Dtsch Med Wochenschr 2008; 133(48): 2500-2504
DOI: 10.1055/s-0028-1100944
Originalarbeit | Original article
Intensivmedizin, Kardiologie
© Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York

Autonome Dysfunktion und Betablocker beim Multiorgandysfunktionssyndrom

Autonomic dysfunction and beta-adrenergic blockers in multiple organ dysfunction syndromeR. Hennen1 , I. Friedrich2 , D. Hoyer3 , S. Nuding1 , M. Rauchhaus4 , M. Schulze1 , S. Schlisske1 , R. Schwesig5 , A. Schlitt1 , M. Buerke1 , U. Müller-Werdan1 , K. Werdan1 , H. Schmidt1
  • 1Universitätsklinik und Poliklinik für Innere Medizin III, Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
  • 2Universitätsklinik für Herz- und Thoraxchirurgie, Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
  • 3Biomagnetisches Zentrum, Friedrich-Schiller-Universität Jena
  • 4Charite Universitätsmedizin Berlin, Campus Virchow
  • 5Institut für Sportwissenschaft, Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
Further Information

Publication History

eingereicht: 20.6.2008

akzeptiert: 16.10.2008

Publication Date:
19 November 2008 (online)

Zusammenfassung

Hintergrund: Das Multiorgandysfunktionssyndrom (MODS), eine konsekutive Funktionseinschränkung von zwei oder mehr vitalen Organen, ist häufig Endstadium von Erkrankungen wie dem akuten Koronarsyndrom oder der Sepsis. Die Letalität schwankt zwischen 40 und 60 %. Hauptziel dieser retrospektiven Studie war es herauszufinden, ob β-Blocker aufgrund ihrer Wirkung auf die sympathisch-parasympathische Interaktion das Überleben beim MODS positiv beeinflussen.

Methoden: Bei 157 MODS-Patienten (83 Männer, 74 Frauen, mittleres Alter 61,3 ± 13,4 Jahre) wurde geprüft, ob sie β-Blocker erhalten hatten; ferner wurde die Herzfrequenzvariabilität (HRV) zur Beurteilung der parasympathisch-sympathischen Funktion herangezogen. Untersucht wurden der Einfluss auf die 28-Tage Mortalität.

Ergebnisse: 69 der 157 MODS-Patienten erhielten einen β-Blocker. Die β-Blocker-Gabe war mit einer höheren Überlebenswahrscheinlichkeit assoziiert (Hazard Ratio [HR] 0,4, 95 %-Konfidenzintervall [KI] 0,23 – 0,68, p = 0,001). Besonders die Gruppe mit ischämisch getriggertem MODS profitierte von der β-Blocker-Gabe (HR 0,2 [0,1 – 0,5], p = 0,001). Die HRV zeigte in der β-Blocker-Gruppe eine geringere Einschränkung als ohne β-Blocker.

Folgerung: MODS-Patienten mit β-Blocker-Therapie haben eine höhere Überlebenswahrscheinlichkeit sowie eine weniger eingeschränkte autonome Funktion. Dies trifft vor allem für die Subgruppe der Patienten mit ischämisch-getriggertem MODS zu. Die geringere Einschränkung der parasympathischen Modulation der Herzfrequenz unter Betablockern könnte darauf hinweisen, dass der Vagus nicht mehr in der Lage ist, eine Inflammationsreaktion adäquat zu unterdrücken. Prospektive Analysen müssen zeigen, ob die Betablockergabe einen Stellenwert in der Behandlung des MODS haben könnte.

Summary

Background and objective: The multiple organ dysfunction syndrome (MODS), a failure of two or more organ systems, is the endstage of initial trigger events in diseases such as acute coronary syndrome or sepsis. The mortality is high (40 – 60 %). The present study aimed to detect whether beta-adrenergic blockers (BAB) which may affect sympathetic-parasympathetic balance have a positive influence on outcome.

Methods: Data on 157 patients with MODS (83 male, 74 female, mean age 61.3 ± 13.4 years) were retrospectively analysed concerning BAB medication and autonomic dysfunction. A 24-hour-Holter-ECG which had been applied within the initial 48 hours of illness was analysed for heart rate variability (HRV). All patients were followed to determine 28-day mortality.

Results: 69 of the 157 MODS patients had received BAB. This treatment was associated with a higher survival probability (hazard ratio [HR] 0.4, 95 % confidence interval [CI] 0.23 – 0.68; p = 0.001). Survival benefit was especially seen in the subgroup of MODS patients who had an ischemically triggered MODS (HR 0.2 [0.1 – 0.5], p = 0.001). HRV was less reduced in the BAB group compared to patients without this medication.

Conclusion: MODS patients treated with beta-adrenercic blockers may have a survival benefit which is especially seen in the subgroup of MODS patients with ischemically triggered MODS. Moreover, BAB medication is associated with a less pronounced autonomic dysfunction in MODS (especially the vagal modulation of heart rate) which might result in a lower inflammatory response. Hence, future prospective studies have to show the relevance of beta-adrenergic blockers in MODS.

Literatur

  • 1 Bigger Jr J T, Fleiss J L, Steinman R C, Rolnitzky L M, Kleiger R E, Rottman J N. Frequency domain measures of heart period variability and mortality after myocardial infarction.  Circulation. 1992;  85 164-171
  • 2 Board of the ESC and NASPE. Heart rate variability – standards of measurement, physiological interpretation, and clinical use.  Eur Heart J. 1996;  17 354-81
  • 3 Buchhorn R, Hulpke-Wette M, Nothroff J, Paul T. Heart rate variability in infants with heart failure due to congenital heart disease: reversal of depressed heart rate variability by propranolol.  Med Sci Monit. 2002;  8 661-6
  • 4 Godin P J, Buchman T G. Uncoupling of biological oscillators: A complementary hypothesis concerning the pathogenesis of multiple organ dysfunction syndrome.  Crit Care Med. 1996;  24 1107-1116
  • 5 Godin P J, Fleisher L A, Eidsath A. et al . Experimental human endotoxemia increases cardiac regularity: results from a prospective, randomized crossover trial.  Crit Care Med. 1996;  24 1117-1124
  • 6 Jeschke M G, Norbury W B, Finnerty C C, Branski L K, Herndon D N. Propranolol does not increase inflammation, sepsis, or infectious episodes in severely burned children.  J Trauma. 2007;  62 676-81
  • 7 Johnson D, Mayers I. Multiple organ dysfunction syndrome: a narrative review.  Canad J Anaesth. 2001;  48 502-509
  • 8 Kurum T, Tatli E, Yuksel M. Effects of carvedilol on plasma levels of pro-inflammatory cytokines in patients with ischemic and nonischemic dilated cardiomyopathy.  Tex Heart Inst J. 2007;  34 52-9
  • 9 La Rovere M T, Bigger Jr T J, Marcus F I, Mortara A, Schwartz P J. For the ATRAMI investigators . Baroreflex sensitivity and heart-rate variability in prediction of total cardiac mortality after myocardial infarction.  Lancet. 1998;  351 478-484
  • 10 Lampert R, Ickovics J R, Viscoli C J, Horwitz R I, Lee F A. Effects of propranolol on recovery of heart rate variability following acute myocardial infarction and relation to outcome in the ß-Blocker Heart Attack Trial.  Am J Cardiol. 2003;  91 137-42
  • 11 Melenovsky V, Wichterle D, Simek J. et al . Effect of atorvastatin and fenofibrate on autonomic tone in subjects with combined hyperlipidemia.  Am J Cardiol. 2003;  92 337-41
  • 12 Murray D R, Prabhu S D, Chandrasekar B. Chronic beta-adrenergic stimulation induces myocardial proinflammatory cytokine expression.  Circulation. 2000;  101 2338-41
  • 13 Nolan J, Batin P D, Andrews R. et al . Prospective study of heart rate variability and mortality in chronic heart failure – results of the United Kingdom Heart Evaluation and Assessement of Risk Trial (UK-Heart).  Circulation. 1998;  98 1510-1516
  • 14 Ohtsuka T, Hamada M, Hiasa G. et al . Effect of beta-blockers on circulating levels of inflammatory and anti-inflammatory cytokines in patients with dilated cardiomyopathy.  J Am Coll Cardiol. 2001;  37 412-417
  • 15 Piccirillo G, Luparini R L, Celli V. et al . Effects of carvedilol on heart rate and blood pressure variability in subjects with chronic heart failure.  Am J Cardiol. 2000;  86 1392-1395
  • 16 Schmidt H, Müller-Werdan U, Hoffmann T. et al . Autonomic dysfunction predicts mortality in patients with multiple organ dysfunction syndrome of different age groups.  Crit Care Med. 2005;  33 1994-2002
  • 17 Schmidt H, Hoyer D, Hennen R, Heinroth K, Rauchhaus M, Prondzinsky R, Hottenrott K, Buerke M, Müller-Werdan U, Werdan K. Autonomic dysfunction predicts both one- and two-month mortality in middle-aged patients with multiple Organ Dysfunction Syndrome.  Crit Care Med. 2008;  36 967-970
  • 18 Schmidt H, Hoyer D, Wilhelm J, Söffker G, Hottenrott K, Buerke M, Müller-Werdan U, Werdan K. The alteration of autonomic function in multiple organ dysfunction syndrome.  Crit Care Clin. 2008;  24 149-163
  • 19 Schuster H P, Müller-Werdan U. Definition und Diagnose von Sepsis und Multiorganversagen. In: Werdan K, Schuster HP, Müller-Werdan U (Hrsg.) Sepsis und MODS. 4. Auflage. Heidelberg; Springer 2005: 3-22.
  • 20 Stauss H M. Heart rate variability.  Am J Physiol Integr Comp Physiol. 2003;  285 927-31
  • 21 Suter P M. MV causes lung inflammation and systemic immune depression. A balance of fire and ice.  Intensive Care Med. 2002;  28 383-385
  • 22 Suzuki T, Morisaki H, Serita R. et al . Infusion of the beta-adrenergic blocker esmolol attenuates myocardial dysfunction in septic rats.  Crit Care Med. 2005;  33 2294-2301
  • 23 Taylor D E. Revewing the motor of multiple organ dysfunction syndrome. Gut dysfunction in ARDS and multiorgan failure.  Respir Care Clin N Am. 1998;  4 611-631
  • 24 Tracey K J. The inflammatory reflex.  Nature. 2002;  420 853-859
  • 25 Vaile J C, Fletcher J, Al-Ani M. et al . Use of opposing reflex stimuli and heart rate variability to examine the effects of lipophilic and hydrophilic beta-blockers on human cardiac vagal control.  Clin Sci (Lond). 1999;  97 585-93; discussion 609 – 610
  • 26 Weber F, Schneider H, von Arnim T, Urbaszek W. Heart rate variability and ischaemia in patients with coronary heart disease and stable angina pectoris. influence of drug therapy and prognostic value. TIBBS Investigators Group. Total Ischemic Burden Bisoprolol Study.  Eur Heart J. 1999;  20 38-50
  • 27 Yusuf S, Peto R, Lewis J, Collins R, Sleight P. Beta blockade during and after myocardial infarction: an overview of the randomized trials.  Prog Cardiovasc Dis. 1985;  27 335-71

PD Dr. med. habil. Hendrik Schmidt

Universitätsklinik und Poliklinik für Innere Medizin III, Universitätsklinikum Halle, Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg

06097 Halle

Phone: 0345-5572601

Fax: 0345-5572072

    >