L'effetto di anestesia generale sull'attività mioelettrica gastrica nei suini sperimentali

L'effetto di anestesia generale sull'attività mioelettrica gastrica nei suini sperimentali
Abstract
sfondo
superficiale electrogastrography (EGG) è un metodo non invasivo per la valutazione clinica di attività mioelettrica gastrica. Diverse forme di anestesia generale possono avere vari effetti su uovo suina. Lo scopo di questo studio era quello di valutare l'impatto di diversi anestetici sull'uovo nei suini sperimentali.
Metodi
Quattro intervalli UOVO di 15 minuti sono stati registrati e analizzati. Una registrazione EGG basale è stata iniziata 20 minuti dopo l'iniezione intramuscolare di ketamina e azaperone (periodi A e B). Quattro diversi regimi di anestesia generale seguita subito dopo l'EGG basale (5 porcellini in ogni gruppo sperimentale): tiopentale, isoflurano, protossido di azoto e isoflurano più protossido di azoto. registrazioni EGG seguiti per i prossimi 30 minuti in anestesia generale (periodi C e D). . Le frequenze dominanti della onde lente sono stati confrontati tra gli intervalli di base A e B e periodi C e D in anestesia generale
Risultati
La frequenza dominante medio è stato nel range di normalità (2,3 - 3,5 cicli al minuto) in tutti animali in tutti i regimi. Thiopental anestesia generale non influenza alcun cambiamento della frequenza dominante di onde lente. protossido di azoto anestesia generale aumentata la frequenza dominante di onde lente in modo statisticamente significativo (basale: 2,93 ± 0,53 e 3,01 ± 0,53; in anestesia generale: 3,25 ± 0,34 e 3,29 ± 0,38 cicli al minuto; p < 0,001, p = 0,003 , p < 0,001, p < 0,001). Il protossido d'azoto insieme con isoflurano indotto una diminuzione statisticamente significativa della frequenza dominante nell'ultimo intervallo di 15 minuti (2,66 ± 0,55 cicli al minuto) rispetto alla linea di base della registrazione. (2.81 ± 0.49; p = 0,030)
Conclusioni
tutte le modifiche di suino attività mioelettrica gastrica valutati dalla frequenza dominante di onde lente durante EGG sono rimasti nel range di normalità, anche se alcuni di loro ha raggiunto la significatività statistica. Così tutti gli agenti testati utilizzati per l'anestesia generale può essere raccomandato in studi preclinici con modelli suina focalizzati su attività mioelettrica gastrica senza alcun rischio di compromettere i risultati. Tiopentale sembra essere il più adatto in quanto non ha causato alcuna modifica a tutti.
Parole
maiali Electrogastrography sperimentali gastrico attività mioelettrica generale anestesia isoflurano Protossido di azoto Sfondo tiopentale
electrogastrography Surface (EGG) è un non-invasiva metodo per la valutazione clinica di attività mioelettrica gastrica [1, 2]. Il nostro gruppo ha dimostrato che uovo è anche affidabile e fattibile nei suini sperimentali [3, 4]. EGG suina è completamente paragonabile a quella registrata negli esseri umani sani [2, 3, 5]
. I maiali possono essere utilizzati in vari esperimenti preclinici [5-9] come un rappresentante onnivora a causa delle loro funzioni gastrointestinali relativamente molto simili rispetto agli esseri umani [10]. Tuttavia, tutti questi studi devono essere effettuati in anestesia generale nei suini sperimentali. I pochi dati disponibili sono stati pubblicati finora, dimostrando che in generale [11, 12] e combinati anestesia spinale-epidurale [13] possono influenzare l'attività mioelettrica dello stomaco negli esseri umani. Tuttavia, l'esatto meccanismo di chirurgia e anestesia sull'attività mioelettrica gastrica è meno chiaro [14].
Diversi esperimenti con il monitoraggio invasivo della motilità gastrointestinale suina sono stati pubblicati fino ad oggi [15, 16]. Per quanto a nostra conoscenza, non ci sono rapporti che fare con l'effetto di diversi tipi di anestesia generale in EGG suina nella letteratura disponibile. La nostra ipotesi dichiarato che diversi anestesia possono avere vari effetti sulle suina attività mioelettrica gastrica. Lo scopo di questo studio era quello di valutare l'impatto di diversi anestetici su EGG nei suini sperimentali e di confrontare i risultati con i dati pubblicati umani.
Metodi
Animali
matura giovani donne porcellini sperimentali (Sus scrofa f. domestica
, ibridi di Repubblica bianco e razze Landrace, mediana peso 31,0 kg) sono entrati nello studio. Gli animali sono stati alimentati due volte al giorno (standard assortiti cibo A1) e sono stati autorizzati accesso illimitato all'acqua. Tutti i maiali sono stati assegnati in modo casuale a particolari gruppi di studio.
Il progetto è stato approvato dal Institutional Review Board del Comitato Animal Care dell'Università degli Studi della Difesa, Facoltà di militari Health Services, Hradec Králové, Repubblica Ceca (protocollo numero 35- 14 /2012-3696). Gli animali sono stati tenuti e trattati in conformità con la Convenzione europea per la protezione degli animali vertebrati utilizzati a fini sperimentali o ad altri fini scientifici [17]. Design in Sperimentale
Tutte le registrazioni EGG sono stati compiuti al mattino dopo 24 ore di digiuno . iniezioni intramuscolari di ketamina (20 mg per kg; Narkamon, Spofa, Praga, Repubblica Ceca) e azaperone (2,2 mg per kg; Stresnil, Janssen Animal Health, Saunderton, Regno Unito) sono stati utilizzati come introduzione di anestesia in tutti gli animali. Una registrazione di base UOVO iniziato 20 minuti dopo l'iniezione intramuscolare (due intervalli di 15 minuti: periodi A e B).
Quattro diversi regimi di anestesia generale seguita immediatamente dopo la registrazione di base EGG (5 animali in ciascun gruppo sperimentale):
Il Gruppo 1: Thiopental (Thiopental Valeant, Valeant Czech sro Pharma, Praga, Repubblica Ceca); i.v. infusione di 200 mg un'ora -1, in cinque suini (del peso di 30,9 ± 1,6; mediana 31,5 kg);
Gruppo 2: Isoflurano (Flurane, Abbott, Queenborough, UK) consegnato da maschera: l'inalazione 2% isoflurano in medicinali di ossigeno (2 litri al minuto), in cinque suini (del peso di 30,2 ± 2,5; mediana 31.0 kg);
Gruppo 3: protossido di azoto (Linde Gas come, Praga, Repubblica Ceca) consegnato da maschera: protossido di azoto (2 litri al minuto) di ossigeno medicinale (1 litro al minuto), in cinque suini (del peso di 30,2 ± 2,4; mediana 30,0 kg);
Gruppo 4: isoflurano più protossido di azoto in ossigeno medicinale (in rapporto di 0,6: 1: 1) consegnati da maschera:. 2 litri al minuto, in cinque suini (del peso di 31,5 ± 1,3; mediana 31.0 kg)
a causa della potenziale influenza della ventilazione artificiale sull'attività mioelettrica gastrica, tutte le indagini sono state eseguite senza intubazione endotracheale in animali che respirano spontaneamente. registrazioni EGG seguiti per i prossimi 30 minuti in anestesia generale (periodi C e D).
Electrogastrography
Tutti gli animali giacevano in posizione laterale destra durante la registrazione EGG. La zona epigastrica era rasata prima e la pelle era leggermente carteggiato dopo. Sei elettrodi autoadesivi attivi sono stati collocati sulla parte superiore dell'addome, 7 elettrodo (basale) è stata posta a sinistra della metà dello sterno. Una cintura addominale speciale (sensore respiratorio) è stato utilizzato per identificare possibili artefatti dovuti ai movimenti respiratori e per il corpo (vedi figure 1, 2 e 3 per la disposizione generale). Figura 1 Vista generale della disposizione di electrogastrography in un maiale sperimentale.
Figura 2 Vista generale anestesia per inalazione consegnato da maschera.
Figura 3 Vista dettagliata del posizionamento degli elettrodi e la cintura addominale speciale (che funge da sensore respiratorio).
superficie dell'uovo cutanea è stato registrato utilizzando un Electrogastrography Stand Alone di sistema (MMS - Medical Measurement Systems B.V., Enschede, Paesi Bassi).
software MMS (versione 8.19) è stato utilizzato per valutare le registrazioni uovo. Esecuzione di analisi spettrale (basato su trasformata di Fourier) è stato utilizzato per la valutazione elementare della EGG. I risultati sono stati espressi come attività percentuale spettro di funzionamento e la frequenza dominante di onde lente è stato fissato a tutti gli intervalli di registrazioni uovo.
Analisi statistica
I dati sono stati statisticamente trattata per mezzo di statistiche descrittive e Kruskal-Wallis One Way Analisi varianza (ANOVA) utilizzando il software SigmaStat (versione 3.1, Jandel Corp., Erkrath, Germania). La frequenza dominante di onde lente è visualizzato come mediana e range interquartile nella Tabella 1. Per valutare le variazioni della frequenza dominante di onde lente, è stato effettuato il confronto dei periodi di base (A e B) e periodi in anestesia generale (C e D) .table 1 Electrogastrography nei giovani maturi porcellini sperimentali femminili
Parametro
Periodo a
Periodo B
Periodo C
Periodo D

La significatività statistica *
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
isoflurano
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
protossido d'azoto
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
protossido d'azoto + isoflurano
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
Periodo a:. 15 minuti di registrazione EGG basale è stata iniziata 30 minuti dopo l'iniezione intramuscolare di ketamina e azaperon
Periodo B: a 15 minuti di registrazione EGG basale è stata iniziata 45 minuti dopo l'iniezione intramuscolare di ketamina e azaperon
Periodo C:. una registrazione di 15 minuti EGG sotto continuo anestesia generale (iniziata subito dopo l'inizio della anestesia generale) .
Periodo D: una registrazione di 15 minuti EGG sotto continuo anestesia generale (iniziato 15 minuti dopo l'inizio della anestesia generale)
* significatività statistica:. Periodo a vs C, a contro D, B vs. C, B vs D (utilizzando Kruskal-Wallis analisi della varianza ad una via)
NS -.. non significativo della frequenza
dominante di onde lente (cicli al minuto), espressi come mediana e inter-quartile gamma <. br> Risultati
registrazione uovo è stato realizzato con successo in tutti i regimi in tutti gli animali. Sulla base delle nostre registrazioni di riposo EGG attuali negli animali a digiuno, la frequenza dominante normale di onde lente nei giovani maturi maiali sperimentali di sesso femminile è di 2,9 ± 0,6 cicli al minuto (intervallo di confidenza della media 0,05, mediana gamma 2.8, inter-quartile: 2.3 - 3.3 ). C'era notevole variabilità inter-individuale all'interno di questo range normale tra gli animali in particolare i gruppi di studio (vedi Tabella 1 per i dettagli). La frequenza cardiaca a riposo normale è 73,7 ± 9,7 battiti al minuto. Non c'era alcuna relazione significativa tra la frequenza dominante basale di onde lente gastrici e sia la frequenza cardiaca a riposo o del peso corporeo degli animali.
Anestesia generale Thiopental non influenzare qualsiasi variazione della frequenza dominante di onde lente. protossido di azoto anestesia generale aumentata la frequenza dominante di onde lente in modo statisticamente significativo (basale: 2,93 ± 0,53 e 3,01 ± 0,53; in anestesia generale: 3,25 ± 0,34 e 3,29 ± 0,38 cicli al minuto; p < 0,001, p = 0,003 , p < 0,001, p < 0,001). Il protossido d'azoto insieme con isoflurano induce una diminuzione statisticamente significativa della frequenza dominante nell'ultimo intervallo di 15 minuti (2,66 ± 0,55 cicli al minuto) rispetto alla registrazione di base (2,81 ± 0,49; p = 0,030) (vedi Tabella 1 per i dettagli).
La frequenza cardiaca era significativamente più alto in tiopentale anestesia generale rispetto ai valori di riposo (70,2 ± 11,5 vs 89,7 ± 20,3; p < 0,001). anestesia isoflurano ha prodotto una tendenza non significativa verso frequenza cardiaca più elevata rispetto ai valori di riposo (81,4 ± 7,7 vs 82,5 ± 8,3; p = 0,077).
Discussione
Per quanto a nostra conoscenza, - (0,001; p <0,451 r =) C'è stato debole, ma statisticamente significativa correlazione negativa tra la frequenza dominante di onde lente gastriche e la frequenza cardiaca sotto isoflurano anestesia generale. questo è il primo studio si è concentrato sull'impatto dei diversi anestetici sull'uovo nei suini sperimentali.
AS non sono disponibili studi riguardanti l'effetto di anestesia generale in EGG suina, siamo in grado di confrontare i nostri risultati con quelli dati limitati ottenuti negli esseri umani. Fino ad oggi, solo pochi studi hanno affrontato l'impatto di anestesia generale sull'attività mioelettrica dello stomaco negli esseri umani, con risultati variabili [12, 13]. Cheng et al. [11] hanno valutato combinato anestesia generale nei bambini (sottoposti a chirurgia non-addominale), utilizzando tiopentale (5 mg kg -1), isoflurano (1,5%), protossido di azoto (70%) e l'ossigeno (30%). Tachygastria (associata a nausea e vomito) divenne prominente subito dopo l'induzione e restituito al normale 90 minuti dopo la cessazione del anestesia generale. Lombardo et al. [12] hanno studiato sevoflurano (insieme con remifentanil e cisatracurio besilato) in chirurgia dell'aorta elettiva. Non vi è stato alcun cambiamento nella frequenza dominante durante uovo, ma il rapporto di potenza dopo l'intervento chirurgico era significativamente più alta nei pazienti con anestesia generale, più epidurale combinato rispetto al gruppo di sola anestesia generale.
Anestetici inalatori modificano l'attività elettrica del sistema nervoso centrale come misurato da elettroencefalografia (EEG) [18], ma c'è poca conoscenza circa il possibile impatto sull'attività mioelettrica dello stomaco. Negli esseri umani, protossido di azoto anestesia generale è associato ad un rischio di nausea postoperatoria e vomito, oltre ad altri fattori di rischio, interessante anche a cinetosi nella storia del paziente [19, 20]. La patogenesi di nausea e vomito post-operatorio è ancora in gran parte poco chiara. Diversi farmaci, consigliati per la prevenzione di nausea e vomito (a causa di anestesia protossido di azoto) postoperatoria potrebbe avere un impatto sull'attività mioelettrica dello stomaco, che influenza recettori della serotonina 5-HT3 (setrons), recettori D2 della dopamina (droperidolo, metoclopramide), acetilcolina muscarinergic recettori (scopolamina) o recettori neurochinina NK1 (aprepitant) [19]. Totale anestesia endovenosa è associata a meno nausea e vomito postoperatorio rispetto a anestesia inalatoria [21]. L'effetto analgesico del protossido di azoto è mediata da mediatori endogeni, compreso oppioidi in natura [22]. E 'noto che le influenze morfina svuotamento gastrico e l'attività mioelettrica, rendendo regolare ritmo onde lente nella dell'antro significativamente inferiore negli esseri umani [23, 24]. Allo stesso modo, il fentanil è diminuita la frequenza dominante delle onde lente gastriche ma solo in circa la metà dei pazienti umani [25].
I nostri risultati indicano lieve ma significativo aumento della frequenza dominante della gastrici onde lente in anestesia generale a base di ossido di azoto. Tuttavia siamo pienamente consapevoli del fatto che tutti questi dati devono essere interpretati con cautela. Tutti i cambiamenti individuati in frequenza dominante erano solo minori e soprattutto oscillato nel range di normalità. Nessuno dei risultati raggiunto la zona di tachygastria in confronto con i risultati degli studi umani [11].
Inoltre, vi era una notevole variabilità tra singoli suini utilizzando particolari regimi di studio. Non abbiamo osservato alcun sintomo di cambiamenti della motilità gastrica (vomito) in qualsiasi animale dopo l'anestesia generale
Interazione tra farmaci può rivelare meccanismi d'azione dei farmaci:. interazioni additive suggeriscono un sito comune di azione, e le interazioni sinergiche suggeriscono diversi siti di azione. Tra classi di farmaci, la maggior parte delle interazioni erano sinergico. L'eccezione principale è ketamina, che interagisce in genere sia un additivo o infra-additivo modo (antagonista). La ketamina può aumentare NO indipendenti rilascio di acetilcolina regolamento, pertanto la motilità gastrica potrebbe essere teoricamente e indirettamente influenzato via via ossido di azoto. DNella nostro studio, ketamina potrebbe non influenzare i risultati complessivi come è stato somministrato nella stessa dose e il modo in tutti i regimi di successiva anestesia generale. Dopamina-antagonisti come azaperone potrebbero avere un potenziale effetto di stabilizzare il controllo della motilità gastrica come Dopamin-antagonisti hanno un effetto antiemetico. In tal modo azaperone potrebbe aiutare a mantenere un modello electrogastrograhic normale e influenzare tutti i risultati in tal modo. Ricerca di un regime anestetico ottimale per gli studi preclinici EGG nei suini sperimentali, questo effetto possibile sarebbe molto vantaggioso. A differenza di fenotiazine, azaperone (un derivato del butirrofenone) ha effetti anticolinergici minimi. Analogamente a ketamina, azaperone è stato somministrato nella stessa dose e il modo in tutti i regimi di successive anestesia generale nel nostro studio. Questo è il motivo per cui potrebbe non influenzare in modo significativo i risultati complessivi.
Protossido di azoto insieme con isoflurano indotto una diminuzione statisticamente significativa della frequenza dominante nell'ultimo intervallo di 15 minuti rispetto alla registrazione di base nel nostro studio. La spiegazione di questo fenomeno non è chiara. anestetici inalatori mostrano tipicamente sinergia con i.v. anestetici, ma sono additivi o, nel caso di protossido di azoto e isoflurano, possibilmente infra-additivo con l'altro [26]. Il nostro studio è importante in quanto ha prodotto nuovi dati originali. Tutti gli studi preclinici nei suini sperimentali devono essere effettuate sotto anestesia generale. Il possibile effetto di anestetici e interazione farmacologica deve essere sempre considerato
Conclusione
In conclusione:. Tutti i cambiamenti di suino attività mioelettrica gastrica valutati dalla frequenza dominante di onde lente durante EGG sono rimasti nel range di normalità, anche se alcuni di essi raggiunto significato statistico. Così tutti gli agenti testati utilizzati per l'anestesia generale può essere raccomandato in studi preclinici con modelli suina focalizzati su attività mioelettrica gastrica senza alcun rischio di compromettere i risultati. Tiopentale sembra essere il più adatto in quanto non ha causato modifiche in tutte le nazioni Abbreviazioni
EGG:..
Electrogastrography
Dichiarazioni
Ringraziamenti
Lo studio è stato sostenuto dal progetto di ricerca PRVOUK P37-08 (da Charles University di Praga, Facoltà di Medicina presso Hradec Králové, Repubblica Ceca). fascicoli presentati originali
d'autore per le immagini
di seguito sono riportati i link agli autori 'originale presentato file per le immagini. 'file originale per la figura 1 12876_2012_910_MOESM2_ESM.tiff Autori 12876_2012_910_MOESM1_ESM.tiff autori file originale per la figura 2 12876_2012_910_MOESM3_ESM.tiff Autori file originale per gli interessi figura 3 Competere
Gli autori dichiarano di non avere alcun interesse in competizione.
Autori' contributi
: ha creato il disegno dello studio, effettuato la parte sperimentale dello studio - EGG, analisi preparata e interpretazione dei dati, esaminato la letteratura e compilato il manoscritto. JK: effettuata la parte sperimentale dello studio - EGG e ha partecipato alla progettazione dello studio. MK: effettuata la parte sperimentale dello studio - anestesiologia. MP: effettuata la parte sperimentale dello studio - anestesiologia. MK: effettuata la parte sperimentale dello studio, l'analisi e l'interpretazione dei dati. VC: ha partecipato disegno dello studio e ha contribuito alla redazione del manoscritto. SR: aiutato con l'analisi e l'interpretazione dei dati, ICE: aiutato con la valutazione EGG e l'analisi statistica. JB: concepito lo studio, ha partecipato alla sua progettazione e coordinamento, da realizzare la parte sperimentale dello studio, ha eseguito l'analisi statistica, hanno contribuito all'analisi e interpretazione dei dati e ha contribuito alla redazione del manoscritto. Tutti gli autori hanno letto e approvato il manoscritto finale.

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