Summary

Integrierte kompensatorische Antworten in einem menschlichen Modell von Einblutung

Published: November 20, 2016
doi:

Summary

Der Zweck dieses Protokolls ist es, die Techniken zur Messung kompensatorische Reaktion auf reduzierte zentrale Blutvolumen unter Verwendung von Unterkörper-Unterdruck als noninvasive experimentellen Modell der menschlichen Blutung zu zeigen, die verwendet werden, um die vollständige Integration der Kompensationsmechanismen, um den Blutvolumendefizit bei Menschen zu quantifizieren .

Abstract

Einblutung ist die häufigste Ursache von traumabedingten Todesfälle, zum Teil, weil eine frühzeitige Diagnose der Schwere der Blutverlust ist schwierig. Beurteilung der hemorrhaging Patienten ist schwierig, weil die aktuellen klinischen Tools Maßnahmen der Vitalfunktionen bieten, die durch Kompensationsmechanismen während der frühen Stadien von Blutungen stabil bleiben. Folglich besteht eine Notwendigkeit, die vollständige Integration von Mechanismen zu verstehen und zu messen, die für reduzierte zirkulierende Blutvolumen auszugleichen und wie sie während des laufenden progressive Hämorrhagie ändern. Die Reserve des Körpers für reduzierte zirkulierende Blutvolumen zu kompensieren wird der Ausgleichsreserve "genannt. Die Ausgleichsreserve kann genau mit Echtzeit-Messungen von Änderungen in den Merkmalen der arteriellen Wellenform mit der Verwendung eines Hochleistungscomputer gemessen ausgewertet werden. Unterkörper-Unterdruck (LBNP) wurde mit Hämorrhagie viele der physiologischen Reaktionen beim Menschen assoziiert zu simulieren gezeigt,und wird verwendet, um die Ausgleichs Reaktion auf Blutung zu studieren. Der Zweck dieser Studie ist es zu zeigen, wie Ausgleichsreserve bei progressiven Reduzierung der zentralen Blutvolumens mit LBNP als Simulation von Blutungen beurteilt wird.

Introduction

Die wichtigste Funktion des cardiovaskulären Systems ist die Kontrolle von adäquaten Perfusion (Blutfluss und Sauerstoffzufuhr) zu allen Geweben des Körpers durch homöostatischen Regulierung des arteriellen Blutdrucks. Verschiedene Mechanismen der Kompensation (zB autonome Nervensystemaktivität, Herzfrequenz und Kontraktilität, venöse Rück, Vasokonstriktion, Atmung) tragen normalen physiologischen Konzentrationen von Sauerstoff in den Geweben aufrechtzuerhalten. 1 Reductions in das Blutvolumen , wie beispielsweise solche , die durch Hämorrhagie zirkulierende kann kompromittieren die Fähigkeit von kardiovaskulären Kompensationsmechanismen und schließlich zu niedrigen arteriellen Blutdruck, schwere Gewebshypoxie und Kreislaufschock führen, die tödlich sein kann.

Kreislaufschock , verursacht durch starke Blutungen (dh hämorrhagischen Schock) ist eine führende Ursache für Tod durch Trauma. 2 Einer der schwierigsten Aspekte der von einem Patienten zu verhindern Schock entwickeln , ist unsereUnfähigkeit, seine frühen Beginn zu erkennen. Frühe und genaue Bewertung der Entwicklung hin zu der Entwicklung von Schock wird derzeit in der klinischen Umgebung durch Technologien beschränkt (dh medizinische Monitore) , die Messungen der Vitalfunktionen bereitzustellen , die zahlreiche Ausgleichs in den frühen Stadien der Blutverlust sehr wenig ändern , weil der Körper Mechanismen für die Regulierung des Blutdrucks. 3-6 Als solches stellt die Summe der Reserve des Körpers für den Blutverlust zu kompensieren , die Fähigkeit zu messen , die genaueste Reflexion von Gewebeperfusion Zustand und das Risiko eines elektrischen Schlags zu entwickeln. 1 Diese Reserve genannt wird . Ausgleichsreserve , die durch Echtzeit – Messungen von Veränderungen in den Eigenschaften der arteriellen Wellenform 1 Depletion der Ausgleichsreserve repliziert die Klemme kardiovaskuläre Instabilität beobachtet bei kritisch kranken Patienten mit plötzlich einsetzenden Hypotension genau beurteilt werden kann; ein Zustand, wie hämodynamischen Deco bekanntmpensation. 7

Die Beziehung zwischen der Nutzung der Ausgleichsrücklage und Regulierung des Blutdrucks während des laufenden Blutverlust beim Menschen kann eine umfassende Reihe von physiologischen Messungen im Labor nachgewiesen werden (zB Blutdruck, Herzfrequenz, arterielle Sauerstoffsättigung des Blutes, das Schlagvolumen, Herzzeitvolumen, Gefäßwiderstand, Atemfrequenz, Puls Charakter, geistigen Status, endtidalem CO 2, Gewebe Sauerstoff) durch Standard – physiologischen Überwachung während des kontinuierlichen progressiven Reduzierung der zentrale Blutvolumen ähnlich denen zur Verfügung gestellt , die während der Blutung auftreten. Gesenkte zentrale Blutvolumen kann nicht – invasiv mit einem progressiven Anstieg der Lower Body Negative Pressure (LBNP) induziert werden. 8 Mit dieser Kombination von physiologischen Messungen und LBNP, die konzeptionelle Verständnis davon , wie die Fähigkeit des Körpers zu bewerten für reduzierte zentrale Blutvolumen zu kompensieren kann leicht sein Dämonenschaulicht. Diese Studie zeigt die PreLab Vorbereitung, die Demonstration der kompensatorische Reaktion in Bezug auf andere physiologische Reaktionen während der simulierten Hämorrhagie und die PostLab Auswertung der Ergebnisse. Die experimentellen Techniken, die für Messungen der Ausgleichsreserve zu machen sind in einem menschlichen Freiwilligen unter Beweis gestellt.

Protocol

Vor jeder menschlichen Verhaltens, das Institutional Review Board (IRB) muss das Protokoll zu genehmigen. Das Protokoll in dieser Studie verwendet wurde von der US-Armee Medical Research und Materiel Command IRB zugelassen. Das Protokoll ist entworfen, um die physiologischen Reaktionen der Entschädigung für eine schrittweise Verringerung der zentrale Blutvolumen ähnlich der von Einzelpersonen während des laufenden Blutung in einer kontrollierten und reproduzierbaren Laborbedingungen erfahren zu demonstrieren. 25 C – Laborraumtemperatur …

Representative Results

Die LBNP Verfahren bewirkt eine Verringerung des Luftdrucks um den unteren Rumpf und Beine. Da dieses Vakuum schrittweise erhöht, Blutvolumenverschiebungen vom Kopf und Oberkörper auf den unteren Körper einen Zustand der zentrale Hypovolämie zu schaffen. Die fortschreitende Verringerung des zentralen Blutvolumens (dh LBNP) erzeugt erhebliche Veränderungen in den Eigenschaften der arteriellen Wellenform mit dem Infrarot – Finger photoplethysmograph (Abbildung 5)</str…

Discussion

Mit LBNP progressive und kontinuierliche Verringerung der zentralen Blutvolumen zu verursachen, konnten wir eine typische Reaktion von hämodynamische Dekompensation in dem Subjekt zu induzieren, gekennzeichnet durch ein plötzliches Auftreten von Hypotonie und Bradykardie (Abbildung 7). Es ist wichtig , dass die integrierte Ausgleichs Reaktion auf Blutung zu verstehen , ist sehr komplex, 19 in erhebliche individuelle Variabilität in der Toleranz , um den Blutverlust. 1 als solche…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Diese Arbeit wird durch die Finanzierung von der US-Armee, Medizinische Forschung und Materiel Command, Kampf Casualty Care Program unterstützt. Wir danken LTC Kevin S. Akers, MD und Frau Kristen R. Lye für ihre Unterstützung das Video zu machen.

Materials

Dynamic Research Evaluation Workstation (DREW) data acquisition syetem NA NA Custom Built by ISR personnel.  The DREW allows for time synchronization of both digital and analog signal data collection from up to 16 independent instruments with a sampling rate of 1000 Hz.
Finometer Finapress Medical Systems (FMS) Model 1 Device that provides non-invasive, continuous measurements of brachial artery blood pressure and arterial oxygen saturation (SpO2) using two separate infrared finger photophlethymography cuff sensors.
BCI Capnocheck Plus Smith Medical PM Inc. 9004 Capnograph used to measure  end tidal CO2 and respiration rate
CipherOX  Flashback Technologies Inc. R200 Investigational device used to calculate Compensatory Reserve Index (CRI)
Nonin 9560 Pulse Oximeter Nonin 9560 finger pulse oximeter
Lower Body Negative Pressure Chamber (LBNP) NASA 79K32632-1 Custom Chamber built by NASA
ECG Biotach Gould 13-6615-65 Electrocardiograph for measuring ECG
Nasal CO2 Sample Line Salter Labs REF 4000 Latex free nasal cannula for sampling expired air

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Citer Cet Article
Convertino, V. A., Hinojosa-Laborde, C., Muniz, G. W., Carter, III, R. Integrated Compensatory Responses in a Human Model of Hemorrhage. J. Vis. Exp. (117), e54737, doi:10.3791/54737 (2016).

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