Účinky celkových anestetik na kolapsovatelnost horních dýchacích cest u zdravých subjektů

Průchodnost horních dýchacích cest závisí na vhodné rovnováze mezi dilatační silou hltanových svalů a kolapsovou silou negativního intraluminálního tlaku, který je generován dýchacími svaly „pumpy“. Genioglossus (GG) chrání průchodnost hltanu u lidí. Tento sval přijímá různé typy neurálního pohonu, distribuovaného rozdílně napříč hypoglossálním motoneuronovým poolem, včetně fázických (inspiračních) a tonických (nerespiračních) pohonů. Navíc reflexní aktivace GG v reakci na negativní faryngeální tlak stabilizuje průchodnost horních cest dýchacích jak u lidí, tak u potkanů. Celková anestetika, včetně propofolu a sevofluranu, predisponují horní cesty dýchací ke kolapsu, alespoň částečně snížením aktivity svalů horních cest dýchacích.

Teoreticky by anestetika mohla ovlivnit aktivitu dilatátoru horních cest dýchacích několika mechanismy, včetně anestetika indukovaného, ​​na dávce závislého snížení hyperkapnické a hypoxické ventilace, deprese hypoglossálního motoneuronu, snížené kontraktility kosterního svalstva, zvýšení aktivity fázového GG v důsledku snížení arteriální krevní tlak a zvýšení fázového hypoglossálního výboje nervů.

Předchozí studie ukázaly, že některá anestetika, včetně pentobarbitalu a isofluranu, mohou zvýšit fázovou aktivitu genioglossus u potkanů ​​a u lidí. Účinky propofolu na kolaps dýchacích cest byly studovány u lidí, avšak pokud je nám známo, nebyly měřeny za podmínek hyperkapnie. Studie kolapsu dýchacích cest v anestezii sevofluranem byly provedeny u dětí, ale neexistují žádné údaje o kolapsu dýchacích cest u dospělých anestetizovaných sevofluranem. Podobně neexistují žádné údaje o účincích sevofluranu na aktivitu GG

V předchozí studii s dobrovolníky anestetizovanými pentobarbitalem výzkumníci pozorovali, že mírná hyperkapnie (5 - 10 mmHg nad výchozí hodnotou) způsobila významné zvýšení průtoku a fázické aktivity GG, stejně jako menší zvýšení tonické aktivity GG. Pokud námi navrhovaná studie prokáže příznivý účinek, pak výzkumníci plánují následnou studii zabývající se možností, že hyperkapnie může být terapeuticky použita k ochraně dýchacích cest. Podobný koncept již byl zvažován pro kriticky nemocné pacienty na JIP.

Předchozí studie však ukázaly, že hyperkapnií vyvolané zvýšení ventilačního pohonu může inhibovat ochranné reflexy dýchacích cest narušením koordinace dýchání a polykání. Abychom zhodnotili bezpečnost indukované mírné hyperkapnie jako intervence pro ochranu dýchacích cest, hodnotili jsme, zda různé úrovně hyperkapnie vyskytující se během anestezie sevofluranem a propofolem zhoršují koordinaci dýchání a polykání ve srovnání s účinky samotné anestezie.

Pomocí této farmakofyziologické interakční studie na zdravých dospělých se snažíme:

1. Porovnejte účinky sevofluranu a propofolu na uzavírací tlak horních cest dýchacích, kontrolu svalů horních cest dýchacích a dýchání.
2. Posuďte účinky evokované hyperkapnie (reverze oxidu uhličitého) na kolaps horních cest dýchacích vyvolanou propofolem
3. Vyhodnoťte účinky sevofluranu, propofolu a indukované hyperkapnie na koordinaci dýchání a polykání.

Srovnávací studie účinků anestetik na dýchací cesty u lidí jsou důležité pro definování optimálního anestetického režimu pro pacienty s rizikem kolapsu dýchacích cest, jako jsou pacienti s obstrukční spánkovou apnoe. Naše studie jsou také zvláště důležité pro pacienty, kteří podstupují procedurální sedaci, která se obvykle provádí při spontánní ventilaci s nechráněnými horními dýchacími cestami. Naše výsledky navíc mohou zlepšit naše chápání pooperační obstrukce dýchacích cest, což je běžná komplikace v poanesteziologickém sále.