Die Auswirkungen von Vollnarkose auf die Kollabierbarkeit der oberen Atemwege bei gesunden Probanden

Die Durchgängigkeit der oberen Atemwege hängt von einem angemessenen Gleichgewicht zwischen der Dilatationskraft der Rachenmuskulatur und der kollabierenden Kraft des negativen intraluminalen Drucks ab, der von den Atempumpenmuskeln erzeugt wird. Der Genioglossus (GG) schützt die Durchgängigkeit des Rachens beim Menschen. Dieser Muskel empfängt verschiedene Arten neuronaler Antriebe, die unterschiedlich über den hypoglossalen Motoneuronenpool verteilt sind, einschließlich phasischer (inspiratorischer) und tonischer (nicht-respiratorischer) Antriebe. Darüber hinaus stabilisiert die reflektorische GG-Aktivierung als Reaktion auf negativen Rachendruck die Durchgängigkeit der oberen Atemwege sowohl beim Menschen als auch bei Ratten. Allgemeinanästhetika, einschließlich Propofol und Sevofluran, prädisponieren die oberen Atemwege zum Kollaps, zumindest teilweise durch eine Verringerung der Muskelaktivität der oberen Atemwege.

Theoretisch könnten Anästhetika die Aktivität des Dilatators der oberen Atemwege durch verschiedene Mechanismen beeinflussen, einschließlich einer durch Anästhetika induzierten, dosisabhängigen Abnahme des hyperkapnischen und hypoxischen Atemantriebs, einer Unterdrückung des hypoglossalen Motoneurons, einer verminderten Kontraktilität der Skelettmuskulatur und einer Zunahme der phasischen GG-Aktivität als Folge einer verminderten arteriellen Durchblutung Blutdruck und eine Zunahme der phasischen Entladung des Nervus hypoglossus.

Frühere Studien haben gezeigt, dass bestimmte Anästhetika, darunter Pentobarbital und Isofluran, die phasische Aktivität von Genioglossus bei Ratten und Menschen erhöhen können. Die Auswirkungen von Propofol auf die Kollabierbarkeit der Atemwege wurden beim Menschen untersucht, unseres Wissens wurden sie jedoch nicht unter Hyperkapnie-Bedingungen gemessen. Es wurden Studien zur Kollapsbarkeit der Atemwege unter Sevofluran-Anästhesie bei Kindern durchgeführt, es liegen jedoch keine Daten zur Kollabierbarkeit der Atemwege bei mit Sevofluran betäubten Erwachsenen vor. Ebenso liegen keine Daten zu den Auswirkungen von Sevofluran auf die GG-Aktivität vor

In einer früheren Studie mit mit Pentobarbital anästhesierten Freiwilligen beobachteten die Forscher, dass eine leichte Hyperkapnie (5–10 mmHg über dem Ausgangswert) zu einem signifikanten Anstieg der Flussrate und der phasischen GG-Aktivität sowie zu einem geringeren Anstieg der tonischen GG-Aktivität führte. Wenn unsere vorgeschlagene Studie eine positive Wirkung zeigt, planen die Forscher eine Folgestudie, die sich mit der Möglichkeit befasst, dass Hyperkapnie therapeutisch zum Schutz der Atemwege eingesetzt werden kann. Ein ähnliches Konzept wurde bereits für kritisch erkrankte Intensivpatienten in Betracht gezogen.

Frühere Studien haben jedoch gezeigt, dass eine durch Hyperkapnie verursachte Steigerung des Atemantriebs die Schutzreflexe der Atemwege hemmen kann, indem sie die Atem-Schluck-Koordination stört. Um die Sicherheit einer induzierten leichten Hyperkapnie als Maßnahme zum Atemwegsschutz zu bewerten, haben wir untersucht, ob während der Anästhesie mit Sevofluran und Propofol auftretende Hyperkapnie unterschiedlicher Ausmaße die Koordination von Atmung und Schlucken im Vergleich zu den Auswirkungen einer Anästhesie allein beeinträchtigt.

Mit dieser pharmakophysiologischen Interaktionsstudie an gesunden Erwachsenen wollen wir:

1. Vergleichen Sie die Auswirkungen von Sevofluran und Propofol auf den Schließdruck der oberen Atemwege, die Muskelkontrolle der oberen Atemwege und die Atmung.
2. Bewerten Sie die Auswirkungen der hervorgerufenen Hyperkapnie (Kohlendioxidumkehr) auf die durch Propofol verursachte Kollapsbarkeit der oberen Atemwege
3. Bewerten Sie die Auswirkungen von Sevofluran, Propofol und induzierter Hyperkapnie auf die Koordination von Atmung und Schlucken.

Vergleichende Arzneimittelstudien zu den Auswirkungen von Anästhetika auf die Atemwege beim Menschen sind wichtig, um ein optimales Anästhesieschema für Patienten zu definieren, bei denen das Risiko eines Atemwegskollapses besteht, wie beispielsweise Patienten mit obstruktiver Schlafapnoe. Unsere Studien sind auch besonders relevant für Patienten, die sich einer Kurzsedierung unterziehen, die typischerweise unter Spontanbeatmung mit ungeschützten oberen Atemwegen durchgeführt wird. Darüber hinaus können unsere Ergebnisse unser Verständnis der postoperativen Atemwegsobstruktion verbessern, einer häufigen Komplikation im Aufwachraum nach der Anästhesie.