Virkningerne af generel anæstetika på øvre luftvejs sammenklappelighed hos raske forsøgspersoner

Åbenhed i de øvre luftveje afhænger af en passende balance mellem den udvidende kraft af svælgmusklerne og den kollapsende kraft af negativt intraluminalt tryk, som genereres af respiratoriske "pumpe"-muskler. Genioglossus (GG) beskytter pharyngeal åbenhed hos mennesker. Denne muskel modtager forskellige typer af neural drift, fordelt differentielt over den hypoglossale motoneuronpool, inklusive fasiske (inspiratoriske) og toniske (ikke-respiratoriske) drifter. Derudover stabiliserer refleks GG-aktivering som reaktion på negativt svælgtryk den øvre luftvejs åbenhed både hos mennesker og hos rotter. Generelle anæstetika, herunder propofol og sevofluran, disponerer de øvre luftveje til at kollapse, i det mindste delvist ved at nedsætte muskelaktiviteten i de øvre luftveje.

Teoretisk set kunne bedøvelsesmidler påvirke de øvre luftvejsdilatatoraktivitet af adskillige mekanismer, herunder et bedøvelsesinduceret, dosisafhængigt fald i hyperkapnisk og hypoxisk respirationsdrift, hypoglossal motoneuron-depression, nedsat skeletmuskelkontraktilitet, en stigning i fasisk GG-aktivitet som følge af nedsat arteriel blodtryk og en stigning i fasisk hypoglossal nerveafladning.

Tidligere undersøgelser har vist, at visse anæstetika, herunder pentobarbital og isofluran, kan øge genioglossus fasisk aktivitet hos rotter og mennesker. Effekterne af propofol på luftvejssammenklappelighed er blevet undersøgt hos mennesker, men så vidt vi ved, er de ikke blevet målt under forhold med hyperkapni. Undersøgelser af luftvejskollapsibilitet under sevoflurananæstesi er blevet udført hos børn, men der findes ingen data for luftvejskollapsibilitet hos sevofluranbedøvede voksne. Tilsvarende findes der ingen data om virkningen af ​​sevofluran på GG-aktivitet

I et tidligere forsøg med pentobarbital-bedøvede frivillige observerede efterforskerne, at mild hyperkapni (5-10 mmHg over baseline) producerede en signifikant stigning i flowhastighed og GG fasisk aktivitet, såvel som en mindre stigning i GG tonisk aktivitet. Hvis vores foreslåede undersøgelse viser en gavnlig effekt, så planlægger efterforskerne en opfølgende undersøgelse, der adresserer muligheden for, at hyperkapni kan bruges terapeutisk til luftvejsbeskyttelse. Et lignende koncept er allerede blevet overvejet for kritisk syge intensivpatienter.

Tidligere undersøgelser har dog vist, at en hyperkapni-induceret stigning i respiratorisk drift kan hæmme luftvejsbeskyttende reflekser ved at forstyrre vejrtrækningssynkekoordinationen. For at vurdere sikkerheden ved induceret mild hyperkapni som en intervention til beskyttelse af luftvejene, evaluerede vi, om variable niveauer af hyperkapni, der forekommer under anæstesi med sevofluran og propofol, forringer koordinationen af ​​vejrtrækning og synke sammenlignet med virkningerne af anæstesi alene.

Med dette farmako-fysiologiske interaktionsstudie på raske voksne sigter vi mod at:

1. Sammenlign virkningerne af sevofluran og propofol på øvre luftvejs lukketryk, øvre luftvejs muskelkontrol og vejrtrækning.
2. Vurder virkningerne af fremkaldt hyperkapni (kuldioxid reversering) på propofol-induceret øvre luftvejs kollapsabilitet
3. Evaluer virkningerne af sevofluran, propofol og induceret hyperkapni på koordinering af vejrtrækning og synkning.

Sammenlignende lægemiddelundersøgelser af luftvejsvirkninger af anæstetika hos mennesker er vigtige for at definere et optimalt anæstesiregime for patienter med risiko for luftvejskollaps, såsom patienter med obstruktiv søvnapnø. Vores undersøgelser er også særligt relevante for patienter, der gennemgår procedurel sedation, som typisk udføres under spontan ventilation med de øvre luftveje ubeskyttede. Derudover kan vores resultater øge vores forståelse af postoperativ luftvejsobstruktion, en almindelig komplikation i opvågningsrummet efter anæstesi.