Comparison of sevoflurane and isoflurane in sepsis: experimental study in rabbits

 
This item is provided by the institution :

Repository :
National Archive of PhD Theses
see the original item page
in the repository's web site and access all digital files if the item*
share



PhD thesis (EN)

2012 (EN)
Συγκριτική δράση του ισοφλουρανίου και του σεβοφλουρανίου σε σήψη: πειραματική μελέτη σε κονίκλους
Comparison of sevoflurane and isoflurane in sepsis: experimental study in rabbits

Μαντζιάρας, Γεώργιος
Mantziaras, Georgios

Septic patients often need to be surgically operated, in order to eliminate the source of sepsis. The choice of the proper anaesthetic protocol is difficult, as the majority of anaesthetic drugs suppress even more the already depressed cardio-respiratory function.Isoflurane and sevoflurane are the most commonly used volatile anaesthetic agents in veterinary and human medicine. The aim of the present study was to compare isoflurane with sevoflurane when used for the maintenance of anaesthesia in healthy and septic rabbits as well as to evaluate the influence of sepsis in rabbit’s anaesthesia. The experimental protocol was approved by the Committee of Evaluation and Approval of Experimental Surgery Protocols of the Foundation for Biomedical Research of the Academy of Athens, and the Veterinary Directorate of the Prefecture of Athens according to the Greek legislation in accordance with the Council Directive of the European Union.A preliminary study was conducted in sixteen male rabbits, in order to standardize all the anaesthetic, surgical and echocardiographic procedures of the experiment.For the main study, thirty six (36) male, intact, New Zealand White rabbits of a mean body weight 3.3 kg were used. They were divided in the following groups:a. Group control isoflurane (CI): Isoflurane was administered for 120 minutes, in 9 clinical healthy rabbits after premedication and anaesthesia induction.b. Group control sevoflurane (CS): Sevoflurane was administered for 120 minutes, in 9 clinical healthy rabbits after premedication and anaesthesia induction.c. Group sepsis isoflurane (SI): Isoflurane was administered for 120 minutes, in 9 septic rabbits after premedication and anaesthesia induction. d. Group sepsis sevoflurane (SS): Sevoflurane was administered for 120 minutes, in 9 septic rabbits after premedication and anaesthesia induction.Sepsis was induced with the intravenous administration of a clinical strain of Escherichia coli. Induction of sepsis was confirmed by the presence of leucopenia and hypo- or hyperthermia, according to the established SIRS criteria.All the animals were premedicated with intramuscular administration of midazolam and butorphanol and anaesthesia was induced with the administration of ketamine. All the rabbits were mechanically ventilated after tracheal intubation.For each rabbit the time needed for anaesthesia induction was measured. Arterial pressure was monitored in the carotid artery, which was previously surgically catheterized. Minimum anaesthetic concentration (vaporizer setting) of isoflurane or sevoflurane for maintenance of anaesthesia was estimated individually. Anaesthesia was maintained for a total period of 2 hours. Right after the end of the administration of the volatile anaesthetic agent, recovery was monitored for a period of 1 hour, and the time needed for the recovery of several reflexes was estimated.During anaesthesia heart rate and arterial blood pressure were monitored, while the size and contractility of the heart was estimated with echocardiography.The results of the study have shown that isoflurane and sevoflurane can be safely used for maintenance of anaesthesia in septic rabbits. Sevoflurane suppress less cardiovascular system while recovery is faster and better in both healthy and septic rabbits.Sepsis influences rabbit anaesthesia as it decreases cardiovascular function. Induction of anaesthesia was faster in septic rabbits. Sepsis reduced the minimum required concentration of isoflurane and sevoflurane. Recovery was faster in healthy animals.Sepsis had a negative effect on the heart rate and the contractility of the left ventricle, as it, mainly, increased left ventricular end diastolic and end systolic diameter of the left ventricle. Sepsis also increased both end diastolic and end systolic right ventricular dimensions.Intramuscular administration of midazolam (1.2 mg/kg), butorphanol (0.3 mg/kg), and ketamine (50 mg/kg) produced very good sedation and analgesia in both healthy and septic rabbits. Anaesthesia induction was very good and permitted tracheal intubation. Minor surgical procedures, such as carotid catheterization, could also be performed.Minimum anaesthetic concentration (vaporizer setting) of isoflurane and sevoflurane, in healthy rabbits in which midazolam, boutorphanol and ketamine had been administered for premedication and induction of anaesthesia, was 1.9 % and 2.7 %, respectively, less than the recommended MAC in the literature (2,05 και 3,7 %, respectively). Minimum anaesthetic concentration (vaporizer setting) of isoflurane and sevoflurane, in septic rabbits, was 1,7 and 2,39 %.
Οι σηπτικοί ασθενείς στην κλινική πράξη χρειάζεται συχνά να υποβληθούν σε χειρουργική επέμβαση με γενική αναισθησία, προκειμένου να εξαλειφθεί η εστία της σήψης. Η επιλογή του κατάλληλου αναισθητικού πρωτοκόλλου είναι δύσκολη, καθώς τα περισσότερα αναισθητικά φάρμακα καταστέλλουν, την ήδη επιβαρυμένη από τη σήψη, καρδιακή και αναπνευστική λειτουργία.Το ισοφλουράνιο και το σεβοφλουράνιο είναι τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα πτητικά αναισθητικά τόσο στην Ιατρική όσο και στην Κτηνιατρική. Τα δεδομένα στη διεθνή βιβλιογραφία σχετικά με την χρησιμοποίησή τους για τη διατήρηση της αναισθησίας σε σηπτικούς κονίκλους και την επίδραση της σήψης στην αναισθησία, είναι περιορισμένα. Σκοπός της παρούσας μελέτης είναι να συγκρίνει το ισοφλουράνιο και το σεβοφλουράνιο όταν αυτά χορηγούνται για τη διατήρηση της αναισθησίας σε υγιείς και σηπτικούς κονίκλους, καθώς επίσης και η επίδραση της σήψης στην αναισθησία των κονίκλων.Διενεργήθηκε προκαταρκτική μελέτη σε δεκαέξι αρσενικούς κονίκλους προκειμένου να τυποποιηθούν όλες οι αναισθησιολογικές, χειρουργικές και υπερηχοτομογραφικές διαδικασίες του πειραματισμού.Για τη διενέργεια του κυρίως πειραματισμού χρησιμοποιήθηκαν τριάντα έξι (36) αρσενικοί κόνικλοι, φυλής New Zealand White, μέσου σωματικού βάρους 3,3 κιλών, οι οποίοι χωρίστηκαν στις παρακάτω τέσσερις (4) ομάδες των 9 ζώων (n=9).α. Ομάδα 1 (Ομάδα Ελέγχου Ισοφλουρανίου, ΕΙ): Σε εννέα κλινικώς υγιή ζώα, μετά την εγκατάσταση αναισθησίας, χορηγήθηκε ισοφλουράνιο για τη διατήρησή της, επί 120 λεπτά.β. Ομάδα 2 (Ομάδα Ελέγχου Σεβοφλουρανίου, ΕΣ): Σε εννέα κλινικώς υγιή ζώα, μετά την εγκατάσταση αναισθησίας, χορηγήθηκε σεβοφλουράνιο για τη διατήρησή της, επί 120 λεπτά. γ. Ομάδα 3 (Ομάδα Σήψης Ισοφλουρανίου, ΣΙ): Σε εννέα σηπτικά ζώα, μετά την εγκατάσταση αναισθησίας, χορηγήθηκε ισοφλουράνιο (1 MAC) για τη διατήρησή της, επί 120 λεπτά.δ. Ομάδα 4 (Ομάδα Σήψης Σεβοφλουρανίου, ΣΣ): Σε εννέα σηπτικά ζώα, μετά την εγκατάσταση αναισθησίας, χορηγήθηκε σεβοφλουράνιο για τη διατήρησή της, επί 120 λεπτά.Η σήψη προκλήθηκε με την ενδοφλέβια έγχυση κλινικού στέλεχος Escherichia coli και η εγκατάσταση της σήψης πιστοποιήθηκε από την εμφάνιση λευκοπενίας και υποθερμίας ή υπερθερμίας, σύμφωνα με τα καθιερωμένα κριτήρια του Συνδρόμου Συστημικής Φλεγμονώδους Αντίδρασης, SIRS).Στα ζώα όλων των ομάδων χορηγήθηκε ενδομυϊκώς μιδαζολάμη (1,2 mg/kg), βουτορφανόλη (0,3 mg/kg) και κεταμίνη (50 mg/kg) για προνάρκωση και εγκατάσταση της αναισθησίας. Τα ζώα στη συνέχεια διασωληνώθηκαν, ενώ η αναπνοή τους υποστηριζόταν μηχανικά.Για κάθε ζώο υπολογίστηκε ο απαιτούμενος χρόνος για την εγκατάσταση της αναισθησίας. Η αρτηριακή πίεση καταγραφόταν με φλεβοκαθετήρα που είχε τοποθετηθεί στην αριστερή κοινή καρωτίδα. Στη συνέχεια, σε κάθε ζώο προσδιορίστηκε η ελάχιστη απαιτούμενη συγκέντρωση ισοφλουρανίου ή σεβοφλουρανίου (ένδειξη εξαερωτήρα), η οποία και του χορηγήθηκε επί 120 λεπτά. Κατά τη διάρκεια της ανάνηψης ελέγχονταν και καταγράφονταν οι χρόνοι που απαιτήθηκαν για την επανάκτηση των απωλεσθέντων αντανακλαστικών, καθώς και ο χρόνος που απαιτήθηκε για τη διακοπή της μηχανικής υποβοήθησης της αναπνοής και την αφαίρεση του τραχειοσωλήνα.Κατά τη διάρκεια της αναισθησίας καταγράφονταν σε κάθε ζώο, η καρδιακή συχνότητα και η αρτηριακή πίεση, ενώ η καρδιά εξεταζόταν υπερηχοτομογραφικά για την εκτίμηση της λειτουργίας, αλλά και των διαστάσεών της.Τα αποτελέσματα της παρούσας μελέτης κατέδειξαν ότι τόσο το ισοφλουράνιο όσο και το σεβοφλουράνιο μπορούν να χορηγηθούν με ασφάλεια στους σηπτικούς κονίκλους για τη διατήρηση της αναισθησίας. Το σεβοφλουράνιο σε σύγκριση με το ισοφλουράνιο, καταστέλλει σε μικρότερο βαθμό το καρδιαγγειακό σύστημα, ενώ εξασφαλίζει ποιοτικότερη και ταχύτερη ανάνηψη, τόσο στους υγιείς όσο και στους σηπτικούς κονίκλους. Διαπιστώθηκε, επίσης, ότι η σήψη επηρεάζει την αναισθησία των κονίκλων, καθώς η εγκατάσταση της αναισθησίας ήταν ταχύτερη και η ανάνηψη βραδύτερη στους σηπτικούς κονίκλους, που έλαβαν ισοφλουράνιο ή σεβοφλουράνιο. Η σήψη προκάλεσε επίσης μείωση της ελάχιστης απαιτούμενης συγκέντρωσης του ισοφλουρανίου και του σεβοφλουρανίου στον κόνικλο. Η ανάνηψη των υγιών κονίκλων που έλαβαν ισοφλουράνιο ή σεβοφλουράνιο, ήταν ταχύτερη σε σχέση με τους σηπτικούς. Η σήψη είχε αρνητική χρονοτρόπο και ινοτρόπο δράση στους κονίκλους. Η μείωση της συσπαστικότητας της αριστερής κοιλίας των σηπτικών κονίκλων και, ως επακόλουθο, της αρτηριακής πίεσης ήταν αποτέλεσμα κυρίως της αύξησης της τελοδιαστολικής και, λιγότερο, της τελοσυστολικής διαμέτρου της αριστερής κοιλίας. Η σήψη προκάλεσε, επίσης, αύξηση της τελοδιαστολικής και της τελοσυστολικής διαμέτρου της δεξιάς κοιλίας.Η ενδομυϊκή χορήγηση μιδαζολάμης, βουτορφανόλης και κεταμίνης είχε πολύ καλή ηρεμιστική και αναλγητική δράση στους υγιείς, αλλά και στους σηπτικούς κονίκλους, επιτυγχάνοντας ικανοποιητική εγκατάσταση της αναισθησίας, η οποία επέτρεπε την ασφαλή διασωλήνωση της τραχείας, αλλά και την πραγματοποίηση μικροεπεμβάσεων, όπως ο καθετηριασμός των καρωτίδων και άλλων αγγείων. Η ελάχιστη απαιτούμενη συγκέντρωση του ισοφλουρανίου και του σεβοφλουρανίου σε υγιείς κονίκλους στους οποίους χορηγήθηκε μιδαζολάμη, βουτορφανόλη και κεταμίνη για την προνάρκωση και την εγκατάσταση της αναισθησίας ήταν 1,9 και 2,7 %, αντίστοιχα, μικρότερη δηλαδή από την προτεινόμενη MAC στη βιβλιογραφία (2,05 και 3,7 %, αντίστοιχα). Η αντίστοιχη ελάχιστη απαιτούμενη συγκέντρωση του ισοφλουρανίου και του σεβοφλουρανίου σε σηπτικούς κονίκλους, ήταν 1,7 και 2,39 %.

Sevoflurane
Σεβοφλουράνιο
Κόνικλοι
Rabbits
Echocardiography
Υπερηχοκαρδιογράφημα
Ισοφλουράνιο
Sepsis
Isoflurane
Σήψη

Εθνικό Κέντρο Τεκμηρίωσης (ΕΚΤ) (EL)
National Documentation Centre (EKT) (EN)

Greek

2012


Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης (ΑΠΘ)
Aristotle University Of Thessaloniki (AUTH)



*Institutions are responsible for keeping their URLs functional (digital file, item page in repository site)