Kaasukinetiikka ja aineenvaihdunta anestesiassa epävakaassa tilassa

Kliinisen anestesian aikana on hämmästyttävää, että CO2-seuranta koostuu pääosin vuoroveden PCO2:sta endotrakeaalisen intubaation vahvistamiseksi ja ventilaation arvioimiseksi, ja O2-seuranta koostuu yhdestä PO2-mittauksesta hypoksisen kaasuseoksen havaitsemiseksi. Parempi ymmärrys siitä, kuinka O2- ja CO2-kinetiikan seuranta voi määritellä järjestelmien patofysiologiaa, parantaa huomattavasti anestesian turvallisuutta havaitsemalla kriittisiä tapahtumia, kuten sydämen minuuttitilavuuden (Q.T) äkillisen laskun laskimo-ontelokompressiolla vatsaleikkauksen aikana, CO2-keuhkoembolian esiintyminen laparoskopian aikana, lisääntyvä kudosten O2-kulutus (V.O2) kevyen anestesian aikana ja anaerobisen aineenvaihdunnan alkaminen (V.CO2 on suhteettoman korkeampi kuin V.O2).

Edellisellä apurahakaudella CO2-kinetiikan löydöt epävakaassa tilassa paljasti merkittäviä aukkoja O2-kinetiikan ymmärtämisessä. Tätä tarkoitusta varten on kehitetty 5-osastoinen keuhkomalli kaasukinetiikasta kehossa epävakaassa tilassa, joka sisältää monimutkaiset vuorovaikutukset O2:n ja CO2:n välillä keuhkoissa, veressä ja kudoksissa. Tätä tietokonemallia käytettiin seuraavien hypoteesien muotoiluun, ja se selvittää nukutettujen potilaiden myöhempien mittaustietojen taustalla olevat mekanismit.

Tutkijat ovat jo kehittäneet kaksi innovatiivista laitetta, jotka ovat välttämättömiä V.O2-mittaukselle: nopeavasteisen lämpötila- ja kosteusanturin sekä sekoituslaitteen (bymixer) sekakaasufraktion mittaamiseen, erityisesti anestesiajärjestelmiin. Tutkijat ovat myös suunnitelleet kehittyneen penkkijärjestelmän molempien laitteiden validointiin, mikä osoitti mittaustemme korkean tarkkuuden ja suorituskyvyn.

Yleisessä tutkimusteemassamme testattavia hypoteeseja ovat:

• Tämä pulmonaalinen O2:n otto (V.O2) nukutetuilla potilailla on paljon pienempi kuin kirjallisuudessa mainittu arvo.
• Tämä inhalaatioanestesia vaikuttaa V.O2:een eri tavalla kuin kokonaislaskimoanestesiassa (TIVA).
• Että akuutti sydämen minuuttitilavuuden pieneneminen (Q.T) (potilaan asennon muutoksesta johtuen) pienentää tilapäisesti V.O2:ta, mutta CO2:n eliminaation (V.CO2) lasku jatkuu, koska kudosten CO2-varastot ovat sata kertaa suuremmat kuin O2 (katso aiemmin hyväksytty IRB-protokolla, HS# 2000-1325).
• Tämä positiivinen uloshengityksen loppupaine (PEEP) laskee V.O2:ta ja V.CO2:ta johtuen Q.T:n ja alveolaarisen ventilaation (V.A) vähenemisestä ja korkean ventilaatiosta perfuusioon (V.A/Q.) yksiköiden ilmaantumisen vuoksi (katso aiemmin hyväksytty). IRB-protokolla, HS# 2000-1325).
• Tämä Trendelenburg-asento (pää alaspäin) lisää V.O2:ta ja V.CO2:ta Q.T:n kasvun vuoksi.
• Että V.O2 voi auttaa määrittämään verensiirron tarpeellisuuden.
• Että hengitysosamäärän jatkuvalla mittauksella (RQ=V.CO2/V.O2) voidaan havaita siirtyminen anaerobiseen aineenvaihduntaan.
• Että hengitysteiden RQ:n jatkuva mittaus voi olla hyvä vaihtoehto valtimoverikaasunäytteenotolle.
• Että hengitysteiden RQ:n jatkuva mittaus voi määrittää ravitsemustuen tarpeen pitkien toimenpiteiden aikana.

Tässä protokollassa tutkijat tutkivat näiden mittausten kliinisiä vaikutuksia uskoen, että ne ovat puuttuvia lenkkejä anestesian seurannassa. Tämän akuutin patofysiologian taustalla olevien mekanismien selvittäminen edistää O2- ja CO2-kinetiikan ymmärtämistä epävakaassa tilassa ja mahdollistaa kriittisten tapahtumien ei-invasiivisen diagnoosin kliinisen anestesian aikana, mikä lisää turvallisuutta, erityisesti suurimmalle osalle terveistä potilaista, jotka saavat vain ei-vakaan tilan. - invasiivinen seuranta.

Erillinen osa tutkimuksesta, joka täydentää metabolista kaasunvaihtotutkimusta bymixer-virtausjärjestelmällä, on hengityskaasun tutkiminen kannettavalla massaspektrometrillä haihtuvien orgaanisten yhdisteiden havaitsemiseksi anaerobisen aineenvaihdunnan aikana. Kokeellinen anaerobinen malli on aikuiset potilaat, joille tehdään kiristyssidettä vaativa leikkaus. Anaerobinen aineenvaihdunta havaitaan happoemästasapainoverikokeella, sekoittimen virtausmittauksella ja massaspektrometrillä. Anestesiaa ylläpidetään täydellisellä suonensisäisellä anestesialla (TIVA) ja jokaisella potilaalla on valtimolinja. Muuta väliintuloa ei otettaisi. Se on havainnointityyppinen tutkimus.