnell evident werden, zudem wird die HLM mit dem Blut einer Spenderratte aufgefüllt und zusätzlich wird Hydroxyethylstärke (HES) zur Hämodilution zugegeben. Das verringert die Viskosität des Blutes und verbessert die Zirkulation durch die HLM, dadurch sinkt allerdings die Hb-Konzentration. Jedoch sinkt der Hb-Wert bei keinem Tier unter 10,5 mg/dl. 60 min nach der EKZ steigt der Wert wieder an und liegt bei allen Gruppen beinahe wieder auf dem Ausgangsniveau. Die Ratten bekommen einen Teil des in den Schläuchen des Systems befindlichen Blutes reinfundiert, dadurch erholt sich der Hb-Wert etwas, dennoch brauchen die physiologischen Hämokonzentrationsprozesse des Körpers etwas Zeit um die Hb-Konzentration wieder ansteigen zu lassen. Würde man der Ratte das gesamte Restblut aus den Schläuchen infundieren, wäre das Risiko für die Enstehung von Lungenödemen aufgrund einer Hypervolämie erhöht.

Kohlendioxidpartialdruck, PaCO2 (mmHg)

Der PaCO₂ wird während der EKZ-Dauer in fünf-minütigen Abständen kontrolliert und während der gesamten OP-Phase im physiologischen Bereich zwischen 34 und 39 mmHg gehalten. Es ergeben sich weder im zeitlichen Verlauf noch unter den verschiedenen Gruppen signifikante Unterschiede. Zwei Wirkungen der Blutgaskonzentration von PaCO₂ sind bekannt, zum einen wird für einen reduzierten PaCO2 eine gewisse neuroprotektive Wirkung diskutiert (VANICKY et al., 1992), zum anderen soll die PaCO2 -Konzentration auf die Konstriktion und Dilatation von Hirngefäßen wirken. Die beschriebenen Effekte machen PaCO₂ zu einem prominenten Einflussfaktor auf die Entwicklung und Ausprägung von Hirnschäden aufgrund zerebraler Luftembolien. Es ist also von Bedeutung den PaCO2

konstant zu halten.

Sauerstoffpartialdruck, PaO2 (mmHg)

Die Werte des PaO2 bewegen sich während der EKZ-Phase bei allen OP-Phasen auf einem höheren Niveau als vor und nach der EKZ, dies ist auf die überdurchschnittlich gute Sauerstoffsättigung durch den Oxygenator zurückzuführen. Der in dieser Studie benutzte Oxygenator wurde speziell für die Xenonapplikation entwickelt, eine ausreichende Sauerstoffsättigung des Blutes bei der Beatmung mit nur 34 % O2 war Voraussetzung, da eine Xenonapplikation mit 56 % angestrebt wurde. Da aber bei allen Gruppen der gleiche Oxygenator benutzt wurde und dadurch alle Gruppen ähnlich hohe PaO2-Werte während der EKZ aufweisen, kann dieser Einfluss vernachlässigt werden.

pH-Wert und Basenabweichung, base excess BE (mmol/l)

pH-Wert und BE spielen eine wichtige Rolle hinsichtlich des Schweregrades postoperativer Ischämie-assoziierter Schäden. Ein Absinken des pH kann sich vor allem in der sensiblen Reperfusionsphase zusätzlich schädigend auf das Gewebe auswirken. Aus diesem Grund werden der pH-Wert und die BE intraoperativ stetig kontrolliert und mit Natriumhydrogenkarbonat (NaHCO3) anhand der Formel = 0,3 x negativer BE x kg/

Körpergewicht (KGW) im physiologischen Bereich gehalten (siehe Standardbikarbonat).

Standardbikarbonat, HCO3

(mmol/l)

Ähnlich dem pH-Wert und der Basenabweichung muss die Konzentration des Standardbikarbonats während der operativen Phase überwacht und innerhalb strenger physiologischer Grenzen reguliert werden. Der HCO₃^- Wert schwankt während der EKZ leicht (45 min und 90 min Wert), was durch eine Anreicherung von sauren Metaboliten und den Verbrauch von Bikarbonatreserven des Körpers während der EKZ bedingt ist. Diese Konzentrationsschwankungen regulieren sich bis 60 min nach EKZ und liegen dann wieder nahe dem Ausgangswert. Der HCO3

lag jedoch während der gesamten Operation bei allen Gruppen im physiologischen Bereich. Es wurde bei einem Tier der Gruppe XEw mit 0,7 mmol/l und bei einem zweiten Tier der Gruppe kXE mit 0,4 mmol/l NaHCO3 ausgeglichen.

Blutzucker (mg/dl)

Die Blutglukosekonzentration gesunder Ratten beträgt 60 bis 100 mg/dl. Glukose ist der wichtigste Energielieferant des Gehirns, bei ausreichender Sauerstoffversorgung setzt das ZNS die Glukose zu Energie um. Bei Sauerstoffmangel wird auf anaerobe Energiegewinnung umgestellt, diese ist insgesamt ineffektiver als die aerobe Energiegewinnung und hat durch die Anhäufung des sauren Stoffwechselproduktes Laktat negative Auswirkungen auf das Gewebe, das betrifft auch die Neurone im Gehirn. Dem Konstanthalten des Glukosespiegels gebührt demnach Aufmerksamkeit vor allem in Versuchen, bei denen mit hypoxisch-ischämischen Zuständen im Hirn gerechnet werden muss. Trotz gleicher Behandlung aller Tiere, sind manche Ratten ängstlicher und anfälliger für Stress als andere. Bei Stress werden Adrenalin und Noradrenalin ausgeschüttet, sie beschleunigen kurzfristig die Energiebereitstellung. Das äußert sich unter anderem in der Erhöhung der Glukosekonzentration im Blut. Die Tiere werden vor der OP nicht nüchtern gehalten, deshalb liegt die letzte Futteraufnahme bei den einzelnen Individuen unterschiedlich lange zurück, allein daraus ergeben sich Stoffwechselunterschiede. So kommt es schon zu Beginn der operativen Phase zu leicht unterschiedlichen Glukosekonzentrationen zwischen den verschiedenen Gruppen. Der Glukosewert bewegt sich jedoch bei allen Gruppen im physiologischen Bereich. Sank der Glukosewert während der EKZ bis auf 70 mg/dl, wurde als