In Vitro Vasoactive Effects of Levobupivacaine and Ropivacaine on the Isolated Human Umbilical Artery and Vein

Year 2011, , 164 - 168, 01.02.2011

Alper Kılıçaslan Ateş Duman Ayşe Saide Şahin

https://doi.org/10.5174/tutfd.2010.03324.3

Abstract

Objective: In this in vitro study, we investigated the vasoactive effects of levobupivacaine and ropivacaine on vascular smooth muscle derived from human umbilical arteries and veins. Material and Methods: The strips were mounted in tissue baths at 37°C continuously gassed with 5% CO2 in oxygen for isometric recording of contractile activity on a polygraph. The endothelium of some tissues was mechanically removed to assess the influence of the endothelium on contractility. The strips were precontracted with serotonin (10-6 M 5-HT; n=7). After obtaining the maximal contraction, responses obtained by adding levobupivacaine and ropivacaine (10-9-10-4 M; n=7) cumulatively were recorded. Contractions were expressed as the (% of 5HT maximal response) percentage of 5 HT's maximal response. Results: Both levobupivacaine and ropivacaine induce a concentrationdependent contraction in the smooth muscle cells of umbilical arteries and veins. Maximum contractile response (Emax) of levobupivacaine (79.2±2.5, 71.1±2.6) was higher than ropivacaine (68.4±2, 36.2±2.8) on both umbilical arteries and veins. There were no statistically significant differences between contraction responses of endothelium-intact and endothelium-denuded tissues. Conclusion: The results suggest that, in high concentrations, levobupivacaine and ropivacaine may affect umbilical blood flow by contracting the umbilical artery and vein, thus reducing fetal blood flow. Amaç: Levobupivakain ve ropivakainin endotelli ve endotelsiz insan umblikal arteri ve umblikal veni üzerindeki in vitro vazoaktif etkilerinin araştırılması amaçlanmıştır. Gereç ve Yöntemler: Damar şeritleri, kasılma cevapları izometrik olarak poligrafa yazdırılmak üzere 37°C'de oksijen içinde %5 CO2 karışımı ile sürekli olarak gazlandırılan organ banyosu içine yerleştirildi. Endotelin etkisini değerlendirmek amacıyla dokuların bir bölümünün endotelleri mekanik olarak sıyrıldı. Seratonin (10-6 M 5-HT, n=7) ile önceden kasılma sağlandı. Maksimum kasılma cevapları elde edildikten sonra dokular yıkanarak dinlendirildi. Kümülatif tarzda levobupivakain (10-9-10-4 M; n=7) ve ropivakain (10-9-10-4 M; n=7) ilave edilerek konsantrasyon-cevap eğrileri elde edildi. Kasılma cevapları 5-HT ile alınan maksimum kasılma cevabının yüzdesi (%) şeklinde değerlendirildi. Bulgular: Levobupivakain ve ropivakainin umblikal arter ve ven düz kasında konsantrasyon bağımlı kontraksiyon meydana getirdikleri gözlemlendi. Levobupivakain ile maksimum kasılma (Emax) cevapları hem umblikal arter (79.2±2.5) hemde umblikal vende (71.1±2.6) ropivakaine göre (68.4±2 ve 36.2±2.8) anlamlı olarak daha yüksekti. Ajanların Emax cevapları umblikal vene göre umblikal arterde anlamlı olarak daha yüksekti . Endotelli ve endotelsiz dokular arasındaki kasılma cevaplarında istatistiksel olarak anlamlı fark belirlenmedi. Sonuç: Yüksek doz levobupivakain ve ropivakain, umblikal damarlarda gelişebilecek kontraksiyona bağlı olarak fetal kan akımını azaltabileceği sonucuna varılabilir.

Keywords

Levobupivacaine, ropivacaine, vasoconstriction, umbilical cord

Levobupivakainin ve Ropivakainin İzole İnsan Umblikal Arter ve Veni Üzerine İn Vitro Vazoaktif Etkileri

Abstract

Amaç: Levobupivakain ve ropivakainin endotelli ve endotelsiz insan umblikal
arteri ve umblikal veni üzerindeki in vitro vazoaktif etkilerinin araştırılması amaçlanmıştır.
Gereç ve Yöntemler: Damar şeritleri, kasılma cevapları izometrik olarak
poligrafa yazdırılmak üzere 37°C’de oksijen içinde %5 CO2 karışımı ile sürekli olarak gazlandırılan organ banyosu içine yerleştirildi. Endotelin etkisini
değerlendirmek amacıyla dokuların bir bölümünün endotelleri mekanik
olarak sıyrıldı. Seratonin (10-6 M 5-HT, n=7) ile önceden kasılma sağlandı.
Maksimum kasılma cevapları elde edildikten sonra dokular yıkanarak dinlendirildi.
Kümülatif tarzda levobupivakain (10-9-10-4 M; n=7) ve ropivakain
(10-9-10-4 M; n=7) ilave edilerek konsantrasyon-cevap eğrileri elde edildi.
Kasılma cevapları 5-HT ile alınan maksimum kasılma cevabının yüzdesi (%)
şeklinde değerlendirildi.
Bulgular: Levobupivakain ve ropivakainin umblikal arter ve ven düz kasında
konsantrasyon bağımlı kontraksiyon meydana getirdikleri gözlemlendi.
Levobupivakain ile maksimum kasılma (Emax) cevapları hem umblikal arter
(79.2±2.5) hemde umblikal vende (71.1±2.6) ropivakaine göre (68.4±2 ve
36.2±2.8) anlamlı olarak daha yüksekti. Ajanların Emax cevapları umblikal
vene göre umblikal arterde anlamlı olarak daha yüksekti . Endotelli ve endotelsiz
dokular arasındaki kasılma cevaplarında istatistiksel olarak anlamlı
fark belirlenmedi.
Sonuç: Yüksek doz levobupivakain ve ropivakain, umblikal damarlarda
gelişebilecek kontraksiyona bağlı olarak fetal kan akımını azaltabileceği
sonucuna varılabilir.

Keywords

Levobupivakain, ropivakain, vazokonstriksiyon, umblikal kord

References

• Salts, L, Ott M, Walson PD. Local anesthetic agents pharmacologic basis for use in obstetrics: a review. Anesth Analg 1976;55:829-38.
• Aps C, Reynolds F. The effect of concentration on vasoactivity of bupivacaine and lignocaine. Br J Anaesth 1976;48:1171-4.
• Willats DG, Reynolds F. Comparison of the vasoactivity of amide and ester local anaesthetics. An intradermal study. Br J Anaesth 1985;57:1006-11.
• Hülsemann M. İnnervation of the umbilical vessels. Elec- tron microscope studies on the guinea pig. Z. Zellforsch Anat 1971;120:137-50.
• Monuszko E, Halevy S, Freese K, Liu-Barnett M, Altura B. Vaso- active actions of local anaesthetics on human isolated umbilical veins and arteries. Br J clin Pharmacol 1989;97:319-28.
• Foster R, Markham A. Levobupivacaine, a review of its pharma- cology and use as a local anesthetics. Drugs 2000;59: 551-79.
• Mc Clellan KJ, Faulds D. Ropivacaine: An update of its use in regional anaesthesia. Drugs 2000;60:1065-93.
• Santas AC, Finster M. Local anesthetics. in: Chesnut D.H edi- tor. Obstetric anesthesia: principles and practice. 3rd ed. Philadelphia:Mosby. 2004;190-210.
• Aps C, Reynolds F. An intradermal study of the local anaesthetic and vascular effects of the isomers of bupivacaine. Br J clin Phar- macol 1978;6:63-8.
• Santos AC, Karpel B, Noble G. The placental transfer and fetal effects of levobupivacaine, racemic bupivacaine and ropivacaine. Anesthesiology 1999;90:1698-703.
• Dahl J B, Simonsen L, Mogensen T, Henriksen JH, Kehlet H. The effect of 0.5% ropivacaine on epidural blood fl ow. Acta Anaes- thesiol Scand 1990;34:308-10.
• Lida H, Watanabe Y, Dohi S, Ishiyama T. Direct effects of ropiva- caine and bupivacaine on spinal pial vessels in canine. Anesthesi- ology 1997; 87:75-81.
• Bariskaner H, Tuncer S, Taner A, Dogan N. Effects of bupivacaine and ropivacaine on the isolated human umbilical artery. Int J Ob- stet Anesth 2003;12:261-5.
• Tuvemo T, Willdeck-Lund G. Smooth muscle effects of lidocaine, prilocaine, bupivacaine and etidocaine on the human umbilical artery. Acta Anaesthesiol Scand 1982;26:104-7.
• Noren H, Kallfelt B, Lindblom B. İnfl uence of bupivacaine and morphine on human umbilical arteries and veins in vitro. Acta Obstetrics and Gynecology Scandinavica 1990;69:87-91.
• Schneider M, Hilgers KF, Arnfried U. Plasma endothelin is in- creased in early essential hypertension. Am J Hypertension 2000;13;579-85.
• Gherardini G, Samuelson U, Jernbeck J, Aberg B, Sjostrand N. Comparison of vascular effects of ropivacaine and lidocaine on isolated rings of human arteries. Acta Anaesthesiol Scand 1995;39:765-8.
• Szocik JF, Gardner CA, Webb RC. Inhibitory effects of bupiva- caine and lidocaine on adrenergic neuroeffector junctions in rat tail. Anesthesiology 1993;78:911-7.
• Abboud TK, Kim KC, Noudher R. Epidural bupivacaine, chloro- procaine or lidocaine for cesarean section-maternal and neonatal effects. Anesth Analg 1983;62:914-9.
• Kileff ME, James FM, Dewan DM, Floyd HM. Neonatal neurobe- havioral responses after epidural anesthesia for cesarean section using lidocaine and bupivacaine. Anesth Analg 1984;63:413-7.
• Abboud TK, Khoo SS, Miller F, Doan T, Henriksen E. Maternal, fetal and neonatal responses after epidural anesthesia with bupivacaine, 2-chloroprocaine or lidocaine. Anesth Analg 1982;61:638-44.
• Popitz-Bergez FA, Leeson S, Thalhammer JG, Strichartz GR. Intraneu- ral lidocaine uptake compared with analgesic differences between pregnant and nonpregnant rats. Regional Anesth 1997;22:363-71.
• Duman A, Ogün CO, Sahin AS, Atalik KE, Erol A, Okesli S. Remi- fentanil has different effects on thoracic aorta strips in different species, in vitro. Acta Anaesthesiol Scand 2004;48:390.
• Demiraran Y, Ozturk O, Guclu E, Iskender A, Ergin MH, Tokmak A. Vasoconstriction and analgesic efŞ cacy of localy inŞ ltrated levobu- pivacaine for nasal Surgery. Anesth Analg 2008;106:1008-11.
• Noren H, Lindblom B, Kallfelt B. Effects of bupivacaine and cal- cium antagonists on human uterine arteries in pregnant and non- pregnant women. Acta Anaesthesiol Scand 1991;35:488-91.
• Birnbach DJ, Ranasinghe JS. Anesthesia complications in the birthplace: is the neuraxial block always to blame? Clin Perinatol 2008;35:35-52.