A nátrium-nitroprusszid hatása az agyi véráramlásra

Háttér Az agyi autoregulációt általában úgy tartják, hogy fenntartja az agyi véráramlást (CBF), ha az átlagos artériás nyomás (MAP) 60 és 150 Hgmm között van. Mégis ellentmondásos, hogy van-e fennsík a CBF számára. Így a középső agyi artéria (MCA Vmean) vérsebességét, mint a CBF indexét, a MAP farmakológiai változásai befolyásolják körülbelül 40-125 Hgmm között. Ezzel szemben a nyaki verőér belső véráramlását nem befolyásolja a vérnyomás mérsékelt csökkenése.

Az agyat a belső nyaki verőerek és vertebrális artériák látják el, amelyek eltérő szabályozással rendelkeznek, nagyobb CO2-reaktivitás mellett, és nagyobb ortosztatikus redukcióval rendelkeznek a belső nyaki verőér számára, mint a vertebralis artéria. A két artéria eltérő szabályozása az interna carotisból kiinduló artériák nagyobb szimpatikus beidegzését tükrözheti, mint a vertebralis artériáé. A belső nyaki artéria hozzájárulhat az agyi autoregulációhoz, mivel az ér kitágul a MAP mérsékelt csökkenése során, miközben az artéria carotis belső véráramlása megmarad. Az artériás CO2 tenzió (PaCO2) a CBF fontos szabályozója, valamint a központi vértérfogat és a perctérfogat fenntartása is fontos a CBF szabályozásában. Ebben a tanulmányban a nyaki verőér és a csigolya artériák belső véráramlását duplex ultrahanggal értékelték 20 egészséges férfiban, amikor a MAP-ot csökkenti a nátrium-nitroprusszid, amely egy erős, rövid ideig tartó értágító.

Célkitűzés A vizsgálat célja annak értékelése, hogy a CBF-et befolyásolja-e a nátrium-nitroprusszid 20%-os és 40%-os MAP-csökkenése. A belső nyaki verőerek és a csigolya artériák CO2-reaktivitását értékeljük a nátrium-nitroprusszid-indukált hipotenzió alatti hiperventiláció szabályozása érdekében. Ezenkívül a tanulmány azt értékeli, hogy a MAP 40%-os csökkenésével a belső nyaki verőér és a csigolya artéria véráramlásának változásai eltérőek-e, és hogy az artériák CO2-reaktivitása eltérő. Végül a tanulmány azt értékeli, hogy a CBF és a MAP lineáris regressziójának meredeksége nagyobb-e azoknál az értékeléseknél, amikor a MAP 40%-kal és 20%-kal csökkent, mint a kiindulási értékeléseké, és amikor a MAP 20%-kal csökkent.

Hipotézisek

• A nátrium-nitroprusszid által kiváltott MAP 40%-os csökkenése csökkenti a CBF-et
• A nátrium-nitroprusszid által kiváltott MAP 20%-os csökkenése csökkenti a CBF-et
• A nátrium-nitroprusszid által kiváltott MAP 40%-os csökkenése nagyobb relatív csökkenést okoz a carotis artéria belső véráramlásában, mint a vertebralis artériában
• Az artéria carotis belső CO2-reaktivitása magasabb, mint a vertebralis artériáé
• A MAP és a CBF lineáris regressziójának meredeksége azoknál a kiértékeléseknél, amikor a MAP-ot 20%-kal, illetve 40%-kal csökkenti a nátrium-nitropruszid, nagyobb, mint a kiindulási értékeléseknél, és amikor a MAP-ot 20%-kal csökkentik.

Módszerek A vizsgálatban 20 egészséges férfi vesz részt. A kísérlet körülbelül három órán át tart, és az alanynak legalább 4 órán át koplalnia kell, 12 órán át tartózkodnia kell az alkoholtól és a koffeintől, és 24 órán át szigorú testmozgást kell végeznie. A kísérlet megkezdése előtt kiértékeljük a belső nyaki és vertebralis artériákat, és ha az erek nem láthatók, pl. a magas carotis bifurkáció miatt az alany nem tud részt venni a vizsgálatban. Az alany a vizsgálat során végig fekvő helyzetben pihen.

Mérések Egy katétert helyeznek a radiális vagy brachialis artériába a nem domináns karon az artériás nyomás- és gázváltozók értékelésére. A vérminta teljes térfogata kevesebb, mint 25 ml. A cubitalis vénába hosszú vonalat helyezünk, és a véna alatti kulcscsontba továbbítjuk a nátrium-nitroprusszid infúzióhoz. Az artériás nyomásmérés a lökettérfogat, a perctérfogat és a teljes perifériás ellenállás értékelésére szolgál módosított pulzuskontúr elemzéssel. A pulzusszám értékelése az elektrokardiogram II. A homlok bőrének oxigénellátását és véráramlását a hajszálvonal közelében lézer Doppler áramlásmérővel, integrált oxigénellátási érzékelővel értékelik 1-2 mm mélységben, körülbelül 9 mm^2 területen. Az agy és a bicepsz izom oxigénellátását közeli infravörös spektroszkópiával értékelik. Az MCA Vmean értékelésére transzkraniális Dopplert használnak. Az MCA állandó átmérőjénél a vérsebesség változásai a regionális CBF változásait tükrözik, de az átmérőt befolyásolhatják a MAP és a PaCO2 változásai.

A központi vértérfogat változásait a mellkasi elektromos beléptetés rögzítésével értékeljük. A központi hemodinamikát, az MCA Vmean-t, az elektrokardiogramot, valamint a bőr oxigénellátását és véráramlását 100 hertz-en, az agyi és izom-oxigenizációt 0,1 hertz-en, a mellkasi bejutást pedig 0,25 hertz-en rögzítik, és számítógépre mentik.

A nyaki carotis és a vertebralis artériák belső véráramlását egyoldalúan, duplex ultrahanggal értékelik a nyakon. A kiértékelés a carotis bifurcatiótól 1-2 cm-re distalis hosszmetszetben történik, és a csigolya artériát a C2-5 transzverzális nyúlványai között értékeljük úgy, hogy a fej körülbelül 30°-kal az ellenoldalra fordítva van. A lélegeztetés hatásának korlátozása érdekében mindkét artériáról két, körülbelül 20 másodperces felvételt készítenek a MAP minden szintjén, és közöljük az átlagot. 8-12 megahertz frekvenciát használnak, és az erősítést a lehető legmagasabbra állítják, miközben az ér lumenje visszhangmentes. Az impulzushullámú Doppler ≤ 60º-os stabil szögben meghatározta a szögkorrigált idő átlagolt maximális áramlási sebességet (TAVMAX), amely az átlagos vérsebesség kétszeresének felel meg. Az átmérőt az érfal nyomon követésére szolgáló automatikus szoftver segítségével határozzák meg, és a véráramlás a következő: 0,125 * 60 * TAVMAX * π * átmérő ^2, a CBF pedig az egyoldali belső nyaki carotis és vertebralis artéria véráramlásának összege.

Az arteria carotis és vertebralis belső CO2-reaktivitása a következő: véráramlás változása *100 / PaCO2 változása * kiindulási véráramlás, egyedi lineáris regresszió alkalmazásával a normo-, hypo- és hypercapnia során végzett értékelésekhez. Az MCA Vmean CO2-reaktivitását és az agyi oxigenizációt hasonlóan értékelik, és a nátrium-nitroprusszid infúzió során végzett méréseket korrigálják a PaCO2 kiindulási értékhez viszonyított változásaihoz a CO2-reaktivitás és a hypocapnia segítségével.

Eljárások A nyugalmi kiindulási állapot értékelését legalább 30 perccel a katéterek felhelyezése után kell elvégezni. Ezt követően a CO2 reaktivitást a hypo- és hypercapnia során véletlenszerű sorrendben értékeljük. A hypocapniát 6 perces hiperventillációval érik el, ami 0,7-1,2 kilopascal (kPa) csökkentést a PaCO2-ban, és az értékelést meg kell ismételni, ha a PaCO2 csökkenése nincs ezen az intervallumon belül. A hypercapnia 6%-os CO2 belélegzésével érhető el 6 percig.

Ezt követően nitroprusszid-nátriumot adnak be a MAP 20%-os (15%-25%-os) és 40%-os (35%-45%-os és minimálisan MAP 50 Hgmm) csökkentésére, 10 µg/(kg*perc) maximális infúziós sebesség mellett. A nátrium-nitroprusszid egy rövid hatású, erős értágító, amely közvetlenül vagy nitrogén-monoxid termelésével aktiválja a guanilát-ciklázt, ami ellazítja a simaizomsejteket az artériákban és vénákban. A nátrium-nitropruszid hatása 2 percen belül jelentkezik, felezési ideje 2 perc, így a hatás rövid ideig tart. A nátrium-nitroprusszidnak nincs közvetlen hatása a CBF-re. A nátrium-nitroprusszid infúziója elektronikus infúziós pumpával történik, 0,25 µg/(kg*perc) sebességgel egy percig, és percenként 0,25 µg/(kg*perc) értékkel növeljük. A MAP-ra gyakorolt ​​hatást minden percben az infúzió sebességének növelése előtt értékelik. A MAP szint elérésekor a MAP még egy percig fennmarad, majd a mérések elvégzése után 2-3 percen keresztül történik. Amikor a MAP mindkét szintjén értékelést végeztek, az infúzió sebességét fokozatosan csökkentik az úgynevezett "rebound hypertonia" elkerülése érdekében. Ekkor a kísérlet befejeződött, és a katétereket eltávolítjuk.

Statisztikák A kísérlet mérete: Egy hasonló vizsgálatban a nátrium-nitropruszid által kiváltott MAP 43%-os csökkenése 15%-kal csökkentette a CBF-t a PaCO2 csökkenése miatti korrekció után. Egy teljesítményszámítás azt mutatja, hogy legalább 14 alanynak kell kimutatnia a CBF 15%-os csökkenését 18%-os szórással, amikor a MAP-ot 40%-kal csökkenti a nátrium-nitropruszid 5%-os szignifikanciaszint mellett és 80%-os teljesítménnyel.