Cambios metabólicos y fisiológicos durante la cirugía ortopédica menor en pacientes sanos

Suplemento de oxígeno durante la anestesia general Durante la anestesia general, el uso de oxígeno suplementario para evitar una hipoxemia potencialmente mortal ha sido una práctica común durante muchos años. Esto conduce a niveles supranormales de oxígeno en los pulmones (hiperoxia) y la mayoría de los pacientes también tienen niveles supranormales de presión parcial de oxígeno arterial (PaO2) en la sangre (hiperoxemia). La misma hiperoxia iatrógena también es común en pacientes ventilados mecánicamente en la unidad de cuidados intensivos. Parece olvidarse que el oxígeno suplementario es un medicamento y como todo medicamento no debe administrarse en exceso.

Durante la anestesia general, a menudo se utiliza una fracción fija de oxígeno inspirado que oscila entre 0,3 y 1,0. Los pacientes son monitoreados con la medición continua de la saturación de oxígeno periférico y si esta es baja o un gas arterial muestra una PaO2 baja, entonces la FiO2 aumenta aún más. Sin embargo, rara vez se logra una disminución más allá de la FiO2 prefijada, incluso si la saturación de oxígeno es del 100% o si el gas arterial muestra una PaO2 alta.

Cada vez más evidencia cuestiona la seguridad de este uso liberal de la hiperoxia como suplemento de alto contenido de oxígeno y la formación de ROS puede conducir a la disfunción celular y, por lo tanto, contribuir a la disfunción pulmonar posoperatoria.

Los efectos adversos del oxígeno FiO2 que excede el contenido atmosférico de 0,21 pueden tener efectos tóxicos directos en el tejido pulmonar, especialmente para FiO2 que excede 0,60. Los estudios de la década de 1970 mostraron que al respirar FiO2 1.0 durante más de cuatro horas, las personas experimentaban síntomas leves como traqueobronquitis y pleuritis. Esta es una irritación leve detrás del esternón, en las vías respiratorias o en los pulmones. Esta molestia se agrava con la inspiración profunda y puede provocar tos. También demostraron que una FiO2 alta de 0,95-1,0 administrada durante varios días conduce a edema pulmonar y finalmente a fibrosis pulmonar. La FiO2 alta también induce el colapso de las áreas pulmonares que conducen a un cortocircuito pulmonar debido a la atelectasia de reabsorción e inducen vasodilatación pulmonar, pero por lo demás inducen vasoconstricción en todos los demás lechos vasculares (excepto en el útero) y, por lo tanto, reducen el gasto cardíaco y la perfusión de órganos terminales.

Se desconoce el mecanismo preciso del daño celular directo y la vasoconstricción, pero se cree que se debe a una mayor producción de ROS5.

En el entorno clínico con pacientes críticos, la hiperoxia y la hiperoxemia se han asociado con un aumento de la mortalidad, específicamente en subgrupos de pacientes con accidente cerebrovascular, lesión cerebral traumática y aquellos reanimados de un paro cardíaco, y también se ha demostrado que aumenta el tamaño del infarto y la mortalidad después de un infarto cerebral y de miocardio. . El tratamiento perioperatorio con FiO2 elevada también se ha asociado con una mayor mortalidad y complicaciones respiratorias mayores.

Metabonómica Últimamente se ha prestado mucha atención a la formación de ROS durante condiciones hiperóxicas. Además de la inducción del estrés oxidativo, las ROS también afectan una serie de vías de transducción de señales que conducen a cambios celulares. Estos cambios se pueden detectar usando metabonomics.

La metabolómica es el análisis de todas las moléculas pequeñas o metabolitos presentes en una muestra determinada mediante resonancia magnética nuclear (NMR) o espectrometría de masas (MS). La metabolómica brinda una "instantánea" de todos los metabolitos en una muestra determinada y, por lo tanto, tiene un gran potencial para encontrar varios biomarcadores nuevos mediante el análisis de los cambios continuos en el perfil metabólico en respuesta a una exposición determinada.

Oscilometría La anestesia y la FiO2 alta provocan el colapso de las vías respiratorias pequeñas. Un nuevo sistema de oscilometría de las vías respiratorias (TremoFlo C-100) permite una medición simple y no invasiva de los cambios en las vías respiratorias pequeñas. El sistema mide la resistencia y la reactancia de forma no invasiva durante la respiración normal.

El ensayo Examinaremos a pacientes ambulatorios sanos que se someten a una cirugía ortopédica menor durante la anestesia general para dilucidar los cambios metabólicos y fisiológicos causados ​​por la ventilación con FiO2 0,50 durante 45 minutos siguiendo los ajustes estándar. El condensado del aliento exhalado (EBC) y la sangre arterial se recolectarán antes de la cirugía y se repetirán durante la cirugía después de 45 minutos de ventilación mecánica con una FiO2 de 0,50. Los dos EBC y las dos muestras de sangre se almacenarán a -80 °C para su análisis después de que se hayan incluido todos los pacientes. Los cambios metabólicos se medirán con la técnica de RMN y análisis estadístico multivariante comparando los valores basales con los valores obtenidos tras 45 minutos de exposición al oxígeno. Todos los especímenes serán destruidos después de los análisis de RMN. El colapso de las vías respiratorias pequeñas inducido por la anestesia y la FiO2 se evaluará midiendo la resistencia y la reactancia después de la cirugía en comparación con una medición inicial antes de la cirugía.