Iperossia, eritropoiesi e microcircolo nel paziente critico

Interventi:

In totale sono stati arruolati quaranta pazienti. I primi 20 pazienti (gruppo iperossia) sono stati sottoposti a un periodo di 2 ore di iperossia normobarica (FiO2 1.0), secondo il protocollo applicato in. Nessuna variazione nella FiO2 è stata applicata per gli altri 20 pazienti (gruppo di controllo). Tutti i pazienti sono stati arruolati al mattino e l'iperossia è stata eseguita nell'intervallo di tempo compreso tra le 10:00 e le 14:00 al fine di ridurre al minimo la variabilità dovuta al ritmo circadiano della produzione di EPO. Durante il periodo di studio non sono state applicate variazioni alla sedazione o alla dose di vasopressori.

Misure:

Il giorno dello studio, le misurazioni sono state effettuate a intervalli di 2 ore: basale (t0), sotto 1,0 FiO2 (t1) e dopo il ritorno al basale FiO2 (t2). Questi includevano: temperatura corporea, frequenza cardiaca (FC), pressione arteriosa media (MAP), saturazione arteriosa di ossigeno (SaO2), pressione arteriosa parziale di ossigeno (PaO2) e anidride carbonica (PaCO2), PaO2/FiO2, pH arterioso, bicarbonato, eccesso di basi) e saturazione venosa centrale (ScvO2) emogasanalisi, lattati arteriosi, valutazione del microcircolo sublinguale e dell'ossigenazione tissutale. Le stesse misurazioni sono state eseguite nel gruppo di controllo a intervalli di 2 ore. In 24 pazienti (12 pazienti per gruppo), sono stati prelevati campioni di sangue arterioso (10 mL) ad ogni punto temporale e immediatamente centrifugati; plasma e siero sono stati conservati a -70°C per le successive analisi. L'EPO sierico, la conta dei reticolociti, l'emoglobina (Hb) e l'ematocrito sono stati misurati alle 8:00 in tutti i pazienti nel giorno dello studio, a 24 e 48 ore.

Misurazioni della microcircolazione con imaging in campo oscuro sidestream La microcircolazione sublinguale è stata valutata con videomicroscopia in campo oscuro sidestream (SDF) (Microscan, Microvision Medical, Amsterdam, NL). Questa tecnica è stata descritta in dettaglio altrove.

Le immagini di scarsa qualità sono state scartate e tre immagini per ciascun punto temporale sono state selezionate e analizzate utilizzando un pacchetto software per computer (Automated Vascular Analysis Software; Microvision Medical BV). Secondo il rapporto di consenso sulle prestazioni e la valutazione della microcircolazione mediante imaging SDF, densità totale dei vasi (TVD), densità dei vasi perfusi (PVD), punteggio di De Backer, proporzione di vasi perfusi (PPV), indice di flusso microcircolatorio (MFI), flusso l'indice di eterogeneità (FHI) e la velocità del flusso sanguigno (BFV) sono stati calcolati in vasi piccoli o medi (diametro ≤ o > 20 μm, rispettivamente), come descritto in precedenza. Oltre alle misurazioni microvascolari discontinue a intervalli di 2 ore, i ricercatori hanno valutato la risposta precoce del microcircolo alle variazioni della FiO2 su uno stesso sito della mucosa sublinguale al fine di rilevare anche i minimi cambiamenti nella densità e nel flusso microvascolare. Subito dopo aver ottenuto le misurazioni da 5 diversi siti, la sonda SDF è stata collocata in una posizione stabile e manipolata per evitare artefatti di pressione o secrezioni che interferissero con l'analisi. Supportando manualmente il microscopio, è stata eseguita una registrazione video continua per almeno 2 minuti durante la variazione della FiO2 (inizio o fine dell'iperossia). Video clip di 10 s (2 per punto temporale) corrispondenti a prima (linea di base o 2 ore FiO2 1.0) e dopo (2 min FiO2 1.0 o 2 min dopo il ritorno alla linea di base FiO2) la variazione di FiO2 è stata successivamente selezionata e analizzata.

Valutazione dell'ossigenazione dei tessuti periferici e della reattività microvascolare con spettroscopia nel vicino infrarosso.

La spettrofotometria di riflettanza nel vicino infrarosso (NIRS) (InSpectra™ Model 650; Hutchinson Technology Inc., Hutchinson, USA) è stata utilizzata per misurare la saturazione di ossigeno nei tessuti periferici (StO2) e l'indice di Hb tissutale (THI) al basale e durante un test di occlusione vascolare ( VOTO). Una sonda di 15 mm è stata posizionata sulla pelle dell'eminenza tenar e un bracciale per sfigmomanometro è stato posizionato attorno al braccio (superiore) per occludere l'arteria brachiale. Dopo un periodo di 3 minuti di stabilizzazione del segnale StO2, l'afflusso arterioso è stato arrestato dal gonfiaggio del bracciale a 50 mmHg al di sopra della pressione arteriosa sistolica. Il bracciale è stato mantenuto gonfiato fino a quando la StO2 è scesa al 40% e quindi rilasciato. La StO2 è stata registrata continuamente durante la fase di riperfusione fino alla stabilizzazione. La discesa di StO2 (%/minuto) è stata calcolata dalla linea di regressione del primo minuto di decadimento di StO2 dopo l'occlusione, fornendo un indice del tasso di consumo di O2. L'upslope di StO2 (%/minuto) è stato ottenuto dalla linea di regressione dell'aumento di StO2 nella fase di riperfusione. È stata calcolata anche l'area sotto la curva (AUC) della risposta iperemica. L'upslope di StO2 e l'AUC di StO2 riflettono la reattività microvascolare. Tutti i parametri sono stati calcolati utilizzando un pacchetto software per computer (versione 3.03 InSpectra Analysis Program; Hutchinson Technology Inc.).

Test immunologici:

I livelli di ROS e GSH sono stati misurati secondo le istruzioni del produttore.

Analisi statistica:

L'analisi statistica è stata eseguita utilizzando GraphPad Prism versione 6 (GraphPad Software, USA). La normalità della distribuzione è stata verificata utilizzando il test di Kolmogorov-Smirnov. I dati sono stati presentati come media ± deviazione standard o mediana [1°-3° quartile], a seconda dei casi. Per valutare i cambiamenti nel tempo nello stesso gruppo sono stati utilizzati l'analisi della varianza unidirezionale (ANOVA) per misure ripetute con il test post-hoc di Bonferroni o il test di Friedman con il test di confronto multiplo di Dunn. Per valutare le differenze tra i due gruppi, ove applicabile, è stata utilizzata l'ANOVA a due vie per misure ripetute con il test post-hoc di Bonferroni. Per le variabili non distribuite normalmente, è stato applicato il test U di Mann-Whitney per valutare la differenza tra i due gruppi allo stesso punto temporale. È stato calcolato un coefficiente di correlazione di Spearman per valutare le correlazioni tra le variabili. Il livello di significatività alfa è stato fissato a priori a 0,05.