Anästhesiol Intensivmed Notfallmed Schmerzther 2003; 38(12): 767-771
DOI: 10.1055/s-2003-45402
Originalie
© Georg Thieme Verlag Stuttgart · New York

Ketamin hemmt die Wirkung von Vasokonstriktoren an isolierten Koronararterien

Ketamine Attenuates the Contractile Response to Vasoconstrictors in Isolated Coronary Artery RingsA.  P.  Klockgether-Radke1 , A.  Frerichs1 , G.  Hellige1
  • 1Zentrum Anästhesiologie, Rettungs- und Intensivmedizin, Kliniken der Universität Göttingen
Further Information

Publication History

Publication Date:
10 December 2003 (online)

Zusammenfassung

Fragestellung: Es ist bekannt, dass Ketamin den koronaren Blutfluss steigert. Ziel der Untersuchung war es, die Frage zu klären, ob Ketamin Koronararterien direkt dilatiert und ob ein solcher Effekt Endothel-abhängig ist. Methodik: Mit der Technik der isolierten Gefäßringe untersuchten wir den Einfluss von Ketamin-Razemat (2,5, 25 und 250 µg ml-1) auf den Gefäßtonus von Schweinekoronarien nach Vorkontraktion mit drei Vasokonstriktoren, Acetylcholin, Histamin und Serotonin. Weiterhin wurden Koronargefäße mit KCl und PGF2a vorkontrahiert und dann mit Ketamin (5 - 500 µg ml-1 kumulativ) behandelt. Ergebnisse: Ketamin dilatierte die Koronararterien dosisabhängig in Konzentrationen, die oberhalb der klinisch gebräuchlichen liegen. Ketamin-Razemat (250 µg ml-1) erzeugte bei intakten Ringen nach Acetylcholin eine Dilatation von 38,8 ± 2,8 %, nach Histamin von 33,0 ± 4,4 % und nach Serotonin von 42,1 ± 3,7 % (jeweils p < 0.05). Es gab keine Unterschiede zwischen Endothel-intakten und denudierten Ringen (Acetylcholin 38,5 ± 2,8 %, Histamin 26,6 ± 4,7 %, Serotonin 30,0 ± 3,2 %). Bei niedrigen Konzentrationen (Ketamin 2,5 µg ml-1) ergab sich eine Tendenz zur Kontraktionsverstärkung (nicht signifikant). Bei den Gefäßen, die mit KCl und PGF2a in eine Dauerkontraktion gebracht wurden, führte die Zugabe von Ketamin ebenfalls zu einer leichten Kontraktion in niedriger Konzentration (5 µg ml-1) (KCl: 101,4 ± 0,4 %, PGF2a: 101,3 ± 1,4 %), in hoher Konzentration (500 µg ml-1) jedoch zu einer fast kompletten Relaxation der Ringe (KCl: 0,4 ± 1,3 %, PGF2a: 0,0 ± 5,4 %). Schlussfolgerungen: Ketamin dilatiert dosisabhängig Koronararterien vom Schwein in Konzentrationen, die oberhalb der klinisch gebräuchlichen liegen. Dieser Effekt ist nicht Endothel-abhängig.

Abstract

Objective: Ketamine was shown to increase coronary blood flow. It was the aim of this study to answer the question whether ketamine directly dilates coronary arteries. Methods: Using the model of isolated vessel rings we studied the effects of ketamine (2.5, 25, and 250 µg ml-1) on the contractile response to three vasoconstrictors, acetylcholine, histamine, and serotonin in porcine coronary artery segments. Other rings were contracted with KCl or PGF2a and then treated with ketamine (5 up to 500 µg ml-1 added cumulatively). Results: Ketamine dose-dependently dilated coronary arteries in concentrations beyond those used in clinical practice. In intact rings ketamine racemate (250 µg ml-1) attenuated contractions mediated by acetylcholine by 38.8 ± 2.8 %, histamine by 33.0 ± 4.4 % and serotonin by 42.1 ± 3.7 % (p < 0.05). There were no differences between intact and denuded rings (acetylcholine 38.5 ± 2.8 %, histamine 26.6 ± 4.7 %, serotonin 30.0 ± 3.2 %). With low concentrations of ketamine (2.5 µg ml-1) a slight tendency towards a contraction was recorded (n. s.). In rings precontracted with either KCl or PGF2a ketamine caused a small enhancement of contraction (KCl: 101.4 ± 0.4 %, PGF2a: 101.3 ± 1.4 %) when administered in low concentration (5 µg ml-1), but almost complete relaxation (KCl: 0.4 ± 1.3 %, PGF2a: 0.0 ± 5.4 %) in high concentration (500 µg ml-1). Conclusions: It is concluded that ketamine dose-dependently dilates porcine coronary arteries in concentrations beyond those used in clinical practice and that this effect is independent of endothelial function.

Literatur

  • 1 Domino E F, Chodoff P, Corssen G. Pharmacologic effects of Cl-581, a new dissociative anesthetic, in man.  Clin Pharmacol Ther. 1965;  6 279-291
  • 2 Wong D HW, Jenkins L C. An experimental study of the mechanism of action of ketamine on the central nervous system.  Can Anaesth Soc J. 1974;  21 57-67
  • 3 Folts J D, Alfonso S, Rowe G G. Systemic and coronary haemodynamic effects of ketamine in intact anaesthetized and unanaesthetized dogs.  Br J Anesth. 1975;  47 686-693
  • 4 Klockgether-Radke A, Hagemann I, Frerichs A, Majowski K, Hellige G. Influence of high-dose ketamine on the vascular reactivity of human and porcine isolated coronary artery segments.  Acta Anaesthesiol Scand. 1997;  41 1200-1203
  • 5 Domino E F, Zsigmond E K, Domino L E, Domino K E, Kothary S P, Domino S E. Plasma levels of ketamine and two of its metabolites in surgical patients using a gas chromatographic mass fragmentographic assay.  Anesth Analg. 1982;  61 87-92
  • 6 Fukuda S, Murakawa T, Takeshita H, Toda N. Direct effects of ketamine on isolated canine cerebral and mesenteric arteries.  Anesth Analg. 1983;  62 553-558
  • 7 Taga K, Fukuda S, Nishimura N, Tsukui A, Morioka M, Shimoji K. Effects of thiopental, pentobarbital, and ketamine on endothelin-induced constriction of porcine cerebral arteries.  Anesthesiology. 1990;  72 939-941
  • 8 Wendling W W, Daniels F B, Chen D, Harakal C, Carlsson C. Ketamine directly dilates bovine cerebral arteries by acting as a calcium entry blocker.  J Neurosurg Anesthesiol. 1994;  6 186-192
  • 9 Kaye A D, Banister R E, Anwar M, Feng C J, Kadowitz P F, Nossaman B D. Pulmonary vasodilation by ketamine is mediated in part by L-type calcium channels.  Anesth Analg. 1998;  87 956-962
  • 10 Lee T S, Hou X. Vasoactive effects of ketamine on isolated rabbit pulmonary arteries.  Chest. 1995;  107 1152-1155
  • 11 Maruyama K, Maruyama J, Yokochi A, Muneyuki M, Miyasaka K. Vasodilatory effects of ketamine on pulmonary arteries in rats with chronic hypoxic pulmonary hypertension.  Anesth Analg. 1995;  80 786-792
  • 12 Kanmura Y, Missiaen L, Casteels R. The effects of ketamine on Ca2+ movement in A7r5 vascular smooth muscle cells.  Anesth Analg. 1996;  83 1105-1109
  • 13 Akata T, Izumi K, Nakashima M. Mechanisms of direct inhibitory action of ketamine on vascular smooth muscle in mesenteric resistance arteries.  Anesthesiology. 2001;  95 452-462
  • 14 Shakunaga K, Kojima S, Jomura K, Shimizu Y, Satone T, Ito Y. Ketamine suppresses the production and release of endothelin 1 from cultured bovine endothelial cells.  Anesth Analg. 1998;  86 1098-1102
  • 15 Kanellopoulos A, Lenz G, Mühlbauer B. Stereoselective differences in the vasorelaxing effects of S(+) and (R-) ketamine on rat isolated aorta.  Anesthesiology. 1998;  88 718-724
  • 16 Wendling W W, Chen D, Daniels F B, Monteforte M R, Fischer M B, Harakal C, Carlsson C. The effects of N-methyl-D-aspartate agonists and antagonists on isolated bovine cerebral arteries.  Anesth Analg. 1996;  82 264-268
  • 17 Coughlan M G, Flynn N M, Kenny D, Warltier D C, Kampine J P. Differential relaxant effect of high concentrations of intravenous anesthetics on endothelin-constricted proximal and distal canine coronary arteries.  Anesth Analg. 1992;  74 378-383

Dr. med. A. P. Klockgether-Radke

Zentrum Anästhesiologie, Rettungs- und Intensivmedizin, Kliniken der Universität Göttingen

Robert-Koch-Straße 10

37075 Göttingen

Email: Klockgether-Radke@gmx.de

    >