Wpływ nitroprusydku sodu na mózgowy przepływ krwi

Wstęp Uważa się, że autoregulacja mózgowa utrzymuje mózgowy przepływ krwi (CBF), jeśli średnie ciśnienie tętnicze (MAP) wynosi od 60 do 150 mmHg. Jednak kontrowersyjne jest, czy istnieje plateau dla CBF. Tak więc na prędkość przepływu krwi w tętnicy środkowej mózgu (MCA Vmean), jako wskaźnik CBF, mają wpływ zmiany farmakologiczne w MAP w zakresie około 40-125 mmHg. Natomiast umiarkowany spadek ciśnienia krwi nie wpływa na przepływ krwi w tętnicy szyjnej wewnętrznej.

Mózg jest zaopatrywany przez tętnice szyjne wewnętrzne i tętnice kręgowe, które mają inną regulację z wyższą reaktywnością CO2 i większą redukcją ortostatyczną dla tętnicy szyjnej wewnętrznej niż tętnicy kręgowej. Różna regulacja obu tętnic może odzwierciedlać wyższe współczulne unerwienie tętnic, które pochodzą z tętnicy szyjnej wewnętrznej niż z tętnicy kręgowej. Tętnica szyjna wewnętrzna może przyczyniać się do autoregulacji mózgowej, ponieważ naczynie rozszerza się podczas umiarkowanego spadku MAP, podczas gdy przepływ krwi w tętnicy szyjnej wewnętrznej jest utrzymany. Tętnicze ciśnienie CO2 (PaCO2) jest ważnym regulatorem CBF, a utrzymanie centralnej objętości krwi i pojemności minutowej serca jest ważne dla regulacji CBF. W niniejszym badaniu przepływ krwi w tętnicy szyjnej wewnętrznej i tętnicy kręgowej ocenia się za pomocą ultrasonografii dupleksowej u 20 zdrowych mężczyzn, gdy MAP jest redukowane przez nitroprusydek sodu, silny, krótkotrwały środek rozszerzający naczynia krwionośne.

Cel Celem badania jest ocena, czy na CBF wpływa 20% i 40% redukcja MAP przez nitroprusydek sodu. Ocenia się reaktywność CO2 tętnic szyjnych wewnętrznych i tętnic kręgowych w celu kontrolowania hiperwentylacji podczas podciśnienia wywołanego nitroprusydkiem sodu. Ponadto badanie oceni, czy zmiany w przepływie krwi w tętnicy szyjnej wewnętrznej i tętnicy kręgowej o 40% zmniejszenie MAP są różne i czy tętnice mają różną reaktywność CO2. Wreszcie, badanie oceni, czy nachylenie regresji liniowej CBF i MAP jest wyższe dla ocen, gdy MAP jest zmniejszone o 40% i 20%, niż dla ocen na linii podstawowej i gdy MAP jest zmniejszone o 20%.

hipotezy

• Zmniejszenie MAP wywołane nitroprusydkiem sodu o 40% zmniejsza CBF
• Zmniejszenie MAP wywołane nitroprusydkiem sodu o 20% zmniejsza CBF
• Zmniejszenie MAP wywołane nitroprusydkiem sodu o 40% powoduje większe względne zmniejszenie przepływu krwi w tętnicy szyjnej wewnętrznej niż w tętnicy kręgowej
• Reaktywność CO2 tętnicy szyjnej wewnętrznej jest wyższa niż tętnicy kręgowej
• Nachylenie regresji liniowej MAP i CBF w ocenach, gdy MAP jest zmniejszone o 20% i 40% przez nitroprusydek sodu, jest wyższe niż w ocenach na początku badania i gdy MAP jest zmniejszone o 20%

Metody Badaniem zostanie objętych 20 zdrowych mężczyzn. Eksperyment trwa około trzech godzin, a osoba badana musi być na czczo przez co najmniej 4 godziny, powstrzymywać się od alkoholu i kofeiny przez 12 godzin oraz wykonywać intensywne ćwiczenia przez 24 godziny. Przed przystąpieniem do eksperymentu ocenia się tętnice szyjne wewnętrzne i kręgowe, aw przypadku braku możliwości wizualizacji naczyń, np. za pomocą szpiku kostnego. z powodu wysokiego rozwidlenia tętnicy szyjnej pacjent nie będzie mógł uczestniczyć w badaniu. Pacjent spoczywa w pozycji leżącej przez całe badanie.

Pomiary Cewnik umieszcza się w tętnicy promieniowej lub ramiennej na ramieniu niedominującym w celu oceny ciśnienia tętniczego i parametrów gazowych. Całkowita objętość pobranej krwi jest mniejsza niż 25 ml. Długą linię umieszcza się w żyle łokciowej i wprowadza do żyły podobojczykowej w celu infuzji nitroprusydku sodu. Pomiar ciśnienia tętniczego służy do oceny objętości wyrzutowej, pojemności minutowej serca i całkowitego oporu obwodowego poprzez zmodyfikowaną analizę konturu tętna. Częstość akcji serca ocenia się za pomocą odprowadzenia II elektrokardiogramu. Natlenienie skóry czoła i przepływ krwi ocenia się blisko linii włosów za pomocą przepływomierza Laser Doppler ze zintegrowanym czujnikiem natlenienia na głębokości 1-2 mm na obszarze około 9 mm^2. Natlenienie mięśni mózgowych i bicepsów ocenia się za pomocą spektroskopii w bliskiej podczerwieni. Przezczaszkowy Doppler jest używany do oceny Vmean MCA. Przy stałej średnicy MCA zmiany prędkości krwi odzwierciedlają regionalne CBF, ale na średnicę mogą wpływać zmiany MAP i PaCO2.

Zmiany w objętości krwi centralnej ocenia się przez rejestrację wstępu elektrycznego klatki piersiowej. Centralną hemodynamikę, MCA Vmean, elektrokardiogram oraz natlenienie skóry i przepływ krwi rejestruje się przy 100 hercach, utlenowanie mózgu i mięśni rejestruje się przy 0,1 herca, a wejście klatki piersiowej przy 0,25 herca i zapisuje na komputerze.

Przepływ krwi w tętnicy szyjnej wewnętrznej i tętnicy kręgowej ocenia się jednostronnie na szyi za pomocą ultrasonografii duplex. Oceny dokonuje się na przekroju podłużnym 1-2 cm dystalnie od rozwidlenia tętnicy szyjnej, a tętnicę kręgową ocenia się pomiędzy wyrostkami poprzecznymi C2-5 z głową obróconą o około 30⁰ w stronę przeciwną. W celu ograniczenia wpływu wentylacji na każdym poziomie MAP wykonuje się dwa zapisy obu tętnic po około 20 s i podaje średnią. Stosowana jest częstotliwość 8-12 megaherców, a wzmocnienie jest ustawione tak wysoko, jak to możliwe, podczas gdy światło naczynia jest wolne od echa. Doppler fali pulsacyjnej pod stabilnym kątem ≤ 60º wyznaczył skorygowaną względem kąta maksymalną prędkość przepływu (TAVMAX), która odpowiada dwukrotności średniej prędkości krwi. Średnica jest oceniana przy użyciu automatycznego oprogramowania do śledzenia ściany naczynia, a przepływ krwi wynosi: 0,125 * 60 * TAVMAX * π * średnica^2, a CBF jest sumą przepływu krwi w jednostronnej tętnicy szyjnej wewnętrznej i tętnicy kręgowej.

Reaktywność CO2 tętnicy szyjnej wewnętrznej i tętnicy kręgowej to: zmiana przepływu krwi *100 / zmiana podstawowego przepływu krwi PaCO2 * przy użyciu indywidualnej regresji liniowej do ocen podczas normo-, hipo- i hiperkapnii. W podobny sposób ocenia się reaktywność CO2 MCA Vmean i natlenienie mózgu, a pomiary podczas wlewu nitroprusydku sodu koryguje się pod kątem zmian PaCO2 od wartości wyjściowych, stosując reaktywność CO2 do hipokapnii.

Procedury Ocenę linii podstawowej w spoczynku przeprowadza się co najmniej 30 minut po umieszczeniu cewników. Następnie ocenia się reaktywność CO2 podczas hipo- i hiperkapnii w przypadkowej kolejności. Hipokapnię osiąga się przez hiperwentylację przez 6 minut, aby wywołać 0,7-1,2 kilopaskal (kPa) redukcji PaCO2, a ocenę powtarza się, jeśli redukcja PaCO2 nie mieści się w tym przedziale. Hiperkapnię osiąga się oddychając 6% CO2 przez 6 min.

Następnie podaje się infuzję nitroprusydku sodu w celu zmniejszenia MAP o 20% (15%-25%) i 40% (35%-45% i minimalnie MAP 50 mmHg przy maksymalnej szybkości infuzji 10 µg/(kg*min)). Nitroprusydek sodu jest krótko działającym, silnym środkiem rozszerzającym naczynia krwionośne, który aktywuje cyklazę guanylanową bezpośrednio lub poprzez wytwarzanie tlenku azotu, powodując rozluźnienie komórek mięśni gładkich w tętnicach i żyłach. Działanie nitroprusydku sodu osiągane jest w ciągu 2 minut, a okres półtrwania wynosi 2 minuty, przy czym efekt jest krótkotrwały. Nitroprusydek sodu nie ma bezpośredniego wpływu na CBF. Infuzję nitroprusydku sodu przeprowadza się za pomocą elektronicznej pompy infuzyjnej z szybkością 0,25 µg/(kg*min) przez jedną minutę i zwiększaną o 0,25 µg/(kg*min) co minutę. Wpływ na MAP ocenia się co minutę przed zwiększeniem szybkości infuzji. Po osiągnięciu poziomu MAP, MAP utrzymuje się przez kolejną minutę, po czym przeprowadza się pomiary przez 2-3 minuty. Po dokonaniu oceny na obu poziomach MAP, prędkość wlewu jest stopniowo zmniejszana, aby uniknąć tak zwanego „nadciśnienia z odbicia”. W tym czasie eksperyment jest zakończony i cewniki są usuwane.

Statystyka Wielkość próby: W podobnym badaniu zmniejszenie MAP wywołane przez nitroprusydek sodu o 43% zmniejszyło CBF o 15% po skorygowaniu o spadek PaCO2. Obliczenie mocy wskazuje, że co najmniej 14 osób jest wymaganych do wykrycia 15% redukcji CBF z odchyleniem standardowym 18%, gdy MAP jest zmniejszone o 40% przez nitroprusydek sodu z 5% poziomem istotności i mocą 80%.