Bewertung der Zugabe kleiner Mengen Sauerstoff zum CO2-Pneumoperitoneum bei Schmerzen und Entzündungen

Die laparoskopische Chirurgie wurde von Gynäkologen auf der Suche nach einem minimalinvasiven chirurgischen Ansatz eingeführt. Die Laparoskopie ist mittlerweile allgemein anerkannt und wird in verschiedenen medizinischen Bereichen (Gynäkologie, Verdauungschirurgie, Onkologie usw.) weit verbreitet eingesetzt.

1. CO2-Pneumoperitoneum und Schmerzen:

   Kohlendioxid wird im Allgemeinen zur Auslösung und Aufrechterhaltung eines Pneumoperitoneums verwendet. Nach einem diagnostischen Verfahren sind die postoperativen Schmerzen im Allgemeinen gering. Bei umfangreicheren laparoskopischen Eingriffen hängen die Schmerzen von der Art des Eingriffs ab. Es wurde vermutet, dass mit der Dauer der Operation auch die Schmerzen zunehmen.

2. CO2-Pneumoperitoneum und Entzündung Verschiedene Immunmediatoren wurden bereits während laparoskopischer Operationen untersucht. Im peripheren Blut wurden Interleukin-6, C-reaktives Protein, Tumornekrosefaktor, Interleukin-1, Histaminreaktion, Gesamtleukozytenzahl und T-Lymphozytenpopulationen, Überempfindlichkeit vom verzögerten Typ sowie Aktivierung und Funktion von Neutrophilen bewertet. Lokale peritoneale Wirtsabwehrmechanismen wie Makrophagenaktivierung und -funktion sowie Leukozytenfunktion wurden ebenfalls untersucht.

   Eine laparoskopische Operation ist mit weniger postoperativen Entzündungsreaktionen und einer geringeren Immunaktivierung verbunden als eine Laparotomie. (1-2).

   Es wurde festgestellt, dass der Grad der Veränderung der C-reaktiven Proteine ​​nach laparoskopischer Cholezystektomie um das Fünffache anstieg (3).

   Periphere Leukozytenpopulationen sind möglicherweise nicht so sehr die Hauptdeterminante einer Akute-Phase-Reaktion als vielmehr eine Leberreaktion auf Stress und Verletzungen. Kloosterman (4) hat einen vorübergehenden Anstieg der Granulozytenzahlen nach offener Cholezystektomie nachgewiesen, nicht jedoch nach laparoskopischer Cholezystektomie.

   Es wurde festgestellt, dass die Interleukin-6-Spiegel bei Patienten, die sich laparoskopischen Eingriffen unterzogen, im Vergleich zur herkömmlichen Laparotomie verringert sind, wobei eine lineare Korrelation zwischen den Spitzenkonzentrationen von IL-6 und C-reaktiven Proteinen besteht (3).

   West (5) untersuchte die Produktion von Zytokinen in Peritonealmakrophagen, die in Kohlendioxid inkubiert wurden. Die TNF- und IL-1-Reaktionen der Makrophagen auf bakterielles Endotoxin waren bei Makrophagen, die in Kohlendioxid inkubiert wurden, geringer als in Luft oder Helium. Ein vorgeschlagener Mechanismus für diesen Unterschied bestand darin, dass Kohlendioxid das intrazelluläre Medium beeinflusste, indem es eine saurere Umgebung schuf. Er vermutet, dass die Beeinträchtigung der peritonealen Makrophagen-Zytokinproduktion eher zu einem offensichtlichen Mangel an systemischer Entzündungsreaktion während der laparoskopischen Operation als zum physiologischen Stress der Operation selbst beitragen könnte. Dies stellt einen potenziellen molekularen Mechanismus zur Erklärung der Immunsuppression durch Peritonealmakrophagen dar.

3. Auswirkungen der Zugabe von 2–4 % Sauerstoff zum CO2-Pneumoperitoneum Die Zugabe von 4 % Sauerstoff zum CO2 führt zu einem Sauerstoffpartialdruck von 30 mmHg (4 % von 760 Atmosphärendruck + 15 mmHg Insufflationsdruck), der dem physiologischen 20 ähnelt -40 mmHg Sauerstoffpartialdruck für periphere Gewebe.

   In einer Reihe von Experimenten wurde gezeigt, dass die Adhäsionsbildung um 50 % zurückging, wenn dem CO2-Pneumoperitoneum 0,7–1 % Sauerstoff zugesetzt wurde. Durch die Zugabe von 2–4 % Sauerstoff zum CO2-Pneumoperitoneum konnte dieser Effekt vollständig verhindert werden. Diese Beobachtung steht im Einklang mit den Sauerstoffspannungen, von denen bekannt ist, dass sie den Hypoxie-induzierbaren Faktor (HIF) induzieren, und mit der normalen physiologischen peripheren partiellen Sauerstoffspannung von etwa 20–40 mm Hg. (6) Darüber hinaus wurde die CO2-Resorption durch die Zugabe von 2–4 % Sauerstoff in unserem Kaninchenmodell erheblich beeinflusst. (7) Aus diesen Studien kamen wir zu dem Schluss, dass beim CO2-Pneumoperitoneum die zunehmende Resorption von CO2 durch die Zugabe von 2–4 % Sauerstoff vollständig verhindert wird.

4. Pneumoperitoneum und die mesotheliale Barriere Die Wirkung des Pneumoperitoneums auf die CO2-Resorption und Adhäsionsbildung steht im Einklang mit einer mesothelialen Hypoxie. Diese Hypoxie führt dazu, dass sich die großen, flachen Mesothelzellen zurückziehen und ausbeulen, wodurch immer größere Bereiche der extrazellulären Matrix (ECM) zwischen den Zellen freigelegt werden, wie bei Mäusen und Ratten gezeigt wurde. (8) Dies kann darüber hinaus die Implantation eines bösartigen Tumors erleichtern. Es wurde vermutet, dass es sich negativ auf intraperitoneale Infektionen auswirkt. (9-11)
5. Insufflation mit Sauerstoff Zur Insufflation des Bauches verwenden wir eine vorgemischte Flasche CO2 + 4 % Sauerstoff. Die Mischung ist stabil.

4 % Sauerstoff stellen offensichtlich kein elektrochirurgisches Risiko dar, da Luft 20 % Sauerstoff enthält. Auch die eventuelle versehentliche intravenöse Perfusion von 1 l/min würde zu einer Perfusion von 0,04 l/min Sauerstoff führen, was als harmlos gilt.

Hypothese:

Wir gehen davon aus, dass eine Verringerung der hypoxischen Schädigung des Mesothels durch die Zugabe von 4 % Sauerstoff zum CO2-Pneumoperitoneum die Entzündungsreaktion und damit die postoperativen Schmerzen verringert und die Entzündungsparameter schneller normalisiert.