Yleisanesteettien vaikutukset ylempien hengitysteiden kokoonpuristumiseen terveillä henkilöillä

Ylempien hengitysteiden avoimuus riippuu sopivasta tasapainosta nielulihasten laajentavan voiman ja hengityksen "pumppu"lihasten synnyttämän negatiivisen intraluminaalisen paineen romahdusvoiman välillä. Genioglossus (GG) suojaa nielun avoimuutta ihmisillä. Tämä lihas vastaanottaa erityyppistä hermovoimaa, joka jakautuu differentiaalisesti hypoglossaalisen motoneuronivaraston poikki, mukaan lukien faasiset (hengitys) ja tonic (ei-hengitys) voimat. Lisäksi refleksi-GG-aktivaatio vasteena negatiiviselle nielun paineelle stabiloi ylähengitysteiden avoimuutta sekä ihmisillä että rotilla. Yleispuudutusaineet, mukaan lukien propofoli ja sevofluraani, altistavat ylempien hengitysteiden romahtamisen, ainakin osittain vähentämällä ylempien hengitysteiden lihasten aktiivisuutta.

Teoreettisesti anestesia-aineet voivat vaikuttaa ylähengitysteiden laajentamiseen useilla mekanismeilla, mukaan lukien anestesian aiheuttama, annoksesta riippuvainen hyperkapnisen ja hypoksisen hengitystoiminnan väheneminen, hypoglossaalinen motoneuronien lamaantuminen, luuston lihasten supistumisen väheneminen, faasisen GG-aktiivisuuden lisääntyminen valtimoiden vähentymisen seurauksena. verenpaine ja lisääntynyt vaiheittainen hypoglossaalinen hermovuoto.

Aiemmat tutkimukset ovat osoittaneet, että tietyt anesteetit, mukaan lukien pentobarbitaali ja isofluraani, voivat lisätä genioglossuksen faasiaktiivisuutta rotilla ja ihmisillä. Propofolin vaikutuksia hengitysteiden kokoonpuristumiseen on tutkittu ihmisillä, mutta tietojemme mukaan niitä ei ole mitattu hyperkapnian olosuhteissa. Lapsilla on tehty tutkimuksia hengitysteiden kokoonpuristumisesta sevofluraanianestesiassa, mutta tietoja sevofluraanilla nukutettujen aikuisten hengitysteiden kokoonpuristumisesta ei ole. Samoin ei ole tietoa sevofluraanin vaikutuksista GG-aktiivisuuteen

Edellisessä pentobarbitaalilla nukutetuilla vapaaehtoisilla tehdyssä tutkimuksessa tutkijat havaitsivat, että lievä hyperkapnia (5–10 mmHg perusviivaa korkeampi) lisäsi merkittävästi virtausnopeutta ja GG-faasiaktiivisuutta sekä vähensi GG:n tonicaktiivisuutta. Jos ehdottamamme tutkimuksemme osoittaa hyödyllisen vaikutuksen, tutkijat suunnittelevat seurantatutkimuksen, jossa käsitellään mahdollisuutta, että hyperkapniaa voidaan käyttää terapeuttisesti hengitysteiden suojaamiseen. Samanlaista konseptia on jo harkittu kriittisesti sairaiden tehohoitopotilaiden kohdalla.

Aiemmat tutkimukset ovat kuitenkin osoittaneet, että hyperkapnian aiheuttama hengitystoiminnan lisääntyminen voi estää hengitysteitä suojaavia refleksejä häiritsemällä hengityksen nielemisen koordinaatiota. Indusoidun lievän hyperkapnian turvallisuuden arvioimiseksi hengitysteiden suojaustoimenpiteenä arvioimme, heikentävätkö sevofluraanin ja propofolin anestesian aikana esiintyvät vaihtelevat hyperkapnian tasot hengityksen ja nielemisen koordinaatiota verrattuna pelkän anestesian vaikutuksiin.

Tällä terveillä aikuisilla tehdyllä farmakofysiologisella yhteisvaikutustutkimuksella pyrimme:

1. Vertaa sevofluraanin ja propofolin vaikutuksia ylähengitysteiden sulkeutumispaineeseen, ylähengitysteiden lihasten hallintaan ja hengitykseen.
2. Arvioi herätetyn hyperkapnian (hiilidioksidin palautumisen) vaikutukset propofolin aiheuttamaan ylähengitysteiden kokoonpuristumiseen
3. Arvioi sevofluraanin, propofolin ja indusoidun hyperkapnian vaikutukset hengityksen ja nielemisen koordinaatioon.

Vertailevat lääketutkimukset anestesia-aineiden hengitystievaikutuksista ihmisillä ovat tärkeitä optimaalisen anestesia-ohjelman määrittämisessä potilaille, joilla on hengitysteiden romahtamisen riski, kuten potilaille, joilla on obstruktiivinen uniapnea. Tutkimuksemme ovat myös erityisen tärkeitä potilaille, joille tehdään toimenpide sedaatiota, joka suoritetaan tyypillisesti spontaanin ventilaation alaisena ylähengitystiet suojaamattomina. Lisäksi tuloksemme voivat lisätä ymmärrystämme leikkauksen jälkeisestä hengitysteiden tukkeutumisesta, joka on yleinen komplikaatio anestesian jälkeisessä toipumishuoneessa.