Renal dysfunction in orthopaedic surgery - with special reference to drug effects in the elderly

Abstract

Total hip replacement (THR) is a common procedure, generally performed in elderly persons. Previous studies indicated that the use of isoxazolyl penicillins could induce a transient post-operative renal dysfunction in these patients.



By measuring urinary levels of markers for glomerular (albumin, IgG) and tubular (protein HC) function we studied the influence of systemic cloxacillin, the gentamicin in bone cement and the bone cement itself on renal function following THR or total knee replacement (TKR). We studied peroperative pharmacokinetics of cloxacillin in THR and TKR patients. In healthy elderly we studied the influence of diclofenac on cloxacillin pharmacokinetics, and also investigated exercise-induced proteinuria, and the possible effect of prostacyclin on it.



Patients undergoing THR or TKR developed a transient increase in glomerular and tubular markers. This was not primarily caused by cloxacillin, gentamicin or bone cement. THR patients had lower creatinine clearance and lower clearance for cloxacillin than TKR patients, and lower than healthy elderly. Diclofenac did not alter the pharmacokinetics for cloxacillin in healthy, unstressed, elderly. Exercise induced a transient glomerular and proximal, but not distal, tubular impairment in the volunteers. The exercise-induced proteinuria was not altered by prostacyclin.



Present surgical and anesthetic techniques have partly overcome the risk for developing postoperative renal failure, but THR patients probably still are at an increased risk. Proteinuria following surgery or exercise is suggested to share, in part, common pathways.

Abstract (Swedish)

Popular Abstract in Swedish

Att få inopererat en höft- eller knäprotes är numera ett vanligt ingrepp. Under 80-talet visade svenska och utländska studier att 10-15% av de patienter som genomgick en sådan höftoperation drabbades av försämrad njurfunktion efter operationen. Denna försämring var övergående men kunde vara allvarlig för patienten, och kostsam för sjukvården, under den tid den kvarstod. Det fanns många tänkbara orsaker till den försämrade njurfunktionen - patienternas relativt höga åldrar, den stora operationen i sig, något av de läkemedel som användes i anslutning till operationen m.fl.. Främst misstänkte man att de antibiotika som användes för att förebygga infektioner i samband med operationen kunde vara "boven i dramat". Med stigande ålder avtar bl.a. njurfunktionen och ämnesomsättningen. Detta kan öka riskerna för njurpåverkan och försämra utsöndringen av läkemedel. Få studier har gjorts på äldre personer avseende kroppens reaktioner i samband med operationer eller kroppens förmåga att utsöndra läkemedel.



I denna avhandling studerade vi njurfunktionen hos patienter som genomgick höft- eller knäproteskirurgi samt hos friska äldre som utsattes för fysisk stress i form av cykling på test-cykel. Vi studerade hur de antibiotika och det bencement som används vid operationerna påverkar njurfunktionen. Vi följde njurfunktionen före och efter operationerna genom att mäta utsöndringen av vissa proteiner i urinen. Dessa proteiner markerar påverkan på olika funktioner i njuren. Vi studerade också hur ett, i ortopediska sammanhang vanligt, penicillin utsöndras från kroppen under och efter höft- och knäprotesoperationer, samt om en vanlig typ av värkmedicin (Voltaren), som kan påverka njurarna, förändrar utsöndringen av detta penicillin hos friska äldre personer. Det är känt att fysiskt arbete påverkar njurens filtrationsförmåga (glomerulär funktion) men vi studerade om arbete också påverkar njurens återupptagningsförmåga (tubulär funktion). Vi undersökte om ett ämne som normalt finns i kroppen, prostacyklin, förändrade utsöndringen av proteiner i samband med fysisk stress. Vissa sjukdomstillstånd ökar utflödet av vätska och proteiner från blodbanan till andra vävnader. I djurexperiment tycks prostacyklin kunna minska dessa förändringar.



Resultaten visar att patienter som genomgår höft- eller knäprotesoperation får en övergående påverkan på såväl glolomerulär som tubulär njurfunktion. Denna påverkan tycks inte vara utlöst av de anti- biotika eller det bencement vi studerat utan är sannolikt ett resultat av den stress som kroppen utsätts för av det stora kirurgiska ingreppet, narkosen och blödningen. Vi fann att det penicillin som gavs utsöndrades sämre hos höft- än hos knäpatienterna detta tycktes främst bero på en sämre förmåga att spjälka penicillinet i kroppen. Det fanns också tecken till att höftpatienterna hade sämre njurfunktion än knäpatienterna redan före operationen. Friska äldre hade bättre njurfunktion och bättre förmåga att utsöndra penicillin än någon av patientgrupperna. Den värkmedicin vi studerade försämrade inte njurfunktionen eller kroppens förmåga att utsöndra penicillin hos försökspersonerna. Stressen som det fysiska arbetet utlöste påverkade njurfunktionen på samma sätt som operationerna, dock var förändringarna mindre och inträffade tidigare. Prostacyklintillförsel förändrade inte utsöndringen av proteiner efter arbete vilket talar för att deLvis olika mekanismer ligger bakom proteinförlusterna vid sjukclom respektive arbete.



Sammanfattningsvis fann vi att patienter som genomgår höft- eller knäprotesoperation får en övergaende påverkan på flera funktioner i njurarna. Detta är sannolikt en form av kroppens "stress-svar".



Höftpatienterna har sämre förmåga än knäpatienterna att utsöndra penicillin och eventuellt också sämre njurfunktion redan före respektive operation. Värkmedicin (Voltaren) förändrar inte njur funktionen eller kroppens förmåga att utsöndra penicillin hos äldre, friska försökspersoner.



Fysiskt arbete påerkar njurfunktionen på ett likartat sätt, fast i lägre utsträckning, som kirurgisk stress. Kirurgisk stress och fysiskt arbete utlöser delvis likartade hormonella och immunologiska reaktioner i kroppen. Den proteinutsöndring vi iakttagit har troligen till viss del gemensamma orsaker.



Inför framtiden avser vi att studera



njurfunktion i samband med andra operationer och intensivvård. hur äldre individer utsöndrar andra antibiotika. patienter som väntar på operation i höft- eller knäled för att undersöka deras njurfunktion redan före operationen. Vi hoppas också att man med hjälp av ovanstående metoder och resultat ska kunna hitta patienter som är i riskzonen för att utveckla njursvikt i samband med kirurgska ingrepp eller annan behandling. tidigt upptäcka negativa effekter som läkemedel kan ha på njurfunktionen. utvärdera effekterna av behandlingar som avser att skydda njurarna.

• author: Nergelius, Görel
• supervisor: [unknown] [unknown]
• opponent: Bugge, Jan Fredrik
• organization: Anesthesiology and Intensive Care
• publishing date: 1997
• type: Thesis
• publication status: published
• subject: Anesthesiology and Intensive Care
• keywords: orthopaedics, Surgery, protein HC, IgG, albumin, pharmacokinetics, diclofenac, clearance, elderly, penicillin, isoxazolyl, tubular, glomerular, arthroplasty, exercise, traumatology, Kirurgi, ortopedi, traumatologi, Anaesthesiology, intensive care, Anestesiologi, intensivvård
• pages: 148 pages
• defense location: Segerfalksalen, Wallenberg Neurocentrum, Lund
• defense date: 1997-11-22 10:15:00
• external identifiers: other:ISRN: LUMEW/MEAN--1045--SE
• ISBN: 91-628-2691-3
• language: English
• LU publication?: yes
• id: 6080a83a-2be4-4a25-aa1c-d15390627c6e (old id 29771)
• date added to LUP: 2016-04-04 11:45:04
• date last changed: 2018-11-21 21:06:57