Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

Ekvint metabolt syndrom (EMS) hos hästar uppmärksammas allt mer. I EMS ingår insulinresistens som en viktig del av sjukdomen och hästar kan drabbas av fång som följd av sjukdomen. Insulin har förutom metabola effekter även effekter på hjärtkärlsystemet där det är med och reglerar blodtryck, bland annat genom att påverka det perifera kärlmotståndet samt hjärtats kontraktilitet och puls. Hos friska människor ger en insulininfusion ett sänkt medelartärtryck och minskat vaskulärt motstånd. Insulin ger även ett sympatikuspåslag och kan därigenom höja pulsen och aktivera Renin-Angiotensin-Aldosteron-systemet (RAAS). Hos hästar kan en längre tids infusion av insulin ge fång och insulin ger dilatation av hovens kärl. Insulinresistenta människor har ett sämre svar på samma insulinkoncentration och får inte en lika stor blodtryckssänkande och kärldilaterande effekt som friska människor.
Studiens syfte var att se hur hästar med insulinresistens påverkas av en kontinuerlig insulininfusion med avseende på blodtryck, puls och perifer cirkulation. Hypotesen i studien var att insulinresistenta hästar, likt människor, svarar på en insulininfusion med ökad perifer cirkulation och ökad puls samt med ett sänkt blodtryck.
Studien utfördes på 21 stycken patienthästar med diagnostiserad insulinresistens vid ett oralt glukostest i fält. 16 hästar hade haft fång men uppvisade inga symptom på fång vid undersökningstillfället. Hästarna genomgick en euglykemisk hyperinsulinemisk clamp (EHC) med en kontinuerlig insulininfusion (3 mU/kg/min) samtidigt som blodglukosnivån hölls konstant (5 mmol/L ± 0,2 mmol/L) med en varierande glukosinfusion. Clampen genomfördes under tre timmar. Före och med jämna intervall under insulininfusionen registrerades hovtemperatur, blodtryck och hjärtfrekvens. Blodtryck och hjärtfrekvens registrerades med en ickeinvasiv oscillometrisk teknik och mättes på hästens svans. Resultatet visade att insulininfusionen gav upphov till en signifikant ökad hovtemperatur 15 minuter efter infusionens start och att hovtemperaturen var fortsatt förhöjd i 165 minuter efter infusionens start. Ingen effekt av insulininfusionen på blodtrycket kunde noteras. Hjärtfrekvensen steg signifikant 45 min efter infusionens start och kvarstod signifikant förhöjd till sista mätningen vid 165 min efter start. Insulin- och glukosdata från EHC:n användes för att räkna ut mängden metaboliserat glukos per insulin och tidsenhet (M/I-värde) under steady state. Mängden metabolisera glukos (M-värde) var 1,4±0,44 mg/kg/min. Då hovtemperaturen var konstant innan infusionens start och hästarna stod stilla i sina boxar bedöms temperaturökningen bero på insulininfusionen. Hjärtfrekvensen mättes på ett antal av hästarna dagen innan och var då konstant varför även den ökade hjärtfrekvensen ses som ett resultat av insulininfusionen. Ökningen i hjärtfrekvens kan vara en effekt av den ökade perifera cikulationen i syfte att upprätthålla blodtrycket. En brist i studien är avsaknad av kontrollgrupp, inga jämförelser har gjorts mot påverkan av insulin hos insulinkänsliga hästar.
En kontinuerlig infusion av insulin gav i denna studie hos insulinresistenta hästar en ökad hovtemperatur, vilket indikerar en ökad perifer cirkulation, och en ökad puls. Ingen förändring i systemiskt blodtryck kunde noteras. Det vore intressant att jämföra resultaten med en population friska hästar.

Equine metabolic syndrome (EMS) is gaining more and more attention. In EMS the pathogenesis of insulin resistance is an important part. Insulin is a hormone with cardiovascular effects and is involved in adjusting the blood pressure. The effects of insulin on blood pressure works in many ways. In healthy humans insulin reduces the mean arterial pressure by reducing vascular resistance. Insulin also induces sympathetic activation. In horses insulin dilate the hoof vessels in vitro. Insulin-resistant humans have a reduced response to the effects of insulin compared to healthy humans.
The purpose of this study was to measure blood pressure and peripheral vascular circulation in insulin-resistant horses when given a continuous infusion of insulin. The hypothesis was that insulin infusion would induce an increase in heart rate as well as vasodilation, were hoof temperature was used as a marker for vasodilation. The systemic blood pressure was expected to decrease.
21 healthy horses were included in the study. All horses were diagnosed with insulin resistance by an oral glucose test. 16 of the horses had a previous history of laminitis but did not show any signs of acute laminitis on the clinical examination performed before start of the study. A 3-hour euglycaemic hyperinsuliemic clamp (EHC) was performed in all horses where insulin was given intravenously (3 mU/kg/min) with constant blood glucose (5 mmol/L ± 0,2 mmol/L), maintained by a variable infusion of glucose. Hoof wall temperature was measured every second minute during the EHC. Mean, systolic- and diastolic blood pressure and heart rate were measured before the start of infusion and at 0.45, 1.45 and 2.45 h after the start of infusion, using an indirect high-definition oscillometric monitor (HDO, horse model) applied to the middle of the coccygeal artery. Insulin and glucose data from the EHC were used to calculate the mean rate of glucose disposal per unit of insulin during steady state (M/I ratio). The amount of glucose metabolised (M-value) during the steady state period for the treated horses was 1,4±0,44 mg/kg/min.
Hoof wall temperature increased significantly after 15 minutes of insulin infusion and stayed increased throughout the infusion. No effect of insulin infusion on blood pressure was observed. The heart rate was significantly increased 45 minutes after the start of the insulin infusion and remained elevated until the last measurement 165 minutes after the start of infusion. The insulin is deemed to be the reason for the increased hoof wall temperature since the temperature was constant before the start of infusion and the horses were standing still in their boxes. The day before the insulin infusion started the heart rate of some of the horses were measured several times and the heart rate did not change, therefore the increased heart rate is expected to be due to the insulin infusion. The increase in heart rate may be a result of the increased peripheral vascular circulation in order to maintain blood pressure.
In conclusion, the results of the present study show that insulin infusion to insulin-resistant horses in this study gave an increased heart rate as well as a increased hoof temperature which is indicating an increased vasodilatation in the hoof. The systemic blood pressure did not change. It would be interesting to compare these results to healthy horses.