L’épuisement des tensioactifs combiné à une ventilation préjudiciable donne un modèle reproductible du syndrome de détresse respiratoire aiguë (SDRA)
Summary
Une combinaison de lavage de tensioactif utilisant une solution saline à 0,9 % (35 mL/kg de poids corporel, 37 °C) et une ventilation à volume courant élevé avec une faible PEEP pour causer des lésions pulmonaires modérées induites par le ventilateur (VILI) entraîne un syndrome expérimental de détresse respiratoire aiguë (SDRA). Cette méthode fournit un modèle de lésion pulmonaire avec une capacité de recrutement faible ou limitée pour étudier l’effet de diverses stratégies de ventilation pendant de longues périodes.
Abstract
Divers modèles animaux existent pour étudier les mécanismes pathologiques complexes du syndrome de détresse respiratoire aiguë (SDRA). Ces modèles comprennent la perfusion pulmonaire-artérielle d’acide oléique, l’infusion d’endotoxines ou de bactéries, la ligature et la ponction cæcales, divers modèles de pneumonie, des modèles d’ischémie pulmonaire / reperfusion et, bien sûr, des modèles d’épuisement des tensioactifs, entre autres. L’épuisement des tensioactifs produit une détérioration rapide et reproductible des échanges gazeux pulmonaires et de l’hémodynamique et peut être induit chez les porcs anesthésiques à l’aide de lavages pulmonaires répétés avec une solution saline à 0,9 % (35 mL/kg de poids corporel, 37 °C). Le modèle d’épuisement des tensioactifs prend en charge les investigations avec une surveillance respiratoire et hémodynamique standard avec des dispositifs appliqués cliniquement. Mais le modèle souffre d’une capacité de recrutement relativement élevée et la ventilation avec des pressions élevées des voies respiratoires peut immédiatement réduire la gravité de la blessure en rouvrant les zones pulmonaires atélectatiques. Ainsi, ce modèle ne convient pas aux études des régimes de ventilateurs qui utilisent des pressions élevées des voies respiratoires. Une combinaison d’épuisement des tensioactifs et de ventilation nocive avec un volume courant élevé / une faible pression expiratoire positive (TV élevée / PEEP faible) pour causer une lésion pulmonaire induite par le ventilateur (VILI) réduira la capacité de recrutement de la lésion pulmonaire qui en résulte. Les avantages d’une initiation en temps opportun et la possibilité d’effectuer des recherches expérimentales dans un cadre comparable à une unité de soins intensifs sont préservés.
Introduction
La mortalité du syndrome de détresse respiratoire aiguë (SDRA) reste élevée avec des valeurs supérieures à 40%1 malgré des recherches intensives depuis sa première description par Ashbough et Petty en 19672. Naturellement, l’étude de nouvelles approches thérapeutiques est limitée en clinique en raison de préoccupations éthiques et du manque de normalisation des pathologies sous-jacentes, des conditions ambiantes et des comédications, alors que les modèles animaux permettent une recherche systématique dans des conditions standardisées.
Ainsi, le SDRA expérimental a été induit chez de gros animaux (p. ex., porcs) ou de petits animaux (p. ex., rongeurs) à l’aide de diverses méthodes telles que la perfusion pulmonaire-artérielle d’acide oléique, la perfusion intraveineuse (c.-à-d.) de bactéries et d’endotoxines, ou des modèles de ligature et de ponction cæcale (CLP) provoquant un SDRA induit par la septicémie. De plus, des lésions pulmonaires directes causées par des brûlures et l’inhalation de fumée ou une ischémie pulmonaire/reperfusion (I/R) sont utilisées3. Un modèle fréquemment utilisé de lésion pulmonaire directe est l’épuisement des tensioactifs avec des lavages pulmonaires tels que décrits pour la première fois par Lachmann et al. chez les cobayes4.
L’épuisement des tensioactifs est une méthode hautement reproductible qui aboutit rapidement à des compromis dans les échanges gazeux et l’hémodynamique5. Un avantage majeur est la possibilité d’appliquer l’épuisement des tensioactifs chez de grandes espèces, ce qui permet de soutenir la recherche avec des ventilateurs mécaniques, des cathéters et des moniteurs utilisés cliniquement. Cependant, un inconvénient majeur du modèle d’épuisement des tensioactifs est le recrutement instantané des zones pulmonaires atélectatiques chaque fois que des pressions élevées des voies respiratoires ou des manœuvres de recrutement, telles que le positionnement couché, sont appliquées. Ainsi, le modèle n’est pas adapté pour étudier, par exemple, la ventilation automatisée avec des niveaux élevés de PEEP pendant des périodes prolongées6. Yoshida et al. ont décrit une combinaison d’épuisement des tensioactifs et de ventilation avec des pressions inspiratoires élevées pour induire un SDRAexpérimental 7,mais leur modèle nécessite un maintien élaboré de la pression partielle d’oxygène (P a O2)dans un couloir prédéfini viaunéchantillonnage répété des gaz du sang et un ajustement de la pression motrice en fonction d’un tableau coulissant de pression inspiratoire et de PEEP.
Dans l’ensemble, un modèle avec une ventilation préjudiciable trop agressive ou un ajustement laborieux et répété du régime de ventilation peut entraîner des dommages structurels aux poumons, ce qui est trop grave et entraîne une défaillance ultérieure de plusieurs organes. Ainsi, cet article fournit une description détaillée d’un modèle facilement réalisable d’épuisement des tensioactifs et de ventilation nocive avec une TV élevée / PEEP faible pour l’induction du SDRA expérimental, qui soutient la recherche avec des paramètres de ventilation utilisés cliniquement pendant des périodes prolongées.
Protocol
Representative Results
Discussion
Cet article décrit l’induction du SDRA expérimental chez les porcs combinant l’épuisement des tensioactifs par lavages et ventilations répétés des poumons avec des volumes de marée élevés, un faible PEEP et un gonflage / déflation complet des poumons. Cette combinaison provoque une détérioration reproductible et comparable des échanges gazeux et le compromis hémodynamique qui en résulte, mais limite la capacité de recrutement des poumons. Ainsi, ce modèle imite le SDRA clinique avec une faible capaci…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Nous remercions Birgit Brandt pour son excellente assistance technique. Cette étude a été soutenue par une subvention du ministère fédéral allemand de l’Éducation et de la Recherche (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 |
Referências
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