El agotamiento del surfactante combinado con ventilación perjudicial da como resultado un modelo reproducible del síndrome de dificultad respiratoria aguda (SDRA)
Summary
Una combinación de lavado con surfactante con solución salina al 0,9% (35 ml/kg de peso corporal, 37 °C) y ventilación de alto volumen corriente con PEEP baja para causar lesión pulmonar inducida por ventilador moderado (VILI) da como resultado un síndrome experimental de dificultad respiratoria aguda (SDRA). Este método proporciona un modelo de lesión pulmonar con capacidad de reclutamiento baja / limitada para estudiar el efecto de varias estrategias de ventilación durante períodos prolongados.
Abstract
Existen varios modelos animales para estudiar los complejos mecanismos pathomenísmos del síndrome de dificultad respiratoria aguda (SDRA). Estos modelos incluyen infusión pulmo-arterial de ácido oleico, infusión de endotoxinas o bacterias, ligadura y punción cecal, varios modelos de neumonía, modelos de isquemia/reperfusión pulmonar y, por supuesto, modelos de agotamiento de surfactantes, entre otros. El agotamiento del surfactante produce un deterioro rápido y reproducible del intercambio gaseoso pulmonar y la hemodinámica y puede inducirse en cerdos anestesiados mediante lavados pulmonares repetidos con solución salina al 0,9% (35 ml/kg de peso corporal, 37 °C). El modelo de agotamiento de surfactantes apoya las investigaciones con monitoreo respiratorio y hemodinámico estándar con dispositivos aplicados clínicamente. Pero el modelo sufre de una capacidad de reclutamiento relativamente alta y la ventilación con altas presiones en las vías respiratorias puede reducir inmediatamente la gravedad de la lesión al reabrir las áreas pulmonares atelectáticas. Por lo tanto, este modelo no es adecuado para investigaciones de regímenes de ventiladores que utilizan altas presiones en las vías respiratorias. Una combinación de agotamiento del surfactante y ventilación perjudicial con alto volumen corriente / baja presión positiva al final de la espiración (TV alta / PEEP baja) para causar lesión pulmonar inducida por el ventilador (VILI) reducirá la capacidad de reclutamiento de la lesión pulmonar resultante. Se preservan las ventajas de una inducción oportuna y la posibilidad de realizar investigaciones experimentales en un entorno comparable a una unidad de cuidados intensivos.
Introduction
La mortalidad del síndrome de dificultad respiratoria aguda (SDRA) sigue siendo alta con valores superiores al 40%1 a pesar de la intensa investigación desde su primera descripción por Ashbough y Petty en 19672. Naturalmente, la investigación de nuevos enfoques terapéuticos es limitada en la clínica debido a preocupaciones éticas y la falta de estandarización de las patologías subyacentes, las condiciones ambientales y los comedicadores, mientras que los modelos animales permiten la investigación sistemática en condiciones estandarizadas.
Por lo tanto, el SDRA experimental se ha inducido en animales grandes (por ejemplo, cerdos) o animales pequeños (por ejemplo, roedores) utilizando varios métodos como la infusión pulmoarterial de ácido oleico, la infusión intravenosa (i.v.) de bacterias y endotoxinas, o los modelos de ligadura cecal y punción (CLP) que causan SDRA inducido por sepsis. Además, se utilizan lesiones pulmonares directas causadas por quemaduras e inhalación de humo o isquemia/reperfusión pulmonar (I/R)3. Un modelo de lesión pulmonar directa utilizado con frecuencia es el agotamiento del surfactante con lavados pulmonares como lo describieron por primera vez Lachmann et al. en conejillos de indias4.
El agotamiento del surfactante es un método altamente reproducible que resulta rápidamente en compromisos en el intercambio gaseoso y la hemodinámica5. Una ventaja importante es la posibilidad de aplicar el agotamiento del surfactante en especies grandes que permiten apoyar la investigación con ventiladores mecánicos, catéteres y monitores utilizados clínicamente. Sin embargo, una desventaja importante del modelo de agotamiento del surfactante es el reclutamiento instantáneo de áreas pulmonares atelectáticas cada vez que se aplican altas presiones en las vías respiratorias o maniobras de reclutamiento, como el posicionamiento prono. Por lo tanto, el modelo no es adecuado para investigar, por ejemplo, ventilación automatizada con altos niveles de PEEP para tiempos prolongados6. Yoshida et al. describieron una combinación de agotamiento y ventilación de surfactantes con altas presiones inspiratorias en las vías respiratorias para inducir el SDRA7experimental, pero su modelo requiere un mantenimiento elaborado de la presión parcial de oxígeno(Pa O2)en un corredor predefinido a través de muestreo repetido de gases en sangre y ajuste de la presión de conducción de acuerdo con una tabla deslizante de presión inspiratoria y PEEP.
En general, un modelo con una ventilación perjudicial demasiado agresiva o un ajuste laborioso y repetido del régimen de ventilación puede provocar daños estructurales en los pulmones, que son demasiado graves y dan lugar a una posterior insuficiencia orgánica múltiple. Por lo tanto, este artículo proporciona una descripción detallada de un modelo fácilmente factible de agotamiento de surfactante más ventilación perjudicial con TV alta / PEEP baja para la inducción de SDRA experimental, que apoya la investigación con parámetros de ventilación clínicamente utilizados durante períodos prolongados.
Protocol
Representative Results
Discussion
Este artículo describe la inducción del SDRA experimental en cerdos que combina el agotamiento del surfactante por lavados pulmonares repetidos y la ventilación con altos volúmenes corrientes, peep bajo e inflación / deflación completa de los pulmones. Esta combinación provoca un deterioro reproducible y comparable en el intercambio gaseoso y el compromiso hemodinámico resultante, pero limita la capacidad de reclutamiento de los pulmones. Por lo tanto, este modelo imita el SDRA clínico con baja capacidad de recl…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Agradecemos la excelente asistencia técnica de Birgit Brandt. Este estudio fue apoyado por una subvención del Ministerio Federal Alemán de Educación e Investigación (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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