Ventile edilen ratlarda pnömoperitonyuma bağlı gelişen akciğer hasarını önlemede magnezyum sülfatın etkisi

Abstract

Laparoskopi başlangıçta açık cerrahiye göre minimal invaziv bir teknik olduğu düşünülmesine rağmen son yıllarda, oluşturulan PP derecesine bağlı olarak gelişen intraabdominal basınç artışlarının özellikle abdominal organlarda hipoperfüzyona; bu hipoperfüzyon sonrası, desuflasyonu takiben intraabdominal basıncın düşmesi ile reperfüzyon sonrası iskemi reperfüzyon süreci intraabdominal organların yanısıra akciğer üzerinde hasara neden olabilir. Bu duruma ek olarak intra abdominal basınç artışı akciğer kompliyansında azalmaya, gaz embolisine, venöz dönüşün düşmesine ve CO2 emilimindeki artış gibi sorunlarla akciğerde hasarın artmasına katkıda bulunur.Biz çalışmamızda PP sonrası oluşan akciğer hasarını önlemede MgSO4'ın etkisini araştırdık.Deney hayvanları etik kurul onayı alındıktan sonra 18 Sprague-Dawley tipi dişi rat (ağırlıkları 240-280 gr) 3 gruba ayrıldı. Tüm ratlara ksilazin ve ketamin ile anestezi eşliğinde trakeotomi açıldı ve mekanik ventilatöre bağlandı. Grup1(n=6): Ratlar sadece ventile edildi, pnömoperitonyum oluşturulmadı. Grup2 (n=6):12 mmhg basınç altında 60 dakika pnömoperitonyum oluşturuldu, Grup3 (n=6):12mmHg basınç ile 60 dakika PP maruz bırakıldı ve PP dan 30 dakika önce İP olarak 90 mg/kg dan MgSO4 verildi. Grup 2 ve 3 den 60 dakika pnömoperitonyum ardından karın söndürüldükten 30 dakika sonra grup 1 den ise 90 dakika ventile edildikten sonra kan ve akciğer doku örnekleri alındı.Plazmada iskemi modifiye albumin, malondealdehit ve akciğer dokusunda malondealdehit düzeyi ölçüldü. Akciğer dokusu histopatolojik olarak incelendi.Ratlarda gruplar arasında vücut ağırlığı bakımından anlamlı bir farklılık yok idi. Plazmada çalışılan IMA düzeyleri Grup 2'de diğer gruplara göre anlamlı derecede yüksek bulundu. MgSO4 verilen Grup 3'de ise plazma IMA seviyelerinin pnömoperitonyum grubuna göre anlamlı ölçüde düştüğü bulundu.Plazma ve doku MDA düzeylerinde ise anlamlı değişiklik gözlenmedi.Histopatolojik incelemede Grup 2'de iskemi reperfüzyon hasarına bağlı önemli değişiklikler gözlendi.Pnömoperitonyum grubuna(Grup 2) ait preparatlarda yaygın interalveolar ve intraalveolar hemoraji, vasküler konjesyon ve alveolar ödem mevcut idi. Peribronşial inflamatuar hücre infiltrasyonu ve ayrıca alveolar yapıda belirgin dejenerasyon mevcut idi. Magnezyum sülfat grubuna (Grup3) ait doku kesitleri içeren preparatlarda ise alveolar hemoraji PP grubuna göre belirgin düzeyde azalmıştı. Alveolar yapı normale yakın görünümde idi. Vasküler konjesyon orta düzeyde izlendi, PP grubunda görülen alveolar ödem ise izlenmedi.Sonuç olarak çalışmamızda ratlarda PP sonrası gelişen IR a bağlı, akciğerde hasara neden olduğunu tespit ettik. Akciğerin histopatolojik incelemesinde magnezyum sülfatın IR'a bağlı gelişen hasarı belirgin ölçüde önlediğini gösterdik. Ayrıca plazma IMA düzeyindeki belirgin düşme MgSO4'ın oksidatif hasarı azalttığının bir diğer göstergesiydi. Tüm bu sonuçlar bizlere PP nedeniyle gelişen akciğer hasarında MgSO4 verilmesinin IR hasarını azaltmada önemli etkilerinin olabileceğini göstermiştir.

Although laparoscopy was initially regarded as a minimally invasive technique compared to open surgery, experimental and clinical studies in recent years have revealed that rises in intra-abdominal pressure (IAP) in association with degree of pneumoperitoneum (PP) established may lead to hypoperfusion, particularly in the abdominal organs. Following this hypoperfusion, oxidative injury may develop as a result of reperfusion with a fall in IAP following desufflation, and this may lead to injury in other organs, especially the lung. In addition, an increase in IAP may also contribute to increased injury in the lung with problems such as a decrease in pulmonary compliance, gas embolism, a fall in venous return and increased pulmonary injury causing an increase in absorption of CO2.Our purpose in this study was to investigate the effect of MgSO4 in preventing pulmonary injury after PP.Following approval from the experimental animals ethics committee, 18 female Sprague-Dawley rats (weight 240-280 g) were divided into three groups. Tracheotomy was performed under xylazine and ketamine anesthesia and all rats were attached to a mechanical ventilator. In Group 1 (n=6), rats were ventilated only, and no PP was established. In Group 2 (n=6), PP was established for 60 min under 12 mmhg pressure, while in Group 3 (n=6) 90 mg/kg MgSO4 was administered İP 30 min before 60-min PP at 12 mmHg. Blood and lung specimens from groups 2 and 3 were taken 30 min after abdominal desufflation following 60-min PP, and from Group 1 after 90-min ventilation. Plasma ischemia modified albumin (IMA) and malondialdehyde (MDA), and MDA in lung tissue were measured. Lung tissue was examined histopathologically.There was no significant difference among the groups in terms of weight. Plasma IMA levels were significantly higher in Group 2 compared to the other groups. Plasma IMA levels in Group 3, administered MgSO4, decreased significantly compared to the PP group. No significant change was observed in plasma and tissue MDA levels. Various significant reperfusion injury-related changes were observed at histopathological examination in Group 2. Widespread inter- and intra-alveolar hemorrhage, vascular congestion and alveolar edema were present in the PP group (Group 2) preparates. Peribronchial inflammatory cell infiltration and pronounced degeneration in alveolar architecture were observed. Alveolar hemorrhage was significantly lower in the preparates containing tissue sections from the magnesium sulfate group (Group 3) compared to the PP group. Alveolar architecture was close to normal. Vascular congestion was moderate, and the alveolar edema seen in the PP group was not observed.In conclusion, we determined that IR-related ınjury developing after PP causes injury in the lung. At histopathological examination of lung tissue we demonstrated that magnesium sulfate significantly prevents IR-related injury. Additionally, the significant fall in plasma IMA level is another indicator that MgSO4 reduces oxidative injury. All these results show that the administration of MgSO4 in pulmonary injury arising due to PP may have important effects in reducing IR injury.