Zusammenfassung
Die Infusion kleiner Volumina hypertonhyperonkotischer Lösung (HHL: 7,2 % NaCl/10
% Dextran-60) ist hochwirksam im hämorrhagischen Schock. Durch rasche Mobilisierung
von extravasaler Flüssigkeit wird innerhalb von Minuten die Funktion des Herz-Kreislauf-Systems
wieder hergestellt. Bisher gibt es jedoch wenig Erfahrungen darüber, welche Nebenwirkungen
diese neue Form der Schocktherapie auf das Gehirn hat. Die vorliegenden Untersuchungen
über HHL wurden unter besonderer Berücksichtigung der Hirndurchblutung und zerebralen
Sauerstoffversorgung durchgeführt mit Einbeziehung des intrakraniellen Drucks. Bei
Kaninchen wurde in α-Chloralosenarkose durch Aderlaß ein hämorrhagischer Schock mit
Abnahme des arteriellen Blutdrucks auf 40 mmHg über einen Zeitraum von 30 min induziert.
Danach wurde den Versuchtstieren das hyperton-hyperonkotische Lösungsgemisch (HHL)
innerhalb von 2 min infundiert. Darüber hinaus wurden die regionale Hirndurchblutung
(H2-Clearance) und die zerebrale O2 -Versorgung durch Bestimmung des pO2 der Hirnrinde bei Versuchstieren ohne hämorrhagischen Schock, jedoch mit Infusion
von HHL untersucht. Schließlich wurde in separaten Einzelversuchen die Auswirkung
der Infusion von HHL auf den intrakraniellen Druck analysiert nach Induktion einer
fokalen Kälteläsion des Gehirns in Kombination mit der Implantation eines Gummiballons
in den Epiduralraum als intrakranielle Raumforderung. Die Infusion von HHL im Schock
führte zu einer raschen Normalisierung des Herzzeitvolumens (HZV), bei normovolämischen
Tieren ohne Schock zu einem vorübergehenden Anstieg dieses Parameters. Der arterielle
Blutdruck der Versuchstiere im Schock erholte sich durch die Infusion auf ca. 70 %
des Kontrollwerts, während in Normovolämie der Blutdruck durch die Infusion nicht
verändert wurde. Unter Kontrollbedingungen lag die Durchblutung der Hirnrinde (H2 -Clearance) bei 43,1 - 50,3 ml/100 g xmin. In der hämorrhagischen Schockphase selbst
kam es nicht zu einer Abnahme der regionalen Hirndurchblutung als Indiz für die Aufrechterhaltung
der zerebrovaskulären Autoregulation. Auch bei normovolämischen Versuchstieren (ohne
Schock) führte die Infusion von HHL nicht zu Veränderungen der regionalen Hirndurchblutung.
90 und 120 min nach Beendigung der Schockphase durch Infusion von HHL wurde ein mäßiger
Anstieg der Hirndurchblutung beobachtet. Die Bestimmung der regionalen O2 -Versorgung des Gehirns wurde mit einer pO2 -Mehrdrahtelektrode durchgeführt. In der Versuchsgruppe ohne Schock (Normovolämie)
kam es durch Infusion von HHL nicht zu Veränderungen des regionalen pO2 der Hirnoberfläche. Im Schock dagegen fand sich eine deutliche Verschiebung der pO2 -Histogramme der Hirnrinde in hypoxische Bereiche. Die anschließende Infusion von
HHL bewirkte eine schrittweise Normalisierung der pO2 -Werte. In einzelnen Experimenten bei normovolämischen Versuchstieren wurde die Wirkung
der Infusion von HHL auf den intrakraniellen Druck in Gegenwart einer intrakraniellen
Raumforderung untersucht. Die Raumforderung wurde hervorgerufen durch Induktion einer
fokalen Kälteläsion in Kombination mit der Implantation eines epidural plazierten
Ballons. HHL führte zu einer vorübergehenden Normalisierung des intrakraniellen Drucks.
Diese Reaktion war nach 20 - 40 min von einem erneuten Anstieg dieses Parameters gefolgt.
Die vorliegenden Ergebnisse bestätigen bereits bestehende Beobachtungen über die Wirksamkeit
der Infusion von HHL im hämorrhagischen Schock, ohne daß es zu nachteiligen Veränderungen
der Hirndurchblutung oder O2 -Versorgung kommt. Eine akute Erhöhung des intrakraniellen Drucks durch eine Raumforderung
wird durch Infusion von HHL vorübergehend normalisiert. Anhand der vorliegenden Ergebnisse
lassen sich mögliche Einwände gegen die Anwendung dieser Form der Schocktherapie bei
Patienten mit einem schweren Schädel-Hirn-Trauma ausräumen, im Gegenteil: Die akute,
wenn auch befristete, Wirksamkeit des Lösungsgemisches auf den erhöhten intrakraniellen
Druck macht weitere Untersuchungen über das Potential dieser Therapie z.B. beim Schädel-Hirn-Trauma
mit Hirnödem aussichtsreich.
Summary
Infusion of small volumes of hypertonic/ hyperoncotic solution (HHL: 7.2 % NaCl/10
% dextran 60) is highly effective in haemorrhagic shock. Cardiovascular function is
restored in a matter of minutes by rapid mobilisation of extravasal fluid. However,
little experience has been collected to date on the side effects on the brain by this
new form of shock therapy. The present studies on HHL were conducted with particular
reference to cerebral blood flow, cerebral oxygen supply, and intracranial pressure.
Haemorrhagic shock with a drop in arterial blood pressure to 40 mmHg over a period
of 30 min was induced in rabbits under α-chloralose anaesthesia by means of bloodletting.
Subsequently, the hypertonic/hyperoncotic solution (HHL) was infused into the experimental
animals within two minutes. The regional cerebral blood flow (H2- clearance) and the cerebral O2 supply were studied by determining the pO2 of the cerebral cortex in experimental animals without haemorrhagic shock but with
infusion of HHL. Finally, separate single tests were conducted to analyse the effect
of the infusion of HHL on the intracranial pressure after induction of a focal cold
lesion of the brain in combination with the implantation of a rubber balloon in the
epidural space as an intracranial space-occupying growth. Infusion of HHL during shock
produced rapid normalisation of cardiac output, whereas in normovolaemic animals without
shock it produced a temporary increase of this parameter. The arterial blood pressure
of the experimental animals during shock recovered by the infusion to about 70 % of
the control value, whereas in case of normovolaemia the blood pressure was not changed
by the infusion. Under control conditions the blood flow of the cerebral cortex (H2-clearance)
was 43.1-50.3ml/100g xmin. In the haemorrhagic shock phase itself there was no drop
in regional cerebral blood flow as an indication of the maintenance of cerebrovascular
autoregulation. In normovolaemic experimental animals (without shock), too, infusion
of HHL did not produce changes in regional cerebral blood flow. 90 and 120 minutes
after termination of the shock phase by infusion of HHL a moderate increase of cerebral
blood flow was seen. Determination of regional cerebral O2 supply was performed by means of a pO2 multiwire electrode. In the experimental group without shock (normovolaemia) there
were no changes in the regional pO2 of the cerebral surface. During shock, however, there was a marked shifting of the
pO2 histograms of the cerebral cortex towards the hypoxic ranges. Subsequent infusion
of HHL resulted in step-by-step normalisation of the pO2 values. In individual experiments with normovolaemic experimental animals the effect
of infusion of HHL on intracranial pressure in the presence of an intracranial space-occupying
growth was studied. The space-occupying growth was provoked by induction of a focal
cold lesion in combination with implanting an epidurally positioned balloon. HHL led
to temporary normalisation of the intracranial pressure. Subsequent to this reaction
there was again an increase of this parameter after 20 - 40 minutes. The results obtained
confirm already existing observations on the efficacy of an infusion of HHL in haemorrhagic
shock without harmful changes of cerebral blood flow or O2 supply. An acute increase in intracranial pressure by a space-occupying growth is
temporarily normalised by HHL infusion. The results obtained can serve to refute possible
objections to using this form of shock therapy in patients who are suffering from
a severe craniocerebral trauma. On the contrary: The acute efficacy of the solution
mixture on the increased intracranial pressure, even though its duration is limited,
renders further studies on the potential of this therapy e.g. in craniocerebral trauma
associated with cerebral oedema meaningful.