Summary

Las respuestas compensatorias integradas en un modelo humano de la hemorragia

Published: November 20, 2016
doi:

Summary

El propósito de este protocolo es para demostrar las técnicas para la medición de respuestas compensatorias a la reducción del volumen sanguíneo central utilizando una menor presión negativa cuerpo como un modelo experimental no invasivo de la hemorragia humana que se puede usar para cuantificar la integración total de los mecanismos de compensación a déficit de volumen de sangre en los seres humanos .

Abstract

La hemorragia es la causa principal de muertes relacionadas con el trauma, en parte porque el diagnóstico precoz de la gravedad de la pérdida de sangre es difícil. Evaluación de los pacientes hemorrágicos es difícil porque las herramientas clínicas actuales proporcionan medidas de signos vitales que permanecen estables durante las primeras etapas de sangrado debido a los mecanismos de compensación. En consecuencia, hay una necesidad de comprender y medir la integración total de mecanismos que compensar la reducción de volumen de sangre circulante y cómo cambian durante hemorragia progresiva en curso. la reserva del cuerpo para compensar la reducción del volumen de sangre circulante se llama la "reserva compensatoria '. La reserva compensatoria se puede evaluar con precisión con mediciones en tiempo real de los cambios en las características de la forma de onda arterial medidos con el uso de un equipo de alta potencia. Baja Presión Negativa cuerpo (LBNP) se ha demostrado para simular muchas de las respuestas fisiológicas en los seres humanos asociados con la hemorragia,y se utiliza para estudiar la respuesta compensatoria a la hemorragia. El propósito de este estudio es demostrar cómo la reserva compensatoria se evaluó durante la reducción progresiva del volumen sanguíneo central con PNIC como una simulación de la hemorragia.

Introduction

La función más importante del sistema cardiovascular es el control de la perfusión adecuada (el flujo sanguíneo y el suministro de oxígeno) a todos los tejidos del cuerpo a través de la regulación homeostática de la presión sanguínea arterial. Varios mecanismos de compensación (por ejemplo, la actividad del sistema nervioso autónomo, la tasa cardíaca y la contractilidad, el retorno venoso, la vasoconstricción, la respiración) contribuir a mantener los niveles fisiológicos normales de oxígeno en los tejidos. 1 reducciones en volumen de sangre circulante, tales como los causados por hemorragia puede comprometer la capacidad de los mecanismos de compensación cardiovasculares y en última instancia conducir a una baja presión arterial, la hipoxia tisular grave y shock circulatorio que puede ser fatal.

El shock circulatorio causado por grave (es decir, el choque hemorrágico) hemorragia es una causa principal de muerte debido a un traumatismo. 2 Uno de los aspectos más desafiantes de la prevención de un paciente de desarrollar shock es nuestraincapacidad para reconocer su aparición temprana. La evaluación temprana y precisa de la progresión hacia el desarrollo de shock se limita actualmente en el ámbito clínico por las tecnologías (por ejemplo, monitores médicos) que proporcionan las mediciones de signos vitales que cambian muy poco en las primeras etapas de la pérdida de sangre debido a las numerosas compensatoria del cuerpo mecanismos de regulación de la presión arterial. 3-6 Como tal, la capacidad de medir la suma total de la reserva del cuerpo para compensar la pérdida de sangre representa el reflejo más exacto del estado de perfusión de los tejidos y el riesgo de desarrollar shock. 1 Esta reserva se denomina . reserva compensatoria que puede ser evaluado con precisión mediante mediciones en tiempo real de los cambios en las características de la onda arterial 1 el agotamiento de la reserva compensatoria replica la inestabilidad cardiovascular terminal observada en los pacientes críticamente enfermos con inicio súbito de hipotensión; una condición conocida como deco hemodinámicampensation. 7

La relación entre la utilización de la reserva compensatoria y la regulación de la presión arterial durante la pérdida de sangre en curso en los seres humanos se puede demostrar en el laboratorio utilizando un amplio conjunto de medidas fisiológicas (por ejemplo, presión arterial, frecuencia cardíaca, la saturación arterial de oxígeno en la sangre, el volumen sistólico, gasto cardíaco, resistencia vascular, la frecuencia respiratoria, el carácter del pulso, el estado mental, CO teleespiratorio 2, oxígeno tisular) proporcionada por la monitorización fisiológica estándar durante progresivas reducciones continuas en el volumen sanguíneo central similar a los que ocurren durante la hemorragia. Volumen sanguíneo central rebajado puede ser inducida de forma no invasiva con aumentos progresivos en la parte inferior del cuerpo de presión negativa (PNIC). 8 El uso de esta combinación de mediciones fisiológicas y PNIC, la comprensión conceptual de la forma de evaluar la capacidad del cuerpo para compensar la reducción del volumen sanguíneo central puede ser fácilmente demoniostrado. Este estudio representa la preparación pre-práctica, la demostración de la respuesta compensatoria en relación con otras respuestas fisiológicas durante hemorragia simulada, y la evaluación de los resultados postlab. Las técnicas experimentales necesarias para realizar mediciones de reserva compensatoria se demuestran en un voluntario humano.

Protocol

Antes de cualquier procedimiento humana, la junta de revisión institucional (IRB) debe aprobar el protocolo. El protocolo utilizado en este estudio fue aprobado por la Investigación Médica del Ejército de Estados Unidos y del comando del material del IRB. El protocolo está diseñado para demostrar las respuestas fisiológicas de compensación a una reducción progresiva del volumen sanguíneo central similar a la experimentada por los individuos durante una hemorragia en curso en un entorno de laboratorio controlado y reproducible. La …

Representative Results

El procedimiento LBNP causa una reducción en la presión de aire alrededor de la parte inferior del torso y las piernas. A medida que se incrementa progresivamente este vacío, los cambios de volumen de sangre de la cabeza y el torso superior a la parte inferior del cuerpo para crear un estado de hipovolemia central. La reducción progresiva en el volumen sanguíneo central (es decir, LBNP) produce alteraciones significativas en las características de la forma de onda arterial…

Discussion

El uso de PNIC para causar reducciones progresivas y continuas en el volumen sanguíneo central, hemos sido capaces de inducir una respuesta típica de descompensación hemodinámica en el tema, que se caracteriza por un inicio repentino de la hipotensión y bradicardia (Figura 7). Es importante entender que la respuesta compensatoria integrada a la hemorragia es muy complejo, lo que resulta en 19 significativa variabilidad individual en la tolerancia a la pérdida de sangre. 1 Com…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Este trabajo es apoyado por fondos del Ejército de los Estados Unidos, Investigación Médica y de Material Command, Programa de asistencia a los heridos del combate. Agradecemos a LTC Kevin S. Akers, MD y la Sra Kristen R. lejía por su ayuda en hacer el video.

Materials

Dynamic Research Evaluation Workstation (DREW) data acquisition syetem NA NA Custom Built by ISR personnel.  The DREW allows for time synchronization of both digital and analog signal data collection from up to 16 independent instruments with a sampling rate of 1000 Hz.
Finometer Finapress Medical Systems (FMS) Model 1 Device that provides non-invasive, continuous measurements of brachial artery blood pressure and arterial oxygen saturation (SpO2) using two separate infrared finger photophlethymography cuff sensors.
BCI Capnocheck Plus Smith Medical PM Inc. 9004 Capnograph used to measure  end tidal CO2 and respiration rate
CipherOX  Flashback Technologies Inc. R200 Investigational device used to calculate Compensatory Reserve Index (CRI)
Nonin 9560 Pulse Oximeter Nonin 9560 finger pulse oximeter
Lower Body Negative Pressure Chamber (LBNP) NASA 79K32632-1 Custom Chamber built by NASA
ECG Biotach Gould 13-6615-65 Electrocardiograph for measuring ECG
Nasal CO2 Sample Line Salter Labs REF 4000 Latex free nasal cannula for sampling expired air

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Convertino, V. A., Hinojosa-Laborde, C., Muniz, G. W., Carter, III, R. Integrated Compensatory Responses in a Human Model of Hemorrhage. J. Vis. Exp. (117), e54737, doi:10.3791/54737 (2016).

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