Možnosti ovlivnění kardiotoxicity bupivakainu kombinací lokálních anestetik

MUDr. Ivo Křikava, Ph.D.

Doctoral thesis

The effect of mixtures of local anaesthetics on bupivacaine-induced toxicity

Abstract:

Úvod: Bupivakain je široce používané lokální anestetikum. V klinické praxi je často využívána směs bupivakainu s lidokainem nebo s trimekainem s cílem dosáhnout rychlého nástupu blokády pomocí lidokainu nebo trimekainu a dlouhého trvání blokády pomocí bupivakainu. Cílem této práce bylo srovnat kardiotoxicitu vyšších dávek samotného bupivakainu a směsi bupivakainu a lidokainu (resp. trimekainu) na izolovaném srdci potkana a určit, jestli přídavek lidokainu nebo trimekainu v klinicky relevantních dávkách zvyšuje kardiotoxické účinky bupivakainu. Metody: Třicet čtyři laboratorních potkanů kmene Wistar bylo rozděleno do čtyř experimentálních skupin: B (6 μg/ml bupivakainu), BL (6 μg/ml bupivakainu a 12 μg/ml lidokainu), BT (6 μg/ml bupivakainu a 12 μg/ml trimekainu) a L (12 μg/ml lidokainu). Experiment se skládal ze tří 30-ti minutových fází: stabilizace, perfuze a výplachové fáze. Izolovaná srdce byla perfundována technikou dle Langendorffa Krebs-Henseleitovým roztokem při konstantním perfuzním tlaku (80 mmHg) a stálé teplotě (37 °C). V průběhu experimentu byla zaznamenávána tepová frekvence (následnou analýzou RR intervalů), PQ a QRS interval a koronární průtok. Výsledky: Ve skupinách B, BL a BT byl pozorován výrazný negativně chronotropní a dromotropní efekt bupivakainu. Byl zaznamenán pokles tepové frekvence až na čtvrtinu původních hodnot a prodloužení intervalu PQ na dvojnásobek a intervalu QRS až na trojnásobek hodnoty na konci stabilizační fáze. Až na izolované nálezy nebyl pozorován statisticky významný rozdíl mezi skupinami BL, BT a B ve sledovaných parametrech. Závěr. Tato práce ukazuje, že směsi testovaných lokálních anestetik nenarušují při daných koncentracích v modelu izolovaného spontánně bijícího srdce potkana sledované elektrofyziologické parametry ve větší míře než bupivakain samotný.

Abstract:

Background: Bupivacaine is a widely used long-acting local anaesthetic. In clinical practice, mixtures of bupivacaine and lidocaine or bupivacine and trimecaine are often used in order to combine the fast onset of sensory blockade by lidocaine or trimecaine with more profound and longer blockade duration caused by bupivacaine. Aim of this study was to compare the cardiotoxicity of large doses of bupivacaine and mixtures of bupivacaine with lidocaine and bupivacine with trimecaine in the rat isolated heart and to estimate whether the addition of lidocaine or trimecaine in clinically relevant concentrations increases bupivacaine-induced toxicity. Methods: Experiments were performed on 34 adult Wistar rats, divided into four groups: B (6 μg/ml bupivacaine), BL (6 μg/ml bupivacaine and 12 μg/ml lidocaine), BT (6 μg/ml bupivacaine and 12 μg/ml trimecaine), and L (12 μg/ml lidocaine). The experiment consisted of three 30 min consecutive periods: stabilisation, perfusion, and washout. The isolated hearts were perfused according to Langendorff with Krebs-Henseleit solution at constant pressure (80 mmHg) and temperature (37 °C). The heart rate (based on RR interval assessment), PQ and QRS intervals, and coronary flow were measured. Results: Negative chronotropic and dromotropic effects of bupivacaine were observed in experimental groups B, BL, and BT. Heart rate decreased to one fourth of steady state value, interval PQ prolonged twice and QRS interval increased three times as compared to the end of stabilisation. Except for isolated findings, there was no significant difference in monitored parameters between groups BL, BT and B found. Conclusions: The present study shows that the mixtures of tested local anaesthetics at given concentrations don’t impair the electrophysiologic parameters to higher extend than bupivacaine itself in the isolated spontaneously beating rat heart.

Keywords

bupivakain, lidokain, trimekain, izolované srdce potkana, kardiotoxicita, tepová frekvence, QRS interval bupivacaine, lidocaine, trimecaine, isolated rat heart, cardiotoxicity, heart rate, QRS duration

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 4. 11. 2013

Thesis defence

• Date of defence: 27. 11. 2013
• Supervisor: prof. MUDr. Marie Nováková, Ph.D., prof. MUDr. Pavel Ševčík, CSc.

Masaryk University

Faculty of Medicine

Doctoral programme / field:
Anesthesiology, Intensive Medicine and Pain Management (4-years) / Anesthesiology, Intensive Medicine and Pain Management