Úvod: Při přenosu volných laloků užívaných v plastické a rekonstrukční chirurgii dochází ke střídání ischemie a reperfuze – ischemicko-reperfuzní syndrom (I/R). Cíl: 1. Vytvořit klinicky relevantní experimentální model volného svalového laloku musculus latissimus dorsi (MLD). 2. Vypracovat metodiku, která by pomocí běžných laboratorních postupů detekovala změny vznikající během oxidačního stresu. 3. Zjistit, do jaké míry má ischemie a následná reperfuze vliv na svalovou tkáň volného laloku MLD (z hlediska oxidačního stresu). Metody: U 18 prasat domácích byl oboustranně vypreparován MLD (kontrolní a zkoumaný), jehož výživa byla ponechána pouze na cévní stopce thorakodorzálního svazku. Byl odebrán první kontrolní žilní, arteriální a svalový vzorek. Následně byla cévní stopka zkoumaného MLD dočasně zasvorkována (na 60 minut) – simulace ischemie při odpojení laloku. Po uvolnění svorky – simulace reperfuze po provedení mikroanastomózy – byly v arteriální krvi, žilní krvi a svalu z kontrolního a ischemického laloku v čase těsně před zasvorkováním a dále v 1., 30., 45., 60. minutě reperfuze stanoveny: krevní obraz, laktát, pyruvát, glutathionperoxidáza, glutathion, karbonyl, superoxiddismutáza, TBARS, izoprostany, kreatinkináza, aspartátaminotransferáza, myoglobin, D-dimery, PF4, ICAM-1, VCAM-1. Výsledky: Během experimentu statisticky významně rostla hladina kalia v arteriální krvi (4,08 ± 0,127; 4,35 ± 0,159; 4,67 ± 0,201; 4,79 ± 0,198; 4,86 ± 0,202 mmol/l; p = <0,001) i žilní krvi obou laloků (v-i 4,17 ± 0,108; 4,83 ± 0,229; 6,22 ± 0,513; 5,59 ± 0,189; 5,57 ± 0,221 mmol/l; p = < 0,001), (v-c 4,17 ± 0,108; 4,92 ± 0,214; 5,34 ± 0,251; 5,47 ± 0,276; 5,53 ± 0,244 mmol/l; p = < 0,001). Hladina pyruvátu v arteriální krvi významně klesala (0,363 ± 0,038; 0,231 ± 0,034; 0,188 ± 0,025; 0,216 ± 0,041; 0,176 ± 0,030 mmol/l; p = 0,003), v žilní krvi ischemického laloku významně vzrostla (0,383 ± 0,074; 0,371 ± 0,050; 0,312 ± 0,039; 0,536 ± 0,080; 0,397 ± 0,058 mmol/l; p = 0,002), v krvi kontrolního laloku se neměnila. Hladina laktátu významně klesla na systémové úrovni (8,29 ± 1,200; 5,27 ± 1,074; 5,34 ± 0,978; 5,33 ± 1,006; 5,27 ± 0,875 mmol/l; p = 0,014), na lokální stagnovala. Hodnoty sledovaných parametrů ve svalu a dynamika ostatních sledovaných parametrů v porovnání systémových a lokálních změn se významně nelišily. Závěr: Lokální projevy oxidačního stresu tkáně volného svalového laloku jsou potlačeny v porovnání se systémovými, nejspíše jako projev ochrany navozené předchozí ventilací hyperoxickou směsí.

Introduction: Free muscle flap transfers, frequently used in plastic and reconstructive surgery, are associated with alternating episodes of ischemia and reperfusion, a condition called ischemic-reperfusion injury (I/R). This phenomenon could be a cause of damage in the transferred flap. Major detrimental effects are usually attributed to the oxidative stress. Aim: The aim of this study was therefore 1) to develop a clinically relevant experimental model of free muscle flap for musculus latissimus dorsi (MLD), 2) to elaborate a technique allowing, by means of routine laboratory methods, the detection of changes occurring as a result of oxidative stress, and 3) to evaluate the impact of ischemia and subsequent reperfusion on free flap muscle tissue (in terms of oxidative stress). Methods: In 18 domestic pigs, MLD was prepared on both sides (experimental and control), leaving just the thoracodorsal branch for nutrition. The vascular stalk for the experimental MLD was clamped temporarily (60 min) to mimic ischemia during flap transfer. After the clamp release (corresponds to reperfusion following anastomosis), both arterial, venous blood, and tissue samples were obtained from the ischemic as well as control flaps at time points 1, 30, 45, and 60 min. For baseline characteristics, tissue, arterial, and venous blood were sampled prior to clamping. In all samples, lactate, pyruvate, glutathion peroxidase, glutathion, TBARS, creatinkinase, aspartate aminotransferase, and myoglobin were determined. Results: During the experiment, statistically significant time-dependent changes were observed in potassium levels within arterial blood (4.08±0.127; 4.35±0.159; 4.67±0.201; 4.79±0.198; 4.86±0.202 mmol/l; p<0.001), ischemic flap venous blood (4.17±0.108; 4.83±0.229; 6.22±0.513; 5.59±0.189; 5.57±0.221 mmol/l; p<0.001), and control flap venous blood (4.17±0.108; 4.92±0.214; 5.34±0.251; 5.47±0.276; 5.53±0.244 mmol/l; p<0.001). While arterial blood pyruvate decreased significantly (0.363±0.038; 0.231±0.034; 0.188±0.025; 0.216±0.041; 0.176±0.030 mmol/l; p=0.003), its ischemic flap venous levels raised significantly (0.383±0.074; 0.371±0.050; 0.312±0.039; 0.536±0.080; 0.397±0.058 mmol/l; p=0.002) and control flap venous levels remained unchanged. Systemic lactate was found to decline (8.29±1.200; 5.27±1.074; 5.34±0.978; 5.33±1.006; 5.27±0.875 mmol/l; p=0.014) while venous levels did not differ significantly. The other determined blood and tissue markers did not show significant changes.

Chirurgická klinika FN Plzeň

Neurochirurgické oddělení FN Plzeň

Oddělení plastické chirurgie FN Plzeň Lékařská fakulta v Plzni Univerzita Karlova Praha Alej Svobody 80 304 60 Plzeň

Ústav klinické biochemie a hematologie FN Plzeň

Experimental model of ischemia-reperfusion injury (I/R) to a free muscle flap of the musculus latissimus dorsi (MLD) in domestic swine

Literatura