Introdução: Este estudo foi desenhado para avaliar o impacto da reposição de fluidos na aeração pulmonar, oxigenação e hemodinâmica pacientes com diagnóstico de choque séptico e síndrome do desconforto respiratório agudo (SDRA). Métodos: Durante o período de 1 ano, um estudo prospectivo observacional foi realizado com 32 pacientes com diagnóstico de choque séptico e SDRA. Os parâmetros cardiorrespiratórios foram mensurados utilizando um cateter de Swan-Ganz (n = 29) ou um cateter de PICCO (n = 3). A aeração pulmonar e o fluxo sanguíneo regional pulmonar foram avaliados pelo exame de ultrassom pulmonar à beira-leito. As medidas foram realizadas antes (T0), ao final (T1) e 40 minutos após (T2) a infusão de fluidos, consistindo em um litro de solução salina administrado em 30 minutos nas primeiras 48 horas do início do choque séptico e SDRA. Resultados: O escore de ultrassom pulmonar aumentou em 23% em T2, de 13 no tempo basal a 16 (p < 0,001). O índice cardíaco e as pressões de enchimento cardíaco aumentaram significativamente em T1 (p < 0,001) e retornaram aos valores de base em T2. O aumento no escore de ultrassom pulmonar secundário à infusão de fluidos foi estatisticamente correlacionado com o aumento do índice cardíaco e não foi associado ao aumento do \"shunt\" pulmonar ou ao aumento do fluxo sanguíneo regional pulmonar. Em T1, PaO2/FiO2 aumentou significativamente (p < 0,005) de 144 (123 - 198) a 165 (128 - 226) e retornou aos valores de base em T2, e o escore de ultrassom pulmonar continuou a aumentar. Conclusão: A reposição de fluidos precoce melhora transitoriamente a hemodinâmica e deteriora a aeração pulmonar. As mudanças na aeração podem ser observadas à beiraleito com o auxílio do ultrassom pulmonar e podem ser úteis como medida protetora contra a reposição excessiva de fluidos / Introduction: The study was designed to assess the impact of fluid loading on lung aeration, oxygenation and hemodynamics in patients with septic shock and acute respiratory distress syndrome (ARDS). Methods: During a 1-year period, a prospective observational study was performed in 32 patients with septic shock and ARDS. Cardiorespiratory parameters were measured using Swan Ganz (n=29) or PiCCO catheters (n=3). Lung aeration and regional pulmonary blood flows were measured using bedside transthoracic ultrasound. Measurements were performed before (T0), at the end of volume expansion (T1) and 40 minutes later (T2), consisting of 1-L of saline over 30 minutes during the first 48h following onset of septic shock and ARDS. Results: Lung ultrasound score increased by 23 % at T2, from 13 at baseline to 16 (p < 0.001). Cardiac index and cardiac filling pressures increased significantly at T1 (p < 0.001) and returned to control values at T2. The increase in lung ultrasound score was statistically correlated with fluid loading-induced increase in cardiac index and was not associated with increase in pulmonary shunt or regional pulmonary blood flow. At T1, PaO2/FiO2 significantly increased (p < 0.005) from 144 (123 to 198) to 165 (128 to 226) and returned to control values at T2 whereas lung ultrasound score continued to increase. Conclusions: Early fluid loading transitorily improves hemodynamics and oxygenation and worsens lung aeration. Aeration changes can be detected at the bedside by transthoracic lung ultrasound which may serve as a safeguard against excessive fluid loading

Introdução: O objetivo do estudo foi avaliar os efeitos da terapia guiada por metas (TGM) sobre desfechos em pacientes de alto risco submetidos à cirurgia cardíaca. Métodos: Estudo prospectivo randomizado que avaliou 126 pacientes submetidos às cirurgias de revascularização do miocárdio ou valvar internados na Unidade de Terapia Intensiva Cirúrgica (UTI) do Instituto do Coração da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo. Os pacientes foram randomizados para um algoritmo de terapia guiada por metas (grupo TGM, n=62) ou grupo controle (n=64). No grupo TGM, um índice cardíaco superior a 3 L/min/m2 foi utilizado como alvo através de fluidos, inotrópicos e transfusão de concentrado de hemácias, com início após desmame da circulação extracorpórea e com término após 8 horas de admissão na UTI. Resultados: O desfecho primário foi um composto de mortalidade e complicações maiores em 30 dias. Os pacientes do grupo TGM receberam maior volume (mediana e intervalo interquartílico) de fluidos em relação ao grupo controle [1000 (625 - 1500) vs. 500 (500 - 1000) mL (P < 0,001)], e não houve diferença na administração de inotrópicos ou hemotransfusão. A incidência do desfecho primário foi menor no grupo TGM (27,4 vs. 45,3%, p=0,037). O grupo TGM apresentou menor incidência de infecção (12,9 vs. 29,7%, P=0,002) síndrome do baixo débito cardíaco (6,5 vs. 26,6%, P=0.002). Foram também observados menor dose acumulada de dobutamina (12 vs. 19 mg/Kg, P=0,003), menor tempo de internação na UTI (3 [3-4] vs. 5 [4-7] dias; P < 0,001) e no hospital (9 [8-16] vs. 12 [9-22] dias, P=0,049) no grupo TGM comparado ao grupo controle. Não houve diferença nas taxas de mortalidade em 30 dias. (4,8% vs. 9,4%, respectivamente; P = 0,492). Conclusão: A estratégia de terapia guiada por metas através de fluidos, inotrópicos e transfusão sanguínea reduziu a incidência de complicações maiores em 30 dias em pacientes de alto risco submetidos a cirurgia cardíaca / Introduction: The objective of the study was to evaluate the effects of goal-directed therapy on outcomes in high-risk patients undergoing cardiac surgery. Methods: A prospective randomized controlled trial that evaluated 126 patients undergoing coronary artery bypass or valve repair in a Surgical Intensive Care Unit (ICU) of the Heart Institute/Faculty of Medicine of University of Sao Paulo. Patients were randomized to a cardiac output-guided hemodynamic therapy algorithm (GDT group, n=62) or to usual care (n=64). In the GDT arm, a cardiac index of greater than 3 L/min/m2 was targeted with intravenous fluids, inotropes and red blood cell transfusion starting from cardiopulmonary bypass and ending eight hours after arrival to the ICU. Results: The primary outcome was a composite endpoint of 30-day mortality and major postoperative complications. Patients from the GDT group received a greater median (interquartile range) volume of intra-venous fluids than the usual care group [1000 (625 - 1500) vs. 500 (500 - 1000) mL (P<0.001)], with no differences in the administration of either inotropes or red blood cell transfusions. The primary outcome was reduced in the GDT group (27.4 vs. 45.3%, p=0.037). The GDT group had a lower incidence of infection (12.9 vs. 29.7%, P=0.002) and low cardiac output syndrome (6.5 vs. 26.6%, P=0.002). We also observed lower ICU cumulative dosage of dobutamine (12 vs. 19 mg/Kg, P=0.003) and a shorter ICU (3 [3-4] vs. 5 [4-7] days; P < 0.001) and hospital length of stay (9 [8-16] vs. 12 [9-22] days, P=0.049) in the GDT compared to the usual care group. There were no differences in 30-day mortality rates (4.8% vs. 9.4%, respectively; P = 0.492). Conclusions: Goal directed therapy using fluids, inotropes and blood transfusion reduced 30-day major complications in high-risk patients undergoing cardiac surgery

Introdução: A terapia hemodinâmica perioperatória baseada em metas modificou a evolução dos pacientes pediátricos cirúrgicos de alto risco, demonstrando ser eficaz na redução de complicações. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito de um protocolo perioperatório guiado por metas baseado na adequação da saturação venosa central mensurada de forma contínua na perfusão tecidual e nas complicações pós-operatórias de pacientes pediátricos submetidos a cirurgia cardíaca. Métodos: Estudo prospectivo, randomizado, e controlado, realizado no Instituto do Coração do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina de Universidade de São Paulo(Incor-HCFMUSP). Pacientes pediátricos submetidos a cirurgia cardíaca eletiva foram randomizados para grupo terapia hemodinâmica baseado na monitorização da saturação venosa contínua pelo cateter PediaSat (grupo intervenção) ou para grupo padrão. O grupo intervenção foi tratado no intraoperatório e nas primeiras 24 horas de pós-operatório de acordo com um protocolo guiado por metas, baseado na adequação da saturação venosa central (SvcO2 >= 65% nas cardiopatias acianóticas e >= 55% nas cardiopatias cianóticas). O desfecho primário foi a depuração do lactato nas primeiras 24 horas de pós-operatório. Os desfechos secundários foram a ocorrência de complicações pós-operatórias durante a internação hospitalar (insuficiência renal, vasoplegia, baixo débito cardíaco, arritmia, infecção, sangramento e reoperação), tempo de ventilação mecânica, tempo de uso de inotrópicos e de vasopressores e tempo de internação na unidade de terapia intensiva e no hospital e mortalidade operatória. Também foram analisados dados hemodinâmicos e variáveis de perfusão tecidual dos pacientes no período perioperatório. Resultados: No período de julho de 2014 a março de 2016, 65 pacientes foram incluídos no estudo. O número de pacientes que apresentou depuração dos níveis de lactato maior que 30% foi semelhante nos dois grupos (60% no grupo padrão e 59,4% no grupo intervenção, P=0,919). Não houve diferenças em relação a quantidade de dobutamina ou de transfusão de hemácias entre os grupos durante o protocolo. Em relação aos desfechos secundários, o grupo intervenção apresentou menor tempo de ventilação mecânica em comparação como grupo padrão (24,59 h ± 19,69 vs. 85,63 h ± 86,54, P < 0.001), menor tempo de uso de vasopressor [0 h (0-0) vs. 0 h (0-54), P = 0,021], e menor tempo de internação na unidade de terapia intensiva [6 dias (4-10) vs. 8 dias (6-21), p = 0,030 ]. Não houve diferenças entre os grupos em relação aos outros desfechos. Conclusões: Em crianças submetidas a cirurgia cardíaca, uma estratégia de terapia hemodinâmica guiada tendo como alvo a adequação da saturação venosa central de oxigênio não teve impacto na depuração dos níveis de lactato em 24 horas. Entretanto, a estratégia de terapia hemodinâmica guiada foi associada a redução do tempo de ventilação mecânica, da necessidade de vasopressores e do tempo de internação na unidade de terapia intensiva / Introduction: Perioperative hemodynamic therapy through defined goals improves outcomes in high surgical risk patients. The aim of this study was to evaluate whether the use of a perioperative hemodynamic protocol based on the optimisation of the continuous oxygen central venous saturation reduces complications in children undergoing cardiac surgery. Methods: This was a randomized clinical study, performed at the Instituto do Coração do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina de Universidade de São Paulo. Pediatric patients undergoing cardiac surgery were randomized to hemodynamic therapy based on continous monitorization of central venous saturation of oxgen through the PediaSat catheter (intervention group) or to usual care group. The intervention group during the intraoperative and in the first 24 hours of postoperative were submitted to a hemodynamic protocol of care based on the optimization of central venous saturation (SvcO2 >= 65% in acyanotic disorders and >= 55% in cyanotic disorders). The primary outcome was lactate clearance in 24 hours of postoperative. Secondary outcomes were postoperative complications during hospital stay (acute kidney injury, vasoplegic shock, low cardiac output syndrome, arrhythmia, infection, bleeding and reoperation), duration of mechanical ventilation, duration of inotropes and vasopressors, length of intensive care unit and hospital stay) and death. We also evaluated hemodynamic data and perfusion tissue markers in patients during perioperative care. Results: In the period of July 2014 to March 2016, 65 patients were included in the study. The number of patients presenting lactate clearance higher than 30% in 24 hours was not different between groups (60.6% in the usual care group and 59.4% in the intervention group, P=0.919). There was no difference between groups in the use of dobutamine and in the number of transfused red blood cells units during the protocol. The intervention group had a lower duration of mechanical ventilation when compared to usual care group (24.59 h ± 19.69 s. 85.63 h ± 86.54, P < 0.001). The intervention group had also lower duration of vasopressor therapy [0 h (0-0) vs. 0 h (0-54), P = 0,021], and reduced length of intensive care unit stay [6 days (4-10) vs. 8 days (6-21), p = 0,030].There was no differences between groups in other outcomes. Conclusions: In pediatric patients undergoing cardiac surgery, a strategy of hemodynamic optimization aiming to adequate central venous saturation of oxygen had no influence in lactate clearance. However, hemodynamic therapy was associated with a lower duration of mechanical ventilation, less needing of vasopressors and shorter length of intensive care unit stay

Introdução: à despeito da evolução dos aspectos técnicos do tratamento dialítico ao longo das últimas décadas, hipotensão intradialítica (HID) continua a ocorrer em uma parcela significante das sessões. Esquemas alternativos de diálise, especificamente sessões prolongadas e/ou frequentes tem se mostrado benéficas e se associam a um melhor controle da pressão arterial e da anemia, maior remoção de fósforo, regressão da hipertrofia ventricular esquerda, melhor controle de hipervolemia e aumento da sobrevida dos pacientes. A adoção destes métodos mais intensivos, entretanto, não é unânime e a maior parte da população em diálise no mundo realiza hemodiálise (HD) convencional 3 x semana. A HD convencional está associada à HID e à remoção ineficaz de fosfato. Como as pernas são a principal fonte de fluido extracelular removido durante o HD, procurou-se reduzir a HID e aumentar a remoção de fosfato usando exercício com cicloergômetro e compressão pneumática, o que potencialmente proporcionariam maior retorno venoso dos membros inferiores, preservando o fluxo sanguíneo central e também fazendo com que mais fosfato pudesse chegar ao dialisador, facilitando sua eliminação. Métodos: este é um estudo com intervenção, cruzado, onde foram avaliados 21 pacientes, em 3 diferentes sessões de HD: controle, exercício com cicloergômetro durante os primeiros 60 minutos de HD e compressão pneumática durante os primeiros 60 minutos de HD. Os dados avaliados foram: distribuição de fluidos (através de bioimpedância), pressão arterial hora a hora durante a HD, parâmetros bioquímicos e de remoção de fosfato (através de quantificação direta do dialisado). HID foi definida como uma queda na pressão arterial média (PAM) >= 20 mmHg. Resultados: não houve diferença na taxa de ultrafiltração (p = 0,628), delta de peso (p = 0,415), delta de água corporal total, intracelular e extracelular entre controle, cicloergômetro e compressão pneumática (p = 0,209, p = 0,348 e p = 0,467, respectivamente). Comparando controle, cicloergômetro e compressão pneumática, o delta de PAM foi menos negativo durante a compressão pneumática [-4,7 (-17,2, 8,2), -4,7 (-20,5, -0,2) e -2,3 (-8,1,9,0) mmHg, respectivamente; p = 0,021]. HID ocorreu em 43%, 38% e 24% dos pacientes em controle, cicloergômetro e compressão pneumática, respectivamente (p = 0,014). A remoção de fosfato não aumentou com nenhuma intervenção (p = 0,486). A remoção mais elevada de fosfato foi dependente da ultrafiltração, fosfato sérico pré-diálise e PTH mais elevado. Conclusão: A compressão pneumática durante a primeira hora de diálise foi associada a menor HID, embora não tenha sido observado efeito nos parâmetros de distribuição de fluidos. Nenhuma das intervenções testadas, seja exercício ou compressão pneumática conseguiu aumentar a remoção de fosfato / Introduction: Despite the evolution of the technical aspects of dialysis over the last decades, intradialytic hypotension (DIH) continues to occur in a significant proportion of the sessions. Alternative dialysis schemes such as prolonged and / or more frequent sessions have been shown to be beneficial and are associated with better control of blood pressure and anemia, greater phosphorus removal, regression of left ventricular hypertrophy, better control of hypervolemia, and increased survival of patients. The adoption of these methods, however, is not unanimous and the majority of the dialysis population worldwide are on conventional hemodialysis (HD) 3x week. Conventional HD is associated with DIH and it is also ineffective to remove phosphate. Since the legs are the main source of extracellular fluid removed during HD, we sought to reduce DIH and increase phosphate removal by using cycling exercise and pneumatic compression, which would potentially provide greater venous return from the lower limbs, preserving blood flow, and also offering more phosphate to the dialyser, facilitating its elimination. Methods: We evaluated 21 patients in a randomized crossover fashion in which each patient underwent 3 different HD: control; cycling exercise during the first 60-min; and pneumatic compression during the first 60-min. Data obtained included bioelectrical impedance, hourly blood pressure measurement, biochemical parameters, and directly quantification of phosphate through the dialysate. DIH was defined as a drop in mean arterial pressure (MAP) >= 20 mmHg. Results: There was no difference in ultrafiltration rate (p=0.628), delta weight (p=0.415), delta of total, intracellular and extracellular body water among control, cycling and pneumatic compression (p=0.209, p=0.348 and p=0.467, respectively). Delta MAP was less changed by pneumatic compression when compared to control, cycling and pneumatic compression, respectively [-4.7 (-17.2, 8.2), -4.7 (-20.5, -0.2) and -2.3 (-8.1,9.0) mmHg; p=0.021]. DIH occurred in 43%, 38% and 24% of patients in control, cycling and pneumatic compression, respectively (p=0.014). Phosphate removal did not increase in any intervention (p=0.486). Higher phosphate removal was dependent on ultrafiltration, pre-dialysis serum phosphate and higher PTH. Conclusion: Pneumatic compression during the first hour of dialysis was associated with less DIH, albeit no effect on fluid parameters was observed. Neither exercise nor pneumatic compression increased phosphate removal

O exercício aeróbico é recomendado para indivíduos pré-hipertensos como prevenção da hipertensão arterial. Uma única sessão de exercício aeróbico promove hipotensão pósexercício. Estudos prévios com normotensos observaram menor hipotensão pós-exercício pela manhã do que ao final da tarde, porém, estes estudos não incluíram uma situação controle (sem exercício) e avaliaram apenas alguns determinantes hemodinâmicos desse fenômeno. Dessa forma, o objetivo deste estudo foi analisar e comparar a resposta da pressão arterial (PA) e seus determinantes hemodinâmicos e mecanismos autonômicos após uma sessão de exercício aeróbico realizado pela manhã (9:00 h) e ao final do dia (18:30 h), relacionando os resultados obtidos com os efeitos deste exercício em alguns marcadores neuro-hormonais do ritmo circadiano. Para tanto, 16 homens pré-hipertensos participaram de 4 sessões experimentais conduzidas em ordem aleatória: duas pela manhã e duas ao final do dia. Em cada fase do dia, foram realizadas uma sessão controle (repouso) e outra de exercício (cicloergômetro, 45 min, 50% VO2pico). A PA clínica, o débito cardíaco (DC), a resistência vascular periférica (RVP), o volume sistólico (VS), a frequência cardíaca (FC), a modulação autonômica cardíaca e vasomotora, a sensibilidade barorreflexa, o fluxo sanguíneo muscular, a capacidade vasodilatadora e as concentrações plasmáticas de noradrenalina e adrenalina foram medidos antes e após a intervenção em cada sessão. Além disso, a PA ambulatorial de 24 horas foi medida após as sessões e a concentração do metabólito da melatonina 6- sulfatoximelatonina produzida durante a noite anterior e posterior a cada sessão foi dosada. Os dados foram analisados pela ANOVA de 2 ou 3 fatores repetidos bem como pelo teste t ou teste de wilcoxon pareado e as associações foram calculadas pelas correlações de Pearson e Spearman. Foi aceito como significante P0,05. O exercício promoveu maior redução da PA sistólica pela manhã do que ao final do dia (-7±3 vs -3±4 mmHg, P<0,05), enquanto que a PA diastólica diminuiu de forma semelhante nestas duas fases do dia (-3±3 vs -3±3 mmHg, respectivamente). O DC diminuiu e a RVP tendeu a aumentar pós-exercício pela manhã, enquanto que estas variáveis não se modificaram pós-exercício ao final do dia (-460±771ml/min e +2,0±3,8 mmHg.min/l; +148±633ml/min e -1,4±2,8 mmHg.min/l, respectivamente). O VS diminuiu similarmente pós-exercício em ambas as fases do dia (- 12±15 vs. -9±10 ml, P<0,05), enquanto que a FC aumentou mais ao final do dia (+7±5 vs. +10±5 bpm, P<0,05). Isto ocorreu, devido ao exercício promover aumento do balanço simpatovagal (BF/AF) somente ao final do dia (+1,5±1,6, P<0,05), enquanto que a modulação vasomotora (BFPAS) pós-exercício diminuiu apenas pela manhã (-0,5±0,9 mmHg2, P<0,05). A sensibilidade barorreflexa espontânea, avaliada pelo do ganho médio de sequências positivas e negativas (SBR±) diminuiu pós-exercício nas duas fases do dia. O exercício não teve nenhum efeito sobre o fluxo sanguíneo e a capacidade vasodilatadora do braço, mas aumentou a capacidade vasodilatadora da perna apenas quando o exercício foi realizado ao final do dia (+116±172 ua, P<0,05). Nas medidas ambulatoriais, o exercício realizado ao final do dia reduziu a PA de sono e no período entre a 5 e 7ª hora pós-exercício. O exercício não teve nenhum efeito sobre os níveis de noradrenalina, adrenalina e 6-sulfatoximelatonina. Dessa forma, não houve correlações consistentes entre o efeito do exercício nos níveis hormonais e nas variáveis hemodinâmicas, autonômicas e ambulatoriais em nenhuma das fases do dia. Em conclusão, em pré-hipertensos, uma única sessão de exercício aeróbico reduz a PA pósexercício tanto quando o exercício é realizado pela manhã quanto ao final do dia, mas o maior efeito hipotensor é observado quando o exercício é realizado pela manhã para a PA sistólica. Este maior efeito hipotensor sistólico se deve à queda do DC pela manhã, que ocorre devido à diminuição do volume sistólico e menor aumento da FC pós-exercício nesta fase do dia, o que é provocado pelo menor aumento do balanço simpatovagal e se acompanha de menor aumento na capacidade vasodilatadora da musculatura ativa nesta fase do dia. O efeito hipotensor do exercício, no entanto, ao final do dia se reflete em redução da PA de sono pósexercício. Os efeitos do exercício aeróbico, realizado em diferentes fases do dia, sobre a PA clínica e ambulatorial e seus mecanismos hemodinâmicos, autonômicas e vasculares não se relacionam aos efeitos deste exercício sobre as catecolaminas e a produção de melatonina / Aerobic exercise is recommended for prehypertensive individuals to prevent hypertension development. An aerobic exercise bout promotes post-exercise hypotension, and previous studies with normotensive individuals reported that post-exercise hypotension is lower when exercise is conducted in the morning than in the evening. However, these studies have not included a control situation (without exercise) and only evaluated some hemodynamic determinants of this phenomenon. Thus, the aim of this study was to analyze and to compare blood pressure (BP) responses and their hemodynamic determinants and autonomic mechanisms after an aerobic exercise performed in the morning (9:00a.m) and the evening 6:30p.m), associating these results with the effects of this exercise in some neurohormonal markers of circadian rhythms. For this, 16 prehypertensive men underwent 4 experimental sessions conducted in random order: two in the morning and two in the evening. At each time of day, one control (rest) and one exercise (cycle ergometer, 45 min, 50% of VO2peak) sessions were performed. Clinic BP, cardiac output (CO), systemic vascular resistance (SVR), stroke volume (SV), heart rate (HR), cardiac autonomic modulation, vasomotor modulation, baroreflex sensitivity, muscle blood flow, vasodilation and plasma concentrations of norepinephrine and epinephrine were measured before and after the intervention in each session. In addition, ambulatory BP was measured for 24 hours after the experimental sessions and the concentration of melatonin metabolite 6-sulfatoxymelatonin produced during the sleep before and after each session was assessed. Data were analyzed by 2 or 3-way ANOVA for repeated measures as well as by paired t test or Wilcoxon test, and the associations between variables were calculated by Pearson and Spearman correlations. P 0.05 was accepted as significant. Exercise produced a greater systolic BP reduction in the morning than the evening (-7 ± 3 -3 ± 4 mmHg, P<0.05), while the diastolic blood pressure decreased similarly in both times of day (-3±3 vs -3±3 mmHg, respectively, P<0.05). CO decreased and SVR tended to increased after exercise in the morning, while these variables did not change after exercise in the evening (-460 ± 771ml/min and +2.0 ± 3.8 mmHg.min/l; +148 633ml/min ± 2.8 and -1.4 ± mmHg.min/l , respectively). VS decreased similarly after exercise in both times of day (-12 ± 15 vs -9 ± 10 ml, P<0.05), while the HR increased more in the evening (+7 ± 5 vs +10 ± 5 bpm, P<0.05). This occurred because exercise increased sympathovagal balance only in the evening (+1.5 ± 1.6, P<0.05), whereas vasomotor modulation decreased only after exercise performed in the morning (-0.5 ± 0.9 mmHg2, P<0.05). Spontaneous baroreflex sensitivity, measured by the average gain of positive and negative sequences (± SBR) decreased after the exercise in both times of day. The exercise did not affect arm blood flow and vasodilatory capacity, but increased leg vasodilation when exercise was performed in the evening (+116 ± 172 au, P<0.05). In regard to ambulatory measures, the exercise performed in the evening reduced asleep BP and BP measured 5-7hr post-exercise. The exercise did not have any effect in the norepinephrine, epinephrine and 6- sulphatoxymelatonin. Thus, there was not consistent correlation between the effect of exercise in hormone levels and in hemodynamic, autonomic and ambulatory responses. In conclusion, in prehypertensives, a single bout of aerobic exercise reduces post-exercise BP regardless if the exercise is performed in the morning or in the evening, however a greater hypotensive effect is observed in the morning for systolic BP. This greater systolic hypotensive effect is due to the decrease in CO in the morning, related to a decrease in SV and a lower increase in HR after the exercise performed in the morning, which is caused by a lower increase in sympathovagal balance and is accompanied by a smaller increase in active muscles vasodilatory capacity in the morning. The hypotensive effect of evening exercise leads to a reduction in asleep BP. The effects of exercise, performed at different times of day, on postexercise clinic and ambulatory BP as well in its hemodynamic, autonomic and vascular determinants are not related to the effects of this exercise in catecholamines and melatonin production

Os dispositivos de assistência ventricular (DAVs) podem ser utilizados para a estabilização hemodinâmica de pacientes à espera do transplante cardíaco. Os avanços nas tecnologias e a utilização de materiais biocompatíveis vem contribuindo para o desenvolvimento de dispositivos com dimensões reduzidas e menor trauma ao sangue. A avaliação do desempenho desses dispositivos demanda a utilização de simuladores hidráulicos do sistema circulatório que reproduzam as pressões e fluxos existentes nas condições fisiológicas de interesse. Este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de um simulador da circulação pediátrica com ajustes automatizados de pressões. O simulador é composto por um circuito hidráulico modelando os laços sistêmico e pulmonar e um sistema microcontrolado com uma interface de usuário para medição e visualização dos fluxos e pressões ventriculares e automatização dos ajustes das pressões arteriais aórtica e pulmonar (PAo, PAP) e das pressões atriais esquerda e direita (PAE, PAD). Duas bombas pulsáteis com 15 ml de volume de ejeção são utilizadas para modelar os comportamentos mecânicos dos ventrículos esquerdo e direito. As complacências da aorta e da artéria pulmonar e as pré-cargas dos ventrículos são simuladas por câmaras com volumes ajustáveis de ar e líquido (análogo sanguíneo) utilizando uma bomba de ar. As resistências hidráulicas dos laços são ajustadas por oclusores motorizados. Os sinais instantâneos dos fluxos de entrada e saída dos DAVs e das pressões arteriais, atriais e ventriculares são obtidos por transdutores e digitalizados em um microcontrolador que comanda os oclusores e a bomba de ar. Foram desenvolvidos algoritmos para ajustes das resistências, complacências e pré-cargas. Uma interface gráfica de usuário apresenta os sinais em tempo real (ou gravados) permitindo a escolha dos parâmetros e condições de simulação. O desempenho do sistema de automatização foi avaliado nas simulações de: 1) condições definidas pelo aplicativo da interface e 2) condições fisiológicas (normal e redução na contratilidade do miocárdio). No modelo hidráulico sistêmico as pressões foram ajustadas em ambas as situações com erro máximo de 0,5% para a PAo e 5% para a PAE em aproximadamente 80 segundos. No modelo completo da circulação o erro máximo para as simulações de condições fisiológicas foi de 4% para as pressões arteriais e 5% para as atriais. Os resultados obtidos demonstram que o simulador desenvolvido permite reproduzir adequadamente as características da circulação pediátrica essenciais para a avaliação do desempenho de dispositivos de assistência mecânica. O simulador é portátil, de fácil utilização e pode ser utilizado como ferramenta didática ou para o treinamento de profissionais da saúde envolvidos em assistência a pacientes com suporte circulatório. / Ventricular assist devices (VADs) can be used for the hemodynamic stabilization of patients waiting for heart transplantation. Advances in the technologies and the use of biocompatible materials have contributed to the development of devices with reduced dimensions and blood trauma. Evaluation of the performance of these devices demands the use of hydraulic simulators of the circulatory system that reproduce pressures and flows existing in physiological conditions of interest. This work aims to develop a simulator of the pediatric circulation with automated adjustments of pressures. The simulator consists of a hydraulic circuit modeling the systemic and pulmonary branches and a microcontrolled system with a user interface for monitoring flows and ventricular pressures, and automating adjustments of aortic and pulmonary arterial pressures (AoP, PAP) and left and right atrial pressures (LAP, RAP). Two pulsatile pumps with 15 ml ejection volume are used to model the mechanical behavior of the left and right ventricles. Aortic and pulmonary arterial compliances and preloads of the ventricles are simulated by chambers with adjustable volumes of air and fluid (blood analog) using an air pump. Motorized clamps adjust the hydraulic resistances of the loops. Instantaneous signals of VAD input and output flows and of arterial, atrial and ventricular pressures are obtained by transducers and digitalized in a microcontroller that commands the clamps and the air pump. Algorithms were developed to adjust the resistances, compliances and preloads. A graphical user interface displays signals in real time (or recorded) and allows selection of simulation parameters. The performance of the automation system was tested setting pressures in two situations: 1) simulations of random conditions defined by the interface software and 2) simulations of physiological conditions (normal and low myocardial contractility). In the systemic model, the pressures were adjusted in both cases (maximum error of 0.5% for AoP and 5% for LAP) in approximately 80 seconds. In the complete model, the maximum error for simulations of physiological conditions was 4% for arterial pressures and 5% for atrial pressures. The results obtained demonstrate that the simulator developed allows mimicking the relevant features of the systemic and pulmonary branches of the circulation needed to assess the performance of mechanical circulatory assist devices. The simulator is portable, easy to operate and can be applied in teaching and training of health professionals working with mechanical circulatory support of patients.

Uma manobra de recrutamento com pressurização progressiva, visando a minimizar o colapso pulmonar, foi desenvolvida em um estudo tomográfico em pacientes com síndrome do desconforto respiratório agudo / lesão pulmonar aguda O recrutamento pulmonar total, avaliado pelas imagens tomográficas relacionou-se à soma PaO2 + PaCO2 >= 400 mmHg, de acordo com a gasometria intra - arterial. Para avaliar a segurança e eficácia da manobra de recrutamento com pressurização progressiva quanto aos seus efeitos sobre a troca gasosa e sobre parâmetros hemodinâmicos de importância clínica, 12 pacientes, extensamente monitorizados, foram submetidos à manobra até o recrutamento total, ocorrência de efeitos adversos ou pressão de platô = 60cmH2O. Todos os pacientes atingiram PaO2 + PaCO2 >= 400 mmHg com a manobra de recrutamento, que foi bem tolerada, não causou barotrauma e sustentou alta PaO2/ FIO2 em 6 h / A stepwise recruiting maneuver targeting minimal lung collapse was developed in a tomographic study in patients with acute respiratory distress syndrome/ acute lung injury (ARDS / ALI). PaO2 + PaCO2 >= 400 mmHg assessed by intrarterial blood gases was consistent with full recruitment on tomographic sections. To assess the safety and efficacy of a stepwise recruitment maneuver in terms of its effect on gas exchange and hemodynamic variables of clinical relevance, twelve ARDS/ALI patients, extensively monitored, were submitted to the maneuver until full recruitment, adverse effects or plateau pressure = 60cmH2O. All patients achieved PaO2 + PaCO2 >= 400 mmHg with the recruitment protocol, which was well tolerated, did not cause barotrauma and resulted in the maintenance of high PaO2/ FIO2 within 6 h

Made available in DSpace on 2015-03-04T18:57:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Thesis_Golbert_2013.pdf: 18646737 bytes, checksum: 7adc57aa9e06e2477c908c15f1f9afb8 (MD5) Previous issue date: 2013-04-29 / O objetivo deste trabalho é estudar a modelagem do escoamento de fluidos incompressíveis, visando modelar a hemodinâmica presente no sistema cardiovascular humano. Para tanto, vamos usar método de lattice Boltzmann (LBM), baseado na cinética mesoscópica, que permite simular o comportamento macro-contínuo da dinâmica de fluidos. Acoplado a este método, será usado um método de fronteira imersa para modelar as interações entre fluido e estrutura (como ocorre entre o sangue e a parede arterial). Ainda, visando a modelagem de condições fisiológicas realistas, será empregada uma abordagem de acoplamento de modelos dimensionalmente heterogêneos. Para isto serão desenvolvidos algoritmos para acoplar o LBM com um método de diferenças finitas, para a modelagem unidimensional do escoamento de sangue em vasos deformáveis. Serão detalhados diversos aspectos e desenvolvimentos teóricos dos métodos introduzidos e faremos estudos de caráter numérico, através de simulações de problemas estacionários e transientes, cujas características são similares às encontradas na modelagem do escoamento sanguíneo em artérias. Visando prover técnicas e orientações para a modelagem do escoamento sanguíneo no sistema arterial em regime fisiológico de forma acurada e computacionalmente eficiente por meio do uso do LBM.

Submitted by Maria Cristina (library@lncc.br) on 2017-05-04T18:59:46Z No. of bitstreams: 1 ThesisBulant-FrenteVerso.pdf: 28359198 bytes, checksum: 3e4d2806f9cb5049e4739c99aaff7bf4 (MD5) / Approved for entry into archive by Maria Cristina (library@lncc.br) on 2017-05-04T18:59:56Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ThesisBulant-FrenteVerso.pdf: 28359198 bytes, checksum: 3e4d2806f9cb5049e4739c99aaff7bf4 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-04T19:00:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ThesisBulant-FrenteVerso.pdf: 28359198 bytes, checksum: 3e4d2806f9cb5049e4739c99aaff7bf4 (MD5) Previous issue date: 2017-03-06 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coronary heart disease is one of the leading causes of death worldwide. Although several risk factors are well known; many lesions cannot be explained by these factors alone. The hypothesis of arteries developing lesions due to its morphology, known as geometric risk factors and/or due to hemodynamic forces, has been raised more than thirty years ago. Although investigators have found connection between geometric/hemodynamic variables and lesions, there exists no quantifiable index that helps physicians to predict actual risks. Even when a severe lesion is present, recent studies have found that some patients can develop collateral circulation to provide sufficient blood flow to the myocardium, thus avoiding ischemia. In turn, the gold standard for functional stenosis assessment is an invasive medical exam called Fractional Flow Reserve (FFR). Moreover, these studies are expensive, require highly qualify professionals and involve risks to the patient during intervention. In this context, the goals of the proposed thesis are (i) to fully characterize coronary arterial trees from a geometrical perspective, search for hereditary geometric features and correlations between morphology and disease; (ii) to construct a modeling methodology for the estimation of FFR making use of computational fluid dynamic models built on top of patient-specific medical images of coronary arterial networks. Results for goal (i) include the geometric characterization of a patient sample consisting of siblings. Several studies involving standard and non-traditional geometry-based indexes, in which associations between geometry and lesion presence was found, as well as indications of arterial geometry heritability between siblings. Regarding hemodynamic simulations in the context of FFR, i.e. goal (ii), a novel technique to define patient-specific boundary conditions in 3D models was presented and tested; the impact of image modality, i.e. coronary computed tomography (CCTA) and intravascular ultrasound (IVUS), on hemodynamics variables was assessed for the first time, which helps to better assess the results obtained from the combination of numerical simulations and medical images. A comparison of 3D and 1D CFD simulations for coronary blood flow based purely on FFR is presented. Several computational settings are compared to invasive measurements with results comparable to the state of the art. / A doença coronáriana é uma das principais causas de morte em todo o mundo. Embora vários fatores de risco sejam bem conhecidos; muitas lesões não podem ser explicadas apenas por esses fatores. A hipótese das artérias desenvolverem lesões devido à sua morfologia, conhecida como fatores de risco geométricos e/ou devido a forças hemodinâmicas, foi levantada há mais de trinta anos. Embora tenha sido encontrada uma conexão entre variáveis geométricas/hemodinâmicas e lesões, não existe um índice quantificável que ajude os médicos a prever os riscos reais. Mesmo quando uma lesão grave está presente, estudos recentes descobriram que alguns pacientes podem desenvolver circulação colateral para fornecer fluxo sanguíneo suficiente para o miocárdio, evitando assim a isquemia. Por sua vez, o padrão ouro para avaliar a funcionalidade de uma lesão é o exame médico invasivo chamado Reserva de Fluxo Fracionada (FFR por suas siglas em inglês). Além disso, esses estudos são caros, exigem profissionais altamente qualificados e envolvem riscos para o paciente durante a intervenção. Nesse contexto, os objetivos desta tese são (i) caracterizar completamente as artérias coronárias de uma perspectiva geométrica, buscar características geométricas hereditárias e correlações entre morfologia e doença; (ii) construir uma metodologia de modelagem para a estimativa do FFR, utilizando modelos da dinâmica dos fluidos computacional (CFD por suas siglas em inglês) construídos a partir de imagens médicas de artérias coronárias de pacientes específicos. Resultados para meta (i) incluem a caracterização geométrica de uma amostra de pacientes constituída por pares de irmãos. Vários estudos são realizados envolvendo índices padronizados e não tradicionais baseados na geometria, nos quais foram encontradas associações entre geometria e presença de lesão, bem como indicações de herdabilidade de geometria arterial entre irmãos. Em relação às simulações hemodinâmicas no contexto de FFR, isto é, meta (ii), é apresentada e testada uma nova técnica para definir condições de contorno específicas para cada paciente em modelos 3D; ainda, foi avaliado pela primeira vez o impacto da modalidade de imagem, em particular, tomografia computadorizada coronária (CCTA) e ultrassom intravascular (IVUS), sobre variáveis hemodinâmicas, o que ajuda a avaliar melhor os resultados obtidos pela combinação de simulações numéricas e imagens médicas. Também é apresentada uma comparação de simulações de CFD empregando modelos 3D e 1D do fluxo sanguíneo coronário focado puramente na estimação do FFR. Vários cenários são comparados com medidas invasivas com resultados similares aos encontrados no estado de arte da técnica.

A Síndrome do Desconforto Respiratório Agudo (SDRA) cursa com insuficiência respiratória e necessidade de ventilação mecânica invasiva (VMI). A mortalidade desta síndrome é elevada, mas pode ser reduzida com o uso de estratégias protetoras de ventilação mecânica que usam baixo de volume corrente (VC), geralmente 6ml/Kg ou menos, para minimizar a lesão causada pelo ventilador. Algumas destas estratégias de ventilação protetora utilizam valores elevados de PEEP que podem produzir instabilidade hemodinâmica. O objetivo deste estudo foi comparar, em um modelo experimental suíno de SDRA, os efeitos hemodinâmicos causados por duas estratégias de ventilação mecânica protetora: uma que utiliza PEEP ajustado pela Tomografia de Impedância Elétrica (OLA) e a outra, a mais comumente utilizada na prática clínica (ARDSNET), em que a PEEP é ajustada através de uma tabela. Foram utilizados 17 animais após randomização (8 no grupo OLA; 9 no grupo ARDSNET) que foram ventilados por 42 horas. As variáveis foram analisadas utilizando ANOVA de medidas repetidas. Antes da radomização, os grupos não apresentavam diferenças nos parâmetros hemodinâmicos e respiratórios. Considerando o período de 42 horas de estudo: 1) o grupo OLA utilizou valores maiores de PEEP, obteve uma melhor oxigenação, mas com valores de PaCO2 mais elevado; não houve diferença entre os grupos para o platô de pressão, mas o delta de pressão foi menor no grupo OLA o que pode minimizar o risco de lesão pulmonar induzida pelo ventilador; 2) o grupo OLA apresentou valores de índice cardíaco (IC) menores durante o estudo, mas não houve um comprometimento aos órgãos alvos conforme pode ser constatado pelos valores normais do lactato arterial e pelos valores de saturação do sangue venoso misto maiores do que no grupo ARDSNET; 3) pela análise de regressão múltipla pode se observar que o aumento da PEEP esteve associado com aumento da pressão média de artéria pulmonar (PMAP), mas redução do IC e da pressão arterial média, enquanto que o aumento da PaCO2 esteve associado com um aumento da PMAP e do IC. Concluímos que uma estratégia ventilatória protetora para SDRA cujo ajuste de PEEP é guiado por TIE, quando comparada com outra estratégia protetora comumente utilizada na prática clínica por um período de 42 horas, determina uso de valores maiores de PEEP, o que melhora a oxigenação e minimiza o delta de pressão, mas causa redução do IC que não resulta em isquemia tecidual. / The Acute Respiratory Distress Syndrome (ARDS) is associated with respiratory failure and need for invasive mechanical ventilation (IMV). The mortality of this syndrome is high, but can be reduced with the use of protective strategies of mechanical ventilation using low tidal volume (VT), usually 6ml/Kg or less, to minimize the damage caused by the ventilator. Some of these strategies of protective ventilation use high levels of PEEP that can produce hemodynamic instability. The aim of this study was to compare, in an experimental pig model of ARDS, the hemodynamic effects caused by two strategies of protective ventilation: one strategy adjusts PEEP values using Electrical Impedance Tomography (EIT-OLA) and the other, the most commonly used in clinical practice (ARDSNET), in which PEEP is adjusted through a table. Seventeen animals were randomized (8 in OLA group; 9 in ARDSNET group) that were ventilated for 42 hours. The variables were analyzed using repeated measures ANOVA. Before randomization, the groups had no difference in hemodynamic and respiratory parameters. Considering the period of 42 hours of study: 1) OLA group used higher values of PEEP, had a better oxygenation but with higher values of PaCO2; there was no difference between groups for the plateau pressure, but the delta pressure was lower in OLA group which can minimize the risk for ventilator-induced lung injury; 2) the OLA group showed lower values of cardiac index (CI) during the study, but there was no damage to target organs as showed by normal blood lactate values and values of mixed venous blood saturation greater than in ARDSNET; 3) multiple regression analysis revealed that, increasing PEEP was associated with increasing in mean pulmonary artery pressure (MPAP), but reduction CI and mean arterial pressure, while increasing in PaCO2 was associated with an increase in MPAP and CI. We conclude that a protective ventilatory strategy for ARDS whose setting of PEEP is guided by EIT, when compared with other protective strategy commonly used in clinical practice for a period of 42 hours requires the use of higher values of PEEP, which improves oxygenation and minimizes delta pressure, but causes reduction of CI that does not result in tissue ischemia.