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The correction of hypovolemia with acellular fluids results in acute normovolemic anemia. Whether the choice of the infusion fluid has an impact on the maintenance of oxygen (O2) supply during acute normovolemic anemia has not been investigated so far.
Methods:
Thirty-six anesthetized and mechanically ventilated pigs were hemodiluted to their physiological limit of anemia tolerance, reflected by the individual critical hemoglobin concentration (Hbcrit). Hbcrit was defined as the Hb-concentration corresponding with the onset of supply-dependency of total body O2-consumption (VO2). The hemodilution protocol was randomly performed with either Tetrastarch (6% HES 130/0.4, TS-group, n=9), Gelatin (3.5% urea-crosslinked polygeline, GEL-group, n=9), Hetastarch (6% HES 450/0.7, HS-group, n=9) or Ringer's solution (RS-group, n=9). The primary endpoint was the dimension of Hbcrit, secondary endpoints were parameters of central hemodynamics, O2-transport and tissue oxygenation.
Results:
In each animal, normovolemia was maintained throughout the protocol. Hbcrit was met at 3.7+/-0.6 g/dl (RS), 3.0+/-0.6 g/dl (HS P<0.05 vs. RS), 2.7+/-0.6 g/dl (GEL, P<0.05 vs. RS) and 2.1+/-0.4 g/dl (TS, P<0.05 vs. GEL, HS and RS). Hemodilution with RS resulted in a significant increase of extravascular lung water index (EVLWI) and a decrease of arterial oxygen partial pressure (paO2), O2-extraction ratio was increased, when animals of the TS-, GEL- and HS-groups met their individual Hbcrit.
Conclusions:
The choice of the intravenous (i.v) fluid has an impact on the tolerance of acute normovolemic anemia induced by acellular volume replacement. Third-generation Tetrastarch preparations (e.g., HES 130/0.4) appear most advantageous regarding maintenance of tissue oxygenation during progressive anemia. The underlying mechanism includes a lower degree of extravasation and favourable effects on microcirculatory function.
Rezension zu Georg Herwegh: Werke und Briefe. Kritische und kommentierte Gesamtausgabe. Hg. von Ingrid Pepperle in Verbindung mit Volker Giel, Heinz Pepperle, Norbert Rothe und Hendrik Stein. Band 5: Briefe 1832-1848. Bearbeitet von Ingrid Pepperle. Bielefeld: Aisthesis, 2005. Band 6: Briefe 1849-1875. Bearbeitet von Ingrid und Heinz Pepperle. Bielefeld: Aisthesis, 2010.
Fragestellung: In zahlreichen Studien wurden die Regulationsmechanismen der endothelialen NO-Synthase aufgedeckt und untersucht. Neben vielen Faktoren, die bei der Aktivierung eine Rolle spielen, kommt der Phosphorylierung einzelner Aminosäuren des Proteins eine besondere Bedeutung zu. In dieser Arbeit werden die Aminosäure Threonin 495 und Serin 1177 untersucht mit der speziellen Fragestellung nach einer synergistischen Wirkung. Zielsetzung: Unter der Annahme, dass sowohl die Dephosphorylierung an Thr 495 als auch die Phosphorylierung an Ser 1177 zur Aktivierung der eNOS beitragen, wurde eine eNOS-Mutante untersucht, die an Thr 495 antiphosphomimetisch und an Ser 1177 phosphomimetisch substituiert wurde. Diese wurde in Bezug auf die Relaxationsfähigkeit mit dem Wildtyp der eNOS und einer eNOS verglichen, die ausschliesslich an Ser 1177 phosphomimetisch substituiert wurde. Material und Methoden: Für die Experimente wurden Knock-out-Mäuse verwendet deren Endothelzellen keine NO-Synthase exprimiert. Mit Hilfe eines Adenovirus als Vektor wurden die Endothelzellen der Arteria Carotis mit den entsprechenden eNOS Mutanten transfiziert. Im Organbad konnte das intakte Gefäß unter physiologischen Bedingungen auf die Reaktion nach Gabe von vasoaktiven Substanzen untersucht werden. Ergebnisse : Mit Hilfe der entwickelten Methode ist es möglich, die Relaxationsfähigkeit von Gefäßen aus eNOS-Knock-out-Mäusen wieder vollständig herzustellen. Im Relaxationsverhalten nach Stimulation mit Acetylcholin zeigten Gefäße, die jeweils mit einer der drei eNOS-Mutanten transfiziert waren, keinen großen Unterschied. Zur Vorspannung der Gefäße wurde jedoch deutlich mehr Phenylephrin benötigt bei den Gefäße, die mit der T495A/S1177D eNOS transfiziert waren. Nach Hemmung mit L-NAME kontrahierten diese Gefäße am stärksten und sie zeigten auch die höchste intazelluläre Konzentration basalen cGMPs im RIA. Schlussfolgerung : Die alleinige Phosphorylierung von Serin 1177 führt nicht zu einer vollständigen Aktivierung der eNOS, während eine Phosphorylierung an Serin 1177 in Kombination mit einer Dephosphorylierung von Threonin 495 die NO Produktion steigert und diese Endothelzellen basal hohe Konzentrationen an NO enthalten.