Vasopressor Agents or Fluid Resuscitation for the Treatment of Uncontrolled Hemorrhagic
Shock, an Experimental Approach in a Porcine Liver Trauma Model
The standard approach to the traumatized victim in uncontrolled hemorrhagic shock is
to infuse large amounts of crystalloid and colloid fluids as early, and as rapidly as possible.
The aim of this strategy is to restore intravascular volume immediately and to maintain vital
organ perfusion. The results of many laboratory studies and one clinical trial question the
effectiveness of this treatment recommendation and suggest that in the case of uncontrolled
hemorrhage aggressive fluid resuscitation may even be harmful. Hence, we evaluated the
effects of fluid resuscitation vs. epinephrine vs. vasopressin vs. saline placebo on
hemodynamic variables, regional organ blood flow, and short term survival in an animal
model of uncontrolled hemorrhagic shock. Twenty-eight anesthetized pigs were subjected to
a severe liver injury, which resulted in an average blood loss of 35 mL/kg within 30 minutes.
When mean arterial pressure was < 20 mmHg, and heart rate declined progressively, the pigs
were randomly assigned to receive either 1000 mL lactated Ringer´s solution and 1000 mL of
gelatine solution (n=7), or an intravenous bolus dose and continuous infusion of 45 µg/kg
epinephrine (n=7), or 0.4 IU/kg Vasopressin (n=7), or saline placebo (n=7). At 30 minutes
after therapeutic intervention all surviving animals have been fluid resuscitated and further
blood loss has been controlled surgically. Mean ± SEM arterial blood pressure at 5 minutes
after therapeutic intervention was significantly (p< 0.0001 for vasopressin vs. epinephrine vs.
placebo and p< 0.04 for vasopressin vs. fluid resuscitation) higher after vasopressin vs. fluid
resuscitation vs. epinephrine vs. saline placebo (58 ± 9 vs. 32 ± 6 vs. 19 ± 5 vs. 7 ± 3 mmHg;
respectively). Although vasopressin improved regional organ blood flow, this effect did not
result in further blood loss stemming from the liver injury (vasopressin vs. fluid resuscitation
vs. epinephrine vs. saline placebo 10 minutes after intervention, 1343 ± 60 vs. 2536 ± 93 vs.
1383 ± 117 vs. 1326 ± 46 mL; respectively; p<0.0001 for fluid resuscitation vs. all other
groups). In the vasopressin group, seven of seven animals survived until bleeding was
surgically controlled and lived throughout the following 60 minutes. In all the other groups
all animals died within the first 20 minutes after therapeutic intervention. In conclusion,
vasopressin but not fluid resuscitation, epinephrine or saline placebo improved short term
survival in this porcine model of severe liver trauma and uncontrolled hemorrhagic shock.Bei der präklinischen Therapie des unkontrollierten hämorrhagischen Schocks wird eine
aggressive Volumensubstitution seit Jahrzehnten als Mittel der Wahl angesehen. Ziel dieser
Strategie ist v.a. die schnelle Wiederherstellung des intravaskulären Volumens. Eine Vielzahl
tierexperimenteller Studien und die Ergebnisse einer klinischen Untersuchung stellen die
Effektivität dieser Methode jedoch in Frage. Deshalb evaluierte man in der vorliegenden
Studie vier verschiedene Therapieansätze zur Behandlung des Blutungsschocks beim
Lebertrauma. Es wurde die Wirkung von aggressiver Volumensubstitution mit Adrenalin,
Vasopressin und Kochsalz-Placebo-Applikation als Kontrollgruppe verglichen.
Für die vorliegende Studie wurden 28 Schweine anästhesiert, beatmet und mit Kathetern zur
Messung von Hämodynamik und Blutgasen instrumentiert. Nach medianer Laparotomie hat
man Ultraschall-Flussmesssonden um die Leber- und Nierenarterie sowie die Pfortader gelegt,
um die Organdurchblutung zu bestimmen. Im Anschluss setzte man alle Tiere in
anästhesiertem Zustand einem Lebertrauma aus, welches innerhalb von 30 Minuten zu einem
Blutverlust von ungefähr 35 ml/kg KG führte. Sobald der mittlere arterielle Blutdruck 20
mmHg unterschritten hatte und die Herzfrequenz abfiel, randomisierte man die Tiere und wies
sie einer von vier Therapiegruppen zu. Diese erhielten entweder 2000 ml Infusionslösung
(Ringer-Lactat plus Gelofusin(r)) als Druckinfusion (Gruppe-Vol, n=7), oder 45 µg/kg
Adrenalin (Gruppe-Epi, n=7), 0,4 IU/kg Vasopressin (Gruppe-Vaso, n=7), oder eine Placebo-
Kochsalzlösung (Gruppe-Null, n=7). Nach 30 Minuten wurde bei allen überlebenden Tieren
die Blutung chirurgisch versorgt und eine Infusionstherapie mit je 1 Liter kristalloider und
kolloidaler Infusionslösung begonnen. Angestrebt wurde eine anschließende Überlebensdauer
von 60 Minuten.
Aufgefallen ist, dass der mittlere arterielle Blutdruck in der Gruppe-Vaso bereits 5 Minuten
nach Interventionsbeginn signifikant höher war, als in den Gruppen Vol, Epi oder Null (58 ±
9 vs. 32 ± 6 vs. 19 ± 5 vs. 7 ± 3 mmHg und p<0,0001 für Vaso vs. Epi und vs. Placebo sowie
p<0,04 für Vaso vs. Vol). Außerdem konnte in der Gruppe-Vaso im Vergleich zur Gruppe-
Vol kein weiterer Blutverlust verzeichnet werden (Vaso vs. Vol vs. Epi vs. Null, 10 min. nach
Intervention, 1343 ± 60 vs. 2536 ± 93 vs. 1383 ± 117 vs. 1326 ± 46 ml, p<0,0001 für Vol vs.
alle anderen Gruppen), obwohl Vasopressin die arterielle Leberdurchblutung deutlich
verbesserte (p<0,01 für Vaso vs. alle anderen Gruppen). In der Gruppe-Vaso überlebten 7/7
Tiere bis zur chirurgischen Intervention und auch die 60 Minuten im Anschluss. Die Tiere
aller anderen Gruppen starben bereits innerhalb der ersten 20 Minuten nach
Interventionsbeginn.
In der vorliegenden Studie verbesserte weder eine Flüssigkeitstherapie, noch Adrenalin oder
Kochsalz-Placebo, sondern nur Vasopressin das Kurzzeitüberleben beim unkontrollierten
hämorrhagischen Schock