Gli effetti degli anestetici generali sulla collassabilità delle vie aeree superiori nei soggetti sani

La pervietà delle vie aeree superiori dipende da un adeguato equilibrio tra la forza di dilatazione dei muscoli faringei e la forza di collasso della pressione intraluminale negativa, generata dai muscoli della "pompa" respiratoria. Il genioglosso (GG) protegge la pervietà faringea negli esseri umani. Questo muscolo riceve vari tipi di impulsi neurali, distribuiti in modo differenziato attraverso il pool di motoneuroni ipoglossi, inclusi impulsi fasici (inspiratori) e tonici (non respiratori). Inoltre, l'attivazione riflessa di GG in risposta alla pressione faringea negativa stabilizza la pervietà delle vie aeree superiori sia nell'uomo che nel ratto. Gli agenti anestetici generali, inclusi il propofol e il sevoflurano, predispongono al collasso le vie aeree superiori, almeno in parte diminuendo l'attività muscolare delle vie aeree superiori.

Teoricamente gli anestetici potrebbero influenzare l'attività del dilatatore delle vie aeree superiori mediante diversi meccanismi, tra cui una diminuzione dose-dipendente indotta dall'anestetico del drive ventilatorio ipercapnico e ipossico, depressione del motoneurone ipoglosso, diminuzione della contrattilità del muscolo scheletrico, aumento dell'attività GG fasica come risultato della diminuzione dell'attività arteriosa pressione sanguigna e un aumento della scarica del nervo ipoglosso fasico.

Precedenti studi hanno dimostrato che alcuni anestetici, tra cui il pentobarbital e l'isoflurano, possono aumentare l'attività fasica del genioglosso nei ratti e nell'uomo. Gli effetti del propofol sulla collassabilità delle vie aeree sono stati studiati nell'uomo, tuttavia, a nostra conoscenza, non sono stati misurati in condizioni di ipercapnia. Sono stati condotti studi sulla collassibilità delle vie aeree in anestesia con sevoflurano nei bambini, ma non esistono dati sulla collassibilità delle vie aeree negli adulti anestetizzati con sevoflurano. Allo stesso modo non esistono dati sugli effetti del sevoflurano sull'attività del GG

In un precedente studio su volontari anestetizzati con pentobarbital, i ricercatori hanno osservato che una lieve ipercapnia (5-10 mmHg sopra il basale) produceva un aumento significativo della portata e dell'attività fasica del GG, nonché un aumento minore dell'attività tonica del GG. Se il nostro studio proposto mostra un effetto benefico, i ricercatori pianificano uno studio di follow-up che affronti la possibilità che l'ipercapnia possa essere utilizzata terapeuticamente per la protezione delle vie aeree. Un concetto simile è già stato preso in considerazione per i pazienti critici in terapia intensiva.

Tuttavia, studi precedenti hanno dimostrato che un aumento del drive ventilatorio indotto dall'ipercapnia può inibire i riflessi protettivi delle vie aeree interrompendo la coordinazione della respirazione e della deglutizione. Al fine di valutare la sicurezza dell'ipercapnia lieve indotta come intervento per la protezione delle vie aeree, abbiamo valutato se i livelli variabili di ipercapnia che si verificano durante l'anestesia con sevoflurano e propofol compromettono la coordinazione della respirazione e della deglutizione rispetto agli effetti della sola anestesia.

Con questo studio di interazione farmaco-fisiologica su adulti sani ci proponiamo di:

1. Confronta gli effetti del sevoflurano e del propofol sulla pressione di chiusura delle vie aeree superiori, sul controllo dei muscoli delle vie aeree superiori e sulla respirazione.
2. Valutare gli effetti dell'ipercapnia evocata (inversione dell'anidride carbonica) sulla collassabilità delle vie aeree superiori indotta dal propofol
3. Valutare gli effetti del sevoflurano, del propofol e dell'ipercapnia indotta sulla coordinazione della respirazione e della deglutizione.

Gli studi farmacologici comparativi sugli effetti delle vie aeree degli anestetici nell'uomo sono importanti per definire un regime anestetico ottimale per i pazienti a rischio di collasso delle vie aeree, come i pazienti con apnea ostruttiva del sonno. I nostri studi sono particolarmente rilevanti anche per i pazienti sottoposti a sedazione procedurale, che in genere viene condotta in ventilazione spontanea con le vie aeree superiori non protette. Inoltre, i nostri risultati possono aumentare la nostra comprensione dell'ostruzione delle vie aeree postoperatoria, una complicanza comune nella sala di risveglio post-anestesia.