Improved Myocardial Protection by Creatine Phosphate in Cardioplegic Solution. An In Vivo Study in the Pig During Normothermic Ischemia

Summary

The effect of creatine phosphate in potassium cardioplegia was studied in a pig heart model in vivo. Fifteen pigs divided into two groups were placed on cardiopulmonary bypass and subjected to 1 hour of cardioplegic arrest at normothermia. In group I (control), in which a potassium cardioplegic solution was used, only two out of eight animals could successfully be weaned from bypass. In group II, on the other hand, in which creatine phosphate (10 mmol/l) was added to the cardioplegic solution, six out of seven animals could be weaned from bypass and the heart performance assessed by volume loading. Group II also exhibited better maintenance of high-energy phosphates during ischemia, with significantly higher adenylate charge potential, than group I. In all animals weaned from bypass - two in group I and six in group II - the ventricular performance was decreased compared with that before induction of ischemia. The results indicate that creatine phosphate could be an effective constituent in potassium cardioplegia.

Zusammenfassung

Es wurde die Wirkung eines Phospho-Kreatin-Zusatzes zur Kaliumkardioplegie auf die Erhaltung der energiereichen Phosphate in einem Schweineherzmodell in vivo geprüft. Es wurden 15 Schweine mit Hilfe der extrakorporalen Zirkulation (EKZ) einem einstündigen Herzstillstand in Normothermie unterworfen. In Gruppe I (Kontrollgruppe, 8 Schweine) wurde die einfache Kaliumkardioplegie angewendet, in Gruppe II (7 Schweine) wurde Kreatinphosphat der kardioplegischen Lösung zugesetzt. In Gruppe I konnten nur 2 von 8 Schweinen erfolgreich vom Bypass abkommen, in Gruppe II dagegen waren es 6 von 7 Schweinen. Alle Tiere, die sich gut von der EKZ lösen ließen, wurden danach einer Volumenbelastung unterworfen, wobei sich in beiden Gruppen eine verminderte Herzleistung gegenüber dem präischämischen Zustand zeigte. Die postischämische Bestimmung der energiereichen Phosphate zeigte - bei niedrigen präischämischen Ausgangswerten in beiden Gruppen - in Gruppell deutlich erhöhte Werte für ATP und den totalen Nukleositgehalt. Die Bestimmung von Laktat, Pyruvat und CK-MB erbrachte keine signifikanten Unterschiede zwischen beiden Gruppen. Trotz unterschiedlicher hämodynamischer Bedingungen in der präischämischen Phase der beiden Gruppen, sprechen die erhöhten Werte der energiereichen Phosphate in der Gruppe II dafür, daß die Zugabe von Kreatin-Phosphat zur kardioplegischen Lösung eine günstige Wirkung haben könnte.

Key words

Cardioplegia - Creatine phosphate - Heart function - Myocardial ischemia - Pig heart