Zbl. Vet. Med. A, 25, 433-440 (1978) @ 1978 Verlag Paul Parey, Berlin und Hamburg ISSN 0300-871 1IASTM-Coden: ZVRAAX

Aus der Chirurgischen Klinik und Augenklinik der Veterinarmedizinischen Universitat Wien

Vorstand: Prof . Dr. E . Eisenmenger

und aus der Abteilung fur Experimentelle Chirurgie Leiter: Prof. Dr. R . Gott lob

der I . Chirurgischen Universitatsklinik Wien Vorstand: Prof. Dr . A . Fritsch

Exokrine Pankreasfunktion und zirkadiane Rhythmik gemessen an der Pankreasfistel

im experimentellen Langzeitmodell beim Hund

Von

I. WALDE, N. KOPF, G. W. NIEBAUER, N. HOLBLING, J. FUNOVICS, L. LEHR und R. RAUHS

Mit 6 Abbildungen

(Eingegangen am 13. Januar 1978)

Einleitung Nach der Entdeckung der Bauchspeicheldriise durch GALEN wurde ihre

eminente Doppelfunktion als endokrines und exokrines Organ erst im 19. Jahrhundert erkannt.

Die Anatomie und Histologie der Driise ist nunmehr hinlanglich unter- sucht (1 2). Die Erforschung ihrer physiologischen Funktion stoat jedoch auch heute no& auf Schwierigkeiten. Kann d o h die exokrine Pankreasfunktion - und nur von dieser sol1 in der Folge die Rede sein - lediglich am gesunden, lebenden Organismus nach experimentell-chirurgischen Eingrifien gemessen werden. Die Schwierigkeit, beide Voraussetzungen zu erfiillen, war die Ur- sache der differierenden Ergebnisse bisheriger Untersuchungen (1, 2, 3, 6, 11, 14, 15, 17).

Die exokrine Sekretion unter moglichst physiologischen Bedingungen zu untersuchen, war Hauptziel vorliegender Arbeit. Dabei sollte eine Versuchs- anordnung mit exokriner Pankreasdauerfistel und parenteraler Ernahrung am klinisch gesunden und frei beweglichen Hund getestet werden.

Mittels dieser Exkretionswerte und der verwendeten Versuchsanordnung

U. S. Copyright Clearance Center Code Statement: 0300-871 1/78/2506-0433$02.50/0

434 WALDE, KOPF, NIEBAUER, HOLELING, FIJNOVICS, LEHR und RAUHS

sollte es in der Folge moglich sein, die Beeinfluflbarkeit der Pankreassekretion durch verschiedene Substanzen quantitativ und qualitativ zu messen (3, 4, 5, 9). Die Hemmung der exokrinen Pankreassekretion konnte eine der wichtigsten Mafinahmen konservativer Pankreastherapie und bei chirurgischen Eingriffen im Bereich des Pankreas sein.

Material und Methode An 4 gesunden mannlichen Schaferbastarden mit eineni durchschnittlichen

Korpergewicht von 20 kg wurde das Pankreas vom ubrigen Verdauungs- apparat chirurgisch separiert. Im Gebiet der Ausfuhrungsgange wurde eine Thomaskanule (16) in den Zwolffingerdarm eingesetzt. Der temporare Ver- schluB des kaudalen Duodenums durch einen Gummiballon garantierte den AbfluB des Pankreassaftes nach aufien. An der rechten Flanke wurde das Sekret in einem eisgekuhlten Behalter aufgefangen.

Abb. 1 . Operationsschema 1 1)urchirennter D. choledochus; 2 Duodenal- und Pylorusstumpf; 3 Cholecystnjcjunostoniic;

4 GastrojejunoFtomie; 5 Braun'sche Anastomose; 6 Thomas Kanulc Abb. 2. Abnahmeschema

1 Pankreassaft; 2 Eisstudte; 3 BallonvershluR; 4 Thomaskanule

Alle Versuchshunde wurden 3 Wocheii vor der geplanten Operation klinisch und labormafiig durchuntersucht, entwurmt und geimpft. Drei Tage vor dem Termin wurde die Operation erst nach nochmaligem Gesundheits- nachweis festgelegt.

Narkose: Pramedikation mit 20 mg Heptadon@, O,2 ml Combelen@ wid 0,6 mg Atropin i. v.

Hierauf wurden die Tiere intubiert und mit Halothan@'-0, uber ein halbgeschlossenes Kreisatemsystem narkotisiert. Intraoperativ wurde Stero- fundin@' als Dauertropfinfusioii verabreicht.

Operation (nach FUNOVICS): 1. Pra- und postumbilikale mediane Laparo- tomie, kraniales Absetzen des praumbilikalen Fettkorpers, grofler Wund- spreizer Vorderbauch.

2. Ligieren und Absetzeii der A. gastrica dextra und des Ductus choledochus.

Exokrine Pankreasfunktion und zirkadiane Rhythrnik 435

3. Absetzen der Pars cranialis duodeni knapp kaudal des Pylorus und

4. Cholezystojejunostomie (1. Jejunumschlinge). Alle Anastornosen Verschlufl der Stumpfe.

wurden einschichtig mit Dexonknopfnahten versorgt.

Vol/%ll 160 ’ 140 - 120 - 100 - 00 - 60 - 40 - 20 -

5. Gastrojejunostomie (Fundus ventriculi - 2. “ I

6 . BRAUN&e Entero- anastomose zwischen den Schenkeln der zum Ma- gen hohgenahten Jeju- numschlinge.

Abb. 3. Maximal- und Minirnal- werte der Einzelvolumina (3-

Srunden-Werte)

7. Einnahen der Thomaskanule im Duodenum descendens, Durchfuhren des Konus durch Bauchwand der rechten Flanke, Enteropexie und auflcre Verankerung. Schraubversdilufl der Kaiiule von auflen.

8. Bauchw andverschlufl. Postoperative Pflege: Am Operationstag und 3 Tage nachher wurde

Penicillin injiziert. Drei Tage post operationem wurden die Tiere parenteral nach den VOII

G. PUNZET (13) angegebenen Richtlinien ernahrt. Es wurden 40 ml E I11 (Fa. Leopold) angereichert rnit 5 O/o Glukose, Zn, Cu, Mn und Vitamin B- Komplex pro kg KGW und Tag subkutan verabreiclit. Ab dem dritten Tag wurde den Tiereti Wasser und ab dem vierten Tag mehrmals taglich kleinere Mengen normaler Hundenahrung angeboten. Die postoperative Stabilisierung trat nach 1-2 Wochen ein. Nun koniiten die Hunde in den eigentlichen Versuch genommen werden.

Hierzu wurde ein Cavakatheter in die Vena jugularis eingenaht und subkutan zwischen den Schulterblattern herausgeleitet. Das freie Ende wurde im speziell ausgestatteten Stoffwechselkafig an ein DUDRICK-Besteck ange- schlossen (9). U m ein Verlegen des Katheters zu verhindern, wurde uber den Katheder standig parenteral ernahrt.

Sekretabnahrne: 1. Abschrauben des Verschluflstuckes der Thomaskanule. Einfuhren eines Ballonkatheters Nr. 18, welcher auf die Thomaskanule auf- schraubbar ist. Aufblasen des Ballons und Unterbinden der Luftzufuhr.

2. Gummisackchen mit distal abgeklemmter Auslai3off nung wird proxi- mal uni Kanule gestulpt und fixiert.

3. Groflerer Plastiksack, der mit Eiswurfeln gefiillt ist, wird uber Kanule und Sackchen gestulpt und mit Korpergurte in Position gehalten.

24 Stunden lang wurde alle 3 Stunden der Plastiksack mit Gurt abge- nommen, das Sekret aus dem Gummisackchen entnommen, die Eiswurfel aus- getauscht und der Status quo wiederhergestellt.

436 WALDE, KOPF, NIEBAUER, H ~ L B L I N G , FUNOVICS, LEHR und RAUHS

ml 160 - 150 - 140 - 130 - 120-

0

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3 0 -

50 -

Exokrine Pankreasfunktion und zirkadiane Rhythmik 437

Das Sammeln des Sekretes begann jeweils um I8 Uhr, die erste Entnahme fand also urn 21 Uhr und die letzte um 18 Uhr des folgenden Tages statt.

Ergebnisse Als Parameter wurden die 3 Stunden-Mengen in mi und der 3 Stunden-

Bikarbonatgehalt in mVal herangezogen. Die Einzelvolumina schwankten zwischen 40 und 160 ml. Hierbei fie1

auf, dai3 wahrend der Nachtstunden (1 8 bis 6 Uhr) groi3ere Mengen als tags- uber produziert wurden (6 bis 18 Uhr).

Im Mittel bewegten sich die Schwankungen in dem Bereich zwischcn 76,2 und 108,7 ml und zeigten die niedrigsten Werte im Abnahmeintervall zwischen 9 Uhr und 12 Uhr und die hochsten zwischen 18 Uhr und 21 Uhr an.

No& deutlicher wird der Sekretionsverlauf beim Vergleich der Summen der Einzelvolumina.

Die 24 Stunden-Menge betrug bei den einzelnen Tieren 836, 630, 745 und 830 ml.

Abb. 6. Die Pankreasse- kretion wahrend der

N a d x und tagsiiber

Der Bikarbonatgehalt verhielt sich proportional dem Volumen und belief s i h auf 88,8, 64,6, 61,9 und 89,l mVal in 24 Stunden. Er schwankte zwischen 2,67 und 19,8 mVal/3 Stunden und betrug im Durchschnitt 7,9 bis 12,2 mVal 1 3 Stunden.

Die statistishe Auswertung nach dem korrelierten t-Test ergab einen sig- nifikanten (p < 0,02) Anstieg der Menge und des Bikarbonatgehaltes wahrend der Nachtstunden.

Diskussion Das neue Infusionsmodell (9), die Operationsmethode und Abnahmeteh-

nik sind fur den Langzeitversuch am wachen Hunde sehr gut geeignet und wei- sen gegenuber anderen Methoden der Pankreassaftgewinnung entscheidende Vorteile auf.

Die totalen Pankreasfisteln von PAWLOW, INLOW, GAMBLE und MCIVER, ELMAN und MC CAUGHAN sowie DRAGSTEDT, MONTGOMERY, MATHEWS und ELLIS haben den groaen Nachteil, dai3 der Verlust des gesamten Pankreas- saftes trotz Substitution mit Elektrolytlosungen zum relativ raschen Verfall und Tod des Tieres fuhren. Die verwendeten Kanulen wurden in einem Zeit- raum von 2-6 Wochen abgestoflen.

ROUTLEY und Mitarbeiter beschrieben eine chronische totale Pankreas- fistel. Sie fuhrten den aus dem Ductus pancreaticus major abgezapften Saft

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iiber eine Polyvinylkanule in den Magen zuriick. Hier ist aber die quantitative Erfassung der Pankreassekretion nicht moglich, da der beim Hund groflere SANTORlNISche Gang in der Papilla duodeni accessoria miindet: und interduc- tale Anastomosen im Pankreas bestehen. In je 8 O / u der Fflle sind sogar drci affnungen ins Duodenum vorhanden, oder es existiert nur der SANTORrNlsChe Gang.

Andere Autoren (1 ,8) isolierten ahnlich wie DRACSTEDT und Mitarbeiter das die Ausfiihrungsgange enthaltende Diinndarmstiick und fiihrten iiber einen Bypass das Sekret dem iibrigen Verdauungstrakt zu.

WYMAN J. B. und Mitarbeiter sammelten gleichzeitig Gallen- und Panlc- reassaft nach der modifizierten Methode von LESTER und Mitarbeiter. Ihre Volumenangaben unterliegen groflen Schwankungen ( 1 1-225 ml / 8 Stunden) und konnen zu Vergleichszwecken nicht herangezogen werden, da Salzsaure ins Duodenum getraufelt wurde, uni die Pankreassekretion uber die Frei- setzung von Sekretin in Gang zu setzen.

Hingegen kommen die Mengenangaben von ARCHAMBEAU und Mitarbei- tern (300 bis 700 ml / 24 Stunden) in die Nahe unserer Werte.

Die Sekretion des Pankreas hat also den Charakter einer Dauersekretion. Dies wurde gerade beim Hund nicht angenommen; Nach GURTLER (7) sol1 die Bauchspeicheldriise praktisch nur wahrend der Verdauungszeiten sezerniercn.

Zusammenfassung Eine Versuchsanordnung mit exokriner Pankreasdauerfistel und parcn-

teraler Ernahrung erlaubte die zirkadiane Pankreassaftgewinnung bei gesun- den und frei beweglichen Hunden. Das Volunien betrug 630-836 ml in 24 Stunden, der Bikarbonatgehalt 61,9-89,l mVal in 24 Stunden. Beidc Parameter waren direkt proportional. Wahrend der Nachtstundeii waren Vo- lumen und Biokarbonatgehalt signifikant erhoht. Die geringsten Mengen wur- den im Abnahmeintervall zwischen 9 Uhr und 12 Uhr, die groflten zwischen 18 Uhr und 21 Uhr gewonnen.

Summary Exocrine pancreatic function and circadian rhythm measured in the

pancreatic fistula in an experimental long-time model in the dog An experimental plan using an exocrine permanent pancreatic fistula

and parenteral feeding allowed the circadial pancreatic juice secretion to be measured in healthy and freely moving dogs. The volume in 24 hr. was 630-836 ml., the bicarbonate content 61.9-89.1 mVal in 24 hr. Both para- meters were directly proportional. During the night hours both volume and bicarbonate content were significantly higher. The lowest values were obtain- ed between 09.00 and 12.00 hr, the highest between 18.00 and 21.00 hr.

ResumC Fonction exocrine du pancreas e t rythme circadien mesures

chez le h i e n au moyen d’une fistule du pancreas dans un modkle exphimental durable

Une experience de fistule exocrine durable du pancreas et une alimen- tation parenterale ont permis d’obtenir une s6crCtion pancreatique circadienne chez des chiens sains et se mouvant librement. Le volume fut de 630-836 ml en 24 heures et le faux de bicarbonate de 61,9-89,l mVal en 24 heures. Les deux param2tres furent directement proportionnel. Le volume et le taux de

Exokrine Pankreasfunktion und zirkadiane Rhythmik 439

bicarbonate ont augment6 de fagon significative durant les heures nocturnes. Les quantit6s les plus faibles ont i t 4 r6coltCes entre 9 et 12 heures, les plus fortes entre 18 et 21 heures.

Resumen Funci6n exocrina del phncreas y ritmo circadian0

medidas en el perro mediante una fistula de phcreas en un modelo experimental duradero

Una disposicih experimental con fistula pancreitica exocrina permanente y alimentaci6n parenteral permiti6 la obtenci6n circadiana de jug0 pan- creitico en perros sanos y con libertad de movimientos. El volumen era del orden de 630-836ml en 24 horas, el contenido de bicarbonato 61,9-89,l mVal en 24 horas. Ambos parimetros eran proporcionales directamente. Durante las horas nocturnas se hallaban aumentados significantemente el volumen y el contenido de bicarbonato. Las cantidades minimas se recogieron en el interval0 decreciente entre las 9 y 12 horas, las miximas entre las 18 y 21 horas.

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Anschrift der Verfasser: Dr. I. WALDE, Dr. N. KOPF und Dr. G. W. NIEBAUER, Chirur- gische Klinik und Augenklinik der Veterinarmedizinischen Universitat Wien, Linke Bahn- gasse 11, A-1030 Wien; Dr. N. HOLBLING, Doz. Dr. J. FUNOVICS, I. Chirurgische Universitats- klinik Aherstrage 4, A-1097 Wien.