Hemodynamic resuscitation with fluids bolus and norepinephrine increases severity of lung damage in an experimental model of septic shock

• P. Guijo Gonzalez ^[2] ; M.A. Gracia Romero ^[2] ; A. Gil Cano ^[2] ; M. Garcia Rojo ^[1] ; M. Cecconi ^[3] ; I.M. Monge Garcia ^[2]
  1. [1] Hospital Universitario Puerta del Mar

     Hospital Universitario Puerta del Mar

     Cádiz, España

     
  2. [2] Hospital del SAS Jerez
  3. [3] IRCCS Instituto Clínico Humanitas (Milan)

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• Localización: Medicina intensiva, ISSN-e 1578-6749, ISSN 0210-5691, Vol. 45, Nº. 9, 2021, págs. 532-540
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • La resucitación hemodinámica con bolos de fluidos y noradrenalina incrementa la severidad del daño pulmonar en un modelo experimental de shock séptico
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• Resumen
  • español

    Objetivo La resucitación hemodinámica es considerada piedra angular en el tratamiento inicial del shock séptico. Sin embargo, existe creciente preocupación sobre sus efectos indeseables. Nuestro objetivo fue evaluar la relación entre la administración de fluidos e infusión de noradrenalina y el desarrollo de lesión pulmonar.

    Diseño Estudio aleatorizado en animales vivos.

    Ámbito Laboratorio universitario de investigación.

    Participantes Dieciocho conejos de raza New Zealand White. Grupo control (SHAM, n=6), grupo séptico con o sin resucitación hemodinámica (ETX-R, n=6; ETX-NR, n=6).

    Intervención La sepsis fue inducida tras administración intravenosa de lipopolisacárido, y los animales fueron seguidos durante 4h. La resucitación hemodinámica mediante suero Ringer lactato (20ml·kg-1) y posterior noradrenalina fue iniciada a las 3h de ser inducida la sepsis. Al final del estudio, el pulmón izquierdo fue extraído.

    Principales variables de interés Fueron empleados catéter arterial y doppler esofágico. La mecánica pulmonar fue monitorizada con sensor de flujo. El daño pulmonar fue analizado mediante examen histopatológico.

    Resultados El grupo control no mostró cambios hemodinámicos ni respiratorios. La administración del lipopolisacárido produjo un incremento del gasto cardíaco e hipotensión arterial. En el grupo ETX-NR, los animales permanecieron hipotensos hasta el final del estudio. La resucitación con fluidos y noradrenalina revirtió la hipotensión arterial. Comparados con el grupo ETX-NR, en el grupo ETX-R el estudio histopatológico mostró mayor acumulación de neutrófilos, así como mayor presencia de neumocitos activados tipo II, engrosamiento de la pared alveolar, hemorragia alveolar y zonas pulmonares no aireadas. La escala final de daño pulmonar fue mayor en el grupo ETX-R.

    Conclusiones En nuestro estudio experimental, la estrategia basada en la administración de fluidos y posterior infusión de noradrenalina en la fase precoz del shock séptico tiene una influencia negativa sobre el desarrollo de la lesión pulmonar.

  • English

    Objective Hemodynamic resuscitation is considered a cornerstone of the initial treatment of septic shock. However, there is growing concern about its side effects. Our objective was to assess the relationship between fluid administration and norepinephrine infusion and the development of lung injury.

    Design Randomized in vivo study in rabbits.

    Setting University animal research laboratory.

    Patients Eighteen New Zealand rabbits. Control group (SHAM, n=6), Sepsis group with or without hemodynamic resuscitation (ETX-R, n=6; ETX-NR, n=6).

    Interventions Sepsis was induced by intravenous lipopolysaccharide administration and animals were followed-up for 4h. Hemodynamic resuscitation with Ringer lactate (20mL·kg−1) was administered and later norepinephrine was initiated 3h after sepsis induction. At the end, the left lung was excised.

    Main variables of interest An indwelling arterial catheter and an esophageal Doppler were placed. Lung mechanics were monitored with side stream spirometry. Lung damage was analyzed by histopathological examination.

    Results The SHAM group did not show hemodynamic or respiratory changes. Lipopolysaccharide administration aimed an increase in cardiac output and arterial hypotension. In the ETX-NR group, animals remained hypotensive until the end of the experiment. Resuscitation with fluids and norepinephrine reversed arterial hypotension. Compared to the ETX-NR group, the remaining lung of the ETX-R group showed greater accumulation of neutrophils and reactive type-II pneumocytes, thicker alveolar wall, alveolar hemorrhage and non-aerated pulmonary areas. Lung injury score was larger in the ETX-R group.

    Conclusions In our experimental study, following a strategy with bolus fluids and late norepinephrine used in the early phase of endotoxic septic shock has a negative influence on the development of lung injury.