Esgotamento do surfactante combinado com ventilação prejudicial resulta em um modelo reprodutível da Síndrome do Sofrimento Respiratório Agudo (ARDS)
Summary
Uma combinação de lavagem surfactante usando soro fisiológico de 0,9% (35 mL/kg de peso corporal, 37 °C) e ventilação de alto volume de maré com peep baixo para causar lesão pulmonar induzida por ventilador moderado (VILI) resulta em síndrome experimental de angústia respiratória aguda (ARDS). Este método fornece um modelo de lesão pulmonar com baixa/limitada capacidade de recrutamento para estudar o efeito de várias estratégias de ventilação por longos períodos.
Abstract
Existem vários modelos animais para estudar os complexos mecanismos da síndrome do desconforto respiratório agudo (ARDS). Esses modelos incluem infusão pulmo-arterial de ácido oleico, infusão de endotoxinas ou bactérias, ligadura cecal e punção, vários modelos de pneumonia, modelos de isquemia/reperfusão pulmonar e, claro, modelos de esgotamento surfactante, entre outros. O esgotamento surfactante produz uma rápida e reprodutível deterioração da troca de gás pulmonar e hemodinâmica e pode ser induzido em suínos anestesiados usando lavages pulmonares repetidas com 0,9% de soro fisiológico (35 mL/kg de peso corporal, 37 °C). O modelo de esgotamento surfactante suporta investigações com monitoramento respiratório e hemodinâmico padrão com dispositivos clinicamente aplicados. Mas o modelo sofre de uma recrutamento relativamente alta e ventilação com altas pressões das vias aéreas pode reduzir imediatamente a gravidade da lesão reabrindo áreas pulmonares ateleáticas. Assim, este modelo não é adequado para investigações de regimes de ventilação que utilizam altas pressões das vias aéreas. Uma combinação de esgotamento surfactante e ventilação prejudicial com alto volume de maré/baixa pressão final positiva (alta TV/peep baixo) para causar lesão pulmonar induzida pelo ventilador (VILI) reduzirá a capacidade de recrutamento da lesão pulmonar resultante. As vantagens de uma indução oportuna e a possibilidade de realizar pesquisas experimentais em um ambiente comparável a uma unidade de terapia intensiva são preservadas.
Introduction
A mortalidade da síndrome do desconforto respiratório agudo (ARDS) permanece elevada com valores acima de 40%1, apesar da pesquisa intensiva desde sua primeira descrição por Ashbough e Petty em 19672. Naturalmente, a investigação de novas abordagens terapêuticas é limitada na clínica devido a preocupações éticas e à falta de padronização das patologias subjacentes, condições ambientais e comeias, enquanto os modelos animais permitem a pesquisa sistemática em condições padronizadas.
Assim, a ARDS experimental foi induzida em animais de grande porte (por exemplo, suínos) ou pequenos animais (por exemplo, roedores) usando vários métodos como infusão pulmo-arterial de ácido oleico, infusão intravenosa (i.v.) de bactérias e endotoxinas, ou modelos de ligadura e punção cecal (CLP) causando ards induzido pela sepse. Além disso, são utilizadas lesões pulmonares diretas causadas por queimaduras e inalação de fumaça ou isquemia pulmonar/reperfusão pulmonar (I/R)3. Um modelo frequentemente usado de lesão pulmonar direta é o esgotamento surfactante com lavages pulmonares como descrito pela primeira vez por Lachmann et al. em cobaias4.
O esgotamento do surfactante é um método altamente reprodutível que resulta rapidamente em compromissos na troca de gás e hemodinâmica5. Uma grande vantagem é a possibilidade de aplicar o esgotamento do surfactante em grandes espécies que permitem pesquisa de suporte com ventiladores mecânicos, cateteres e monitores mecânicos clinicamente utilizados. No entanto, uma grande desvantagem do modelo de esgotamento surfactante é o recrutamento instantâneo de áreas pulmonares ateleáticas sempre que altas pressões das vias aéreas ou manobras de recrutamento, como posicionamento propenso, são aplicadas. Assim, o modelo não é adequado para investigar, por exemplo, ventilação automatizada com altos níveis de PEEP porvezes prolongadas 6. Yoshida et al. descreveram uma combinação de esgotamento surfactante e ventilação com altas pressões inspiratórias das vias aéreas para induzir a ARDS7experimental, mas seu modelo requer uma manutenção elaborada da pressão parcial de oxigênio(Pa O2) em um corredor predefinido através de repetida amostragem de gás sanguíneo e ajuste da pressão de condução de acordo com uma tabela deslizante de pressão inspiratória e PEEP.
No geral, um modelo com uma ventilação prejudicial excessivamente agressiva ou um ajuste trabalhoso e repetido do regime de ventilação pode resultar em danos estruturais dos pulmões, o que é muito grave e resulta em falência múltipla subsequente de órgãos. Assim, este artigo fornece uma descrição detalhada de um modelo facilmente viável de esgotamento surfactante mais ventilação prejudicial com alta Tv/PEEP baixo para indução de ARDS experimental, que suporta pesquisas com parâmetros de ventilação clinicamente utilizados para períodos prolongados.
Protocol
Representative Results
Discussion
Este artigo descreve a indução de ARDS experimental em suínos combinando esgotamento surfactante por lavages pulmonares repetidas e ventilação com grandes volumes de maré, peep baixo e inflação/deflação completa dos pulmões. Essa combinação causa uma deterioração reprodutível e comparável na troca de gás e o compromisso hemodinâmico resultante, mas limita a recrutamento dos pulmões. Assim, esse modelo imita a ARDS clínica com baixa capacidade de recrutamento e permite a investigação de novos regime…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Agradecemos a excelente assistência técnica da Birgit Brandt. Este estudo foi apoiado por uma bolsa do Ministério Federal alemão de Educação e Pesquisa (FKZ 13GW0240A-D).
Materials
| Evita Infinity V500 | Dräger | intensive care ventilator | |
| Flow through chamber thermistor | Baxter | 93-505 | for measuring cardiac output |
| Leader Cath Set | Vygon | 1,15,805 | arterial catheter |
| Mallinckrodt Tracheal Tube Cuffed | Covidien | 107-80 | 8.0 mm ID |
| MultiCath3 | Vygon | 1,57,300 | 3 lumen central venous catheter, 20 cm length |
| Percutaneus Sheath Introducer Set | Arrow | SI-09600 | introducer sheath for pulmonary artery catheter of 4-6 Fr., 10 cm length |
| Swan-Ganz True Size Thermodilution Catheter | Edwards | 132F5 | pulmonary artery catheter, 75 cm length |
| urinary catheter | no specific model requiered | ||
| Vasofix Braunüle 20G | B Braun | 4268113B | peripheral vein catheter |
| Vigilance I | Edwards | monitor |
Riferimenti
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