Zusammenfassung
Proteolytische Enzyme aus Granulozyten gelten als wesentliche Mediatoren bei der Entwicklung
des schock- und sepsisbedingten Organversagens, insbesondere des ARDS. Unter diesen
Enzymen ragt die Ekstase durch eine relativ hohe intrazelluläre Konzentration und
geringe Substratspezifität heraus. Ihre Freisetzung läßt sich anhand des Elastase-Proteinaseinhibitor-Komplexes
im Plasma verfolgen. Elastasekonzentrationen vermitteln in den dargestellten Untersuchungen
einen Eindruck über mögliche Nebenwirkungen extrakorporaler Zirkulationsverfahren.
Bei 20 Patienten stieg während einer durchschnittlich 124 Minuten dauernden Membran-Oxygenierung
die Elastasekonzentration auf mehr als das 6fache des Ausgangswertes und ebenso bei
15 Patienten während durchschnittlich 77minütiger Bubble-Oxygenierung. Dabei zeigte
sich, daß neben der Art der Fremdoberfläche vor allem die Dauer der extrakorporalen
Perfusion und das Perfusionsvolumen einen Einfluß auf die Elastasespiegel haben. Der
Vergleich von in-vitro und in-vivo-Zirkulationen macht die Bedeutung nachgeschalteter
kapillären Stromgebiete (Lunge) und einer vorbestehenden Leukozytenaktivierung erkennbar,
da die Elastasespiegel im in-vitro-Rezirkulationsversuch nur geringfügig zunahmen.
Extrakorporalen Zirkulationsverfahren muß demzufolge eine ARDS-induzierende Schädigungsmöglichkeit
unterstellt werden, die bei ihrer Anwendung z. B. für einen extrakorporalen Gasaustausch
berücksichtigt werden sollte.
Summary
Proteolytic enzymes released by polymorphonuclear neutrophils are assumed to be important
mediators in the development of shock-induced and sepsis-induced organ failure, especially
of ARDS. The most remarkable of these enzymes is elastase because of its relatively
high intracellular concentration and low substrate specificity. The release of elastase
can be monitored by measuring the plasma concentration of elastase-proteinase inhibitor
complex. In this study, the elastase concentration pointed towards side effects of
methods of extracorporeal circulation. The elastase concentration rose more than sixfold
in 20 patients during membrane oxygenation (mean time 124 min) and 15 patients during
bubble oxygenation (mean time 77 min). We found that the elastase concentration was
affected by the kind of foreign material surface, the time of perfusion and the perfusion
volume. The comparison of in-vitro and in-vivo circulation underlines the importance
of the terminal capillary bed (in the lung) and of a pre-existent activation of leukocytes,
since elastase levels rose only insignificantly during in-vitro recirculation. These
results confirm that extracorporeal circulation seems to be able to induce harmful
disturbances of the ARDS type. This fact should be taken into consideration when using
methods of extracorporeal gas exchange.
