Auswirkungen von übermäßiger Flüssigkeitszufuhr und Dehydratationsbehandlung auf den venösen Rückfluss in einem caninen Modell des septischen Schocks
Sepsis und septischer Schock bleiben kritische medizinische Zustände mit hohen Mortalitätsraten weltweit. Aktuelle Leitlinien empfehlen eine aggressive Volumenreanimation, typischerweise mit mindestens 30 ml/kg Kristalloidlösung, bei Diagnose eines septischen Schocks. Die Wirksamkeit solcher standardisierter Flüssigkeitsprotokolle wird jedoch infrage gestellt, da die Einhaltung von Sepsis-Bündeln keine konsistente Verbesserung der Mortalität im Vergleich zu nicht protokollierter Reanimation gezeigt hat. Sowohl unzureichende als auch übermäßige Flüssigkeitszufuhr können zu negativen Outcomes führen, was die Notwendigkeit eines differenzierten Verständnisses hämodynamischer Veränderungen während der Flüssigkeitstherapie bei Sepsis unterstreicht. Diese Studie untersucht die Auswirkungen standardmäßiger Volumenreanimation, Flüssigkeitsüberladung und Dehydratationsbehandlung auf den venösen Rückfluss und den hämodynamischen Status in einem caninen septischen Schockmodell.
Die Studie umfasste 16 erwachsene Mischlingshunde im Alter von 1–2 Jahren mit einem Durchschnittsgewicht von 30,8 ± 0,3 kg. Die Tiere wurden 12 Stunden vor dem Experiment nüchtern gehalten, hatten jedoch freien Zugang zu Wasser. Alle Verfahren entsprachen den Richtlinien zur Haltung und Verwendung von Versuchstieren und wurden von der Experimental Animal Department des Peking Union Medical College Hospital genehmigt. Die Tiere wurden anästhesiert, und die Analgesie wurde titriert, um eine adäquate chirurgische Narkose aufrechtzuerhalten. Die Beatmung erfolgte mittels eines Druckkontrollventilators mit initialen Parametern von 8 ml/kg Tidalvolumen, 5 cmH₂O positiver endexspiratorischer Druck und 28 % inspiratorischer Sauerstofffraktion.
Hämodynamische Variablen wurden zum Baseline-Zeitpunkt gemessen, definiert als stabiler hämodynamischer Zustand über mindestens 30 Minuten nach Narkosevorbereitung. Die Tiere wurden randomisiert in zwei Gruppen eingeteilt: Eine Gruppe erhielt nach Induktion einer akuten Endotoxämie eine Volumenreanimation, die andere eine Dehydratationsbehandlung mit Furosemid. Die Endotoxämie wurde durch eine zweistündige Infusion von Escherichia coli-Endotoxin induziert, wobei der Endotoxämiezustand als Abfall des mittleren arteriellen Drucks (MAP) um 40 mmHg gegenüber Baseline definiert war.
Die Reanimationsgruppe erhielt drei Volumenexpansionen von je 30 ml/kg (FR-30-ml/kg-, FR-60-ml/kg- und FR-90-ml/kg-Status). Die Dehydratationsgruppe erhielt drei Bolusinjektionen von 10 ml/kg Furosemid, wobei die Urinauscheidung stündlich überwacht wurde. Die Negativbilanz-Status wurden als NB-10-ml/kg-, NB-20-ml/kg- und NB-30-ml/kg definiert. Hämodynamische Messungen erfolgten mittels PiCCOplus®-Gerät, das kontinuierlich Herzfrequenz, systolischen und diastolischen Blutdruck, MAP und zentralvenösen Druck (CVP) erfasste. Venöse Rückflusskurven und arterielle Flusskurven wurden durch Messung des stationären arteriellen Drucks, CVP und Herzzeitvolumens (CO) während Inspirationspausen bei variiertem Druck konstruiert.
Die Gewebemikrodialyse analysierte Lactat- und Pyruvatkonzentrationen zur Beurteilung der Gewebeperfusion. Das Lactat/Pyruvat (L/P)-Verhältnis wurde berechnet. Statistische Analysen erfolgten mittels SPSS 21.0. Daten wurden als Mittelwert ± Standardabweichung (SD) präsentiert. Gruppenvergleiche verwendeten gepaarte t-Tests; lineare Regressionen analysierten Variablenbeziehungen.
In der Endotoxämiegruppe stieg CO signifikant nur im FR-30-ml/kg-Status an. Der mittlere systemische Füllungsdruck (Pmsf) war im FR-60-ml/kg-Status höher als im FR-30-ml/kg-Status. CO nahm im NB-10-ml/kg-Status im Vergleich zum FR-90-ml/kg-Status ab, begleitet von einem Anstieg des extravaskulären Lungenwassers (EVLWI) und des pulmonalen vaskulären Permeabilitätsindex (PVPI). Dies deutet darauf hin, dass übermäßige Volumengaben zu Flüssigkeitsüberladung führen können, die hämodynamische Stabilität und Gewebeperfusion beeinträchtigen.
Interessanterweise zeigten sowohl Kontroll- als auch Endotoxämiegruppen nach kleiner Dehydratationsdosis post Volumenüberladung einen CO-Abfall und eine verschlechterte Gewebeperfusion. Dieses Phänomen, bekannt als diastolische Ventrikelinteraktion, tritt auf, wenn eine Volumenreduktion die rechtsventrikuläre Funktion verbessert und dadurch das linksventrikuläre CO steigert. Im septischen Modell zeigten sich jedoch keine rechtsventrikulären Veränderungen, was darauf hindeutet, dass Dehydratation ohne rechtsventrikuläre Dysfunktion oder chronische Volumenüberlastung die Hämodynamik nicht verbessert.
EVLWI stieg mit Volumenreanimation von 30 auf 90 ml/kg und weiter nach Dehydratation. Bemerkenswerterweise war EVLWI in der Kontrollgruppe durchweg höher als in der Endotoxämiegruppe, trotz vergleichbarer Flüssigkeitszufuhr. Dies legt nahe, dass der EVLWI-Anstieg stärker durch hydrostatischen Druck als durch Schäden der Alveolokapillarmembran bei Sepsis beeinflusst wird. Pmsf war in der Endotoxämiegruppe während der Flüssigkeitstherapie durchgehend niedriger als in der Kontrollgruppe, wahrscheinlich aufgrund septischer Vasoplegie, die das ungestresste Volumen erhöht und Pmsf senkt.
Eine negative Korrelation zwischen PVPI und Pmsf zeigte, dass erhöhte Kapillarpermeabilität die Fähigkeit reduziert, hohen hydrostatischen Druck aufrechtzuerhalten. Pmsf korrelierte negativ mit der Laktatkonzentration, was unterstreicht, dass Pmsf-Monitoring bei Sepsis, insbesondere bei erhöhtem PVPI, entscheidend ist.
Die Studie betont die Bedeutung der Vermeidung von Volumenüberladung während der septischen Schocktherapie. Übermäßige Flüssigkeitszufuhr erhöht Pmsf und EVLWI, und nachfolgende Dehydratation kann CO reduzieren, EVLWI steigern und die Perfusion verschlechtern. Diese Erkenntnisse unterstreichen die Notwendigkeit eines sorgfältigen Flüssigkeitsmanagements, das präventiv auf Volumenkontrolle statt auf nachträgliche Korrektur abzielt.
Zusammenfassend liefert diese Studie wertvolle Einblicke in hämodynamische Veränderungen durch Volumenreanimation und Dehydratation in einem caninen septischen Schockmodell. Die Ergebnisse zeigen die Komplexität des Flüssigkeitsmanagements bei Sepsis und die Risiken sowohl übermäßiger Volumengabe als auch nachfolgender Dehydratation. Kliniker sollten Flüssigkeitsüberladung priorisiert vermeiden, um hämodynamische Stabilität und Gewebeperfusion bei septischem Schock zu erhalten.
doi.org/10.1097/CM9.0000000000002464