Pneumologie 2023; 77(S 01): S10
DOI: 10.1055/s-0043-1760889
Abstracts

The Breathing Gut – CO2-Elimination über den Darm

Authors

  • C Cornelissen

    1   Medizinische Klinik V – Pneumologie und Internistische Intensivmedizin; Department of Biohybrid & Medical Textiles (Biotex), Ame – Institute of Applied Medical Engineering, Helmholtz Institute; RWTH Aachen University

  • S Siebert

    2   Department of Biohybrid & Medical Textiles (Biotex), Ame – Institute of Applied Medical Engineering, Helmholtz Institute

  • M Dreher

    3   Universitätsklinikum Aachen; Department of Pneumology and Intensive Care Medicine, University Hospital RWTH Aachen, Aachen, Germany; Klinik für Pneumologie und Internistische Intensivmedizin, Medizinische Klinik V, Uniklinik RWTH Aachen

  • R Ramakers

    2   Department of Biohybrid & Medical Textiles (Biotex), Ame – Institute of Applied Medical Engineering, Helmholtz Institute

  • S Jockenhövel

    4   Biohybrid and Medical Textiles; Medizinische Fakultät der RWTH Aachen; Department of Biohybrid and Medical Textiles (Biotex) at Ame-Helmholtz Institute for Biomedical Engineering, RWTH Aachen University, Aachen, Germany
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Einleitung Können wir mit unserem Darm atmen?

Für die Behandlung der hyperkapnischen respiratorischen Insuffizienz wäre eine alternative Austauschfläche für Kohlendioxid wünschenswert, da die Behandlung eine Herausforderung bleibt: die chronische Therapie mittels nichtinvasiver Beatmung ist mit Problemen bei der Patientencompliance behaftet, während die akute Behandlung mittels Beatmung und extrakorporalen Verfahren mit vielfältigen Komplikationen einhergeht.

Aus der gastroenterologischen Endoskopie ist bekannt, dass der Darm mit einer Oberfläche von 240 m2 und einer Durchblutung von 1 – 2 Litern/Minute eine gute CO2 Austauschfähigkeit aufweist.

Ziel dieser Arbeit war die Entwicklung eines enteral anzuwendenden CO2-Absorbers und dessen Evaluation in-vitro und in-vivo.

Methoden Mittels Mikrogranulierung wurden 2 Varianten eines enteral anzuwendenden CO2-Absorbers, bestehend aus Calciumhydroxid und Polyethlyen, sowie ein Placebo hergestellt. Diese Mikrosphärulen wurden in 0,2%iger Agar-Lösung suspendiert.

Die CO2-Absorption der Suspensionen (Variante A, Variante B, Placebo) wurde in-vitro in CO2-haltigem Wasser. In-vivo erfolgte eine Evaluation an 3 Hausschweinen in Allgemeinnarkose. Nach Etablierung einer permissiven Hyperkapnie wurde die Suspension rektal verabreicht und die Kinetik des paCO2 über einen Zeitraum von 19,5 Stunden beobachtet.

Ergebnisse In-vitro absorbierte 1 g Mikrosphärulen der Variante A 0,03 g CO2, 1 g der Variante B 0,02 g CO2. Das Placebo absorbierte kein CO2.

In-vivo führten die Suspensionen A und B zu einer Verringerung des paCO2 mit deutlich unterschiedlicher Kinetik, während die Placebo-Suspension den paCO2-Wert nicht beeinflusste ([Abb. 1]). Der arterielle pH verblieb nach Applikation aller Suspensionen während des Versuchszeitraumes im Bereich von 7,35 bis 7,45.

Zusammenfassung Mit dieser Studie konnten wir zum ersten Mal zeigen, dass CO2 in relevantem Maß über den Darm eliminiert werden kann. Diesen Ansatz gilt es zu verfolgen, um in Zukunft neben der Beatmung und der extrakorporalen CO2-Elimination ein neues therapeutisches Verfahren zu etablieren.

Zoom
Abb. 1  paCO2 nach rektaler Gabe des CO2-Absorbers beim Hausschwein


Publikationsverlauf

Artikel online veröffentlicht:
09. März 2023

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