병원 내 심폐소생술 중 적용된 Morphine, Ketamine 또는 Saline이 조기 생존에 미치는 영향

거의 35년 전, Peter Safar 박사는 "5분 이상의 심정지로부터의 뇌 회복은 재관류 후 여러 장기 시스템의 복잡한 이차 장애로 인해 방해를 받습니다"라고 썼습니다. 실제로, 이 5분의 "황금" 시간은 무산소증 후 정상적인 기능을 회복하는 대뇌 뉴런의 능력을 결정합니다. 대뇌 뉴런의 일반적인 기능은 수상 돌기의 시냅스 후 막에서 축삭의 시냅스 전 막까지 길이를 가로질러 전기 자극을 전도하는 것입니다. 이 과정은 대뇌 뉴런의 세포 외 공간과 세포 내 공간 사이의 Ca2+, Na+ 및 K+ 교환을 기반으로 하므로 세포 내 공간에서 Ca2+ 및 Na+를 제거하려면 아데노신 삼인산(adenosine triphosphate, ATP) 형태의 많은 에너지가 필요합니다. 이 세포들. 심정지(CA)는 매우 낮은 ATP 생성과 증가된 젖산 및 H+ 수준으로 해당 대사로의 전환을 시작합니다. 산증과 ATP 부족은 Ca2+ 및 Na+의 과도한 세포 내 축적을 처리하는 이온 펌프를 억제합니다. 전임상 연구는 급성 저산소증이 과도한 Ca2+ 유입을 유발하는 N-메틸-D-아스파르테이트(NMDA) 수용체의 결과적인 자극과 함께 글루타메이트의 통제되지 않은 방출을 초래한다는 것을 보여줍니다. 한편, 뉴런의 ATP 저장소는 흐름이 없는 상태에서 5분 후에 완전히 고갈될 수 있습니다. 산소 공급 회복의 경우, 포도당을 분해하고 세포 호흡을 다시 시작하려면 처음에 두 분자의 ATP가 필요합니다. 따라서, 뉴런에서 이 두 ATP 분자의 존재 또는 부재는 실제로 산화적 인산화와 뉴런의 정상적인 기능의 회복을 결정합니다. 마지막으로, 연장된 세포내 Ca2+ 과부하는 미토콘드리아로부터 시토크롬 C의 방출을 유발하는 미토콘드리아 투과성을 증가시키고 결과적으로 카스파제-3의 절단 및 활성화를 초래합니다. Caspase-3는 세포사멸의 초기 단계에 관여하는 필수 프로테아제이며 일반적으로 비가역적인 세포 사멸의 특징으로 받아들여집니다. 흥미롭게도, 쥐를 대상으로 한 실험 연구에서 카스파아제-3의 활성화는 질식성 심정지 후 9시간 후에만 소뇌와 신피질의 상당수의 뉴런에서 관찰되었습니다.

오늘날 치료적 저체온 요법만이 이온 펌프 기능 장애에 유익한 영향을 미치고 따라서 신경 독성을 감소시키는 것으로 나타났습니다. 흥미롭게도, 최대 절전 모드에서는 저체온이 저산소성 뇌 손상으로부터 보호하는 것으로 여겨집니다. 한편, 비선택적 오피오이드 수용체 길항제인 날록손을 동면 유지 단계에 주입하면 각성이 빠르게 달성되고 보호 효과가 사라집니다. 동면을 유도하는 것으로 이전에 발견된 델타 오피오이드 펩타이드는 저산소증 뇌 손상으로부터 쥐를 보호하는 것으로 나타났습니다. 순환 아데노신 모노포스페이트(cAMP) 수준을 감소시키고 결과적으로 Na+ 채널을 차단하는 오피오이드의 능력에 기초하여, 오피오이드가 급성 저산소증 동안 이온성 항상성의 교란을 예방할 수 있다고 제안하는 것이 논리적일 것입니다. 실제로, 전임상 연구는 오피오이드가 장, 골격근, 심근 및 뇌를 포함한 많은 기관 및 조직에서 급성 저산소증 동안 세포 무결성 상태를 보존할 수 있음을 보여줍니다. 더욱이, 모르핀은 급성 저산소 상태에서 생쥐와 쥐의 생존을 상당히 증가시키는 것으로 나타났습니다. 70분 동안 저산소 가스(5% 산소, 95% N2)에 쥐를 노출시킨 실험 모델에서 날록손 전처리군은 실험 종료 시 7마리 모두 사망한 반면, 모르핀(5mg/kg)을 전처리한 그룹과 대조군에서 7마리의 쥐 중 5마리가 사망했습니다. 쥐를 8분 동안 무산소 상태에 노출시킨 실험에서 Morphine(5mg/kg) 또는 Ketamine(40mg/kg)을 전처리한 결과 대조군에 비해 두 그룹 모두 더 높은 생존율을 보였습니다(아직 데이터는 게시됨). 심장 마비 전에 Morphine으로 치료한 동물의 생존율을 조사한 출판물은 아직 출판되지 않았습니다. 한편, 최근 2건의 후향적 연구에서는 심정지 전 또는 심정지 중에 아편유사제로 치료받은 환자가 치료받지 않은 환자에 비해 통계적으로 유의하게 높은 생존율과 훨씬 더 나은 신경학적 결과를 보였다고 밝혔습니다. 최근 발표된 데이터에 따르면 뉴런에서 활동 전위를 시작하는 Na+ 유입은 Ca2+ 유입과 관련된 시냅스 전위 ATP의 1/3을 소모합니다. 이론적으로 NMDA 수용체 차단에 의해 시냅스 전위를 억제하는 케타민은 Na+ 유입과 그에 따른 활동 전위만 억제하는 모르핀에 비해 뉴런에서 훨씬 더 많은 ATP를 절약할 수 있습니다. 확실히, 혈류 회복 후, 남아있는 저장된 ATP는 신경 산화적 인산화 및 이온 교환 모두의 회복에 기여할 수 있습니다. 새로 발표된 실험 데이터는 케타민으로 제브라피쉬를 전처리하면 Ca2+ 파동 전파를 억제하여 심정지 유발 뇌 손상을 방지하여 결과적으로 생존율을 향상시킨다는 것을 보여줍니다. 이러한 연구에서 나타난 결과와는 달리, 고용량의 두 가지 NMDA 길항제인 MK-801과 GPI-3000은 개 모델에서 심정지 및 소생술 후 생존율과 뇌 결과를 개선하지 못했습니다. 이러한 연구는 부정적인 결과의 메커니즘을 제시하지 않았지만 수년 동안 CA에서 NMDA 봉쇄를 테스트하는 데 대한 관심 부족에 기여했습니다. 보다 최근에는 비경쟁적 NMDA 길항제 Ifenprodil 사용의 효과에 대한 연구에서 쥐의 질식성 심정지 후 뇌부종의 현저한 감소가 입증되었습니다. 이 연구에서 i.v. Ifenprodil의 주사는 또한 염 처리된 동물과 비교하여 CA 후 훨씬 더 안정적인 혈역학 상태를 초래했습니다. 설치류 심정지 모델에서 다른 마취 요법에 대한 또 다른 실험 연구는 또한 Sevoflurane 및 Fentanyl을 사용한 마취와 비교하여 Ketamine 및 Medetomidine으로 치료한 쥐에서 소생 후 초기 기간에 훨씬 더 나은 혈역학적 상태를 입증했습니다. 글루타메이트 매개 흥분 독성 및 염증을 길항하는 능력을 가진 모든 마취제는 심정지 동안 신경 보호 치료를 위한 논리적 후보가 될 수 있습니다. 그러나 혈액 관류압의 현저한 감소와 함께 혈관확장을 일으키는 마취제의 능력은 인간의 심폐소생술(CPR) 동안 마취제의 효과를 테스트하는 아이디어에 반대하는 주요 논거가 될 수 있습니다. 그러나 치료 용량에서 혈역학 상태에 미치는 영향이 적기 때문에 케타민과 모르핀은 CPR 환자의 신경 보호 치료 시험에서 안전한 후보로 간주될 수 있습니다. CPR 동안 모르핀 또는 케타민의 가능한 적용에 대한 또 다른 주장은 진통제일 수 있습니다. 갈비뼈의 외상 가능성이 있는 격렬한 흉부 압박은 CPR에서 살아남은 환자에게 심각한 통증과 스트레스 반응을 유발할 수 있습니다.

이번 임상시험에서 S-100B 단백질과 NSE의 혈장 농도를 분석하는 근거는 뇌의 백색질(S100B 단백질)과 회색질(NSE) 내에서 서로 다른 분포를 보이고 있으며 둘 다 광범위하게 관여하고 있다는 사실이다. 무산소성 뇌 손상의 병인. S100 B 단백질은 분자량이 21kDa이고 반감기가 2시간인 세포내 칼슘 결합 이합체입니다. 저분자량 ​​덕분에 S100 B 단백질은 혈뇌장벽을 쉽게 통과하여 전신 순환계에 빠르게 도달합니다. NSE는 분자량이 78kDa이고 반감기가 24시간인 해당 효소 에놀라제의 신경 이소형입니다. 또한, NSE는 뉴런에서 포도당 대사에 광범위하게 관여하며 뉴런 및 신경내분비 조직에서만 검출될 수 있습니다. 이러한 장기 특이성으로 인해 혈액 내 NSE 농도는 상대적으로 빠르고 대량의 신경 파괴의 결과로 종종 증가합니다. 임상 실습에서 30ng/ml 이상의 혈청 NSE 수치 상승은 특히 저산소 손상으로 인한 경우 혼수 상태에서 좋지 않은 결과와 관련이 있습니다. 따라서 초기 신경 손상의 이 두 마커는 CPR 동안 모르핀 또는 케타민 적용의 신경 보호 기능을 테스트하는 데 적합합니다. 북부 노르웨이 대학 병원에서 심정지 후 환자를 후향적으로 평가한 결과 일반 소생술에 비해 아편유사제로 추가 치료를 받은 환자에서 1일, 2일, 3일, 28일 생존율이 상당히 높았고 심폐소생술 기간이 단축된 것으로 나타났습니다. 2년 후 미국 피츠버그에서 실시한 또 다른 후향적 관찰 코호트 연구에서는 기준선 예후 인자가 좋지 않았음에도 불구하고 기분전환용 약물 과다 복용 관련 심정지(CA) 후 생존율이 과다 복용 관련 심정지가 아닌 경우보다 나쁘지 않았으며 생존자 중 대다수가 좋은 신경 학적 결과. 흥미롭게도 동일한 연구 그룹이 이전의 한 후향적 연구에서 비과량 투여 그룹에 비해 과다 투여 CA 그룹에서 병원 퇴원까지의 생존율이 더 높다고 보고했습니다(19% 대 12%, p = 0.014). 그러나 이러한 과다복용 사례의 환자는 상당히 젊었지만(45세 대 65세, p<0.001) 구경꾼이 목격할 가능성은 적었습니다(29% 대 41%, p<0.005). 과다복용이 의심되는 경우 전체 흉부 압박률이 더 높았고(0.69 대 0.67, p = 0.018) 아드레날린, 중탄산나트륨 및 아트로핀 투여 가능성이 더 높았습니다(p < 0.001). 이러한 과다 복용 사례에서 Naloxone의 적용은 생존에도 영향을 미쳤을 수 있습니다. 이전에 발표된 한 임상 사례에서는 오피오이드를 과다 복용하고 소생술을 포기한 지 몇 분 후에 부비동 리듬을 회복한 젊은 남성의 완전한 신경학적 회복을 설명했습니다. 위의 모든 사항을 기반으로 모르핀 또는 케타민 치료가 뇌의 ATP 보존에 유익한 영향을 미칠 수 있으며, 따라서 치료가 CPR 후 생존하고 정상적인 기능을 회복하는 대뇌 뉴런의 능력을 증가시킬 수 있다는 가설을 세울 수 있습니다. .