Učinak hemodilucije na bubrežnu funkciju nakon izloženosti izvantjelesnom krvotoku

doctoral thesis

• Title (english): Effects of hemodilution on renal function after exposure of cardiopulmonary bypass
• Author: Mirabel Mažar; VIAF: 305544822
• Mentor: Vesna Vegar-Brozović (mentor)
• Committee member: nije dostupno (član povjerenstva)
• Granter: University of Zagreb; School of Medicine; Zagreb
• Defense date and country: 2016-03-31, Croatia
• Scientific / art field, discipline and subdiscipline: BIOMEDICINE AND HEALTHCARE; Clinical Medical Sciences
• Universal decimal classification (UDC): 61 - Medical sciences

Abstract

Danas se još uvijek velik broj rutinskih srčanih operacija uobičajeno izvodi uz uporabu
sustava za izvantjelesni krvotok. Sustav zamjenjuje funkciju srca i pluća tijekom samog
operacijskog zahvata što omogućava izvođenje operacijskog zahvata. Tehnika sustava za
izvantjelesni krvotok danas je već jako napredna i u velikoj mjeri prilagođena fiziološkim
funkcijama ljudskog tijela. Unatoč tome izvantjelesni krvotok ima i neželjene učinke na
stanovite fiziološke funkcije organizma, a jedan od negativnih fizioloških učinaka
izvantjelesnog krvotoka je moguće bubrežno oštećenje. Učestalost akutnog bubrežnog
zatajenja koje se događa iza srčanih operacija uz uporabu izvantjelesnog krvotoka iznosi oko
1-5%. Učestalost subkliničkog bubrežnog oštećenja je veća, a primjenom uobičajenih
kliničkih ispitivanja (ureja, kreatinin) teško se može dokazati u ranoj fazi liječenja.
Tradicionalni su tzv. testovi za dijagnostiku oštećenja bubrega i to: serumska urea i kreatinin,
klirens kreatinina iz urina te analiza sedimenta urina. Tim se i takvim laboratorijskim
ispitivanjima teško otkrivaju početne tubulointersticijske promjene, a mogu se otkriti tek u
poodmaklim jačim oštećenjima. Subkliničko bubrežno oštećenje, posebice bubrežnih tubula,
može se dokazati ranim pokazateljima bubrežnog oštećenja. Dvoje od pokazatelja su visoko
specifični rani pokazatelji oštećenja proksimalnih bubrežnih tubula. To su proteini niske
molekulske mase alfa-1-mikroglobulin (A1M) i lipokalin udružen s neutrofilnom želatinazom
(NGAL) koji se određuju u urinu i čija razina sadržaja ima značajnu dijagnostičku vrijednost.
U ovome se znanstveno-istraživačkom radu prvenstveno promatrao neželjeni učinak
izvantjelesnog krvotoka na oštećenje bubrega, tj. na funkciju proksimalnih tubula bubrega te
utjecaj i uloga hemodilucije nastale „priming“ otopinom. Za definiranje bubrežnog oštećenja

određivani su u urinu rani pokazatelji oštećenja bubrežnih tubula NGAL i A1M, a radi
usporedbe vrijednosti i korisnosti određivani su u serumu i uobičsjene tvari urea i kreatinin.
U ovom su istraživanju prikazani rezultati prospektivne opažajne studije u koju je uključeno
158 ispitanika podvrgnutih planiranim srčanim operacijama uz uporabu izvantjelesnog
krvotoka. Promatrao se uticaj hemodilucije u dvije skupine ispitanika. Skupina ispitanika s
blagom hemodilucijom definirana je kao ona u kojoj je omjer vrijednosti hematokrita nakon
operacije s vrijednostima hematokrita tijekom operacije veći od 60%, a skupina s umjerenom
hemodilucijom je ona u kojoj je omjer vrijednosti hematokrita nakon operacije s
vrijednostima hematokrita tijekom operacije manji od 60%.
Iz rezultata ovog istraživanja može se zaključiti da umjerena hemodilucija tijekom srčanih
operacijskih zahvata uz izvantjelesni krvotok koja nastaje razrjeđenjem krvi tzv. „priming“
otopinom izvantjelesnog krvotoka ima zaštitni učinak na funkciju proksimalnih bubrežnih
tubula.
Rani pokazatelji oštećenja proksimalnih bubrežnih tubula A1M i NGAL u urinu vrlo su
korisni i osjetljivi za dokazivanje poremećaja u ranom poslijeoperacijskom vremenu nakon
srčanih operacijskih zahvata uz izvantjelesni krvotok. Navedeni pokazatelji imaju posebnu
vrijednost u praćenju dinamike pri blažim subkliničkim oštećenjima proksimalnih bubrežnih
tubula tijekom izvantjelesnog krvotoka. A1M je pokazao nešto veću osjetljivost i porast
vrijednosti od NGAL. Tzv. „klasični“ pokazatelji bubrežnog oštećenja ureja i kreatinin u
serumu nisu dovoljno osjetljivi za dokazivanje ranog i subkliničkog bubrežnog oštećenja
nakon srčanih operacijskih zahvata uz izvantjelesni krvotok. U studiji se na ispitanicima s
prijeoperacijski normalom bubrežnom funkcijom nije pokazalo da transfuzijsko liječenje

negativno utječe na funkciju proksimalnih bubrežnih tubula u prva 24 sata nakon srčanog
operacijskog zahvata uz izvantjelesni krvotok. Rezultati istraživanja vidljivo pokazuju da
duljina izvantjelesnog krvotoka značajno utječe na oštećenje bubrežne funkcije.

Abstract (english)

Nowadays still a great number of heart surgeries is usually carried out with the use of the
system of cardiopulmonary bypass. The system replaces the function of heart and lungs
during the surgery which enables it. The technique of the system for cardiopulmonary bypass
is nowdays very modern and to a great extent is adapted to physilogical functions of our
organism. Despite that cardiopulmonary bypass has unwanted effects on some physiological
functions of our organism. One of the negative physiological effects of cardiopulmonary
bypass is a possible kidney damage. The frequency of kidney failure which happens after a
surgery with the use of cardiopulmonary bypass is a possible kidney damage. The frequency
of acute kidney failure which happens after heart surgeries with the use of cardiopulmonary
bypass is about 1-5 %. The frequency of subclinical kidney damage is bigger and by routine
traditional clinical tests it can hardly be proved in earlier stages. The traditional tests, the so
called tests for diagnostic kidney damage, are serumal urea and the clearance of creatinine
from urine and the analysis of the sediments of urine. Initial tubulo-interstitial changes are
discovered with graet difficulty. However, they can be discovered in greater damages.
Subclinical kidney damage, especially kidney tubules, can be proved in early indicators of
kidney damage. The two mentioned indicators are highly specific early indicators of the
damage of kidney tubules – the protein of law molecular mass alpha-1- microglobulin (A1M)
and lipocalin associated with neutrophil gelatinase (NGAL) which are determined in urine.

This paper primarily studied unwanted effects of cardiopulmonary bypass upon kidney
damage, that is to say, the function of proximal tubules of kidneys and the influence and role
of hemodilution on renal function caused by „priming“ solution. In order to define kidney
damage, early indicators of damaged kidney proximal tubules NGAL and A1M were
determined in urine and for the sake of comparison they were determined in serum as well as
traditional tests of urea and creatinine.
This research showed the results of a prospective study which included 158 subjects who
were subjected to elective heart surgeries with the use of cardiopulmonary bypass. The
influence of hemodilution was observed in two groups. The first group of subjects with mild
hemodilution was defined as the one where the ratio of hematocrits after a surgery in
comparison with hematocrits during the surgery was greater than 60%. The second group of
subjects with moderate hemodilution was the group where the ratio of hematocrits after the
surgery in comparison with hematocrits during the surgery was less than 60 %.
This research shows that moderate hemodilution during heart surgeries accompanied by
cardiopulmonary bypass which is caused by diluted blood, the so called „priming solution“ of
cardiopulmonary bypass, has an important effect upon the function of proximal kidney
tubules.
Early indicators of the damage of proximal kidney tubules A1M and NGAL in urine are very
helpful and sensitive in proving disorders in early postoperative period of time after heart
surgeries accompanied by cardiopulmonary bypass. The mentioned indicators have special
values in observing dynamics during milder subclinical damages of proximal kidney tubules
during cardiopulmonary bypass. A1M showed slightly greater sensitivity and increase of
value than NGAL. The so called „classical“ indicators of kidney damage urea and creatinine

in serum are not enough sensitive to prove early and subclinical kidney damage after heart
surgeries accompanied by cardiopulmonary bypass. The study did not show, that in subjects
with preoperative normal kidney function, transfusion treatment has a negative effect on the
function of proximal kidney tubules during 24 hours after a heart surgery accompanied by
cardiopulmonary bypass. The results of the study show that the length of cardiopulmonary
bypass singificantly infleunces the damage of kidney function.

• Keywords: medicina
• Keywords (english): medicine
• Language: croatian
• URN:NBN: urn:nbn:hr:105:780578
• Study programme: Title: Biomedicine and Health Sciences; Study programme type: university; Study level: postgraduate; Academic / professional title: doktor/doktorica znanosti, područje biomedicine i zdravstva (doktor/doktorica znanosti, područje biomedicine i zdravstva)
• Type of resource: Text
• Extent: 88 str.
• File origin: Born digital
• Access conditions: Open access
• Created on: 2023-05-05 08:06:22