Effects of dexmedetomidine on hemodynamic, oxygenation, microcirculation, and inflammatory markers in a porcine model of sepsis

Purpose: To determine whether dexmedetomidine aggravates hemodynamic, metabolic variables, inflammatory markers, and microcirculation in experimental septic shock. Methods: Twenty-four pigs randomized into: Sham group (n = 8), received saline; Shock group (n = 8), received an intravenous infusion of Escherichia coli O55 (3 × 109 cells/mL, 0.75 mL/kg, 1 hour); Dex-Shock group (n = 8), received bacteria and intravenous dexmedetomidine (bolus 0.5 mcg/kg followed by 0.7 mcg/kg/h). Fluid therapy and/ornorepinephrine were administered to maintain a mean arterial pressure > 65 mmHg. Hemodynamic, metabolic, oxygenation, inflammatory markers, and microcirculation were assessed at baseline, at the end of bacterial infusion, and after 60, 120, 180, and 240 minutes. Results: Compared to Shock group, Dex-Shock group presented a significantly increased oxygen extraction ratio at T180 (23.1 ± 9.7 vs. 32.5 ± 9.2%, P = 0.0220), decreased central venous pressure at T120 (11.6 ± 1 vs. 9.61 ± 1.2 mmHg, P = 0.0214), mixed-venous oxygen saturation at T180 (72.9 ± 9.6 vs. 63.5 ± 9.2%, P = 0.026), and increased plasma lactate (3.7 ± 0.5 vs. 5.5 ± 1 mmol/L, P = 0.003). Despite the Dex-Shock group having a better sublingual vessel density at T240 (12.5 ± 0.4 vs. 14.4 ± 0.3 mL/m2; P = 0.0003), sublingual blood flow was not different from that in the Shock group (2.4 ± 0.2 vs. 2.4 ± 0.1 mL/kg, P = 0.4418). Conclusions: Dexmedetomidine did not worsen the hemodynamic, metabolic, inflammatory, or sublingual blood flow disorders resulting from septic shock. Despite inducing a better sublingual vessel density, dexmedetomidine initially and transitorily increased the mismatch between oxygen supply and demand.

Internal inguinal ring closure by laparoscopy using homologous pericardium grafts in horses / Oclusão do anel vaginal em equinos utilizando enxerto de pericárdio homólogo fixado por laparoscopia

ABSTRACT: The occlusion of inguinal ring is the treatment to avoid the inguinal hernia in horses. The aim of this study is evaluate the efficacy of homologous pericardium grafts for internal inguinal ring closure in horses, comparing mechanical or manual laparoscopic suture. Cross over study, using six healthy intact male Mangalarga breed horses aged between 3 and 12 years. Horses were operated under general anesthesia in 25º Trendelenburg position. Five laparoscopic portals were employed. Pericardium grafts measuring 4x5cm were anchored covering the left and right internal inguinal rings using either manual intracorporeal suture or laparoscopic stapler. Horses were followed-up during 11 weeks when were submitted to a laparoscopic control. Surgical time, trans and postoperative complications and effectiveness of internal inguinal closure were evaluated and statistically analyzed. The level of significance was set at 5% P<0.05. The procedures were realized without complications and the mean time required for manual and mechanical suture procedures differed significantly (67.8±15.3 and 14.1±2.1 min respectively; P<0.05). All manually sutured grafts remained in place and partial suture dehiscence with incomplete occlusion of the internal inguinal ring was observed in two stapled grafts. Non-severe complications were observed trans or postoperatively. One synechiae and three omental adhesions were observed by laparoscopic control on day 77, but without clinical relevance in the evaluated period. The use of homologous pericardium grafts was effectiveness to internal inguinal ring closure by laparoscopy. Mechanical suture was faster to perform than manual, but provided less satisfactory results concerning safety of graft fixation.

RESUMO: A oclusão dos anéis inguinais é o tratamento indicado para evitar as hérnias inguinais comumente observadas nos equinos. O objetivo do trabalho é avaliar a eficácia do uso de enxerto de pericárdio homólogo para recobrimento do anel inguinal interno de equinos, fixado por laparoscopia, comparando a sutura manual e mecânica. Para tanto, foram utilizados seis equinos machos não castrados da raça Mangalarga com idade entre 3 e 12 anos. Os cavalos foram operados sob anestesia geral em posição de Trendelenburg com inclinação de 25º. Cinco portais laparoscópicos foram empregados. Enxertos de pericárdio homólogo, medindo 4X5cm, foram ancorados recobrindo os anéis inguinais internos esquerdo e direito, sendo em um dos lados fixado com sutura manual intracorpórea e o contralateral fixado com grampos, escolhidos por sorteio previamente ao procedimento, distribuído equitativamente. Os cavalos foram acompanhados por 11 semanas do período pós-operatório. O tempo cirúrgico, eventuais complicações trans ou pós-operatórias e a efetividade do procedimento foram avaliados e analisados estatisticamente com nível de significância de 5% P<0,05. Os procedimentos foram realizados sem complicações, com tempo médio requerido para realização da sutura manual e com grampos de 67,8±15,3 e 14,1±2,1 minutos, respectivamente, havendo diferença significativa P<0,05. Todos os implantes suturados manualmente levaram à oclusão do anel inguinal profundo, enquanto houve deiscência parcial da sutura, com incompleta oclusão do anel, em dois dos seis implantes fixados por sutura mecânica, na avaliação aos 77 dias. Não ocorreram complicações significativas no período trans ou pós-operatório, sendo observada a presença de uma sinéquia e três aderências de omento durante laparoscopia de controle aos 77 dias, porém sem relevância clínica no período estudado. O uso de pericárdio homólogo foi efetivo para oclusão do anel vaginal em equinos por laparoscopia. A sutura mecânica foi realizada em menor tempo, quando comparada à sutura manual, porém propiciou resultado menos satisfatório no que diz respeito à segurança da técnica para fixação do enxerto.

Pulse pressure variation and stroke volume variation under different inhaled concentrations of isoflurane, sevoflurane and desflurane in pigs undergoing hemorrhage

OBJECTIVES: Inhalant anesthesia induces dose-dependent cardiovascular depression, but whether fluid responsiveness is differentially influenced by the inhalant agent and plasma volemia remains unknown. The aim of this study was to compare the effects of isoflurane, sevoflurane and desflurane on pulse pressure variation and stroke volume variation in pigs undergoing hemorrhage. METHODS: Twenty-five pigs were randomly anesthetized with isoflurane, sevoflurane or desflurane. Hemodynamic and echocardiographic data were registered sequentially at minimum alveolar concentrations of 1.00 (M1), 1.25 (M2), and 1.00 (M3). Then, following withdrawal of 30% of the estimated blood volume, these data were registered at a minimum alveolar concentrations of 1.00 (M4) and 1.25 (M5). RESULTS: The minimum alveolar concentration increase from 1.00 to 1.25 (M2) decreased the cardiac index and increased the central venous pressure, but only modest changes in mean arterial pressure, pulse pressure variation and stroke volume variation were observed in all groups from M1 to M2. A significant decrease in mean arterial pressure was only observed with desflurane. Following blood loss (M4), pulse pressure variation, stroke volume variation and central venous pressure increased (p <0.001) and mean arterial pressure decreased in all groups. Under hypovolemia, the cardiac index decreased with the increase of anesthesia depth in a similar manner in all groups. CONCLUSION: The effects of desflurane, sevoflurane and isoflurane on pulse pressure variation and stroke volume variation were not different during normovolemia or hypovolemia.

Comparação dos efeitos da ressuscitação com Ringer lactato, solução salina hipertônica e terlipressina sobre a perfusão e oxigenação cerebral em modelo experimental de choque hemorrágico

INTRODUÇÃO: A ressuscitação de baixo volume com solução salina hipertônica (SSH) ou terlipressina pode ser uma alternativa à administração de grandes volumes de cristaloides no tratamento do choque hemorrágico. O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos da HHS e terlipressina sobre a perfusão e oxigenação cerebral e investigar os mecanismos cerebrais envolvidos na microcirculação, função mitocondrial, atividade eletrocortical e vias apoptóticas cerebrais durante choque hemorrágico. MÉTODOS: Animais anestesiados com isofluorano foram submetidos ao choque hemorrágico [grupo Hemo; pressão arterial média (PAM) de 40 mmHg por 30 minutos] e tratados com Ringer lactato (RL) (3RL; 3x volume de sangue removido), terlipressina (grupo Terli; bolus) ou SSH (grupo SSH; 4 mL/kg bolus) e comparados ao grupo Sham. Um modelo porcino (n = 56) foi utilizado para avaliação da pressão de perfusão cerebral (PPC) e de oxigênio tecidual (PbtO2), e da expressão cerebral de marcadores teciduais da regulação de água (aquaporina-4), sódio (cotransportador-1 de Na-K-2Cl), estresse oxidativo (substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico e superóxido dismutase dependente de manganês) e apoptose. Um modelo murino (n = 179) foi utilizado para avaliação da microcirculação (fluorescência de FITC-dextrano) e função mitocondrial (potencial redox e de membrana mitocondrial, utilizando-se a fluorescência de flavoproteínas endógenas e do tetrametilrodamina metil éster, respectivamente) no córtex cerebral, utilizando-se a microscopia confocal in vivo, e para avaliação da atividade eletrocortical cerebral, por meio da monitorização do potencial evocado somatossensorial. No modelo murino foram avaliados três grupos adicionais, constituídos pela associação da terlipressina ao RL (1x, 2x ou 3x volume removido). RESULTADOS: No grupo Hemo porcino, houve uma redução significativa da PPC e PbtO2, associada ao aumento na expressão cerebral de marcadores da regulação do transporte de água e sódio,...

INTRODUCTION: Small-volume resuscitation with hypertonic saline solution (HSS) or terlipressin can be an alternative to the administration of large amounts of crystalloids in haemorrhagic shock. The aim of this study was to evaluate the effects of HSS and terlipressin on cerebral perfusion and oxygenation and investigate the cerebral mechanisms associated with microcirculation, mitochondrial function, electrocortical activity and apoptotic pathways during haemorrhagic shock. METHODS: Isoflurane-anaesthetised animals were submitted to haemorrhagic shock [Haemo group; mean arterial pressure (MAP) of 40 mmHg for 30 minutes] and treated with lactated Ringer's solution (LR) (3LR group; 3x volume bled), terlipressin (Terli group; bolus) or HSS (HSS group; bolus 4 mL/kg) and were compared with a Sham group. A porcine model (n = 56) was used to assess the cerebral perfusion pressure (CPP) and tissue oxygenation (PbtO2) and the expression of tissue markers of water (aquaporin-4), sodium (Na-K-2Cl cotransporter-1), oxidative stress (thiobarbituric acid reactive substances and manganese superoxide dismutase) and apoptosis in cerebral samples. A murine model (n = 179) was used to assess microcirculation (FITC-dextran fluorescence) and mitochondrial function (redox and membrane potential, using the fluorescence of endogenous flavoproteins and tetramethylrhodamine methyl ester, respectively) in the cerebral cortex by using in vivo confocal microscopy, and to assess the electrocortical brain activity by monitoring the somatosensory evoked potential. In the murine model, three additional groups were evaluated, which received terlipressin associated to LR (1x, 2x or 3x blood withdrawn). RESULTS: In the porcine Hemo group, there was a significant decrease in the CPP and PbtO2, which were associated to an increased cerebral expression of markers of water and sodium transport...

Significant hematocrit decrease in healthy horses during clinical anesthesia / Redução significante dos valores de hematócrito em equinos saudáveis durante anestesia

Xylazine (XYL) and acepromazine (ACP) are known to decrease the hematocrit (HT) of horses when administered alone. However in routine anesthesia these drugs are administered by associations which ultimate effect in the HT is unknown but may cause false impressions about the hydration status, blood loss and red blood cell indices. The objective of this study was to characterize the values of HT in horses anesthetized with XYL, ACP, ketamine, midazolam, guaiphenesin, isoflurane and ephedrine. Twenty healthy horses were premedicated with either XYL 0.8 mg/kg (XYL group, n=10) or XYL 0.5 mg/kg plus ACP 0.05 mg/kg (XYL+ACP group, n=10). Anesthesia was induced with ketamine, midazolam and guaiphenesin and maintained with isoflurane. Ephedrine was infused for cardiovascular support. HT, vital parameters and blood gas values were evaluated at baseline, between each drug administration, after standing and 24 hours after baseline (24hBL). The HT started to decrease 17 and 40 minutes after premedication in XYL group and XYL+ACP group, respectively (p<0.05). The maximum decrease of 19% in XYL group and 17% in XYL+ACP group was observed after 1 hour of premedication (p<0.05). In both groups HT remained low for longer than 180 minutes and returned to baseline at 24hBL. A significant HT decrease should be considered in anesthetized healthy horses receiving XYL, ACP, ketamine, midazolam, guaiphenesin, isoflurane and ephedrine.

A administração isolada de xilazina (XIL) e acepromazina (ACP) pode diminuir o hematócrito (HT) de equinos. Na rotina anestésica, estes fármacos são administrados em associações, cujo efeito final no HT não é conhecido, mas pode causar falsas impressões sobre o grau de hidratação, perda sanguínea e índices hematimétricos. O objetivo deste estudo foi caracterizar os valores de HT de equinos anestesiados com XYL, ACP, cetamina, midazolam, EGG, isofluorano e efedrina. Vinte equinos hígidos foram pré-tratados com XIL 0,8 mg/kg (grupo XIL, n=10) ou XIL 0,5 mg/kg associada à ACP 0,05 mg/kg (grupo XIL+ACP, n=10). A anestesia foi induzida com cetamina, midazolam e EGG e mantida com isofluorano. A efedrina foi utilizada para suporte cardiovascular. O HT, parâmetros vitais e hemogasometria foram avaliados no momento basal, entre administração de cada fármaco, após retorno à posição quadrupedal e 24 horas após momento basal (24hBL). A diminuição do HT iniciou-se 17 e 40 minutos após administração da medicação préanestésica no grupo XIL e grupo XIL+ACP, respectivamente (p<0,05). A queda máxima de 19% no grupo XIL e 17% no grupo XIL+ACP foi observada após 1 hora da administração da medicação pré-anestésica (p<0,05). Em ambos os grupos, o HT permaneceu baixo por mais de 180 minutos e retornou aos valores basais em 24hBL. Deve-se considerar a ocorrência de uma redução significativa do HT em equinos hígidos anestesiados com XYL, ACP, cetamina, midazolam, EGG, isofluorano e efedrina.

Differences in blood glucose increase between horses receiving xylazine and detomidine for surgical and non-surgical clinical procedures / Diferenças no aumento da glicemia entre equinos recebendo xilazina e detomidina para procedimentos clínicos cirúrgicos e não-cirúrgicos

The aim of this prospective randomized clinical study was to compare blood glucose and cortisol levels between horses receiving xylazine and detomidine for surgical and non-surgical procedures. Horses from non-surgical groups received 0.5 mg/kg of xylazine (GX group, n=5) or 0.01 mg/kg of detomidine (GD group, n=5) for gastroscopic examination. Horses from the surgical groups received similar doses of xylazine (AX group, n=7) or detomidine (AD group, n=7), followed by anesthetic induction with 2 mg/kg of ketamine and 0.05 mg/kg of diazepam for an arthroscopic procedure under isoflurane anesthesia. Blood samples were obtained prior to the alpha-2 agonist administration (baseline) and after 10, 30, 60 and 90 minutes. All groups had a significant increase in blood glucose from 30 to 90 minutes after alpha-2 agonist administration, compared to baseline. After receiving the alpha-2 agonist, the AD group had blood glucose levels (118-150 mg/dL) significantly higher than GD (99-119 mg/dL) and AX (97-116 mg/dL) groups. Cortisol had no significant changes within a group. However, the AX group had cortisol levels (3.6-3.7 mg/dL) significantly lower than GX group (5.4-5.7 mg/dL) from 30 to 90 minutes after xylazine administration. We concluded that blood glucose levels were when detomidine was administered for surgical procedure, compared to xylazine also for surgical procedure, and non-surgical procedure. Serum cortisol was minimally affected by administration of xylazine and detomidine regardless procedures were surgical or non-surgical.

O objetivo deste estudo clínico, radomizado e prospectivo, foi comparar as concentrações sanguíneas de glicose e cortisol entre equinos recebendo xilazina e detomidina para procedimentos cirúrgicos e não-cirúrgicos. Os equinos dos grupos nãocirúrgicos receberam 0,5 mg/kg de xilazina (grupo GX, n=5) ou 0,01 mg/kg de detomidina (grupo GD, n=5) para realização de exame gastroscópico. Os equinos dos grupos cirúrgicos receberam doses semelhantes de xilazina (grupo AX, n=7) ou detomidina (grupo AD, n=7), seguindo-se a indução anestésica com 2 mg/kg de cetamina e 0,05 mg/kg de diazepam para realização de procedimento artroscópico durante anestesia com isofluorano. As amostras de sangue foram coletadas antes da administração do alfa-2 agonista (basal) e após 10, 30, 60 e 90 minutos. Todos os grupos tiveram um aumento significativo da glicemia, a partir de 30 até 90 minutos da administração do alfa-2 agonista, em relação ao basal. Após receber o alfa-2 agonista, o grupo AD apresentou glicemia (118-150 mg/dL) significativamente maior que os grupos GD (99-119 mg/dL) e AX (97-116 mg/dL). Não houve diferenças significativas da concentração de cortisol dentro de cada grupo. Entretanto, o grupo AX apresentou níveis de cortisol (3,6-3,7 mg/dL) significativamente mais baixos que o grupo GX (5,4-5,7 mg/dL), a partir de 30 até 90 minutos da administração de xilazina. Concluímos que a glicemia apresentou valor mais elevadoapós a administração de detomidina para realização de procedimento cirúrgico, comparado à xilazina administrada também para procedimento cirúrgico, e para procedimento não-cirúrgico. A concentração sérica de cortisol foi minimamente influenciada pela administração de xilazina e detomidina independentemente dos procedimentos serem cirúrgicos ou não-cirúrgicos.