Wpływ znieczulenia o minimalnym przepływie na reakcję na stres oksydacyjny i neuroendokrynny

Znieczulenie ogólne charakteryzuje się znieczuleniem, analgezją, amnezją i rozluźnieniem mięśni. Obecnie najpowszechniejszą praktyką utrzymywania znieczulenia po indukcji jest dodanie skutecznego wziewnego środka znieczulającego o małej gęstości do mieszaniny tlenu i powietrza. Pacjenci, którzy są nieprzytomni i przestali oddychać spontanicznie, są aktywnie wentylowani za pomocą aparatów do znieczulenia, dzięki czemu gaz znieczulający przedostaje się do płuc, a następnie do krwiobiegu. Wentylacja minutowa odnosi się do całkowitej ilości gazu (mieszaniny tlenu, powietrza i środków znieczulających), którą pacjent wdycha w ciągu jednej minuty, co stanowi około 5-6 l u normalnej osoby dorosłej ważącej 70 kg.

Podczas oddychania nie cały gaz docierający do płuc jest wykorzystywany; niewielka część jest wchłaniana przez organizm, a większość jest wydalana podczas wydechu. Po wyeliminowaniu dwutlenku węgla z wydychanego gazu bardziej odpowiednie jest ponowne wdychanie pozostałego gazu ze względu na fizjologię płuc, ochronę środowiska i opłacalność. Porcję pobraną przez pacjenta należy zapewnić na następny oddech, a ten dodany gaz nazywany jest „przepływem świeżego gazu”.

Obecnie u dorosłych znieczulenie niskoprzepływowe definiuje się, gdy natężenie przepływu świeżego gazu wynosi 0,5–1 l/min, znieczulenie z minimalnym przepływem, gdy wynosi 0,25–0,5 l/min, a znieczulenie z przepływem metabolicznym, gdy wynosi 0,25 l/min. Ograniczenie przepływu świeżych gazów ma pozytywny wpływ na zdrowie pacjenta w znieczuleniu, ochronę środowiska i efektywność kosztową, a także zmniejszenie patologii wśród personelu sali operacyjnej spowodowanych zanieczyszczeniem powietrza. Wykazano, że znieczulenie niskoprzepływowe nie ma niekorzystnego wpływu na utlenowanie, wentylację, funkcje narządów ani parametry hemodynamiczne. Nie ma to wpływu na żaden zabieg chirurgiczny.

Ostra reakcja na stres związana z operacją i znieczuleniem jest powiązana z układem neuroendokrynno-metabolicznym i układem zapalnym. W odpowiedzi na stres chirurgiczny hormon adrenokortykotropowy (ACTH) jest uwalniany z przysadki mózgowej za pośrednictwem hormonu uwalniającego kortykotropinę (CRH). ACTH stymuluje korę nadnerczy do uwalniania glukokortykoidu (kortyzolu). Zarówno wrodzone, jak i nabyte komórki odpornościowe odgrywają rolę w reakcji na stres podczas operacji. Cytokiny pośredniczą w miejscowej odpowiedzi zapalnej obserwowanej w przypadku uszkodzenia tkanki. Uwalniane są cytokiny prozapalne, takie jak interleukina-6 (IL-6), których szczyt występuje w ciągu pierwszych 24 godzin po zabiegu.

Wcześniejsze badania wykazały wzrost wartości kortyzolu, ACTH i IL-6 w pierwszej dobie pooperacyjnej; ich zmiany rejestrowano poprzez pomiar ich podczas indukcji, na końcu operacji oraz po 12 i 24 godzinach. Organizm zawiera niestabilne cząsteczki określane jako wolne rodniki tlenowe. Cząsteczki te są równoważone przez cząsteczki przeciwutleniające. Brak równowagi na korzyść utleniaczy prowadzi do stresu oksydacyjnego, powodując szereg uszkodzeń tkanek. Markerami biochemicznymi wskazującymi tę równowagę są całkowity status antyoksydacyjny (TAS) i całkowity status oksydacyjny (TOS).

W naszym badaniu ocenimy wpływ znieczulenia o minimalnych przepływach, które jest dziś powszechnie stosowane ze względu na swoje zalety, na stres oksydacyjny i reakcję na stres neuroendokrynny.

*Metodologia badania* Nasze badanie jest prospektywnym, randomizowanym, kontrolowanym badaniem klinicznym. Uwzględnieni zostaną pacjenci w wieku 18–65 lat poddawani planowej septorhinoplastyce sklasyfikowani jako 1–2 Amerykańskiego Towarzystwa Anestezjologów (ASA). Od pacjentów, którzy zgłoszą się na ochotnika do badania, uzyskana zostanie świadoma zgoda.

Pacjenci włączeni do badania zostaną podzieleni na dwie grupy metodą koperty zamkniętej. Po osiągnięciu wartości minimalnego stężenia pęcherzykowego (MAC) na poziomie 0,9-1,0, grupa 1 (grupa o minimalnym przepływie) (n=16) otrzyma znieczulenie podtrzymujące z minimalnym przepływem świeżego gazu, a grupa 2 (grupa o wysokim przepływie) (n=16) otrzyma znieczulenie podtrzymujące z dużym przepływem świeżych gazów. Grupa 1 otrzyma znieczulenie podtrzymujące zawierające 80–100% O2 i 3,5–4,5% sewofluranu przy natężeniu przepływu świeżego gazu 0,3–0,4 L/min. Grupa 2 otrzyma znieczulenie podtrzymujące zawierające 40–45% mieszaniny tlenu i powietrza, 2–2,5% sewofluranu i przepływ świeżego gazu wynoszący 4 l/min.

Poziomy całkowitego statusu antyoksydacyjnego (TAS), całkowitego statusu oksydacyjnego (TOS), ACTH (hormonu adrenokortykotropowego), kortyzolu i IL-6 (cytokiny zapalnej) będą mierzone w próbkach krwi pobranych od pacjentów. Przed operacją w okolicy łokciowej zostanie umieszczona kaniula żylna o rozmiarze 20 w celu pobrania krwi, aby uniknąć powtarzania procedur inwazyjnych. Bezpośrednio przed zabiegiem zostanie pobrana pierwsza próbka 8 ml krwi. Próbkę umieszcza się w probówkach o pojemności 3 ml kwasu etylenodiaminotetraoctowego (EDTA) i probówkach z żelem o pojemności 5 ml i przesyła do laboratorium biochemicznego w celu przechowywania w temperaturze -80°C. Pod koniec operacji zostanie pobrane 5 ml krwi jako druga próbka przed ekstubacją, umieszczona w probówce żelowej i przesłana do laboratorium biochemicznego w celu przechowywania w temperaturze -80°C. W szóstej godzinie po operacji zostanie pobrane 8 ml krwi jako trzecia próbka, umieszczona w probówkach o pojemności 3 ml z EDTA i 5 ml z żelem i przesłana do laboratorium biochemicznego w celu przechowywania w temperaturze -80°C. W 18. godzinie po operacji zostanie pobrane 8 ml krwi jako czwarta próbka, umieszczona w probówkach o pojemności 3 ml z EDTA i 5 ml z żelem i przesłana do laboratorium biochemicznego w celu przechowywania w temperaturze -80°C. Od pacjenta zostanie pobrane łącznie 30 ml próbek krwi. Próbki krwi będą odwirowywane przy 3000 obr/min przez 10 minut, a oddzielone surowice będą przechowywane w temperaturze -80°C do analizy.

Pacjenci zostaną wypisani z zachowaniem odpowiedniego leczenia, uznanego przez zespół chirurgiczny za odpowiednie. Poziomy całkowitego statusu oksydacyjnego (TOS), całkowitego statusu przeciwutleniającego (TAS), ACTH (hormonu adrenokortykotropowego), kortyzolu i IL-6 (cytokiny zapalnej) będą mierzone w próbce krwi pobranej przed indukcją. TAS/TOS zostanie zmierzony w drugiej próbce krwi pobranej na koniec operacji. Całkowity status oksydacyjny (TOS), całkowity status antyoksydacyjny (TAS), ACTH (hormon adrenokortykotropowy), kortyzol i IL-6 (cytokina zapalna) będą oznaczane w próbkach krwi pobranych w 6. i 18. godzinie po operacji. Parametry hemodynamiczne, wizualno-analogowa skala bólu (VAS) oraz stan nudności i wymiotów będą rejestrowane w 6. i 18. godzinie pooperacyjnej. Po odwirowaniu próbki krwi będą przechowywane w temperaturze -80°C, a po pobraniu wszystkich próbek określone biomarkery zostaną poddane ocenie laboratoryjnej. Wyniki po analizie statystycznej zostaną wykorzystane w naszych badaniach.

Dane będą analizowane przy użyciu pakietu oprogramowania Statistical Package for Social Sciences (SPSS)-statistics 22.0. Zmienne kategoryczne zostaną wyrażone jako liczby i wartości procentowe, natomiast zmienne ciągłe zostaną przedstawione jako mediana, średnia i odchylenie standardowe. Do porównania różnic pomiędzy zmiennymi kategorycznymi zostanie zastosowany test chi-kwadrat. Rozkład normalny zmiennych ciągłych będzie oceniany za pomocą testu Shapiro-Wilka. Test t-Studenta zostanie zastosowany dla danych parametrycznych, a test U Manna-Whitneya dla danych nieparametrycznych w celu porównania zmiennych ciągłych pomiędzy obiema grupami. Wartość p <0,05 będzie uznawana za istotną we wszystkich testach.