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Der Einfluss konventioneller und modifizierter hyperglykämischer Reperfusion mit und ohne Alprostadil auf die Ischämie- und Reperfusionsschäden des Skelettmuskels wurde an 24 Schweinen untersucht. Nach der Narkose wurden sechs Versuchstiere als in vivo Kontrollgruppe instrumentiert und für 7,5 Stunden ohne Ischämie beobachtet (Gruppe1, n = 6). Bei den anderen Versuchstieren wurde eine künstliche Ischämie der Hinterläufe durch Abklemmen der infrarenalen Aorta für sechs Stunden hervorgerufen. Im Anschluß daran folgte in Gruppe 2 (n = 8) eine konventionelle Reperfusion mit normalem Blut unter systemischem Druck. Gruppe 3 (n = 5) und Gruppe 4 (n = 5) erhielten in den ersten 30min der Reperfusionsphase eine modifizierte hyperglykämische Reperfusion im Verhältnis von einem Teil Reperfusat zu sechs Teilen Blut. Die Zusammensetzung des Reperfusats war: 500ml 10-prozentiger Glukoselösung, 200ml Citrat–Phosphat–Dextrose (CPD), 10ml Tromethamol (THAM), 125ml Aspartat und Glutamat in einer Konzentration von jeweils 13mmol/l und 180ml Kochsalzlösung (0.9%). Die Gruppe 4 erhielt zusätzlich zur modifizierten Reperfusion 20μg Alprostadil. Beide Gruppen wurden unter kontrollierten Bedingungen (intraaortaler Druck von 40mmHg, Blutfluß von 400–500ml pro min und einer konstanten Temperatur von 37°C) reperfundiert. Die sechsstündige komplette Ischämie führte zu einem hochsignifikanten Rückgang des Muskel pH–Wertes, der Muskeltemperatur und des Bewegungsgrads im Kniegelenk des Schweinehinterlaufs. Die energiereichen Phosphate nahmen um etwa 50%, verglichen mit den Ausgangswerten, ab, und in der systemischen Zirkulation zeigte sich ein beträchtlicher Anstieg der CK, der LDH und des Kaliums. Im Anschluss an die sechsstündige ischämische Periode führte die konventionelle Reperfusion unter systemischem Druck zu schweren Reperfusionsschäden. Als Zeichen der Zellschädigung zeigte sich im Verlauf der 90-minütigen Reperfusion eine erhebliche Zunahme des Wassergehalts im Skelettmuskel, der Muskelrigidität und der systemischen CK-, LDH- und Kaliumkonzentration. Der Blutfluß in der Extremität und in der A. Iliaca, der Sauerstoff- und Glukoseverbrauch nahmen signifikant ab, und die Konzentration der Gesamtadeninnukleotide sowie der Muskel-pH lagen am Ende der Reperfusionsphase auf dem postischämisch niedrigen Niveau. Im Gegensatz zur konventionellen Reperfusion konnte aufgezeigt werden, dass eine deutliche Verbesserung des Metabolismus und der Funktion der Beine erreicht werden kann, indem die Art der Reperfusion und die Zusammensetzung des Reperfusats in den initialen 30 Minuten der Reperfusionsphase modifiziert werden (Gruppe 3 und Gruppe 4). Die modifizierte hyperglykämische Reperfusion (Gruppe 3) vermochte den Sauerstoffverbrauch den Kontrollwerten anzugleichen und verhinderte die Ausbildung von Gewebsödemen. Desweiteren konnten hierdurch der Gehalt der Adeninnukleotide im Gewebe zu 93% den Ausgangswerten angeglichen und die CK-, LDH- und Kaliumfreisetzung signifikant erniedrigt werden. Der Bewegungsgrad im Kniegelenk des Schweinehinterlaufs als Maß für die Muskelrigidität und Funktionalität war im Vergleich zur konventionellen Reperfusion deutlich erhöht. Zudem resultierte die Bereitstellung des hyperglykämischen Reperfusats in einer hochsignifikanten Zunahme des Glukoseverbrauchs im Vergleich zur Kontrollgruppe und der konventionellen Reperfusion. Der Zusatz von Alprostadil (Gruppe 4) zeigte bezüglich der Ödem-entstehung, der CK-, LDH- und Kaliumfreisetzung und dem Glukose- und Sauerstoffverbrauch vergleichbare Ergebnisse mit Gruppe 3. Ausserdem zeigte sich ein signifikanter Anstieg des des intramuskulären pH–Werts und der Blutfluß in der Arteria iliaca war, verglichen mit Gruppe 3 und sogar mit Gruppe 1 (Kontrolle), signifikant erhöht. Auch der Bewegungsgrad als Maß für die Muskelrigidität lag höher als in Gruppe 3 und war vergleichbar den Ausgangswerten. Die Ergebnisse dieser Studie verdeutlichen noch einmal die Wichtigkeit der Entwicklung von Behandlungsstrategien speziell in der initialen Reperfusionsphase, um weiteren Schaden an dem ohnehin durch Ischämie geschädigten Gewebe zu vermeiden. Zukünftige Studien sollten Hinweise darauf geben, inwiefern weitere Modifikationen der initialen Reperfusion zur Erhaltung der Skelett-muskulatur und deren Funktion beitragen können.

Die extrakorporale Zirkulation ist mit einer Reihe inflammatorischer Reaktionen und dadurch verursachten pathologischen Veränderungen verschiedener Organsysteme verbunden. {2}{17}{40}-{42}{56}{57} Dies wird zu einem großen Teil durch die Aktivierung der Leukozyten nach dem Kontakt mit der Fremdoberfläche der EKZ und nachfolgender Ausschüttung von Entzündungsmediatoren vermittelt. {36}-{38} Die freigesetzten proteolytischen Enzyme der Leukozyten rufen eine pathologische Hyperpermeabilität des Endothels mit massiver Einschwemmung neutrophiler Granulozyten ins Gewebe und möglicher Parenchym- und Organschädigung hervor. {2}{17}{56}{57} Um diese inflammatorische systemische Reaktion (SIRS) zu verringern, wurden Versuche unternommen, den Aufbau und die Fremdoberfläche der Herz-Lungen-Maschine biokompatibler zu gestalten. {3}-{9}{18}-{23} Ebenfalls wurden im Rahmen klinischer Studien Therapieansätze auf pharmakologischer Ebene evaluiert. {10}-{13}{15}-{17} Das Prinzip der Leukozytendepletion mittels eines speziell angefertigten Filters wurde in den dreißiger Jahren entwickelt. Es fand Anfang der siebziger Jahre in der Transfusionsmedizin seine erste routinierte Anwendung. {31} In der Herzchirurgie wurde der Leukozytenfilter Ende der achtziger Jahre eingeführt. Dort wurde er in der arteriellen und venösen Linie sowie für die Kardioplegie und zur Filtrierung des Restblutes aus dem Kardiotomiereservoir eingesetzt. {62}{92}{93}{95}-{97} In der vorliegenden Studie erfolgte die Leukozytendepletion in der arteriellen Linie der EKZ bei 80 Patienten mittels eines Leukozytenfilters (Leukoguard LG6, Pall, Dreieich, Deutschland). Da die Filterkapazität und –effizienz zeitlich begrenzt sind, wurde der Einsatz des Filters in der kritischen Phase der Reperfusion evaluiert. Während dieser Phase erreicht die Leukozytenaktivierung den Höchstwert (Gruppe III: 10 Minuten vor Aortenklemmöffnung und für die ersten 20 Minuten der cardiopulmonalen Reperfusion, Gruppe IV: nach erfolgter 20minütiger Reperfusionsphase bis Ende der EKZ). Zum Vergleich wurde der Leukozytenfilter auch während des Gesamtdauer der CCB angewendet (Gruppe II). Bei der Kontrollgruppe kam ein Standardfilter zum Einsatz. Die Patientengruppen wurden aus 20 radomisierten Patienten gebildet. Zu bestimmten peri-, intra- und postoperativen Zeitpunkten wurden folgende Parameter untersucht: PMN-Elastase, Procalcitonin, MDA (Malondialdehyd), MPO (Myeloperoxidase), NSE (Neuronenspezifische Enolase), S100-Protein, CK, CK-MB, Kreatinin und Harnstoff. Ebenso wurden die Leukozyten-, Erythrozyten- und Thrombozytenzahlen sowie der Hämatokrit- und Hämoglobinwert gemessen. Die Sauerstoffsättigung wurde mittels des Sauerstoffdruckes der Sauerstofffraktion und -indizes untersucht. Zusätzlich wurde die Dauer der Intubation, des Aufenthaltes auf der Intensivstation und des stationären Gesamtaufenthaltes ermittelt. Bei allen diesen Parametern konnten unter den Gruppen keine signifikanten Differenzen festgestellt werden. Die sensitiven Marker der Leukozytenaktivierung und der systemischen inflammatorischen Reaktion zeigten den in der Literatur beschriebenen typischen Kurvenverlauf. {106}{107}{135}{126}-{128}{148} Jedoch blieb der positive Einfluss der Leukozytendepletion aus. Die im Blutkreislauf gemessenen Leukozytenzahlen ebenso wie die Erythrozyten- und Thrombozytenzahlen konnten durch den Filtrationsvorgang nicht statistisch absicherbar reduziert werden. Auch die intraoperative Leukozytose wurde nicht signifikant reduziert. Offenbar reicht die Filterleistung nicht aus, um entsprechende Mengen an Leukozyten zurückzuhalten. Würde es sich hierbei ausschließlich um eine rasche Kapazitätsausschöpfung des Filters handeln, müsste jedoch zumindest am Anfang des Filtrationsvorganges eine Verringerung der Leukozytenzahlen feststellbar sein. Vermutlich wird der lokale Filtrationseffekt des Leukozytenfilters durch die massive systemische Mobilisation der Leukozyten durch weitere Aktivierung aufgrund von Entzündungsmediatoren und Endothelschäden überdeckt. Die Ergebnisse deuten des Weiteren darauf hin, dass die Leukozyten durch den Filtrationsvorgang ihre Funktion nicht verlieren. Sie sind weiterhin in der Lage, Entzündungsmediatoren auszuschütten und systemische inflammatorische Reaktionen in Gang zu setzen. Eine neue Filtergeneration, die neben der Verbesserung der mechanischen Filtration eine pharmakologische Inaktivierung der Leukozyten bewirkt, bleibt Gegenstand weiterer Forschung.

Aims Patients with cryptogenic embolic events and a patent foramen ovale (PFO) are at risk of paradoxical embolism causing recurrent cerebral events; however, transcatheter PFO closure remains controversial. The aim of this multicenter trial was to demonstrate the feasibility and safety of transcatheter closure of PFO with the HELEX Septal Occluder. Methods and results The study enrolled 128 patients (66 female; mean age, 50 years). Mean (± SD) PFO size was 10±3.7 mm; 38 patients also had an atrial septal aneurysm. Device implantation was successful in 127 patients. Device-related events during implantation or follow-up were device embolisation, wire-frame fracture, and retrieval cord breaks (two cases each; no sequelae). Other adverse events included atrial arrhythmia (two patients), migraine, convulsion, and transient ischaemic attack (one case each). There were no recurrent strokes, deaths, perforations, or accumulations of thrombi on the device. Within a mean follow-up period of 21±11 months, complete PFO closure using one device was achieved in 114 patients (90%). Five patients with a moderate to large residual shunt received a second device. Conclusion The HELEX Occluder can be used for PFO closure. Device- and procedure-related complications are rare. The closure procedure appears to reduce recurrence rates of stroke and transient ischaemic attack.

Die aus dem LZ-EKG bestimmbare HRT ist eine relativ neue, viel versprechende Methode zur Detektierung von Patienten mit einem erhöhten Risiko für arrhythmische Ereignisse. Die HRT konnte in den letzten Jahren als Risikomarker bei Überlebenden eines Myokardinfarktes etabliert werden und beschreibt Fluktuationen des Sinusrhythmus nach spontan einfallenden VES. Die Einführung dieses Risikomarkers erfolgte an zwei großen Populationen (MPIP und EMIAT), die Patienten in der frühen Postinfarktsituation einschlossen [67]. Dabei zeigte sich in der univariaten Analyse, dass die HRT allen anderen Risikomarkern aus dem LZ-EKG überlegen war. Dies konnte Ghuran et al in einer Untersuchung an den Patienten aus dem ATRAMI-Pool bestätigen [21]. Aber nicht nur an Patienten mit einer KHK mit stattgehabten Myokardinfarkt, sondern auch an Patienten mit einer Herzinsuffizienz und idiopathischen DCM konnte der gute prädiktive Wert der HRT nachgewiesen werden, was für eine mögliche breitere klinische Anwendung dieses Risikoparameters spricht [22, 38]. Die vorliegende Arbeit untersuchte den TO und den TS der HRT sowie die Zeitbereichsparameter SDNN und rMSSD der HRV an 27 Patienten, die sich wegen symptomatischer VES vorstellten, sowohl unter als auch ohne Therapie mit Sotalol. Unsere Untersuchungen haben gezeigt, dass der TS mit anderen Risikomarkern des autonomen Nervensystems, hier die Zeitbereichsparameter der HRV, korreliert, nicht jedoch der TO der HRT. Diese Korrelation der HRT mit der HRV konnte auch in anderen Studien nachgewiesen werden. Für das pathophysiologische Verständnis der HRT bedeutet diese Korrelation, dass sie nicht nur die BRS, also die vagale Reflexaktivierbarkeit des Herzens, reflektiert, wie es weithin angenommen wird, sondern wie die HRV auch, mutmaßlich den basalen autonomen Tonus illustriert [26]. Weiter konnten wir feststellen, dass die HRT auch dann valide aus dem 24h- LZ-EKG bestimmbar ist, wenn die Patienten gehäufte ventrikuläre Arrhythmien bieten, d.h., dass es keine Beziehung zwischen der Validität der HRT-Bestimmung und der Anzahl der VES gibt. Dieser Sachverhalt stellt einen möglichen Vorteil gegenüber der HRV dar, die bei gehäuft auftretenden VES nicht präzise bestimmbar ist. Für antiarrhythmisch behandelte Patienten konnten wir eine Unabhängigkeit der Bestimmung der HRT von der medikamentösen Therapie mit Sotalol zeigen. Durch die Anwendung von Sotalol konnte erwartungsgemäß eine Reduktion der Anzahl der VES nachgewiesen werden. Die HRT kann also auch unter einer Therapie mit diesem Klasse II- und III-Antiarrhythmikum valide aus dem LZ-EKG bestimmt werden. Eine signifikante Verbesserung der HRT unter der Sotalol-Therapie, wie Hohnloser et al sie für die HRV finden und Lin et al für die HRT an Atenolol therapierten Patienten mit einer Herzinsuffizienz zeigen konnten, war in unserer Untersuchung nicht nachzuweisen [28, 40]. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die HRT sowohl methodologisch als auch hinsichtlich ihres prädiktiven Wertes prospektiv bei ausreichend großen Patientenkollektiven weitergehend untersucht werden sollte, um diese Methode gegebenenfalls in der klinischen Routinediagnostik etablieren zu können. Und das gerade deshalb, weil sie eine kostengünstige, nicht invasive Möglichkeit darstellt, die diagnostische Erfassung von Patienten mit einem niedrigen Risikoprofil, die keine prophylaktische Therapie benötigen, und Hochrisikopatienten, die durch das übliche diagnostische Netz fallen, z. B. solche mit einer erhaltenen LVEF, zu erleichtern.

Ziel der vorliegenden tierexperimentellen Studie am narkotisierten Hausschwein war die Untersuchung der Effekte von hyperoxischer Beatmung (Beatmung mit reinem Sauerstoff; FiO2 1,0; HV) auf die Überlebenszeit bei schwerer Methämoglobinämie. Hiermit sollten die Effekte der hyperoxischen Beatmung bei einer Einschränkung des Sauerstoffangebots ohne gleichzeitige Reduktion des Hämatokrit-Wertes, und damit der Blutviskosität untersucht werden. Zielparameter waren die Überlebenszeit und die Überlebensrate während eines 6-stündigen Beobachtungszeitraums, sowie Parameter der Makrohämodynamik, des O2-Transportes und der globalen und lokalen Gewebeoxygenierung. Bei 14 gesunden Hausschweinen in Allgemeinanästhesie wurde während Beatmung mit Raumluft eine Methämoglobinämie (60% des Gesamt-Hb) induziert und aufrechterhalten. Anschließend wurden die Tiere in zwei Studiengruppen randomisiert: 7 Tiere wurden weiterhin mit Raumluft (FiO2 0,21) beatmet, 7 Tiere hyperoxisch, d.h. mit reinem O2 (FiO2 1,0). In der Folge wurden die Tiere für maximal 6 Stunden ohne weitere Intervention beobachtet. Die 60% Methämoglobinämie führte bei allen Tieren zu einer deutlichen Verschlechterung von O2-Transportes, zu manifester Gewebehypoxie und – bei Fortführung der Beatmung mit Raumluft (FiO2 0.21) – zum Tod der Tiere innerhalb kurzer Zeit (max. 2h 40 min). Durch Beatmung mit reinem Sauerstoff gelang es zwar die Überlebenszeit gegenüber den mit Raumluft beatmeten Tieren signifikant um bis zu 2 h zu verlängern. Allerdings blieb die 6 hÜberlebensrate unbeeinflusst: Keines der 14 Tiere überlebte den 6 h- Beobachtungszeitraum. Die Effekte der hyperoxischen Beatmung (FiO2 1.0) während Methämoglobinämie (d.h. Hypoxämie bei normalem Hämatokrit) waren somit deutlich geringer ausgeprägt als die in früheren Untersuchungen unserer Arbeitsgruppe beschriebenen Effekte währen normovolämischer Anämie (d.h. Hypoxämie bei verringertem Hämatokrit). Während der physikalisch gelöste O2 bei anämischer Hypoxie zu einer biologisch exzellent verfügbaren O2- Ressource avanciert, die Gewebeoxygenierung nachweislich verbessert, und somit Überlebenszeit als auch –rate signifikant erhöht, ist dieser Effekt während hypoxischer Hypoxie nicht zu beobachten. Diese Abhängigkeit der gewünschten positiven Effekte einer Hyperoxie vom jeweils vorherrschenden Hämatokrit ist erklärbar durch die hyperoxische Vasokonstriktion, welche während Methämoglobinämie zu einer zusätzlichen Verschlechterung der Mikrozirkulation, und einer weiteren Reduktion von regionalem O2- Angebot und Gewebeoxygenierung führt. Die Beatmung mit reinem O2 führt zu einer generalisierten arteriolären Vasokonstriktion, die durch Arachidonsäuremetabolite und eine reduzierte endotheliale NO-Freisetzung bedingt ist. Diese arterioläre Vasokonstriktion führt unter physiologischen Hb- Konzentrationen zu einem Abfall des HZV, zu einer Abnahme des koronaren Blutflusses und einer Einschränkung der funktionellen Kapillardichte. Auf diese Weise wird das Gewebe-Sauerstoffangebot durch hyperoxische Beatmung in bestimmten Situationen durch eine weitere Einschränkung der nutritiven Organversorgung sogar verschlechtert. Hingegen wird während normovolämischer Hämodilution die hyperoxische Vasokonstriktion durch die dilutionsbedingte Vasodilatation antagonisiert und die Gewebeoxygenierung verbessert. Aus den präsentierten Daten kann geschlossen werden, dass die Beatmung mit reinem O2 bei hypoxischer Hypoxämie (d.h. bei normalen Hkt-Werten) aufgrund der zusätzlichen Kompromittierung der Mikrozirkulation infolge hyperoxischer Vasokonstriktion nicht zwangsläufig zu der intendierten Verbesserung von Gewebeoxygenierung und Organfunktion führt. Die klinische Relevanz dieser Ergebnisse muss in künftigen Studien noch weiter geklärt werden.