Low hematocrit impairs gastric mucosal CO2 removal during experimental severe normovolemic hemodilution

ABSTRACT

OBJECTIVE: The net effects of acute normovolemic hemodilution with different hemoglobin levels on splanchnic perfusion have not been elucidated. The hypothesis that during moderate and severe normovolemic hemodilution, systemic and splanchnic hemodynamic parameters, oxygen-derived variables, and biochemical markers of anaerobic metabolism do not reflect the adequacy of gastric mucosa, was tested in this study. METHODS: Twenty one anesthetized mongrel dogs (16 ± 1 kg) were randomized to controls (CT, n = 7, no hemodilution), moderate hemodilution (hematocrit 2 5 percent ± 3 percent, n = 7) or severe hemodilution (severe hemodilution, hematocrit 15 percent ± 3 percent, n = 7), through an isovolemic exchange of whole blood and 6 percent hydroxyethyl starch, at a 20 mL/min rate, to the target hematocrit. The animals were followed for 120 min after hemodilution. Cardiac output (CO, L/min), portal vein blood flow (PVF, mL/min), portal vein-arterial and gastric mucosa-arterial CO2 gradients (PV-artCO2 and PCO2 gap, mm Hg, respectively) were measured throughout the experiment. RESULTS: Exchange blood volumes were 33.9 ± 3.3 and 61.5 ± 5.8 mL/kg for moderate hemodilution and severe hemodilution, respectively. Arterial pressure and systemic and regional lactate levels remained stable in all groups. There were initial increases in cardiac output and portal vein blood flow in both moderate hemodilution and severe hemodilution; systemic and regional oxygen consumption remained stable largely due to increases in oxygen extraction rate. There was a significant increase in the PCO2-gap value only in severe hemodilution animals. CONCLUSION: Global and regional hemodynamic stability were maintained after moderate and severe hemodilution. However, a very low hematocrit induced gastric mucosal acidosis, suggesting that gastric mucosal CO2 monitoring may be useful during major surgery or following trauma.

RESUMO

OBJETIVO: Os efeitos da hemodiluição normovolêmica com diferentes níveis de hemoglobina na perfusão esplâncnica são pouco conhecidos. Testamos a hipótese que durante a hemodiluição moderada e acentuada, os parâmetros hemodinâmicos sistêmicos e regionais e as variáveis relacionadas ao metabolismo de oxigênio não refletem a adequação da perfusão da mucosa gástrica. MÉTODOS: Vinte e um cães anestesiados com fentanil e vecurônio (16±1 kg) foram randomizados como controles (CT, n=7, sem hemodiluição normovolêmica), hemodiluição normovolêmica moderada (Ht 25±3 por cento, n=7) ou hemodiluição normovolêmica acentuada (Ht 15±3 por cento, n=7), pela troca isovolêmica entre o sangue total e hidroxietil amido a 6 por cento, 20 mL/min até o hematócrito pré-estabelecido para cada grupo. Os animais foram acompanhados por 120 min após a hemodiluição normovolêmica. Durante todo o experimento foram medidos o débito cardíaco (CO, L/min), o fluxo de veia porta (PVF, mL/min), e os gradientes de CO2 veia porta-arterial e mucosa gástrica-arterial (PV-artCO2 and PCO2-gap, mmHg, respectivamente). RESULTADOS: O volume de sangue trocado foi de 33,9±3,3 mL/kg para hemodiluição normovolêmica moderada e de 61,5±5,8 mL/kg para a hemodiluição normovolêmica acentuada. A pressão arterial e os níveis de lactato sistêmico e regional permaneceram estáveis em todos os grupos. Houve aumentos iniciais de débito cardíaco e de fluxo de veia porta, tanto na hemodiluição normovolêmica moderada quanto na hemodiluição normovolêmica acentuada; o consumo de oxigênio sistêmico e regional permaneceram estáveis, principalmente por conta de aumentos na taxa de extração de oxigênio. O PCO2-gap apresentou aumento significativo apenas nos animais submetidos a hemodiluição normovolêmica acentuada. CONCLUSÃO: Ocorre estabilidade hemodinâmica global e regional tanto na hemodiluição normovolêmica moderada quanto na acentuada. Entretanto, o hematócrito de 15 por cento induziu acidose moderada de mucosa gástrica, o que pode ser relevante em procedimentos cirúrgicos de grande porte ou no trauma.