Effekten af ​​generel anæstesi på gastrisk myoelektrisk aktivitet i eksperimentelle svin

Virkningen af ​​generel anæstesi på gastrisk myoelektrisk aktivitet i eksperimentelle svin
Abstract
Baggrund
Surface electrogastrography (EGG) er en ikke-invasiv metode til klinisk vurdering af gastrisk myoelectrical aktivitet. Forskellige former for generel anæstesi kan have forskellige virkninger på porcin EGG. Formålet med denne undersøgelse var at evaluere virkningen af ​​forskellige bedøvelsesmidler på EGG i eksperimentelle svin.
Metoder
Fire 15-minutters EGG intervaller blev registreret og analyseret. En baseline EGG optagelse blev startet 20 minutter efter intramuskulær injektion af ketamin og azaperone (perioder A og B). Fire forskellige regimer af generel anæstesi fulgte umiddelbart efter baseline EGG (5 grise i hver forsøgsgruppe): thiopental, isofluran, lattergas og isofluran plus lattergas. EGG optagelser fulgte i de næste 30 minutter under generel anæstesi (perioder C og D). . De dominerende frekvenser af langsomme bølger blev sammenlignet mellem baseline intervaller A og B og perioder C og D under fuld narkose
Resultater
Den gennemsnitlige dominerende frekvens var inden for normalområdet (2,3 - 3,5 cyklusser per minut) i alle dyr i alle behandlingsplaner. Thiopental generel anæstesi påvirkede ikke nogen ændring af den dominerende frekvens langsomme bølger. Lattergas generel anæstesi øgede dominerende frekvens af langsomme bølger i en statistisk signifikant måde (baseline: 2,93 ± 0,53 og 3,01 ± 0,53; under generel anæstesi: 3,25 ± 0,34 og 3,29 ± 0,38 cykler i minuttet; p < 0,001, p = 0,003 , p < 0,001, p < 0,001). Lattergas sammen med isofluran inducerede et statistisk signifikant fald af dominerende frekvens i de sidste 15-minutters interval (2,66 ± 0,55 cyklusser per minut) i forhold til baseline optagelsen. (2,81 ± 0,49; p = 0,030)
Konklusioner
Alle ændringer af porcin gastrisk myoelektrisk aktivitet vurderes af den dominerende frekvens af langsomme bølger under EGG holdt sig inden for det normale område, selv om nogle af dem opnåede statistisk signifikans. Således alle testede midler anvendt til generel anæstesi kan anbefales i prækliniske undersøgelser med svin modeller fokuseret på gastrisk myoelektrisk aktivitet uden risiko for at kompromittere resultaterne. Thiopental synes at være den mest egnede, da det ikke medføre nogen ændringer overhovedet.
Nøgleord
Electrogastrography Eksperimentelle svin Gastric myoelectrical aktivitet Generelt anæstesi Isofluran Lattergas thiopental Baggrund
Surface electrogastrography (EGG) er en non-invasiv fremgangsmåde til klinisk vurdering af gastrisk myoelectrical aktivitet [1, 2]. Vores gruppe har vist, at EGG er også pålidelig og muligt i eksperimentelle svin [3, 4]. Porcin EGG er fuldt sammenlignelig med registreret hos raske mennesker [2, 3, 5] kan.
Svin anvendes i forskellige prækliniske forsøg [5-9] som en altædende repræsentant på grund af deres relativt meget lignende gastrointestinale funktioner i forhold til mennesker [10]. Dog skal udføres alle disse undersøgelser under generel anæstesi i forsøgsmodeller svin. Begrænsede data blev offentliggjort indtil videre, viser, at generelt [11, 12], og kombineret spinal-epidural anæstesi [13] kan påvirke myoelectrical aktivitet i maven hos mennesker. Men den nøjagtige mekanisme af kirurgi og anæstesi på gastrisk myoelektrisk aktivitet er mindre klar [14].
Adskillige forsøg med invasiv monitorering af porcin gastrointestinal motilitet er offentliggjort til dato [15, 16]. Så vidt vi ved, er der ingen rapporter om effekten af ​​forskellige typer af generel anæstesi på svin EGG i den tilgængelige litteratur. Vores hypotese erklærede, at forskellige anæstesi kan have forskellige virkninger på svin gastrisk myoelectrical aktivitet. Formålet med denne undersøgelse var at evaluere virkningen af ​​forskellige bedøvelsesmidler på EGG i eksperimentelle svin og sammenligne resultaterne med offentliggjorte humane data.
Metoder
Dyr
Ældre unge kvindelige eksperimentelle svin (Sus scrofa f. domestica
, hybrider af tjekkisk White og landrace, median vægt 31,0 kg) indgik i undersøgelsen. Dyrene blev fodret to gange om dagen (standard assorterede fødevarer A1) og fik lov ubegrænset adgang til vand. Alle grise blev randomiseret til bestemte studiegrupper.
Projektet blev godkendt af Institutional Review Board for Animal Care udvalg fra University of Defence, Faculty of Military Health Services, Hradec Králové, Tjekkiet (Protokol Number 35- 14 /2012-3696). blev afholdt og behandles i overensstemmelse med den europæiske konvention om beskyttelse af hvirveldyr, der anvendes til forsøg og andre videnskabelige formål [17] Dyrene.
Eksperimentel design
Alle EGG optagelser blev udført om morgenen efter 24 timers faste . Intramuskulære injektioner af ketamin (20 mg per kg, Narkamon, SPOFA, Prag, Tjekkiet) og azaperone (2,2 mg per kg, Stresnil, Janssen Animal Health, Saunderton, UK) blev anvendt som en introduktion til bedøvelse i alle dyr. En baseline EGG optagelse startet 20 minutter efter denne intramuskulær injektion (to 15-minutters intervaller: perioder A og B).
Fire forskellige regimer af generel anæstesi fulgte umiddelbart efter baseline EGG optagelse (5 dyr i hver forsøgsgruppe):
Gruppe 1: Thiopental (Thiopental Valeant, Valeant Czech Pharma sro, Prag, Tjekkiet); i.v. infusion 200 mg timer -1, i fem grise (vejer 30,9 ± 1,6; median 31,5 kg),
Gruppe 2: Isofluran (Flurane, Abbott, Queenborough, UK) leveret af masken: inhalering 2% isofluran i lægemidler ilt (2 liter pr minut), i fem grise (vejer 30,2 ± 2,5; median 31,0 kg), Gruppe 3
: dinitrogenoxid (Linde Gas som, Prag, Tjekkiet) leveret af maske: lattergas (2 liter pr minut) i medicinsk oxygen (1 liter per minut), i fem grise (vejer 30,2 ± 2,4; median 30,0 kg);
Gruppe 4: Isofluran plus dinitrogenoxid i medicinsk oxygen (i forholdet 0,6: 1: 1) leveret af maske:. 2 liter i minuttet, i fem grise (vejer 31,5 ± 1,3; median 31,0 kg)
grund af potentiel påvirkning af kunstig ventilation på mavens myoelektrisk aktivitet, blev alle undersøgelser udføres uden endotracheal intubation i spontan vejrtrækning dyr. EGG optagelser fulgte i de næste 30 minutter under generel anæstesi (perioder C og D).
Electrogastrography
Alle dyr blev liggende i en højre lateral position under EGG optagelse. Det epigastriske område blev barberet først og huden blev forsigtigt slibes bagefter. Seks aktive selvklæbende elektroder blev anbragt på den øvre del af maven, blev det 7. elektrode (basal) anbragt venstre for midten brystbenet. En særlig mavebælte (respiratorisk sensor) blev anvendt til at identificere mulige artefakter på grund af vejrtrækning og kroppens bevægelser (se figur 1, 2 og 3 til generel ordning). Figur 1 Overblik over indretningen af ​​electrogastrography i en eksperimentel gris.
Figur 2 Udsigt over generel indånding anæstesi leveret af maske.
Figur 3 Detaljeret visning af placering af elektroder og særlige mavebælte (fungerer som en respiratorisk sensor).
Surface kutan EGG blev registreret ved hjælp af en Electrogastrography Stand Alone System (MMS - Medical Måling Systems BV, Enschede, Holland).
MMS software (version 8.19) blev anvendt til at vurdere EGG optagelser. Løb spektralanalyse (baseret på Fourier-transformation) blev anvendt til elementært evaluering af ægget. Resultaterne blev udtrykt som kører spektrum procent aktivitet og dominerende frekvens af langsomme bølger blev sat på alle intervaller på EGG optagelser.
Statistisk analyse
Data blev statistisk behandlet ved hjælp af deskriptive statistikker og Kruskal-Wallis One Way Analyse af variansanalyse (ANOVA) under anvendelse af SigmaStat software (version 3.1, Jandel Corp., Erkrath, Tyskland). Den dominerende frekvens af langsomme bølger blev vist som median og interkvartile område i tabel 1. For at evaluere ændringer i dominerende frekvens langsomme bølger, blev sammenligning af baseline perioder (A og B) og perioder under universel anæstesi (C og D), som gennemføres .table en Electrogastrography hos unge modne kvindelige eksperimentelle svin
Parameter
Periode A
Periode B
periode C
Periode D

Statistisk signifikans *
Thiopental
2,58
2,81
2,34
2,58
NS
n = 5
2,11-3,52
2,11-3,28
2,11-3,28
2,11-3,28
Isofluran
3,05
3.05
3.28
3.28
NS
NS
n = 5
2.81 - 3,75
2,58-3,52
3,05-3,75
2,58-3,52
p = 0,004
NS
Lattergas
3,05
3.05
3.28
3.28
p < 0,001
p < 0.001
n = 5
2,58-3,28
2,70-3,28
2,81-3,52
3,05-3,52
p = 0,003
p < 0.001
Lattergas + isofluran
2,58
2,81
2,70
2,58
NS
p = 0,030
n = 5
2,58-3,28
2.34 - 3,28
2,34-3,28
2,11 - 3,05
NS
p = 0,037
Periode a:. 15 minutters baseline EGG optagelse blev startet 30 minutter efter intramuskulær injektion af ketamin og azaperon
Periode B: 15 minutters baseline EGG optagelse blev startet 45 minutter efter intramuskulær injektion af ketamin og azaperon
Periode C:. 15 minutters EGG optagelse under kontinuerlig generel anæstesi (begyndte straks efter begyndelsen af ​​generel anæstesi) .
Periode D: 15 minutters EGG optagelse under kontinuerlig generel anæstesi (startede 15 minutter efter begyndelsen af ​​generel anæstesi)
* Statistisk signifikans:. Periode a mod C, a mod D, B vs. C, B vs. D (ved hjælp af Kruskal-Wallis envejs variansanalyse)
NS -.. ikke signifikant
dominerende frekvens af langsomme bølger (cyklusser per minut), udtrykt som median og inter-kvartil rækkevidde <. br> Resultater
EGG optagelsen er vel overstået i alle regimer i alle dyr. Baseret på vores nuværende hvile EGG optagelser i fastende dyr, den normale dominerende frekvens af langsomme bølger i unge modne kvindelige eksperimentelle svin er 2,9 ± 0,6 cyklusser per minut (konfidensinterval på middelværdien 0,05, median 2,8, inter-kvartil interval: 2.3 - 3.3 ). Der var bemærkelsesværdigt inter-individuel variation inden for denne normalområdet blandt dyr i bestemte studiegrupper (se tabel 1 for detaljer). Den normale hvilepuls er 73,7 ± 9,7 slag i minuttet. Der var ingen signifikant sammenhæng mellem den basale dominerende frekvens af gastriske langsomme bølger og enten hvilepuls eller kropsvægt af dyrene.
Thiopental generel anæstesi påvirkede ikke nogen ændring af den dominerende frekvens af langsomme bølger. Lattergas generel anæstesi øgede dominerende frekvens af langsomme bølger i en statistisk signifikant måde (baseline: 2,93 ± 0,53 og 3,01 ± 0,53; under generel anæstesi: 3,25 ± 0,34 og 3,29 ± 0,38 cykler i minuttet; p < 0,001, p = 0,003 , p < 0,001, p < 0,001). Lattergas sammen med isofluran inducerede et statistisk signifikant fald af dominerende frekvens i de sidste 15-minutters interval (2,66 ± 0,55 cyklusser per minut) i forhold til baseline optagelse (2,81 ± 0,49; p = 0,030) (se tabel 1 for detaljer).
puls var signifikant højere under thiopental generel anæstesi i forhold til hvile værdier (70,2 ± 11,5 vs. 89,7 ± 20,3; p < 0,001). Isofluran anæstesi produceret en ikke-signifikant tendens til højere puls i forhold til hvile værdier (81,4 ± 7,7 vs. 82,5 ± 8,3; p = 0,077).
Diskussion
Så vidt vi ved, - (0.001,; p <0,451 r =) Der var svag, men statistisk signifikant negativ korrelation mellem den dominerende frekvens af gastriske langsomme bølger og puls under isofluran generel anæstesi. dette er den første undersøgelse fokuserede på effekten af ​​forskellige bedøvelsesmidler på EGG i eksperimentelle svin.
Da ingen undersøgelser om effekten af ​​generel anæstesi på porcint EGG er til rådighed, kan vi sammenligne vores resultater med disse begrænsede data opnået hos mennesker. Til dato har kun få studier beskæftiget sig med konsekvenserne af generel anæstesi på myoelektrisk aktivitet i maven hos mennesker, med variable resultater [12, 13]. Cheng et al. [11] evalueret kombineret generel anæstesi hos børn (undergår ikke-abdominal kirurgi), under anvendelse af thiopental (5 mg kg -1), isofluran (1,5%), dinitrogenoxid (70%) og oxygen (30%). Tachygastria (forbundet med kvalme og opkastning) blev fremtrædende umiddelbart efter induktion og vendte tilbage til normale 90 minutter efter ophør af generel anæstesi. Lombardo et al. [12] studerede sevofluran (sammen med remifentanyl og cisatracurium besylate) i elektiv aorta kirurgi. Der var ingen ændring i den dominerende frekvens under EGG, men effektforholdet efter operationen var signifikant højere hos patienter med både til generelle plus epidural anæstesi sammenlignet med gruppen af ​​generel anæstesi alene.
Inhalerede anæstetika modificere elektriske aktivitet i centralnervesystemet målt ved elektroencephalografi (EEG) [18], men der er lidt viden om den mulige indvirkning på myoelectrical aktivitet i maven. Hos mennesker er dinitrogenoxid generel anæstesi forbundet med en risiko for postoperativ kvalme og opkastning, bortset fra andre risikofaktorer, interessant også med køresyge i patientens historie [19, 20]. Patogenesen af ​​postoperativ kvalme og opkastning er stadig stort set uklar. Adskillige lægemidler, der anbefales til forebyggelse af postoperativ kvalme og opkastning (på grund af lattergas anæstesi) kunne have en indvirkning på myoelektrisk aktivitet i maven, påvirker serotonin 5-HT3 receptorer (setrons), dopamin D2-receptorer (droperidol, metoclopramid), muscarinergic acetylcholin receptorer (scopolamin) eller neurokinin NK1-receptorer (aprepitant) [19]. Total intravenøs anæstesi er forbundet med mindre postoperativ kvalme og opkastning i sammenligning med inhalationsanæstesi [21]. Den analgetiske virkning af dinitrogenoxid medieres af endogene mediatorer, herunder opioider i naturen [22]. Det er velkendt, at morfin påvirkninger gastrisk tømning og myoelektrisk aktivitet, hvilket gør regelmæssig slow wave rytme i antrum signifikant lavere i mennesker [23, 24]. Tilsvarende fentanyl faldt dominerende frekvens i mavens langsomme bølger, men kun i omkring halvdelen af ​​de humane patienter [25].
Vores resultater viste svag men signifikant stigning i dominerende frekvens af gastriske langsomme bølger i generel anæstesi baseret på lattergas. Ikke desto mindre er vi klar over, at alle disse data skal fortolkes med forsigtighed. Alle ændringer er identificeret i dominerende frekvens var kun mindre og det meste svinget inden for normalområdet. Ingen af ​​resultaterne nåede zone tachygastria i sammenligning med resultaterne af humane undersøgelser [11].
Desuden var der en betydelig variation mellem de enkelte grise ved hjælp af særlige undersøgelse regimer. Vi har ikke observere nogen symptomer på gastrisk motilitet ændringer (opkastning) i ethvert dyr, efter generel anæstesi
Lægemiddelinteraktioner kan afsløre mekanismer narkotika handling:. Additive interaktioner tyder på en fælles hjemmeside for handling, og synergistiske interaktioner tyder forskellige steder i handling. Mellem narkotika klasser, de fleste interaktioner var synergistisk. Den største undtagelse er ketamin, som typisk interagerer i enten en additiv eller infra-additiv (antagonistisk) måde. Ketamin kan øge NO frigivelse uafhængig af acetylcholin regulering, derfor gastrisk motilitet kan være teoretisk og indirekte berørt via nitrogenoxid vej. DI vores aktuelle undersøgelse, måske ketamin ikke påvirke de samlede resultater, som det blev administreret i samme dosis og måden, alle regimer af efterfølgende generel anæstesi. Dopamin-antagonister som azaperone kan have en potentiel virkning at stabilisere kontrol af gastrisk motilitet som dopamin-antagonister har en antiemetisk effekt. Derved azaperone kan bidrage til at opretholde et normalt electrogastrograhic mønster og således påvirke alle resultaterne. Søgning efter en optimal bedøvelse regime for prækliniske EGG studier i eksperimentelle svin, ville dette mulige effekt være meget gavnligt. I modsætning til phenothiaziner, azaperon (et derivat af butyrophenon) har minimale antikolinerge virkninger. I lighed med ketamin, blev azaperon indgives i samme dosis og måden, alle regimer af de efterfølgende generelle anæstesi i vores aktuelle undersøgelse. Det er derfor, det måske ikke påvirke det samlede resultat væsentligt.
Lattergas sammen med isofluran inducerede et statistisk signifikant fald af dominerende frekvens i de sidste 15-minutters interval i forhold til baseline optagelse i vores nuværende undersøgelse. Forklaringen på dette fænomen er ikke klart. Inhalerede anæstetika typisk vise synergi med intravenøs anæstetika, men er additiv eller, i tilfælde af lattergas og isofluran, eventuelt infra-additiv med hinanden [26]. Vores nuværende undersøgelse er vigtig, da den producerede nye originale data. Alle prækliniske studier i eksperimentelle svin skal udføres under generel anæstesi. altid skal betragtes Den mulige effekt af anæstetika og lægemiddelinteraktion
Konklusion
Afslutningsvis:. Alle ændringer af porcin gastrisk myoelektrisk aktivitet vurderes af den dominerende frekvens af langsomme bølger under EGG holdt sig inden for det normale område, selv om nogle af dem opnåede statistisk signifikans. Således alle testede midler anvendt til generel anæstesi kan anbefales i prækliniske undersøgelser med svin modeller fokuseret på gastrisk myoelektrisk aktivitet uden risiko for at kompromittere resultaterne. Thiopental synes at være den mest egnede, da det ikke medføre nogen ændringer overhovedet
Forkortelser
EGG:..
Electrogastrography
Erklæringer
Tak
undersøgelsen blev støttet af forskningsprojekt PRVOUK P37-08 (fra Charles University i Prag, medicinske fakultet på Hradec Králové, Tjekkiet).
forfattere 'originale indsendte filer til Images of Nedenfor er links til forfatterne 'original indsendt filer til billeder. 12876_2012_910_MOESM1_ESM.tiff Forfatternes oprindelige fil til figur 1 12876_2012_910_MOESM2_ESM.tiff Forfatternes oprindelige fil til figur 2 12876_2012_910_MOESM3_ESM.tiff Forfatternes oprindelige fil til figur 3 konkurrerende interesser
Forfatterne erklærer, at de ikke har nogen konkurrerende interesser.
Forfattere ' bidrag
IT: skabte studiedesign, foretaget den eksperimentelle del af undersøgelsen - EGG, tilberedt analyse og fortolkning af data, revideret litteraturen og kompileret manuskriptet. JK: foretaget den eksperimentelle del af undersøgelsen - EGG og deltaget i udformningen af ​​undersøgelsen. MK: udført den eksperimentelle del af undersøgelsen - anæstesiologi. MP: foretaget den eksperimentelle del af undersøgelsen - anæstesiologi. MK: udført den eksperimentelle del af undersøgelsen, analyse og fortolkning af data. VC: deltaget i undersøgelsen design og hjalp til at udarbejde manuskriptet. SR: hjulpet med analyse og fortolkning af data, JEV: hjulpet med EGG evaluering og statistisk analyse. JB: udtænkt undersøgelsen, deltog i sit design og koordinering, foretaget den eksperimentelle del af undersøgelsen, udført statistisk analyse, bidraget til analyse og fortolkning af data og hjalp til at udarbejde manuskriptet. Alle forfatterne læst og godkendt den endelige manuskript.

• Prognostisk analyse af gastrisk gastrointestinal stromal tumor med synkron gastrisk cancer
• En hypotese om Couplet molekyler og kuplet celler i mavens funktion og en forening med Helicobacter pylori