תגובות פיצוי משולבות במודל אדם של דימום
Summary
מטרת פרוטוקול זה היא להדגים את הטכניקות למדידת תגובות נזקי נפח דם מרכזי להפחית באמצעות לחץ שלילי גוף תחתון כמודל ניסיוני פולשנית של דימום אדם אשר ניתן להשתמש בם כדי לכמת את השילוב הכולל של מנגנוני פיצוי על גירעון נפח דם בבני אדם .
Abstract
דימום הוא הגורם המוביל של מקרי מוות הקשורים לטראומה, גם בגלל האבחון המוקדם של חומרת איבוד דם קשה. הערכת חולי דימום קשה כי כלים קליניים נוכחיים לספק מדדים של סימנים חיוניים שנותרו יציב במהלך השלבים המוקדמים של דימום בשל מנגנוני פיצוי. כתוצאה מכך, יש צורך להבין ולמדוד את השילוב הכולל של מנגנונים לפצות על נפח דם מופחת מחזורי וכיצד הם משתנים במהלך דימום פרוגרסיבי מתמשך. של מילואי הגוף כדי לפצות על נפח דם במחזור מופחת נקרא 'המילואים המפצים ". שמור המפצה ניתן להעריך במדויק עם מדידות בזמן אמת של שינויים בתכונות של צורת גל העורקים נמדדו עם השימוש במחשב רב עצמה. לחץ שלילי גוף תחתון (LBNP) הוכח לדמות רב של התגובות הפיזיולוגיות בבני אדם הקשורים דימום,והוא ממשמש לחקור את תגובת נזקי דימום. מטרת מחקר זה היא להדגים כיצד מפצה מילואים נבחנים במהלך הפחתות מתקדמות בנפח דם מרכזי עם LBNP כסימולציה של דימום.
Introduction
התפקיד החשוב ביותר של מערכת הלב וכלי הדם היא השליטה של זלוף נאותה (זרימת הדם ואת אספקת החמצן) לכל הרקמות של הגוף באמצעות רגולציה ההומיאוסטטית של לחץ הדם העורקי. מנגנונים שונים של פיצוי (למשל, פעילות מערכת עצבים אוטונומית, קצב התכווצות לב, שיבת ורידים, vasoconstriction, נשימה) לתרום לשמירה על רמות פיסיולוגיות של חמצן ברקמות. 1 ירידות במחזור נפח דם כגון אלה הנגרמים על ידי דימום יכולים להתפשר היכולת של מנגנוני פיצוי לב וכלי דם, ובסופו של דבר להוביל ללחץ דם נמוך עורק, היפוקסיה רקמות קשה, והלם דם שעלולה להיות קטלני.
הלם דם נגרם על ידי דימום חמור (כלומר, הלם המורגי) הוא גורם מוביל למוות עקב טראומה. 2 אחד ההיבטים המאתגרים ביותר של מניעת חולה מלפתח הלם הוא שלנוחוסר יכולת לזהות ההתפרצות המוקדמת שלה. מוקדם והערכה המדויקת של ההתקדמות לקראת הפיתוח של הלם כיום מוגבלת במסגרת הקלינית על ידי טכנולוגיות (כלומר, צגים רפואיים) המספקות מדידות של סימנים חיוניים שמשנות מעט מאוד בשלבים המוקדמים של איבוד דם בגלל מפצה הרב של הגוף מנגנונים להסדרת לחץ דם. 3-6 ככזה, את היכולת למדוד את סך כל העתודה של הגוף כדי לפצות על אובדן דם מייצגת את ההשתקפות המדויקת ביותר של מדינת זלוף רקמות את הסיכון לפתח הלם. 1 עתודה זו נקראת . מילואים מפצים אשר ניתן להעריך במדויק על ידי מדידות בזמן אמת של שינויים בתכונות של צורת גל העורקים 1 דלדול העתודה המפצה משכפל את חוסר היציבות קרדיווסקולרית המסוף שנצפתה בחולים אנושים עם התפרצות פתאומית של לחץ דם נמוך; מצב המכונה דקו המודינאמיתmpensation. 7
מערכת היחסים בין ניצול העתודה מפצה ויסות לחץ דם במהלך איבוד דם מתמשך בבני אדם ניתן להדגים במעבדה באמצעות מערך מקיף של מדידות פיסיולוגיות (למשל, לחץ דם, קצב לב, ריווי חמצן בדם עורקים, נפח פעימה, תפוקת לב, התנגדות כלי דם, קצב נשימה, אופי דופק, מצב נפשי, גא סוף CO 2, חמצן לרקמות) המסופקת על ידי ניטור פיסיולוגי רגיל במהלך הפחתות פרוגרסיבי מתמשכות בנפח הדם מרכזי דומה לאלה המתרחשות במהלך דימום. נפח הוריד הדם המרכזי יכול להיגרם פולשנית עם עליות פרוגרסיבית גוף תחתון שלילי לחץ (LBNP). 8 השימוש בשילוב זה של מדידות פיזיולוגיות LBNP, ההבנה המושגית של איך להעריך את יכולתו של הגוף כדי לפצות על נפח הדם המרכזי מופחת יכול להיות בקלות שדיםtrated. מחקר זה מתאר את הכנת prelab, ההפגנה בתגובה מפצה ביחס תגובות פיסיולוגיות אחרות בזמן דימום מדומה, ואת הערכת postlab של תוצאות. הטכניקות ניסיון הדרושים לביצוע מדידות של מילואים מפצים הם הפגינו מתנדבים אדם.
Protocol
Representative Results
Discussion
שימוש LBNP לגרום הפחתות מתקדמות ומתמשכות בנפח דם מרכזי, הצלחנו לגרום תגובה טיפוסית של decompensation המודינמי בנושא, המאופיינת התפרצות פתאומית של תת לחץ דם ו ברדיקרדיה (איור 7). חשוב להבין כי התגובה המפצה המשולבת דימום היא מורכבת מאוד, 19 וכתוצאה מכך השתנות פרט מ?…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
עבודה זו נתמכת על ידי מימון מארה"ב הצבא, למחקר רפואי ואמצעי הפיקוד, לחימה הנפגעת Care Program. אנו מודים סיעודי קווין ס אייקרס, MD וגב קריסטן ר בורית על עזרתם עושה את הווידאו.
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 |
Referências
- Convertino, V. A., Wirt, M. D., Glenn, J. P., Lein, B. C. The compensatory reserve for early and accurate prediction of hemodynamic compromise: a review of the underlying physiology. Shock. 45 (6), 580-590 (2016).
- Eastridge, B. J., et al. Death on the battlefield (2001-2011): Implications for the future of combat casualty care. Journal of Trauma and Acute Care Surgery. 73 (6), S431-S437 (2012).
- Orlinsky, M., Shoemaker, W., Reis, E. D., Kerstein, M. D. Current controversies in shock and resuscitation. Surg. Clin. North Am. 81 (6), 1217-1262 (2001).
- Wo, C. C. J., et al. Unreliability of blood pressure and heart rate to evaluate cardiac output in emergency resuscitation and critical illness. Crit Care Med. 21, 218-223 (1993).
- Bruijns, S. R., Guly, H. R., Bouamra, O., Lecky, F., Lee, W. A. The value of traditional vital signs, shock index, and age-based markers in predicting trauma mortality. J Trauma Acute Care Surg. 74 (6), 1432-1437 (2013).
- Parks, J. K., Elliott, A. C., Gentilello, L. M., Shafi, S. Systemic hypotension is a late marker of shock after trauma: a validation study of Advanced Trauma Life Support principles in a large national sample. Am. J. Surg. 192 (6), 727-731 (2006).
- Brunauer, A., et al. The arterial blood pressure associated with terminal cardiovascular collapse in critically ill patients: a retrospective cohort study. Crit Care. 18 (6), 719 (2014).
- Hinojosa-Laborde, C., et al. Validation of lower body negative pressure as an experiomental model of hemorrhage. J. Appl. Physiol. 116, 406-415 (2014).
- Martina, J. R., et al. Noninvasive continuous arterial blood pressure monitoring with Nexfin(R). Anesthesiology. 116 (5), 1092-1103 (2012).
- Imholz, B. P., Wieling, W., Langewouters, G. J., van Montfrans, G. A. Continuous finger arterial pressure: utility in the cardiovascular laboratory. Clin. Auton. Res. 1 (1), 43-53 (1991).
- Imholz, B. P. M., Wieling, W., van Montfrans, G. A., Wesseling, K. H. Fifteen years experience with finger arterial pressure monitoring: assessment of technology. Cardiovasc. Res. 38, 605-616 (1998).
- Roelandt, R. . Finger pressure reference guide. , (2005).
- Harms, M. P. M., et al. Continuous stroke volume monitoring by modelling flow from non-invasive measurement of arterial pressure in humans under orthostatic stress. Clin. Sci. 97, 291-301 (1999).
- Leonetti, P., et al. Stroke volume monitored by modeling flow from finger arterial pressure waves mirrors blood volume withdrawn by phlebotomy. Clin. Auton. Res. 14 (3), 176-181 (2004).
- Convertino, V. A., Grudic, G., Mulligan, J., Moulton, S. Estimation of individual-specific progression to impending cardiovascular instability using arterial waveforms. J. Appl. Physiol(Bethesda, Md :1985). 115 (8), 1196-1202 (2013).
- Convertino, V. A., et al. Individual-specific, beat-to-beat trending of significant human blood loss: the compensatory reserve. Shock. 44 (Supplement 1), 27-32 (2015).
- Cooke, W. H., Ryan, K. L., Convertino, V. A. Lower body negative pressure as a model to study progression to acute hemorrhagic shock in humans. J. Appl. Physiol. 96, 1249-1261 (2004).
- Convertino, V. A., et al. Inspiratory resistance maintains arterial pressure during central hypovolemia: implications for treatment of patients with severe hemorrhage. Crit Care Med. 35 (4), 1145-1152 (2007).
- Carter, R., Hinojosa-Laborde, C., Convertino, V. A. Variability in integration of mechanisms associated with high tolerance to progressive reductions in central blood volume: the compensatory reserve. Physiol Reports. 4 (1), (2016).
- Convertino, V. A., Sather, T. M. Vasoactive neuroendocrine responses associated with tolerance to lower body negative pressure in humans. Clin. Physiol. 20, 177-184 (2000).
- Convertino, V. A., et al. Use of advanced machine-learning techniques for noninvasive monitoring of hemorrhage. J. Trauma. 71 (1 Suppl), S25-S32 (2011).
- Convertino, V. A., Rickards, C. A., Ryan, K. L. Autonomic mechanisms associated with heart rate and vasoconstrictor reserves. Clin. Auton. Res. 22, 123-130 (2012).
- Rickards, C. A., Ryan, K. L., Cooke, W. H., Convertino, V. A. Tolerance to central hypovolemia: the influence of oscillations in arterial pressure and cerebral blood velocity. J. Appl. Physiol. 111 (4), 1048-1058 (2011).
- Johnson, B. D., et al. Reductions in central venous pressure by lower body negative pressure of blood loss elicit similar hemodynamic responses. J. Appl. Physiol. 117, 131-141 (2014).
- van Helmond, N., et al. Coagulation Changes during Lower Body Negative Pressure and Blood Loss in Humans. Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 309, H1591-H1597 (2015).
- Gerhardt, R., Berry, J., Blackbourne, L. Analysis of life-saving interventions performed by out-of-hospital combat medical personnel. J. Trauma. 71, S109-S113 (2011).
- Pinsky, M. R. Hemodynamic evaluation and monitoring in the ICU. Chest. 132 (6), 2020-2029 (2007).
- Rivers, E., et al. Early goal-directed therapy in the treatment of severe sepsis and septic shock. N.Engl.J.Med. , 1368-1377 (2001).
- Rivers, E. P., et al. The influence of early hemodynamic optimization on biomarker patterns of severe sepsis and septic shock. Crit Care Med. 35 (9), 2016-2024 (2007).
- Rivers, E. P., Coba, V., Whitmill, M. Early goal-directed therapy in severe sepsis and septic shock: a contemporary review of the literature. Curr Opin Anaesthesiol. 21 (2), 128-140 (2008).
- Cap, A. P., Spinella, P. C., Borgman, M. A., Blackbourne, L. H., Perkins, J. G. Timing and location of blood product transfusion and outcomes in massively transfused combat casualties. J. Trauma. 73, S89-S94 (2012).
- Spinella, P. C., Perkins, J. G., Grathwohl, K., Beekley, A., Holcomb, J. B. Warm fresh whole blood is independently associated iwth improved survival for patients with combat-related traumatic injuries. J. Trauma. 66, S69-S76 (2009).
- Kragh, J., et al. Survival with emergency tourniquet use to stop bleeding in major limb trauma. Ann Surgery. 249 (1), 1-7 (2009).
- Chung, K. K., et al. Continous renal replacement therapy improves survival in severly burned military casualties with acute kidney injury. J. Trauma. 64, S179-S187 (2008).
- Stewart, C. L., et al. The compensatory reserve for early and accurate prediction of hemodynamic compromise: case studies for clinical utility in acute care and physical performance. J Special Op. Med. 16, 6-13 (2016).
