Effekten av generell anestesi på gastrisk myoelectric aktivitet i eksperimentelle griser

Effekten av generell anestesi på gastrisk myoelectric aktivitet i eksperimentelle griser
Abstract
Bakgrunn
Surface electrogastrography (EGG) er en ikke-invasiv metode for klinisk vurdering av mage myoelectrical aktivitet. Ulike former for generell anestesi kan ha forskjellige virkninger på svine-EGG. Målet med denne studien var å evaluere effekten av forskjellige anestetika på EGG i eksperimentelle griser.
Metoder
Fire 15-minutters EGG intervaller ble registrert og analysert. En baseline EGG opptaket ble startet 20 minutter etter intramuskulær injeksjon av ketamin og azaperon (perioder A og B). Fire forskjellige regimer av generell anestesi fulgte umiddelbart etter baseline EGG (5 griser i hver forsøksgruppe): tiopental, isofluran, lystgass og isofluran pluss lystgass. EGG opptak følges for de neste 30 minutter under generell anestesi (perioder C og D). . De dominerende frekvenser av langsomme bølger ble sammenlignet mellom baseline intervaller A og B og perioder C og D i narkose
Resultater
gjennomsnitts dominerende frekvens var innenfor normalområdet (2,3 - 3,5 sykluser per minutt) i det hele tatt dyr i alle regimer. Thiopental narkose ikke påvirke noen endring av den dominerende frekvensen av langsomme bølger. Lystgass narkose økt den dominerende frekvensen av langsomme bølger i en statistisk signifikant måte (baseline: 2,93 ± 0,53 og 3,01 ± 0,53; narkose: 3,25 ± 0,34 og 3,29 ± 0,38 sykluser per minutt; p < 0,001, p = 0,003 , p < 0,001, p < 0,001). Dinitrogenoksid sammen med isofluran induserte en statistisk signifikant reduksjon av dominerende frekvens i den siste 15-minutters intervall (2,66 ± 0,55 sykluser pr minutt) sammenlignet med referanse innspilling. (2,81 ± 0,49; p = 0,030)
Konklusjoner
alle endringer av svin mage myoelectric aktivitet vurderes av den dominerende frekvensen av langsomme bølger under EGG forble innenfor normalområdet selv om noen av dem har oppnådd statistisk signifikans. Således alle testede midler anvendt for generell anestesi kan anbefales i prekliniske studier med svinemodeller fokusert på gastrisk myoelectric aktivitet uten noen risiko for at det går ut resultatene. Thiopental synes å være den mest egnet som det ikke medfører noen endringer i det hele tatt.
Nøkkelord
Electrogastrography Eksperimentelle griser Gastric myoelectrical aktivitet Generell anestesi Isofluran Lystgass Thiopental Bakgrunn
Surface electrogastrography (EGG) er en non-invasiv metode for klinisk vurdering av mage myoelectrical aktivitet [1, 2]. Vår gruppe har vist at EGG er også pålitelig og gjennomførbare i eksperimentelle griser [3, 4]. Porcin EGG er fullt ut sammenlignbart med det som registreres hos friske mennesker [2, 3, 5] kan.
Pigs brukes i forskjellige prekliniske forsøk [5-9] som en planteetende representant på grunn av deres forholdsvis meget like gastrointestinale funksjoner i forhold til mennesker [10]. Men alle disse studiene utføres under narkose i eksperimentelle griser. Begrensede data ble publisert så langt, viser at generell [11, 12] og kombinerte spinal-epidural anestesi [13] kan påvirke myoelectrical aktivitet i magen hos mennesker. Men den eksakte mekanismen for kirurgi og anestesi på gastrisk myoelectric aktivitet er mindre klart [14].
Flere forsøk med invasiv monitorering av svin gastrointestinal motilitet er publisert hittil [15, 16]. Så langt vi kjenner til, er det ingen rapporter som omhandler effekten av ulike typer narkose på svin EGG i tilgjengelig litteratur. Vår hypotese uttalt at ulike anestesi kan ha ulike effekter på svin mage myoelectrical aktivitet. Målet med denne studien var å evaluere effekten av forskjellige anestetika på EGG i eksperimentelle griser og sammenligne resultatene med publiserte humandata Metoder
Dyr
Moden unge kvinnelige forsøks griser (Sus scrofa f.
. domestica
, hybrider av tsjekkiske White og Landrace raser, median vekt 31,0 kg) gikk inn i studien. Dyrene ble fôret to ganger om dagen (standard assortert mat A1) og fikk lov ubegrenset tilgang til vann. Alle grisene ble randomisert til bestemte studiegrupper.
Prosjektet ble godkjent av Institutional Review Board of Animal Care komité University of Defence, Fakultet for Militære Health Services, Hradec Králové, Tsjekkia (Protocol Antall 35- 14 /2012-3696). Dyrene ble holdt og behandlet i henhold til den europeiske konvensjon om beskyttelse av virveldyr Brukes for eksperimentell og andre vitenskapelige formål [17].
Eksperimentell design
Alle EGG opptakene ble oppnådd i morgen etter 24 timer med fasting . Intramuskulære injeksjoner av ketamin (20 mg per kg; Narkamon, Spofa, Praha, Tsjekkia) og azaperon (2,2 mg per kg; Stresnil, Janssen Animal Health, Saunderton, UK) ble brukt som en introduksjon til anestesi hos alle dyr. En baseline EGG innspillingen startet 20 minutter etter dette intramuskulær injeksjon (to 15-minutters intervaller: perioder A og B).
Fire forskjellige regimer av generell anestesi fulgte umiddelbart etter baseline EGG opptak (5 dyr i hver forsøksgruppe):
Gruppe 1: Thiopental (Thiopental Valeant, Valeant tsjekkisk Pharma sro, Praha, Tsjekkia); intravenøst infusjon 200 mg time -1, i fem griser (som veier 30,9 ± 1,6, median 31,5 kg);
Gruppe 2: Isofluran (Flurane, Abbott, Queenborough, UK) levert av maske: inhalasjon 2% isofluran i medisinsk oksygen (2 liter per minutt), i fem griser (som veier 30,2 ± 2,5, median 31,0 kg);
Gruppe 3: lystgass (Linde Gas as, Praha, Tsjekkia) levert av maske: lystgass (2 liter per minutt) i medisinsk oksygen (1 liter per minutt), i fem dyr (som veide 30,2 ± 2,4; median 30,0 kg);
Gruppe 4: isofluran pluss lystgass i medisinsk oksygen (i forholdet 0,6: 1: 1) levert av maske. 2 liter per minutt, i fem griser (som veier 31,5 ± 1,3, median 31,0 kg)
grunn av mulig påvirkning av kunstig ventilasjon på myoelectric mage aktivitet, ble alle undersøkelser utført uten endotrakeal intubasjon i spontant puste dyr. EGG opptak følges for de neste 30 minutter under generell anestesi (perioder C og D).
Electrogastrography
Alle dyrene ble liggende i en rett lateral posisjon under EGG opptak. Magesekkens området ble barbert først og huden var forsiktig sandpapered etterpå. Seks aktive selvklebende elektroder ble plassert på den øvre del av buken, ble den syvende elektrode (basal) plassert til venstre for midten av brystbenet. En spesiell magebelte (respiratorisk sensor) ble brukt til å identifisere mulige gjenstander på grunn av pust og kroppsbevegelser (se figur 1, 2 og 3 for generell ordning). Figur 1 Generell riss av arrangementet av electrogastrography i en eksperimentell gris.
Figur 2 Utsikt generell inhalasjonsanastesi levert av maske.
Figur 3 Detaljert oversikt over plassering av elektroder og spesiell magebelte (fungerer som en luftsensor).
Surface kutan EGG ble tatt opp med en Electrogastrography Stand Alone System (MMS - Medisinsk Measurement Systems B.V., Enschede, Nederland).
MMS programvare (versjon 8.19) ble brukt for å vurdere EGG innspillinger. Løpe spektralanalyse (basert på Fourier-transformasjonen) ble anvendt for elementært evaluering av EGG. Resultatene ble uttrykt som kjører spekteret prosent aktivitet og den dominerende frekvensen av langsomme bølger ble satt på alle intervaller på EGG innspillinger.
Statistisk analyse
Data ble statistisk behandlet ved hjelp av deskriptiv statistikk og Kruskal-Wallis One Way Analyse av varians (ANOVA) med SigmaStat programvaren (versjon 3.1, Jandel Corp., Erkrath, Tyskland). Den dominerende frekvens på langsomme bølger er vist som midlere og interkvartilt område i tabell 1. For å evaluere endringer i den dominante frekvens på langsomme bølger, sammenlignet med basislinjeperioder (A og B), og perioder under generell anestesi (C og D) ble utført .table en Electrogastrography hos unge modne kvinnelige forsøks griser
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 til 3,52
02.11 til 03.28
02.11 til 03.28
02.11 til 03.28
isofluran
3.05
3.05
3,28
3,28
NS
NS
n = 5
2,81 - 3,75
2,58 til 3,52
3,05 til 3,75
2,58 til 3,52
p = 0,004
NS
Lystgass
3.05
3.05
3,28
3.28
p < 0.001
p < 0.001
n = 5
2,58 til 3,28
2,70 til 3,28
2,81 til 3,52
3,05 til 3,52
p = 0,003
p < 0.001
Lystgass + isofluran
2,58
2.81
2,70
2,58
NS
p = 0,030
n = 5
2,58 til 3,28
2,34 - 3,28
2,34 til 3,28
2,11 - 3,05
NS
p = 0,037
periode A:. 15 minutters baseline EGG opptaket ble startet 30 minutter etter intramuskulær injeksjon av ketamin og azaperon
periode B: en 15-minutters baseline EGG opptaket ble startet 45 minutter etter intramuskulær injeksjon av ketamin og azaperon
periode C:. 15 minutters EGG opptak under kontinuerlig narkose (startet umiddelbart etter begynnelsen av generell anestesi) .
periode D: en 15-minutters EGG opptak under kontinuerlig narkose (startet 15 minutter etter starten av generell anestesi) product: * Statistisk signifikans. periode A vs C, A vs. D, B vs. C, B vs. D (ved hjelp av Kruskal-Wallis One Way variansanalyse)
NS -.. ikke signifikant
Dominant hyppigheten av langsomme bølger (sykluser per minutt), uttrykt som median og inter-kvartil range <. br> Resultater
EGG opptaket ble vellykket gjennomført i alle regimer i alle dyr. Basert på våre nåværende hvile EGG opptak i fastende dyr, er den normale dominerende frekvensen av langsomme bølger i unge modne kvinnelige forsøks griser 2,9 ± 0,6 sykluser per minutt (konfidensintervall for gjennomsnittet 0,05, median 2,8, inter-kvartil range: 2,3 - 3,3 ). Det var bemerkelsesverdig inter-individuell variasjon innenfor dette normalområdet blant dyr i spesielle studiegrupper (se tabell 1 for detaljer). Den normale hvilepuls er 73,7 ± 9,7 slag per minutt. Det var ingen signifikant sammenheng mellom den basale dominerende frekvens av mage langsomme bølger og enten hvilepuls eller kroppsvekt av dyrene.
Thiopental generell anestesi påvirker ikke noen endring av den dominerende frekvens på langsomme bølger. Lystgass narkose økt den dominerende frekvensen av langsomme bølger i en statistisk signifikant måte (baseline: 2,93 ± 0,53 og 3,01 ± 0,53; narkose: 3,25 ± 0,34 og 3,29 ± 0,38 sykluser per minutt; p < 0,001, p = 0,003 , p < 0,001, p < 0,001). Dinitrogenoksid sammen med isofluran induserte en statistisk signifikant reduksjon av dominerende frekvens i den siste 15-minutters intervall (2,66 ± 0,55 sykluser pr minutt) sammenlignet med referanse opptaket (2,81 ± 0,49; p = 0,030) (se tabell 1 for detaljer).
hjertefrekvens var signifikant høyere etter tiopental narkose i forhold til hvile verdier (70,2 ± 11,5 vs. 89,7 ± 20,3; p < 0,001). Isoflurananestesi produsert en ikke-signifikant tendens mot høyere hjertefrekvens sammenlignet med hvilende verdier (81,4 ± 7,7 vs. 82,5 ± 8,3; p = 0,077).
Diskusjon
Så langt vi kjenner til, - (0.001,; p <0,451 r =) Det var svak, men statistisk signifikant negativ korrelasjon mellom den dominerende frekvensen av mage langsomme bølger og hjertefrekvensen i henhold isofluran narkose. dette er den første studien fokusert på virkningen av forskjellige anestetika på EGG i eksperimentelle griser.
Som ingen studier om effekten av generell anestesi på svin EGG er tilgjengelige, kan vi sammenligne våre resultater med de begrensede data innhentet hos mennesker. Til dags dato har kun noen få studier behandlet med virkningen av generell anestesi på myoelectric aktivitet i magen hos mennesker, med varierende resultater [12, 13]. Cheng et al. [11] evaluert kombinert generell anestesi hos barn (under non-abdominal kirurgi), ved hjelp av tiopental (5 mg kg -1), isofluran (1,5%), lystgass (70%) og oksygen (30%). Tachygastria (assosiert med kvalme og oppkast) ble fremtredende umiddelbart etter induksjon og tilbake til normale 90 minutter etter opphør av generell anestesi. Lombardo et al. [12] studerte sevofluran (sammen med remifentanyl og Cisatracurium besylate) i elektiv aortakirurgi. Det var ingen endring i den dominerende frekvens under EGG, men effektforholdet etter operasjonen var signifikant høyere hos pasienter med kombinert generell pluss epidural anestesi i forhold til gruppen av generell anestesi alene.
Inhaleres anestetika endre elektriske aktiviteten i sentralnervesystemet målt ved elektroencefalografi (EEG) [18], men det er lite kunnskap om mulige konsekvenser for myoelectrical aktivitet i magen. Hos mennesker er dinitrogenoksid generell anestesi assosiert med en risiko for postoperativ kvalme og oppkast, bortsett fra andre risikofaktorer, er interessant også med reisesyke i pasientens historie [19, 20]. Patogenesen av postoperativ kvalme og oppkast er fortsatt i stor grad uklart. Flere legemidler, anbefales for forebygging av postoperativ kvalme og oppkast (på grunn av lystgass anestesi) kunne ha en innvirkning på myoelectric aktivitet i magen, påvirker serotonin 5-HT3 reseptorer (setrons), dopamin D2-reseptorer (droperidol, metoklopramid), muscarinergic acetylkolin reseptorer (skopolamin) eller neurokinin NK1 reseptorer (aprepitant) [19]. Total intravenøs anestesi er assosiert med mindre postoperativ kvalme og oppkast i forhold til inhalasjonsanestesi [21]. Den smertestillende effekten av lystgass er mediert av endogene mediatorer, inkludert opioider i naturen [22]. Det er vel kjent at morfin påvirkninger gastrisk tømming og myoelectric aktivitet, noe som gjør vanlig langsom bølge rytme i antrum betydelig lavere hos mennesker [23, 24]. Tilsvarende redusert fentanyl dominerende frekvens av de langsomme bølger gastriske men bare i omtrent halvparten av humane pasienter [25].
Resultatene indikerte svak, men signifikant økning i dominerende frekvens av mage langsomme bølger i generell anestesi basert på lystgass. Likevel er vi fullt klar over at alle disse dataene må tolkes med forsiktighet. Alle endringer som er identifisert i dominerende frekvens var bare mindre og det meste svingt innenfor normalområdet. Ingen av resultatene nådd sonen tachygastria sammenlignet med resultatene fra studier på mennesker [11].
Videre var det betydelig variasjon mellom individuelle griser bruker spesielle studie regimer. Vi observerte ikke noen symptomer på mage motilitet endringer (oppkast) i alle dyr etter narkose
Legemiddelinteraksjoner kan avsløre mekanismene for narkotika handling. Additive interaksjoner foreslå et felles nettsted for handling, og synergis interaksjoner foreslå forskjellige områder av handling. Mellom narkotika klasser, de fleste interaksjoner ble synergistisk. Den store Unntaket er ketamin, som typisk kommuniserer i enten en additiv eller infra-additiv (antagonistisk) måte. Ketamin kan øke NO frigjøring uavhengig av acetylcholin regulering, derfor gastrisk motilitet kan bli teoretisk og indirekte berørt via nitrogenoksid sti. DI vår nåværende studie, kanskje ketamin ikke påvirke det samlede resultatet som det ble administrert i samme dose og måte i alle regimer med påfølgende generell anestesi. Dopamin-antagonister som azaperon kan ha en potensiell effekt for å stabilisere kontroll av gastrisk motilitet som dopamin-antagonister har en kvalmestillende effekt. Derved azaperon kan bidra til å opprettholde en normal electrogastrograhic mønster og dermed påvirke alle resultatene. Søke etter en optimal anestesiregimet for prekliniske EGG studier i eksperimentell griser, ville dette mulig effekt være svært gunstig. I motsetning fenotiaziner, azaperon (et derivat av butyrophenone) har minimal antikolinerge effekter. I likhet med ketamin, ble azaperon administrert i samme dose og måte i alle regimer med påfølgende generell anestesi i vår nåværende studie. Dette er grunnen til at det ikke kan påvirke det samlede resultatet betydelig.
Lystgass sammen med isofluran induserte en statistisk signifikant reduksjon av dominerende frekvens i den siste 15-minutters intervall i forhold til baseline opptak i vår nåværende studie. Forklaringen på dette fenomenet er ikke klart. Inhalerte anestetika vanligvis viser synergi med intravenøst bedøvelsesmidler, men er additiv eller, i tilfelle av dinitrogenoksid og isofluran, eventuelt infra-additiv med hverandre [26]. Vår nåværende studien er viktig fordi det produseres nye originale data. Alle prekliniske studier i eksperimentelle griser må utføres under generell anestesi. Den mulige effekten av anestesi og interaksjon må alltid vurderes
Konklusjon
konklusjon. Alle endringer av svin mage myoelectric aktivitet vurderes av den dominerende frekvensen av langsomme bølger under EGG forble innenfor normalområdet selv om noen av dem har oppnådd statistisk signifikans. Således alle testede midler anvendt for generell anestesi kan anbefales i prekliniske studier med svinemodeller fokusert på gastrisk myoelectric aktivitet uten noen risiko for at det går ut resultatene. Thiopental synes å være den mest egnet som det ikke medfører noen endringer i det hele tatt
Forkortelser
EGG:..
Electrogastrography
Erklæringer
Takk
studien ble støttet av forskningsprosjektet PRVOUK P37-08 (fra Charles University i Praha, Det medisinske fakultet ved Hradec Králové, Tsjekkia).
forfatternes opprinnelige innsendte filer for Images Nedenfor er linker til forfatterne 'opprinnelige innsendt filer for bilder. 12876_2012_910_MOESM1_ESM.tiff Forfatteroriginalfilen for figur 1 12876_2012_910_MOESM2_ESM.tiff Forfatteroriginalfilen for figur 2 12876_2012_910_MOESM3_ESM.tiff Forfatteroriginalfilen for figur 3 konkurrerende interesser
Forfatterne erklærer at de ikke har noen konkurrerende interesse.
Forfattere ' bidrag
IT: opprettet studiedesign, utført den eksperimentelle delen av studien - EGG, utarbeidet analyse og tolkning av data, gjennomgått litteratur og utarbeidet manuskriptet. JK: utført den eksperimentelle delen av studien - EGG og deltatt i utformingen av studien. MK: utført den eksperimentelle delen av studien - anestesi. MP: utført den eksperimentelle delen av studien - anestesi. MK: utførte eksperimentelle delen av studien, analyse og tolkning av data. VC: deltatt i studiedesign og bidratt til å utarbeide manuskriptet. SR: bidro med analyse og tolkning av data, JEV: bidro med EGG evaluering og statistisk analyse. JB: unnfanget studien deltok i sin utforming og koordinering, gjennomført den eksperimentelle delen av studien, utført statistisk analyse, bidro til analyse og tolkning av data og bidratt til å utarbeide manuskriptet. Alle forfatterne lest og godkjent den endelige manuskriptet.

• Prognostisk analyse av mage gastrointestinal stromal tumor med synkron mage cancer
• En hypotese couplet molekyler og couplet celler i mage-funksjon og en forening med Helicobacter pylori