Anestesia säätelee aivo-selkäydinnesteen virtausta hiilidioksidia tehokkaammin

Helsingin, Kööpenhaminan ja Rochesterin yliopistojen tutkijat ovat havainneet, että kaksi yleisesti käytettyä anestesialääkeyhdistelmää säätelee aivo-selkäydinnesteen virtausta ja verimäärää aivoissa tehokkaammin kuin veressä oleva hiilidioksidi. Löydös saattaa johtaa muutoksiin neurokirurgisen anestesiologian hoitokäytännöissä, etenkin neurologisissa ja neurokirurgisissa sekä aivovammoihin liittyvissä tapauksissa, joissa intuboitujen potilaiden aivoverenkiertoa, aivojen happeutumista ja kallonsisäistä painetta säädellään tavanomaisesti hiilidioksidipitoisuuden avulla.

– Tutkimuksen kohteena olleet anestesia-aineet heikentävät hiilidioksidin aiheuttamia vasomotorisia eli verisuonten läpimittaan liittyviä vasteita ja aivo-selkäydinnesteen virtaukseen liittyviä vaikutuksia. Tieto voi vaikuttaa eri hoitotilanteissa käytettävien anestesia-aineiden valintaan ja mahdollisesti parantaa hoitokäytäntöjä. Ennen kaikkea on tärkeää tietää, miten nukutusaineet vaikuttavat aivojen nestetiloihin. Tarvitaan vastaavia tutkimuksia ihmisillä, sanoo apulaisprofessori ja lääketieteen tohtori Tuomas Lilius Helsingin yliopistosta ja HUS Helsingin yliopistollisesta sairaalasta.

Mitä tehtiin ja miten?

Tutkijat havaitsivat rottamallissa, että ketamiiniin ja deksmedetomidiiniin perustuva anestesia kasvatti perivaskulaaritiloja eli verisuonia ympäröiviä tiloja ja lisäsi siten aivo-selkäydinnesteen virtausta aivokudokseen. Siihen ei vaikuttanut hengitettävä hiilidioksidi, joka on tunnettu aivoverisuonten laajentaja. Tulokset viittaavat siihen, että aivo-selkäydinnesteen virtaus aivoissa voidaan pitää ennallaan, jolloin glymfaattinen järjestelmä jatkaa aivojen puhdistamista. Toisaalta hengitettävä anestesia-aine isofluraani kasvatti aivoverisuonten läpimittaa, mikä puolestaan vähensi aivo-selkäydinnesteen virtausta ja tilavuutta.

– Jos havaintomme pätevät myös ihmiseen, tutkimuksemme voi vaikuttaa neurokirurgisten ja neurologisten potilaiden anestesiaan. Tutkimuksemme perusteella deksmedetomidiinin avulla voidaan kumota veren hiilidioksidipitoisuuden vaikutus aivo-selkäydinnesteen virtaukseen ja verimäärään tilanteissa, joissa hiilidioksidia kertyy verenkiertoon. Suuri hiilidioksidipitoisuus voi vaikuttaa aivoihin haitallisesti, jos potilaan kallonsisäinen paine on kohonnut, sanoo yliopistotutkija, anestesiologian ja tehohoidon erikoislääkäri Terhi Lohela Helsingin yliopistosta ja HUS Helsingin yliopistollisesta sairaalasta.

– Oli yllättävää, että anestesia-aineiden vaikutus oli niin voimakas, että se ylitti hiilidioksidin vaikutuksen, toteaa artikkelin ensimmäinen kirjoittaja, väitöskirjatutkija Daniel Persson.

Alkuperäinen julkaisu

Anesthesia Blunts Carbon Dioxide Effects on Glymphatic Cerebrospinal Fluid Dynamics in Mechanically Ventilated Rats Anesthesiology August 2024, Vol. 141, 338–352.

Glymfaattinen järjestelmä - aivojen pesukone

Aivo-selkäydinneste eli aivoja, selkäydintä ja aivojen verisuonia ympäröivä neste on tärkeä osa aivojen glymfaattista järjestelmää, joka mahdollistaa nesteen kierron aivoissa. Sykkiessään valtimot työntävät osan nesteestä aivokudokseen. Näin syntyvä virtaus kuljettaa nesteeseen liuenneet aineet kohti järjestelmän ulosvirtausreittejä. Aivojen puhdistuksen häiriöt on yhdistetty proteiinikertymiin ja Alzheimerin taudin kaltaisiin neurologisiin sairauksiin. Tajunnantasoon liittyvä aivo-selkäydinnesteen virtaus lisääntyy unessa ja heikkenee valveilla.