Nøgleord

Hyperoxæmi; Hæmorheologi; Perfusion; Viskositet; Aggregation; Deformerbarhed

Syrebehandling har i årevis været anvendt til at forebygge eller behandle hypoxæmi hyppigere på intensivafdelinger (ICU). Patienternes iltbehov forudsiges ved at evaluere blodgasser, indikatorer for organinsufficiens og fysiologiske fund af fremadskridende hypoxi. Det er imidlertid omdiskuteret, hvor stor en del af den fraktionerede inspirerede ilt (FiO2) der skal gives til patienten for at overvinde de negative virkninger af hypoxæmi, samtidig med at skadelige virkninger af ilt undgås. Mange undersøgelser har vist, at der findes ilttoksicitet som følge af øget dannelse af reaktive oxygenarter (ROS), især under hypoxi/reperfusion. Mens disse virkninger er særligt udtalte under langtidsadministration, dvs. efter 12-24 timer, tyder flere retrospektive undersøgelser på, at selv hypoxæmi af kortere varighed også er forbundet med øget dødelighed og morbiditet .Effektiviteten af korttidsventilation med høj FiO2 (0,8-1,0) i den perioperative periode (dvs, anæstesiinduktion eller -afvænning, patienttransport), sedation til invasive procedurer (dvs. kateteriseringer, endoskopiske forsøg) eller kardiopulmonal genoplivning (CPR) er ikke på nuværende tidspunkt bevist med hensyn til mikrocirkulation og organperfusion.

Udveksling af gasser, næringsstoffer og metabolitter mellem blod og væv via det mikrocirkulatoriske netværk er hjørnestenen i vævsperfusion og organfunktion. Et begreb, der dækker både ilttilførsel, vævets ilttransport og cellernes iltforbrug, kunne kaldes vævets iltperfusion . Der findes forskellige ikke-invasive metoder til vurdering af vævsperfusion og iltning, f.eks. kropstemperaturgradient, pulsoximetri, nær-infrarød spektroskopi, ortogonal polariserende spektrofotometri, laser Doppler flowmeter, transkutan oximetri og sublingual capnografi . Alle disse metoder er delvist i stand til at overvåge de væsentlige perfusionskomponenter som hjertemængde, systemisk vaskulær modstand, iltmætning af hæmoglobin og mikrocirkulationens integritet. Blodforsyningen og ilttilførslen til vævene vurderes ved hjælp af disse metoder, og iltbehandlingen opretholdes for at nå målene om tilstrækkelig oxyhæmoglobinmætning og blodgennemstrømning. Virkningerne af de hæmorheologiske egenskaber negligeres imidlertid ofte.

Hæmorheologi beskæftiger sig med blodets og dets dannede elementers (dvs. RBC’er, WBC’er og trombocytter) strømnings- og deformationsadfærd. Da blod er en tofaset væske (plasma og cellulære elementer), bestemmes dets fluiditet ved en given forskydningshastighed og temperatur af de reologiske egenskaber af plasma- og cellefaserne og af volumenbrøken (dvs. hæmatokrit) af cellefasen. Ud over koncentrationen af celleelementer i blodet er deres reologiske egenskaber vigtige bestemmende faktorer for blodets flydeevne. RBC’er er den vigtigste determinant for denne effekt, idet disse celler udviser en meget speciel reologisk adfærd. Normale RBC’er er meget deformerbare kroppe og har en tendens til at orientere sig efter strømningsstrømmene, især hvis forskydningskræfterne er store nok til at deformere disse celler en smule. Et andet vigtigt reologisk træk ved RBC’er er deres tendens til at aggregere sig i lineære arrays, såkaldte rouleaux, hvor de er arrangeret som stakke af mønter. Lineære aggregater interagerer derefter for at danne tredimensionale strukturer . Fibrinogen og andre store plasmaproteiner fremmer RBC-aggregation, og aggregationen er afhængig af størrelsen af de forskydningskræfter, der virker på cellerne. Øget forskydning ødelægger aggregaterne, mens mindre forskydning fremmer aggregeringen . På grund af den øgede effektive partikelstørrelse bliver forstyrrelsen af strømningslinjerne mere udtalt, når der dannes RBC-aggregater, og blodets viskositet øges betydeligt. Aggregering af røde blodlegemer er således den vigtigste faktor for blodets viskositet under forhold med lav shear . Undersøgelser, der forbinder viskositetsafhængige ændringer af mikrovaskulær perfusion med udfaldsrelevante data, tyder på, at helblodets viskositet og relevante hæmorheologiske parametre er ubetydelige som en determinant for mikrovaskulær perfusion under fysiologiske forhold, når autoreguleringen er effektiv. Da autoregulering er drevet af ønsket om at holde iltforsyningen konstant, vil organismen kompensere for ændringer i blodets viskositet for at opretholde iltforsyningen . Når de fysiologiske kompensationsmekanismer imidlertid hæmmes på grund af patologiske forløb eller terapeutiske indgreb (dvs. mekanisk ventilation, sedation osv.), kan hæmorheologiske ændringer føre til perfusionsforstyrrelser.

Akut hyperoxæmi har vist sig at være forbundet med cerebral vasokonstriktion, neuronal celledød, nedsat hjerteindeks og hjertefrekvens, mens den perifere vaskulære modstand øges . På trods af de hurtigt voksende oplysninger om de forringende virkninger af behandling med høj FiO2 på perfusionen via nedsat blodgennemstrømning og ROS-relateret cytotoksicitet er der begrænsede data om hyperoxæmiens indvirkning på blodets reologi, som er direkte korreleret med vævsperfusionen, især hos kritisk syge patienter. To nylige undersøgelser viste, at akut hyperoxæmi som følge af hyperbar oxygenbehandling eller normobarisk ventilation med høj FiO2 ikke havde nogen signifikant virkning på blodets viskositet, aggregation af røde blodlegemer eller deformerbarhed . På trods af de velkendte perfusionsforstyrrende virkninger af hypoxi som f.eks. nedsat deformerbarhed af røde blodlegemer, blodviskositet, plasmaviskositet og øget aggregation af røde blodlegemer, synes hyperoxæmi at være ineffektiv og/eller uskadelig med hensyn til vævsperfusion via blodvæsken.

Inhalation med høj FiO2 anvendes til alvorligt syge eller raske personer med forskellige indikationer. Akut og kronisk respiratorisk insufficiens er vigtige indikationer hos patienter på intensivafdelingen. Desuden udføres HLR og mange andre invasive procedurer som tracheal sugning, kateterisering, intubation og ekstubation under høj FiO2. Nyere data bekræfter anvendelsen af høj FiO2 for at undgå hypoxæmi i forbindelse med akutte og kortvarige procedurer, der er forbundet med risici for potentiel ilttoksicitet og nedsat mikrocirkulation. Der er behov for flere undersøgelser for at definere det “sikre interval og den sikre varighed” for oxygenbehandling for at bidrage til at forbedre oxygeneringen snarere end at frustrere vævsperfusionen.

1. Hafner S, Beloncle F, Koch A, Radermacher P, Asfar P (2015) Hyperoxia in intensive care, emergency, and perioperative medicine: Dr. Jekyll eller Mr. Hyde? En opdatering fra 2015. Ann Intensive Care 5: 42.
2. Gottrup F (1994) Fysiologi og måling af vævsperfusion. Ann Chir Gynaecol 83: 183-189.
3. Alexandre L (2012) Noninvasiv overvågning af perifer perfusion. In: Michael R, Pinsky LB, Jordi M, Massimo A (edr) Springer Berlin Heidelberg p. 131-141.
4. Baskurt OK, Meiselman HJ (2003) Blood rheology and hemodynamics. Semin Thromb Hemost 29: 435-450.
5. Copley AL (1990) Fluid mechanics and biorheology. Biorheology 27: 3-19.
6. Feher MD, Rampling MW, Sever PS, Elkeles RS (1988) Diabetic hypertension – The importance of fibrinogen and blood viscosity. J Hum Hypertens 2: 117-122.
7. Lenz C, Rebel A, Waschke KF, Koehler RC, Frietsch T (2008) Blood viscosity modulates tissue perfusion: Nogle gange og et eller andet sted. Transfus Altern Transfus Med 9: 265-272.
8. Gershengorn H (2014) Hyperoxemia–Too much of a good thing? Crit Care 18: 556.
9. Sinan M, Ertan NZ, Mirasoglu B, Yalcin O, Atac N, et al. (2016) Akutte og langsigtede virkninger af hyperbar oxygenbehandling på hæmorheologiske parametre hos patienter med forskellige lidelser. Clin Hemorheol Microcirc 62: 79-88.
10. Ulker P (2016) Effekten af akut og kortvarig normobarisk hyperoxi på hæmorheologiske parametre. Biorheology 53: 171-177.