Canadian Anaesthetists’ Society Journal

, Volume 28, Issue 6, pp 544–549

The effect of foetal acidosis on bupivacaine levels in utero

Authors

  • Brian Pickering
    • Department of AnaesthesiaUniversity of Manitoba and St. Boniface General Hospital
  • Diane Biehl
    • Department of AnaesthesiaUniversity of Manitoba and St. Boniface General Hospital
  • Robert Meatherall
    • Department of BiochemistrySt. Boniface General Hospital
Article

DOI: 10.1007/BF03007150

Cite this article as:
Pickering, B., Biehl, D. & Meatherall, R. Canad. Anaesth. Soc. J. (1981) 28: 544. doi:10.1007/BF03007150

Abstract

Amide local anaesthetics are weak bases with pK’s of 7.80 or greater. Therefore, tissue acidosis may result in ionization and “trapping” of the basic local anaesthetics. The following study was done in the pregnant ewe to determine if the highly protein-bound local anaesthetic bupivacaine demonstrates ion-trapping in the acidotic foetus.

Six pregnant ewes of 135 days gestation were prepared surgically with catheters placed in maternal and foetal femoral arteries and veins. Bupivacaine was infused into the maternal femoral vein to maintain a constant concentration. After two hours of bupivacaine infusion the foetus was made acidotic by an infusion of lactic acid for 45 minutes. Then the acidosis was corrected by an infusion of bicarbonate for an additional 45 minutes. Maternal and foetal bupivacaine levels were measured at 15 minute intervals throughout the experiment. The bupivacaine levels in the foetus and the foetal-maternal ratio increased significatnly during the period of foetal acidosis and declined to the control levels when the acidosis was corrected with bicarbonate.

We conclude from this study that foetal acidosis results in ion-trapping of bupivacaine to a significant extent, despite protein binding in the maternal blood.

Key Words

AnaestheticsLocalbupivacaineFoetusacidosis

Résumé

Les anesthétiques locaux à liaison amide sont des bases faibles de pK 7.8 ou plus. Il s’ensuit qu’une acidose tissulaire peut favoriser l’ionisation et la séquestration des anesthésiques locaux basiques (on sait qu’une molécule ionisée traverse difficilement les membranes cellulaires).

On a effectué cette étude chez la brebis dans le but de vérifier si la bupivacaïne, anesthésique local hautement lié aux protéines plasmatiques, se comporte selon ce schème. A cette fin, des cathéters ont été placés chirurgicalement dans les veines et les artères maternelles et foetales de six brebis à 135 jours de gestation. Une perfusion de bupivacaïne était ensuite installée dans la veine fémorale maternelle et la perfusion était réglée de façon à maintenir une concentration constante de l’agent anesthésique. Après deux heures de perfusion à la bupivacaïne les foetus étaient rendus acidotiques au moyen d’une perfusion d’acide lactique administrée durant 45 minutes. L’acidose était alors corrigée avec une perfusion de bicarbonate étalée de même sur 45 minutes. On mesurait les taux maternels et foetaux de bupivacaïne aux 15 minutes durant toutes la durée de l’expérimentation.

Les taux de bupivacaïne foetaux et les rapports de concentration foetale/concentration maternelle augmentèrent de façon significative durant la phase d’atidose foetale et revinrent aux valeurs de base après correction par le bicarbonate.

Nous concluons que ’acidose foetale déclenche un phénomène d’ionisation-séquestration significatif malgré la forte liaison aux protéines plasmatiques maternelles de la bupivacaïne.

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Copyright information

© Canadian Anesthesiologists 1981