Comparison of the variability of the onset and recovery from neuromuscular blockade with cisatracurium versus rocuronium in elderly patients under total intravenous anesthesia

This study was designed to compare the variability of the onset and offset of the effect of two neuromuscular blocking drugs with different elimination pathways in adult and elderly patients during total intravenous anesthesia (TIVA). After Ethics Committee approval and patients’ informed consent, the drugs were compared in 40 adult and 40 elderly patients scheduled for elective surgery under TIVA with tracheal intubation who were randomized to receive a single bolus dose of 0.15 mg/kg cisatracurium or 0.9 mg/kg rocuronium. The time of onset of maximum depression, duration of action, and recovery index time were measured and recorded for each patient and variability is reported as means ± standard deviation. Time of onset was significantly shorter for rocuronium than cisatracurium for the adult and elderly groups (P = 0.000), but the variability of cisatracurium was significantly greater compared with rocuronium for the same age groups (93.25 vs 37.01 s in the adult group and 64.56 vs 33.75 s in the elderly group; P = 0.000). The duration of the effect in the elderly group receiving rocuronium was significantly longer than in the elderly group receiving cisatracurium, and the variability of the duration was significantly greater in the rocuronium group than in the cisatracurium group. Mean time of recovery was significantly longer for the elderly group receiving rocuronium than for the elderly group receiving cisatracurium (P = 0.022), and variability was also greater (P = 0.002). Both drugs favored good intubating conditions. In conclusion, cisatracurium showed less variability in these parameters than rocuronium, especially in the elderly, a fact that may be of particular clinical interest.

Corrección de la curva dosis-respuesta acumulativa de atracurio y rocuronio / Correction of the cumulative dose-response to atracurium and rocurionium

Introducción: La curva dosis-respuesta acumulativa es un método práctico para evaluar las dosis efectivas de atracurio y rocuronio. Debido a sus características farmacocinéticas, los resultados de dicha curva subestiman la potencia de ambos fármacos en comparación con los que resultan de la administración de dosis únicas. El objetivo de la presente investigación es corregir aquella técnica y hacer las dos estadísticamente equivalentes. Material y métodos: En dos grupos de pacientes electivos se utilizó atracurio o rocuronio para calcular sus potencias por el método de las dosis únicas (n = 45 c/u) o acumulativas (n = 11 c/u). El efecto de cada dosis se determinó por electromiografía, y después de sus transformaciones logaritmo-probits, considerando gamma como la relación probit/log, se obtuvieron las DE 50 y 90 resolviendo la ecuación de Hill para cada sujeto. La técnica acumulativa se corrigió al utilizar las cifras actuales para las dosis y sus efectos, en lugar de los valores acumulativos a partir de la segunda administración. Resultados: Las DE 50 de las técnicas de dosis única, acumulativa y corregida fueron: 172 ± 73, 264 ± 52 y 162 ± 81 mcg/kg respectivamente, cuando se utilizó rocuronio, y 141 ± 61, 193 ± 53 y 141 ± 70 respectivamente, cuando se utilizó atracurio. En el caso de las DE 90' los valores fueron 233 ± 98, 327 ± 65, 254 ± 126 y 222 ± 96, 279 ± 77 y 254 ± 126, en el mismo orden. No se detectaron diferencias significativas entre los métodos de dosis única y corregida, mientras que los valores de las dosis acumulativas fueron significativamente mayores. Discusión y conclusiones: En las condiciones de la presente investigación, una sencilla corrección del método acumulativo reproduce razonable y estadísticamente la potencia del atracurio y del rocuronio evaluada por las dosis únicas.

Introduction: The cumulative dose-response curve is a practical method to evaluate the effective doses of atracurium and rocuronium. When compared with those obtained by single administrations, the resulting figures underestimate their potency due to pharmacokinetic features. The purpose of this trial is to correct the cumulative technique and to make both statistically equivalent. Material & Methods: Single (n = 45 e/a) or cumulative (n = 11 e/a) doses of atracurium or rocuronium were administered to elective patients and maximal effect assessed by electromyography. A regression line was obtained after log dose-probit effect transformation, and considering gamma as the probit/log ratio, ED 50 and 90 were calculated resolving the Hill equation for each patient. The cumulative technique was corrected by using actual figures instead of cumulative ones, starting at second administration. Results: ED 50 were 172 ± 73, 264 ± 52 y 162 ± 81 mcg/kg as single, cumulative dose or corrected respectively for rocuronium and 141 ± 61, 193 ± 53 y 141 ± 70 for atracurium. ED 90 was 233 ± 98,327 ± 65, 254 ± 126, 222 ± 96, 279 ± 77 y 254 ± 126 in the same order. Non-significant differences between single dose and corrected method were noticed. Cumulative values were significantly larger. Conclusion: In keeping with the conditions of the present trial, a simple correction made to the cumulative method reasonably and statistically reproduces atracurium and rocuronium potencies evaluated by single dose-responses technique.

Introdução: A curva dose-resposta acumulativa é um método prático de avaliação das doses efetivas de atracúrio e rocuronio. Dada suas características farmacocinéticas, os resultados dessa curva subestimam a potência de ambos fármacos em comparação com os resultados decorrentes da administração de dose únicas. O objetivo da presente pesquisa é corrigir aquela técnica e tornar as duas estatisticamente equivalentes. Material e métodos: Dois grupos de pacientes eletivos receberam atracúrio ou rocurônio com o objetivo de calcular as potências destes fármacos pelo método das doses únicas (n = 45 c/u) ou acumulativas (n = 11 c/u). Foi determinado o efeito de cada dose por eletromiografia, e por transformação log-probits (considerando gama a relação probit/log), obtiveram-se as DE 50 e 90 resolvendo a equação de Hill para cada sujeito. A técnica acumulativa foi corrigida utilizando as cifras atuais para doses e seus efeitos, em lugar dos valores acumulativos, a partir da segunda administração. Resultados: As DE 50 das técnicas de dose única, acumulativa e corrigida foram: 172 ± 73, 264 ± 52 e 162 ± 81 mcg/kg, respectivamente, quando se utilizou rocurônio, e 141 ± 61, 193 ± 53 e 141 ± 70, respectivamente, quando se utilizou atracúrio. No caso das DE 90' os valores foram 233 ± 98, 327 ± 65, 254 ± 126 e 222 ± 96, 279 ± 77 e 254 ± 126, na mesmo ordem. Não foram observadas diferenças significativas entre os métodos (de dose única e corrigida), ao passo que os valores das doses acumulativas foram significativamente maiores. Discussão e conclusões: Nas condições da presente pesquisa, uma simples correção do método acumulativo reproduz de forma razoável e estatisticamente as potências do atracúrio e rocuronio avaliadas por doses únicas.

Phenobarbital influence on neuromuscular block produced by rocuronium in rats / Influência do fenobarbital no bloqueio neuromuscular produzido pelo rocurônio em ratos

PURPOSE: To evaluate in vitro and in vivo neuromuscular blockade produced by rocuronium in rats treated with Phenobarbital and to determine cytochrome P450 and cytochrome b5 concentrations in hepatic microsomes. METHODS: Thirty rats were included in the study and distributed into 6 groups of 5 animals each. Rats were treated for seven days with phenobarbital (20 mg/kg) and the following parameters were evaluated: 1) the amplitude of muscle response in the preparation of rats exposed to phenobarbital; 2) rocuronium effect on rat preparation exposed or not to phenobarbital; 3) concentrations of cytochrome P450 and cytochrome b5 in hepatic microsomes isolated from rats exposed or not to phenobarbital. The concentration and dose of rocuronium used in vitro and in vivo experiments were 4 µg/mL and 0,6 mg/kg, respectively. RESULTS: Phenobarbital in vitro and in vivo did not alter the amplitude of muscle response. The neuromuscular blockade in vitro produced by rocuronium was significantly different (p=0.019) between exposed (20 percent) and not exposed (60 percent) rats; the blockade in vivo was significantly greater (p=0.0081) in treated rats (93.4 percent). The enzymatic concentrations were significantly greater in rats exposed to phenobarbital. CONCLUSIONS: Phenobarbital alone did not compromise neuromuscular transmission. It produced enzymatic induction, and neuromuscular blockade in vivo produced by rocuronium was potentiated by phenobarbital.

OBJETIVO: Avaliar in vitro e in vivo o bloqueio neuromuscular produzido pelo rocurônio em ratos tratados com fenobarbital e determinar as concentrações de citocromo P450 e b5 em microssomos hepáticos. MÉTODOS: Trinta ratos foram incluídos no estudo e distribuídos em seis grupos de cinco animais cada. Ratos foram tratados por sete dias com fenobarbital (20 mg/kg) e avaliou-se: 1) amplitude das respostas musculares em preparação de ratos expostos ao fenobarbital; 2) o efeito do rocurônio em preparações de ratos expostos ou não ao fenobarbital; 3) as concentrações de citocromo P450 e b5 em microssomos isolados de fígados dos ratos expostos ou não ao fenobarbital. A concentração e dose de rocurônio utilizadas nos experimentos in vitro e in vivo foram respectivamente de 4 µg/mL e 0,6 mg/kg. RESULTADOS: In vitro e in vivo, o fenobarbital não alterou a amplitude das respostas musculares. In vitro, o bloqueio produzido pelo rocurônio foi significativamente diferente (p=0.019) entre expostos (20 por cento) e não expostos (60 por cento); in vivo o bloqueio foi significativamente maior (p=0.0081) nos ratos tratados (93,4 por cento). As concentrações enzimáticas foram significativamente maiores nos ratos expostos ao fenobarbital. CONCLUSÕES: O fenobarbital isoladamente não comprometeu a transmissão neuromuscular. Ocasionou indução enzimática, e in vivo o bloqueio com o rocurônio foi potencializado pelo fenobarbital.