Metaboliske og fysiologiske ændringer under mindre ortopædkirurgi hos ellers raske patienter

Ilttilskud under generel anæstesi Under generel anæstesi har brug af supplerende ilt for at undgå livstruende hypoxæmi været almindelig praksis i mange år. Dette fører til supranormale niveauer af oxygen i lungerne (hyperoksi), og de fleste patienter har også supranormale niveauer af partialtryk af arteriel oxygen (PaO2) i deres blod (hyperoksæmi). Den samme iatrogenhyperoksi er også almindelig hos mekanisk ventilerede patienter på intensivafdelingen. Det ser ud til at være glemt, at supplerende ilt er en medicin, og som al medicin bør den ikke administreres i overskud.

Under generel anæstesi anvendes ofte en fast fraktion af indåndet ilt i området fra 0,3 til 1,0. Patienterne overvåges med kontinuerlig måling af perifer iltmætning, og hvis denne er lav, eller en arteriel gas viser lavt PaO2, øges FiO2 yderligere. Et fald ud over det forudsatte FiO2 sker dog sjældent, selvom iltmætningen er 100% eller arteriel gas viser en høj PaO2.

Flere og flere beviser stiller spørgsmålstegn ved sikkerheden ved denne liberale brug af hyperoksi, da højt ilttilskud og dannelsen af ​​ROS kan føre til celledysfunktion og derved bidrage til pulmonal dysfunktion postoperativt.

Uønskede virkninger af oxygen FiO2, der overstiger det atmosfæriske indhold på 0,21, kan have direkte toksiske effekter på lungevæv, især for FiO2, der overstiger 0,60. Undersøgelser fra 1970'erne viste, at når de indåndede FiO2 1.0 i mere end fire timer, oplevede folk milde symptomer som tracheobronkitis og pleuritic. Dette er en mild irritation bag brystbenet, i luftvejene eller i lungerne. Dette ubehag forværres af dyb inspiration og kan forårsage hoste. De viste også, at en høj FiO2 på 0,95-1,0 givet i flere dage føre til lungeødem og til sidst lungefibrose. Høj FiO2 inducerer også kollaps af lungeområder, hvilket fører til pulmonal shunt på grund af reabsorptionsatelektase og inducerer pulmonal vasodilatation, men inducerer ellers vasokonstriktion i alle andre vaskulære senge (undtagen i uterus) og reducerer derved hjertevolumen og endeorganperfusion.

Den præcise mekanisme for den direkte cellulære skade og vasokonstriktion er ukendt, men menes at skyldes øget produktion af ROS5.

I den kliniske situation med kritisk syge patienter er hyperoksi og hyperoxæmi blevet forbundet med øget dødelighed specifikt i undergrupper af patienter med slagtilfælde, traumatisk hjerneskade og dem, der er genoplivet efter hjertestop, og det er også vist at øge infarktstørrelsen og dødeligheden efter hjerne- og myokardieinfarkt . Perioperativ behandling med høj FiO2 har også været forbundet med øget dødelighed og store respiratoriske komplikationer.

Metabonomi På det seneste har der været stor opmærksomhed omkring dannelsen af ​​ROS under hyperoksiske tilstande. Udover induktion oxidativ stress påvirker ROS også en række signaltransduktionsveje, der fører til cellulære ændringer. Disse ændringer kan detekteres ved hjælp af metabonomics.

Metabonomics er analysen af ​​alle små molekyler eller metabolitter til stede i en given prøve ved hjælp af kernemagnetisk resonans (NMR) eller massespektrometri (MS). Metabonomics giver et "snapshot" af alle metabolitter i en given prøve og har således et stort potentiale til at finde flere nye biomarkører ved analyse af de kontinuerlige ændringer i den metaboliske profil som reaktion på en given eksponering.

Oscillometri Anæstesi og høj FiO2 fører til kollaps af de små luftveje. Et nyt luftvejsoscillometrisystem (TremoFlo C-100) muliggør en enkel og ikke-invasiv måling af ændringer i de små luftveje. Systemet måler modstand og reaktans ikke-invasivt under normal vejrtrækning.

Forsøget Vi vil undersøge ellers raske ambulante patienter, der gennemgår mindre ortopædkirurgi under generel anæstesi for at belyse metaboliske og fysiologiske ændringer forårsaget af ventilation med FiO2 0,50 i 45 minutter efter standardindstillinger. Udåndingskondensat (EBC) og arterielt blod vil blive opsamlet før operationen og gentaget under operationen efter 45 minutters mekanisk ventilation med en FiO2 0,50. De to EBC'er og to blodprøver vil blive opbevaret ved -80°C til analyse, efter at alle patienter er blevet inkluderet. De metaboliske ændringer vil blive målt med NMR-teknik og multivariat statistisk analyse, der sammenligner basislinjeværdier med værdier opnået efter 45 minutters ilteksponering. Alle prøver vil blive destrueret efter NMR-analyserne. Kollaps af de små luftveje induceret af anæstesi og FiO2 vil blive evalueret ved at måle modstand og reaktans efter operation sammenlignet med en baseline-måling før operation.