Effect of Acetazolamide on the Optic Disc Oxygenation in Miniature Pigs

Zusammenfassung

Hintergrund: Ziel unserer Studie war, die Unterschiede des PO₂ in der Sehnervenpapille während Normoxie und Hyperoxie (100 % O₂), vor und nach intravenöser Verabreichung von Acetazolamid auszuwerten. Material und Methoden: PO₂-Messungen wurden in den intervaskulären Gebieten der Sehnervenpapillen von 11 anästhesierten Miniaturschweinen vorgenommen. Dazu wurden sauerstoffsensible Mikroelektroden mithilfe eines Mikromanipulators durch den Glaskörper eingeführt. Der PO₂ wurde 10 Minuten kontinuierlich gemessen, unter systemischer Normoxie und systemischer Hyperoxie. Nach intravenöser Verabreichung von Acetazolamid (als Bolus von 500 mg) wurden die Sauerstoffmessungen unter den genannten Bedingungen wiederholt. Ergebnisse: Unter systemischer Hyperoxie stieg der PO₂ in der Sehnervenpapille leicht an (ΔPO₂ = 4,7 ± 2,5 mmHg; p < 0,001; n = 11). Ebenso erhöhte sich der systemische PaO₂. Acetazolamid führte zu einer langsam zunehmenden Erhöhung des PO₂ in der Sehnervenpapille (ΔPO₂ = 2,1 ± 1,7 mmHg; p > 0,1; n = 8 nach 10 Minuten und ΔPO₂ = 4,3 ± 3,2 mmHg; p < 0,05; n = 6 nach 30 Minuten). Ebenso verhielt sich der systemische PaCO₂. Der PO₂ in der Sehnervenpapille erhöhte sich deutlich signifikanter nach Injektion von Acetazolamid (ΔPO₂ = 13,3 ± 3,1 mmHg; p < 0,001; n = 8). Schlussfolgerungen: Eine systemische Hyperoxie reicht alleine nicht aus, um den PO₂ in der Sehnervenpapille von Miniaturschweinen aufgrund eines vasokonstriktorischen Effekts substanziell zu erhöhen. Intravenöse Injektion von Acetazolamid kann den PO₂ in der Sehnervenpapille kontinuierlich erhöhen aufgrund eines postulierten vasodilatatorischen Effekts des erhöhten systemischen PaCO₂. Die Kombination einer Acetazolamid-Injektion mit einer systemischen Hyperoxie kann die Sauerstoffversorgung der Sehnervenpapille stark verbessern.

Abstract

Background: The purpose of our study was to evaluate the variations of the optic disc PO₂ during normoxia and hyperoxia (100 % O₂), before and after intravenous administration of acetazolamide. Material and Methods: PO₂ measurements were obtained at intervascular areas of the optic disc in 11 anaesthetized miniature pigs using oxygen-sensitive microelectrodes introduced through the vitreous cavity by a micromanipulator. PO₂ was measured continuously during 10 minutes under systemic normoxia and systemic hyperoxia. Oxygen measurements were repeated under these conditions after intravenous injection of acetazolamide (bolus of 500 mg) in 8 animals. Results: In systemic hyperoxia, the optic disc PO₂ increased moderately (ΔPO₂ = 4.7 ± 2.5 mmHg; p < 0.001; n = 11) in parallel with systemic PaO₂. Acetazolamide led to a slow and progressive increase in the optic disc PO₂ (ΔPO₂ = 2.1 ± 1.7 mmHg; p > 0.1; n = 8 after 10 min, while ΔPO₂ = 4.3 ± 3.2 mmHg; p < 0.05; n = 8 after 30 min), in parallel with a slow and progressive increase in systemic PaCO₂. The optic disc PO₂ increased much more significantly after injection of acetazolamide under systemic hyperoxia (ΔPO₂ = 13.3 ± 3.1 mmHg; p < 0.001; n = 8). Conclusions: Systemic hyperoxia alone is not sufficient to increase substantially the optic disc PO₂ in miniature pigs due to a vasoconstrictor effect. Intravenous injection of acetazolamide can increase the optic disc PO₂ progressively, due to a vasodilatory effect of elevated systemic PaCO₂. The association of acetazolamide injection with systemic hyperoxia can further improve the oxygenation of the optic disc.

Schlüsselwörter

Acetazolamid - Hyperoxie - Normoxie - Sauerstoffdruck - Sehnervenpapille - Miniaturschweine

Key words

Acetazolamide - hyperoxia - normoxia - partial pressure of oxygen - optic disc - miniature pigs

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