Effects of buffering in hypercapnia and hypercapnic hypoxemia

Anesthetized, paralyzed and mechanically ventilated pigs were exposed to extreme hypercapnia (Paco_2-20 kPa) at Fio₂ 0.4 for 480 min, with (n = 6) or without (n = 6) continuous infusion of isotonic buffers (bicarbonate and trometamol). Arterial pH was higher in buffered animals than controls, 7.21 ±0.01 vs 7.01±0.01 (mean ± s.e.mean, P < 0.01). Serum osmolality and Paco₂ did not differ between groups throughout the experiment. The hemodynamic response to hypercapnia was attenuated in the buffered group, who had lower heart rate, 133 ± 6 vs 189±12 min^-1 (P < 0.01), mean arterial pressure (MAP) 109 ± 4 vs 124 ± 4 mmHg (14.5 ± 0.5 vs 16.5 ± 0.5 kPa) (P < 0.05), mean pulmonary arterial pressure 16±1 vs 23 ± 1 mmHg (2.1 ±0.1 vs 3.1 ±0.1 kPa) (P < 0.01), and pulmonary vascular resistance (PVR) 249 ± 21 vs 343 ± 20 dyn s-cm^-5 (2490±210 vs 3430±200 μN-s-cm^-5) (P < 0.01), compared with the control group. Subsequently, both groups were exposed to hypercapnic hypoxemia by stepwise increases in Fio₂ (0.15, 0.10, 0.05) at 30-min intervals, while Fico₂ was kept at 0.2. PVR increased in both groups (P < 0.05) but, except for heart rate, all hemodynamic differences between the groups disappeared during hypoxia. At Fio₂ 0.15, buffered animals had higher arterial oxygen saturation (73 ± 5%) than the controls (55 ± 5%), (P < 0.05). The control animals died after 1–29 min (mean 14 min) at Fio₂ 0.10, while all buffered animals survived Fio₂ 0.10 with stable MAP (122 ± 14 mmHg (16.3 ± 1.9 kPa). The buffered animals died after 4–22 min (mean 15 min) at Fio₂ 0.05. We conclude that buffering to a pH of 7.21 attenuates the observed hemodynamic response in extreme hypercapnia and improves survival in hypercapnic hypoxemia.     

Wirkung von Trispuffer (THAM) und Natriumbicarbonat auf die metabolische Acidose bei der Methanolvergiftung des Hundes

Zusammenfassung Die aus der Oxydation von Methanol im Organismus anfallende Ameisensäure akkumuliert und führt zur metabolischen Acidose. Tris-puffer (THAM) und Natriumbicarbonat, i.v. infundiert, normalisieren in Versuchen an Hunden prompt, aber nur kurzfristig den Säure-Basen-Status. Dabei wird durch vermehrte Dissoziation der Anteil an freier Säure, der die Zelltoxicität trägt, vermindert, ohne daß die Gesamtkonzentration an Ameisensäure im Plasma verändert wird. Die Wirkung von THAM ist zur Hauptsache auf eine intracelluläre Alkalisierung, die von Natriumbicarbonat auf eine Verminderung der Ameisensäurekonzentration in der Zelle zurückzuführen.Der med.-techn. Assistentin Fräulein J.Ahamer danken wir für die wertvolle Mitarbeit.     

Tierexperimentelle und klinische Untersuchungen zur Frage der Blindinfusion von Pufferlösungen

Zusammenfassung Zur Frage der Blindinfusion von Pufferlösungen wurden an 14 Kaninchen intravenöse Belastungen mit 12 mval/kg Natriumbicarbonat, 9 mval/kg THAM bzw. 16,7 mval/kg THAM-Essigsäure durchgeführt. Die unter und nach der Dauertropfinfusion gemessenen Säure-Basen-Werte zeigten entgegen den Erwartungen nur geringere Verschiebungen zur alkalischen Seite.Analoge Belastungen gesunder Frühgeborener mit 3,6 mval Natrium-bicarbonat/kg bzw. 6,7 mval THAM-Essigsäurelösung/kg wurden ohne nennenswerte Verschiebungen des Säure-Basen-Gleichgewichtes toleriert. Auf Grund dieser Untersuchungsergebnisse können als praktische Notlösung Blindinfusionen von Pufferlösungen bei reifen und unreifen Neugeborenen mit respiratorischer Insuffizienz empfohlen werden.Auszugsweise vorgetragen auf der 4. Frühjahrstagung der Sektion Pädiatrie der Deutschen Gesellschaft für Klinische Medizin, Rostock-Warnemünde 28./29. 4. 1967.     

THAM als Dialysatpuffer zur Beseitigung der intracellulären Acidose bei chronisch hämodialysierten Patienten

Zusammenfassung Durch die Hämodialyse mit acetatgepufferter Spüllösung wird zwar die Serumacidose, nicht aber die intracelluläre Acidose beseitigt. Es wurden 14 chronisch dialysierte Patienten einer einmaligen Dialysebehandlung mit THAM-gepufferter Spüllösung unterzogen. Im Verlauf der 12stündigen Dialyse wurden in regelmäßigen Abständen das Blut-pH, der Säure-Basen-Status sowie der pH-Wert im Erythrocytenhämolysat bestimmt. Mit Hilfe einer Regressionsanalyse konnte gezeigt werden, daß die pH-Verlaufskurve bei THAM-Behandlung höhere intraerythrocytäre Werte zeigt als die Kurve bei acetatgepufferter Spüllösung. Im Vollblut ergaben sich keine Unterschiede der Verlaufskurven bei den verschiedenen Behandlungsarten. Das gleiche gilt für den aus Vollblut bestimmten Säure-Basen-Status. Symptome einer THAM-Intoxikation fanden sich nicht. Die möglichen Auswirkungen einer besseren Kompensation der intracellulären Acidose auf Elektrolythaushalt und urämische Symptomatologie werden diskutiert.Herrn Professor Dr. A. Heymer zum 70. Geburtstag gewidmet.     

Antidottherapie der Methylalkoholvergiftung

Zusammenfassung Die Antidottherapie der Methanolvergiftung basiert auf 3 Behandlungsprinzipien: 1. der Applikation alkalisierender Substanzen (Trispuffer und Natriumbicarbonat) zur BekÄmpfung der metabolischen Acidose, 2. der Zufuhr von Äthanol zur Hemmung der Methanoloxydation und 3. der Gabe von hohen FolsÄuredosen zur Beschleunigung der AmeisensÄureelimination. Die besten Resultate verspricht der kombinierte Einsatz aller drei Verfahren. Mit der Zufuhr von Äthanol wird ein Soforteffekt erreicht, indem durch Hemmung der Methanoloxydation die Produktion der AmeisensÄure unmittelbar unterbrochen wird. Durch gleichzeitige Gabe von FolsÄure wird das Eliminationsvermögen des Organismus für AmeisensÄure um ein Vielfaches gesteigert. Alkali in Form von Trispuffer oder Natriumbicarbonat sollte zusÄtzlich bei schon bestehender metabolischer Acidose zur Anwendung kommen, um durch Normalisierung des extra- und intracellulÄren pH den Dissoziationsgrad der AmeisensÄure zu erhöhen und damit die schÄdigende Wirkung auf den Zellstoffwechsel, die nur der freien SÄure eigen ist, zu unterdrücken.     

Preformulation Salt Selection. Physical Property Comparisons of the Tris(hydroxymethyl)aminomethane (THAM) Salts of Four Analgesic/Antiinflammatory Agents with the Sodium Salts and the Free Acids

Pharmaceutical Research -     

Distribution of tris buffer between intracellular and extracellular space as a function of plasma pH in the rat

Rats were anaesthetized with halothane and artificially ventilated. After bilateral nephrectomy and implantation of arterial and venous catheters, arterial plasma pH (pHe) was adjusted by infusion of HCl or sodium bicarbonate to 7.2, 7.4, or 7.5 and kept constant throughout the experiment. The distribution of tris between intra- and extracellular compartments was determined as a function of time up to 24 h after infusion of 14C-labelled tris and 3H inulin in five skeletal muscle groups, heart, liver, spleen, and brain tissue. The following results were obtained: Tris diffuses very slowly into the intracellular space of the investigated tissues. For different arterial plasma pH, the intracellular tris concentration is quite different. It rises more rapidly and reaches higher levels in alkalemia. Five different skeletal muscle groups showed the same rates of rise of intracellular tris at the same pHe. Tris diffuses almost immediately into liver cells, the rates being slower in spleen, heart, skeletal muscle and brain, in that order. Only in the liver did intracellular tris concentration reach a steady state, at levels higher than theoretically predicted, suggesting that ionic tris also is permeable. In other tissues, lack of steady states at the end precluded similar conclusions. It can be concluded that the clinical importance of tris therapy is in its elimination of H+ ions from the extracellular space and in the generation of bicarbonate that then penetrates the intracellular compartment.     

Three independent biological assays for nerve growth factor: No measurable activity in human sera

Nerve Growth Factor (NGF) is known to elicit several distinct responses from its target neurons. Three different responses were exploited as bases for an assay method for NGF: (i) the traditional neurite outgrowth from 8-day chick embryo dorsal root ganglia (DRG) in modified explant culture, (ii) survival of neonatal mouse DRG neurons in monolayer cell culture, and (iii) extrusion of ²²Na⁺ from chick embryo DRG neurons preloaded under conditions of NGF deprivation, in cell suspension. All three procedures were able to detect as little as 0.01 to 0.03 biological unit (BU) NGF/ml (about 10⁻¹¹m). Nerve growth factor-like activity was examined in a number of human sera samples. None of the sera tested elicited a positive response with any of the three assay methods, indicating that if NGF was present, it would be at less than 0.1 to 0.2 BU/ml of undiluted serum. Human sera did not prevent genuine NGF from producing a positive response in these assays. Sera from patients with familial dysautonomia, an inherited neurologic disease suspected of having an altered concentration of circulating NGF, were also negative.     

Combined liver-lung transplantation: Indications,outcomes, current experience and ethical Issues

Combined liver-lung transplantation (CLLT) is a rare, life-saving procedure to treat concomitant lung and liver disease. There have been 93 combined lung and liver transplantations performed in the United States since 1994. Techniques include both lung first and liver first sequential transplants with selective extracorporeal circulation of either thoracic or abdominal portions, with either end-to-end or Roux-en-Y choledochojejunostomy for biliary reconstruction. This review evaluates the existing literature regarding combined lung and liver transplantation (CLLT), describing the candidates, operation, perioperative complications, associated management strategies, and recommendations for immunosuppressive therapy and follow up.