Effekten av generell anestesi på øvre luftveiskollapsbarhet hos friske personer

Åpenhet i øvre luftveier avhenger av en passende balanse mellom utvidelseskraften til svelgmuskler og kollapskraften til negativt intraluminalt trykk, som genereres av respiratoriske "pumpe"-muskler. Genioglossus (GG) beskytter svelgets åpenhet hos mennesker. Denne muskelen mottar ulike typer nevrale drift, fordelt differensielt over den hypoglossale motoneuronpoolen, inkludert fasiske (inspiratoriske) og toniske (ikke-respiratoriske) drifter. I tillegg stabiliserer refleks GG-aktivering som respons på negativt svelgtrykk øvre luftveis åpenhet både hos mennesker og hos rotter. Generelle anestesimidler, inkludert propofol og sevofluran, disponerer de øvre luftveiene til å kollapse, i det minste delvis ved å redusere muskelaktiviteten i øvre luftveier.

Teoretisk kan anestetika påvirke øvre luftveisdilatatoraktivitet ved hjelp av flere mekanismer, inkludert en bedøvelsesindusert, doseavhengig reduksjon i hyperkapnisk og hypoksisk ventilasjonsdrift, hypoglossal motoneurondepresjon, redusert skjelettmuskelkontraktilitet, en økning i fasisk GG-aktivitet som et resultat av redusert arteriell aktivitet. blodtrykk og en økning i fasisk hypoglossal nerveutflod.

Tidligere studier har vist at visse anestetika, inkludert pentobarbital og isofluran, kan øke genioglossus fasisk aktivitet hos rotter og hos mennesker. Effektene av propofol på luftveiskollapsabilitet har blitt studert hos mennesker, men så vidt vi vet, har de ikke blitt målt under forhold med hyperkapni. Studier av luftveiskollapsibilitet under sevoflurananestesi er utført hos barn, men det finnes ingen data for luftveiskollapsibilitet hos sevofluranbedøvede voksne. Tilsvarende finnes det ingen data om effekten av sevofluran på GG-aktivitet

I en tidligere studie med pentobarbital-bedøvede frivillige, observerte forskerne at mild hyperkapni (5 - 10 mmHg over baseline) ga en signifikant økning i strømningshastighet og GG fasisk aktivitet, samt en mindre økning i GG tonisk aktivitet. Hvis vår foreslåtte studie viser en gunstig effekt, planlegger etterforskerne en oppfølgingsstudie som tar for seg muligheten for at hyperkapni kan brukes terapeutisk for luftveisbeskyttelse. Et lignende konsept har allerede blitt vurdert for kritisk syke ICU-pasienter.

Tidligere studier har imidlertid vist at en hyperkapni-indusert økning i ventilasjonsdrift kan hemme luftveisbeskyttende reflekser ved å forstyrre puste-svelgekoordinasjonen. For å vurdere sikkerheten til indusert mild hyperkapni som en intervensjon for luftveisbeskyttelse, evaluerte vi om variable nivåer av hyperkapni som oppstår under anestesi med sevofluran og propofol svekker koordineringen av pust og svelging sammenlignet med effekten av anestesi alene.

Med denne farmako-fysiologiske interaksjonsstudien på friske voksne tar vi sikte på å:

1. Sammenlign effekten av sevofluran og propofol på lukketrykk i øvre luftveier, muskelkontroll i øvre luftveier og pust.
2. Vurder effekten av fremkalt hyperkapni (karbondioksid reversering) på propofol-indusert øvre luftveis kollapsabilitet
3. Evaluer effekten av sevofluran, propofol og indusert hyperkapni på koordinering av pust og svelging.

Sammenlignende legemiddelstudier på luftveiseffekter av anestetika hos mennesker er viktige for å definere et optimalt anestesiregime for pasienter med risiko for luftveiskollaps, som pasienter med obstruktiv søvnapné. Studiene våre er også spesielt relevante for pasienter som gjennomgår prosedyremessig sedasjon, som vanligvis utføres under spontan ventilasjon med de øvre luftveiene ubeskyttet. I tillegg kan resultatene våre øke vår forståelse av postoperativ luftveisobstruksjon, en vanlig komplikasjon i utvinningsrommet etter anestesi.