The Effect of Hepatic Vascular Exclusion on Hepatic Blood Flow and Oxygen Supply - Uptake Ratio in the Pig*

 

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Abstract

The hemodynamic disturbances produced by total hepatic vascular exclusion (THVE) for 40 minutes were studied in 7 pigs (19-22 kg). THVE was produced by clamping the hepatic pedicle and inferior vena cava, above and below the liver, for a 40-minutes period, followed by unclamping. Compared to baseline values, 30 minutes after onset of THVE, there was a decrease in cardiac output (3.86 ± 0.55 vs. 1.23 ± 0.23 L × min^-1), systemic arterial pressure (97.54 ± 13.58 vs. 43.43 ± 11.38 mm Hg), and pulmonary artery pressure (16.57 ± 6.38 vs. 12.57 ± 3.58) and an increase in systemic and pulmonary vascular resistance (1772 ± 198 vs. 2351 ± 462, and 182 ± 66 vs. 361 ± 124 dyn × s × cm^-5 respectively). As a result of diminished cardiac output, the systemic oxygen supply decreased (461 ± 131 vs. 101 ± 46 ml × min^-1 ) , but the systemic oxygen extraction rate rose from 17.3% to 31.2%. Thirty minutes after unclamping, the changes had reversed and all the parameters tended to normalize. Total hepatic blood flow 30 minutes after unclamping was higher than at baseline (5.08 ± 1.2 vs. 6.66 ± 0.67 ml × min^-1 x 100 g^-1), because of the increase in portal blood flow (4.52 ± 1.21 vs. 6.07 ± 0.70 ml × min^-1 × 100 g^-1). There were no significant differences in hepatic oxygen supply and uptake at baseline and after unclamping (152.6 ± 23.0 vs. 187.0 ± 34.7 and 22.7 ± 4.9 vs. 28.7 ± 8.4 ml O₂ respectively). AST rose (29 ± 7 vs. 136 ± 91 U/l), but there was no change in the remaining liver enzymes, glucose, creatinine and serum electrolytes, so we conclude that the hemodynamic disturbances produced by 40 minutes of THVE are manageable and spontaneously reversible. Liver metabolism was not greatly disturbed, so THVE was judged to be a viable technique to be added to the surgeon's range of options.

Zusammenfassung

Die durch eine totale hepatische Gefäßexklusion (THVE) innerhalb von 40 Minuten hervorgerufenen hämodynamischen Veränderungen wurden an 7 Schweinen (19-22 kg) untersucht. Die THVE erfolgte durch Abklemmen der Leberpforte und Vena cava inferior ober- und unterhalb der Leber für 40 Minuten. Hiernach wurde der Blutfluß wieder eröffnet. Im Vergleich zu den Werten vor Anlage der THVE war 30 Minuten nach Anlage der THVE ein Abfall des Herzzeitvolumens (3,86 ± 0,23 L × min^-1), des systemischen arteriellen Druckes (97,54 ± 13,58 vs 43,43 ± 11,38 mm Hg) und des Pulmonalarteriendruckes (16,57 ± 6,38 vs 12,57 ± 3,58) sowie ein Anstieg des systemischen und Pulmonalarterienwiderstandes (1772 ± 198 vs 2351 ± 462, und 182 ± 66 vs 361 ± 124 dyn ×s × cm^-5) zu verzeichnen. Aufgrund des verminderten Herzzeitvolumens sank die systemische Sauerstoffversorgung (461 ± 131 vs 101 ± 46 ml× min^-1),doch kam es zu einem Anstieg der systemischen Sauerstoffaufnahme von 17,3% auf 31,2%. 30 Minuten nach Eröffnung der THVE war eine vollständige Normalisierung aller Parameter zu verzeichnen. Der hepatische Blutfluß war 30 Minuten nach Wiederherstellung der Durchblutung höher als zuvor (5,08 ± 1,2 vs 6,66 ± 0,67 ml × min^-1 × 100 g^-1) aufgrund des Anstiegs des portalen Blutflusses (4,52 ± 1,21 vs 6,07 ± 0,70 ml × min^-1 × 100 g^-1). Der Unterschied der hepatischen Sauerstoffversorgung und -aufnähme vor Anlage der THVE und nach Eröffnung derselben war nicht signifikant (152,6 ± 23,0 vs 187,0 ± 34,7 and 22,7 ± 4,9 vs 28,7 ± 8,4 ml O₂). Es kam zu einem Anstieg des AST (29 ± 7 vs 136 ± 91 U/l), doch eine Veränderung der übrigen Leberenzyme, der Serumglukose, Kreatinin- und Elektrolytwerte trat nicht ein. Die Autoren schließen hieraus, daß die hämodynamischen Veränderungen, welche durch 40minütige Anlage einer THVE hervorgerufen werden, beherrschbar sind und sich spontan zurückbilden. Der Lebermetabolismus war nicht wesentlich verändert, so daß die Anlage einer THVE als eine verläßliche, chirurgische Technik zu bezeichnen ist.