Het effect van algemene anesthesie op de maag myoelectric activiteit in experimentele varkens

Het effect van algemene anesthesie op de maag myoelectric activiteit in experimentele varkens
Abstracte achtergrond
Surface electrogastrography (EI) is een niet-invasieve methode voor de klinische beoordeling van de maag myoelectrical activiteit. Verschillende vormen van algemene anesthesie kunnen verschillende effecten op varkens EGG hebben. Het doel van deze studie was om de impact van verschillende anesthetica op EGG in experimentele varkens te evalueren.
Methods
Four 15 minuten EGG intervallen werden geregistreerd en geanalyseerd. Een basislijn EI opname werd gestart 20 minuten na intramusculaire injectie van ketamine en azaperon (de letters A en B). Vier verschillende regimes van algehele anesthesie volgde onmiddellijk na de basislijn EGG (5 varkens in elke experimentele groep): thiopental, isofluraan, lachgas en isofluraan plus lachgas. EI opnames gevolgd komende 30 minuten onder algemene anesthesie (periodes C en D). . De dominante frequenties van trage golven werden vergeleken tussen de basislijn intervallen A en B en de periodes C en D onder narcose
Resultaten
De gemiddelde dominante frequentie was binnen het normale bereik (2,3-3,5 cycli per minuut) in alle dieren in alle regimes. Thiopental algemene verdoving had geen invloed op een verandering van de dominante frequentie van trage golven. Distikstofoxide narcose verhoogde de dominerende frequentie van de langzame golven in een statistisch significante wijze (basislijn: 2,93 ± 0,53 en 3,01 ± 0,53; onder narcose: 3,25 ± 0,34 en 3,29 ± 0,38 cycli per minuut; p < 0,001, p = 0,003 , p < 0,001, p < 0,001). Lachgas samen met isofluraan veroorzaakte een statistisch significante daling van de dominante frequentie in de laatste 15 minuten interval (2,66 ± 0,55 cycli per minuut) in vergelijking met de basislijn opname. (2.81 ± 0.49; p = 0,030)
Conclusies
alle wijzigingen van varkens maag myoelectric activiteit bepaald door de dominante frequentie van trage golven tijdens EGG bleven binnen het normale bereik, hoewel een aantal van hen bereikt statistische significantie. Dus alle geteste middelen voor algemene anesthesie worden aanbevolen in preklinische studies met varkens modellen gericht op gastrische myoelectric werkzaamheid zonder risico van aantasting van de resultaten. Thiopental lijkt het meest geschikt te zijn als het geen veranderingen helemaal niet veroorzaken.
Sleutelwoorden
Electrogastrography Experimental varkens Gastric myoelectrical activiteit Algemeen anesthesie Isofluraan Lachgas thiopental Achtergrond
Surface electrogastrography (EI) is een non-invasieve werkwijze voor klinische beoordeling van gastrische myoelectrical activiteit [1, 2]. Onze groep heeft aangetoond dat EGG is ook betrouwbaar en haalbaar in de experimentele varkens [3, 4]. Porcine EI is volledig vergelijkbaar met die opgenomen in gezonde mensen [2, 3, 5] kan.
Varkens worden gebruikt in verschillende preklinische experimenten [5-9] als omnivoor representatief was gezien de relatief zeer vergelijkbare maag functies ten opzichte van de mens [10]. Toch moeten al deze studies worden uitgevoerd onder algemene verdoving experimentele varkens. Beperkte gegevens werden tot nu toe verschenen, waaruit blijkt dat het algemeen [11, 12] en gecombineerde spinale-epidurale anesthesie [13] kunnen beïnvloeden myoelectrical activiteit van de maag bij de mens. De exacte mechanisme van chirurgie en anesthesie op gastrische myoelektrische activiteit minder duidelijk [14].
Verschillende experimenten met invasieve bewaking van varkens maagdarmmotiliteit zijn tot dusver gepubliceerd [15, 16]. Voor zover wij weten, zijn er geen rapporten over het effect van verschillende soorten narcose het porcien EGG in de beschikbare literatuur. Onze hypothese verklaarde dat verschillende verdoving verschillende effecten op varkens maag myoelectrical activiteit zou kunnen hebben. Het doel van deze studie was om de impact van verschillende anesthetica op EGG in experimentele varkens te evalueren en de resultaten met gepubliceerde gegevens over de mens te vergelijken.
Methods
Dieren
Ouder jonge vrouwelijke experimentele varkens (Sus scrofa f. domestica
, hybriden van de Tsjechische Wit en landvarken mediane gewicht 31,0 kg) ging de studie. De dieren werden twee keer per dag (standaard diverse levensmiddelen A1) toegevoerd en mochten onbeperkte toegang tot water. Alle varkens werden willekeurig toegewezen aan bepaalde studiegroepen.
Het project werd goedgekeurd door de Institutional Review Board van de Animal Care Committee van de Universiteit van Defensie, Faculteit Militaire Health Services, Hradec Králové, Tsjechië (Protocol Number 35- 14 /2012-3696). De dieren werden gehouden en in overeenstemming met het Europees Verdrag voor de bescherming van gewervelde dieren die voor experimentele en andere wetenschappelijke doeleinden [17] behandeld.
Experimenteel ontwerp
Alle EGG opnames in de ochtend werden uitgevoerd na 24 uur vasten . Intramusculaire injecties van ketamine (20 mg per kg; Narkamon, SPOFA, Praag, Tsjechië) en azaperon (2,2 mg per kg; Stresnil, Janssen Animal Health, Saunderton, UK) werden gebruikt als inleiding op anesthesie bij alle dieren. Een basislijn EGG opname begon 20 minuten na de intramusculaire injectie (twee 15-minuten interval: periodes A en B).
Vier verschillende regimes van algehele anesthesie volgde onmiddellijk na de basislijn EGG opname (5 dieren in elke experimentele groep):
Groep 1: Thiopental (Thiopental Valeant, Valeant Pharma Czech sro, Praag, Tsjechië); i.v. infuus 200 mg uur -1, in vijf varkens (met een gewicht van 30,9 ± 1,6; mediaan 31,5 kg);
Groep 2: Isofluraan (Flurane, Abbott, Queenborough, Verenigd Koninkrijk) door masker geleverd: inhalatie 2% isofluraan in geneesmiddelen zuurstof (2 liter per minuut), in vijf varkens (met een gewicht van 30,2 ± 2,5; mediaan 31,0 kg);
Groep 3: lachgas (Linde Gas als, Praag, Tsjechië) door masker geleverd: lachgas (2 liter per minuut) in medicinale zuurstof (1 liter per minuut), in vijf varkens (met een gewicht van 30,2 ± 2,4; mediaan 30,0 kg);
Groep 4: Isofluraan plus lachgas in medicinale zuurstof (in verhouding 0,6: 1: 1) geleverd door mask. 2 liter per minuut, in vijf varkens (gewicht 31,5 ± 1,3; mediaan 31,0 kg)
Vanwege mogelijke invloed van kunstmatige ventilatie op de gastrische myoelektrische activiteit werden alle onderzoeken uitgevoerd zonder endotracheale intubatie bij spontaan ademende dieren. EI opnames gevolgd komende 30 minuten onder algemene anesthesie (periodes C en D).
Electrogastrography
Alle dieren werden in een rechter laterale positie liggen tijdens EI opnemen. De epigastrische gebied werd voor het eerst geschoren en de huid werd voorzichtig daarna geschuurd. Zes actieve zelfklevende elektroden werden in het bovenste gedeelte van de buik geïmplanteerd, de 7e elektrode (basaal) geplaatst links van het midden borstbeen. Een speciale buikriem (ademhalingssensor) werd gebruikt om mogelijke artefacten als gevolg van ademhaling en lichaamsbewegingen (zie figuren 1, 2 en 3 voor algemene opstelling) identificeren. Figuur 1 Algemeen beeld van de inrichting van electrogastrography in een experimentele varken.
Figuur 2 Zicht op de algemene inhalatie-anesthesie door masker opgeleverd.
Figuur 3 Gedetailleerde weergave van de plaatsing van de elektroden en speciale buikriem (functioneren als een respiratoire sensor).
Surface cutane EGG werd opgenomen met behulp van een Electrogastrography Stand Alone Systeem (MMS - Medical Measurement Systems B.V., Enschede, Nederland).
MMS software (versie 8.19) werd gebruikt om EGG opnames beoordelen. Running spectrale analyse (gebaseerd op Fourier transformatie) werd gebruikt voor evaluatie van de elementaire EGG. De resultaten werden uitgedrukt als running spectrum percentage activiteit en de dominante frequentie van trage golven werd ingesteld op alle intervallen van EGG-opnames.
Statistische analyse
De gegevens werden statistisch behandeld door middel van beschrijvende statistiek en Kruskal-Wallis One Way Analyse variance (ANOVA) met behulp van SigmaStat software (versie 3.1, Jandel Corp., Erkrath, Duitsland). De dominerende frequentie van de langzame golven werd weergegeven als gemiddelde en kwartielafstand in tabel 1. Om veranderingen van de dominerende frequentie van de langzame golven evalueren, vergeleken basislijn punten (A en B) en punten onder algemene anesthesie (C en D) werd uitgevoerd .table 1 Electrogastrography bij jonge volwassen vrouwelijke experimentele varkens
Parameter
periode A
periode B
periode C
periode D

De statistische significantie *
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
Isofluraan
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
Lachgas
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
Lachgas + isofluraan
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: a. 15 minuten basislijn EGG opname werd gestart 30 minuten na intramusculaire injectie van ketamine en azaperon
periode B: 15 minuten basislijn EGG opname werd gestart 45 minuten na intramusculaire injectie van ketamine en azaperon
periode C: a. 15 minuten EGG opname onder continue algemene verdoving (begonnen onmiddellijk na het begin van de algemene anesthesie) .
periode D: 15 minuten EGG opname onder continue algemene verdoving (begon 15 minuten na het begin van de algemene anesthesie)
* de statistische significantie. periode a versus C, a vs. D, B vs. C, B vs. D (met behulp van Kruskal-Wallis One Way Variantie-analyse)
NS -.. niet significant
Dominant frequentie van trage golven (cycli per minuut), uitgedrukt als mediaan en inter-kwartiel range <. br> Resultaten
EGG opname werd met succes volbracht in alle regimes in alle dieren. Op basis van onze huidige rustplaats EGG-opnames van de nuchtere dieren, de normale dominante frequentie van trage golven in jonge volwassen vrouwelijke experimentele varkens is 2,9 ± 0,6 cycli per minuut (betrouwbaarheidsinterval van het gemiddelde 0,05, mediaan 2.8, inter-kwartiel bereik: 2,3-3,3 ). Er was opmerkelijk inter-individuele variabiliteit binnen dit normale bereik onder dieren in het bijzonder studie groepen (zie tabel 1 voor details). De normale hartslag in rust is 73,7 ± 9,7 slagen per minuut. Er was geen significante relatie tussen de basale dominante frequentie van maag trage golven en ofwel de hartslag in rust of het lichaamsgewicht van de dieren.
Thiopental narcose had geen invloed op een verandering van de dominante frequentie van trage golven. Distikstofoxide narcose verhoogde de dominerende frequentie van de langzame golven in een statistisch significante wijze (basislijn: 2,93 ± 0,53 en 3,01 ± 0,53; onder narcose: 3,25 ± 0,34 en 3,29 ± 0,38 cycli per minuut; p < 0,001, p = 0,003 , p < 0,001, p < 0,001). Lachgas samen met isofluraan veroorzaakte een statistisch significante daling van de dominante frequentie in de laatste 15 minuten interval (2,66 ± 0,55 cycli per minuut) in vergelijking met de basislijn opname (2.81 ± 0.49; p = 0,030) (zie tabel 1 voor details).
De hartslag was significant hoger onder thiopental algemene anesthesie in vergelijking met rust waarden (70,2 ± 11,5 versus 89,7 ± 20,3; p < 0,001). Isofluraananesthesie heeft een niet-significante trend naar hogere hartslag vergeleken met rustende waarden (81,4 ± 7,7 vs. 82.5 ± 8,3, p = 0,077). Er was zwak, maar statistisch significante negatieve correlatie tussen de dominante frequentie van maag trage golven en de hartslag onder isofluraan algemene verdoving. (R = - 0,451; p < 0,001)
Discussie Belgique Om het beste van onze kennis, dit is de eerste studie concentreerde zich op de impact van verschillende anesthetica op EGG in experimentele varkens.
Aangezien er geen studies over de effecten van narcose op varkens EGG beschikbaar zijn, kunnen we onze resultaten vergelijken met die beperkte gegevens verkregen bij de mens. Tot op heden zijn slechts weinig studies ging over de invloed van verdoving op myo-elektrische activiteit van de maag bij mensen, met wisselende resultaten [12, 13]. Cheng et al. [11] geëvalueerd combined algemene anesthesie bij kinderen (die een niet-abdominale chirurgie), gebruiken thiopental (5 mg kg -1), isofluraan (1,5%), lachgas (70%) en zuurstof (30%). Tachygastria (geassocieerd met misselijkheid en braken) werden prominente onmiddellijk na inductie en weer normaal 90 minuten na beëindiging van algemene anesthesie. Lombardo et al. [12] bestudeerde sevofluraan (samen met remifentanyl en cisatracurium besylate) in de chirurgie electieve aorta. Er was geen verandering in de dominante frequentie tijdens EGG, maar de vermogensverhouding na de operatie was significant hoger bij patiënten met gecombineerde algemene plus epidurale anesthesie vergeleken met de groep alleen algemene anesthesie.
Inhalatieanesthetica wijzigen elektrische activiteit van het centrale zenuwstelsel zoals gemeten door de elektro-encefalogram (EEG) [18], maar er is weinig kennis over de mogelijke impact op myoelectrical activiteit van de maag. Bij mensen wordt stikstofoxide verdoving geassocieerd met een risico van postoperatieve misselijkheid en braken, afgezien van andere risicofactoren, interessant ook bewegingsziekte in de voorgeschiedenis [19, 20]. De pathogenese van postoperatieve misselijkheid en braken is nog grotendeels onduidelijk. Verschillende geneesmiddelen, aanbevolen voor de preventie van postoperatieve misselijkheid en braken (door lachgas anesthesie) gevolgen kan hebben voor myo-elektrische activiteit van de maag, beïnvloeden serotonine 5-HT3 receptoren (setrons), dopamine D2 receptoren (droperidol, metoclopramide), muscarinerge acetylcholine receptoren (scopolamine) of neurokinine NK1 receptoren (aprepitant) [19]. Totale intraveneuze anesthesie wordt geassocieerd met minder postoperatieve misselijkheid en braken ten opzichte inhalatieanesthesie [21]. Het analgetische effect van stikstofoxide gemedieerd door endogene mediatoren, waaronder opioïden aard [22]. Het is bekend dat morfine invloeden maaglediging en myoelektrische activiteit worden regelmatige slow wave ritme antrum significant lager bij mensen [23, 24]. Evenzo fentanyl verminderde dominerende frequentie van de langzame golven van de maag maar slechts ongeveer de helft van de menselijke patiënten [25].
Onze resultaten toonden geringe maar significante stijging dominante frequentie van maag trage golven in algehele anesthesie basis van lachgas. Toch zijn we volledig van bewust dat al deze gegevens moeten met voorzichtigheid worden geïnterpreteerd. Alle wijzigingen die in dominante frequentie waren slechts kleine en meestal schommelde binnen het normale bereik. Geen van de resultaten bereikte de zone van tachygastria in vergelijking met de resultaten van studies bij mensen [11].
Verder was er een aanzienlijke variatie tussen individuele varkens middels specifieke onderzoek regimes. Er zijn geen symptomen van darmmotiliteit veranderingen (braken) bij een dier na de algemene anesthesie observeren
Drug interacties kunnen mechanismen van drug actie te onthullen. Additief interacties wijzen op een gemeenschappelijke plaats van de actie, en synergetische interacties suggereren verschillende sites van de actie. Tussen klassen van geneesmiddelen, de meeste interacties waren synergetische. De belangrijkste uitzondering is ketamine, die meestal samenwerkt in ofwel een zuur of infra-additief (antagonistisch) wijze. Ketamine kan NO vrijkomen onafhankelijk van acetylcholine regelgeving te verhogen, dus maagmotiliteit misschien theoretisch als indirect worden beïnvloed via de stikstofoxide pathway. DIn onze huidige studie kan ketamine geen algemene resultaten beïnvloeden als in dezelfde dosis en wijze alle regimes latere algehele verdoving toegediend. Dopamine-antagonisten als azaperon misschien een potentiële effect om de controle van darmmotiliteit te stabiliseren als dopamine-antagonisten hebben een anti-emetisch effect hebben. Daarbij azaperon kunnen helpen een normale electrogastrograhic patroon behouden en daarmee beïnvloeden alle resultaten. Zoeken naar een optimaal toegediende anesthesie preklinische EGG studies bij experimentele varkens, zou dit effect kunnen zeer nuttig zijn. Unlike fenothiazinen, azaperon (een derivaat van butyrofenon) heeft minimale anticholinerge effecten. Net als ketamine, azaperon werd toegediend in dezelfde dosis en wijze in alle regimes van de latere algemene anesthesie in onze huidige studie. Daarom is de algemene resultaten niet significant kunnen beïnvloeden.
Lachgas samen met isofluraan veroorzaakte een statistisch significante daling van de dominante frequentie in de laatste 15 minuten interval ten opzichte van de basislijn opname in onze huidige studie. De verklaring voor dit fenomeen is niet duidelijk. Inhalatie anesthetica tonen meestal synergie met i.v. anesthetica, maar additief of, in het geval van lachgas en isofluraan, eventueel infra-additief met elkaar [26]. Onze huidige studie is belangrijk omdat het nieuwe originele data geproduceerd. Alle preklinische studies in experimentele varkens moeten onder algehele verdoving worden uitgevoerd. Het mogelijke effect van anesthetica en geneesmiddeleninteractie moet altijd worden beschouwd
Conclusie
Concluderend:. Alle wijzigingen van varkens maag myoelectric activiteit bepaald door de dominante frequentie van trage golven tijdens EGG bleven binnen het normale bereik, hoewel een aantal van hen bereikt statistische significantie. Dus alle geteste middelen voor algemene anesthesie worden aanbevolen in preklinische studies met varkens modellen gericht op gastrische myoelectric werkzaamheid zonder risico van aantasting van de resultaten. Thiopental lijkt het meest geschikt te zijn als het geen veranderingen helemaal niet veroorzaken
Afkortingen
EI..
Electrogastrography
verklaringen
Dankwoord
de studie werd ondersteund door onderzoeksproject PRVOUK P37-08 (van Charles Universiteit in Praag, Faculteit der Geneeskunde van Hradec Králové, Tsjechië). origineel ingediende dossiers
Authors 'voor beelden
Hieronder staan ​​de links naar de auteurs 'originele ingediende dossiers voor afbeeldingen. 'Originele bestand voor figuur 1 12876_2012_910_MOESM2_ESM.tiff Authors' 12876_2012_910_MOESM1_ESM.tiff Auteurs originele bestand voor figuur 2 12876_2012_910_MOESM3_ESM.tiff Authors 'originele bestand voor figuur 3 Concurrerende belangen Ondernemingen De auteurs verklaren dat ze geen concurrerende rente.
Authors' bijdragen
IT: aangemaakt de onderzoeksopzet, het experimentele deel van het onderzoek worden uitgevoerd - EGG, bereid analyse en interpretatie van de gegevens, de literatuur en gecompileerd het manuscript. JK: hierbij wordt het experimentele deel van het onderzoek - EGG en nam deel aan de opzet van het onderzoek. MK: hierbij wordt het experimentele deel van het onderzoek - anesthesiologie. MP: hierbij wordt het experimentele deel van het onderzoek - anesthesiologie. MK: hierbij wordt het experimentele deel van het onderzoek, analyse en interpretatie van de gegevens. VC: deelgenomen aan onderzoeksopzet en geholpen om het manuscript op te stellen. SR: geholpen met de analyse en interpretatie van gegevens, JEV: geholpen met EGG evaluatie en statistische analyse. JB: bedacht de studie, namen deel aan het ontwerp en de coördinatie, verricht het experimentele deel van het onderzoek, verricht de statistische analyse, droegen bij aan de analyse en interpretatie van de gegevens en geholpen om het manuscript op te stellen. Alle auteurs gelezen en goedgekeurd het definitieve manuscript.

• Voorspellende analyse van de maag gastro-intestinale stromale tumor met synchrone maagkanker
• Een hypothese van couplet couplet moleculen en cellen in de maag functie en een associatie met Helicobacter pylori