INTENSIV-News
Infusion of the beta-adrenergic blocker esmolol attenuates myocardial dysfunction in septic rats.
Suzuki
T, Morisaki H, Serita R, et al. Crit Care Med 2005; 33:2294-301
Department of Anesthesiology, Keio University School of Medicine, 35 Shinanomachi, Shinjuku-ku, Tokyo 160-8582, Japan.
OBJECTIVE:
Since beta-blocker therapy is known to be effective in patients with an
injured heart, such as infarction, we designed the present study to
examine the protective effects of infusion of the beta1-selective
blocker esmolol on myocardial function in peritonitis-induced septic
rats using an isolated working heart preparation.
DESIGN: Randomized animal study.
SETTING: University research laboratory.
SUBJECTS: Thirty-one rats treated with cecal ligation and perforation to evoke peritonitis.
INTERVENTIONS:
After cecal ligation and perforation, rats were randomly allocated to
the control group (normal saline 2 mL/hr, n = 11), low-dose esmolol
group (10 mg/kg/hr, n = 10), or high-dose esmolol group (20 mg/kg/hr, n =
10). After obtaining blood samples for measurement of arterial lactate
and tumor necrosis factor-alpha at 24 hrs, we assessed cardiac output,
myocardial oxygen consumption and cardiac efficiency (cardiac output x
peak systolic pressure/myocardial oxygen consumption) at various
preloads in an isolated perfused heart preparation.
MEASUREMENTS AND
MAIN RESULTS: Esmolol infusion did not cause an elevation of arterial
lactate levels but reduced tumor necrosis factor-alpha concentrations
vs. the control group (p < .05). Both cardiac output and cardiac
efficiency in the esmolol-treated rats were significantly higher
throughout the study periods vs. the control group (p < .05).
CONCLUSIONS: Esmolol infusion in sepsis improved oxygen utilization of myocardium and preserved myocardial function.
Im Rahmen dieser experimentellen Studie wurde der protektive Effekt des b1-selektiven Blockers Esmolol auf die myokardiale Funktion in septischen Ratten untersucht. Die Sepsis wurde durch Coecum-Ligatur und -Perforation induziert. Anschließend wurden die Ratten mit Vehikel oder Esmolol (10 mg/kg/h bzw. 20 mg/ kg/h) über 24 Std. behandelt. Zu verschiedenen Zeitpunkten wurden inflammatorische Marker bestimmt bzw. an einer isolierten Langendorff-Herzpräparation die kardiale Leistungsfähigkeit und der Sauerstoffverbrauch untersucht.
In den Kontrolltieren kam es nach 24 Stunden zu einer Zunahme der Herzfrequenz ohne dass der Blutdruck verändert wurde. In den Esmolol-behandelten Tieren zeigte sich eine signifikant geringere Herzfrequenz. Die Anzahl zirkulierender weißer Blutkörperchen bzw. die Laktatspiegel initial bzw. 24 Stunden nach Behandlung waren nicht unterschiedlich. Interessanterweise führte die Esmolol-Behandlung nach 24 Stunden zu einer Reduktion der TNF-a-Spiegel im Serum. Im Gegensatz dazu zeigten sich keine signifikanten Unterschiede der Interleukin-1-b-Spiegel. In der Vehikelgruppe kam es im Rahmen der Sepsis zu einer deutlichen Herunterregulation der b-1-Adrenorezeptoren im Myokard. Dies konnte durch die Infusion von Esmolol verbessert werden, so dass unter dieser Therapie vermehrt b-adrenerge Rezeptoren im Myokard nachweisbar waren.
An der isolierten Langendorff-Präparation wurde die kardiale Funktionalität der isolierten Organe nach 24 Stunden Sepsis untersucht. In Bezug auf die Herzfrequenz zeigten sich keine signifikanten Unterschiede in allen drei Gruppen. Interessanterweise war das Schlagvolumen in den beiden Gruppen, die mit Esmolol behandelt wurden, signifikant höher. Auch die kardiale Pumpleistung war in diesen Gruppen etwa doppelt so hoch wie in der Vehikelgruppe. Die Parameter der linksventrikulären Kontraktilität bzw. linksventrikulären Dilatation waren in beiden Esmolol-Gruppen höher. Die Parameter der kardialen Arbeit bzw. kardialen Effektivität konnte durch die Esmolol-Infusion verbessert werden, was ein Hinweis auf eine optimierte Sauerstoffutilisation sein könnte. Weiterhin konnte unter der Esmolol-Infusion eine Verbesserung der Frank-Starling-Kurve erzielt werden.
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Tags: intensiv-news sepsis kardiologie kardiomyopathie beta-blocker
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