Summary
In order to detect changes in renal perfusion and function in the postoperative period
of open heart surgery, a prospective study of 21 patients following open heart surgery
was performed. Cardiac output, renal blood flow, glomerular filtration and renal function
parameters were determined during intermittent positive pressure ventilation (IPPV),
and during spontaneous ventilation (SV).
During IPPV, renal perfusion was found to be substantially decreased. The glomerular
filtration rate was also reduced, but to a lesser extent, implying that the changes
were due to a selective increase in postglomerular vascular resistance. The clearances
of urea and creatinine were decreased during IPPV, but the clearances of osmoles and
potassium were higher. The reabsorption of sodium, potassium and osmoles were also
decreased during IPPV, but not that of urea. These findings are consistent with the
development of increased renal venous pressure during IPPV, caused by impeded venous
return to the heart.
In the low cardiac output range a cardiac index in excess of 0.51/min/m2 during IPPV seems necessary to achieve the same renal perfusion as during SV.
Zusammenfassung
Als Ursache für ein akutes Nierenversagen (ARF) nach Eingriffen am offenen Herzen
wird allgemein eine Ischämie aufgrund unzureichender intraoperativer Nierendurchblutung
angenommen. Die statistische Analyse der Nierenfunktion nach Herzoperationen hat jedoch
auch einen eindeutigen Zusammenhang zwischen dem Auftreten eines ARF und der Dauer
der postoperativen Überdruckbeatmung (IPPV) gezeigt. Obwohl ein solcher Zusammenhang
dadurch erklart werden könnte, daß Patienten mit einem postoperativen “low cardiac
output” einer längeren künstlichen Beatmung bedürfen, ist auch bekannt, daß die IPPV
selbst die Funktion und Perfusion der Nieren beeinflußt. Es wird vermutet, daß zumindest
zwei Mechanismen daran beteiligt sind. Zum einen führt ein direkter Einfluß auf die
Pumpleistung des Herzens zu Veränderungen der Nierendurchblutung, zum anderen scheint
ein zusätzlicher mechanischer oder neurohumoraler Faktor die Nierenperfusion zu beeinträchtigen.
Beide Mechanismen führen letztlich zu einer Reduktion des renalen Blutfiusses (RBF).
Die vorliegende Studie wurde unternommen, um festzustellen, welche Veränderungen der
renalen Funktion und Perfusion nach Herzoperationen auf den direkten Einfluß der IPPV
zurückzuführen sein könnten.
Die Studie wurde prospektiv an 21 Patienten, die sich einer Herzoperation unterzogen,
ausgeführt. (iemessen wurden das Ilerzminutenvolumen, RBF, glomeruläre Filtrationsrate
und weitere Nierenfunktionsparameter während IPPV und bei Spontanatmung (SV). Es zeigte
sich, daß die renale Perfusion während IPPV deutlich geringcr war als bei SV. Die
glomeruläre Filtrationsrate war, wenn auch in geringerem Maße, ebenfalls vermindert,
was bedeutet, daß die Veränderungen auf einer selektiven Zunahme des postglomerularen
Gefäßwiderstandes beruhten. Sowohl Harnstoff- wie Kreatinin-Clearance waren während
IPPV vermindert, während die Clearanceraten von osmolaren Substanzen und Kalium erhöht
waren. Die Reabsorption von Natrium, Kalium und osmolaren Substanzen war während IPPV
ebenfalls vermindert, nicht jedoch die von Harnstoff. Diese Befunde weisen auf eine
Erhöhung des Nierenvenendruckes während IPPV hin, der durch einen gestörten venösen
Blutrückstrom zum Herzen vemrsacht wird.
Die vorliegende Untersuchung legt den Verdacht nahe, daß nach Herzoperationen die
IPPV per se ein wesentlicher Faktor für die häufig zu beobachtende Einschränkung der
Nierenfunktion sein kann. Es sollte deshalb darauf geachtet werden, daß der Cardiac
Index {CO während IPPV nicht weniger als 2,91/min/m2 beträgt, bei SV dagegen genügt ein CI von 2,4l/min/m2 , denn die Messungen haben gezeigt, daß während IPPV der CI um mindestens O.5l/min/m2 höher sein muß, um die gleiche Nierendurchblutung wie unter SV zu erzielen.
Key words
Serious Acute renal failure - Open Heart Surgery - Intermittent positive pressure
ventilation - Renal perfusion and function
