Fractality and chaotic behavior of heart rate variability as hypotension predictors after spinal anesthesia: Study protocol for a randomized controlled trial / Fractalidade e comportamento caótico da variabilidade da frequência cardíaca como preditores de hipotensão após raquianestesia: protocolo de ensaio clínico randomizado

ABSTRACT

INTRODUCTION: All drugs and techniques that induce the anesthetic state act in some way in the Autonomic Nervous System (ANS). The administration of local anesthetics in the subarachnoid space produces motor, sensitive and sympathetic block, with latencies and variable and independent block levels. The motor block is the first to install, followed by the sympathetic and the sensitive. Sympathetic blockage affects 2 to 6 dermatomes above the sensory block. The recovery of spinal anesthesia is assessed through a scale defined in 1979 by Bromage and is based exclusively on the return of motor function and does not take into account the recovery of ANS activity. The persistence of sympathetic block may imply a higher incidence of urinary retention, bradycardia and hypotension OBJECTIVE: To assess cardiac autonomic modulation during perioperative hypotension caused by subarachnoid anesthesia. METHODS: A randomised, double-blind clinical trial will be performed in a large hospital located in the southern region of Ceará, Brazil and at the HUJB in Cajazeiras, Paraíba. Sixty patients from the anaesthesia outpatient clinic were enrolled. Patients were divided into two groups one group received Bupivacaine with clonidine, and the other group received only bupivacaine at a dose of 15 mg. The sample consisted of 60 ASA patients I to III, submitted to orthopedic surgery of lower limbs and lower abdomen under spinal anesthesia. The Heart Rate Variability will be evaluated in three moments rest, before anesthesia; 20 min after the blockade was installed, and at the time of motor function recovery according to the Bromage criteria and prognostic indices will be evaluated in the development of perioperative hypotension in two groups. Linear methods will be used in the frequency domain and non-linear in chaos domain, Poincaré plot, approximate entropy, Detrended Fluctuation Analysis (DFA) and Correlation Dimension. The data will be collected through a Polar V800® heart rate meter and properly submitted for analysis and filtering by Kubios 3.0® software. DISCUSSION: In the literature we find data evaluating the installation of sympathetic block through HRV using linear methods however, there is a lack of studies using methods based on the domain of chaos. Some studies address the value of HRV as a predictor of hypotension following subarachnoid anesthesia, mainly using linear methods in the frequency domain. It is understood to be important to analyze these factors using methods already validated in the domain of chaos, complexity and fractality, more compatible with the complexity of the behavior of biological systems, in the characterization of the autonomic function during the subarachnoid anesthesia. The clinical trial was registered in the Brazilian Registry of Clinical Trials (ReBEC) under the number RBR-4Q53D6.

RESUMO

INTRODUÇÃO: Todas as drogas e técnicas que induzem o estado anestésico atuam de alguma forma no SNA. A administração de anestésicos locais no espaço subaracnóideo produz bloqueio motor, sensitivo e simpático, com latências e níveis de bloqueio variáveis e independentes. O bloqueio motor é o primeiro a ser instalado, seguido pelo simpático e sensitivo. O bloqueio simpático afeta de 2 a 6 dermátomos acima do bloqueio sensitivo. A recuperação da raquianestesia é avaliada através de uma escala definida em 1979 por Bromage e baseia-se exclusivamente no retorno da função motora e não leva em conta a recuperação da atividade da SNA. A persistência do bloqueio simpático pode implicar em maior incidência de retenção urinária, bradicardia e hipotensão OBJETIVO: Caracterizar a variabilidade da frequência cardíaca durante anestesia subaracnóidea por meio de métodos lineares no domínio da frequência e métodos não lineares no domínio caos e definir a duração do bloqueio autonômico em raquianestesia através desses parâmetros, bem como identificar índices de variabilidade da frequência cardíaca (VFC) que podem ser usados como preditores de hipotensão perioperatória MÉTODO: Um ensaio clínico randomizado, duplo-cego será realizado em um hospital de grande porte localizado na região sul do Ceará, no Brasil, e no HUJB em Cajazeiras, na Paraíba. Sessenta pacientes do ambulatório de anestesia serão incluídos. Os pacientes serão divididos em dois grupos um grupo receberá Bupivacaína com clonidina e o outro grupo receberá apenas bupivacaína na dose de 15 mg. A amostra será composta por 60 pacientes ASA I a III, a serem submetidos a cirurgia ortopédica de membros inferiores e abdome inferior sob raquianestesia. A Variabilidade da Frequência Cardíaca será avaliada em três momentos repouso, antes da anestesia; 20 min após a instalação do bloqueio, e no momento da recuperação da função motora, de acordo com os critérios de Bromage. Será avaliada a incidência de hipotensão perioperatória nos dois grupos. Métodos lineares serão utilizados no domínio da freqüência e não-lineares no domínio do caos plot de Poincaré, entropia aproximada, Análise de Flutuação Destendenciada (DFA) e Dimensão de Correlação. Os dados serão recolhidos através de um cardiofrequencímetro Polar V800® e devidamente submetidos para análise e filtragem pelo software Kubios 3.0® DISCUSSÃO Na literatura encontramos dados avaliando a instalação do bloqueio simpático através da VFC utilizando métodos lineares, no entanto, faltam estudos utilizando métodos baseados no domínio do caos. Alguns estudos abordam o valor da VFC como um preditor de hipotensão após a anestesia subaracnóidea, principalmente usando métodos lineares no domínio da frequência. Entende-se ser importante analisar esses fatores utilizando métodos já validados no domínio do caos, complexidade e fractalidade, mais compatíveis com a complexidade do comportamento dos sistemas biológicos, na caracterização da função autonômica durante a anestesia subaracnóidea. O ensaio clínico foi registrado no Registro Brasileiro de Ensaios Clínicos (ReBEC) sob o número RBR-4Q53D6