Physiologic studies in normal and uremic sheep: II. Changes in erythropoiesis and oxygen transport

Physiologic studies in normal and uremic sheep: II. Changes in erythropoiesis and oxygen transport. Red cell production and survival, cardiac output (CO), renal blood flow (RBF), serum erythropoietin (ESF), oxygen (O 2 ) consumption, 2,3-diphosphoglycerate (2,3-DPG), P 50 , and circulating hemoglobin (HbC) were measured in normal sheep and in animals made chronically uremic and anemic by subtotal nephrectomy. The erythropoiesis characterizing uremic anemia was hypoproliferative as quantitated by ferrokinetics, but was still subject to normal feedback control in that erythropoiesis in normal and uremic animals increased with phlebotomy and was suppressed with transfusion. ESF levels were only measurable when the hematocrit fell below 25 in normal animals and were undetected in most stable uremics (hematocrit, 18 to 10%). HbC correlated with ESF. CO increased linearly with progressive anemia in normal and uremic states but, despite this increase, relative RBF decreased; the percent of the CO going to the kidney fell with severe anemia. Venous O 2 extraction increased linearly in normal and uremic states as anemia progressed, resulting in no differences in O 2 utilization between the study states. There were no correlations between 2,3-DPG, P 50 , or hematocrit, under any conditions. These results confirm the mechanism of anemia in chronic renal failure and demonstrate that the O 2 delivery ESF erythroid marrow feedback mechanism persists in the uremic state over a wide range of hematocrits. Etudes physiologiques chez le mouton normal et uremique: II. Modifications de l'erythropoiese et du transport d'oxygene. La production et la duree de vie des hematies, le debit cardiaque (CO), le debit sanguin renal (RBF), l'erythropoietine serique (ESF), la consommation d'oxygene (O 2 ), le 2,3-diphosphoglycerate (2,3 DPG), la P 50 , et l'hemoglobine circulante (HbC) ont ete mesures chez le mouton normal et chez des animaux rendus uremiques chroniques et anemiques par nephrectomie subtotale. L'erythropoiese caracteristique de l'uremie est hypoproliferative comme le mesure la cinetique du fer, mais elle est encore soumise au retro-controle normal en ce sens que l'erythropoiese chez les animaux normaux et uremiques augmente avec la saignee et est supprimee parles transfusions. Les concentrations d'ESF sont mesurables seulement si l'hematocrite est inferieur a 25% chez les animaux normaux et ne sont pas detectables dans la plupart des uremies stables (hematocrite, 18 a 10%). HbC est correle avec ESF. CO augmente lineairement avec la progression de l'anemie dans les situations normale et uremique, mais, malgre cette augmentation, le RBF relatif diminue et la fraction de CO allant au rein diminue quand l'anemie est severe. L'extraction veineuse d'O 2 augmente lineairement dans les situations normale et uremique au fur et a mesure que l'anemie progresse, ce qui fait qu'il n'y a pas de difference dans l'utilisation d'O 2 entre les situations etudiees. Il n'y a pas de correlation entre le 2,3-DPG, la P 50 ou l'hematocrite dans les diverses situations. Ces resultats confirment le mecanisme de l'anemie dans l'insuffisance renale chronique et demontrent que le systeme de retro-controle debit d'O 2 -moelle osseuse persiste au cours de l'uremie dans un grand eventail de valeurs de l'hematocrite.