Granulocyte elastase release and pulmonary hemodynamics in patients with mitral valvular disease
Published Online: April 15, 2002
Abstract
enIn patients with atrial septal defect in whom pulmonary hypertension could develop as a consequence of left-to-right shunt, the extent of neutrophil-mediated lung injury induced by cardiopulmonary bypass (CPB) is related to the degree of increase in the preoperative pulmonary artery pressure. In the present study, we investigated the relationship between levels of granulocyte elastase (GEL) after CPB and preoperative pulmonary hemodynamics or changes in pulmonary function after the operation in patients with mitral valve disease, in whom pulmonary hypertension could develop as a result of pulmonary venous congestion. The plasma levels of GEL were measured before and after CPB in patients who underwent mitral valve replacement. Respiratory index (RI) was evaluated preoperatively and postoperatively. Preoperative pulmonary hemodynamics were determined within one month of the operation. Granulocyte elastase level rose significantly after CPB from baseline (134.3±44.6 mg/L versus 2042.1±1215.0 mg/L; p<0.001). Peak level of GEL was significantly correlated with preoperative systolic pulmonary artery pressure (r=0.71; p=0.020), mean pulmonary artery pressure (r=0.64;p=0.046), pulmonary capillary wedge pressure (r=0.68; p=0.032), and pulmonary-to-systemic arterial pressure ratio (r=0.64; p= 0.045), but not with the hemodynamic variables for pulmonary blood flow or pulmonary resistance. Moreover, the value of (Postoperative RI — Preoperative RI)/Preoperative RI was positively correlated with the peak level of GEL (r=0.76; p=0.011). In conclusion, in patients with mitral valvular disease, as in those with atrial septal defect, the increase in GEL level after CPB is proportional to the increase in preoperative pulmonary artery pressure, which may cause the accordant pulmonary vascular damage.
Résumé
frLes patients porteurs de communication intra-auriculaire par déficit septal, sont potentiellement sujets à développer une hypertension pulmonaire secondaire au shunt gauche-droit. Chez eux, l’étendue des lésions pulmonaires provoquées par les polynucléaires neutrophils lors de l’utilisation d’un by-pass cardio-pulmonaire (BCP) est en rapport avec l’intensité de l’augmentation de la pression préopératoire dans l’artère pulmonaire. Dans cette étude, on a examiné les rapports entre les taux d’élastase des granulocytes (EG) après BCP ainsi que i’hémodynamique pulmonaire en préopératoire ou les changements dans la fonction pulmonaire après intervention pour maladie mitrale. Dans cette maladie, en effet, les patients peuvent développer une hypertension pulmonaire en rapport avec la congestion veineuse. Les taux plasmatiques d’EG ont été mesurés avant et après BCP pour remplacement valvulaire mitral. On a évalué l’indexe respiratoire (IR) pré-et postopératoire. On a évalué I’hémodynamique pulmonaire préopératoire un mois avant l’intervention. Le taux d’EG s’est élevé de façon significative après BCP passant des valeurs de base (134.3±44.6) à 2042±1215.0 mg/L (p<0.001). Les taux maximum d’EG corrélaient significativement avec la pression de l’artère pulmonaire systolique préopératoire (r=0.71; p=0.020), la pression de l’artère pulmonaire moyenne (r=0.64; p=0.046), la pression pulmonaire bloquée (r=0.68; p=0.032) et le rapport pression artérielle pulmonaire/systémique (r=0.64; p=0.045), mais pas avec les variable hémodynamiques du débit pulmonaire ou la résistance pulmonaire. De plus, la valeur du rapport IR postopératoire/IR préopératoire était corrélée positivement avec le niveau maximal d’EG (r=0.76; p=0.011). En conclusion, l’augmentation des taux d’AG après BCP est proportionnelle à l’augmentation de la pression dans l’artère pulmonaire préopératoire, ce qui pourrait provoquer les lésions pulmonaires vasculaires chez les patients ayant une maladie valvulaire, aussi bien que ceux qui ont une communication intra-auriculaire.
Resumen
esEn pacientes con comunicación intraauricular puede desarrollarse una hipertensión consecutiva al “shunt” izquierda-derecha, debido a lesiones pulmonares mediadas por los neutrófilos e inducidas por el “by-pass” cardiopulmonar (CPB), cuya gravedad dependería de la presión preoperatoria de la arteria pulmonar. En este estudio se investigan las relaciones existentes entre los niveles de elastasa procedente de los granulocitos (GEL) tras CPB y los cambios preoperatorios hemodinámicos o de la función pulmonar tras la operación en pacientes con valvulopatía mitral, en los que la hipertensión pulmonar podría desarrollarse como consecuencia de una estasis venosa pulmonar. Los niveles plasmáticos de la GEL se registraron antes y después del CPB en pacientes a los que se sustituyó la válvula mitral. Se evaluó el índice respiratorio (RI) antes y después de la operación. La hemodinámica pulmonar se estudió preoperatoriamente, un mes antes de la intervención. El nivel de la GEL aumentó significativamente on respecto a los valores básales tras la CPB (134.3±44.6 vs. 2042±1215.0 mg/L; p<0.001). La concentración máxima de la GEL estaba relacionada significativamente con la presión sistólica preoperatoria de la arteria pulmonar (r=0.71; p=0.020), presión media de la arteria pulmonar (r=0.64; p=0.046), presión de enclavamiento (r=0.68; p=0.032) y el cociente entre la presión pulmonar y la tensión arterial sistémica (r=0.64; p=0.045). Pero la concentración máxima de la GEL no guarda relación alguna ni con las variables hemodinámicas del flujo sanguíneo pulmonar, ni con las resistencias pulmonares. Incluso, el valor del cociente (RI postoperatorio — RI preoperatorio)/RI preoperatorio, se relacionó positivamente con la concentración máxima de la GEL (r=0.76; p=0.011). En conclusión: El incremento de la concentración de la GEL tras CPB es proporcional al aumento preoperatorio de la presión de la arteria pulmonar, lo que podría estar en consonancia con las lesiones vasculares pulmonares tanto, en pacientes con valvulopatía mitral como, con defectos septales auriculares.
