Estudos sugerem que a maioria dos pacientes críticos ou submetidos a cirurgias eletivas podem se beneficiar de arginina, em termos de proteção contra infecção e tempo de hospitalização reduzido, além de uma evidência menos forte de diminuição dos dias de ventilação mecânica. Em pacientes cirúrgicos, mas não em pacientes críticos, também se descreve diminuição de taxas de mortalidade.
Em pacientes sépticos a suplementação de arginina pode contribuir para a produção de NO (óxido nítrico), o que pode amplificar a resposta à síndrome de resposta inflamatória sistêmica (SIRS) característica dos estágios iniciais de doença crítica. Em pacientes com trauma ou cirúrgicos não-sépticos há aumento da degradação de arginina via arginase. Nessa população de pacientes, a suplementação de arginina pode restaurar e recuperar as respostas imunológicas humoral e celular, restaurar a função de macrófagos e linfócitos e aumentar a resistência contra infecções. Além disso, pode estimular a cicatrização de tecidos danificados.
Especificamente, a arginina parenteral pode melhorar a isquemia do miocárdio em pacientes com doença obstrutiva das artérias coronarianas. Sua infusão endovenosa nessa população parece produzir vasodilatação periférica não estéreo-específica e melhorar, desta forma, a vasodilatação dependente do endotélio. Este efeito é provavelmente devido ao estímulo para a liberação de NO dependente de insulina ou geração de NO não-enzimática.
Em pacientes cirúrgicos com carcinoma hepatocelular, a suplementação parenteral de arginina se relacionou ao aumento das porcentagens de linfócitos T CD4 + e células natural killers e aumento dos níveis de Interleucina-2 e Interferon-gama, sugerindo que a arginina pode melhorar a imunidade celular pós-operatória. Em pacientes criticamente doentes, a arginina tem um efeito favorável sobre a função de células imunitárias e sobre a progressão da cicatrização de feridas.
Para a administração parenteral de arginina é importante se observar sua competição com a lisina para a reabsorção tubular renal. A administração intravenosa excessiva de arginina pode resultar em privação de lisina. Além disso, pacientes hemodinamicamente instáveis não devem receber arginina adicional ou fórmulas enterais e parenterais em geral. Devido à escassez de evidências clínicas robustas que atestem a segurança e eficácia da suplementação parenteral de arginina, esta não é indicada pelas diretrizes atuais.
