Cardioplegia using low volumic cardioplegic agents: morphological study in isolated rabbit hearts

INTRODUÇÃO: A solução cardioplégica farmacológica busca eliminar as conseqüências do dano isquêmico, que é o resultado do desbalanço entre a oferta e o consumo de energia durante a parada dos batimentos cardíacos, nas cirurgias cardíacas com circulação extracorpórea. OBJETIVO: Este trabalho avalia experimentalmente as alterações estruturais e ultra-estruturais em coração isolado de coelhos submetidos à parada protegida pela Solução para Cardioplegia de Baixo Volume (SCBV). MÉTODO: O estudo compreendeu um grupo controle e dois grupos experimentais. No grupo I, a parada cardíaca foi obtida pela infusão da SCBV por 2 horas. No grupo II, o experimento foi conduzido da mesma forma até a parada protegida pela SCBV por duas horas, imediatamente procedeu-se à reperfusão com solução oxigenada de Ringer Locke (RL) por uma hora. No grupo controle os corações foram perfundidos com solução oxigenada de RL por duas horas. Após os experimentos, oito amostras de parede lateral do ventrículo esquerdo foram fixadas em formaldeído 10% e glutaraldeído 2,5% para análises histológica e ultra-estrutural. RESULTADOS: As células do miocárdio, fibroblastos e células endoteliais, observadas nos grupos experimentais I e II, apresentaram marginalização da heterocromatina, compactação do nucléolo, alteração na forma das mitocôndrias, compactação das cristas e aumento da densidade da matriz mitocondrial, indicando que tanto a estrutura nuclear quanto a das organelas citoplasmáticas foram alteradas em relação às células do grupo controle. CONCLUSÃO: As modificações estruturais foram decorrentes de uma adaptação fisiológica da célula, não sendo indicativas de oncose ou apoptose, sugerindo, portanto, que a solução cardioplégica utilizada foi eficiente para a preservação das células.

Myocardial protection by continuous, blood, antegrade-retrograde cardioplegia in rabbits

OBJETIVO: Estudar a eficácia e a segurança da cardioplegia sanguínea, aterógrada-retrógrada contínua, por meio da avaliação da função ventricular. MÉTODOS: Os coelhos foram divididos em quatro grupos: Controle-C(n=10); isquêmico e cardioplegia cristaloide-IC(n=10; isquêmico e cardioplegia sanguínea-IB(n=10; isquêmico sem cardioplegia-INC(n=10. Após o período isquêmico do protocolo a função ventricular foi analisada pela técnica do balão intra-ventricular. RESULTADOS: a pressão desenvolvida intra-ventricular (IVDP) foi: C(92,90± 6,86mmHg); IC(77,78± 6,15mmHg); IB(93,64 ±5,09mmHg); INC(39,46 ±8,91mmHg) p<0,005. a primeira derivada temporal da pressão ventricular na sua deflexão positiva: C(1137,50± 92,23mmHg/sec); IC(1130,62 ±43,78mmHg/sec); IB(1187,58± 88,38mmHg/sec); INC(620,02± 43,80mmHg/se) p<0,005. A primeira derivada da pressão ventricular na sua deflexão negativa: C(770,00± 73,41mmHg/sec); IC(610,03 ±47,43mmg/sec); IB(762,53 ±46,02mmHg/sec); INC(412,35 ±84,36mmHg/sec) p<0,005. A relação do coeficiente angular logarítmico foi: C(0,108± 0,02); IC(0,159± 0,038); IB(0,114 ±0,016); INC(0,175± 0,038) p<0,05. CONCLUSÃO: No modelo experimental estudado o grupo isquêmico protegido pela cardioplegia sanguínea apresentou melhor função ventricular que os grupos protegidos por cardioplegia cristalóide e não protegido.

Heat exchangers for cardioplegia systems: In vitro study of four different concepts

The aim of this work is the evaluation of four different heat exchangers used for myocardium during cardioplegic system in cardiac surgeries. Four types of shell and tube heat exchangers made of different exchange elements were constructed, as follows: stainless steel tubes, aluminium tubes, polypropylene hollow fiber, and bellows type. The evaluation was performed by in vitro tests of parameters such as heat transfer, pressure drop, and hemolysis tendency. The result has shown that all four systems tested were able to achieve the heat performance, and to offer low resistance to flow, and safety, as well as have low tendency to hemolysis. However, we can emphasize that the bellows type heat exchanger has a significant difference with regard to the other three types.

Avaliação hemodinâmica e morfológica da cetamina S(+) associada à cardioplegia sanguínea em coração isolado de coelho

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Solução cardioplégica polarizante: estado da arte

A exegese do termo cardioplegia remete aos significados de lesão, golpe, ataque ou ferimento, bem diferente, portanto, do sentido em que o termo é empregado na maior parte dos centros de cirurgia cardíaca do Brasil e do mundo, ou seja, como correspondendo à proteção miocárdica. Daí a melhor denominação de solução cardioplégica, para caracterizar as soluções empregadas com finalidade de promover a parada cardíaca controlada do coração. A parada cardíaca induzida por solução cardioplégica pode acontecer por hiperpolarização, despolarização ou com bloqueadores da bomba de cálcio. No presente trabalho, discorreremos sobre os principais agentes que promovem a parada cardíaca por hiperpolarização da membrana miocárdica. Com a solução hiperpolarizante, o coração pára no período diastólico, havendo uma redução ainda maior no seu gasto energético, o que propicia melhores condições ao coração quando este reinicia sua contração ao final do procedimento cirúrgico.

Efeitos das cardioplegias sangüínea e cristalóide no miocárdio hipertrófico de coelho: avaliação estrutural e ultra-estrutural

OBJETIVO: Comparar e avaliar experimentalmente as alterações estruturais e ultra-estruturais em corações hipertrofiados isolados de coelhos submetidos à parada protegida pela solução de cardioplegia sangüínea e cardioplegia cristalóide. MÉTODO: O estudo compreendeu um grupo controle e dois grupos experimentais. No grupo I, a parada cardíaca foi obtida pela infusão da solução de cardioplegia sangüínea contínua e tépida. No grupo II, a parada cardíaca foi conseguida pela infusão da solução de cardioplegia cristalóide intermitente e fria. No grupo controle, os corações foram submetidos à parada anóxia normotérmica por 45 minutos. Após experimentos, oito amostras da parede lateral do ventrículo esquerdo foram coletadas e fixadas em formaldeído 10% e glutaraldeído 2,5% para análises estrutural e ultra-estrutural. RESULTADOS: Os resultados estruturais e as descrições ultra-estruturais mostraram que os corações submetidos à parada protegida pela cardioplegia sangüínea contínua e tépida (grupo I) estavam mais preservados com alterações celulares menos acentuadas se comparados aos submetidos à parada protegida pela cardioplegia cristalóide intermitente e fria (grupo II) e ao grupo controle. CONCLUSÃO: A cardioplegia sangüínea contínua e tépida (Grupo I) foi mais eficiente na preservação da integridade estrutural e ultra-estrutural do miocárdio, quando comparada à cardioplegia cristalóide intermitente e fria (Grupo II).

FUNCTIONAL AND ULTRASTRUCTURAL EVALUATION OF MYOCARDIAL PROTECTION PROVIDED BY INTERMITTENT CORONARY SINUS PERFUSION IN THE ISOLATED DOG HEART

1. The protection offered by intermittent perfusion of of cardioplegic solution through the coronary sinus was investigated in isovolumic blood-perfused dog heart preparations submitted to 60 min of ischemia and 45 min of reperfusion.2. The preparations were divided into three treatment groups: a) coronary sinus, consisting of preparations (N = 10) perfused through the coronary sinus under 40 cm water pressure; b) aortic, consisting of preparations (N = 10) perfused through the aortic stump under 100 mmHg pressure; c) control, consisting of hearts (N = 9) that were not perfused with cardioplegic solution.3. Properties of contractile capacity and relaxation were markedly impaired in the control group but were preserved to a comparable extent in the groups perfused with cardioplegic solution through the aorta and coronary sinus. Developed pressure decreased in the control group (before ischemia: 70 +/- 5.5 mmHg; after reperfusion: 35 +/- 12 mmHg; P < 0.05) and didn't vary in the aortic group (from 69 +/- 4 mmHg to 65 +/- 13 mmHg; P > 0.05) and coronary sinus group (from 69 +/- 4.6 mmHg to 60 +/- 10 mmHg; P > 0.05). Myocardial relaxation was evaluated by the +/- dp/dt ratio. In the control group there was impairment of myocardial relaxation as indicated by an increase of this index after reperfusion (from 1.05 +/- 0.05 to 1.46 +/- 0.23; P < 0.05), whereas in the aortic (from 1.10 +/- 0.13 to 1.15 +/- 0.20; P > 0.05) and the coronary sinus (from 1.03 +/- 0.14 to 1.08 +/- 0.16; P > 0.05) groups there was no variation. Ultrastructural changes in the myocardium were negligible in all three groups at the end of reperfusion.4. We conclude that intermittent perfusion of a hypothermic cardioplegic solution through the coronary sinus is effective for the protection of the myocardium during total ischemia.

Influence of different routes of flush perfusion on the distribution of lung preservation solutions in parenchyma and airways

Objective: The present study was performed to investigate the influence of different routes of perfusion on the distribution of the preservation solutions in the lung parenchyma and upper airways. Methods: Pigs were divided into four groups: control (n = 6), pulmonary artery (PA) (n = 6), simultaneous PA + bronchial artery (BA) (n = 8), and retrograde delivery (n = 6). After preparation and cannulation, cardioplegia solution and Euro- Collins solution (ECS) for lung preservation were given simultaneously. After removal of the heart, the double lung bloc was harvested. Following parameters were assessed: total and regional perfusion (dye-labeled microspheres), tissue water content, PA, aorta, left atrial and left ventricular pressures, cardiac output and lung temperature. Results: Our data show that flow of the ECS in lung parenchyma did not reach control values (9.4 ± 1.0 ml/min per g lung wet weight) regardless of the route of delivery (PA 6.3 ± 1.5, PA + BA 4.8 ± 0.9, retrograde 2.7 ± 0.9 ml/min per g lung wet weight). However, flow in the proximal and distal trachea were significantly increased by PA + BA delivery (0.970 ± 0.4, respectively, 0.380 ± 0.2 ml/min per g) in comparison with PA (0.023 ± 0.007, respectively, 0.024 ± 0.070 ml/min per g), retrograde (0.009 ± 0.003, respectively, 0.021 ± 0.006 ml/min per g) and control experiments (0.125 ± 0.0018, respectively, 0.105 ± 0.012 ml/g per min). Similarly the highest flow rates in the right main bronchus were achieved by PA + BA delivery (1.04 ± 0.4 ml/min per g) in comparison with 0.11 ± 0.03 in control, 0.033 ± 0.008 in PA, and 0.019 ± 0.005 ml/min per g in retrograde group. Flows in the left main bronchus were 0.09 ± 0.02 ml/min per g in control, 0.045 ± 0.012 ml/min per g in PA, and 0.027 ± 0.006 ml/min per g in retrograde group. The flow rates were significantly (P = 0.001) increased by PA + BA delivery of the storage solution (0.97 ± 0.3 ml/min per g). Conclusions: Our data show that the distribution of ECS for lung preservation is significantly improved in airway tissues (trachea and bronchi) if a simultaneous PA + BA delivery is used.