Effects of increasing spinal hyperbaric lidocaine concentrations on spinal cord and meninges: experimental study in dogs

Rev Bras Anestesiol 2006; 56: 3: 253-262 ARTIGO CIENTÍFICO SCIENTIFIC ARTICLE Efeitos de Concentrações Crescentes de Lidocaína Hiperbárica, Administradas no Espaço Subaracnóideo, sobre a Medula Espinhal e as Meninges. Estudo Experimental em Cães* Effects of Increasing Spinal Hyperbaric Lidocaine Concentrations on Spinal Cord and Meninges. Experimental Study in Dogs. Silvânia R.O. Pires1; Eliana Marisa Ganem, TSA2; Mariângela Marques3; Yara Marcondes Machado Castiglia, TSA4. RESUMO Pires SRO, Ganem EM, Marques M, Castiglia YMM – Efeitos de Concentrações Crescentes de Lidocaína Hiperbárica, Administradas no Espaço Subaracnóideo, sobre a Medula Espinhal e as Meninges. Estudo Experimental em Cães JUSTIFICATIVA E OBJETIVOS: Ainda não está bem estabelecida a concentração de lidocaína que é potencialmente capaz de determinar lesão no tecido nervoso. O objetivo desta pesquisa foi estudar os efeitos sobre a medula espinhal e as meninges, de concentrações crescentes de lidocaína administrada por via subaracnóidea, em injeção única através de agulha de Quincke. MÉTODO: Após a aprovação da Comissão de Ética em Experimentação Animal, 40 cães adultos foram anestesiados com fentanil e etomidato e submetidos a punção subaracnóidea com agulha de Quincke 22G 21/2 para introdução de 1 mL, em 10 segundos, de solução glicosada a 7,5% – Grupo 1; lidocaína a 5% em solução glicosada a 7,5% – Grupo 2; lidocaína a 7,5% em solução glicosada a 7,5% – Grupo 3; lidocaína a 10% em solução glicosada a 7,5% – Grupo 4. Após a recuperação da anestesia venosa, foram observados, no período em que os animais estavam em vigência do bloqueio subaracnóideo, a presença de bloqueio motor, o tônus do esfíncter anal (normal ou relaxado) e o nível de bloqueio sensitivo nos diferentes dermátomos das regiões cervical, torácica, lombar e sacral. Os animais permaneceram em cativeiro por 72 horas. Foram avaliados o tônus do esfíncter anal, a motricidade das patas posteriores, a sensibilidade dolorosa nas patas anteriores e posteriores e nos dermátomos sacrais, lombares e torácicos. Após serem sacrificados por eletrocussão sob anestesia, foram retiradas porções lombar e sacral da medula espinhal e das meninges para exame histológico por microscopia óptica. RESULTADOS: Nenhum animal dos Grupos 1 e 2 apresentou lesões clínicas ou histológicas. Três animais do Grupo 3 apresentaram alterações motoras nas patas posteriores e relaxamento do esfíncter anal. Nestes, foram observados focos de necrose na região posterior (dois cães) e necrose em faixa em toda a superfície medular (um cão). Em um outro animal deste grupo, no qual foram notados focos de necrose, em área inferior a 5% do campo *Recebido (Received from) da Faculdade de Medicina de Botucatu da Universidade do Estado de São Paulo (FMB-UNESP), Botucatu, SP. 1. Pós-Graduanda do Programa de Pós-Graduação em Anestesiologia do Departamento de Anestesiologia da FMB-UNESP. 2. Professora Adjunta do CET/SBA do Departamento de Anestesiologia da FMB-UNESP. 3. Professora Assistente Doutora do Departamento de Patologia da FMBUNESP. 4. Professora Titular do CET/SBA do Departamento de Anestesiologia da FMBUNESP. Apresentado (Submitted) em 14 de setembro de 2005 Aceito (Accepted) para publicação em 22 de janeiro de 2006 Endereço para correspondência (Correspondence to) Profª Dra. Eliana Marisa Ganem Deptº de Anestesiologia da FMB – UNESP 18618-970. Botucatu, SP E-mail:  Sociedade Brasileira de Anestesiologia, 2006 Revista Brasileira de Anestesiologia Vol. 56, No 3, Maio-Junho, 2006 histológico não foram encontradas alterações clínicas. Sete animais do Grupo 4 apresentaram alterações clínicas (paralisia ou diminuição de força muscular nas patas posteriores, relaxamento do esfíncter anal) e histológicas (necrose na faixa da superfície medular ou focos de necrose de tecido nervoso). CONCLUSÕES: Neste estudo, a lidocaína em concentrações superiores a 7,5%, em injeção única, administrada no espaço subaracnóideo por meio de agulha de Quincke, determinou alterações histológicas sobre a medula espinhal, mas não sobre as meninges. Unitermos: ANESTESIA, Regional: subaracnóidea; ANESTÉSICOS, Local: lidocaína; ANIMAIS: cães; COMPLICAÇÕES: lesão neurológica, neurotoxicidade SUMMARY Pires SRO, Ganem EM, Marques M, Castiglia YMM – Effects of Increasing Spinal Hyperbaric Lidocaine Concentrations on Spinal Cord and Meninges. Experimental Study in Dogs. BACKGROUND AND OBJECTIVES: Lidocaine concentration potentially able to determine nervous tissue injury is still not well established. This study aimed at investigating the effect of increasing spinal lidocaine concentrations in single injection through Quincke needle. METHODS: After the Animal Experiment Ethical Committee approval, 40 adult animals were anesthetized with fentanyl and etomidate and submitted to spinal puncture with 22G 21/2 Quincke needle for the introduction of 1 mL of 7.5% glucose solution in 10 seconds – Group 1; 5% lidocaine in 7.5% glucose solution – Group 2; 7.5% lidocaine in 7.5% glucose solution – Group 3; 10% lidocaine in 7.5% glucose solution – Group 4. After intravenous anesthesia recovery and in the presence of spinal block, the following parameters were observed: presence of motor block, anal sphincter tone (normal or relaxed) and sensory block level in different cervical, thoracic, lumbar and sacral dermatomes. Animals remained in captivity for 72 hours. Anal sphincter tone, hind paws mobility, painful fore and hind paws and sacral, lumbar and thoracic dermatomes sensitivity were evaluated. Were euthanized by electrocution under anesthesia and spinal cord and meningeal lumbar and sacral portions were removed for histological exam under optic microscopy. RESULTS: No Group 1 and 2 animal presented clinical or histological injuries. Three Group 3 animals presented hind paws motor changes and anal sphincter relaxation with foci of posterior necrosis (two dogs) and fascial necrosis in all spinal cord surface (one dog). In a different animal of this group in which foci of necrosis were observed in less than 5% histological field, no clinical changes were found. Seven Group 4 animals presented clinical changes (paralysis or decreased muscle strength in hind paws, anal sphincter relaxation) or histological changes (spinal cord surface band necrosis or nervous tissue necrosis foci). CONCLUSIONS: In this study, spinal lidocaine in concentrations above 7.5% in single injection through Quincke needle has determined histological changes on spinal cord, but not on meninges. Key Words: ANESTHESIA, Regional: spinal block; ANESTHETICS, Local: lidocaine; ANIMALS: dogs; COMPLICATIONS; neurological injury, neurotoxicity 253 PIRES, GANEM, MARQUES E COL. INTRODUÇÃO D emonstrou-se o estreito índice terapêutico da lidocaína hiperbárica a 5%, quando introduzida no neuroeixo, desde o início da década de 1990, quando a síndrome da cauda eqüina foi associada à sua administração subaracnóidea, por meio de microcateter na técnica contínua 1 (...truncated)