Vliv anestezie s minimálním průtokem na oxidační a neuroendokrinní stresovou reakci

Celková anestezie je charakterizována anestezií, analgezií, amnézií a svalovou relaxací. Nejběžnější dnešní praxí pro udržení anestezie po indukci je přidání účinného inhalačního anestetika s nízkou hustotou do směsi kyslíku a vzduchu. Pacienti, kteří jsou v bezvědomí a mají zastavené spontánní dýchání, jsou aktivně ventilováni anesteziologickými přístroji, které zajišťují, že anesteziologický plyn se dostane do plic a následně do krevního řečiště. Minutová ventilace označuje celkové množství plynu (kyslík, vzduch a směs anestetika), které pacient dýchá za jednu minutu, což je přibližně 5-6 l u normálního dospělého o hmotnosti 70 kg.

Během dýchání není využit všechen plyn, který se dostane do plic; malá část je absorbována tělem a většina je vyloučena při výdechu. Po odstranění oxidu uhličitého z vydechovaného plynu je vhodnější zbylý plyn znovu vdechnout pro fyziologii plic, ochranu životního prostředí a hospodárnost. Část odebraná pacientem musí být poskytnuta pro další nádech a tento přidaný plyn se nazývá „průtok čerstvého plynu“.

Dnes je u dospělých anestezie s nízkým průtokem definována, když je průtok čerstvého plynu 0,5-1 l/min, anestezie s minimálním průtokem, když je 0,25-0,5 l/min, a anestezie s metabolickým průtokem, když je 0,25 l/min. Snížení průtoku čerstvého plynu má pozitivní vliv na zdraví pacienta v anestezii, ochranu životního prostředí a nákladovou efektivitu, stejně jako snížení patologických stavů u personálu operačního sálu v důsledku znečištění ovzduší. Bylo prokázáno, že anestezie s nízkým průtokem nemá žádné nepříznivé účinky na oxygenaci, ventilaci, orgánové funkce nebo hemodynamické parametry. Nemá vliv na žádný chirurgický zákrok.

Akutní stresová reakce spojená s operací a anestezií je spojena s neuroendokrinně-metabolickým systémem a zánětlivě-imunitním systémem. V reakci na chirurgický stres se adrenokortikotropní hormon (ACTH) uvolňuje z hypofýzy prostřednictvím hormonu uvolňujícího kortikotropin (CRH). ACTH stimuluje kůru nadledvin k uvolňování glukokortikoidu (kortizolu). Při stresové reakci na operaci hrají roli vrozené i adaptivní imunitní buňky. Cytokiny zprostředkovávají lokální zánětlivou reakci pozorovanou při poškození tkáně. Prozánětlivé cytokiny, jako je interleukin-6 (IL-6), jsou uvolňovány s vrcholem v prvních 24 hodinách po operaci.

Předchozí studie prokázaly zvýšení hodnot kortizolu, ACTH a IL-6 první pooperační den; jejich změny byly zaznamenány měřením při indukci, na konci operace a po 12 a 24 hodinách po operaci. Tělo obsahuje nestabilní molekuly definované jako volné kyslíkové radikály. Tyto molekuly jsou vyváženy molekulami antioxidantů. Nerovnováha ve prospěch oxidantů vede k oxidačnímu stresu, který způsobuje řadu poškození tkání. Biochemické markery indikující tuto rovnováhu jsou celkový antioxidační stav (TAS) a celkový oxidační stav (TOS).

Naše studie bude hodnotit účinky anestezie s minimálním průtokem, která je dnes díky svým výhodám široce používána, na oxidační stres a neuroendokrinní stresovou reakci.

*Metodika výzkumu* Náš výzkum je prospektivní, randomizovaná kontrolovaná klinická studie. Budou zahrnuti pacienti ve věku 18-65 let podstupující elektivní septorhinoplastiku klasifikovaní jako Americká společnost anesteziologů (ASA) 1-2. Informovaný souhlas bude získán od pacientů, kteří se dobrovolně účastní studie.

Pacienti zařazení do studie budou rozděleni do dvou skupin metodou uzavřené obálky. Po dosažení hodnoty minimální alveolární koncentrace (MAC) 0,9-1,0 dostane skupina 1 (skupina s minimálním průtokem) (n=16) udržovací anestezii s minimálním průtokem čerstvého plynu a skupina 2 (skupina s vysokým průtokem) (n=16) dostane udržovací anestezii s vysokým průtokem čerstvého plynu. Skupina 1 dostane udržovací anestezii s 80-100% O2 a 3,5-4,5% sevofluranem při průtoku čerstvého plynu 0,3-0,4 L/min. Skupina 2 dostane udržovací anestezii se 40-45% směsí kyslíku a vzduchu, 2-2,5% sevofluranem a průtokem čerstvého plynu 4 l/min.

Hladiny celkového antioxidačního stavu (TAS), celkového oxidačního stavu (TOS), ACTH (adrenokortikotropní hormon), kortizolu a IL-6 (zánětlivý cytokin) budou měřeny ze vzorků krve odebraných pacientům. Před operací bude do antekubitální oblasti umístěna žilní kanyla o velikosti 20 pro odběr krve, aby se předešlo opakovaným invazivním zákrokům. Bezprostředně před operací bude odebráno 8 ml krve jako první vzorek. Vzorek bude umístěn do 3 ml zkumavek s kyselinou ethylendiamintetraoctovou (EDTA) a 5 ml gelu a odeslán do biochemické laboratoře ke skladování při -80 °C. Na konci operace bude odebráno 5 ml krve jako druhý vzorek před extubací, umístěno do gelové zkumavky a odesláno do biochemické laboratoře ke skladování při -80°C. V 6. pooperační hodině bude odebráno 8 ml krve jako třetí vzorek, umístěn do zkumavek 3 ml EDTA a 5 ml gelu a odeslán do biochemické laboratoře k uskladnění při -80 °C. V 18. pooperační hodině se odebere 8 ml krve jako čtvrtý vzorek, umístí se do zkumavek 3 ml EDTA a 5 ml gelu a odešle se do biochemické laboratoře ke skladování při -80 °C. Pacientovi bude odebráno celkem 30 ml vzorků krve. Vzorky krve budou centrifugovány při 3000 otáčkách za minutu po dobu 10 minut a oddělená séra budou uchovávána při -80 °C pro analýzu.

Pacienti budou propuštěni s vhodnou léčbou, kterou chirurgický tým považuje za vhodnou. Ve vzorku krve odebraném před indukcí budou měřeny hladiny celkového oxidačního stavu (TOS), celkového antioxidačního stavu (TAS), ACTH (adrenokortikotropní hormon), kortizolu a IL-6 (zánětlivý cytokin). TAS/TOS bude měřena ve druhém vzorku krve odebraném na konci operace. Ve vzorcích krve odebraných v 6. a 18. pooperační hodině bude měřen celkový oxidační stav (TOS), celkový antioxidační stav (TAS), ACTH (adrenokortikotropní hormon), kortizol a IL-6 (zánětlivý cytokin). Hemodynamické parametry, vizuální analogové skóre bolesti (VAS) a stav nauzea-zvracení budou zaznamenávány v 6. a 18. pooperační hodině. Po odstředění budou vzorky krve skladovány při -80°C a po odebrání všech vzorků budou v laboratoři vyhodnoceny stanovené biomarkery. Výsledky budou po statistické analýze použity v našem výzkumu.

Data budou analyzována pomocí softwarového balíčku Statistical Package for the Social Sciences (SPSS)-statistics 22.0. Kategorické proměnné budou vyjádřeny jako čísla a procenta, zatímco spojité proměnné budou prezentovány jako medián, průměr a směrodatná odchylka. K porovnání rozdílů mezi kategoriálními proměnnými bude použit chí-kvadrát test. Normální rozdělení spojitých proměnných bude posouzeno Shapiro-Wilkovým testem. Studentův t-test bude použit pro parametrická data a Mann-Whitney U test pro neparametrická data k porovnání spojitých proměnných mezi oběma skupinami. P-hodnota <0,05 bude považována za významnou ve všech testech.