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Bispectral index changes before and after electrical or mechanical stimulation in isoflurane-anesthetized dogs/Alteracao do indice biespectral antes e apos estimulacao eletrica ou mecanica em caes anestesiados pelo isofluorano.

INTRODUCAO

O isofluorano e um anestesico inalatorio de amplo uso na Medicina Veterinaria atual, por promover inducao rapida, manter o debito cardiaco e possuir baixa taxa de biotransformacao hepatica, o que assegura seu uso em pacientes de alto risco (MASSONE, 2011).A concentracao alveolar minima, ou CAM, e utilizada para a avaliacao da potencia dos anestesicos inalatorios, o que reflete no requerimento anestesico e apresenta vantagens para a estimativa de profundidade anestesica (PYPENDOP, 2009). Tal profundidade e influenciada pela intensidade de estimulos nociceptivos e pela severidade de enfermidade, quando presentes (THURMON et al., 2007). Nessa perspectiva, a metodologia utilizada em determinacao de CAM e util quando se tenciona estudar a resposta ao estimulo supra-maximo (VALVERDE et al., 2003).

O indice biespectral (BIS), adicionalmente, pode ser util para realizar a monitorizacao do nivel de consciencia, ou, ainda, o grau de hipnose ocasionado pela anestesia geral. Na especie canina, preconiza-se que a faixa de BIS que reflete o grau de depressao central correspondente ao plano anestesico ideal seria de 55 a 65 (GUERRERO, 2003), enquanto que a sedacao intensa foi associada a valores entre 70 e 90 (HATSCHBACH et al., 2006).

A importancia do BIS como parametro indicador de grau de hipnose e, indiretamente, profundidade anestesica, ja foi discutida por diversos autores (GREENE et al., 2004; CLARK et al., 2005). Entretanto, LOPES et al. (2008) atentam a importancia de se observar, juntamente com o uso do BIS, valores de pressao parcial de dioxido de carbono do sangue arterial (PaC[O.sub.2]), uma vez que essa variavel produz efeitos sobre o fluxo sanguineo cerebral e sobre a oferta do anestesico geral ao sistema nervoso central (SNC).

Objetivou-se, neste estudo, avaliar as alteracoes do BIS de caes durante a estimulacao nociceptiva supra-maxima por meio de estimulo eletrico e mecanico e sob anestesia com diferentes concentracoes de isofluorano, a fim de verificar se existe uma relacao entre este indice e a resposta motora frente a nocicepcao. A hipotese testada foi de que o estimulo algico, de qualquer natureza, seria capaz de modificar indiretamente os valores de BIS por interagir com o sistema nervoso central, ou seja, que a nocicepcao seria capaz de interagir com o grau de depressao do sistema nervoso central.

MATERIAL E METODOS

O estudo foi conduzido nas dependencias da Faculdade de Medicina Veterinaria de Aracatuba (FMVA - UNESP). Foram utilizados sete caes da raca Beagle, dois machos e cinco femeas, com peso medio de 10,3 [+ or -] 2,4kg, provenientes de canil experimental. Previamente ao estudo, os animais foram ambientados por no minimo 15 dias, vacinados com vacina antirrabica e polivalente (a), vermifugados (b) e alimentados com racao comercialc e agua ad libitum.

Cada cao foi anestesiado em dois momentos distintos, com intervalo minimo de 15 dias. Na primeira anestesia, foi utilizada a estimulacao eletrica e, no segundo procedimento, estimulacao mecanica. Os animais foram submetidos a jejum solido de 12 horas e hidrico de duas horas. A inducao anestesica foi realizada com isofluorano (d), na fracao de inspiracao de 5% (F[I.sub.iso] 5%) por meio de mascara facial em fluxo de oxigenioe 100% de 3L [min.sup.-1]. Foi utilizado um circuito circular de anestesia com reinalacao parcial de gasesf. Apos intubacao orotraqueal, a manutencao foi realizada com F[I.sub.iso] de 2% e fluxo de oxigenio de 2L [min.sup.-1].

Os animais foram posicionados em decubito lateral direito, sendo a veia cefalica direita cateterizada com cateter intravenoso 20G (g) para administracao de solucao de Ringer com lactato de sodioh na taxa de 10mL [kg.sup.-1] [h.sup.-1]. A pressao arterial media, avaliada por metodo oscilometricoi, foi mantida acima de 70mmHg por meio de aumento da taxa de infusao (15ml [kg.sup.-1] [h.sup.-1]) ou bolus de fluido (15mL [kg.sup.-1] durante 10 minutos) sempre que necessario.

Foi instituida a ventilacao mecanica com pressao inspiratoria maxima de 12cm[H.sub.2]O, frequencia respiratoria de 10 a 25 movimentos por minuto e a pressao positiva ao final da expiracao (PEEP) de 3 cm[H.sub.2]O, com o objetivo de se manter a pressao de dioxido de carbono ao final da expiracao ([ETCO.sub.2]) entre 35 e 45mmHg. A temperatura corporal dos animais foi mantida acima de 37,0[degrees]C por meio de colchao de agua aquecida e, sempre que necessario, era utilizado um sistema de aquecimento por ar quente (1).

Foi realizada a tricotomia da regiao frontal e temporal esquerda do cranio, onde o sensor de indice biespectral (m) foi posicionado. O sensor e composto de quatro eletrodos: o primeiro foi colocado na linha media dos olhos, no topo do cranio, juntamente com o segundo eletrodo, que se encaixa a sua esquerda. O terceiro eletrodo foi posicionado sobre a tempora esquerda e o quarto entre o segundo e terceiro, entre o canto lateral do olho esquerdo e o osso temporal.

A estimulacao (eletrica ou mecanica) foi realizada sob cinco concentracoes diferentes do isofluorano (1,2; 1,4; 1,6; 1,8 e 2,0%). A concentracao expirada de isofluorano (E[T.sub.ISO]) foi mensurada por analisador de gases, calibrado com amostra de gas padrao (n) antes do inicio do experimento e mantida estavel durante 15 minutos, antes de cada alteracao de concentracao, para que houvesse equilibrio entre a ar alveolar, sangue e cerebro (THURMON et al., 2007).

Para a realizacao dos estimulos eletricos, dois eletrodos foram posicionados em espaco subcutaneo na regiao do radio esquerdo, 5cm abaixo do cotovelo e distantes 5cm entre si. Utilizouse corrente eletrica de 50V em 50 ciclos/s de 10 milissegundos (VALVERDE et al., 2003), gerada por estimulador eletrico (o). O cic1o constituiu-se por dois estimulos pontuais e dois continuos de tres segundos, com intervalo de cinco segundos entre cada estimulo.

Os estimulos mecanicos foram aplicados por meio de uma pinca hemostatica de Rochester-Carmalt, revestida com material emborrachado, posicionada na base da cauda. A cremalheira foi fechada ate o segundo dente e, em cada momento, aguardou-se um periodo de 30 a 60 segundos com a mesma fechada, como preconizado por VALVERDE et al. (2003).

Os valores de BIS foram colhidos imediatamente antes (AE) e 30 segundos depois (DE) de cada estimulo. Em cada momento, foram anotados continuamente os valores evidenciados no visor do monitor (p) ao longo de 60 segundos. A media aritmetica dos valores anotados foi considerada como um valor de BIS correspondente aquele momento.

Em cada momento, foi observado o valor do indice de qualidade de sinal (SQI), para constatar confiabilidade dos valores ja mencionados do BIS. Somente foram considerados verdadeiros valores de BIS obtidos com SQI acima de 70 e eletromiografia abaixo de 40 (LOPES et al., 2008). Outras variaveis anotadas foram a frequencia cardiaca (FC), em batimentos por minuto (bpm), e a pressao arterial media (PAM), em milimetros de mercurio (mmHg).

Ao final do experimento, as diferencas encontradas entre os valores AE e DE foram comparadas, em uma mesma E[T.sub.ISO], entre os diferentes tipos de estimulo por meio do teste t pareado, sob 5% de significancia. Para averiguar correlacao entre tais diferencas e a concentracao do anestesico, foi utilizado o teste de correlacao. A diferenca ([DELTA]) entre valores AE e DE foi, tambem, utilizada como variavel e comparada entre tipos de estimulo (eletrico ou mecanico) por meio de teste t pareado ou teste de Wilcoxon (para dados que nao passassem no teste de Shapiro-Wilk). As analises foram realizadas empregando-se o aplicativo Action 2.4, suplemento do programa Excel, Microsoft Office 2010.

RESULTADOS E DISCUSSAO

Houve diferenca significativa entre variaveis cardiocirculatorias colhidas antes (AE) e depois (DE) do estimulo nociceptivo de ambos os tipos (eletrico ou mecanico) em grande parte das concentracoes estudadas (Tabela 1). Seria esperado que houvesse diferenca na FC quando fosse aplicado um estimulo nociceptivo. Ademais, FC elevada e um sinal de compensacao quando existe hipotensao, o que foi observado quando a concentracao anestesica esteve mais alta (2,0% e 1,8%, principalmente) (HAMLIN, 1999). Essa diminuicao da pressao arterial e um efeito esperado em anestesia com isofluorano (BERNARD et al., 1987) e, por mais que tenha ocorrido alteracao reflexa da FC, nao houve significancia clinica, pois os valores encontrados estiveram dentro de limites aceitaveis (OLIVA & FANTONI, 2010).

Adicionalmente, incremento em ambas FC e PAM sao respostas causadas pelo aumento do tonus simpatico em resposta a nocicepcao (HELLYER et al., 2007). Nessa perspectiva, quando o plano anestesico estava mais superficial (concentracoes inferiores a 1,8%), a incidencia de diferenca significativa entre valores AE e DE da FC e da PAM foi maior, demonstrando superficializacao dos animais conforme era reduzida a profundidade anestesica.

Os valores de [ETCO.sub.2] foram mantidos entre 35 e 45mmHg para que nao houvesse interferencia do C[O.sub.2] com o fluxo sanguineo cerebral e, consequentemente, com valores de BIS, como observado por LOPES et al. (2008). Uma limitacao do presente estudo foi nao haver sido monitorada a PaC[O.sub.2], que forneceria dados mais confiaveis sobre a pressao parcial de C[O.sub.2] no sangue. Entretanto, sabe-se que a faixa de valores de PaC[O.sub.2] em que nao ocorre interferencia com a CAM individual e relativamente alta (de 15 a 95mm Hg)(STEFFEY & MAMA, 2007). Ademais, a [ETCO.sub.2] e uma variavel que, com relativa precisao, estima os valores de PaC[O.sub.2] (NUNES, 2010; MASSONE, 2011), ou seja, a faixa mantida no presente estudo (de 35 a 45mm Hg) garante que a resposta do SNC ao agente inalatorio nao se teria alterado de forma importante.

Foi observada diferenca significativa entre os dados colhidos AE e DE em todas as concentracoes estudadas com estimulo eletrico, enquanto que, com estimulo mecanico, a diferenca ocorreu nas concentracoesde 1,2;1,4;1,6e1,8%(Tabela 2; Figura 1).

A diferenca observada nos valores de BIS apos os estimulos nociceptivo supra-maximos sugerem a inferencia de que a nocicepcao possa ter superficializado o nivel de consciencia, elevando os valores de BIS. Entretanto, diversos autores demonstraram nao haver relacao entre o estado de analgesia causada pelo fentanil (GREENE et al., 2004), tramadol (FODALE et al., 2005) ou morfina (HENAO-GUERRERO et al., 2009) e o nivel de consciencia avaliado por meio do BIS. Adicionalmente, MATTOS-JUNIOR et al. (2011) nao observaram diferenca em valores de BIS antes e apos pincamento do pediculo ovariano, em cadelas submetidas a ovariohisterectomia, sob diferentes protocolos anestesicos com e sem inclusao de opioides.

Um estudo realizado em humanos demonstrou que o reflexo laringotraqueal, por mais que tenha causado aumentos significativos da FC e PAM, nao foi causa de alteracoes significativas das medias de BIS durante anestesia com isofluorano ou sevofluorano (NAKAYAMA et al., 2003). Seria esperado que nao houvesse alteracao significativa do BIS apos estimulo nociceptivo de qualquer natureza. Os resultados encontrados neste estudo sugerem que o estimulo supra-maximo (VALVERDE et al., 2003) seja capaz de interferir com o estado de consciencia e, indiretamente, com valores de BIS.

BLEIJENBERG et al. (2011), em estudo realizado com 72 caes, demonstraram que a sensibilidade e especificidade do BIS sao relativamente baixas para se estimar a profundidade anestesica, confirmada por meio de reflexos palpebrais, posicionamento de globo ocular e grau de relaxamento muscular. A sensibilidade do BIS foi maior para detectar alteracoes nos animais que receberam infusao continua de propofol, enquanto que a especificidade foi superior nos animais que receberam isofluorano sem associacao com opioides. Entretanto, nesses dois grupos, houve aplicacao previa de um [[alpha].sub.2]-agonista. O relaxamento muscular por ele provocado pode ter sido uma causa para resultados diferentes em relacao ao terceiro grupo, que nao recebeu nenhum farmaco com efeito relaxante muscular. Ademais, foram utilizados estimulos algicos de naturezas variadas, devido as diferentes cirurgias envolvidas no estudo, o que prejudica a homogeneidade dos resultados.

Diversos autores fazem referencia a confiabilidade do BIS em se estimar o grau de hipnose (LOPES et al., 2008; HENAO-GUERRERO et al., 2009), porem nao foi instituido estimulo algico em nenhum desses estudos. Em contrapartida, neste estudo, o BIS foi significativamente alterado apos o estimulo nociceptivo supra-maximo. Os resultados encontrados por BLEIJENBERG et al. (2011), por sua vez, nao corroboraram as referencias anteriores de valores de BIS confiaveis para se estimar o grau de sedacao (GUERRERO, 2003) ou hipnose (HATSCHBACH et al., 2006). Tendo em vista as diversas controversias que ainda envolvem os estudos com nocicepcao e BIS, supoe-se que a intensidade do estimulo seja relevante para a presenca ou nao de alteracoes importantes nessa variavel.

Inicialmente, no presente estudo, tencionava-se apenas observar possiveis alteracoes do BIS sob estimulacao eletrica. Entretanto, apos colher todos os resultados, foi proposta a ideia de que a corrente eletrica gerada pelo eletroestimulador pudesse interferir na captacao do sinal eletroencefalografico registrado pelo BIS. A partir dessa suposicao, acrescentou-se a repeticao do experimento com o estimulo mecanico. Por essa razao, nao houve randomizacao da ordem de participacao dos animais nas diferentes anestesias.

Apos a colheita de todos os dados, a subtracao entre os valores de BIS AE e DE foi realizada para que se comparassem os dois tipos de estimulo nociceptivo, bem como para que se avaliasse possivel correlacao entre tais valores e as concentracoes estudadas. As diferencas entre valores de BIS obtidos antes e apos o estimulo eletrico e estimulo mecanico foram, respectivamente, de 8,0 [+ or -] 4,1 e 2,8 [+ or -] 2,8 em 2,0% de isofluorano (P=0,0152); 14,5 [+ or -] 3,9 e 5,9 [+ or -] 1,7 em 1,8% (P=0,0240); 15,6 [+ or -] 10,2 e 10,8 [+ or -] 8,0 em 1,6% (P=0,4040); 13,5 [+ or -] 11,0 e 10,1 [+ or -] 6,0 em 1,4% (P=0,5620); 16,9 [+ or -] 7,4 e 14,3 [+ or -] 7,5 em 1,2% (P=0,3226).

Houve diferenca significativa entre estimulo eletrico e mecanico somente nas concentracoes de 1,8 e 2,0%. A interferencia e a provavel causa da diferenca ocorrida nessas concentracoes, a qual pode ter sido minimizada ao longo da diminuicao da concentracao anestesica. A possivel razao seria que, a partir dessas concentracoes, a resposta positiva ao estimulo tivesse passado a ser mais evidente, suprimindo o efeito da corrente eletrica sobre o BIS, devido a maior atividade muscular. Nao foram encontrados estudos que avaliassem a possivel interacao entre a captacao do sinal eletroencefalografico e dispositivos capazes de gerar correntes eletricas em contato com os pacientes. Alem disso, a correlacao linear significativa somente foi encontrada entre a concentracao anestesica e as diferencas ocorridas durante estimulo mecanico, o que reforca a hipotese de que a corrente eletrica tenha interferido na confiabilidade dos valores de BIS.

Conclui-se que a resposta frente a estimulos supra-maximos modifica o nivel de consciencia, podendo refletir nos valores de BIS de caes por meio da superficializacao do plano anestesico. Mais estudos sao necessarios para se avaliar a verdadeira influencia da nocicepcao sobre o grau de hipnose, alem da confiabilidade do BIS em modelos de estimulo algico padronizados. Sugere-se, quando da utilizacao de BIS concomitante a avaliacao de resposta a estimulos supra-maximos, que seja empregado o modelo mecanico para evitar possiveis interferencias e perda da confiabilidade dos dados.

http://dx.doi.org/10.1590/0103-8478cr20141230

AGRADECIMENTOS

Agradecimento a Fundacao de Amparo a Pesquisa do estado de Sao Paulo (FAPESP) pelo apoio financeiro (Processo no 2011/05902-7) e ao Programa Institucional de Bolsas de Iniciacao Cientifica (PIBIC) pela bolsa concedida (proc. no 158179/2013-7).

COMITE DE ETICA E BIOSSEGURANCA

Estudo aprovado pela Comissao de Etica no Uso de Animais (CEUA), sob o protocolo no 00878/2011.

FONTES DE AQUISICAO

(a.) Vacina Duramune--Fort Dodge Saude Animal Ltda--Division of Wyeth. Campinas--SP.

(b.) Drontal Plus--Bayer Saude Animal. Sao Paulo--SP

(c.) Racao Premiatta Classic--Formula Foods Alimentos Ltda. Campinas--SP.

(d.) Isoforine--Cristalia Produtos Quimicos e Farmaceuticos Ltda. Sao Paulo--SP.

(e.) White Martins do Brasil. Sao Paulo--SP.

(f.) Aparelho de anestesia Nikkei K-Takaoka. Sao Paulo--SP.

(g.) Cateter Nipro--Nipro Medical LTDA. Sorocaba--SP.

(h.) Ringer com Lactato de Sodio[R]--JP Industria Farmaceutica S.A.

(i.) Monitor multiparametrico Cardiocap5--Datex Ohmeda. Helsinki Finlandia.

(j.) Sistema Aquecimento Gaymar T/Pump[R].

(l.) Sistema de normoterapia com ar quente TC3000--Gaymar Industries--EUA.

(m.) Sensor BIS Pediatric TM--Aspect Medical Systems, INC. Norwood--EUA.

(n.) QuickCal TM Calibration Gas, Datex-Engstrom Division Instrumentarium Corp. Helsink- Finlandia.

(o.) Eletroestimulador Grass-S48--Astromed Inc. Los Angeles--EUA.

(p.) Monitor mod. DX 2020, Modulo de Indice Biespectral--Dixtal. Manaus, Brasil.

REFERENCIAS

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Laise Michi Yamashiro (I) * Beatriz Perez Floriano (I) Renata Haddad Pinho (I) Juliana Tessalia Wagatsuma (I) Joana Zafalon Ferreira (I) Valeria Nobre Leal de Souza Oliva (I)

(I) Departamento de Clinica, Cirurgia e Reproducao Animal, Faculdade de Medicina Veterinaria de Aracatuba (FMVA), Universidade Estadual Paulista "Julio de Mesquita Filho" (UNESP), 16050-680, Aracatuba, SP, Brasil. E-mail: laise.yama@gmail.com. * Autor para correspondencia.

Recebido 19.08.14 Aprovado 29.01.15 Devolvido pelo autor 09.05.15 CR-2014-1230.R1

Tabela 1--Media [+ o -] desvio padrao da frequencia cardiaca (FC)
em batimentos por minutos (bpm) e pressao arterial media (PAM) em
milimetros de mercurio (mmHg), obtidas antes (AE) e depois (DE) de
estimulo nociceptivo supra-maximo, realizado por meio de
eletroestimulacao (eletrico) ou pincamento de cauda (mecanico), em
sete caes anestesiados com isofluorano, em cinco concentracoes
diferentes.

                                     Concentracao de
                                       isofluorano

Tipo de     Variavel    Momento           2,0%
estimulo

            FC             AE      115,9 [+ o -] 11,0
Eletrico    (bpm)          DE       125,1 [+ o -] 7,7
            PAM            AE       58,9 [+ o -] 7,9
            (mmHg)         DE      62,6 [+ o -] 7,8 *

            FC             AE      110,7 [+ o -] 15,1
Mecanico    (bpm)          DE      116,1 [+ o -] 25,8
            PAM            AE       59,6 [+ o -] 5,1
            (mmHg)         DE      64,9 [+ o -] 8,6 *

                                 Concentracao de isofluorano

Tipo de     Variavel            1,8%                    1,6%
estimulo

            FC           120,6 [+ o -] 12,8      121,9 [+ o -] 17,9
Eletrico    (bpm)         129,4 [+ o -] 9,7      135,7 [+ o -] 8,1 *
            PAM           60,7 [+ o -] 6,8        63,6 [+ o -] 6,7
            (mmHg)        68,6 [+ o -] 10,7       77,4 [+ o -] 16,6

            FC           107,6 [+ o -] 14,1      108,1 [+ o -] 15,5
Mecanico    (bpm)       125,6 [+ o -] 13,2 *    132,4 [+ o -] 13,9 *
            PAM           60,3 [+ o -] 6,3        65,3 [+ o -] 9,2
            (mmHg)        68,4 [+ o -] 11,0       69,4 [+ o -] 3,5

                                 Concentracao de isofluorano

Tipo de     Variavel            1,4%                    1,2%
estimulo

            FC           114,3 [+ o -] 21,7      126,7 [+ o -] 24,3
Eletrico    (bpm)       133,4 [+ o -] 21,4 *     137,1 [+ o -] 22,1
            PAM           70,1 [+ o -] 9,3        74,0 [+ o -] 11,9
            (mmHg)       79,9 [+ o -] 8,4 *      96,0 [+ o -] 18,6 *

            FC           111,0 [+ o -] 18,5      109,0 [+ o -] 23,1
Mecanico    (bpm)       133,6 [+ o -] 20,4 *    138,6 [+ o -] 23,5 *
            PAM           70,7 [+ o -] 13,6       75,0 [+ o -] 11,9
            (mmHg)        82,9 [+ o -] 11,0       86,8 [+ o -] 15,2

* Difere significativamente de AE segundo t
pareado ou teste de Wilcoxon pareado (P<0,05).

Tabela 2--Media [+ o -] desvio padrao do valor de indice
biespectral, obtido antes (AE) e depois (DE) de estimulo
nociceptivo supra-maximo, realizado por meio de eletroestimulacao
ou pincamento de cauda, em sete caes anestesiados com isofluorano,
em cinco concentracoes diferentes.

                                    Estimulo eletrico

Concentracao               AE                   DE           p-valor
de isofluorano

2,0%                54,5 [+ o -] 6,4    60,9 [+ o -] 11,3     0,0403
1,8%                52,3 [+ o -] 6,7     66,9 [+ o -] 6,7     0,0156
1,6%                54,9 [+ o -] 7,4     70,5 [+ o -] 5,7     0,0065
1,4%               63,8 [+ o -] 14,0     76,5 [+ o -] 5,0     0,0324
1,2%               64,2 [+ o -] 12,5     81,2 [+ o -] 7,4     0,0156

                                   Estimulo mecanico

Concentracao               AE                   DE           P-valor
de isofluorano

2,0%                56,6 [+ o -] 3,3     56,8 [+ o -] 5,3     0,9375
1,8%                56,4 [+ o -] 6,3     61,6 [+ o -] 5,8     0,0089
1,6%                59,7 [+ o -] 6,8     70,5 [+ o -] 9,6     0,0116
1,4%                61,6 [+ o -] 7,6    71,5 [+ o -] 10,1     0,0313
1,2%               70,7 [+ o -] 13,0     82,8 [+ o -] 6,2     0,0280
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Title Annotation:clinica y cirugia; texto en portugues
Author:Yamashiro, Laise Michi; Floriano, Beatriz Perez; Pinho, Renata Haddad; Wagatsuma, Juliana Tessalia;
Publication:Ciencia Rural
Date:Sep 1, 2015
Words:4149
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