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Yang Jie. / "January, 2002." / Thesis (Ph.D.)--Chinese University of Hong Kong, 2002. / Includes bibliographical references (p. 204-250). / Electronic reproduction. Hong Kong : Chinese University of Hong Kong, [2012] System requirements: Adobe Acrobat Reader. Available via World Wide Web. / Mode of access: World Wide Web. / Abstracts in English and Chinese.

Objetivo: checar se poluentes do ar urbano de São Paulo induzem alterações sangüíneas e cardiopulmonares. MM: camundongos Balb/c foram expostos por 7, 14, 21, 30 e 45 dias em 3 câmaras: Limpa (controle), Intermediária (seletiva ao PM) e Suja (ar externo). Após exposição, os animais foram ventilados (FlexiVent) e coletados dados de mecânica pulmonar, sangue, coração e pulmão. Foram registrados PM, CO, SO2 e NO2 diários. Resultados: aos 21 e 45 dias coincidentes com picos de poluição houve aumento da resistência de via aérea (45d p=0,012), leucocitose (21d p < 0,001 e 45d p=0,039) e vasoconstricção pulmonar (21d p=0,034) nos animais da Câmara Suja, sem alteração de coronárias. Nenhum poluente excedeu limites de qualidade de ar / Objective: verify if air pollution of São Paulo city induces alterations in blood and cardiopulmonary systems. MM: Balb/c mice were exposed during 7, 14, 21, 30 and 45 days to 3 chambers: Clean (control), Intermediate (PM only) and Dirty (external air). After exposure, animals were ventilated (FlexiVent) and collected lung mechanics data and blood, heart and lung. PM, CO, SO2 e NO2 were measured daily. Results: on day 21 and 45, coincidently to peak of pollutions, there was proximal airway resistance increase (45d p=0.012), leukocytosis (21d p < 0.001 and 45d p=0.039) and vasoconstriction of peribronchiolar arterioles (21d p=0.034) in animals of Dirty Chamber with no alterations of coronaries. Neither pollutants exceeded the standard limits

Análise semiquantitativa do parênquima distal de pulmões obtidos em autópsia de vítimas de morte por ação do fogo e por sufocação, foi feita para avaliar as alterações em bronquíolos e tecido alveolar (ductos e alvéolos). A análise discriminante dos parâmetros obtidos permitiu classificação de 74% / A semiquantitative analysis of the distal parenchyma in lung autopsies of victims of death by fire and death by suffocation, was done to evaluate the changes in membranous bronchiolar and alveolar tissue (alveolar ducts and alveoli). The discriminant parameters obtained permitted classification of 74% of cases

A lesão pulmonar é determinante da morbi-mortalidade na pancreatite aguda (PA). Neutrófilos (PMN) e mediadores inflamatórios são responsáveis pelo desenvolvimento da lesão. A solução hipertônica modula a reposta inflamatória tendo como resultante um efeito imunomodulatório capaz de prevenir a lesão tecidual. Neste trabalho, investigamos os efeitos da solução hipertônica sobre os níveis de HSPs, MMPs e citocinas no tecido pulmonar, bem como, o mecanismo envolvido em sua regulação. Ratos machos Wistar foram submetidos a pancreatite pela injeção retrógrada de 1 ml/Kg de taurocolato de sódio 2,5%. Os animais foram randomizados em 4 grupos: 1) controle: não foi submetido a qualquer procedimento; 2) pancreatite sem tratamento (ST); 3) pancreatite e tratamento com solução fisiológica (SF); 4) pancreatite e tratamento com solução hipertônica (SH). Os animais dos grupos 3 e 4 tiveram a veia jugular cateterizada e receberam infusão de solução hipertônica ou fisiológica 1 hora após a indução de pancreatite. Os animais com PA foram sacrificados após 4, 12 e 24 horas. Os pulmões foram processados e submetidos a histologia com HE e dosagem de mieloperoxidase (MPO) para quantificação do infiltrado de neutrófilos. A produção e atividade das MMPs 2 e 9 foi analisada por zimografia. Western Blotting foi utilizado na detecção das HSPs 60, 70 e 90. As alterações na expressão gênica foram analisadas por RTPCR. Os níveis de peroxidação lipidica dosados por TBARs. A concentração de citocinas foi medida por ELISA. A reposição volêmica com SHT diminui o infiltrado inflamatório (PMN) 12 horas após a indução da PA. Concomitante a redução dos PMNs vimos a queda na atividade e expressão da MMP-9 e aumento da expressão protéica de HSP70 no tecido pulmonar. Tardiamente, 24 horas, o grupo tratado com SHT mostrou aumento na produção de IL-10, uma citocina anti-inflamatória. A SHT modula a resposta inflamatória, promovendo proteção ao tecido pulmonar contra os efeitos deletérios decorrentes da PA. Seus efeitos benéficos envolvem alterações celulares e moleculares que levam à redução da lesão tecidual. / Acute Pancreatitis (AP) is an inflammatory process of the pancreas with variable involvement of other organs and systems. The lungs are the most common distant organs affected by severe acute pancreatitis. The immunomodulatory effects of hypertonic solution (HS) provide potential strategies to attenuate inappropriate inflammatory reactions. This study tested the hypothesis that administration of HS modulates the development of lung injury in pancreatitis model. HS resuscitation results in a significant attenuation of lung injury following AP by modulate MMP 2 and 9 activity and protected tissue by increased HSPs 70 and 90 expression.

Introdução: Um dos principais objetivos na SARA é encontrar a melhor estratégia protetora de ventilação mecânica que minimize o stress pulmonar e otimize as trocas gasosas. Teoricamente, estas duas metas podem ser obtidas simultaneamente, evitando-se a hiperdistensão e colapso cíclico de unidades alveolares instáveis. Numa tentativa de radicalizar a minimização da hiperdistensão e da pressão motriz inspiratória, duas estratégias podem ser propostas: o uso da ventilação de alta freqüência oscilatória (HFOV) e o uso da insuflação intra-traqueal de gás (TGI), esta última associada à hipercapnia permissiva e baixas freqüências respiratórias. Objetivo: identificar qual (quais) entre as três estratégias de ventilação mecânica, HFOV, TGI e ventilação protetora de baixa freqüência (VP: volume corrente ~6 mL/kg), foi (foram) a (s) mais protetora (s) em um modelo de SARA em coelhos, durante seis horas de ventilação mecânica. Material e métodos: Os animais (n = 45) foram submetidos a repetidas lavagens pulmonar até uma PaO2 < 100 mmHg. Imediatamente após a injuria pulmonar, foi obtida uma curva P/V para calculo do trabalho inspiratório e energia dissipada durante insuflação pulmonar. Em seguida, os animais foram randomizados em um dos três grupos: HFOV, VP ou TGI. O PEEP ou PMEAN ideais foram obtidos através de uma curva PEEP/PaO2 (ou PMEAN/PaO2) que foi precedida por uma manobra de recrutamento. Os animais dos grupos VP e TGI foram inicialmente ventilados em PCV com um delta de pressão = 8 cmH2O e freqüência = 60 resp/min. A única diferença inicial entre os dois foi que o grupo TGI possuía um fluxo traqueal continuo = 1 L/min. Os animais do grupo HFOV foram inicialmente ventilados com uma amplitude de pressão = 45 cmH2O e freqüência = 10 Hz. Todos os animais foram ventilados com uma FiO2 = 1.0. Os deltas de pressão (ou pressão motriz) nos grupos VP e TGI foram reajustados para manter uma PaCO2 = 90-110 mmHg, enquanto no HFOV a amplitude de pressão foi reajustada para manter uma PaCO2 = 45-55 mmHg. No final do experimento, outra curva P/V foi obtida. Amostras do LBA e sangue foram coletados antes e após o período de ventilação para determinar os níveis de IL-8. Amostras do pulmão esquerdo foram processadas para análise histológica e para cálculo da relação peso-úmido/ peso-seco. Resultados: Não foi observada diferença na PaO2 entre os grupos. A PaCO2 foi significantemente menor no grupo HFOV (59 ± 3 mmHg) quando comparado aos grupos VP (99 ± 4 mmHg) e TGI (80 ± 3 mmHg). O volume corrente foi significantemente menor nos grupos TGI e HFOV quando comparado ao grupo VP. Logo após a lesão pulmonar, todos os grupos necessitaram de trabalhos similares para a insuflação pulmonar, mas o grupo VP foi o único que não apresentou melhora (diminuição) deste trabalho expiratório, a estratégia VP foi a única que apresentou aumento ao longo das 6 horas (P<0,001). Os grupos TGI e HFOV também apresentaram maiores concentrações de polimorfonucleares no tecido pulmonar (P=0,008) e tendências a favorecer um maior índice superfície/volume (P=0,14), maior gradiente IL-8 (diferença ente IL-8 no LBA e plasma - P=0,08) e menor relação peso-úmido/peso-seco (P=0,17) ao final das 6 horas de ventilação. Discussão: O menor trabalho requerido na insuflação pulmonar depois de 6 horas de ventilação refletiu uma redução nas pressões críticas de abertura e, provavelmente, uma melhora do edema pulmonar e do sistema surfactante nas estratégias HFOV e TGI. O aumento do trabalho expiratório no grupo VP sugere, inclusive, uma deterioração na qualidade do surfactante neste grupo. Nos grupos TGI e HFO, a maior concentração de polimorfonucleares no tecido pulmonar e a tendência a apresentar maior gradiente de IL8 poderiam se interpretados como uma melhor membrana alvéolo-capilar, resultando na menor liberação de mediadores compartimentalizados no interior dos alvéolos. Além de necessitar volumes correntes mais altos, a estratégia VP necessitou de pressões inspiratórias progressivamente mais altas durante as seis horas de protocolo, devido a reajustes freqüentes, necessários à manutenção das trocas gasosas. Conclusão: Uma redução mais radical das pressões motrizes demonstrou efeitos benéficos num modelo de lesão pulmonar aguda experimental, mesmo quando associada a uma estratégia que já prioriza o recrutamento pulmonar ótimo. O TGI mostrou ser uma alternativa viável à HFOV, apresentando algumas vantagens práticas de implementação e em termos de previsibilidade de resposta nas trocas gasosas. / Introduction: One of the major goals in ARDS is to find the best protective mechanical ventilation strategy, which minimizes lung stress and optimizes gas exchange. Theoretically, these two goals can be accomplished by simultaneously avoiding alveolar overdistension and cyclic collapse of unstable alveolar units. Pushing further the rationale of this strategy, two new strategies have been proposed: high frequency oscillatory mechanical ventilation (HFOV) and intra-tracheal gas insufflation (TGI) associated with permissive hypercapnia and conventional frequencies. Objective: To determine which of the three protective modalities of mechanical ventilation, HFOV, low-frequency-protective ventilation (LFV), or LFV associated with tracheal gas insufflation (TGI), was the most protective strategy in an ARDS rabbit model during six hours of mechanical ventilation. Material and methods: The animals (n = 45) were submitted to repeated saline lavage until PaO2 < 100 mmHg. Immediately after lung injury, a P/V curve was obtained to calculate inspiratory/expiratory work and energy dissipated during lung inflation. Thereafter, the animals were randomized into one of three groups: LFV, HFOV or TGI. The optimal PEEP or PMEAN was obtained during a PEEP/PaO2 (or PMEAN/PaO2) curve which was preceded by a recruiting maneuver. The animals of the LFV and TGI groups were initially ventilated in PCV with diving pressure = 8 cmH2O and frequency = 60 b/m. The only initial difference between these two arms was that the TGI group had a continuous tracheal flow = 1 L/min. The animals in the HFOV were initially ventilated with an oscillatory pressure amplitude = 45 cmH2O and frequency = 10 Hz. All animals were ventilated with FiO2 = 1.0. Driving pressure was then adjusted in LFV and TGI groups to maintain a PaCO2 = 90-110 mmHg, while in HFO the pressure amplitude was adjusted to maintain a PaCO2 = 45-55 mmHg. At the end of the experiment, after 6 hours of ventilation, another P/V curve was obtained. BAL and bloods samples were drawn before and after the period of ventilation to determine IL-8 levels. The left lung was processed for histological analysis and for wet weight/dry weight (ww/dw) ratio. Results: We observed no differences in PaO2 among the groups. PaCO2 was significantly lower at HFO (59 ± 3 mmHg) when compared with LFV (99 ± 4 mmHg) and TGI (80 ± 3 mmHg) groups. Tidal volume was significantly lower in TGI and HFO groups when compared with LFV group. Soon after injury, all groups required similar energy for lung inflation (inspiratory work), but the VP group was the only one not presenting any improvement in this parameter after 6 hours (P<0.001). Concerning the expiratory work, the VP strategy was the only one presenting an increase in the expiratory work along the 6 hours (P<0.001). The TGI and HFOV groups showed the highest polymorphonuclear cell concentration in lung tissue (P=0.008) and trends towards a higher surface/volume index (P=0.14), higher IL8 gradient (difference between IL8 in BAL and plasma) and lower ww/dw ratio at the end of 6 hours of ventilation (P=0.17). Discussion: The lower energy for lung inflation after six hours of ventilation reflected the reduction of opening pressures and better surfactant function during ventilation under TGI and HFOV strategies. The increase in expiratory work during the VP strategy further suggests that the surfactant quality deteriorated under this strategy. In the TGI and HFOV groups, the higher concentration of polymorphonuclear cells and the trend towards a higher IL8 gradient between the lung and blood may suggest a better integrity of the alveolar-capillary membrane, leading to less release of compartmentalized mediators within the alveolar space. Besides the higher tidal volumes used during VP, this strategy required inspiratory pressures progressively higher along the hours, due to frequent and necessary adjustments of tidal volumes or pressures according to the gas-exchange requirements. Conclusion: An aggressive reduction of tidal volume and driving pressures was beneficial during protective strategies, even when an optimization of lung recruitment was already in place. The TGI strategy showed to be an attractive alternative to HFOV, presenting some advantages in terms of implementation and predictability of response.

Análise semiquantitativa do parênquima distal de pulmões obtidos em autópsia de vítimas de morte por ação do fogo e por sufocação, foi feita para avaliar as alterações em bronquíolos e tecido alveolar (ductos e alvéolos). A análise discriminante dos parâmetros obtidos permitiu classificação de 74% / A semiquantitative analysis of the distal parenchyma in lung autopsies of victims of death by fire and death by suffocation, was done to evaluate the changes in membranous bronchiolar and alveolar tissue (alveolar ducts and alveoli). The discriminant parameters obtained permitted classification of 74% of cases

Objetivo: checar se poluentes do ar urbano de São Paulo induzem alterações sangüíneas e cardiopulmonares. MM: camundongos Balb/c foram expostos por 7, 14, 21, 30 e 45 dias em 3 câmaras: Limpa (controle), Intermediária (seletiva ao PM) e Suja (ar externo). Após exposição, os animais foram ventilados (FlexiVent) e coletados dados de mecânica pulmonar, sangue, coração e pulmão. Foram registrados PM, CO, SO2 e NO2 diários. Resultados: aos 21 e 45 dias coincidentes com picos de poluição houve aumento da resistência de via aérea (45d p=0,012), leucocitose (21d p < 0,001 e 45d p=0,039) e vasoconstricção pulmonar (21d p=0,034) nos animais da Câmara Suja, sem alteração de coronárias. Nenhum poluente excedeu limites de qualidade de ar / Objective: verify if air pollution of São Paulo city induces alterations in blood and cardiopulmonary systems. MM: Balb/c mice were exposed during 7, 14, 21, 30 and 45 days to 3 chambers: Clean (control), Intermediate (PM only) and Dirty (external air). After exposure, animals were ventilated (FlexiVent) and collected lung mechanics data and blood, heart and lung. PM, CO, SO2 e NO2 were measured daily. Results: on day 21 and 45, coincidently to peak of pollutions, there was proximal airway resistance increase (45d p=0.012), leukocytosis (21d p < 0.001 and 45d p=0.039) and vasoconstriction of peribronchiolar arterioles (21d p=0.034) in animals of Dirty Chamber with no alterations of coronaries. Neither pollutants exceeded the standard limits

Introdução: Um dos principais objetivos na SARA é encontrar a melhor estratégia protetora de ventilação mecânica que minimize o stress pulmonar e otimize as trocas gasosas. Teoricamente, estas duas metas podem ser obtidas simultaneamente, evitando-se a hiperdistensão e colapso cíclico de unidades alveolares instáveis. Numa tentativa de radicalizar a minimização da hiperdistensão e da pressão motriz inspiratória, duas estratégias podem ser propostas: o uso da ventilação de alta freqüência oscilatória (HFOV) e o uso da insuflação intra-traqueal de gás (TGI), esta última associada à hipercapnia permissiva e baixas freqüências respiratórias. Objetivo: identificar qual (quais) entre as três estratégias de ventilação mecânica, HFOV, TGI e ventilação protetora de baixa freqüência (VP: volume corrente ~6 mL/kg), foi (foram) a (s) mais protetora (s) em um modelo de SARA em coelhos, durante seis horas de ventilação mecânica. Material e métodos: Os animais (n = 45) foram submetidos a repetidas lavagens pulmonar até uma PaO2 < 100 mmHg. Imediatamente após a injuria pulmonar, foi obtida uma curva P/V para calculo do trabalho inspiratório e energia dissipada durante insuflação pulmonar. Em seguida, os animais foram randomizados em um dos três grupos: HFOV, VP ou TGI. O PEEP ou PMEAN ideais foram obtidos através de uma curva PEEP/PaO2 (ou PMEAN/PaO2) que foi precedida por uma manobra de recrutamento. Os animais dos grupos VP e TGI foram inicialmente ventilados em PCV com um delta de pressão = 8 cmH2O e freqüência = 60 resp/min. A única diferença inicial entre os dois foi que o grupo TGI possuía um fluxo traqueal continuo = 1 L/min. Os animais do grupo HFOV foram inicialmente ventilados com uma amplitude de pressão = 45 cmH2O e freqüência = 10 Hz. Todos os animais foram ventilados com uma FiO2 = 1.0. Os deltas de pressão (ou pressão motriz) nos grupos VP e TGI foram reajustados para manter uma PaCO2 = 90-110 mmHg, enquanto no HFOV a amplitude de pressão foi reajustada para manter uma PaCO2 = 45-55 mmHg. No final do experimento, outra curva P/V foi obtida. Amostras do LBA e sangue foram coletados antes e após o período de ventilação para determinar os níveis de IL-8. Amostras do pulmão esquerdo foram processadas para análise histológica e para cálculo da relação peso-úmido/ peso-seco. Resultados: Não foi observada diferença na PaO2 entre os grupos. A PaCO2 foi significantemente menor no grupo HFOV (59 ± 3 mmHg) quando comparado aos grupos VP (99 ± 4 mmHg) e TGI (80 ± 3 mmHg). O volume corrente foi significantemente menor nos grupos TGI e HFOV quando comparado ao grupo VP. Logo após a lesão pulmonar, todos os grupos necessitaram de trabalhos similares para a insuflação pulmonar, mas o grupo VP foi o único que não apresentou melhora (diminuição) deste trabalho expiratório, a estratégia VP foi a única que apresentou aumento ao longo das 6 horas (P<0,001). Os grupos TGI e HFOV também apresentaram maiores concentrações de polimorfonucleares no tecido pulmonar (P=0,008) e tendências a favorecer um maior índice superfície/volume (P=0,14), maior gradiente IL-8 (diferença ente IL-8 no LBA e plasma - P=0,08) e menor relação peso-úmido/peso-seco (P=0,17) ao final das 6 horas de ventilação. Discussão: O menor trabalho requerido na insuflação pulmonar depois de 6 horas de ventilação refletiu uma redução nas pressões críticas de abertura e, provavelmente, uma melhora do edema pulmonar e do sistema surfactante nas estratégias HFOV e TGI. O aumento do trabalho expiratório no grupo VP sugere, inclusive, uma deterioração na qualidade do surfactante neste grupo. Nos grupos TGI e HFO, a maior concentração de polimorfonucleares no tecido pulmonar e a tendência a apresentar maior gradiente de IL8 poderiam se interpretados como uma melhor membrana alvéolo-capilar, resultando na menor liberação de mediadores compartimentalizados no interior dos alvéolos. Além de necessitar volumes correntes mais altos, a estratégia VP necessitou de pressões inspiratórias progressivamente mais altas durante as seis horas de protocolo, devido a reajustes freqüentes, necessários à manutenção das trocas gasosas. Conclusão: Uma redução mais radical das pressões motrizes demonstrou efeitos benéficos num modelo de lesão pulmonar aguda experimental, mesmo quando associada a uma estratégia que já prioriza o recrutamento pulmonar ótimo. O TGI mostrou ser uma alternativa viável à HFOV, apresentando algumas vantagens práticas de implementação e em termos de previsibilidade de resposta nas trocas gasosas. / Introduction: One of the major goals in ARDS is to find the best protective mechanical ventilation strategy, which minimizes lung stress and optimizes gas exchange. Theoretically, these two goals can be accomplished by simultaneously avoiding alveolar overdistension and cyclic collapse of unstable alveolar units. Pushing further the rationale of this strategy, two new strategies have been proposed: high frequency oscillatory mechanical ventilation (HFOV) and intra-tracheal gas insufflation (TGI) associated with permissive hypercapnia and conventional frequencies. Objective: To determine which of the three protective modalities of mechanical ventilation, HFOV, low-frequency-protective ventilation (LFV), or LFV associated with tracheal gas insufflation (TGI), was the most protective strategy in an ARDS rabbit model during six hours of mechanical ventilation. Material and methods: The animals (n = 45) were submitted to repeated saline lavage until PaO2 < 100 mmHg. Immediately after lung injury, a P/V curve was obtained to calculate inspiratory/expiratory work and energy dissipated during lung inflation. Thereafter, the animals were randomized into one of three groups: LFV, HFOV or TGI. The optimal PEEP or PMEAN was obtained during a PEEP/PaO2 (or PMEAN/PaO2) curve which was preceded by a recruiting maneuver. The animals of the LFV and TGI groups were initially ventilated in PCV with diving pressure = 8 cmH2O and frequency = 60 b/m. The only initial difference between these two arms was that the TGI group had a continuous tracheal flow = 1 L/min. The animals in the HFOV were initially ventilated with an oscillatory pressure amplitude = 45 cmH2O and frequency = 10 Hz. All animals were ventilated with FiO2 = 1.0. Driving pressure was then adjusted in LFV and TGI groups to maintain a PaCO2 = 90-110 mmHg, while in HFO the pressure amplitude was adjusted to maintain a PaCO2 = 45-55 mmHg. At the end of the experiment, after 6 hours of ventilation, another P/V curve was obtained. BAL and bloods samples were drawn before and after the period of ventilation to determine IL-8 levels. The left lung was processed for histological analysis and for wet weight/dry weight (ww/dw) ratio. Results: We observed no differences in PaO2 among the groups. PaCO2 was significantly lower at HFO (59 ± 3 mmHg) when compared with LFV (99 ± 4 mmHg) and TGI (80 ± 3 mmHg) groups. Tidal volume was significantly lower in TGI and HFO groups when compared with LFV group. Soon after injury, all groups required similar energy for lung inflation (inspiratory work), but the VP group was the only one not presenting any improvement in this parameter after 6 hours (P<0.001). Concerning the expiratory work, the VP strategy was the only one presenting an increase in the expiratory work along the 6 hours (P<0.001). The TGI and HFOV groups showed the highest polymorphonuclear cell concentration in lung tissue (P=0.008) and trends towards a higher surface/volume index (P=0.14), higher IL8 gradient (difference between IL8 in BAL and plasma) and lower ww/dw ratio at the end of 6 hours of ventilation (P=0.17). Discussion: The lower energy for lung inflation after six hours of ventilation reflected the reduction of opening pressures and better surfactant function during ventilation under TGI and HFOV strategies. The increase in expiratory work during the VP strategy further suggests that the surfactant quality deteriorated under this strategy. In the TGI and HFOV groups, the higher concentration of polymorphonuclear cells and the trend towards a higher IL8 gradient between the lung and blood may suggest a better integrity of the alveolar-capillary membrane, leading to less release of compartmentalized mediators within the alveolar space. Besides the higher tidal volumes used during VP, this strategy required inspiratory pressures progressively higher along the hours, due to frequent and necessary adjustments of tidal volumes or pressures according to the gas-exchange requirements. Conclusion: An aggressive reduction of tidal volume and driving pressures was beneficial during protective strategies, even when an optimization of lung recruitment was already in place. The TGI strategy showed to be an attractive alternative to HFOV, presenting some advantages in terms of implementation and predictability of response.