L'effetto dell'anestesia a flusso minimo sulla risposta allo stress ossidativo e neuroendocrino

L'anestesia generale è caratterizzata da anestesia, analgesia, amnesia e rilassamento muscolare. La pratica più comune oggi per mantenere l’anestesia dopo l’induzione è quella di aggiungere un anestetico per inalazione efficace a bassa densità a una miscela di ossigeno/aria. I pazienti che sono incoscienti e hanno interrotto la respirazione spontanea vengono ventilati attivamente con macchine per anestesia, garantendo che il gas anestetico raggiunga i polmoni e quindi il flusso sanguigno. La ventilazione minuto si riferisce alla quantità totale di gas (ossigeno, aria e miscela di agenti anestetici) respirata da un paziente in un minuto, che è di circa 5-6 litri in un adulto normale che pesa 70 kg.

Durante la respirazione non tutto il gas che arriva ai polmoni viene utilizzato; una piccola parte viene assorbita dall'organismo, la maggior parte viene espulsa durante l'espirazione. Dopo aver eliminato l'anidride carbonica nel gas espirato, è più adatto respirare nuovamente il gas rimanente per la fisiologia polmonare, la protezione dell'ambiente e l'economicità. La porzione prelevata dal paziente deve essere fornita per il respiro successivo e questo gas aggiunto è chiamato "flusso di gas fresco".

Oggi, negli adulti, l'anestesia a flusso basso è definita quando la portata del gas fresco è 0,5-1 L/min, l'anestesia a flusso minimo quando è 0,25-0,5 L/min e l'anestesia a flusso metabolico quando è 0,25 L/min. La riduzione del flusso di gas fresco ha effetti positivi sulla salute del paziente in anestesia, sulla tutela dell'ambiente e sull'economicità, oltre a ridurre le patologie del personale di sala operatoria dovute all'inquinamento atmosferico. È stato dimostrato che l’anestesia a basso flusso non ha effetti avversi sull’ossigenazione, sulla ventilazione, sulle funzioni degli organi o sui parametri emodinamici. Non influisce su alcuna procedura chirurgica.

La risposta acuta allo stress associato all’intervento chirurgico e all’anestesia è collegata al sistema neuroendocrino-metabolico e al sistema infiammatorio-immunitario. In risposta allo stress chirurgico, l'ormone adrenocorticotropo (ACTH) viene rilasciato dalla ghiandola pituitaria tramite l'ormone di rilascio della corticotropina (CRH). L'ACTH stimola la corteccia surrenale a rilasciare glucocorticoidi (cortisolo). Sia le cellule immunitarie innate che quelle adattive svolgono un ruolo nella risposta allo stress all’intervento chirurgico. Le citochine mediano la risposta infiammatoria locale osservata con il danno tissutale. Le citochine proinfiammatorie, come l'interleuchina-6 (IL-6), vengono rilasciate, con un picco nelle prime 24 ore dopo l'intervento.

Studi precedenti hanno mostrato un aumento dei valori di cortisolo, ACTH e IL-6 nel primo giorno postoperatorio; i loro cambiamenti sono stati registrati misurandoli all'induzione, alla fine dell'intervento e dopo 12 e 24 ore postoperatorie. Il corpo contiene molecole instabili definite radicali liberi dell'ossigeno. Queste molecole sono bilanciate da molecole antiossidanti. Lo squilibrio a favore degli ossidanti porta allo stress ossidativo, causando una serie di danni ai tessuti. I marcatori biochimici che indicano questo equilibrio sono lo stato antiossidante totale (TAS) e lo stato ossidativo totale (TOS).

Il nostro studio valuterà gli effetti dell’anestesia a flusso minimo, oggi ampiamente utilizzata per i suoi vantaggi, sullo stress ossidativo e sulla risposta allo stress neuroendocrino.

*Metodologia di ricerca* La nostra ricerca è uno studio clinico prospettico, randomizzato e controllato. Saranno inclusi pazienti di età compresa tra 18 e 65 anni sottoposti a settorinoplastica elettiva classificati come American Society of Anesthesiologists (ASA) 1-2. Il consenso informato sarà ottenuto dai pazienti che si offriranno volontari per lo studio.

I pazienti inclusi nello studio saranno divisi in due gruppi utilizzando un metodo a busta chiusa. Dopo aver raggiunto un valore di concentrazione alveolare minima (MAC) pari a 0,9-1,0, il gruppo 1 (gruppo a flusso minimo) (n=16) riceverà l'anestesia di mantenimento con flusso minimo di gas fresco e il gruppo 2 (gruppo a flusso elevato) (n=16) riceveranno un'anestesia di mantenimento con un flusso elevato di gas fresco. Il gruppo 1 riceverà un'anestesia di mantenimento con 80-100% di O2 e 3,5-4,5% di sevoflurano a una portata di gas fresco di 0,3-0,4 l/min. Il gruppo 2 riceverà un'anestesia di mantenimento con una miscela di ossigeno-aria al 40-45%, sevoflurano al 2-2,5% e una portata di gas fresco di 4 L/min.

I livelli di stato antiossidante totale (TAS), stato ossidativo totale (TOS), ACTH (ormone adrenocorticotropo), cortisolo e IL-6 (citochina infiammatoria) saranno misurati da campioni di sangue prelevati dai pazienti. Prima dell'intervento, una cannula venosa da 20 calibri verrà posizionata nella regione antecubitale per il prelievo di sangue per evitare procedure invasive ripetute. Immediatamente prima dell'intervento verranno prelevati 8 ml di sangue come primo campione. Il campione verrà posto in provette da 3 ml di acido etilendiamminotetraacetico (EDTA) e gel da 5 ml e inviato al laboratorio di biochimica per essere conservato a -80°C. Al termine dell'intervento verranno prelevati 5 ml di sangue come secondo campione prima dell'estubazione, posti in una provetta di gel e inviati al laboratorio di biochimica per essere conservati a -80°C. Alla 6a ora postoperatoria, come terzo campione verranno prelevati 8 ml di sangue, posti in provette da 3 ml EDTA e 5 ml di gel, e inviati al laboratorio di biochimica per essere conservati a -80°C. Alla 18a ora postoperatoria, come quarto campione verranno prelevati 8 ml di sangue, posti in provette da 3 ml EDTA e 5 ml di gel, e inviati al laboratorio di biochimica per essere conservati a -80°C. Verranno raccolti dal paziente un totale di 30 ml di campioni di sangue. I campioni di sangue verranno centrifugati a 3000 giri al minuto per 10 minuti, ed i sieri separati verranno conservati a -80°C per l'analisi.

I pazienti verranno dimessi con le opportune cure ritenute idonee dall’équipe chirurgica. I livelli di stato ossidativo totale (TOS), stato antiossidante totale (TAS), ACTH (ormone adrenocorticotropo), cortisolo e IL-6 (citochina infiammatoria) saranno misurati nel campione di sangue prelevato prima dell'induzione. Il TAS/TOS verrà misurato nel secondo campione di sangue prelevato al termine dell'intervento. Lo stato ossidativo totale (TOS), lo stato antiossidante totale (TAS), l'ACTH (ormone adrenocorticotropo), il cortisolo e l'IL-6 (citochina infiammatoria) saranno misurati in campioni di sangue prelevati alla 6a e 18a ora postoperatoria. I parametri emodinamici, il punteggio visivo analogico del dolore (VAS) e lo stato di nausea-vomito verranno registrati alla 6a e 18a ora postoperatoria. Dopo aver centrifugato i campioni di sangue, questi verranno conservati a -80°C e i biomarcatori specificati verranno valutati in laboratorio dopo aver raccolto tutti i campioni. I risultati verranno utilizzati nella nostra ricerca dopo l'analisi statistica.

I dati verranno analizzati utilizzando il pacchetto software Statistical Package for the Social Sciences (SPSS)-statistics 22.0. Le variabili categoriali saranno espresse come numeri e percentuali, mentre le variabili continue saranno presentate come mediana, media e deviazione standard. Il test del chi quadrato verrà utilizzato per confrontare le differenze tra variabili categoriali. La distribuzione normale delle variabili continue sarà valutata mediante il test di Shapiro-Wilk. Il test t di Student verrà utilizzato per dati parametrici e il test U di Mann-Whitney per dati non parametrici per confrontare variabili continue tra i due gruppi. Un valore p <0,05 sarà considerato significativo in tutti i test.