Modelo experimental de choque hemorrágico no controlado en cerdos

Resúmenes

JUSTIFICATIVA E OBJETIVOS: Uma compreensão melhor das alterações fisiopatológicas associadas ao trauma e ao choque hemorrágico pode ajudar no desenvolvimento de terapêuticas capazes de reduzir a mortalidade relacionada ao trauma. O objetivo deste estudo é descrever um modelo de choque hemorrágico não controlado em porcos. MÉTODOS: Como medicação pré-anestésica, os animais receberam cetamina e midazolan. A anestesia foi induzida com propofol e a intubação traqueal foi realizada na vigência de respiração espontânea. Após a intubação, realizou-se bloqueio neuromuscular. Os animais foram mantidos em respiração mecânica controlada e normocapnia. A anestesia foi mantida com propofol e fentanil, de acordo com a necessidade. Solução de soro fisiológico 0,9% foi infundida em todo o período de preparação. MONITORAÇÃO: Foram utilizados cardioscópio, oxímetro de pulso, medida de pressão arterial invasiva, cateter volumétrico de artéria pulmonar e medida de débito urinário por cistostomia. Modelo experimental: após registro inicial de variáveis hemodinâmicas, metabólicas e de coagulação, realizaram-se incisão subcostal direita e biópsia hepática do lobo esquerdo. A infusão de anestésicos foi reduzida, enquanto a de solução de salina isotônica interrompida. Uma incisão de 12 cm de extensão por 2 cm de profundidade foi feita no lobo hepático direito, seguida de divulsão digital do ferimento. Durante a fase de hemorragia, uma sonda de aspiração foi posicionada junto ao ferimento e o volume de sangue aspirado foi registrado. Quando a pressão arterial média chegou a 40 mmHg e o sangramento foi superior a 700 mL, pôde ser iniciada a fase de intervenção de acordo com o tipo de estudo. CONCLUSÃO: É importante continuar o desenvolvimento de modelos experimentais com o objetivo final de reduzir a alta mortalidade e os custos associados ao trauma.

ANIMAL; CIRURGIA; COMPLICAÇÕES

BACKGROUND AND OBJECTIVES: A better understanding of pathophysiologic changes associated to trauma and hemorrhagic shock can help the development of therapies capable of reducing trauma-related mortality. The objective of this study was to describe a model of non-controlled hemorrhagic shock in pigs. METHODS: Animals received ketamine and midazolam as pre-anesthetic medications. Anesthesia was induced with propofol, and tracheal intubation was performed with the animals on spontaneous ventilation. After intubation neuromuscular blockade was performed. Animals were maintained in controlled mechanical ventilation and normocapnia. Anesthesia was maintained with propofol and fentanyl as needed. Saline was infused during the entire preparation period. MONITORING: Cardioscope, pulse oximeter, invasive blood pressure, volumetric catheter in the pulmonary artery, and urine output by cystostomy were used. Experimental model: after the initial recording of hemodynamic, metabolic, and coagulation variables, right subcostal incision and left lobe liver biopsy were performed. Anesthetic infusion was reduced while the infusion of saline was interrupted. An incision 12 cm long 2 cm deep was performed in the right liver lobe followed by digital divulsion of the wound. During the hemorrhagic phase, an aspiration probe was placed close to the wound and the volume of aspirated blood was recorded. When mean arterial pressure reached 40 mmHg and bleeding was above 700 mL the intervention phase was initiated according to the type of study. CONCLUSION: The development of experimental models to reduce high mortality and costs related to trauma is important.

Abdomen; Wounds and Injuries; Shock; Models

ARTÍCULOS DIVERSOS

^IME3 CET/SBA, Faculdade de Medicina de la USP

^IIMédico-Asistente del Departamento de Anestesiología del Hospital das Clínicas de la Faculdade de Medicina de la USP

^IIIPhD; Médico-Asistente del Departamento de Anestesiología del Hospital das Clínicas de la Faculdade de Medicina de la USP

^IVPhD; Profesor Titular de la Asignatura de Anestesiología de la Faculdade de Medicina de la USP

^VPhD; Profesora Asociada de la Asignatura de Anestesiología de la Faculdade de Medicina de la USP

^VIPhD; Profesor Emérito de la Faculdade de Medicina de la USP

Dirección para correspondencia

RESUMEN

JUSTIFICATIVA Y OBJETIVOS: Una comprensión mejor de las alteraciones fisiopatológicas asociadas al trauma y al choque hemorrágico, puede ayudar en el desarrollo de las terapéuticas capaces de reducir la mortalidad relacionada con el trauma. El objetivo de este estudio es describir un modelo de choque hemorrágico no controlado en cerdos.

MÉTODOS: Como medicación preanestésica, los animales recibieron cetamina y midazolan. La anestesia fue inducida con propofol, y la intubación traqueal fue realizada con la respiración espontánea. Después de la intubación, se realizó el bloqueo neuromuscular. Los animales se mantuvieron bajo respiración mecánica controlada y normocapnia. La anestesia se mantuvo con propofol y fentanil, a tono con la necesidad. Una solución de suero fisiológico al 0,9% fue infundida durante todo el período de la preparación.

MONITOREO: Se usaron el cardioscopio, oxímetro de pulso, medida de presión arterial invasiva, catéter volumétrico de arteria pulmonar y medida de débito urinario por cistostomía. Modelo experimental: después del registro inicial de las variables hemodinámicas, metabólicas y de coagulación, se realizaron la incisión subcostal derecha y la biopsia hepática del lóbulo izquierdo. La infusión de anestésicos fue reducida, mientras que la solución de salina isotónica se interrumpió. Una incisión de 12 cm de extensión por 2 cm de profundidad se hizo en el lóbulo hepático derecho, seguida de una divulsión digital de la herida. Durante la fase de hemorragia, una sonda de aspiración fue posicionada junto a la herida, y el volumen de sangre aspirado fue registrado. Cuando la presión arterial promedio llegó a 40 mmHg y el sangramiento fue superior a 700 mL, pudo iniciarse la fase de intervención de acuerdo con el tipo de estudio.

CONCLUSIÓN: Es importante continuar desarrollando modelos experimentales con el objetivo final de reducir la alta mortalidad y los costes asociados al trauma.

Descriptores: ANIMAL, Cerdo; CIRUGÍA, Trauma; COMPLICACIONES, Choque.

INTRODUCCIÓN

Según los datos del Instituto Brasileiro de Geografía e Estatísticas (Instituto Brasileño de Geografía y Estadísticas -IBGE), la mortalidad relacionada con las causas externas es la tercera principal causa de la mortalidad general en Brasil, quedándose detrás solamente de las muertes relacionadas con las enfermedades del aparato circulatorio y las neoplasias malignas. También es la principal causa de la muerte entre los individuos de 1 a 44 años de ambos sexos. Los costes asociados al trauma son comparables con los costes asociados a las neoplasias malignas en los Estados Unidos, alcanzando la cifra de US$ 44 mil millones en 1997, en ese país ¹.

La asociación de estos factores: el trauma, la hemorragia, el choque hemorrágico, la isquemia orgánica, la resucitación volémica y las lesiones de reperfusión, provoca alteraciones locales y sistémicas en la víctima. Incluso los que sobreviven a la fase inicial del choque hemorrágico continúan con el riesgo de muerte por sepsis y/o disfunción orgánica múltiple ^1,2. Una mejor comprensión de las alteraciones patofisiológicas e inmunológicas relacionadas con el trauma y con el choque hemorrágico puede ayudar en el desarrollo de nuevas terapéuticas capaces de reducir la alta mortalidad y los costes relacionados con los traumas ^1,2.

Varios modelos experimentales han venido siendo desarrollados en las últimas décadas, intentando investigar la fisiopatología del choque hemorrágico y de validar nuevas terapéuticas ^1-3. Y aunque en su mayoría consiste en modelos difíciles de reproducción en laboratorios, y también aunque no reproduzcan necesariamente y con fidelidad los escenarios clínicos reales, los modelos experimentales poseen la ventaja de producir informaciones sobre situaciones bien definidas que pueden ser útiles en el desarrollo de nuevas terapéuticas que buscan la reducción de la mortalidad relacionada con el trauma ^1-3.

El objetivo de este trabajo es hacer la descripción de un modelo de choque hemorrágico no controlado en cerdos, y desarrollado para investigar las estrategias de reposición volémica en el ambiente prehospitalario.

MÉTODOS

Posteriormente a la aprobación por parte de la Comisión de Ética para el Análisis de Proyectos de Investigación (CAPPesq HCFMUSP), el modelo fue desarrollado utilizando 32 cerdos adultos sanos, del sexo masculino y de la raza Penarlan, con un peso de 25 a 35 kg, en el Laboratorio de Investigación Médica de la Asignatura de Cirugía y Transplante del Hígado, y en el Laboratorio de la Asignatura de Anestesiología de la Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo. El cuidado con los animales lo hicieron personas cualificadas y fue inspeccionado por veterinarios, secundando las recomendaciones actuales. Al finalizar el estudio, los animales fueron descartados conforme a las normas de vigilancia sanitaria. No tuvieron acceso a alimentos sólidos la noche anterior al experimento, pero sí que se les permitió tomar agua.

Protocolo Experimental

Anestesia

Como medicación preanestésica, los animales recibieron cetamina (0,5 mg.kg^-1 IM) y midazolan (0,1 mg.kg^-1 IM) 30 minutos antes de la operación. La temperatura corporal se mantuvo por encima de los 38ºC durante el procedimiento, con la ayuda de una manta térmica. Después de la cateterización de la vena auricular izquierda con un catéter de Teflón® calibre 20 Gauge, la anestesia fue inducida con propofol (1-2 mg. kg^-1 EV), y la intubación traqueal se realizó con respiración espontánea. Después de la intubación traqueal, se realizó el bloqueo neuromuscular con pancuronio 8 mg. Los animales se mantuvieron bajo ventilación controlada mecánica (Servo Siemens 900C) con FiO₂ de 35%, frecuencia respiratoria de 20 incursiones por minuto, y un volumen corriente ajustado para el mantenimiento de la normocapnia. La anestesia se mantuvo con propofol (100-140 µg.kg^-1.min^-1) y fentanil 5 µg. kg^-1, de acuerdo con la necesidad. Se infundió una solución de suero fisiológico al 0,9% EV (6 mL.kg^-1.h^-1) durante todo el período de la preparación.

Monitoreo

El monitoreo no invasivo fue realizado con un cardioscopio de tres derivaciones, analizándose la derivación D2 durante el procedimiento, y también con oximetria de pulso.

El monitoreo invasivo fue hecho con un catéter de arteria pulmonar volumétrico instalado por venodisección cervical derecha, para la lectura continua de la saturación de oxígeno de la arteria pulmonar. Fue utilizado un catéter arterial 5 F instalado por arteriodisección inguinal izquierda para medir, de forma continua, la presión arterial invasiva. Se instalaron también un catéter venoso 14 G para la reposición volémica en la vena femoral izquierda y un catéter vesical n12 por cistostomía para la medida del débito urinario.

Modelo experimental

Se trata de un modelo de choque hemorrágico no controlado, realizado de acuerdo con la descripción que a continuación hacemos.

Después del registro inicial de las variables hemodinámicas, metabólicas y de coagulación basales, fueron realizadas una incisión abdominal subcostal derecha y una biopsia hepática del lóbulo izquierdo.

La infusión de propofol se redujo para 33 µg.kg^-1.min^-1, y la infusión de solución salina isotónica se interrumpió con el objetivo de minimizar los efectos anestésicos y de reposición volémica en el modelo.

Una incisión de 12 cm de extensión por 2 cm de profundidad fue hecha en el lóbulo hepático derecho, seguida de una divulsión digital de la herida. En la fase de hemorragia, una sonda de aspiración se puso junto a la incisión hepática, y se registró el volumen de sangre aspirado.

Cuando la presión arterial promedio alcanzó 40 mmHg y/o el sangramiento rebasó 700 mL, se pudo entonces iniciar la fase de intervención propuesta de acuerdo con el objetivo del estudio.

Variables analizadas

A través de ese modelo experimental, pudimos analizar las variables hemodinámicas de presiones, índices y resistencia vasculares; como también los datos de oxigenación y metabolismo como la gasometría arterial y venosa, el lactato y la glucemia. También datos de coagulación como, por ejemplo, d-dímero, tiempo de protrombina, tiempo de trombina, tiempo de tromboplastina parcial, trombomodulina, proteína C, fibrinógeno, conteo plaquetario y tromboelastometría. Y finalmente, la cuantificación del débito urinario y del volumen de sangramiento.

CONCLUSIONES

Frente a la gran variedad de modelos experimentales disponibles, de la dificultad de reproducir los modelos en laboratorio e incluso, del inevitable cuestionamiento sobre su aplicabilidad clínica, los investigadores deben seleccionar con cuidado el mejor modelo disponible a tono con su objetivo. No existe sin embargo, un modelo experimental sobre trauma y choque hemorrágico capaz de responder a todas las preguntas sobre el tema ³. Es difícil producir un modelo ideal capaz de simular las situaciones clínicas reales y de clarificar las estrategias terapéuticas aplicables en la práctica médica diaria. Cada investigador debe utilizar y perfeccionar el modelo que más se adapte a su objetivo ². Dentro de la elección del modelo experimental a ser utilizado, es importante definir, entre otras cosas, la utilización del animal adecuado. De forma general, los ratones son mejores para los estudios bioquímicos, mientras que los cerdos se adaptan mejor a los estudios sobre las alteraciones hemodinámicas ². Las variaciones de respuesta al trauma y a la terapéutica instaurada entre las diferentes especies, deben ser siempre consideradas al momento de extrapolar los resultados para la práctica clínica.

Incluso con la dificultad de transposición de los resultados experimentales para la práctica clínica, es importante dar continuidad al desarrollo de los estudios experimentales sobre el choque hemorrágico, porque las conclusiones de esos estudios son relevantes, y con seguridad podrán ayudar a mejorar la actuación clínica en el ambiente prehospitalario y hospitalario, con el objetivo en último caso, de reducir la alta mortalidad y los exorbitantes costes asociados al trauma.

REFERENCIAS

• 1. Lomas-Niera JL, Perl M, Chung CS, Ayala A - Shock and hemorrhage: an overview of animal models. Shock, 2005;24:33-39.
• 2. Tsukamoto T, Pape HC - Animal models for trauma research: what are the options? Shock, 2009;31:3-10.
• 3. Majde JA - Animal models for hemorrhage and resuscitation research. J Trauma, 2003;54:100-105.

Modelo experimental de choque Hemorrágico no controlado en cerdos

Fernanda Paula Cavalcante^I; Ricardo Souza Nani, TSA^II; Joel Avancini Rocha Filho^III; José Otávio Costa Auler Junior^IV; Maria José Carvalho Carmona^V; Marcel Cerqueira Cesar Machado^VI

Fechas de Publicación

• Publicación en esta colección
  10 Nov 2011
• Fecha del número
  Dic 2011

Histórico

• Recibido
  04 Ene 2011
• Acepto
  21 Feb 2011