Publication: Minimal akımlı anestezinin oksidatif ve nöroendokrin stres yanıta etkisi / Effect of minimal flow anesthesia on oxidative and neuroendocrine stress responses
Program
Institution Authors
Authors
DENİZ, HİLAL
Advisor
ESEN, ASIM
Date
Language
Type
Publisher
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Abstract
Giriş ve Amaç: Minimal akımlı anestezi, hastaya fizyolojik fayda sağlayan, aynı zamanda ekonomik ve çevresel açıdan önemli avantajlar sunan güvenli ve etkili bir anestezi yöntemidir. Modern anestezi cihazları, bu tekniğin güvenli bir şekilde uygulanmasına olanak tanıyacak şekilde geliştirilmiştir. Cerrahi sırasında kullanılan anestezi tekniği, cerrahinin süresi ve uygulanış şekli bağışıklık fonksiyonlarını etkileyerek reaktif oksijen türlerinin artışına neden olabilir. Ayrıca cerrahi travma, sempatik sinir sistemi aracılığıyla inflamatuar belirteçlerin ve stres hormonlarının salınımını tetikleyerek postoperatif komplikasyonlara yol açabilir. Oksidatif stres ve nöroendokrin stres yanıtın azaltılması, iyileşme sürecini hızlandırabilir ve postoperatif komplikasyonları en aza indirebilir. Bu nedenle, anestezik ajanların cerrahi stres üzerindeki etkileri büyük önem taşımaktadır. Bu prospektif randomize çalışmada, septorinoplasti operasyonu geçiren hastalarda minimal akımlı (0,4-0,5 L/dk) ve yüksek akımlı (4 L/dk) anestezinin interlökin-6 (IL-6) seviyeleri, adrenokortikotropik hormon (ACTH), kortizol, total antioksidatif seviye (TAS), total oksidatif seviye (TOS) ve oksidatif stres indeksi (OSI) değerleri, hemodinamik parametreler, cerrahi saha kanama düzeyi ve derlenme skorları açısından karşılaştırılması amaçlandı. Gereç ve Yöntem: Çalışmamız elektif septorinoplasti operasyonu geçirecek 18-65 yaş arasında, American Society of Anesthesiologists (ASA) skoru 1-2 olan hastalarda yapılacak randomize kontrollü prospektif bir çalışma olarak planlandı. Çalışmamıza 35 hasta dahil edildi. Tüm hastalarımıza standart anestezi indüksiyonu uygulandı. Randomize olarak 2 gruba ayrıldı; Yüksek akım grubu (4 L/dk, Grup YA, n=18) ve minimal akım grubu (0,5 L/dk, Grup MA, n=17). Her iki grup için sevofluran anestezisi MAK 1,0-1,2 aralığında olacak şekilde ayarlandı. Tüm hastalara remifentanil infüzyonu uygulandı. Hastalardan indüksiyon sonrasında (t1), operasyon sonunda (t2), postoperatif altıncı saat (t3) ve postoperatif on sekizinci saat (t4) zaman noktalarında kan örnekleri alındı. Birincil çıktı olarak t1, t3 ve t4 zaman noktalarında IL-6 seviyeleri analiz edildi. ACTH, kortizol, TAS, TOS ve OSI değerleri, intraoperatif sevofluran kullanım miktarı, intraoperatif 30 dk aralıklarla ölçülen kalp atım hızı, ortalama arter basıncı, periferik pulse oksimetre ve vücut sıcaklığı, cerrahi saha kanama düzeyi (Boezaart Skorlaması ve cerrahi memnuniyet anketi), postoperatif bakım ünitesinde, altıncı ve on sekizinci saatlerde bakılan vizüel ağrı skorları ve bulantı-kusma şiddeti ikincil çıktı olarak değerlendirildi. Hastalar postoperatif bakım ünitesinde 30 dakika boyunca takip edildi; vizüel ağrı skorları, Aldrete skorları ve bulantı-kusma skorları kaydedildi. Bulgular: Gruplara ait demografik veriler (yaş, cinsiyet, vücut kitle indeksi), sigara kullanımları, yandaş hastalıklar, cerrahi ve anestezi süreleri, intraoperatif ve postoperatif hemodinamik parametreler birbirine benzerdi. İki grup IL-6, ACTH ve kortizol düzeyleri tüm zaman noktalarında istatiksel olarak benzerdi. Grup MA'da t1 TOS seviyesi (8,65), Grup YA'ya (6,18) göre istatistiksel olarak anlamlı derecede yüksek bulundu (p=0,035). Her iki grupta t2 ve t3 TAS seviyeleri t1 zaman noktasına göre anlamlı olarak yüksek bulundu (Grup YA; p>0,001, p=0,008, Grup MA; p<0,001, p=0,005). Grup MA'da t3 zaman noktasında TOS seviyesi (35,5) t4'e (8,12) göre anlamlı olarak yüksek bulundu (p=0,002). YA grubunda t1 ACTH seviyesi (17,83), t3 (7,45) ve t4 (5,94) zaman noktalarına göre anlamlı derecede yüksek bulundu (p=0,001, p=0,004). MA grubunda t1 ACTH seviyesi (27,89), t3 (11,12) ve t4 (9,93) zaman noktalarına göre anlamlı derecede yüksek bulundu (p<0,001, p<0,001). YA grubunda t1 (18,67) kortizol seviyesi t2 (7,13), t3 (6) ve t4 (3,06) zaman noktalarına göre anlamlı olarak yüksek bulundu (p=0,034, p=0,003, p<0,001). MA grubunda t1 (21,57) kortizol ortalaması, t3 (3,96) ve t4 (2,47) zaman noktalarından anlamlı olarak yüksek bulundu (p=0,017, p<0,001). Grupların Boezaart Skorlaması ve cerrahi memnuniyet skalası arasında anlamlı fark saptanmadı. Sevofluran tüketim miktarı Grup MA'da anlamlı şekilde düşük bulundu (Grup YA: 20,93 ml, Grup MA: 25,62 ml, p<0,001). Taze gaz oksijen yüzdesi MA grubunda anlamlı şekilde yüksek bulundu (Grup YA: 4L/dk, Grup MA: 0,41 L/dk, p<0,001). Grupların ilk 24 saatteki Aldrete skorları (p>0,05), bulantı-kusma skorları (p=0,72) ve vizüel ağrı skorları (p=0,44) arasında anlamlı fark izlenmedi. Sonuç: Minimal akımlı anestezinin nöroendokrin stres (IL-6, ACTH, kortizol) ve oksidatif stres belirteçleri (TAS, TOS ve OSI değerleri) açısından yüksek akımlı anestezi ile benzer etkilere sahip olduğu görüldü. Minimal akımlı anestezinin stres belirteçleri, hemodinamik ve solunum özellikleri, cerrahi memnuniyet ve derlenme skorları açısından güvenli olduğu görülmektedir. Anahtar Kelimeler: İnterlökin-6, Minimal akımlı anestezi, nöroendokrin stres yanıt, oksidatif stres, sevofluran
Description
Introduction and Aim: Minimal flow anesthesia is a safe and effective technique that provides physiological benefits while offering significant economic and environmental advantages. Modern anesthesia devices are designed to ensure the safe administration of this technique. The anesthesia method used during surgery, along with the duration and approach of the procedure, can influence immune function and lead to an increase in reactive oxygen species (ROS). Additionally, surgical trauma triggers the release of inflammatory markers and stress hormones via the sympathetic nervous system, potentially contributing to postoperative complications. Reducing oxidative stress and the neuroendocrine stress response can accelerate recovery and minimize postoperative complications. Therefore, understanding the effects of anesthetic agents on surgical stress is of critical importance. This prospective randomized study aimed to compare minimal flow (0.4-0.5 L/min) and high-flow (4 L/min) anesthesia in patients undergoing septorhinoplasty in terms of interleukin-6 (IL-6) levels, adrenocorticotropic hormone (ACTH), cortisol, total antioxidant status (TAS), total oxidant status (TOS), oxidative stress index (OSI) values, hemodynamics, surgical field bleeding levels, and recovery scores. Materials and Methods: This study was designed as a randomized controlled prospective study involving patients aged 18-65 years with an American Society of Anesthesiologists (ASA) score of 1-2 who were scheduled for elective septorhinoplasty. A total of 35 patients were included, all of whom received standard anesthesia induction. Patients were randomly assigned into two groups: the high-flow group (4 L/min, Group HF, n=18) and the minimal-flow group (0.5 L/min, Group MF, n=17). Sevoflurane anesthesia was maintained at a minimum alveolar concentration (MAC) of 1.0-1.2 in both groups, and all patients received remifentanil infusion. Blood samples were collected at four time-points: after induction (T1), at the end of the operation (T2), at postoperative 6th hour (T3), and at postoperative 18th hour (T4). The primary outcome was the analysis of interleukin-6 (IL-6) levels at t1, t3, and t4. Secondary outcomes included adrenocorticotropic hormone (ACTH), cortisol, total antioxidant status (TAS), total oxidant status (TOS), and oxidative stress index (OSI) values, intraoperative sevoflurane consumption, hemodynamics (heart rate, mean arterial pressure, SpO2, body temperature), surgical field bleeding scores (Boezaart Scoring System and surgical satisfaction survey), postoperative visual pain scores, and nausea-vomiting severity at postoperative 6th and 18th hours. Patients were monitored in the postoperative care unit for 30 minutes, during which visual pain scores, Aldrete scores, and nausea-vomiting scores were recorded. Results: Demographics (age, gender, BMI), smoking history, comorbidities, durations of anesthesia and surgery, as well as intraoperative and postoperative hemodynamic parameters were similar between the groups. IL-6, ACTH, and cortisol levels did not show statistically significant differences between the groups at any time-point. The TOS level at t1 was significantly higher in Group MF (8.65) than in Group HF (6.18) (p=0.035). TAS levels at t2 and t3 were significantly higher than at t1 in both groups (Group HF: p<0.001, p=0.008; Group MF: p<0.001, p=0.005). In Group MF, TOS levels at t3 (35.5) were significantly higher than at t4 (8.12) (p=0.002). In Group HF, ACTH levels at t1 (17.83) were significantly higher than at t3 (7.45) and t4 (5.94) (p=0.001, p=0.004). In Group MF, ACTH levels at t1 (27.89) were significantly higher than at t3 (11.12) and t4 (9.93) (p<0.001, p<0.001). In Group HF, cortisol levels at t1 (18.67) were significantly higher than at t2 (7.13), t3 (6.00), and t4 (3.06) (p=0.034, p=0.003, p<0.001). In Group MF, cortisol levels at t1 (21.57) were significantly higher than at t3 (3.96) and t4 (2.47) (p=0.017, p<0.001). No significant differences were found in Boezaart scores or surgical satisfaction surveys between groups. Sevoflurane consumption was significantly lower in Group MF (Group HF: 20.93 ml, Group MF: 25.62 ml, p<0.001). The fresh gas oxygen percentage was significantly higher in Group MF (Group HF: 4 L/min, Group MF: 0.41 L/min, p<0.001). No significant differences were observed between groups in Aldrete scores (p>0.05), nausea-vomiting scores (p=0.72), or VAS scores (p=0.44) within the first 24 hours. Conclusion: Minimal flow anesthesia demonstrated similar effects to high-flow anesthesia regarding neuroendocrine stress markers (IL-6, ACTH, and cortisol) and oxidative stress parameters (TAS, TOS, and OSI). Minimal flow anesthesia is safe method in terms of stress markers, hemodynamic and respiratory parameters, surgical satisfaction, and recovery scores. Keywords: Interleukin-6, Minimal flow anesthesia, oxidative stress, neuroendocrine stress response, sevoflurane