Comparison of the hemodynamic effects in acute intoxication with racemic bupivacaine and with 50% enantiomeric excess mixture (S75-R25): an experimental study in dogs

Abstract

BACKGROUND AND OBJECTIVES: Racemic bupivacaine has been widely used in locoregional anesthesia due to the quality and duration of its anesthetic action. However, its cardiovascular toxicity has worried anesthesiologists for a long time, and new options have been sought. One of them is the use of its levorotatory isomer that, due to a lesser affinity for the sodium channel receptors in the cardiac cell, would be less toxic. The presentation containing 75% of the levorotatory isomer and 25% of the dextrorotatory isomer, named 50% enantiomeric excess mixture (S75-R25), is available in our country. The objective of this study was to compare the hemodynamic effects of the acute intoxication with racemic bupivacaine and with the S75-R25 mixture in animals. METHODS: Forty-four dogs were anesthetized with pentobarbital, intubated and placed on mechanical ventilation. Hemodynamic monitorization was accomplished with a Swan-Ganz catheter and intra-arterial blood pressure measurements. After a period of rest, they were randomly and blindly divided in two groups, according to the intoxication with either agent at a dose of 5 mg.Kg-1. Hemodynamic data were collected during 30 minutes and analyzed statically to allow for the comparison of both agents. RESULTS: The mixture S75-R25 had more hemodynamic repercussions causing, especially, a significant reduction of the mean arterial pressure, cardiac index, and the left ventricle work index. CONCLUSIONS: These results contradict those found in human beings regarding the pure levorotatory isomer, but confirm recent animal studies. One must be very careful when extrapolating animal data to human beings. Further studies involving larger samples and more homogeneous groups are necessary.JUSTIFICATIVA E OBJETIVOS: A bupivacaína racêmica tem sido largamente utilizada em bloqueios locorregionais pela qualidade e duração da anestesia proporcionada. Sua toxicidade cardiovascular, no entanto, já há muito preocupa os anestesiologistas e novas opções têm sido procuradas. Uma delas é a utilização do seu isômero levógiro que por uma menor afinidade com os receptores dos canais de sódio da célula cardíaca seria menos cardiotóxico. Em nosso meio há a apresentação contendo 75% do isômero levógiro e 25% do isômero dextrógiro, denominada mistura com excesso enantiomérico de 50% (S75-R25). O objetivo deste estudo foi comparar em animais os efeitos hemodinâmicos da intoxicação aguda com bupivacaína racêmica e com a mistura S75-R25. MÉTODO: Quarenta e quatro cães foram anestesiados com pentobarbital, intubados e ventilados mecanicamente, sendo em seguida instalada monitorização hemodinâmica com cateter de Swan-Ganz e pressão invasiva. Após repouso foram divididos de forma aleatória em dois grupos de estudo encoberto, segundo a intoxicação com um ou outro agente na dose de 5 mg.kg-1. Os resultados hemodinâmicos foram coletados durante 30 minutos, tratados estatisticamente permitindo a comparação da ação dos dois agentes. RESULTADOS: A mistura S75-R25 causou maiores repercussões hemodinâmicas, particularmente, com importante diminuição da pressão arterial média, do índice cardíaco e do índice de trabalho do ventrículo esquerdo. CONCLUSÕES: Esses resultados se opõem aos encontrados em humanos, quando da utilização do isômero levógiro puro, mas estão de acordo com estudos recentes em animais. Extrapolar dados obtidos em animais para seres humanos exige muita cautela. Novos estudos são necessários em amostras maiores e em grupos mais homogêneos.JUSTIFICATIVA Y OBJETIVOS: La bupivacaína racémica ha sido ampliamente utilizada en bloqueos locorregionales por la calidad y duración de la anestesia proporcionada. Su toxicidad cardiovascular, sin embargo ya hace mucho tiempo preocupa a los anestesiólogos y nuevas opciones han sido buscadas. Una de ellas es la utilización de su isómero levógiro que por una menor afinidad con los receptores de los canales de sodio de la célula cardiaca que sería menos cardiotóxico. En nuestro medio existe la presentación que contiene un 75% del isómero levógiro y 25% del isómero dextrógiro, denominada mezcla con exceso enantiomérico de 50% (S75-R25). El objetivo de este estudio fue comparar en animales los efectos hemodinámicos de la intoxicación aguda con bupivacaína racémica y con la mezcla S75-R25. MÉTODO: Cuarenta y cuatro perros fueron anestesiados con pentobarbital, entubados y ventilados mecánicamente, siendo en seguida instalada la monitorización hemodinámica con catéter de Swan-Ganz y presión invasiva. Después del período de reposo fueron divididos aleatoriamente en dos grupos de estudio encubierto, según la intoxicación con uno u otro agente en la dosis de 5 mg.kg-1. Los resultados hemodinámicos se recolectaron durante 30 minutos, tratados estadísticamente permitiendo la comparación de la acción de los dos agentes. RESULTADOS: La mezcla S75-R25 causó mayores repercusiones hemodinámicas, particularmente, con importante disminución de la presión arterial promedio, del índice cardiaco y del índice de trabajo del ventrículo izquierdo. CONCLUSIONES: Esos resultados se contraponen con los encontrados en humanos, cuando se utiliza el isómero levógiro puro, pero están de acuerdo con estudios recientes en animales. Rebasar datos obtenidos en animales para seres humanos exige mucha cautela. Nuevos estudios se hacen necesarios en muestras más abarcadoras y en grupos más homogéneos