Modalidades de parada cardíaca induzida: hipercalemia e hipocalcemia - revisão de literatura / Modes of induced cardiac arrest: hyperkalemia and hypocalcemia - Literature review

A entrada de sódio e cálcio desempenham efeito chave no miócito submetido à parada cardíaca por hiperpotassemia. Eles provocam edema celular, acidose, consumo de trifosfato de adenosina e desencadeiam processo de morte celular programada. A parada cardíaca provocada por hipocalcemia mantém os níveis intracelulares de trifosfato de adenosina, melhora o rendimento diastólico e reduz o consumo de oxigênio, o que pode ser traduzido em melhor proteção do miócito às lesões provocadas pela parada cardíaca induzida.

The entry of sodium and calcium play a key effect on myocyte subjected to cardiac arrest by hyperkalemia. They cause cell swelling, acidosis, consumption of adenosine triphosphate and trigger programmed cell death. Cardiac arrest caused by hypocalcemia maintains intracellular adenosine triphosphate levels, improves diastolic performance and reduces oxygen consumption, which can be translated into better protection to myocyte injury induced by cardiac arrest.

Paradoxo do cálcio - o que temos a temer? / The calcium paradox - What should we have to fear?

O paradoxo do cálcio foi pela primeira vez citado em 1966 por Zimmerman et al. A partir daí, ganhou grande interesse por parte da comunidade científica internacional devido ao fato da ausência do íon cálcio produzir na célula muscular cardíaca dano semelhante à lesão de isquemia-reperfusão. Apesar de não serem conhecidos todos os mecanismos envolvidos no processo da lesão celular no paradoxo do cálcio, a conexão intercelular mantida somente pelo nexus parece ter papel chave na fragmentação celular. A adição de pequenas concentrações de cálcio, bloqueadores de canal de cálcio, hiponatremia ou hipotermia são importantes para evitar que haja lesão celular no momento da reperfusão com soluções com concentração fisiológica de cálcio.

The calcium paradox was first mentioned in 1966 by Zimmerman et al. Thereafter gained great interest from the scientific community due to the fact of the absence of calcium ions in heart muscle cells produce damage similar to ischemia-reperfusion. Although not all known mechanisms involved in cellular injury in the calcium paradox intercellular connection maintained only by nexus seems to have a key role in cellular fragmentation. The addition of small concentrations of calcium, calcium channel blockers, and hyponatraemia hypothermia are important to prevent any cellular damage during reperfusion solutions with physiological concentration of calcium.

Comparação da dimensão fractal e entropia de Shannon em miócitos de ratos submetidos à cardioplegia utilizando solução histidina-triptofano-cetoglutarato e histidina-triptofano com glutamato / Comparison of fractal dimension and Shannon entropy in myocytes from rats treated with histidine-tryptophan-glutamate and histidine-tryptophan cetoglutarate

Introdução: As soluções que provocam parada cardíaca eletiva estão em constante evolução, porém, o composto ideal ainda não foi encontrado. Os autores comparam uma nova solução cardioplégica com histidina-triptofano-glutamato (Grupo 2) com histidina-triptofano-cetoglutarato (Grupo 1) em modelo de coração isolado de rato. Objetivo: Quantificar a dimensão fractal e entropia de Shannon em miócitos de rato submetidos à cardioplegia utilizando solução histidina-triptofano com glutamato em modelo experimental, considerando-se os marcadores caspase, IL-8 e Ki-67. Métodos: Vinte ratos machos de raça Wistar foram anestesiados e heparinizados. O tórax foi aberto, realizado cardiectomia e infundido 40 ml/Kg de solução cardioplégica apropriada. Os corações foram mantidos por 2 horas na mesma solução a 4ºC e, após esse período, colocados em aparato de Langendorff por 30 minutos com solução de Ringer Locke. Foram feitas análises imunohistoquímicas para caspase, IL-8 e KI-67. Resultados: A dimensão fractal e a entropia de Shannon dos corações submetidos à parada cardíaca eletiva nos grupos 1 e 2 não foram diferentes. Conclusão: A quantidade de informações avaliada pela entropia de Shannon e a distribuição das mesmas (dada pela dimensão fractal) nas lâminas de coração de rato submetidas à cardioplegia com solução histidina-triptofano-acetoglutarato ou histidina-triptofano-glutamato não foram diferentes, o que mostra que a solução de histidina-triptofano-glutamato é tão boa quanto a histidina-triptofano-cetoglutarato na preservação dos miócitos em modelo de coração isolado de rato. .

Introduction: Solutions that cause elective cardiac arrest are constantly evolving, but the ideal compound has not yet been found. The authors compare a new cardioplegic solution with histidine-tryptophan-glutamate (Group 2) and other one with histidine-tryptophan-cetoglutarate (Group 1) in a model of isolated rat heart. Objective: To quantify the fractal dimension and Shannon entropy in rat myocytes subjected to cardioplegia solution using histidine-tryptophan with glutamate in an experimental model, considering the caspase markers, IL-8 and KI-67. Methods: Twenty male Wistar rats were anesthetized and heparinized. The chest was opened, the heart was withdrawn and 40 ml/kg of cardioplegia (with histidine-tryptophan-cetoglutarate or histidine-tryptophan-glutamate solution) was infused. The hearts were kept for 2 hours at 4ºC in the same solution, and thereafter placed in the Langendorff apparatus for 30 min with Ringer-Locke solution. Analyzes were performed for immunohistochemical caspase, IL-8 and KI-67. Results: The fractal dimension and Shannon entropy were not different between groups histidine-tryptophan-glutamate and histidine-tryptophan-acetoglutarate. Conclusion: The amount of information measured by Shannon entropy and the distribution thereof (given by fractal dimension) of the slices treated with histidine-tryptophan-cetoglutarate and histidine-tryptophan-glutamate were not different, showing that the histidine-tryptophan-glutamate solution is as good as histidine-tryptophan-acetoglutarate to preserve myocytes in isolated rat heart. .

Comparação da solução de histidina-triptofano-alfacetoglutarato com histidina-triptofano-glutamato como agentes cardioplégicos em corações isolados de ratos: estudo imuno-histoquímico / Comparison of the solution of histidine-tryptophan-alfacetoglutarate with histidine-tryptophan-glutamate as cardioplegic agents in isolated rat hearts: an immunohistochemical study

Introdução: A parada do coração durante a cirurgia cardíaca é procedimento comum e permite que o cirurgião realize os procedimentos cirúrgicos em ambiente isento de sangue e movimento. Os autores comparam, em modelo de coração isolado de rato, uma nova solução cardioplégica com histidina-triptofano-glutamato (grupo 2) com a histidina-triptofano-alfacetoglutarato (grupo 1) já utilizada de rotina por alguns cirurgiões cardíacos. Objetivo: Avaliar por análise imuno-histoquímica a caspase, a IL-8 e KI-67 em corações isolados de ratos. Métodos: 20 ratos machos de raça Wistar foram anestesiados e heparinizados. O tórax foi aberto, realizado cardiectomia e infundido 40 ml/kg de solução cardioplégica apropriada. Os corações foram mantidos por 2 horas na mesma solução a 4ºC e, após esse período, colocados em aparato de Langendorff por 30 minutos com solução de Ringer Locke. Foram feitas análises imuno-histoquímicas para caspase, IL-8 e KI-67. Resultados: A concentração de caspase estava menor no grupo 2 e da KI-67 estava mais elevada no grupo 2, ambos com P<0,05. Não houve diferença estatística entre os valores de IL-8 entre os grupos. Conclusão: A solução com histidina-triptofano-glutamato foi melhor que a com histidina-triptofano-cetoglutarato, pois reduziu a caspase (apoptose), aumentou o KI-67 (proliferação celular) e não apresentou valores diferentes de IL-8 (inflamação e necrose) que no grupo 1. Isso sugere que a solução histidina-triptofano-glutamato foi mais eficiente que a histidina-triptofano-cetoglutarato na preservação dos cardiomiócitos dos corações de ratos. .

Introduction: Cardiac arrest during heart surgery is a common procedure and allows the surgeon to perform surgical procedures in an environment free of blood and movement. Using a model of isolated rat heart, the authors compare a new cardioplegic solution containing histidine-tryptophan-glutamate (group 2) with the histidine-tryptophan-alphacetoglutarate (group 1) routinely used by some cardiac surgeons. Objective: To assess caspase, IL-8 and KI-67 in isolated rat hearts using immunohistochemistry. Methods: 20 Wistar male rats were anesthetized and heparinized. The chest was opened, cardioctomy was performed and 40 ml/kg of the appropriate cardioplegic solution was infused. The hearts were kept for 2 hours at 4ºC in the same solution, and thereafter, placed in the Langendorff apparatus for 30 minutes with Ringer-Locke solution. Immunohistochemistry analysis of caspase, IL-8, and KI-67 were performed. Results: The concentration of caspase was lower in group 2 and Ki-67 was higher in group 2, both P<0.05. There was no statistical difference between the values of IL-8 between the groups. Conclusion: Histidine-tryptophan-glutamate solution was better than histidine-tryptophan-alphacetoglutarate solution because it reduced caspase (apoptosis), increased KI-67 (cell proliferation), and showed no difference in IL-8 levels compared to group 1. This suggests that the histidine-tryptophan-glutamate solution was more efficient than the histidine-tryptophan-alphacetoglutarate for the preservation of hearts of rat cardiomyocytes. .

Development of cardioplegic solution without potassium: experimental study in rat / Desenvolvimento de solução cardioplégica sem potássio: estudo experimental em ratos

INTRODUCTION: Myocardial preservation during open heart surgeries and harvesting for transplant are of great importance. The heart at the end of procedure has to resume its functions as soon as possible. All cardioplegic solutions are based on potassium for induction of cardioplegic arrest. OBJECTIVE: To assess a cardioplegic solution with no potassium addition to the formula with two other commercially available cardioplegic solutions. The comparative assessment was based on cytotoxicity, adenosine triphosphate myocardial preservation, and caspase 3 activity. The tested solution (LIRM) uses low doses of sodium channel blocker (lidocaine), potassium channel opener (cromakalin), and actin/myosin cross bridge inhibitor (2,3-butanedione monoxime). METHODS: Wistar rats underwent thoracotomy under mechanical ventilation and three different solutions were used for "in situ" perfusion for cardioplegic arrest induction: Custodiol (HTK), Braile (G/A), and LIRM solutions. After cardiac arrest, the hearts were excised and kept in cold storage for 4 hours. After this period, the hearts were assessed with optical light microscopy, myocardial ATP content and caspase 3 activity. All three solutions were evaluated for direct cytotoxicity with L929 and WEHI-164 cells. RESULTS: The ATP content was higher in the Custodiol group compared to two other solutions (P<0.05). The caspase activity was lower in the HTK group compared to LIRM and G/A solutions (P<0.01). The LIRM solution showed lower caspase activity compared to Braile solution (P<0.01). All solutions showed no cytotoxicity effect after 24 hours of cells exposure to cardioplegic solutions. CONCLUSION: Cardioplegia solutions without potassium are promised and aminoacid addition might be an interesting strategy. More evaluation is necessary for an optimal cardioplegic solution development.

INTRODUÇÃO: Preservação do miocárdio durante cirurgias cardíacas abertas e de colheita para transplante são de grande importância. O coração ao final do processo tem de retomar as suas funções, logo que possível. Todas as soluções cardioplégicas são baseadas em potássio, para indução de parada cardioplégica. OBJETIVO: Comparar a uma solução cardioplégica sem adição de potássio à sua fórmula com duas outras soluções cardioplégicas disponíveis comercialmente. A avaliação comparativa foi baseada na citotoxicidade, preservação miocárdica (adenosina trifosfato, ATP) e atividade da caspase 3. A solução testada (LIRM) utiliza baixas doses de bloqueador de canal de sódio (lidocaína), abridor do canal de potássio (cromacalina) e inibidor da ponte actina/miosina (2,3-butanodiona monoxima). MÉTODOS: Ratos Wistar foram submetidos à toracotomia sob ventilação mecânica e três soluções diferentes foram utilizadas para perfusão in situ para a indução de parada cardioplégica: soluções Custodiol (HTK) Braile (G/A) e LIRM. Após parada cardíaca, os corações foram retirados e mantidos em câmara fria por 4 horas. Após esse período, o coração foi avaliado com microscopia de luz ótica, o conteúdo de ATP miocárdico e atividade da caspase 3. Todas as três soluções foram avaliadas quanto à citotoxicidade direta com células L929 e WEHI-164. RESULTADOS: A quantidade de ATP foi maior no grupo Custodiol em comparação às com outras duas soluções (P<0,05). A atividade de caspase foi menor no grupo HTK quando comparado às soluções LIRM e G/A (P<0,01). A solução LIRM demonstrou menor atividade da caspase em comparação à solução Braile (P<0,01). Todas as soluções não mostraram qualquer efeito de citotoxicidade após 24 horas de exposição das células às soluções cardioplégicas. CONCLUSÃO: Soluções cardioplégicas sem potássio são uma perspectiva e a adição de aminoácido pode ser uma estratégia interessante. Mais avaliações são necessárias para o desenvolvimento ideal da solução cardioplégica.

Clinical and ultramicroscopic myocardial randomized study of beating versus arrested heart for mitral surgery / Estudo randomizado clínico e ultramicroscópico na cirurgia valvar mitral com o coração com atividade elétrica versus sem atividade elétrica

INTRODUCTION: Beating heart surgery on normothermic bypass simulates physiologic cardiac status. OBJECTIVES: This study compared clinical and transmission electron microscopic aspects of myocardial protection during mitral valve replacement using warm retrograde perfusion in empty beating versus arrested heart with cold blood anterograde cardioplegia. METHODS: Randomized study to evaluate myocardial cellular ischemia-reperfusion of both techniques to replace the mitral valve. Thirty-four patients were randomly assigned into group A (beating heart) and group B (arrested heart). The following parameters were assessed: echocardiography, blood chemistry, hemoglobin, lactate. During the surgical procedure a total of 102 myocardial biopsies were performed for ultrastructural analysis from anterior left ventricular wall: before cardiopulmonary bypass, before aortic desclamping and 10 minutes after reperfusion. RESULTS: Elevation of lactate at 3 hours during the procedure was higher in group A, but similar at the end of surgery (P=0.06). Cardioversion was necessary in 5/17 (A) vs. 13/17 (B) P=0.07. Median intraoperative systemic temperature was significantly lower in the group B compared to A (32oC vs. 36oC), P<0.001. There was no significant difference of the ultramicroscopic aspects of the heart biopsies before, during and after surgery in both groups. Cellular and mitochondrial transient abnormalities such as mitochondrial swelling, glycogen loss and cytosol swelling were detected independently of the moment of the biopsies. CONCLUSION: Myocardial protection and ultrastructural abnormalities were similar for both types of mitral valve replacement beating or arrested heart techniques.

INTRODUÇÃO: A cirurgia valvar mitral pode ser realizada com o coração com atividade elétrica, vazio e normotérmico com pinçamento aórtico, perfusão sanguínea no seio coronário, simulando um estado fisiológico. OBJETIVOS: Comparar as manifestações clínicas e ultramicroscópicas do miocárdio, na cirurgia valvar mitral, com o coração com atividade elétrica versus sem atividade elétrica. MÉTODOS: Estudo randomizado constituído de 34 pacientes: grupo A (batendo) e grupo B (parado). Os parâmetros foram: hematológico, bioquímico, ecocardiográfico, lactato. Foram realizadas 102 biopsias da parede anterior do ventrículo esquerdo preparadas para análise ultraestrutural: antes da circulação extracorpórea, antes do despinçamento aórtico e 10 minutos após a interrupção da circulação extracorpórea. RESULTADOS: Verificou-se elevação do lactato 3 horas após o início do procedimento, que foi maior no grupo A (P=0,06), todavia semelhantes no final da cirurgia. A cardioversão foi necessária em (A) 5/17 vs. (B) 13/17, P=0,07. A temperatura intraoperatória média foi significativamente menor no grupo B em relação ao grupo A (32oC vs. 36oC), P<0,001. A análise ultramicroscópica das amostras das biopsias do coração antes da circulação extracorpórea, ao término do pinçamento aórtico e após a saída da circulação extracorpórea, revelou anormalidades transitórias semelhantes no citoplasma, núcleos e mitocôndrias em ambos os grupos, independentemente do momento das biopsias. CONCLUSÃO: A proteção miocárdica na cirurgia valvar mitral apresentou aspectos semelhantes na preservação da integridade ultraestrutural dos cardiomiócitos quando realizada com o coração com ou sem atividade elétrica.

Sanguineous normothermic, intermittent cardioplegia, effects on hypertrophic myocardium: morphometric, metabolic and ultrastructural studies in rabbits hearts / Efeitos da cardioplegia sanguínea normotérmica intermitente, em miocárdio hipertrófico: estudos morfométricos, metabólicos e ultraestruturais em corações coelhos

OBJECTIVES: The present investigation aimed to study the protective effect of intermittent normothermic cardioplegia in rabbit's hypertrophic hearts. METHODS: The parameters chosen were 1) the ratio heart weight / body weight, 2) the myocardial glycogen levels, 3) ultrastructural changes of light and electron microscopy, and 4) mitochondrial respiration. RESULTS: 1) The experimental model, coarctation of the aorta induced left ventricular hypertrophy; 2) the temporal evolution of the glycogen levels in hypertrophic myocardium demonstrates that there is a significant decrease; 3) It was observed a time-dependent trend of higher oxygen consumption values in the hypertrophic group; 4) there was a significant time-dependent decrease in the respiratory coefficient rate in the hypertrophic group; 5) the stoichiometries values of the ADP: O2 revealed the downward trend of the values of the hypertrophic group; 6) It was possible to observe damaged mitochondria from hypertrophic myocardium emphasizing the large heterogeneity of data. CONCLUSION: The acquisition of biochemical data, especially the increase in speed of glycogen breakdown, when anatomical changes are not detected, represents an important result even when considering all the difficulties inherent in the process of translating experimental results into clinical practice. With regard to the adopted methods, it is clear that morphometric methods are less specific. Otherwise, the biochemical data allow detecting alterations of glycogen concentrations and mitochondria respiration before the morphometric alterations should be detected.

OBJETIVOS: O presente estudo teve como objetivo estudar o efeito protetor da cardioplegia normotérmica intermitente em corações hipertróficos de coelhos. MÉTODOS: Os parâmetros escolhidos foram: 1) relação peso cardíaco/peso corporal; 2) níveis de glicogênio nos músculos cardíacos; 3) alterações ultraestruturais por microscopia óptica e eletrônica; e 4) respiração mitocondrial. RESULTADOS: 1) O modelo experimental de coarctação da aorta induziu hipertrofia ventricular esquerda; 2) a evolução temporal dos níveis de glicogênio no miocárdio hipertrófico demonstra que há diminuição significativa; 3) observou-se tendência dependente do tempo para maiores valores do consumo de oxigênio para o grupo hipertrófico; 4) houve diminuição dependente do tempo da taxa de coeficiente respiratório no grupo hipertrófico; 5) os valores estequiométricos da ADP: O2 revelou a tendência decrescente no grupo hipertrófico; 6) observaram-se lesões mitocondriais do miocárdio hipertrófico, enfatizando a grande heterogeneidade dos dados. CONCLUSÃO: A aquisição de dados bioquímicos, principalmente o aumento na velocidade de quebra do glicogênio, quando mudanças anatômicas não são detectadas, representa um resultado importante, mesmo quando se consideram todas as dificuldades inerentes ao processo translacional de resultados experimentais para a prática clínica. No que diz respeito aos métodos adotados, é evidente que os métodos morfométricos são menos específicos. Os dados bioquímicos permitem a detecção de alterações das concentrações de glicogênio e respiração mitocondrial antes das alterações morfométricas serem detectadas.

Fatores associados à sobrevida em pacientes submetidos a transplante cardíaco utilizando microcardioplegia sanguínea retrógrada / Associated factors with survivals in patients undergoing orthotopic heart transplant using retrograde blood microcardioplegia

INTRODUÇÃO: Uma grande variedade de técnicas e soluções é utilizada na preservação do coração durante o transplante, o que demonstra a falta de método ideal na prática clínica. A administração da cardioplegia de forma retrógrada propicia perfusão contínua, o que pode conferir melhor recuperação inicial do coração transplantado. O objetivo deste trabalho é descrever a experiência de um único centro onde todos os pacientes receberam a mesma solução de conservação de órgão e foram submetidos a microcardioplegia sanguínea retrógrada contínua durante o implante do enxerto e avaliar fatores de mortalidade precoce e tardia com a utilização desta técnica. MÉTODOS: Este é um estudo retrospectivo, observacional e descritivo, realizado em um único centro. RESULTADOS: No período do estudo, foram realizados 35 transplantes cardíacos, sendo que 15 (42,9%) pacientes encontravam-se em choque cardiogênico. A probabilidade de sobrevida foi 74,8±7,8%, 60,4±11,3% e 15,1±13,4% ao final de 1 ano, 5 anos e 10 anos de seguimento, respectivamente. O tempo médio de sobrevida foi de 96,6 meses. CONCLUSÃO: A utilização da solução cardioplégica para proteção de órgãos e a estratégia de iniciar a perfusão com microcardioplegia sanguínea retrógrada contínua forneceu proteção adequada.

BACKGROUND: Several techniques and cardioplegic solutions have been used for heart preservation during transplant procedures. Unfortunately, there is a lack of ideal method for myocardial preservation in the clinical practice. The use of retrograde cardioplegia provides continuous infusion of cardioplegic solution during the graft implantation. This strategy may provide better initial recovery of the graft. The objective of this study is to describe the experience of a single center where all patients received the same solution for organ preservation and were subjected to continuous retrograde blood microcardioplegia during implantation of the graft and to evaluate factors associated to early and late mortality with this technique. METHODS: This is a retrospective, observational and descriptive study of a single center. RESULTS: During the study period were performed 35 heart transplants. Fifteen (42.9%) patients were in cardiogenic shock. The probability of survival was 74.8±7.8%, 60.4±11.3% and 15.1±13.4% at 1 year, 5 years and 10 years of follow-up, respectively. The median survival time was 96.6 months. CONCLUSION: The use of myocardial protection with retrograde cardioplegic solution may reduce the risks associated morbidity due to cold ischemia time during the heart transplant, and we suggest that this benefit may be even greater in cases of cold ischemia time longer ensuring protection to the myocardium.

Comparative experimental study of myocardial protection with crystalloid solutions for heart transplantation / Estudo comparativo experimental da proteção miocárdica com soluções cristalóides para transplante cardíaco

BACKGROUND: There is a growing need to improve myocardial protection, which will lead to better performance of cardiac operations and reduce morbidity and mortality. Therefore, the objective of this study was to compare the efficacy of myocardial protection solution using both intracellular and extracellular crystalloid type regarding the performance of the electrical conduction system, left ventricular contractility and edema, after being subjected to ischemic arrest and reperfusion. METHODS: Hearts isolated from male Wistar (n=32) rats were prepared using Langendorff method and randomly divided equally into four groups according the cardioprotective solutions used Krebs-Henseleit-Buffer (KHB), Bretschneider-HTK (HTK), St. Thomas-1 (STH-1) and Celsior (CEL). After stabilization with KHB at 37ºC, baseline values (control) were collected for heart rate (HR), left ventricle systolic pressure (LVSP), maximum first derivate of rise left ventricular pressure (+dP/dt), maximum first derivate of fall left ventricular pressure (-dP/dt) and coronary flow (CF). The hearts were then perfused at 10ºC for 5 min and kept for 2 h in static ischemia at 20ºC in each cardioprotective solution. Data evaluation was done using analysis of variance in completely randomized One-Way ANOVA and Tukey's test for multiple comparisons. The level of statistical significance chosen was P<0.05. RESULTS: HR was restored with all the solutions used. The evaluation of left ventricular contractility (LVSP, +dP/ dt and -dP/dt) showed that treatment with CEL solution was better compared to other solutions. When analyzing the CF, the HTK solution showed better protection against edema. CONCLUSION: Despite the cardioprotective crystalloid solutions studied are not fully able to suppress the deleterious effects of ischemia and reperfusion in the rat heart, the CEL solution had significantly higher results followed by HTK>KHB>STH-1.

INTRODUÇÃO: Existe crescente necessidade de aprimorar a proteção miocárdica, para melhor desempenho das operações cardíacas e diminuição da morbimortalidade. Portanto, o objetivo deste estudo foi comparar a eficácia da proteção miocárdica usando tanto solução cristaloide tipo intracelular como extracelular quanto ao desempenho do sistema de condução elétrica, contratilidade do ventrículo esquerdo e edema, após parada isquêmica e posterior reperfusão. MÉTODOS: Corações isolados de ratos Wistar foram montados em Langendorff e aleatoriamente divididos em quatro grupos. de acordo com as soluções cardioprotetoras utilizadas Krebs-Henseleit-Buffer (KHB), Bretschneider-HTK (HTK), St. Thomas-1(STH-1) e Celsior (CEL). Após a estabilização com KHB a 37ºC, valores basais (controle) foram coletados para frequência cardíaca (FC), pressão sistólica do ventrículo esquerdo (PSVE), derivada máxima de aumento da pressão ventricular esquerda (+dP/dt), derivada máxima de queda da pressão ventricular esquerda (-dP/dt) e fluxo coronariano (FCo). Os corações foram então perfundidos a 10ºC por 5 min e mantidos por 2 h em isquemia estática a 20ºC em cada solução cardioprotetora. Avaliação dos dados foi por análise de variância inteiramente casualizados em One-Way ANOVA e teste de Tukey para comparações múltiplas. O nível de significância estatística escolhido foi P<0,05. RESULTADOS: Houve recuperação da FC com todas as soluções utilizadas. A avaliação da contratilidade ventricular esquerda (PSVE, +dP/dt e -dP/dt) demonstrou que o tratamento com a solução CEL foi melhor em comparação às outras soluções. Ao analisar o CF, a solução HTK indicou melhor proteção contra edema. CONCLUSÃO: Apesar das soluções cristaloides cardioprotetoras estudadas não serem capazes de suprimir os efeitos deletérios da isquemia e reperfusão no coração de ratos, a solução CEL apresentou resultado superior seguido por HTK>KHB>STH-1.

A cardiolipina é o alvo da cardiotoxicidade dos anestésicos locais?: [revisão] / Is cardiolipin the target of local anesthetic cardiotoxicity?: [review]

JUSTIFICATIVA E OBJETIVOS: Os anestésicos locais são amplamente utilizados na prevenção ou na reversão de dor aguda e no tratamento de dor crônica. A reação de cardiotoxicidade induzida pelos anestésicos locais é um evento acidental sem terapia farmacológica, exceto a infusão de intralípides relatados recentemente cujo mecanismo de ação ainda não é bem compreendido. CONTEÚDO: A cardiolipina, um fosfolipídio aniônico, desempenha papel relevante na determinação de reação respiratória mitocondrial, metabolismo de ácidos graxos e apoptose celular. A disfunção do metabolismo energético mitocondrial é sugerida em associação com a cardiotoxicidade dos anestésicos locais, a partir de um estudo in vitro de que ela talvez se deva a fortes ligações eletrostáticas entre os anestésicos locais e a cardiolipina na membrana mitocondrial. Não há, contudo, evidência experimental. Portanto, levantamos a hipótese de que as interações anestésico-cardiolipina sejam o principal determinante associado à reação de cardiotoxicidade, o que pode ser estabelecido com a adoção de métodos teóricos e biológicos estruturais. Esse modelo de interação nos daria uma pista sobre o mecanismo da cardiotoxicidade dos anestésicos locais, visando a futuras pesquisas na área de desenvolvimento de fármacos de prevenção a esse evento na prática clínica. CONCLUSÕES: A interação entre a cardiolipina mitocondrial e os anestésicos locais pode ser a principal fonte de sua cardiotoxicidade, em função de seus efeitos sobre o metabolismo energético e o estado eletrostático.

BACKGROUND AND OBJECTIVES: Local anesthetics are used broadly to prevent or reverse acute pain and treat symptoms of chronic pain. Local anesthetic-induced cardiotoxic reaction has been considered the accidental event without currently effective therapeutic drugs except for recently reported intralipid infusion whose possible mechanism of action is not well known. CONTENTS: Cardiolipin, an anionic phospholipid, plays a key role in determining mitochondrial respiratory reaction, fatty acid metabolism and cellular apoptosis. Mitochondrial energy metabolism dysfunction is suggested as associated with local anesthetic cardiotoxicity, from an in vitro study report that the local anesthetic cardiotoxicity may be due to the strong electrostatic interaction of local anesthetics and cardiolipin in the mitochondria membrane, although there is a lack for experimental evidence. Herein we hypothesized that local anesthetic-cardiolipin interactions were the major determinant of local anesthetic-associated cardiotoxic reaction, established by means of theoretic and structural biological methods. This interacting model would give an insight on the underlying mechanism of local anesthetic cardiotoxicity and provide clues for further in depth research on designing preventive drugs for such inadvertent accidence in routine clinical practice. CONCLUSIONS: The interaction between local anesthetic and mitochondrial cardiolipin may be the underlying mechanism for cardiotoxicity affecting its energy metabolism and electrostatic status.

Resultados da abordagem transeptal para a valva mitral com coração batendo / Results of beating heart mitral valve surgery via the trans-septal approach

OBJETIVO: A cirurgia da valva mitral pode ser feita via transatrial ou transeptal. Embora a transatrial seja a preferida, a via transeptal tem sido utilizada mais recentemente e tido um grande valor nas operações com o coração batendo. Mostramos a nossa experiência na cirurgia da valva mitral via transeptal com coração batendo e discutimos seus benefícios e problemas. MÉTODOS: Entre 2000 e 2007, 214 pacientes consecutivos foram operados com o coração batendo. A operação foi feita por via transeptal sem pinçamento da aorta, com o coração batendo e eletrocardiograma normal e em ritmo sinusal. RESULTADOS: A idade média foi de 56,03 ± 13,93 anos (intervalo: 19-86 anos; mediana: 56 anos). Havia 131 (61,2 por cento) pacientes do sexo masculino e 83 (38,8 por cento), do feminino. Foram utilizadas 108 (50,5 por cento) próteses biológicas e 39 (18,2 por cento) mecânicas. Reparo da valva foi feito em 67 (31,3 por cento) pacientes. A estadia hospitalar foi de 17,4 ± 20,0 dias (intervalo: 3-135 dias; mediana: 11 dias). Balão intra-aórtico foi utilizado em 12 (5,6 por cento) pacientes. A mortalidade hospitalar foi de 7,4 por cento. Reoperação para revisão de hemostasia foi necessária em 15 pacientes. CONCLUSÃO: A operação com o coração batendo é uma opção para proteção miocárdica em pacientes submetidos a cirurgia da valva mitral. A técnica é facilitada ao se usar a via transeptal, reduzindo a insuficiência aórtica e melhorando a visualização do aparato mitral.

OBJECTIVE: Mitral valve surgery can be performed through the trans-atrial or the trans-septal approach. Although the trans-atrial is the preferred method, the trans-septal approach has also been used recently and has a particular value in beating-heart mitral valve surgery. Herein we report our experience with beating-heart mitral valve surgery via trans-septal approach, and discuss its advantages and pitfalls. METHODS: Between 2000 and 2007, 214 consecutive patients were operated upon utilizing beating heart technique for mitral valve surgery. The operation was performed via transseptal approach with the aorta unclamped, the heart beating, with normal electrocardiogram and in sinus rhythm. RESULTS: Mean age was 56.03 ± 13.93 years (range: 19-86 years; median: 56 years). There were 131 (61.2 percent) males and 83 (38.8 percent) females. Of the prostheses used, 108 (50.5 percent) were biological, and 39 (18.2 percent) were mechanical. Mitral repairs were performed in 67 (31.3 percent) patients. Mean hospital stay was 17.4 ± 20.0 days (range: 3-135 days; median: 11 days). Intra-aortic balloon pump (IABP) utilization was required in 12 (5.6 percent) of 214 patients. One-month mortality was 7.4 percent, and re-operation for bleeding was needed in 15 (7 percent) patients. CONCLUSIONS: Beating-heart mitral valve surgery is an option for myocardial protection in patients undergoing mitral valve surgery. This technique is facilitated by the trans-septal approach due to reduced aortic insufficiency and improved visualization of the mitral apparatus.

Efeitos do pós-condicionamento isquêmico na função ventricular esquerda de corações isolados de ratos / Effects of ischemic postconditioning on left ventricular function of isolated rat hearts

OBJETIVO: Avaliar os efeitos do pós-condicionamento isquêmico na função ventricular esquerda de corações isolados de ratos. MÉTODOS: Corações isolados de 24 ratos Wistar foram submetidos a perfusão pelo método de Langendorff modificado e distribuídos em três grupos: Grupo I - controle (n=8); Grupo II - três ciclos de pós-condicionamento de 10/10s (n=8); Grupo III - três ciclos de pós-condicionamento de 30/30s (n=8). Após estabilização de 15min, os corações foram submetidos a 20min de isquemia e subseqüentes 20min de reperfusão. A freqüência cardíaca (FC), o fluxo coronariano (FCo), a pressão sistólica (PS), a contratilidade (+dP/dt max) e a velocidade de relaxamento (-dP/dt max) miocárdico foram medidas nos tempos 0 (pré-isquemia) e 5, 10, 15 e 20min de reperfusão. Utilizado método estatístico ANOVA com Teste de Tukey para diferenças entre grupos, com significância menor que 0,05 (P< 0,05). RESULTADOS: A FC, em bpm, reduziu em todos os grupos após 20min de reperfusão, sem diferença estatística (GI 232,5 + 36,8; GII 241,8 + 46,7; GIII 249,4 + 40,4; P>0,05). O mesmo ocorreu com a PS, em mmHg, (GI 132,6 + 49,3; GII 140,8 + 43,1; GIII 112,6 + 33,2; P>0,05), FCo, em ml/min, (GI 18,5 + 4,6; GII 21,4 + 4,4; GIII 22,1 + 9,0; P>0,05) e -dP/dt max, em mmHg/s, (GI 1490,6 + 512,0; GII 1770,4 + 406,6; GIII 1399,1 + 327,4, P>0,05). A +dP/dt max, em mmHg/s, reduziu significativamente exceto no Grupo II (GI 1409,0 + 415,2; GII 1917,3 + 403,1; GIII 1344,8 + 355,8), (GII vs. GI, P=0,04) e (GII vs. GIII, P=0,02). CONCLUSÃO: O pós-condicionamento isquêmico com três ciclos de 10/10s de reperfusão/isquemia foi capaz de preservar a contratilidade miocárdica em corações isolados de ratos após 20min de isquemia.

OBJECTIVE: To assess the effects of ischemic postconditioning on left ventricular function in isolated rat hearts. METHODS: Twenty-four Wistar rats were used. These hearts underwent perfusion by modified LANGERDORFF method and distributed into three groups: GI - control (n=8); GII - three cycles of postconditioning of 10/10s (n=8); GIII three cycles of postconditioning of 30/30s (n=8). After a 15min stabilization period, all hearts underwent 20min of global ischemia following 20min of reperfusion. In the times 0 (control), 5, 10, 15 and 20min of reperfusion, the heart rate (HR), the coronary flow (CoF), the systolic pressure, the (+dP/dt max) contractility and (-dP/dt max) velocity of relaxation were measured. Data were analyzed by ANOVA method followed by Tukey's test for differences between groups and P < 0.05 was considered significant. RESULTS: The HR (bpm) decreased in all groups after 20min of reperfusion without statistical differences among them (GI 232.5+36.8; GII 241.8+46.7; GIII 249.4+40.4;P>0.05). The same occurred with the systolic pressure (mmHg) (GI 132.6+49.3; GII 140.8+43.1; GIII 112.6+33.2; P>0.05), coronary blood flow (GI 18.5+4.6; GII 21.4+4.4; GIII 22.1+9.0; P>0.05) and -dP/dt max (mmHg) (GI 1490.6+512.0; GII 1770.4+406.6; GIII 1399.1+327.4; P>0.05). The +dP/dt max (mmHg) decreased significantly in all groups except in group II (GI 1409.0+415.2, GII 1917.3+403.1, GIII 1344.8+355.8) (GII vs GI, P= 0.04; GII vs GIII, P= 0.02). CONCLUSION: The ischemic postconditioning by three cycles of reperfusion/ischemia of 10/10s demonstrated to be effective for preservation of the myocardial contractility in isolated rat hearts which had undergone 20min of ischemia.

Proteção miocárdica ao coração hipertrofiado: o eterno desafio: [revisão] / Myocardial protection to the hypertrophied heart: the eternal challenge: [review]

A proteção miocárdica permitiu enorme avanço na moderna cirurgia cardíaca, reduzindo a mortalidade e permitindo que operações cada vez mais complexas pudessem ser realizadas. A alteração na população eleita para procedimentos cirúrgicos cardiológicos mudou significativamente nas últimas décadas, com o aumento de pacientes mais idosos, com função ventricular deprimida e miocárdio hipertrofiado. Essa última condição, desde os primórdios da cirurgia cardíaca, constituiu-se em grande desafio. Diversas técnicas de proteção ao miocárdio hipertrofiado foram descritas, porém com resultados não alentadores. As características da hipertrofia miocárdica no adulto com cardiopatia cirúrgica apresentam particularidades desafiadoras. Nesse artigo, procuramos atualizar o estado da arte sobre a proteção miocárdica ao coração hipertrofiado.

The myocardial protection allowed great advance in cardiac surgery, decreasing the mortality and making more feasible complex surgeries. Latterly, the patient population elected for cardiac procedures has been changing towards elderly patients with ventricular function depressed and myocardial hypertrophy. The myocardial hypertrophy condition represents a great challenge since the beginning of the cardiac surgery. Several techniques have been described to protect the myocardial hypertrophy, however with no satisfactory results. In this manuscript we present the state of the art technique of myocardial protection.

Myocardial protection by continuous, blood, antegrade-retrograde cardioplegia in rabbits

PURPOSE: To study the effectiveness of the continuous, blood, antegrade-retrograde cardioplegia in an experimental model of isolated heart, evaluating ventricular function. METHODS: Rabbits were divided into four groups: Control-C(n=10); ischemic crystalloid cardioplegia-IC(n=10); ischemic blood cardioplegia-IB(n=10); ischemic non cardioplegia-INC(n=10). After the ischemic protocol period the ventricular function was analyzed by the intra-ventricular balloon technique. RESULTS: the intra-ventricular developed pressure (IVDP) was: C(92.90±6.86mmHg); IC(77.78±6.15mmHg); IB(93.64±5.09mmHg); INC(39.46 ±8.91mmHg) p<0.005. The first derivative of intra-ventricular pressure in its positive deflection was: C(1137.50± 92.23mmHg/sec); IC(1130.62 ±43.78mmHg/sec); IB(1187.58± 88.38mmHg/sec); INC(620.02± 43.80mmHg/se) p<0.005. The first derivate pressure in its negative deflection was: C(770.00± 73.41mmHg/sec); IC(610.03 ±47.43mmg/sec); IB(762.53 ±46.02mmHg/sec); INC(412.35 ±84.36mmHg/sec) p<0,005. The stress-strain angular logarithmic coefficient was: C(0.108± 0.02); IC(0.159± 0.038); IB(0.114 ±0.016); INC(0.175± 0.038) p<0.05. CONCLUSION: The ischemic group protected by blood cardioplegia showed better ventricular function than ischemic group protected by crystalloid cardioplegia and the non protected group.

OBJETIVO: Estudar a eficácia e a segurança da cardioplegia sanguínea, aterógrada-retrógrada contínua, por meio da avaliação da função ventricular. MÉTODOS: Os coelhos foram divididos em quatro grupos: Controle-C(n=10); isquêmico e cardioplegia cristaloide-IC(n=10; isquêmico e cardioplegia sanguínea-IB(n=10; isquêmico sem cardioplegia-INC(n=10. Após o período isquêmico do protocolo a função ventricular foi analisada pela técnica do balão intra-ventricular. RESULTADOS: a pressão desenvolvida intra-ventricular (IVDP) foi: C(92,90± 6,86mmHg); IC(77,78± 6,15mmHg); IB(93,64 ±5,09mmHg); INC(39,46 ±8,91mmHg) p<0,005. a primeira derivada temporal da pressão ventricular na sua deflexão positiva: C(1137,50± 92,23mmHg/sec); IC(1130,62 ±43,78mmHg/sec); IB(1187,58± 88,38mmHg/sec); INC(620,02± 43,80mmHg/se) p<0,005. A primeira derivada da pressão ventricular na sua deflexão negativa: C(770,00± 73,41mmHg/sec); IC(610,03 ±47,43mmg/sec); IB(762,53 ±46,02mmHg/sec); INC(412,35 ±84,36mmHg/sec) p<0,005. A relação do coeficiente angular logarítmico foi: C(0,108± 0,02); IC(0,159± 0,038); IB(0,114 ±0,016); INC(0,175± 0,038) p<0,05. CONCLUSÃO: No modelo experimental estudado o grupo isquêmico protegido pela cardioplegia sanguínea apresentou melhor função ventricular que os grupos protegidos por cardioplegia cristalóide e não protegido.