2006•ClinicsOpen access

VOLUME MANAGEMENT IN CRITICALLY ILL PATIENTS: NEW INSIGHTS

Marcel Rezende Lopes, José Otávio Costa Auler Júnior, Frédèric Michard

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Abstract

In order to turn a fluid challenge into a significant increase in stroke volume and cardiac output, 2 conditions must be met: 1) fluid infusion has to significantly increase cardiac preload and 2) the increase in cardiac preload has to induce a significant increase in stroke volume. In other words, a patient can be nonresponder to a fluid challenge because preload does not increase during fluid infusion or/and because the heart (more precisely, at least 1 of the ventricles) is operating on the flat portion of the Frank-Starling curve. Volumetric markers of cardiac preload are therefore useful for checking whether cardiac preload effectively increases during fluid infusion. If this is not the case, giving more fluid, using a venoconstricting agent (to avoid venous pooling), or reducing the intrathoracic pressure (to facilitate the increase in intrathoracic blood volume) may be useful for achieving increased cardiac preload. Arterial pulse pressure variation is useful for determining whether stroke volume can/will increase when preload does increase. If this is not the case, only an inotropic drug can improve cardiac output. Therefore, the best option for determining the usefulness of, and monitoring fluid therapy in critically ill patients is the combination of information provided by the static indicators of cardiac preload and arterial pulse pressure variation. Para ser efetivo em aumentar significativamente o volume sistólico um volume de fluido precisa preencher duas condições : 1- A infusão deste fluido tem que aumentar a pré-carga 2- O aumento da pré-carga tem que promover uma elevação proporcional do volume sistólico Em outras palavras o paciente pode ser não responsivo à infusão de volume em termos de volume sistólico, devido a quantidade de fluidos ainda não ser a necessária ou o coração já estar operando na faixa superior da curva de Frank-Starling. Os indicadores volumétricos da pré-carga cardíaca são úteis para verificar se esta pré-carga aumenta efetivamente durante a infusão de fluido. Em caso negativo, ou seja a pré-carga não aumenta, medidas adicionais como mais fluidos, venoconstrictores para aumentar o quantidade de sangue, ou aumento do retorno venoso por redução da pressão intratorácica podem ser efetivas para atingir a primeira condição: aumento da pré-carga. Delta PP pode ser útil para verificar se o volume sistólico aumenta com a infusão de fluidos. Isto não acontecendo somente drogas inotrópicas podem aumentar o débito cardíaco. Portanto, combinando os indicadores estáticos da pré-carga (PVC, pressão capilar pulmonar) com Delta PP, consegue-se a melhor opção para monitorar a resposta aos fluidos em pacientes críticos.

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What this paper is about

In order to turn a fluid challenge into a significant increase in stroke volume and cardiac output, 2 conditions must be met: 1) fluid infusion has to significantly increase cardiac preload and 2) the increase in cardiac preload has to induce a significant increase in stroke volume. In other words, a patient can be nonresponder to a fluid challenge because preload does not increase during fluid infusion or/and because the heart (more precisely, at least 1 of the ventricles) is operating on the flat portion of the Frank-Starling curve. Volumetric markers of cardiac preload are therefore useful for checking whether cardiac preload effectively increases during fluid infusion. If this is not the case, giving more fluid, using a venoconstricting agent (to avoid venous pooling), or reducing the intrathoracic pressure (to facilitate the increase in intrathoracic blood volume) may be useful for achieving increased cardiac preload. Arterial pulse pressure variation is useful for determining whether stroke volume can/will increase when preload does increase. If this is not the case, only an inotropic drug can improve cardiac output. Therefore, the best option for determining the usefulness of, and monitoring fluid therapy in critically ill patients is the combination of information provided by the static indicators of cardiac preload and arterial pulse pressure variation. Para ser efetivo em aumentar significativamente o volume sistólico um volume de fluido precisa preencher duas condições : 1- A infusão deste fluido tem que aumentar a pré-carga 2- O aumento da pré-carga tem que promover uma elevação proporcional do volume sistólico Em outras palavras o paciente pode ser não responsivo à infusão de volume em termos de volume sistólico, devido a quantidade de fluidos ainda não ser a necessária ou o coração já estar operando na faixa superior da curva de Frank-Starling. Os indicadores volumétricos da pré-carga cardíaca são úteis para verificar se esta pré-carga aumenta efetivamente durante a infusão de fluido. Em caso negativo, ou seja a pré-carga não aumenta, medidas adicionais como mais fluidos, venoconstrictores para aumentar o quantidade de sangue, ou aumento do retorno venoso por redução da pressão intratorácica podem ser efetivas para atingir a primeira condição: aumento da pré-carga. Delta PP pode ser útil para verificar se o volume sistólico aumenta com a infusão de fluidos. Isto não acontecendo somente drogas inotrópicas podem aumentar o débito cardíaco. Portanto, combinando os indicadores estáticos da pré-carga (PVC, pressão capilar pulmonar) com Delta PP, consegue-se a melhor opção para monitorar a resposta aos fluidos em pacientes críticos.

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Key contribution

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Method / approach

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Main findings

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Limitations

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Applications

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Available abstract

In order to turn a fluid challenge into a significant increase in stroke volume and cardiac output, 2 conditions must be met: 1) fluid infusion has to significantly increase cardiac preload and 2) the increase in cardiac preload has to induce a significant increase in stroke volume. In other words, a patient can be nonresponder to a fluid challenge because preload does not increase during fluid infusion or/and because the heart (more precisely, at least 1 of the ventricles) is operating on the flat portion of the Frank-Starling curve. Volumetric markers of cardiac preload are therefore useful for checking whether cardiac preload effectively increases during fluid infusion. If this is not the case, giving more fluid, using a venoconstricting agent (to avoid venous pooling), or reducing the intrathoracic pressure (to facilitate the increase in intrathoracic blood volume) may be useful for achieving increased cardiac preload. Arterial pulse pressure variation is useful for determining whether stroke volume can/will increase when preload does increase. If this is not the case, only an inotropic drug can improve cardiac output. Therefore, the best option for determining the usefulness of, and monitoring fluid therapy in critically ill patients is the combination of information provided by the static indicators of cardiac preload and arterial pulse pressure variation. Para ser efetivo em aumentar significativamente o volume sistólico um volume de fluido precisa preencher duas condições : 1- A infusão deste fluido tem que aumentar a pré-carga 2- O aumento da pré-carga tem que promover uma elevação proporcional do volume sistólico Em outras palavras o paciente pode ser não responsivo à infusão de volume em termos de volume sistólico, devido a quantidade de fluidos ainda não ser a necessária ou o coração já estar operando na faixa superior da curva de Frank-Starling. Os indicadores volumétricos da pré-carga cardíaca são úteis para verificar se esta pré-carga aumenta efetivamente durante a infusão de fluido. Em caso negativo, ou seja a pré-carga não aumenta, medidas adicionais como mais fluidos, venoconstrictores para aumentar o quantidade de sangue, ou aumento do retorno venoso por redução da pressão intratorácica podem ser efetivas para atingir a primeira condição: aumento da pré-carga. Delta PP pode ser útil para verificar se o volume sistólico aumenta com a infusão de fluidos. Isto não acontecendo somente drogas inotrópicas podem aumentar o débito cardíaco. Portanto, combinando os indicadores estáticos da pré-carga (PVC, pressão capilar pulmonar) com Delta PP, consegue-se a melhor opção para monitorar a resposta aos fluidos em pacientes críticos.

Key concepts: Critically ill, Intensive care medicine, Volume (thermodynamics), Medicine, Physics, Quantum mechanics

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