Effekten av minimal strømningsanestesi på oksidativ og nevroendokrin stressrespons

Generell anestesi er preget av anestesi, analgesi, hukommelsestap og muskelavslapping. Den vanligste praksisen i dag for å opprettholde anestesi etter induksjon er å tilsette et effektivt inhalasjonsbedøvelse med lav tetthet til en oksygen/luftblanding. Pasienter som er bevisstløse og har sluttet å puste spontant, ventileres aktivt med anestesimaskiner, og sikrer at anestesigassen når lungene og deretter blodet. Minuttventilasjon refererer til den totale mengden gass (oksygen, luft og anestesimiddelblanding) en pasient puster inn i løpet av ett minutt, som er omtrent 5-6 L i en normal voksen som veier 70 kg.

Under respirasjonen brukes ikke all gassen som når lungene; en liten del blir absorbert av kroppen, og det meste av det blir utstøtt under utånding. Etter å ha eliminert karbondioksidet i den utløpte gassen, er det mer egnet å puste inn den gjenværende gassen på nytt for lungefysiologi, miljøvern og kostnadseffektivitet. Den delen som tas av pasienten må gis til neste pust, og denne tilførte gassen kalles "frisk gassstrøm".

I dag, hos voksne, defineres lavstrømningsanestesi når strømningshastigheten for fersk gass er 0,5-1 l/min, minimal strømningsanestesi når den er 0,25-0,5 l/min, og metabolsk strømningsanestesi når den er 0,25 l/min. Redusering av ferskgassstrømmen har positive effekter på pasientens helse under anestesi, miljøvern og kostnadseffektivitet, samt reduserer patologier i operasjonsstuepersonalet på grunn av luftforurensning. Lavstrømsanestesi har ikke vist seg å ha noen negative effekter på oksygenering, ventilasjon, organfunksjoner eller hemodynamiske parametere. Det påvirker ikke noen kirurgisk prosedyre.

Den akutte stressresponsen forbundet med kirurgi og anestesi er knyttet til det nevroendokrine-metabolske systemet og det inflammatoriske-immune systemet. Som svar på kirurgisk stress frigjøres adrenokortikotropisk hormon (ACTH) fra hypofysen via kortikotropinfrigjørende hormon (CRH). ACTH stimulerer binyrebarken til å frigjøre glukokortikoid (kortisol). Både medfødte og adaptive immunceller spiller en rolle i stressresponsen på kirurgi. Cytokiner medierer den lokale inflammatoriske responsen sett med vevsskade. Pro-inflammatoriske cytokiner, slik som interleukin-6 (IL-6), frigjøres og topper seg i løpet av de første 24 timene etter operasjonen.

Tidligere studier har vist en økning i kortisol-, ACTH- og IL-6-verdier den første postoperative dagen; endringene deres ble registrert ved å måle dem ved induksjon, slutten av operasjonen og ved postoperativ 12 og 24 timer. Kroppen inneholder ustabile molekyler definert som frie oksygenradikaler. Disse molekylene balanseres av antioksidantmolekyler. Ubalansen til fordel for oksidanter fører til oksidativt stress, og forårsaker en rekke vevsskader. De biokjemiske markørene som indikerer denne balansen er total antioksidantstatus (TAS) og total oksidativ status (TOS).

Vår studie vil evaluere effekten av minimal flow anestesi, som er mye brukt i dag på grunn av dens fordeler, på oksidativt stress og nevroendokrin stressrespons.

*Forskningsmetodikk* Vår forskning er en prospektiv, randomisert kontrollert klinisk studie. Pasienter i alderen 18-65 år som gjennomgår elektiv septorhinoplastikk klassifisert som American Society of Anesthesiologists(ASA) 1-2 vil bli inkludert. Informert samtykke vil bli innhentet fra pasienter som melder seg frivillig til studien.

Pasienter som inngår i studien vil bli delt inn i to grupper ved hjelp av en lukket konvoluttmetode. Etter å ha nådd en minimum alveolær konsentrasjon (MAC) verdi på 0,9-1,0, vil gruppe 1 (minimal flow gruppe) (n=16) motta vedlikeholdsanestesi med minimal ferskgassstrøm, og gruppe 2 (høy flow gruppe) (n=16) vil motta vedlikeholdsanestesi med høy ferskgassstrøm. Gruppe 1 vil motta vedlikeholdsanestesi med 80-100 % O2 og 3,5-4,5 % sevofluran ved en strømningshastighet på ferskgass på 0,3-0,4 L/min. Gruppe 2 vil motta vedlikeholdsanestesi med 40-45 % oksygen-luftblanding, 2-2,5 % sevofluran og en strømningshastighet på ferskgass på 4 l/min.

Nivåer av total antioksidantstatus (TAS), total oksidativ status (TOS), ACTH (adrenokortikotropt hormon), kortisol og IL-6 (inflammatorisk cytokin) vil bli målt fra blodprøver tatt fra pasientene. Før operasjonen vil en 20-gauge venøs kanyle plasseres i antecubital-regionen for blodprøvetaking for å unngå gjentatte invasive prosedyrer. Umiddelbart før operasjonen tas 8 ml blod som første prøve. Prøven legges i 3 ml etylendiamintetraeddiksyre (EDTA) og 5 ml gelrør og sendes til biokjemilaboratoriet for oppbevaring ved -80°C. Ved slutten av operasjonen vil 5 ml blod tas som andre prøve før ekstubering, legges i et gelrør og sendes til biokjemi-laboratoriet for oppbevaring ved -80°C. Den 6. postoperative timen tas 8 ml blod som tredje prøve, legges i 3 ml EDTA og 5 ml gelrør, og sendes til biokjemilaboratoriet for oppbevaring ved -80°C. Den 18. postoperative timen tas 8 ml blod som fjerde prøve, legges i 3 ml EDTA og 5 ml gelrør, og sendes til biokjemilaboratoriet for oppbevaring ved -80°C. Det vil bli tatt totalt 30 ml blodprøver fra pasienten. Blodprøvene vil bli sentrifugert ved 3000 rpm i 10 minutter, og de separerte seraene vil bli lagret ved -80°C for analyse.

Pasienter vil bli utskrevet med passende behandling som anses egnet av det kirurgiske teamet. Nivåene av total oksidativ status (TOS), total antioksidantstatus (TAS), ACTH (adrenokortikotropt hormon), kortisol og IL-6 (inflammatorisk cytokin) vil bli målt i blodprøven tatt før induksjon. TAS/TOS vil bli målt i den andre blodprøven tatt ved slutten av operasjonen. Total oksidativ status (TOS), total antioksidantstatus (TAS), ACTH (adrenokortikotropt hormon), kortisol og IL-6 (inflammatorisk cytokin) vil bli målt i blodprøver tatt 6. og 18. postoperative time. Hemodynamiske parametere, visuell analog smertescore (VAS) og kvalme-brekningsstatus vil bli registrert på 6. og 18. postoperative time. Etter sentrifugering av blodprøvene vil de lagres ved -80°C, og de spesifiserte biomarkørene vil bli evaluert i laboratoriet etter at alle prøvene er samlet inn. Resultatene vil bli brukt i vår forskning etter statistisk analyse.

Data vil bli analysert ved hjelp av programvarepakken Statistical Package for the Social Sciences(SPSS)-statistikk 22.0. Kategoriske variabler vil bli uttrykt som tall og prosenter, mens kontinuerlige variabler vil bli presentert som median, gjennomsnitt og standardavvik. Kjikvadrattesten vil bli brukt til å sammenligne forskjeller mellom kategoriske variabler. Normalfordelingen av kontinuerlige variabler vil bli vurdert ved Shapiro-Wilk-testen. Studentens t-test vil bli brukt for parametriske data og Mann-Whitney U-testen for ikke-parametriske data for å sammenligne kontinuerlige variabler mellom de to gruppene. En p-verdi på <0,05 vil anses som signifikant i alle tester.