Orientador: José Roberto Fioretto / Resumo: A Síndrome do Desconforto Respiratório Agudo (SDRA) cursa com alta morbi-mortalidade apesar dos avanços no entendimento de sua fisiopatologia e tratamento. A terapia ventilatória baseia-se na proteção pulmonar, sendo a ventilação oscilatória de alta frequência (VOAF) uma opção de método protetor. A posição prona (PP) é terapia adjuvante que possibilita homogeneização da distribuição do volume corrente (VC) e promove recrutamento alveolar. O objetivo do estudo foi investigar o efeito da posição prona associada à VOAF e ventilação mecânica convencional (VMC) protetora sobre a oxigenação, inflamação, dano oxidativo e histologia pulmonares, comparando-a à posição supina em ambos os modos ventilatórios. Foram instrumentados 75 coelhos com traqueostomia e acessos vasculares. A lesão pulmonar aguda (LPA) foi induzida por lavagem traqueal de salina aquecida (30mL/Kg, 38°C). Os animais foram então aleatorizados em cinco grupos (n=15): 1) GC (Controle): animais sadios em VMC protetora basal; 2) GVMS: animais com LPA em VMC protetora e posição supina; 3) GVMP: animais com LPA em VMC protetora e posição prona; 4) GVAFS: animais com LPA em VOAF e posição supina; 5) GVAFP: animais com LPA em VOAF e posição prona. Após, foram submetidos a quatro horas de VMC protetora (modo pressão regulada-volume controlado, PEEP 10 cmH2O, VC 6mL/kg, Ti 0,5s, FR 40 rpm e FiO2 1) ou VOAF (MAP 15 mmHg, FR 10Hz, amplitude 22 e FiO2 1). O nível de significância foi de 5%. Após a indução, os grupos apresentaram... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Acute Respiratory Distress Syndrome (ARDS) presents with high morbidity and mortality despite advances in the understanding of its pathophysiology and treatment. Ventilatory therapy is based on the intention of injuring less, with high frequency oscillatory ventilation (HFOV) being a protective method option. Prone position (PP) is an adjuvant therapy that enables homogenization of volume tidal (VT) distribution and promotes alveolar recruitment. The aim of this study was to investigate the effects of prone position associated with HFOV and protective conventional mechanical ventilation (CMV) on oxygenation and lung inflammation, oxidative damage and histology, comparing it with the supine position in both ventilatory modes. Seventy five rabbits were submitted to tracheostomy and vascular accesses. ALI was induced by tracheal infusion of heated saline (30mL/kg, 38° C). The subjects were then ramdomized in five groups (n=15): 1) CG (Control): healthy animals in basal protective CMV; 2) MVSG: animals with ALI in protective CMV and supine position; 3) MVPG animals with ALI in protective CMV and prone position; 4) HFSG: animals with ALI in HFOV and supine position; 5) HFPG: animals with ALI in HFOV and prone position. After that, they were submitted to four hours of protective VMC (PRV mode, PEEP 10 cmH2O, VC 6ml/kg, Ti 0,5s, FR=40 rpm and FiO2 1) or HFOV (MAP 15 mmHg, FR 10 Hz, amplitude 22 and FiO2 1). The level of significance was 5%. After induction, the groups presented simi... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Submitted by Rafaelle Batistella Pires (rafaelle.pires@gmail.com) on 2018-03-07T15:41:30Z No. of bitstreams: 1 Tese Rafaelle Batistella Pires.pdf: 2978722 bytes, checksum: f79b8076fd69934911d1a338cd131aa3 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Pizzani null (luciana@btu.unesp.br) on 2018-03-08T20:07:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 pires_rb_dr_bot.pdf: 2978722 bytes, checksum: f79b8076fd69934911d1a338cd131aa3 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-08T20:07:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 pires_rb_dr_bot.pdf: 2978722 bytes, checksum: f79b8076fd69934911d1a338cd131aa3 (MD5) Previous issue date: 2018-02-20 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A Síndrome do Desconforto Respiratório Agudo (SDRA) cursa com alta morbi-mortalidade apesar dos avanços no entendimento de sua fisiopatologia e tratamento. A terapia ventilatória baseia-se na proteção pulmonar, sendo a ventilação oscilatória de alta frequência (VOAF) uma opção de método protetor. A posição prona (PP) é terapia adjuvante que possibilita homogeneização da distribuição do volume corrente (VC) e promove recrutamento alveolar. O objetivo do estudo foi investigar o efeito da posição prona associada à VOAF e ventilação mecânica convencional (VMC) protetora sobre a oxigenação, inflamação, dano oxidativo e histologia pulmonares, comparando-a à posição supina em ambos os modos ventilatórios. Foram instrumentados 75 coelhos com traqueostomia e acessos vasculares. A lesão pulmonar aguda (LPA) foi induzida por lavagem traqueal de salina aquecida (30mL/Kg, 38°C). Os animais foram então aleatorizados em cinco grupos (n=15): 1) GC (Controle): animais sadios em VMC protetora basal; 2) GVMS: animais com LPA em VMC protetora e posição supina; 3) GVMP: animais com LPA em VMC protetora e posição prona; 4) GVAFS: animais com LPA em VOAF e posição supina; 5) GVAFP: animais com LPA em VOAF e posição prona. Após, foram submetidos a quatro horas de VMC protetora (modo pressão regulada-volume controlado, PEEP 10 cmH2O, VC 6mL/kg, Ti 0,5s, FR 40 rpm e FiO2 1) ou VOAF (MAP 15 mmHg, FR 10Hz, amplitude 22 e FiO2 1). O nível de significância foi de 5%. Após a indução, os grupos apresentaram comportamentos semelhantes, com diminuição da relação PaO2/FiO2 e da complacência pulmonar, e aumento do índice de oxigenação (IO) e da pressão média de via aérea (p > 0,05). Ao final do experimento, houve aumento da PaO2/FiO2 nos grupos VOAF comparado aos grupos em VMC (p < 0,05). Houve queda do IO para os grupos em VOAF comparados ao GVMS (p < 0,05), porém o GVMP não diferiu deles (p > 0,05). Não houve diferença estatística quanto à contagem de células polimorfonucleares no lavado broncoalveolar (BAL) nos grupos com LPA. Não houve diferença estatística entre os grupos com lesão para a medida de TNF-alfa no plasma e para sua expressão gênica em tecido pulmonar. Entretanto, a medida de TNF-alfa no lavado broncoalveolar (BAL) e no tecido pulmonar no grupo GVMP foi menor, assemelhando-se ao controle (p > 0,05). Não houve diferença no dano oxidativo avaliado no tecido pulmonar entre os grupos (p > 0,05) e, também, na comparação entre regiões ventral e dorsal dos pulmões. O escore de lesão histológica foi menor nos grupos em VOAF, efeito potencializado no grupo em prona quando comparado aos grupos em VMC (GC = GVAFP < GVMS = GVMP), sem diferença na regionalização pulmonar. Concluimos que, em modelo de LPA por lavagem alveolar com salina aquecida em coelhos: a VOAF melhora a oxigenação quando comparados à VMC; na VMC, a PP atenua a lesão inflamatória avaliada pela medida de TNF-alfa no BAL e tecido pulmonar; os modos ventilatórios e as posições não modificam o grau de estresse oxidativo quando avaliados pelo método de malondialdeído; a VOAF melhora o escore histopatológico de lesão pulmonar, independemente da posição, mas a associação de VOAF e PP atenua a lesão histopatológica quando comparada com a VMC protetora, seja em posição prona ou supina. / Acute Respiratory Distress Syndrome (ARDS) presents with high morbidity and mortality despite advances in the understanding of its pathophysiology and treatment. Ventilatory therapy is based on the intention of injuring less, with high frequency oscillatory ventilation (HFOV) being a protective method option. Prone position (PP) is an adjuvant therapy that enables homogenization of volume tidal (VT) distribution and promotes alveolar recruitment. The aim of this study was to investigate the effects of prone position associated with HFOV and protective conventional mechanical ventilation (CMV) on oxygenation and lung inflammation, oxidative damage and histology, comparing it with the supine position in both ventilatory modes. Seventy five rabbits were submitted to tracheostomy and vascular accesses. ALI was induced by tracheal infusion of heated saline (30mL/kg, 38° C). The subjects were then ramdomized in five groups (n=15): 1) CG (Control): healthy animals in basal protective CMV; 2) MVSG: animals with ALI in protective CMV and supine position; 3) MVPG animals with ALI in protective CMV and prone position; 4) HFSG: animals with ALI in HFOV and supine position; 5) HFPG: animals with ALI in HFOV and prone position. After that, they were submitted to four hours of protective VMC (PRV mode, PEEP 10 cmH2O, VC 6ml/kg, Ti 0,5s, FR=40 rpm and FiO2 1) or HFOV (MAP 15 mmHg, FR 10 Hz, amplitude 22 and FiO2 1). The level of significance was 5%. After induction, the groups presented similar behaviors, with a decrease in the PaO2/FiO2 ratio and lung compliance, and an increase in oxygenation index (OI) and mean airway pressure (p > 0.05). At the end of experimental time, PaO2/FiO2 increased in the HFOV groups compared to the CMV groups (p < 0.05). There was a decrease in OI for HFOV groups compared to MVSG (p < 0.05), but MVPG did not differ from them (p > 0.05). There was no statistically significant difference in polymorphonuclear cell counts in bronchoalveolar lavage (BAL) in the groups with ALI. There was no difference between ALI groups regarding the TNF-alfa dosage in plasma and its gene expression in lung tissue. However, TNF-alpha measurement in BAL and in lung tissue was smaller, resembling control (p > 0.05). There was no difference in the oxidative damage assessed in the lung tissue between the groups (p > 0.05), nor between the lung regions. The histological damage score was lower in the HFOV groups, potentiated effect in the prone group when compared to the CMV groups (CG = HFPG < MVSG = MVPG), no difference in pulmonary regionalization. We conclude that, in the model of ALI induced by alveolar lavage with heated saline in rabbits: HFOV improves oxygenation if compared to CMV; PP in CMV attenuates lung inflammation, evaluated by TNF-alfa dosage in BAL and in lung tissue; ventilatory modes and positions don’t modify the oxidative stress whan evaluated by malondialdehyde method; HFOV improves histopathological lung lesion score, regardless of position, but HFOV and prone position association attenuates histopathological injury compared to protective CMV, either in the prone or supine positions. / FAPESP: 2010/06242-8

Introdução: A Síndrome do Desconforto Respiratório Agudo (SDRA) apresenta alta incidência e mortalidade em pacientes de terapia intensiva. A ventilação mecânica é o principal suporte para os pacientes que apresentam-se com SDRA, entretanto ainda existe muito debate sobre a melhor estratégia ventilatória a ser adotada, pois a ventilação mecânica pode ser lesiva aos pulmões e aumentar a mortalidade se mal ajustada. Um dos principais mecanismos de lesão pulmonar induzida pela ventilação é o uso de volumes correntes altos, havendo evidência na literatura que a utilização de volumes correntes menores fornece uma ventilação dita protetora, a qual aumenta a probabilidade de sobrevivência. Objetivo: Explorar se uma estratégia ventilatória de alta frequência com pressão positiva (HFPPV) realizada através de um ventilador mecânico convencional (Servo-300) é capaz de permitir uma maior redução do volume corrente e estabilização da PaCO2 em um modelo de SDRA severa, inicialmente ventilado com uma estratégia protetora. Métodos: Estudo prospectivo, experimental que utilizou oito porcos que foram submetidos a uma lesão pulmonar através de lavagem pulmonar com soro fisiológico e ventilação mecânica lesiva. Em seguida, os animais foram ventilados com um volume corrente de 6 mL/kg, seguido de uma randomização de sequências diferentes de frequências respiratórias (30, 60, 60 com pausa inspiratória de 10 e 30%, 90, 120, 150, 60 com manobra de recrutamento alveolar mais titulação da PEEP e HFOV com 5 Hertz), até obter estabilização da PaCO2 entre 57 63 mmHg por 30 minutos. O ventilador Servo-300 foi utilizado para HFPPV e o ventilador SensorMedics 3100B utilizado para fornecer a ventilação oscilatória de alta frequência (HFOV). Dados são apresentados como mediana [P25th,P75th]. Principais Resultados: O peso dos animais foi de 34 [29,36] kg. Após a lesão pulmonar, a relação P/F, o shunt pulmonar e a complacência estática dos animais ficaram em 92 [63,118] mmHg, 26 [17,31] % e 11 [8,14] mL/cmH2O respectivamente. O PEEP total usado foi de 14 [10,17] cmH2O durante o experimento. Da frequência respiratória de 35 (e com volume corrente de 6 mL/kg) até a frequência ventilatória de 150 rpm, a PaCO2 foi 81 [78,92] mmHg para 60 [58,63] mmHg (P=0.001), o volume corrente (VT) progressivamente caiu de 6.1 [5.9,6.2] para 3.8 [3.7,4.2] mL/kg (P<0.001), a pressão de platô de 29 [26,30] para 27 [25,29] cmH2O (P=0.306) respectivamente. Não houve nenhum comprometimento hemodinâmico ou da oxigenação, enquanto os animais utilizaram a FiO2 = 1. Conclusões: Utilizando-se de uma ventilação mecânica protetora, a estratégia de HFPPV realizada com um ventilador mecânico convencional em um modelo animal de SDRA severa permitiu maior redução do volume corrente, bem como da pressão de platô. Esta estratégia também permitiu a manutenção de PaCO2 em níveis clinicamente aceitáveis / Introduction: Acute respiratory distress syndrome (ARDS) has a high incidence and mortality between critical ill patients. The mechanical ventilation is the most important support for these patients with ARDS. However, until now there is an important debate about how is the best ventilatory strategy to use, because the mechanical ventilation if not well set can cause lung injury and increase mortality. The use of high tidal volume is one of the most important mechanics of ventilation induced lung injury and there is evidence in the literature that using low tidal volume is a protective ventilation with better survival. Objective: To explore if high frequency positive pressure ventilation (HFPPV) delivered by a conventional ventilator (Servo-300) is able to allow further tidal volume reductions and to stabilize PaCO2 in a severe acute respiratory distress syndrome (ARDS) model initially ventilated with a protective ventilation. Methods: A prospective and experimental laboratory study where eight Agroceres pigs were instrumented and followed by induction of acute lung injury with sequential pulmonary lavages and injurious ventilation. Afterwards, the animals were ventilated with a tidal volume of 6 mL/kg, followed by a randomized sequence of respiratory rates (30, 60, 60 with pauses of 10 and 30% of the inspiratory time, 90, 120, 150, 60 with alveolar recruitment maneuver and PEEP titration and 5 Hertz of HFOV), until PaCO2 stabilization between 57 63 mmHg for 30 minutes. The Servo-300 ventilator was used for HFPPV and the ventilator SensorMedics 3100B was used for HFOV. Data are shown as median (P25th,P75th). Measurements and Main Results: Animals weight was 34 [29,36] kg. After lung injury, the P/F ratio, pulmonary shunt and static compliance of animals were 92 [63,118] mmHg, 26 [17,31] % and 11 [8,14] mL/cmH2O respectively. The total PEEP used was 14 [10,17] cmH2O throughout the experiment. From the respiratory rates of 35 (while ventilating with 6 mL/kg) to 150 breaths/ minute, the PaCO2 was 81 [78,92] mmHg and 60 [58,63] mmHg (P=0.001), the tidal volume progressively felt from 6.1 [5.9,6.2] to 3.8 [3.7,4.2] mL/kg (P<0.001), the plateau pressure was 29 [26,30] and 27[25,29] cmH2O (P=0.306) respectively. There were no detrimental effects in the hemodynamics and blood oxygenation, while the animals were using a FiO2 = 1. Conclusions: During protective mechanical ventilation, HFPPV delivered by a conventional ventilator in a severe ARDS swine model allows further tidal volume reductions. This strategy also allowed the maintenance of PaCO2 in clinically acceptable levels

Introdução: A Síndrome do Desconforto Respiratório Agudo (SDRA) apresenta alta incidência e mortalidade em pacientes de terapia intensiva. A ventilação mecânica é o principal suporte para os pacientes que apresentam-se com SDRA, entretanto ainda existe muito debate sobre a melhor estratégia ventilatória a ser adotada, pois a ventilação mecânica pode ser lesiva aos pulmões e aumentar a mortalidade se mal ajustada. Um dos principais mecanismos de lesão pulmonar induzida pela ventilação é o uso de volumes correntes altos, havendo evidência na literatura que a utilização de volumes correntes menores fornece uma ventilação dita protetora, a qual aumenta a probabilidade de sobrevivência. Objetivo: Explorar se uma estratégia ventilatória de alta frequência com pressão positiva (HFPPV) realizada através de um ventilador mecânico convencional (Servo-300) é capaz de permitir uma maior redução do volume corrente e estabilização da PaCO2 em um modelo de SDRA severa, inicialmente ventilado com uma estratégia protetora. Métodos: Estudo prospectivo, experimental que utilizou oito porcos que foram submetidos a uma lesão pulmonar através de lavagem pulmonar com soro fisiológico e ventilação mecânica lesiva. Em seguida, os animais foram ventilados com um volume corrente de 6 mL/kg, seguido de uma randomização de sequências diferentes de frequências respiratórias (30, 60, 60 com pausa inspiratória de 10 e 30%, 90, 120, 150, 60 com manobra de recrutamento alveolar mais titulação da PEEP e HFOV com 5 Hertz), até obter estabilização da PaCO2 entre 57 63 mmHg por 30 minutos. O ventilador Servo-300 foi utilizado para HFPPV e o ventilador SensorMedics 3100B utilizado para fornecer a ventilação oscilatória de alta frequência (HFOV). Dados são apresentados como mediana [P25th,P75th]. Principais Resultados: O peso dos animais foi de 34 [29,36] kg. Após a lesão pulmonar, a relação P/F, o shunt pulmonar e a complacência estática dos animais ficaram em 92 [63,118] mmHg, 26 [17,31] % e 11 [8,14] mL/cmH2O respectivamente. O PEEP total usado foi de 14 [10,17] cmH2O durante o experimento. Da frequência respiratória de 35 (e com volume corrente de 6 mL/kg) até a frequência ventilatória de 150 rpm, a PaCO2 foi 81 [78,92] mmHg para 60 [58,63] mmHg (P=0.001), o volume corrente (VT) progressivamente caiu de 6.1 [5.9,6.2] para 3.8 [3.7,4.2] mL/kg (P<0.001), a pressão de platô de 29 [26,30] para 27 [25,29] cmH2O (P=0.306) respectivamente. Não houve nenhum comprometimento hemodinâmico ou da oxigenação, enquanto os animais utilizaram a FiO2 = 1. Conclusões: Utilizando-se de uma ventilação mecânica protetora, a estratégia de HFPPV realizada com um ventilador mecânico convencional em um modelo animal de SDRA severa permitiu maior redução do volume corrente, bem como da pressão de platô. Esta estratégia também permitiu a manutenção de PaCO2 em níveis clinicamente aceitáveis / Introduction: Acute respiratory distress syndrome (ARDS) has a high incidence and mortality between critical ill patients. The mechanical ventilation is the most important support for these patients with ARDS. However, until now there is an important debate about how is the best ventilatory strategy to use, because the mechanical ventilation if not well set can cause lung injury and increase mortality. The use of high tidal volume is one of the most important mechanics of ventilation induced lung injury and there is evidence in the literature that using low tidal volume is a protective ventilation with better survival. Objective: To explore if high frequency positive pressure ventilation (HFPPV) delivered by a conventional ventilator (Servo-300) is able to allow further tidal volume reductions and to stabilize PaCO2 in a severe acute respiratory distress syndrome (ARDS) model initially ventilated with a protective ventilation. Methods: A prospective and experimental laboratory study where eight Agroceres pigs were instrumented and followed by induction of acute lung injury with sequential pulmonary lavages and injurious ventilation. Afterwards, the animals were ventilated with a tidal volume of 6 mL/kg, followed by a randomized sequence of respiratory rates (30, 60, 60 with pauses of 10 and 30% of the inspiratory time, 90, 120, 150, 60 with alveolar recruitment maneuver and PEEP titration and 5 Hertz of HFOV), until PaCO2 stabilization between 57 63 mmHg for 30 minutes. The Servo-300 ventilator was used for HFPPV and the ventilator SensorMedics 3100B was used for HFOV. Data are shown as median (P25th,P75th). Measurements and Main Results: Animals weight was 34 [29,36] kg. After lung injury, the P/F ratio, pulmonary shunt and static compliance of animals were 92 [63,118] mmHg, 26 [17,31] % and 11 [8,14] mL/cmH2O respectively. The total PEEP used was 14 [10,17] cmH2O throughout the experiment. From the respiratory rates of 35 (while ventilating with 6 mL/kg) to 150 breaths/ minute, the PaCO2 was 81 [78,92] mmHg and 60 [58,63] mmHg (P=0.001), the tidal volume progressively felt from 6.1 [5.9,6.2] to 3.8 [3.7,4.2] mL/kg (P<0.001), the plateau pressure was 29 [26,30] and 27[25,29] cmH2O (P=0.306) respectively. There were no detrimental effects in the hemodynamics and blood oxygenation, while the animals were using a FiO2 = 1. Conclusions: During protective mechanical ventilation, HFPPV delivered by a conventional ventilator in a severe ARDS swine model allows further tidal volume reductions. This strategy also allowed the maintenance of PaCO2 in clinically acceptable levels