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Vol. 45. Issue 9.
Pages 532-540 (December 2021)
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Vol. 45. Issue 9.
Pages 532-540 (December 2021)
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Hemodynamic resuscitation with fluids bolus and norepinephrine increases severity of lung damage in an experimental model of septic shock
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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P. Guijo Gonzaleza,b,c,
Corresponding author
pedro_guijo@hotmail.com

Corresponding author.
, M.A. Gracia Romeroa, A. Gil Canoa, M. Garcia Rojod, M. Cecconie, I.M. Monge Garciaa
a Intensive Care Medicine Department, Hospital del SAS Jerez, Jerez de la Frontera, Spain
b Research Group in Critical Disorders (GREPAC), Institut Hospital del Mar d’Investigacions Mèdiques (IMIM), Barcelona, Spain
c Critical Care Department, Hospital del Mar, Barcelona, Spain
d Derpartment of Pathology, Hospital Universitario Puerta del Mar, Cadiz, Spain
e Department of Anaesthesia and Intensive Care, IRCCS Instituto Clínico Humanitas, Humanitas University, Milan, Italy
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Abstract
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.

Keywords:
Septic shock
Acute respiratory distress syndrome
Endotoxemia
Resuscitation
Fluid
Resumen
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.

Palabras clave:
Shock séptico
Síndrome de distrés respiratorio agudo
Endotoxemia
Resucitación
Fluidos

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