酸化および神経内分泌ストレス反応に対する最小流量麻酔の影響

全身麻酔は、麻酔、鎮痛、記憶喪失、および筋弛緩によって特徴付けられます。 導入後に麻酔を維持するための今日最も一般的な方法は、酸素と空気の混合物に低濃度の効果的な吸入麻酔薬を添加することです。 意識がなく自発呼吸が停止している患者には、麻酔ガスが肺に到達し、その後血流に確実に到達するように、麻酔器を使用して積極的に換気が行われます。 分時換気量とは、患者が 1 分間に呼吸するガス (酸素、空気、および麻酔薬の混合物) の総量を指します。これは、体重 70 kg の正常な成人で約 5 ～ 6 L です。

呼吸中、肺に到達したすべてのガスが使用されるわけではありません。ごく一部が体内に吸収され、そのほとんどは呼気中に排出されます。 呼気ガス中の二酸化炭素を除去した後、残ったガスを再呼吸することは、肺の生理機能、環境保護、および費用対効果の観点からより適切です。 患者が摂取した部分は次の呼吸のために提供される必要があり、この追加されたガスは「フレッシュガスフロー」と呼ばれます。

現在、成人では、フレッシュガス流量が 0.5 ～ 1 L/min の場合は低流量麻酔、0.25 ～ 0.5 L/min の場合は最小流量麻酔、0.25 L/min の場合は代謝流麻酔と定義されています。 新鮮なガスの流量を減らすことは、大気汚染による手術室スタッフの病状を軽減するだけでなく、麻酔下の患者の健康、環境保護、費用対効果にもプラスの効果をもたらします。 低流量麻酔は、酸素化、換気、臓器機能、または血行動態パラメーターに悪影響を及ぼさないことが示されています。 いかなる外科手術にも影響しません。

手術や麻酔に伴う急性ストレス反応は、神経内分泌代謝系と炎症免疫系に関係しています。 手術ストレスに反応して、副腎皮質刺激ホルモン (ACTH) が副腎皮質刺激ホルモン放出ホルモン (CRH) を介して下垂体から放出されます。 ACTH は副腎皮質を刺激してグルココルチコイド (コルチゾール) を放出します。 自然免疫細胞と適応免疫細胞の両方が、手術に対するストレス反応に役割を果たします。 サイトカインは、組織損傷で見られる局所的な炎症反応を媒介します。 インターロイキン-6 (IL-6) などの炎症促進性サイトカインが放出され、手術後最初の 24 時間でピークに達します。

以前の研究では、術後最初の日にコルチゾール、ACTH、およびIL-6の値が増加することが示されています。それらの変化は、導入時、手術終了時、術後 12 時間および 24 時間後に測定することによって記録されました。 体内には、フリー酸素ラジカルとして定義される不安定な分子が含まれています。 これらの分子は抗酸化分子によってバランスが保たれています。 酸化剤に有利な不均衡は酸化ストレスにつながり、一連の組織損傷を引き起こします。 このバランスを示す生化学マーカーは、総抗酸化状態 (TAS) と総酸化状態 (TOS) です。

私たちの研究では、その利点により現在広く使用されている最小流量麻酔の酸化ストレスと神経内分泌ストレス反応に対する影響を評価します。

*研究方法* 私たちの研究は前向きランダム化比較臨床研究です。 米国麻酔学会（ASA）1～2に分類される待機的中隔形成術を受ける18～65歳の患者が含まれる。 研究に志願した患者からインフォームドコンセントが得られます。

研究に含まれる患者は、閉鎖封筒法を使用して 2 つのグループに分けられます。 最小肺胞濃度 (MAC) 値 0.9 ～ 1.0 に達した後、グループ 1 (最小流量グループ) (n=16) は最小限の新鮮ガス流量で維持麻酔を受け、グループ 2 (高流量グループ) (n=16) は維持麻酔を受けます。大量の新鮮ガス流による維持麻酔が行われます。 グループ 1 は、80 ～ 100% の O2 と 3.5 ～ 4.5% のセボフルランによる維持麻酔を、0.3 ～ 0.4 の新鮮ガス流量で受けます。 L/分 グループ 2 は、40 ～ 45% の酸素と空気の混合物、2 ～ 2.5% のセボフルラン、および 4 L/分の新鮮ガス流量で維持麻酔を受けます。

総抗酸化状態 (TAS)、総酸化状態 (TOS)、ACTH (副腎皮質刺激ホルモン)、コルチゾール、および IL-6 (炎症性サイトカイン) のレベルが、患者から採取された血液サンプルから測定されます。 侵襲的処置の繰り返しを避けるため、手術前に採血のために 20 ゲージの静脈カニューレが肘前部に設置されます。 手術の直前に、最初のサンプルとして 8 ml の血液が採取されます。 サンプルは 3 ml エチレンジアミン四酢酸 (EDTA) チューブと 5 ml ゲルチューブに入れられ、生化学研究室に送られて -80℃ で保存されます。 手術終了後、抜管前に 2 番目のサンプルとして 5 ml の血液が採取され、ゲルチューブに入れられ、生化学研究室に送られて -80°C で保存されます。 術後6時間目に、8mlの血液を3回目のサンプルとして採取し、3mlのEDTAおよび5mlのゲルチューブに入れ、生化学研究室に送って-80℃で保存する。 術後 18 時間目に、8 ml の血液を 4 番目のサンプルとして採取し、3 ml EDTA および 5 ml ゲルチューブに入れ、生化学研究室に送って -80℃ で保存します。 合計 30 ml の血液サンプルが患者から収集されます。 血液サンプルは 3000 rpm で 10 分間遠心分離され、分離された血清は分析のために -80°C で保存されます。

患者は外科チームが適切と判断した適切な治療を受けて退院します。 総酸化状態 (TOS)、総抗酸化状態 (TAS)、ACTH (副腎皮質刺激ホルモン)、コルチゾール、および IL-6 (炎症性サイトカイン) のレベルが、導入前に採取された血液サンプルで測定されます。 TAS/TOS は、手術終了時に採取された 2 回目の血液サンプルで測定されます。 総酸化状態 (TOS)、総抗酸化状態 (TAS)、ACTH (副腎皮質刺激ホルモン)、コルチゾール、および IL-6 (炎症性サイトカイン) が、術後 6 時間目と 18 時間目に採取された血液サンプルで測定されます。 血行動態パラメータ、ビジュアルアナログ疼痛スコア（VAS）、および吐き気・嘔吐の状態は、術後 6 時間目と 18 時間目に記録されます。 血液サンプルは遠心分離後、-80°C で保存され、すべてのサンプルが収集された後、指定されたバイオマーカーが研究室で評価されます。 結果は統計分析を経て研究に活用されます。

データは、社会科学用統計パッケージ (SPSS) - statistics 22.0 ソフトウェア パッケージを使用して分析されます。 カテゴリ変数は数値とパーセンテージとして表され、連続変数は中央値、平均値、標準偏差として表示されます。 カイ二乗検定は、カテゴリ変数間の差異を比較するために使用されます。 連続変数の正規分布は、Shapiro-Wilk 検定によって評価されます。 2 つのグループ間の連続変数を比較するために、スチューデントの t 検定がパラメトリック データに使用され、マン-ホイットニーの U 検定がノンパラメトリック データに使用されます。 <0.05 の p 値は、すべての検定で有意であるとみなされます。