Az epidurális blokád javítja a szubsztrát kihasználását a műtét után

Anesztézia osztály,

Dietetikai és emberi táplálkozási iskola, McGill Egyetem, Montreal, Quebec, Kanada H3A 1A1

Anesztézia osztály,

Absztrakt

Bár megfelelő mennyiségű glükóz biztosítása, akár önmagában, akár a teljes parenterális táplálkozás részeként, az egész test fehérjeszintézisének növekedése révén csillapítja a fehérje veszteséget, a fehérje katabolizmusának megnövekedett sebessége változatlanul folytatódik (32). A táplálkozási támogatásnak ez a korlátozott hatékonysága a glükoneogenezis glükózadagolással való nem-reprezentálhatóságának és a stresszben szenvedő betegek csökkent glükóz-oxidációs képességének tulajdonítható, amely meghaladja a glükoneogenezis leghatékonyabb szuppressziójához szükséges mennyiséget. A 4 mg · kg −1 · min –1 dózisban beadott glükóznak csak a fele közvetlenül oxidálódik műtéti vagy véletlen trauma után, és ez a százalék még csökkent is, ha a glükózt nagyobb dózisokban adták be (32,36).

Különböző farmakológiai megközelítések vizsgálatához vezetett az a tény, hogy még az erőteljes táplálkozási támogatás sem képes teljesen korlátozni a fehérje katabolizmusát a trauma után és a szepszis alatt. Az inzulin infúziója, amely a szervezet legfontosabb endokrin szabályozó tényezője a fehérje anabolizmusának elősegítésére, enyhíti a fehérje veszteséget a kritikus betegeknél (2, 26). A perioperatív inzulinrezisztencia leküzdése érdekében azonban az inzulint nagy dózisban kell beadni (26). Ugyanakkor a normoglikémia fenntartásához túlzott mennyiségű glükózra van szükség. Ez a kérdés potenciális anyagcsere-aggályokat vet fel, mert a magas szénhidrátbevitel a máj zsíros beszivárgását okozza (12) és stimulálja a szén-dioxid-termelést (1).

Mivel a fájdalmat a műtétre adott katabolikus válasz erős kiváltó okának tekintették, a stresszreakció különböző fájdalomcsillapító technikákkal történő manipulálása közvetlenebb farmakológiai megközelítést jelent a fehérje katabolizmus módosítására. Megalapozott, hogy a nociceptív és a nonnociceptív útvonalak, például a szimpatikus idegrendszer blokkolása epidurális helyi érzéstelenítőkkel javítja a nitrogén egyensúlyt (34), csillapítja az egész test fehérje lebontásának növekedését (7) és megakadályozza az izomfehérje szintézisének csökkenését műtét után (4). Ezeket az eredményeket azonban kizárólag perioperatív parenterális táplálásban részesülő betegeknél kapták, amelyek hatással voltak a fehérje és a glükózgazdaság minden aspektusára.

A projekt célja annak a hipotézisnek a vizsgálata volt, hogy a glükóz parenterális alkalmazásának antikatabolikus hatásai fokozhatók helyi érzéstelenítőkkel végzett epidurális blokáddal, amelyet a vastagbél műtétje előtt indítottak és tartottak fenn. A fehérje és a glükóz metabolizmusának integrált betekintése érdekében a fehérje lebontásának, az aminosav-oxidációnak, a fehérjeszintézisnek, a glükóztermelésnek és a glükóz clearance-nek a dinamikus változását értékeltük stabil izotóp-nyomjelző kinetika alkalmazásával éhgyomorra és táplálékban.

Betegek

A tanulmányt a kórház Etikai Bizottsága jóváhagyta, és minden betegnél tájékozott beleegyezést kaptak. Tizenhat beteget vettek fel a vizsgálatba a rectosigmoid vastagbél lokalizált, nem metasztatikus adenokarcinómájában, amelyet elektív colorectalis műtétre terveztek (1. táblázat). A betegek egyike sem szenvedett szív-, máj-, vese- vagy anyagcsere-betegségben. Egyetlen alanynál sem alakult ki nemrégiben fogyás, vagy plazma-albumin-koncentrációja nem volt

1. táblázat: A betegek biometriai és klinikai adatai

Az értékek átlag ± SD; n, nem. a betegek. MINT A; Amerikai Aneszteziológiai Társaság.

Anesztézia és sebészeti ellátás

Az érzéstelenítő helyiségbe érve az EDA csoportba tartozó betegek ülő helyzetbe kerültek, és a T10 és T12 között a mellkasi csigolyák egyik szintjén epidurális katétert helyeztek el. Az idegi blokádot 0,5% bupivacain-nal kezdtük meg, hogy kétoldali szenzoros blokkot érjünk el a jég és a szúrás számára a mellkasi dermatoma négyes szintjétől (T4) az sacralis dermatoma ötödik szintjéig (S5). A műtét során a blokkot fenntartották 0,25% bupivacain bolusokkal. Az általános érzéstelenítést mindkét csoportban intravénás tiopentonnal indukálták, és fenntartották 35% -os dinitrogén-oxiddal oxigénben és izofluránban. A kontroll csoportban fentanilt (3 μg/kg) adtak be a műtéti metszés előtt. Az összes műveletet ugyanaz a sebész végezte, a nap ugyanabban az időpontjában (1100 és 1400 között). A betegek mindkét csoportban hipokalorikus táplálék-kiegészítést kaptak glükózzal 0800 és 2000 között az első posztoperatív napon (100 ml/h 5% glükóz egyenértéke ~ 250 kcal), majd 0,9% NaCl (100 ml/h) infúzióval a vizsgálati időszakig.

A T8-tól L3-ig terjedő szenzoros blokádot, amely lefedte a 10–15 cm-es paramedian subumbilicalis bemetszést, az EDA csoportban műtét után fenntartották 0,1% bupivacain 2 μg/ml fentanillal kiegészített folyamatos epidurális infúzióval. A kontroll csoportban a fájdalomcsillapítást PCA-val érték el intravénás morfiummal. A morfin növekményes dózisa 1-2 mg, a blokkolás 8 perc és a dózis időtartama 30 s volt. A műtét utáni fájdalom intenzitását 10 cm-es vizuális analóg skála segítségével becsültük meg (VAS 0-tól 0-ig nincs fájdalom 10-ig = elképzelhető legrosszabb fájdalom). A fájdalomkezelést mindkét csoportban úgy állítottuk be, hogy nyugalmi állapotban a VAS pontszámot négy alatt kapjuk. A kórházi nővér mindkét csoportban megkérte a betegeket, hogy keljenek fel az ágyban, üljenek le az ágyra és nyújtsák ki az alsó végtagokat.

Glükóz infúzió

3 órás éheztetés után kristályos répacukor (10% vízmentes szőlőcukor; Avebe, Foxhol, Holland) oldatát infundáltuk 4 mg/kg -1 -1 perc -1 adagban 3 órán át. Az oldatot a helyi gyógyszertár készítette steril körülmények között, és intravénás infúzió előtt tesztelték sterilitását, stabilitását és pirogénjeinek hiányát. A répa-dextróz-oldatot alacsony 13 C-tartalma miatt választották, ezért a 13 CO2-kibocsátás jelentős zavarának hiánya a lejárt levegőben (6).

Kísérleti protokoll

A leucin és a glükóz plazmakinetikáját l - [1-13 C] leucin (99% 13 C) és [6,6-2 H2] glükóz (99% 2 H) nyomjelző mennyiségének alapozott állandó infúziójával határoztuk meg. Cambridge Izotóp Laboratóriumok (Cambridge, MA). Minden infúziós vizsgálat előtt steril izotópoldatokat készítettek a kórházi gyógyszertárban, és a beadásig 4 ° C-on tartották.

1. ábra.Az izotópok infúziójának időtartama, a plazma és a lejárt levegő mintáinak összegyűjtése (○), közvetett kalorimetria (nyitott téglalapok), valamint a plazma összegyűjtése az anyagcsere-szubsztrátok és a hormonok (x) meghatározásához éhgyomorra és infúzió során szőlőcukor.

Gáznemű csere

Közvetett kalorimetriát (Datex Deltatrac, Helsinki, Finnország) az éheztetett és etetett állapot utolsó órájában végeztünk. Az alanyok félig fekvő helyzetben (20 °) feküdtek, szobahőmérsékletet lélegeztek a szellőző burkolatban, 20 percig minden alkalommal. Megmértük az oxigénfogyasztást (V˙ o 2) és a széndioxid termelést (V˙ co 2), és kiszámítottuk a légzési hányadost (RQ). Átlagos V˙ o 2, V˙ co 2 és RQ értéket vettünk, variációs együtthatóval 13 C] ketoizokaproát (α-KIC) dúsulást határoztunk meg elektron-becsapódással szelektált ion-monitorozó gázkromatográfia-tömegspektrometriával a Mamer és Montgomery (21) által korábban leírt módszer, kivéve aztt-butil-dimetil-szilil helyett trimetil-szilil-származékokat készítettünk. A lejárt 13 CO2 dúsítást izotóp-tömeg-tömegspektrometriával határoztuk meg (Analytical Precision AP2003, Manchester, Egyesült Királyság; lásd a 28. hivatkozást). A plazma glükózt deriváltattuk penta-acetát vegyületévé, és a [6,6-2 H2] glükóz dúsulást gázkromatográfia-tömegspektrometriával határoztuk meg elektronütéses ionizálással (27). Minden elemzési futtatás során mindig ismételt injekciókat hajtottak végre, és azok eszközeit használták fel a dúsítás kifejezésére.

Plazma metabolitjai és hormonjai.

A plazma glükózt glükóz-oxidáz módszerrel mértük glükózanalizátor 2 alkalmazásával (Beckman Instruments, Fullerton, CA). A plazma-laktátvizsgálat laktát-oxidázon alapult, és a szinkron CX 7 rendszert (Beckman Instruments) alkalmazták. A kortizol, az inzulin és a glükagon keringő koncentrációját érzékeny és specifikus kettős antitest RIA-val mértük (Amersham International, Amersham, Bucks, UK).

Számítások

Fiziológiai és izotóp egyensúlyi állapot fennállása esetén a jelöletlen szubsztrát megjelenési sebessége (Ra) a plazmában levezethető a plazma izotópdúsításából (APE vagy atom százalékos felesleg), amelyet

Éhgyomorra a Ra glükóz egyenlő volt a glükóz endogén termelésével. A glükóz infúzió során az endogén glükóz termelést úgy számítottuk ki, hogy a teljes glükóz Ra értékből kivontuk a glükóz infúzió sebességét. Fiziológiai egyensúlyi állapotban az egész test glükózfelvétele megegyezik az endogén glükóztermelés sebességével. Mivel a glükózfelvétel arányosan növekszik, amikor a vércukor-koncentráció emelkedik, az egész test glükózfelvételének változása nem feltétlenül tükrözi a szövet glükózfelvevő képességének megfelelő változását. Ennek oka lehet, hogy a legtöbb glükózfelvétel nem inzulinérzékeny szövetekben történik, és a felvétel sebességét nagyrészt a glükóz diffúziós gradiense határozza meg. Így a glükózfelvétel sebességét korrigálni kell az uralkodó plazma glükózkoncentrációval. Az így kapott érték, a glükóz clearance-aránya a szövetek glükózfelvevő képességének indexét jelenti. A glükóz plazma-clearance-sebességét Ra glükózként osztva a megfelelő plazma-glükóz-koncentrációval osztjuk.

Statisztika

Az összes adat átlag ± SD. Az egyes függő változók összehasonlítását kétfaktoros ANOVA alkalmazásával végeztük, az epidurális blokád és a glükóz infúzió tényezőivel. Az ismételt mérésekhez használt ANOVA-t alkalmazták a metabolikus szubsztrátok (glükóz, laktát) és hormonok (kortizol, inzulin, glükagon) plazmakoncentrációiban bekövetkező bármely jelentős változás elemzésére glükóz beadása során. Ha az éhomi állapotban kapott két mérés és 120 és 180 perc glükóz infúzió után nem észleltünk jelentős változást, összehasonlítottuk a két átlagértéket. A leucin Ra és a glükóz Ra közötti összefüggést posztabszorpciós állapotban, valamint a glükóz clearance és a leucin oxidációjának változását a glükóz beadása során a korrelációs együtthatóval értékeltük. A statisztikai szignifikanciát aP 13 C] KIC, [6,6–2 H2] glükóz és lejárt 13 CO2 értéket éheztetett és táplált állapotban értünk el (variációs együttható)

2. táblázat: Leucin és glükóz metabolizmus kinetikája éhgyomri és táplált állapotban

Az értékek átlag ± SD értékként vannak feltüntetve. Ra, a megjelenés aránya. Az endogén glükóz Ra értékét úgy számítottuk ki, hogy kivontuk az exogén glükóz infúzió sebességét a teljes Ra glükózból.

* P † P

2. ábra.Korreláció a leucin megjelenési sebessége (Ra) és az éhomi állapotban lévő Ra glükóz között [leucin Ra = 4,975 + (0,051 × glükóz Ra), r = 0,59, P

A glükóz beadása mindkét csoportban hasonló mértékben elnyomta az endogén glükóztermelést (P

3. ábra.A glükóz clearance-e és a leucin oxidációjának változásai közötti összefüggés a glükóz infúzió során [a glükóz clearance megváltozása = 3,08 - (11,35 × a leucin oxidációjának változása), r = −0,74, P

Metabolitok és hormonok

Az epidurális blokád nem volt jelentős hatással a metabolikus szubsztrátok és a hormonok éhomi állapotban keringő koncentrációira (3. táblázat). A 150 és 180 perc glükóz infúzió után kapott metabolitok és hormonok plazmakoncentrációja nem különbözött szignifikánsan. A glükóz beadása növelte a plazma glükóz és inzulin koncentrációját (P

3. táblázat: A keringő metabolitok és hormonok plazmakoncentrációi éhezve és táplálva

Az értékek átlag ± SD értékként vannak feltüntetve.

Az F3-150 P o 2, V˙ co 2 és RQ értékeket az éhgyomri epidurális blokád nem befolyásolta szignifikánsan (4. táblázat). A glükóz infúzió növelte az RDA-t az EDA csoportban (P o 2 és V˙ co 2. V˙ o 2, V˙ co 2 és RQ nem változott szignifikánsan a kontroll csoportban.

4. táblázat: Gáznemű csere epidurális blokáddal vagy anélkül szenvedő betegeknél éhgyomorra és táplált állapotban

Az értékek átlagként ± SD.V˙ o 2, az egész test oxigénfogyasztása; V˙ co 2, az egész test szén-dioxid termelése; RQ, légzési hányados.

Az F4-150 P 2 H2] glükóz nem teszi lehetővé a két metabolikus út megkülönböztetését. Figyelembe véve az e vizsgálati protokollba belépő betegek hosszú preoperatív éhgyomri periódusát és azt a tényt, hogy a műtét után csak kevés glükózt adtak be, valószínűnek tűnik, hogy a páciens glikogénkészletei kimerültek. Egy friss tanulmány eredményei azt mutatják, hogy a glükoneogenezis 42 órás éhgyomor után szinte az összes termelt glükózt adja (9). Így a vastagbél-műtét utáni második napon mért glükóztermelés mértéke feltehetően ekvivalens volt a glükoneogenezissel.

Ezért arra lehet következtetni, hogy a glükóz felvételének és oxidatív felhasználásának javítása epidurális blokád révén az endogén aminosav-oxidáció gátlását eredményezi, ami az egész test nitrogénjének jobb megőrzéséhez vezet.

Mivel vizsgálati protokollunk nem az EDA csoportban a posztoperatív szubsztrát-felhasználás változásaiért felelős biokémiai tényezők boncolására készült, csak az alapul szolgáló endokrin mechanizmusokra spekulálhatunk. A helyi érzéstelenítőkkel végzett epidurális blokádról gyakran kimutatták, hogy elnyomja a kortizolt és a szimpatoadrenerg választ a hasi műtétekre, ezáltal megkönnyítve az inzulin antikatabolikus hatását (18). Így az EDA csoportban megfigyelt inzulinérzékenység javulása az epidurális helyi érzéstelenítők gátló hatásának következménye lehet a kortizol, az adrenalin és a noradrenalin keringő szintjének perioperatív növekedésére. A katekolamin plazmakoncentrációit ebben a vizsgálatban nem mértük, és nem volt szignifikáns különbség a plazma kortizol-koncentrációiban a két csoport között sem éhgyomri, sem táplált állapotban. Nem zárható ki azonban, hogy a gyakoribb intra- és posztoperatív kortizol mérések ilyen különbséget mutathattak volna ki.

A posztoperatív fájdalomcsillapítás optimalizálása érdekében az EDA csoportban a bupivacain és a fentanil kombinált infúzióját adták a jelen vizsgálatban. Az epidurális opioidok hatása a műtéti trauma által kiváltott metabolikus endokrin változásokra kevésbé egyenértékűnek bizonyult a helyi érzéstelenítőkhöz képest az egyenértékű kielégítő fájdalomcsillapítás ellenére (18). Több tanulmány eredményei szerint az epidurális opioidok az epidurális helyi érzéstelenítőkkel ellentétben nem tudták csillapítani a műtétre adott hiperglikémiás, szimpatoadrenergikus és katabolikus reakciókat (14, 18). Noha az epidurális fentanil potenciális metabolikus hatása a jelenlegi vizsgálatban nem zárható ki teljesen, ez a hatás valószínűleg kicsi volt.

Összefoglalva, a hasi műtét előtt és után folytatott epidurális blokád éhomi állapotban nem befolyásolja a fehérje katabolizmust és a glükóz anyagcserét. A glükóz intravénás beadása javítja a glükózfelvételt és megkíméli a test fehérjét, amit az endogén fehérje oxidációjának csökkenése tükröz, csak epidurális blokád jelenlétében.

Hálásan köszönjük Dr. Paul Beliveau engedélyét a betegei tanulmányozására. Köszönettel tartozunk Dr. Orval Mamernek és Tina Nordolillónak a kiváló technikai segítségért.

LÁBJEGYZETEK

Ezt a tanulmányt részben a kanadai torontói Kanadai Anesztézia Társaság által nyújtott támogatás finanszírozta. T. Schrickert a németországi Bonn, a Deutsche Forschungsgemeinschaft kutatási működési támogatása (Schr 623/1–1) támogatta.

Az újranyomtatási kérelmek és egyéb levelezések címe: F. Carli, Anesztézia Tanszék, Royal Victoria Kórház, McGill Univ., 687 Pine Ave. West, Rm. F9.16, Montreal, Quebec, Kanada H3A 1A1 (E-mail cím: [email protected] mcgill. Ca).