Η επίδραση της υποξαιμικής έναντι της νορμοξαιμικής ανάταξης του σοβαρού αιμορραγικού shock στην επερχόμενη σήψη και στις διαταραχές του ενδοθήλιου της πνευμονικής κυκλοφορίας

Abstract

Objective: Hypoxemic reperfusion attenuates brain injury secondary to severe cerebral ischemia, myocardial and intestinal injury occurring in intestinal post-ischemic shock, and offers hemodynamic stabilization and attenuation of inflammatory response when applied in the resuscitation from hemorrhagic shock. We now investigated the effect of hypoxemic resuscitation on pulmonary endothelium. Design: Prospective, randomized, controlled animal study. Setting: Experimental laboratory of a university intensive care unit. Subjects: Male New Zealand white rabbits weighing 3-3.5 kg. Interventions: Hemorrhagic shock at mean arterial pressure of 40 mmHg was induced by exsanguinations in anesthetized, mechanically-ventilated animals for 60 min and thereafter rabbits were resuscitated by homologous blood and Ringer’s lactate infusion under normoxemia (Normox-Res group, PaO2=95-105 mmHg, n=9) or hypoxemia (Hypox-Res group, PaO2=35-40 mmHg, n=7). Measurements were performed in steady-state and 2 hours aftershock resuscitation. Measurements and Main Results: Using indicator-dilution techniques we measured at baseline and post-resuscitation pulmonary capillary endothelial angiotensin-converting enzyme activity expressed as a percentage of metabolism (%M) and hydrolysis (v) of the substrate 3H-benzoyl-Phe-Ala-Pro. Normox-Res rabbits exhibited decreased %M (p<0.05) and v (p<0.05) post resuscitation as compared with base line, while no differences occurred in the Hypox-Res group. Myeloperoxidase and malondialdehyde were measured in lung tissue and were higher in Normox-Res than Hypox-Res animals (p<0.01). Lung injury was estimated microscopically whereas the expression of the intercellular adhesion molecule-1 (ICAM-1) and the vascular cell adhesion molecule-1 (VCAM-1) were assessed by immunohistochemistry on sections coming from the same tissue block. Compared to Normox-Res, Hypox-Res animals exhibited lower lung injury histopathological score (p<0.01) and lung malondialdehyde concentration (p<0.01), and lower ICAM-1 and VCAM-1 expressions in both the inflammatory cells (p<0.01) and the blood vessels (p<0.05). Conclusions: Normoxemic resuscitation of hemorrhagic shock is associated with pulmonary endothelial dysfunction and lung injury that may be attenuated by hypoxemic resuscitation.

Σκοπός : H υποξαιμική επαναιμάτωση μειώνει την εγκεφαλική βλάβη στην σοβαρή εγκεφαλική ισχαιμία, την μυοκαρδιακή και εντερική βλάβη που εμφανίζεται στο μετισχαιμικό shock στο έντερο, και προσφέρει αιμοδυναμική σταθεροποίηση και μείωση της φλεγμονώδους απάντησης. Ερευνήσαμε στην παρούσα την επίδραση της υποξαιμικής επαναιμάτωσης στο πνευμονικό ενδοθήλιο κατά την ανάταξη του αιμορραγικού shock. Σχεδιασμός: προοπτική τυχαιοποιημένη, ελεγχόμενη μελέτη σε πειραματόζωα. Τόπος Διεξαγωγής: Πειραματικό εργαστήριο Πανεπιστημιακής Μονάδας Εντατικής Θεραπείας. Πειραματόζωα : Αρσενικοί λευκοί κόνικλοι της Νέας Ζηλανδίας βάρους 3-3,5 kg. Παρεμβάσεις: Το αιμορραγικό shock εφαρμόστηκε –έως ότου να επιτευχθεί η μέση αρτηριακή πίεση των 40 mmHg- με αφαίμαξη για 60 min, σε αναισθητοποιημένα, μηχανικά αεριζόμενα πειραματόζωα. Η ανάταξη έγινε με αυτόλογο αίμα και Ringer’s lactate υπό νορμοξαιμία (Normox-Res group, PaO2 = 95-105 mmHg, n=9) ή υποξαιμία (Hypox-Res group, PaO2=35-40 mmHg, n=7). Οι μετρήσεις έγιναν στην αρχική τιμή αναφοράς κατάσταση και 120min μετά την ανάταξη. Μετρήσεις και κύρια αποτελέσματα: Χρησιμοποιώντας την τεχνική αραιώσεως δείκτη μετρήσαμε -στην αρχική κατάσταση αναφοράς και μετά την ανάταξη- την ενζυμική δραστικότητα του συνδεδεμένου με τα ενδοθηλιακά πνευμονικά τριχοειδή μετατρεπτικού ενζύμου της αγγειοτενσίνης, που εκφράστηκε ως ποσοστό του μεταβολισμού (%M) και υδρόλυση (v) του υποστρώματος 3H-benzoyl-Phe-Ala-Pro. Οι Normox-Res κόνικλοι εμφάνισαν μειωμένο %M (p<0.05) και v (p<0.05) μετά την ανάταξη εν σχέση με την αρχική τιμή αναφοράς κατάσταση, ενώ καμμία διαφορά δεν εμφανίστηκε στην ομάδα των Hypox-Res. Η μυελοπεροξειδάση και η μαλονδιαλδεΰδη μετρήθηκαν στον ιστό των πνευμόνων και ήταν υψηλότερες στα Normox-Res εν σχέση με τα Hypox-Res πειραματόζωα (p<0.01). Η πνευμονική βλάβη υπολογίστηκε μικροσκοπικά, ενώ η έκφραση των μορίων προσκόλλησης (ICAM-1) και των αγγειακών μορίων προσκόλλησης(VCAM-1) αξιολογήθηκε με ανοσοιστοχημεία σε τομές από τα ίδια block. Οι Hypox-Res κόνικλοι συγκριτικά με τους Normox-Res εμφάνισαν μειωμένη οξεία πνευμονική βλάβη ως εκφράζεται από την μειωμένη ιστοπαθολογική βαθμονόμηση (p<0.01) και την μειωμένη συγκέντρωση μαλονδιαλδεΰδης (p<0.01), καθώς και την μειωμένη έκφραση ICAM-1 και VCAM-1 σε φλεγμονώδη κύτταρα (p<0.01) και αγγεία (p<0.05). Συμπεράσματα: H νορμοξαιμική ανάταξη του αιμορραγικού shock συνδέεται με τον πνευμονική ενδοθηλιακή δυσλειτουργία και οξεία πνευμονική βλάβη (ALI) που μπορεί να μειωθεί από την υποξαιμική ανάταξη.