Metabolické a fyziologické změny během malých ortopedických operací u jinak zdravých pacientů

Doplňování kyslíku během celkové anestezie Během celkové anestezie je použití doplňkového kyslíku k zabránění život ohrožující hypoxémii běžnou praxí již mnoho let. To vede k nadnormálním hladinám kyslíku v plicích (hyperoxie) a většina pacientů má také supranormální hladiny parciálního tlaku arteriálního kyslíku (PaO2) v krvi (hyperoxémie). Stejná iatrogenní hyperoxie je také běžná u mechanicky ventilovaných pacientů na jednotce intenzivní péče. Zdá se, že se zapomíná, že doplňkový kyslík je lék a jako všechny léky by neměl být podáván v nadměrném množství.

Během celkové anestezie se často používá fixní frakce vdechovaného kyslíku v rozmezí od 0,3 do 1,0. Pacienti jsou monitorováni kontinuálním měřením periferní saturace kyslíkem a pokud je tato nízká nebo arteriální plyn vykazuje nízký PaO2, pak se FiO2 dále zvyšuje. Snížení za předem stanovenou hodnotu FiO2 je však provedeno zřídka, i když je saturace kyslíkem 100% nebo arteriální plyn vykazuje vysoký PaO2.

Stále více důkazů zpochybňuje bezpečnost tohoto liberálního použití hyperoxie jako doplňku s vysokým obsahem kyslíku a tvorba ROS může vést k dysfunkci buněk a tím přispět k pooperační plicní dysfunkci.

Nežádoucí účinky kyslíku FiO2 přesahující atmosférický obsah 0,21 mohou mít přímé toxické účinky na plicní tkáň, zejména u FiO2 nad 0,60. Studie ze 70. let ukázaly, že při dýchání FiO2 1.0 po dobu delší než čtyři hodiny lidé pociťovali mírné příznaky, jako je tracheobronchitida a pohrudnice. Jedná se o mírné podráždění za hrudní kostí, v dýchacích cestách nebo v plicích. Toto nepohodlí se zhoršuje hlubokou inspirací a může způsobit kašel. Ukázali také, že vysoký FiO2 0,95-1,0 podávané několik dní vedly k plicnímu edému a případně plicní fibróze. Vysoký FiO2 také vyvolává kolaps plicních oblastí vedoucí k pulmonálnímu zkratu v důsledku reabsorpční atelektázy a indukuje plicní vazodilataci, ale jinak vyvolává vazokonstrikci ve všech ostatních cévních řečištích (kromě dělohy), a tím snižuje srdeční výdej a perfuzi koncových orgánů.

Přesný mechanismus přímého poškození buněk a vazokonstrikce není znám, ale předpokládá se, že je způsoben zvýšenou produkcí ROS5.

V klinickém prostředí u kriticky nemocných pacientů byla hyperoxie a hyperoxémie spojena se zvýšenou úmrtností, konkrétně u podskupin pacientů s mrtvicí, traumatickým poraněním mozku a pacientů resuscitovaných po srdeční zástavě, a také se ukázalo, že zvyšuje velikost infarktu a úmrtnost po mozkovém infarktu a infarktu myokardu. . Peroperační léčba vysokým FiO2 byla také spojena se zvýšenou mortalitou a velkými respiračními komplikacemi.

Metabonomika V poslední době je věnována velká pozornost tvorbě ROS při hyperoxických podmínkách. Kromě indukce oxidačního stresu ovlivňuje ROS také řadu signálně-transdukčních drah, které vedou k buněčným změnám. Tyto změny lze detekovat pomocí metabonomiky.

Metabonomika je analýza všech malých molekul nebo metabolitů přítomných v daném vzorku pomocí nukleární magnetické rezonance (NMR) nebo hmotnostní spektrometrie (MS). Metabonomika poskytuje „snímek“ všech metabolitů v daném vzorku a má tedy velký potenciál najít několik nových biomarkerů analýzou kontinuálních změn v metabolickém profilu v reakci na danou expozici.

Oscilometrie Anestézie a vysoké FiO2 vedou ke kolapsu malých dýchacích cest. Nový oscilometrický systém dýchacích cest (TremoFlo C-100) umožňuje jednoduché a neinvazivní měření změn v malých dýchacích cestách. Systém měří odpor a reaktanci neinvazivně při normálním dýchání.

Studie Vyšetříme jinak zdravé ambulantní pacienty podstupující menší ortopedický výkon v celkové anestezii k objasnění metabolických a fyziologických změn způsobených ventilací s FiO2 0,50 po dobu 45 minut podle standardního nastavení. Kondenzát vydechovaného dechu (EBC) a arteriální krev budou odebrány před operací a opakovány během operace po 45 minutách mechanické ventilace s FiO2 0,50. Dva EBC a dva vzorky krve budou uloženy při -80 °C pro analýzu po zařazení všech pacientů. Metabolické změny budou měřeny technikou NMR a vícerozměrnou statistickou analýzou porovnávající základní hodnoty s hodnotami získanými po 45 minutách expozice kyslíku. Všechny vzorky budou po NMR analýzách zničeny. Kolaps malých dýchacích cest vyvolaný anestezií a FiO2 bude hodnocen měřením odporu a reaktance po operaci ve srovnání se základním měřením před operací.