ANESTEZİKLERİN SEREBRAL ETKİLERİ

1. ANESTEZİKLERİN SEREBRAL ETKİLERİ Prof. Dr. Ercan KURT

2. Beynin profili • 100.000.000.000 nöron • Sinaptik bağlantılar • Evrendeki atom sayısı

3. Aksonal yayılım (conduction) Sinaptik ileti (transmission) Anesteziklerin etki mekanizması SSS işlevlerininreversibl depresyonu

4. Serebral fizyoloji • Serebral metabolizma (CMRO2) • Serebral kan akımı (CBF) • Serebral kan volümü (CBV)

5. Enerji kaynağı • Serebral fonksiyon devamlılığı için sürekli glikoz desteği gerekli • Akut inatçı hipoglisemi ile hipoksinin oluşturduğu hasar eşit • Paradoksal olarak, hiperglisemi; serebral asidozis ve sellüler hasara yol açarak, global hipoksik beyin hasarını artırabilir

6. Enerji kaynağı • Beyinin primer enerji kaynağı glikoz • Beyin glikoz tüketimi: 5 mg/100 g/dk • Bunun % 90‘ı aerobik olarak metabolize edilir • CMRO2 glikoz tüketimiyle paralel

7. Serebral metabolizma • Beyin total vücut oksijen tüketiminin % 20'sinden sorumludur. Serebral oksijen tüketiminin % 60'ı nöronal elektriksel aktiviteyi sağlamak için ATP üretiminde kullanılır • CMRO2 (Serebral O2 tüketimi) = 3.5 ml/100 g/dk • CMRO2, serebral korteksin gri maddesinde en büyüktür ve kortikal elektriksel aktiviteyle paraleldir

8. CBF, CMR, CBV • CBF’daki azalma serebral metabolik hız ile (CMR) birlikte olmadığı için iskemiye yol açabilir • CBF ‘daki artış serebral kan volümünde (CBV) artışa bu da intrakranial basınçta (ICP) artışa yol açabilir

9. Hiperkapni Hipoksi İskemi Bazı anestezikler Travma Otoregülasyon • Beyin perfüzyon basıncı 50–150 mmHg arasında değişirken CBF’nın sabit kalması otoregülasyon sayesinde gerçekleşir

10. 40 Serebral kan akımı (ml/100 g/dk) 0 60 120 160 200 OAB (mmHg) Serebral otoregülasyon eğrisi

11. 125 75 Serebral kan akımı (ml/100 g/dk) 25 0 25 75 125 175 Arteryel gaz basınçları (mmHg) CBF ve arteryel gaz basınçları ilişkisi PaO2 PaCO2

12. Barbütiratlar • Hipnozis • CMR depresyonu • Serebral vasküler rezistans artışı nedeniyle CBF'da azalma • Antikonvülsan aktivite

13. Barbütiratlar • Barbütiratla oluşan serebral vazokonstrüksiyon sadece normal alanlarda oluştuğu için, bu ajanlar kan akımının normal alandan iskemik alana redistrubisyonuna neden olur (ters çalma sendromu) • İskemik alanlardaki serebral damarlar maksimum dilatasyonda kaldığı için, iskemik vazomotor paralizi nedeniyle barbütiratlardan etkilenmezler

14. Barbütiratlar • BOS absorbsiyonunu artırırlar • CBF ve CBV‘ de oluşan azalmayla beraber BOS‘ da azalma oluşumu, barbütiratları ICP'ı azaltmada oldukça etkili kılar • Antikonvülsan etkileri, konvulsiyon riski olan nöroşirurjik hastalarda avantaj sağlar

15. Barbütiratların etki mekanizmaları • Na+ kanallarını bloke eder • İntraselüler Ca++ girişinin azalması • Hücrelere glikoz girişini azaltır • GABA erjik aktiviteyi potansiyalize eder • cAMP üretimini artırır • NMDA kaynaklı transmembran elektriksel gradiyent kaybını geciktirir • Ekstrasellüler alanda laktat, glutamat ve aspartatı belirgin olarak azaltır

16. Serebral korumada barbütiratlar • CMR’ı azaltır • İnverse steel etkisi • CBV, CBF, ICP azaltır • Antikonvülsan • Serbest radikal üretimini inhibe eder • Serebral ödemi azaltır • Hücresel elektriksel işlevlerden kaynaklanan beyin dokusu enerji gereksinimini azaltarak, iskemik hasara karşı beyni korumak

17. Propofol • CMR ve CBF'nı barbütiratlar ve etomidata benzer şekilde azaltır. CBF'daki azalma daha fazladır • Propofol ICP'ı düşürmede yararlı • Distonik ve koreiform hareketlere yol açabilmesine rağmen belirgin antikonvulsan aktiviteye sahiptir • Yarılanma ömrünün kısa olması, nöroanestezide üstünlük sağlar

18. Opioidler • Genellikle tüm opioidlerin (solunum depresyonuna bağlı PaCO2 yükselmesi olmadığı sürece); CBF, CMR ve iCP üzerine minimal etkileri vardır • Morfin düşük lipid solubilitesi nedeniyle nöroanestezide kullanımı pek uygun değildir. SSS'ne geç penetre olur ve sedatif etki uzar • İntrakranial tümörlü hastalarda, sufentanil daha az olarak da alfentanil verilimi sonrası ICP artışı olduğu bildirilmiştir

19. Opioidler • Normeperidinin potansiyel birikici etkisi ve kardiyak depresyon etkisi nedeniyle meperidinin kullanımı sınırlıdır • Remifentanil ICP’da değişiklik yapmaz ve kısa etkilidir. Birikme yapmaz

20. Benzodiazepinler • CBF ve CMR'i düşürürler. Bu düşme barbitüratlar etomidat ve propofolden daha azdır • Benzodiazepinlerin yararlı antikonvulsan özellikleri de vardır • Midazolam; seçilecek kısa etkili benzodiazepindir

21. Etomidat • Etomidat, CMR, CBF ve ICP'i tiopentale benzer şekile azaltır. CMR üzerine etkiler üniform değildir • Kortekste etkileri beyin sapından daha fazladır. Beyin sapındaki sınırlı etkileri nedeniyle, barbitüratlarla kıyaslandığında stabil olmayan hastalarda daha iyi hemodinamik stabilite sağlanır • Etomidat BOS üretimini azaltır • Adrenal supresyon etkisi nedeniyle kullanımı sınırlıdır

22. Ketamin • CBF, CBV ve BOS volum artışı, intrakraniyal kompliyansı azalmış hastalarda ileri derecede ICP artışına yol açabilir • Ketamin, serebral damarları dilate edip CBF'nı arttıran (% 50-60) tek IV anesteziktir • Selektif aktivasyon (limbik ve retiküler) etkisi somatosensoryal depresyonla kısmen dengelenir. CMR değişmez

23. Lidokain • Membran stabilizasyonu etkisiyle yararlıdır. Bu etkisinden kardiyak arrestten sonra da yararlanmak olasıdır • CMR, CBF ve iKB'i düşürür. Fakat bu etki diğer ajanlara oranla daha azdır • Lidokainin en önemli avantajı hemodinamiyi bozmadan CBF'nı azaltmasıdır (Serebral vasküler direnci arttırarak) • Sistemik toksisite ve epileptik aktivite riski, tekrarlanan dozlarda lidokain kullanımını sınırlar

24. Ajan CMR CBF BOS Üretimi BOS Emilimi CBV ICP Barbütiratlar ± Etomidat ± Propofol ? ? Benzodiazepinler ? ± Anestezik ajanların karşılaştırmalı etkileri

25. Ajan CMR CBF BOS Üretimi BOS Emilimi CBV ICP Ketamin ± ± Opioidler ± ± ± ± ± Lidokain ? ? Anestezik ajanların karşılaştırmalı etkileri

26. * IV ajanların CBF üzerine etkisi * Shapiro HM. In Miller RD: Anesthesia, Churchill Livingstone, New York, 1986

27. Kas gevşeticiler • Kas gevşeticilerin beyin üzerine direkt etkileri yoktur, fakat sekonder etkileri vardır • Hipertansiyon ve histamin salınımıyla oluşan serebral vazodilatasyon ICP'ı arttırırken, histamin salınımı ve ganglion blokajı ile oluşan sistemik hipotansiyon SPB'nı düşürür • Süksinilkolin ICP'ı artırabilir

28. Vazopressörler • Normal otoregülasyon ve sağlam bir kan-beyin bariyeri varlığında, vazopressörler, CBF'nı, AKB'nın, 50-60 mmHg altında ve 150-160 mmHg üzerinde olduğu durumlarda etkiler • Otoregülasyon ortadan kalktığında, vazopressörler, CPP'nı artırarak CBF'nı artırırlar

29. Vazodilatörler • Hipotansiyon yokluğunda, çoğu vazodilatör, serebral vazodilatasyona yol açarak doza bağımlı olarak CBF‘nı artırırlar

30. Kalsiyum kanal blokeri • Global iskemide nörolojik prognozu iyileştirir • Küçük serebral damarlardaki vazospazmı çözer • Anevrizmal subaraknoid hemorajili hastalarda kullanılır Nicardipin

31. Diğerleri • Klonidin ; • CBF’nı ve CO2 reaktivitesini azaltır • Deksmedetomidin ; • Katekolaminlerin salınımını ve CBF’ı azaltır • Flumazenil ; • CBF, CMR ve ICP’ı artırabilir • MgSO4 ; • Ca++ girişini azaltır

32. Volatil ajanların ICP’a etkileri • Volatil ajanların intrakraniyal basınç uzerine net etkileri; serebral kan volümündeki ani değişiklikler, serebrospinal sıvı dinamiklerine gecikmiş etkiler ve PaCO2'nin sonucudur • İsofluran, intrakraniyal kompliyansı azalmış hastalarda en uygun volatil ajandır • % 1-1.5 MAC'ta enfluran EEG'de epileptik paterne neden olabilir (özellikle hipokapni sırasında)

33. Volatil anestezikler • Halotan, enfluran, desfluran, sevofluran ve isofluran CMR'de doza bağımlı bir azalmaya neden olur. • İsofluran ve enfluran en büyük azalmayı oluşturur (%50'nin üzerinde) • En düşük etkiyi halotan oluşturur (%25'ten az düşme) CMR üzerine etkiler

34. Volatil anestezikler • Volatil ajanlar serebral damarları dilate ederler ve doza bağımlı bir şekilde otoregülasyonu bozarlar • CBF'na en fazla etkili olan halotan, % 1 üzerindeki konsantrasyonda serebral otoregülasyonu bozar CBF ve CBV üzerine etkileri

35. Volatil anestezikler Serebrospinal sıvı hemodinamiklerine etkileri • Volatil ajanlar hem BOS yapımını, hem de absorbsiyonunu etkiler • Enfluran, BOS oluşumunu arttırıp absorbsiyonunu azaltarak, intrakraniyal kompliyansı azalmış kişilerde intrakraniyal basıncı artırır • Halotan, BOS absorbsiyonunu azaltırken, BOS oluşumu üzerine minimal etkide bulunur • İsofluran, ilaveten BOS absorbsiyonunu arttırır ve serebrospinal sıvı dinamiklerine etkiler açısından en uygun volatil ajandır

36. Nitröz oksit • Ajanlarla kombine edildiğinde nitröz oksitin; CBF, CMR ve ICP üzerine minimal etkisi vardır • Volatil ajanlara nitroz oksit ilavesiyle daha fazla CBF artışı meydana gelir • Nitröz oksit yalnız başına verildiğinde, hafif serebral vazodilatasyona neden olur ve ICP'ı arttırabilir

37. CMR CBF ICP Yaklaşık %2 si metabolize olur İNORGANİK FLORİD Sevofluran

38. CMR CBF ICP 1 MAC üstünde serebral otoregülasyonu bozar Desfluran

39. * Volatil ajanların CBF üzerine etkisi * Shapiro HM. In Miller RD: Anesthesia, Churchill Livingstone, New York, 1986

40. Ajan CMR CBF BOS Üretimi BOS Emilimi CBV ICP Halotan Enfluran İsofluran ± Desfluran ? Sevofluran ? ? ? Nitröz oksit ± ± ± Volatil ajanların karşılaştırmalı etkileri

41. * İsofluran anestezisinde bölgesel beyin glükoz metabolizma değişiklikleri Hem global metabolik hız (%46), hem de glukoz kullanımı azalıyor. * Alkire MT, et al. Anesthesiology 1997; 86:549–557

42. * Ağrı uyarımı esnasında nöronal aktivasyonun istatiksel parametrik haritaları * Gyulai FE, et al. Anesthesiology 1997; 86:538–548.

43. N2O varlığında ağrı uyarımı esnasında nöronal aktivasyonun istatiksel parametrik haritaları * Gyulai FE, et al. Anesthesiology 1997; 86:538–548.

44. Fonksiyonel MRG’de elektrofizyolojik ölçümler Beyin metabolizması

45. Anestezi esnasında EEG değişiklikleri

46. Ajan SSEP VER BAER Genişlik Gecikme Genişlik Gecikme Genişlik Gecikme Nitröz oksit ± ± ± Halotan ± ± Enfluran ± İzofuran ± Barbütiratlar ± ± ± ± Opioidler ± ± ± ± ± ± Etomidat Propofol Benzodiazepinler ± Ketamin ± Anestezik ajanların SSEP, VER, BAER üzerine etkileri

47. Sonuç • Anestetik ajanlar serebral fonksiyonları modifiye ederek etkilerini göstermektedirler • Bu modifikasyon yapısal değil, fonksiyonel nöronal iletiyi bloke eden düzeydedir • Mekanizmaların daha ayrıntılı olarak ortaya konulması anestezi uygulamalarına yeni ufuklar açacak gibi gözükmektedir