Perfusion lung injury

The ischemia-reperfusion injury is a common pathophysiologic phenomenon in many diseases seen in daily clinical practice. The lung can be affected both directly, as in pulmonary edema after lung transplant or after resolution of pulmonary thromboembolism, and indirectly, as in shock states or after reperfusion injury in distant organs as intestine or lower extremities. The latter situation can occur secondary to aortic occlusion for surgical procedures. Many mediators have been implicated in the ischemia-reperfusion injury: oxygen free radicals, lipid products as thromboxane, adhesion molecules involved in leukocyte-endothelial interaction, tumor necrosis factor, among others. Therapeutic strategies for the reperfusion injury are used only at the experimental level and in very few clinical studies. Antioxidants, inhibitors of lipid mediators and of the leukocyte-endothelial interaction and promoters of blood flow in post-ischemic vessels have been used.A lesão de isquemia-reperfusão constitui-se em um evento fisiopatológico comum a diversas doenças da prática clínica diária. O pulmão pode ser alvo da lesão de isquemia-reperfusão diretamente, como no edema pulmonar após transplante ou na resolução de tromboembolismo; ou ainda ser atingido à distância, como nos casos de choque ou por lesão de reperfusão em intestino ou em membros inferiores, como ocorre no pinçamento da aorta, utilizado nas cirurgias de aneurisma. Dentre os mediadores envolvidos na lesão de isquemia-reperfusão, foram identificados espécies reativas tóxicas de oxigênio (ERTO), mediadores lipídicos, como a tromboxana, moléculas de adesão em neutrófilos e endotélio, fator de necrose tumoral, dentre outros. As medidas terapêuticas para a lesão de reperfusão ainda são utilizadas no plano experimental e em poucos estudos clínicos. São utilizados: antioxidantes, bloqueadores de mediadores lipídicos, inibidores da interação entre leucócito e endotélio ou substâncias que favoreçam o fluxo sanguíneo pós-isquêmico

Pentoxifylline decreases tumor necrosis factor and interleukin-1 during high tidal volume

Tumor necrosis factor-alpha (TNF-alpha) is one of the most important proinflammatory cytokines which plays a central role in host defense and in the acute inflammatory response related to tissue injury. The major source of TNF-alpha are immune cells such as neutrophils and macrophages. We tested the hypothesis that pentoxifylline, a methylxanthine derivative, down-regulates proinflammatory cytokine expression during acute lung injury in rats. Male Wistar rats weighing 250 to 450 g were anesthetized ip with 50 mg/kg sodium thiopental and randomly divided into three groups: group 1 (N = 7): tidal volume (V T) = 7 ml/kg, respiratory rate (RR) = 50 breaths/min and normal saline infusion; group 2 (N = 7): V T = 42 ml/kg, RR = 9 breaths/min and normal saline infusion; group 3 (N = 7): V T = 42 ml/kg, RR = 9 breaths/min and pentoxifylline infusion. The animals were ventilated with an inspired oxygen fraction of 1.0, a positive end-expiratory pressure of 3 cmH2O, and normal saline or pentoxifylline injected into the left femoral vein. The mRNA of TNF-alpha rapidly increased in the lung tissue within 180 min of ventilation with a higher V T with normal saline infusion. The concentrations of inflammatory mediators were decreased in plasma and bronchoalveolar lavage (BAL) in the presence of higher V T with pentoxifylline infusion (TNF-alpha: plasma, 102.2 ± 90.9 and BAL, 118.2 ± 82.1; IL-1ß: plasma, 45.2 ± 42.7 and BAL, 50.2 ± 34.9, P < 0.05). We conclude that TNF-alpha produced by neutrophil influx may function as an alert signal in host defense to induce production of other inflammatory mediators.Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP) Departamento de Doenças Infecciosas e Parasitárias Disciplina de PneumologiaUniversidade Federal de São Paulo (UNIFESP) Departamento de Doenças Infecciosas e Parasitárias Laboratório de Ginecologia MolecularUniversidade Federal de São Paulo (UNIFESP) Departamento de Doenças Infecciosas e Parasitárias Laboratório de ImunologiaUniversidade Estadual de Campinas Departamento de Clínica Médica Disciplina e Laboratório de Imunologia ClínicaUNIFESP, Depto. de Doenças Infecciosas e Parasitárias Disciplina de PneumologiaUNIFESP, Depto. de Doenças Infecciosas e Parasitárias Laboratório de Ginecologia MolecularUNIFESP, Depto. de Doenças Infecciosas e Parasitárias Laboratório de ImunologiaSciEL

Ventilation with high tidal volume induces inflammatory lung injury

Mechanical ventilation with high tidal volumes (V T) has been shown to induce lung injury. We examined the hypothesis that this procedure induces lung injury with inflammatory features. Anesthetized male Wistar rats were randomized into three groups: group 1 (N = 12): V T = 7 ml/kg, respiratory rate (RR) = 50 breaths/min; group 2 (N = 10): V T = 21 ml/kg, RR = 16 breaths/min; group 3 (N = 11): V T = 42 ml/kg, RR = 8 breaths/min. The animals were ventilated with fraction of inspired oxygen of 1 and positive end-expiratory pressure of 2 cmH2O. After 4 h of ventilation, group 3, compared to groups 1 and 2, had lower PaO2 [280 (range 73-458) vs 517 (range 307-596), and 547 mmHg (range 330-662), respectively, P<0.05], higher wet lung weight [3.62 ± 0.91 vs 1.69 ± 0.48 and 1.44 ± 0.20 g, respectively, P<0.05], and higher wet lung weight/dry lung weight ratio [18.14 (range 11.55-26.31) vs 7.80 (range 4.79-12.18), and 6.34 (range 5.92-7.04), respectively, P<0.05]. Total cell and neutrophil counts were higher in group 3 compared to groups 1 and 2 (P<0.05), as were baseline TNF-alpha concentrations [134 (range <10-386) vs 16 (range <10-24), and 17 pg/ml (range <10-23), respectively, P<0.05]. Serum TNF-alpha concentrations reached a higher level in group 3, but without statistical significance. These results suggest that mechanical ventilation with high V T induces lung injury with inflammatory characteristics. This ventilatory strategy can affect the release of TNF-alpha in the lungs and can reach the systemic circulation, a finding that may have relevance for the development of a systemic inflammatory response.Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP) Escola Paulista de Medicina Disciplina de PneumologiaUniversidade Federal de São Paulo (UNIFESP) Escola Paulista de Medicina Disciplina de Doenças Infecciosas e ParasitáriasUNIFESP, EPM, Disciplina de PneumologiaUNIFESP, EPM, Disciplina de Doenças Infecciosas e ParasitáriasSciEL

Ventilação mecânica na crise de asma aguda

BACKGROUND AND OBJECTIVES: The II Brazilian Consensus Conference on Mechanical Ventilation was published in 2000. Knowledge on the field of mechanical ventilation evolved rapidly since then, with the publication of numerous clinical studies with potential impact on the ventilatory management of critically ill patients. Moreover, the evolving concept of evidence - based medicine determined the grading of clinical recommendations according to the methodological value of the studies on which they are based. This explicit approach has broadened the understanding and adoption of clinical recommendations. For these reasons, AMIB – Associação de Medicina Intensiva Brasileira and SBPT – Sociedade Brasileira de Pneumologia e Tisiologia – decided to update the recommendations of the II Brazilian Consensus. Mechanical ventilation in the asthma attack has been one of the updated topics. Describe the most important topics on the mechanical ventilation during the asthma attack and suggest the main therapeutic approaches. METHODS: Systematic review of the published literature and gradation of the studies in levels of evidence, using the key words "mechanical ventilation" and "asthma". RESULTS: We present recommendations on the ventilatory modes and settings to be adopted when ventilating a patient during an asthma attack, as well as the recommended monitoring. Alternative ventilation techniques are also presented. CONCLUSIONS: Protective ventilatory strategies are recommended when ventilating a patient during a severe asthma attack.JUSTIFICATIVA E OBJETIVOS: Em 2000, foi publicado o II Consenso Brasileiro de Ventilação Mecânica. Desde então, o conhecimento na área da ventilação mecânica avançou rapidamente, com a publicação de inúmeros estudos clínicos que acrescentaram informações importantes para o manuseio de pacientes críticos em ventilação artificial. Além disso, a expansão do conceito de Medicina Baseada em Evidências (MBE) determinou a hierarquização das recomendações clínicas, segundo o rigor metodológico dos estudos que as embasaram. Essa abordagem explícita vem ampliando a compreensão e a aplicação das recomendações clínicas. Por esses motivos, a AMIB – Associação de Medicina Intensiva Brasileira – e a SBPT – Sociedade Brasileira de Pneumologia e Tisiologia – julgaram conveniente a atualização das recomendações descritas no Consenso anterior. Dentre os tópicos selecionados a Ventilação Mecânica na Crise de Asma foi um dos temas propostos. O objetivo deste estudo foi descrever os pontos mais importantes relacionados à ventilação mecânica durante a crise de asma e sugerir as principais abordagens terapêuticas. MÉTODO: Objetivou-se chegar a um documento suficientemente sintético, que refletisse a melhor evidência disponível na literatura. A revisão bibliográfica baseou-se na busca de estudos através de palavras-chave e em sua gradação conforme níveis de evidência. As palavras-chave utilizadas para a busca foram: Ventilação mecânica na asma: asthma and mechanical ventilation. RESULTADOS: São apresentadas recomendações quanto aos modos ventilatórios e aos parâmetros a serem aplicados quando do ajuste do ventilador, além da monitoração recomendada. Apresentam-se ainda, técnicas alternativas que possam ser utilizadas. CONCLUSÕES: Estratégias protetoras de ventilação mecânica são recomendadas durante a ventilação mecânica de paciente asmático grave

Aerobic exercise during hemodialysis: report of five years experience

INTRODUCTION: A sedentary lifestyle has a negative impact on functional capacity being closely linked to cardiovascular mortality in patients with end-stage renal disease (ESRD) on hemodialysis (HD). In this population, an exercise training program has been associated several benefits. However, only a few dialysis units have adopted this program. The aim of this study was to describe a five year's experience of intradialytic exercise training, focused on adherence and safety of the procedure. METHODS: The sample included adult patients of both genders who joined an exercise training program during HD sessions between August 2004 and August 2009. The training was done during the first two hours of HD sessions by using a stationary bicycle and consisted of warm-up, aerobic exercise and cool-down. Descriptive analyses of data collected throughout the five years of the program were done. RESULTS: In five years, 34 patients (48.26 ± 11.44 years, 20 women) participated in the exercise training program completing 3077 individual sessions of exercise. The mean time of training was 15.65 ± 13.86 months and the adherence was of 64.87 ± 19.47%. Despite a few episodes of hypotension without significant hemodynamic repercussion we did not observe any major complications during the study. CONCLUSION: A program of exercise training during HD sessions is well accepted by the patients, is safe and not associated with serious complications.INTRODUÇÃO: Nos pacientes portadores de doença renal crônica (DRC) submetidos à hemodiálise (HD), o sedentarismo compromete a capacidade funcional e se associa a aumento da mortalidade por doenças cardiovasculares. Apesar da demonstração dos benefícios da prática de exercícios físicos para estes pacientes, poucos centros de diálise desenvolvem esta atividade. O objetivo deste estudo foi descrever a experiência de cinco anos de um programa de exercício aeróbico intradialítico, com ênfase na adesão e na segurança do procedimento. MÉTODOS: Foram incluídos pacientes adultos, de ambos os sexos, que participaram de um programa de exercícios realizado no período de agosto de 2004 a agosto de 2009. O exercício foi realizado nas duas horas iniciais da HD, empregando-se um cicloergômetro horizontal, sendo constituído de aquecimento, condicionamento e resfriamento. Foram realizadas análises descritivas dos dados coletados ao longo dos cinco anos do programa. RESULTADOS: No período de cinco anos, 34 pacientes (48,26 ± 11,44 anos; 20 mulheres) participaram do programa de exercício. Foram realizadas 3.077 sessões individuais de exercício aeróbico durante as sessões de HD. O tempo médio de participação no programa foi de 15,65 ± 13,86 meses e a aderência às sessões de exercício foi de 64,87 ± 19,47%. Apesar do registro de alguns episódios de hipotensão, sem repercussões hemodinâmicas significativas, não foram observadas complicações clínicas importantes. CONCLUSÃO: A realização de exercício aeróbico durante a sessão de HD é uma prática bem aceita pelos pacientes, segura e não acompanhada de complicações graves

Effects of aerobic training during hemodialysis on heart rate variability and left ventricular function in end-stage renal disease patients

INTRODUCTION: Decreased heart rate variability (HRV) in patients with end stage renal disease (ESRD) undergoing hemodialysis is predictive of cardiac death, especially due to sudden death. OBJECTIVE: To evaluate the effects of aerobic training during hemodialysis on HRV and left ventricular function in ESRD patients. METHODS: Twenty two patients were randomized into two groups: exercise (n = 11; 49.6 ± 10.6 years; 4 men) and control (n = 11; 43.5 ± 12.8; 4 men). Patients assigned to the exercise group were submitted to aerobic training, performed during the first two hours of hemodialysis, three times weekly, for 12 weeks. HRV and left ventricular function were assessed by 24 hours Holter monitoring and echocardiography, respectively. RESULTS: After 12 weeks of protocol, no significant differences were observed in time and frequency domains measures of HRV in both groups. The ejection fraction improved non-significantly in exercise group (67.5 ± 12.6% vs. 70.4 ± 12%) and decreased non-significantly in control group (73.6 ± 8.4% vs. 71.4 ± 7.6%). CONCLUSION: A 12-week aerobic training program performed during hemodialysis did not modify HRV and did not significantly improve the left ventricular function.INTRODUÇÃO: Pacientes com doenca renal crônica (DRC) sob tratamento hemodialítico apresentam diminuicao da variabilidade da frequência cardíaca (VFC) que representa um fator de risco independente para a mortalidade cardíaca, especialmente a morte súbita. OBJETIVO: Avaliar o efeito do exercício aeróbico, realizado durante as sessões de hemodiálise, na VFC e na funcao ventricular esquerda de pacientes portadores de DRC. MÉTODOS: Foram avaliados 22 pacientes randomizados em dois grupos: exercício (n = 11; 49,6 ± 10,6 anos; 4 homens) e controle (n = 11; 43,5 ± 12,8; 4 homens). Os pacientes do grupoexercício foram submetidos a três sessões semanais de exercício aeróbico, realizado nas duas horas iniciais da hemodiálise, durante 12 semanas. Para a análise da VFC e da funcao ventricular esquerda, todos os pacientes foram submetidos aos exames de Holter de 24 horas e ecocardiograma, respectivamente. RESULTADOS: Após 12 semanas de protocolo, nao foi observada diferenca significante em nenhum dos parámetros da VFC nos domínios do tempo e da frequência em ambos os grupos. A fração de ejeção aumentou de modo nao significante nos pacientes do grupo-exercício (67,5 ± 12,6% vs. 70,4 ± 12%) e diminuiu nao significantemente nos pacientes do grupo-controle (73,6 ± 8,4% vs. 71,4 ± 7,6%). CONCLUSÃO: A realizacao de 12 semanas de exercício aeróbico, durante as sessões de hemodiálise, nao modificou a VFC e nao promoveu melhora significante na funcao ventricular esquerda.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Sudeste de Minas GeraisUniversidade Federal de Juiz de Fora Departamento de Clínica MédicaUniversidade Federal de São Paulo (UNIFESP) Escola Paulista de MedicinaUFJFUNIFESP, EPMSciEL