KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ ACİL TIP ANABİLİM DALI ELEKTRİK YANIĞI MODELİNDE ETİL PURİVAT VE N-ASETİLSİSTEİN UYGULAMASININ BEYİN, KALP, AKCİĞER, BÖBREK VE KAS DOKULARINDA OLUŞAN İSKEMİ REPERFÜZYON HASARI ÜZERİNE ETKİSİNİN İNCELENMESİ UZMANLIK TEZİ HAZIRLAYAN DR. ASLI MUTLU DANIŞMAN YRD. DOÇ. DR. AYNUR ŞAHİN TRABZON 2016 TEŞEKKÜR Uzmanlık eğitimim boyunca her konuda desteklerini esirgemeyen, kendilerinden bilimsel anlamda çok şeyler öğrendiğim ve tezimin hazırlanmasında çok değerli yardımları bulunan Doç. Dr. Süha TÜRKMEN’e ve tez danışmanım Ydr. Doç.Dr. Aynur ŞAHİN’ e, Tecrübe ve bilgi birikimi ile bana ışık tutan saygıdeğer hocalarım Prof. Dr. Abdülkadir GÜNDÜZ, Doç. Dr. Süleyman TÜREDİ ve Yrd.Doç. Dr. Yunus KARACA ve Yrd. Doç. Dr. Özgür TATLI ‘ya, Eğitimim boyunca bilgi ve tecrübelerinden istifade ettiğim tüm kıdemlilerime, beraber görev yaptığım özellikle tezimin deney aşamasında değerli vaktini ayırıp fedakarlıkta bulunan meslektaşlarım Dr.Nurbanu KEHA KURT ve Dr. Can Ertan ARGIN’a ve diğer tüm doktor, hemşire, teknisyen ve sağlık personeli arkadaşlarıma, Her türlü fedakârlığı sergileyip gecesini gündüzüne katarak bugünlere gelmemi sağlayan ve halen daha işlerimi kolaylaştırmaya çalışan anne ve babama, Tanıdığım ilk günden beri zorlu asistanlık sürecimde psikolojimi ayakta tutmamda desteğini hiçbir zaman esirgemeyen dünyalar tatlısı bebeklerim Özcan Ali ve Elif Zümra’mın babası sevgili eşim Bülent MUTLU’ya Teşekkür ederim. II ÖZET Amaç Çalışmamızda deneysel olarak oluşturulan elektrik yanığı modelinde EP veya NAC tedavisinin yanığa bağlı organ hasarını azaltmadaki etkinliğinin histopatolojik olarak değerlendirilmesi planlanmıştır. Gereç ve yöntemler Çalışma, etik kurul izni alındıktan sonra Wistar cinsi ortalama 250 gr ağırlığında dişi ratlar üzerinde deneysel olarak yapıldı. Ratlar her grupta 7 rat olmak üzere, ilk grup sham grubu, ikinci grup 600 V ile yakılan yanık grubu, üçüncü grup 600 V elektrik ile yakıldıktan 1 saat sonra 20mg/kg dan NAC tedavisi verilen grup ve 4. Grup 600 V ile elektrik yanığı yapılan ve 1 saat sonrasında 50mg/kg dan EP verilen grup olmak üzere dört gruba ayrıldı. Prosedürden 24 saat sonra elde edilen kalp, böbrek, çizgili kas, beyin ve akciğer dokuları histopatolojik olarak incelendi. Bulunan değerler arasında istatistiksel analiz yapıldı. Bulgular Elektrik yanığının kalp, çizgili kas, böbrek ve beyin dokularına anlamlı ölçüde zarar verdiği tespit edildi. Total kalp hasarı, total çizgili kas hasarı açısından kontrol grubu ile NAC ve EP grubu karşılaştırıldığında istatistiksel olarak anlamlı bir şekilde hasar skorunu azalttığı görüldü (p=0.001). Total böbrek hasarı değerlendirildiğinde kontrol grubu ile NAC ve EP grubu karşılaştırıldığında istatistiksel olarak anlamlı ölçüde hasar azaltmada başarılı olduğu görüldü (sırasıyla p=0.002 ve p=0.001). Beyin hasarı değerlendirildiğinde noron dejenarasyonu açısından istatistiksel olarak antioksidan ajanlar olan NAC ve EP tedavisi ile anlamlı ölçüde hasar skorlamasında azalma tespit edildi.(sırasıyla p=0.004 ve p=0.001). Sonuç Elektrik yanığının kalp, çizgili kas, böbrek ve beyin dokusunda hasar meydana getirdiği ve bu hasarın NAC ve EP verilmesi ile azaltılabildiği görülmüştür. Fakat bu ajanların klinikte kullanılabilir duruma gelmesi için birçok deneysel ve klinik çalışmaya daha ihtiyaç vardır. Anahtar kelimeler; Acil, elektrik yanıkları, NAC, EP III SUMMARY Objectives In our study, with experimental electrical burn modelling, determination of histopathological effectiveness of using EP (ethyl pyruvate) or NAC (N-Acetyl Cysteine) in reducing organ injury caused by electrical burns was planned. Materials and Methods The study, after being granted with ethics comitee approval, was performed on Wistar female rats weighing approximately 250 g. Rats were divided in 4 groups (7 rats in each): First one was the sham group. Second group consisted of rats submitted to burn using 600 V of electricity. Third group consisted of rats recieving NAC treatment (20mg/kg) 1 hour after being submitted to burn using 600 V of electricity. Fourth group consisted of rats recieving EP treatment (50mg/kg) 1 hour after being submitted to burn using 600 V of electricity. Histopathological specimens of heart, kidney, striated muscles, brain and lung tissues were obtained 24 hours after the procedure. Statistical analysis was performed among the obtained data. Findings Considerable injury of electrical burns in heart, striated muscles, kidney and brain tissues was identified. Between the control group and NAC and EP applied group of rats with total heart and total striated muscle injuries, statistical significance in reducing injury score was seen (p=0.001 and p=0.001, respectively). Considering the total kidney injury, statistically significant differences between the control group and NAC and EP applied group was identified in reducing injury (p=0.002 and p=0.001, respectively). Considering brain damage, statistical significance between control group and NAC and EP applied groups in reducing neuronal degeneration was determined (p=0.004 and p=0.001, respectively). Results Electrical burns caused injury in heart, striated muscles, kidney and brain tissues. These injuries could be reduced by NAC and EP treatment. However, further studies and clinical trials are required for using these agents in clinics. Keywords ; Emergency, electrical burns, NAC, EP IV İÇİNDEKİLER TEŞEKKÜR ............................................................................................................................. II ÖZET ...................................................................................................................................... III SUMMARY ............................................................................................................................. IV İÇİNDEKİLER ........................................................................................................................ V TABLO LİSTESİ .................................................................................................................. VII FİGÜR LİSTESİ ..................................................................................................................VIII KISALTMA LİSTESİ ............................................................................................................ IX GİRİŞ VE AMAÇ ..................................................................................................................... 1 1. GENEL BİLGİLER ............................................................................................................. 3 1.1. Elektrik Tanımı ve Fizyolojisi ........................................................................................ 3 1.2. Elektrik Yanığının Fizyopatolojisi ................................................................................. 5 1.3. Yaralanma Mekanizması ............................................................................................... 6 1.4. Yanıkların Derecelendirilmesi .................................................................................. 6 1.5. Elektrik Yanıklarında Klinik Özellikler ......................................................................... 7 1.5.1.Kardiyak Ritm Bozuklukları .................................................................................. 7 1.5.2. Santral Sinir Sistemi yaralanmaları ...................................................................... 8 1.5.3. Kompartman Sendromu ........................................................................................ 8 1.5.4. Elektrik akımının kaslar üzerine etkisi ................................................................. 9 1.5.5. Akut Böbrek Yetmezliği ...................................................................................... 9 1.6. Elektrik yaralanmalarında Tedavi Yaklaşımları ............................................................. 9 1.6.1. Acil Serviste ilk değerlendirme ............................................................................ 9 1.6.2. Sıvı Resüsitasyonu .............................................................................................. 10 2.MATERYAL VE METOD ................................................................................................. 11 2.1. Histopatolojik Değerlendirme: .................................................................................... 14 V 2.2. İstatiksel Analiz ............................................................................................................ 15 3. BULGULAR ....................................................................................................................... 16 TARTIŞMA ............................................................................................................................. 24 KISITLAMALAR .................................................................................................................. 28 SONUÇ .................................................................................................................................... 29 KAYNAKLAR ........................................................................................................................ 30 VI TABLO LİSTESİ Tablo-1: Elektrik akımının İnsanlar üzerindeki etkileri ........................................................... 4 Tablo 2: Grupların doku ortanca değerleri ............................................................................. 17 VII FİGÜR LİSTESİ Figür 1 : Çalışmada kullandığımız deney düzeneği ............................................................... 12 Figür 2: Deney düzeneğinin şematik görünümü ..................................................................... 12 Figür 3: Myokardial dokuya ait fotomikrograf (H&E X 200). (A: Grup 1, B: Grup 2, C: Grup 3, D: Grup 4. 1 grubu). Myokard hücreleri (↑), vasküler konjesyon (∆), myokardiyal fibrozis (yıldız) .................................................................................. 18 Figür 4: Çizgili kas dokusuna ait fotomikrograf (H&E X 200). (A: Grup 1, B: Grup 2, C: Grup 3, D: Grup 4 ). Normal çizgili kas hücresi yapısı (↑), dejenere çizgili kas hücresi (yıldız), inflamatuar hücre infiltrasyonu (∆). ............................................. 19 Figür 5: Böbrek korteksine ait fotomikrograf (H&E X 200). (A: Grup 1, B: Grup 2, C: Grup 3, D: Grup 4 ). Normal tubul epitel yapısı (↑), tubuler dilatasyon (yıldız), tubuler hücrelerde vakuolizasyon (∆) ...................................................................... 20 Figür 6: Beyin korteksine ait fotomikrograf (Krezil viyole X 400). Grup 2. Normal piramidal nöronlar (↑), dejeneratif piramidal nöronlar (∆) ..................................... 21 Figür 7: Beyin korteksine ait fotomikrograf (Krezil viyole X 200). (A:Grup 1, B: Grup 2; C: Grup 3; D: Grup 4). Normal piramidal nöronlar (↑), dejeneratif piramidal nöronlar (∆) .............................................................................................................. 22 Figür 8: AC e ait fotomikrograf (H&E X 200). (A: Grup 1, B: Grup 2, C: Grup 3, D: Grup 4). Normal alveol yapısı (↑), alveolar yapıda bozulma (yıldız), hemoraj ................ 23 VIII KISALTMA LİSTESİ EP Etil piruvat NAC N-asetil piruvat SOR Süper oksit radikalleri GSH Glutatyon V Voltaj VF Ventriküler fibrilasyon mA Miliamper EKG Elektrokardiografi MR Manyetik rezonans ml Mililitre kg Kilogram L Litre mg miligram CK kreatin kinaz AC Akciğer H-E Hematoksilen Eozin IX GİRİŞ VE AMAÇ Modern hayatı kolaylaştırmada kullanılan aletlerin hemen hepsinin elektrik ile çalışır olmaları sebebi ile elektrik, modern hayatın en önemli vazgeçilmezlerinden olmuş durumdadır. Elektriğin bu denli yaygın kullanılıyor olması elektrik kaynaklı kazaların da çok sık karşılaşılmasına yol açmıştır. Bu kazalar basit yaralanmalar olabileceği gibi mortal seyreden yanıklarla da sonuçlanabilir. 1879’da elektrik ile temas sonucu meydana gelen ilk ölüm olayı yayınlanmıştır (1). Elektrik yaralanmaları sonrası ilerleyici doku nekrozları oluşmasında temel sebebin mikrovasküler kan dolaşımındaki bozulma olduğu tezi kabul görmektedir (2,3). Yapılan çalışmalarda yanık sonrası plazma tromboksan B2 seviyesinin ve tromboksan B2/prostoglandin F1 oranının arttığı ve bu artışa sekonder aşırı trombosit agregasyonu ile mikrovasküler trombozların geliştiği histopatolojik olarak da gösterilmiştir (4). Özellikle nörotoksik, kardiyotoksik ve renal etkilerin ön planda olduğu elektrik yanıklarında, organ hasarını önlemede günümüz şartlarında medikal tedaviler yetersiz kalmaktadır. Dokunun kendini tamir etme sürecinde oluşan oksidatif stresle mücadele etmek için antioksidan tedavinin faydalı olduğunu gösteren çalışmalar mevcuttur (5). Nöroprotektif etkinliği bilinen ajanlardan olan, etil piruvat (EP) umut veren antioksidan ve anti-inflamatuvar bir ajandır. Glikolizin son ürünü ve trikarboksilik asit siklusunun başlangıç substratı olan pirüvat, 2-oxo-proprionik asidin anyonik formudur. Piruvatın serbest oksijen radikalleri (SOR) ve hidroksi radikallerini temizleyebileceği bildirilmiştir. Piruvatın etil esteri olan EP’ın piruvattan daha etkili bir antioksidan ve anti- inflamatuvar olduğu rapor edilmiştir (6). Bir diğer ajan olan NAC sülfür tabanlı bir amino asit olup, bağışıklık sistemi için çok önemli bir antioksidan olan glutatyonun (GSH) oluşumunda yer alır. NAC’ın serbest radikaller tarafından oluşturulan doku hasarına karşı koruyucu etkisi olduğu ve bu etkisini GSH düzeyini arttırarak, direkt temizleyici olarak etki göstererek veya stabil nitrozotil türevleri oluşturarak gerçekleştirdiği bildirilmektedir (7). SOR temizleyici olarak NAC kullanılmış ve çok iyi sonuçlar alınmıştır (6). 1