Einfluss der thorakalen Vagotomie auf die kardiale Regulation nach Ösophagusresektionen: Eine tierexperimentelle Studie im Schweinemodell

Abstract

In der hier vorliegenden tierexperimentellen Untersuchung an 30 Schweinen sollte der Einfluss einer thorakalen Vagotomie während einer thorakoabdominellen Ösophagusresektion auf die kardialen Funktionsänderungen untersucht werden. Es wurden zwei Untersuchungsschwerpunkte festgelegt: in einem ersten Schritt wurde der Einfluss einer Vagotomie auf die kardiale Funktion unabhängig von einer Ösophagusresektion untersucht, in einem zweiten Schritt erfolgte dann die Untersuchung der kardialen Funktionsänderung durch die zusätzliche mediastinale Präparation bei der Ösophagusresektion. Alle Studientiere erhielten zur Simulation des operativen Traumas dieses Zwei- Höhlen-Eingriffs eine standardisierte abdominelle Operation mit Präparation des Magens zum Magenschlauch als Vorbereitung eines Magenhochzuges. Anschließend wurden die Tiere randomisiert in 4 Gruppen unterteilt: Eine Kontrollgruppe (Gruppe 1) wurde über 30 Minuten thorakoskopiert ohne Manipulation an Ösophagus oder N. vagus. Gruppe 2 erhielt während einer 30 minütigen Thorakoskopie eine beidseitige Vagusdurchtrennung. In Gruppe 3 wurde thorakoskopisch eine Ösophagusresektion mit beidseitiger Vagotomie durchgeführt. Gruppe 4 erhielt eine Ösophagusresektion unter Schonung beider Nn. vagi. Während des gesamten Eingriffs und einer dreistündigen Nachbeobachtungszeit erfolgte an definierten Messzeitpunkten ein umfangreiches, invasives Monitoring der kardialen Parameter mittels Thermodilutionsmessungen und Conductance-Methode. Am Versuchsende wurden die Studientiere in tiefer Narkose getötet und obduziert. Für die Untersuchung der Änderung der kardialen Funktion nach isolierter Vagotomie ohne Ösophagusresektion wurden die Tiere der Gruppen 1 und 2 herangezogen. Hier zeigten sich, wie bereits in mehreren älteren Untersuchungen publiziert, signifikante Änderungen der Herzfrequenz und des Herzindex nach einer Vagotmie. Desweiteren ließen sich signifikante Unterschiede bei der Kontraktiliät, der Kontraktilitätsgeschwindigkeit und der Relaxationszeit nachweisen. Um den Einfluss der mediastinalen Präparation bei der Ösophagusresektion auf die kardiale Funktion zu beurteilen, wurden die Gruppen 3 (Ösophagusresektion mit Vagotomie) und 4 (Ösophagusresektion ohne Vagotomie) miteinander verglichen. Tendenziell zeigten hier die Tiere der Gruppe 3 ähnliche Änderungen der kardialen Parameter wie die Tiere der Gruppe 2, die eine alleinige Vagotomie erhalten hatten. Signifikante Unterschiede zu den Tieren der Gruppe 4 ließen sich jedoch nicht nachweisen, sodass angenommen werden muss, dass die mediastinale Präparation trotz makroskopischer Schonung der Nn. vagi und ihrer kardialen Äste einen wichtigen Einfluss auf die kardiale Funktion hat. Mögliche Faktoren, die hier eine Rolle spielen könnten, werden in dieser Arbeit diskutiert

Cardiac complications after esophageal operations occur in up to 40% of patients. The reasons therefore are not completely understood. The aim of this study was to determine the influence of thoracic vagotomy during esophagectomy on the cardiac function in a porcine model with 30 animals. We analyzed the influence of a thoracic vagotomy without esophageal resection and the influence of an additional mediastinal dissection during esophagectomy on the cardiac function. All animals received a standardized abdominal operation for simulating the surgical trauma in preparation for the transthoracic esophagectomy, gastric interposition and cervical anastomosis. Then the animals were randomized into four groups: a control group (group 1) received a thoracoscopy over 30 minutes without manipulation of the vagus nerve or esophagus. Group 2 received a bilateral thoracic vagotomy during a thoracoscopy over 30 minutes. Group 3 received a thoracoscopic esophagectomy including bilateral thoracic vagotomy. Group 4 received a thoracoscopic vagus- nerve-preserving esophagectomy. During all surgical procedures and a postoperative period of 3 hours we monitored several cardiac parameters using invasive methods like thermodilution technique and the conductance catheter method . At the end of each experiment all animals were killed and an autopsy was carried out. To evaluate changes of cardiac function after isolated vagotomy without esophagectomy we used the animals of group 1 and 2. We found significant changes in heart rate and heart index after vagotomy. There were also significant changes for contractility (PRSW, dp/dt max) and relaxation (tau). For the analysis of changes of cardiac function after mediastinal dissection during esophagectomy we compared group 3 (esophagectomy with vagotomy) with group 4 (vagus nerve- preserving esophagectomy). The animals of group 3 showed similar changes in cardiac parameters like animals in group 2 but there were no significant differences to group 4. We presume that the mediastinal dissection during oesophagectomy also influences cardiac function in spite of using a macroscopic vagus-nerve-preserving technique. Potential causes were discussed in this dissertation.