Die Wirkung der Minimalflussanästhesie auf die Reaktion auf oxidativen und neuroendokrinen Stress

Die Vollnarkose zeichnet sich durch Anästhesie, Analgesie, Amnesie und Muskelentspannung aus. Die heute gebräuchlichste Methode zur Aufrechterhaltung der Anästhesie nach der Einleitung besteht darin, einem Sauerstoff/Luft-Gemisch ein wirksames Inhalationsanästhetikum mit geringer Dichte zuzusetzen. Patienten, die bewusstlos sind und keine Spontanatmung mehr haben, werden mit Anästhesiegeräten aktiv beatmet, um sicherzustellen, dass das Anästhesiegas in die Lunge und dann in den Blutkreislauf gelangt. Als Minutenventilation bezeichnet man die Gesamtgasmenge (Sauerstoff-, Luft- und Narkosemittelgemisch), die ein Patient in einer Minute einatmet, was bei einem normalen Erwachsenen mit einem Gewicht von 70 kg etwa 5–6 l entspricht.

Bei der Atmung wird nicht das gesamte in die Lunge gelangende Gas verbraucht; Ein kleiner Teil wird vom Körper aufgenommen und der größte Teil wird beim Ausatmen wieder ausgeschieden. Nach der Eliminierung des Kohlendioxids im ausgeatmeten Gas ist es aus Gründen der Lungenphysiologie, des Umweltschutzes und der Kosteneffizienz besser geeignet, das verbleibende Gas wieder einzuatmen. Der vom Patienten aufgenommene Teil muss für den nächsten Atemzug bereitgestellt werden. Dieses hinzugefügte Gas wird als „Frischgasfluss“ bezeichnet.

Heutzutage wird bei Erwachsenen eine Low-Flow-Anästhesie definiert, wenn die Frischgasflussrate 0,5–1 L/min beträgt, eine Minimal-Flow-Anästhesie, wenn sie 0,25–0,5 L/min beträgt, und eine metabolische Flow-Anästhesie, wenn sie 0,25 L/min beträgt. Die Reduzierung des Frischgasflusses hat positive Auswirkungen auf die Gesundheit des Patienten unter Narkose, den Umweltschutz und die Kosteneffizienz sowie eine Verringerung von Pathologien beim OP-Personal aufgrund von Luftverschmutzung. Es hat sich gezeigt, dass eine Low-Flow-Anästhesie keine nachteiligen Auswirkungen auf die Sauerstoffversorgung, Ventilation, Organfunktionen oder hämodynamischen Parameter hat. Es hat keinen Einfluss auf chirurgische Eingriffe.

Die akute Stressreaktion im Zusammenhang mit Operationen und Anästhesie steht im Zusammenhang mit dem neuroendokrin-metabolischen System und dem Entzündungs-Immunsystem. Als Reaktion auf chirurgischen Stress wird das adrenocorticotrope Hormon (ACTH) über das Corticotropin-Releasing-Hormon (CRH) aus der Hypophyse freigesetzt. ACTH stimuliert die Nebennierenrinde zur Freisetzung von Glukokortikoiden (Cortisol). Sowohl angeborene als auch adaptive Immunzellen spielen eine Rolle bei der Stressreaktion auf eine Operation. Zytokine vermitteln die lokale Entzündungsreaktion, die bei Gewebeschäden auftritt. Proinflammatorische Zytokine wie Interleukin-6 (IL-6) werden freigesetzt und erreichen ihren Höhepunkt in den ersten 24 Stunden nach der Operation.

Frühere Studien haben einen Anstieg der Cortisol-, ACTH- und IL-6-Werte am ersten postoperativen Tag gezeigt; Ihre Veränderungen wurden durch Messung bei der Einleitung, am Ende der Operation sowie 12 und 24 Stunden nach der Operation aufgezeichnet. Der Körper enthält instabile Moleküle, die als freie Sauerstoffradikale bezeichnet werden. Diese Moleküle werden durch antioxidative Moleküle ausgeglichen. Das Ungleichgewicht zugunsten von Oxidationsmitteln führt zu oxidativem Stress und verursacht eine Reihe von Gewebeschäden. Die biochemischen Marker, die dieses Gleichgewicht anzeigen, sind der Gesamtantioxidationsstatus (TAS) und der Gesamtoxidationsstatus (TOS).

In unserer Studie werden die Auswirkungen der Minimal-Flow-Anästhesie, die heute aufgrund ihrer Vorteile weit verbreitet ist, auf oxidativen Stress und die Reaktion auf neuroendokrinen Stress untersucht.

*Forschungsmethodik* Unsere Forschung ist eine prospektive, randomisierte, kontrollierte klinische Studie. Patienten im Alter von 18 bis 65 Jahren, die sich einer elektiven Septorhinoplastik der American Society of Anaesthesiologists (ASA) 1–2 unterziehen, werden eingeschlossen. Die Einverständniserklärung wird von Patienten eingeholt, die freiwillig an der Studie teilnehmen.

Die in die Studie einbezogenen Patienten werden mithilfe einer geschlossenen Umschlagmethode in zwei Gruppen eingeteilt. Nach Erreichen eines minimalen alveolären Konzentrationswerts (MAC) von 0,9–1,0 erhält Gruppe 1 (Gruppe mit minimalem Fluss) (n=16) eine Erhaltungsnarkose mit minimalem Frischgasfluss und Gruppe 2 (Gruppe mit hohem Fluss) (n=16) erhalten eine Erhaltungsnarkose mit hohem Frischgasfluss. Gruppe 1 erhält eine Erhaltungsnarkose mit 80–100 % O2 und 3,5–4,5 % Sevofluran bei einem Frischgasdurchfluss von 0,3–0,4 L/Min. Gruppe 2 erhält eine Erhaltungsnarkose mit 40–45 % Sauerstoff-Luft-Gemisch, 2–2,5 % Sevofluran und einer Frischgasflussrate von 4 l/min.

Die Werte des gesamten antioxidativen Status (TAS), des gesamten oxidativen Status (TOS), des ACTH (adrenocorticotropes Hormon), des Cortisols und des IL-6 (entzündliches Zytokin) werden anhand von Blutproben der Patienten gemessen. Vor der Operation wird zur Blutentnahme eine 20-Gauge-Venenkanüle im Ellenbogenbereich platziert, um wiederholte invasive Eingriffe zu vermeiden. Unmittelbar vor der Operation werden als erste Probe 8 ml Blut entnommen. Die Probe wird in Röhrchen mit 3 ml Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA) und 5 ml Gel gefüllt und zur Lagerung bei -80 °C an das Biochemielabor geschickt. Am Ende der Operation werden als zweite Probe vor der Extubation 5 ml Blut entnommen, in ein Gelröhrchen gegeben und zur Lagerung bei -80 °C an das Biochemielabor geschickt. In der 6. postoperativen Stunde werden als dritte Probe 8 ml Blut entnommen, in 3-ml-EDTA- und 5-ml-Gelröhrchen gefüllt und zur Lagerung bei -80 °C an das Biochemielabor geschickt. In der 18. postoperativen Stunde werden als vierte Probe 8 ml Blut entnommen, in 3-ml-EDTA- und 5-ml-Gelröhrchen gefüllt und zur Lagerung bei -80 °C an das Biochemielabor geschickt. Dem Patienten werden insgesamt 30 ml Blutproben entnommen. Die Blutproben werden 10 Minuten lang bei 3000 U/min zentrifugiert und die abgetrennten Seren werden zur Analyse bei -80 °C gelagert.

Die Patienten werden mit einer geeigneten Behandlung entlassen, die das Operationsteam für angemessen hält. Die Werte des gesamten oxidativen Status (TOS), des gesamten antioxidativen Status (TAS), des ACTH (adrenocorticotropes Hormon), des Cortisols und des IL-6 (entzündliches Zytokin) werden in der vor der Induktion entnommenen Blutprobe gemessen. TAS/TOS wird in der zweiten Blutprobe gemessen, die am Ende der Operation entnommen wird. Der Gesamtoxidationsstatus (TOS), der Gesamtantioxidationsstatus (TAS), ACTH (adrenocorticotropes Hormon), Cortisol und IL-6 (entzündliches Zytokin) werden in Blutproben gemessen, die in der 6. und 18. postoperativen Stunde entnommen werden. Hämodynamische Parameter, visueller analoger Schmerzscore (VAS) und Übelkeits-Erbrechen-Status werden in der 6. und 18. postoperativen Stunde aufgezeichnet. Nach dem Zentrifugieren der Blutproben werden diese bei -80 °C gelagert und nach der Entnahme aller Proben werden die angegebenen Biomarker im Labor ausgewertet. Die Ergebnisse werden nach statistischer Auswertung in unsere Forschung einfließen.

Die Daten werden mit dem Softwarepaket „Statistical Package for the Social Sciences (SPSS) – Statistik 22.0“ analysiert. Kategoriale Variablen werden als Zahlen und Prozentsätze ausgedrückt, während kontinuierliche Variablen als Median, Mittelwert und Standardabweichung dargestellt werden. Der Chi-Quadrat-Test wird verwendet, um Unterschiede zwischen kategorialen Variablen zu vergleichen. Die Normalverteilung kontinuierlicher Variablen wird mit dem Shapiro-Wilk-Test bewertet. Der Student-T-Test wird für parametrische Daten und der Mann-Whitney-U-Test für nichtparametrische Daten verwendet, um kontinuierliche Variablen zwischen den beiden Gruppen zu vergleichen. Ein p-Wert von <0,05 wird in allen Tests als signifikant angesehen.