İntravenöz Bupivakainin İnsanlarda Kardiyovasküler Fonksiyon ve Plazma Katekolamin Düzeyleri Üzerine Etkileri
Lars J. Hasselstrøm, MD, Torben Mogensen, MD, Henrik Kehlet, MD, ve Niels J. Christensen, MD
ANESTH ANALG 1984;63:1053-8
📜 Özet
Bu bölüm, çalışmanın temel amaçlarını ve en önemli sonuçlarını özetlemektedir. İntravenöz bupivakain infüzyonunun (3 saat boyunca 2 mg/dk) kardiyovasküler fonksiyonlar ve çeşitli endokrin metabolik parametreler üzerindeki etkileri, sekiz sağlıklı gönüllüde randomize, tek-kör, çapraz geçişli bir tasarımla incelenmiştir.
Bupivakain infüzyonu sonucunda plazmada $1-2~\mu g/ml$ düzeylerinde konsantrasyonlara ulaşılmıştır. Temel bulgular arasında kalp hızında (yaklaşık 60'tan 70 atım/dk'ya) ve ortalama arteriyel kan basıncında (87'den yaklaşık 100 mmHg'ye) anlamlı artışlar ile kardiyak outputta yaklaşık %20'lik anlamlı bir azalma yer almaktadır. Plazma epinefrin konsantrasyonları da (0.03'ten $0.08~ng/ml$'ye) anlamlı ölçüde yükselmiştir. Buna karşın, oksijen tüketimi, plazma norepinefrin, kan glukoz, laktat, plazma kortizol ve serbest yağ asitleri düzeylerinde önemli bir değişiklik gözlenmemiştir. Bu sonuçlar, sistemik bupivakainin, bölgesel anestezi sırasında görülebilen plazma konsantrasyonlarında, pozitif kronotropik ve arteriyel vazokonstriktif etkilere sahip olduğunu göstermektedir. Bu etkilerin, plazma katekolaminlerindeki ve diğer endokrin metabolik parametrelerdeki değişikliklerin küçük olması nedeniyle, esas olarak bupivakainin kardiyovasküler sistem üzerindeki doğrudan etkisinden kaynaklandığı düşünülmektedir.
🛠️ Çalışma Tasarımı
Bu bölüm, araştırmanın nasıl planlandığı, yürütüldüğü ve hangi parametrelerin ölçüldüğü hakkında detaylı bilgiler sunmaktadır. Çalışmanın metodolojisini anlamak, sonuçların yorumlanması için kritik öneme sahiptir.
👥 Denekler
Çalışmaya, her iki cinsiyetten dörder olmak üzere toplam sekiz sağlıklı gönüllü katılmıştır. Katılımcıların bilgilendirilmiş onamları alınmıştır. Yaş medyanı 28 (aralık 23-44 yıl), kilo medyanı ise 71 kg (aralık 56-79 kg) olarak kaydedilmiştir. Çalışma, yerel etik kurul tarafından onaylanmıştır.
📋 Deneysel Protokol
Çalışma, randomize, tek-kör, çapraz geçişli bir tasarıma sahiptir ve her bir uygulama arasında en az bir hafta süre bırakılmıştır. Denekler bir gece aç bırakıldıktan sonra, sabit sıcaklıktaki ($23-25^{\circ}C$) bir odaya alınmıştır. 3 saatlik bir süre boyunca intravenöz olarak ya bupivakain ($2~mg/dk$) ya da izotonik salin ($25~ml/saat$) infüzyonu uygulanmıştır. Ayrıca her iki gruba da ek olarak izotonik salin infüzyonu ($100~ml/saat$) verilmiştir.
Santral venöz basınç (CVP), kan basıncı ve EKG sürekli olarak izlenmiştir. Kardiyak output, elektriksel transtorasik empedans yöntemiyle ölçülmüştür. Oksijen tüketimi ise 5 dakikalık periyotlarla bir ekspiragraf kullanılarak belirlenmiştir.
🩸 Kan Analizleri ve Ölçülen Parametreler
Santral venöz kan örnekleri, infüzyon öncesinde, infüzyon sırasında ve infüzyonun başlamasından sonraki belirli zaman aralıklarında (30, 60, 90, 120, 150 ve 180. dakikalar) alınmıştır. Aşağıdaki parametreler ölçülmüştür:
- Plazma bupivakain konsantrasyonları
- Kan glukoz ve laktat konsantrasyonları
- Plazma serbest yağ asitleri
- Plazma kortizol konsantrasyonları
- Plazma katekolamin (epinefrin ve norepinefrin) düzeyleri
📊 İstatistiksel Yöntemler
Verilerin analizi için, tekrarlanan ölçümlü iki faktörlü tasarım için varyans analizi ve nonparametrik testler (Bradley, Pratt, Friedmann) kullanılmıştır. Periyot ve taşınma etkileri Koch yöntemiyle dışlanmıştır. Korelasyonlar Spearman sıra korelasyonu ile değerlendirilmiştir.
💡 Anahtar Bulgular
Bu bölüm, bupivakain infüzyonunun temel fizyolojik değişkenler üzerindeki etkilerini interaktif grafiklerle sunmaktadır. Grafiklerin üzerine gelerek veya tıklayarak belirli zaman noktalarındaki değerleri görebilirsiniz.
Plazma Bupivakain Konsantrasyonu
Bupivakain infüzyonu süresince plazmadaki bupivakain düzeylerinin zamanla değişimi.
Kardiyovasküler Değişiklikler
Kalp hızı, ortalama arteriyel kan basıncı (MAP) ve kardiyak output üzerindeki etkiler, salin grubuyla karşılaştırmalı olarak gösterilmektedir.
Kalp Hızı (atım/dk)
Ortalama Arteriyel Kan Basıncı (mmHg)
Kardiyak Output (% Değişim)
Santral venöz basınçta (CVP) bupivakain infüzyonu ile anlamlı bir değişiklik gözlenmemiştir.
Endokrin-Metabolik Değişiklikler
Plazma katekolaminleri (epinefrin, norepinefrin) ve diğer metabolik parametreler üzerindeki etkiler.
Plazma Epinefrin (ng/ml)
Plazma Norepinefrin (ng/ml)
Oksijen tüketimi, kan glukozu, kan laktatı, plazma serbest yağ asitleri (FFA) ve plazma kortizol düzeylerinde bupivakain infüzyonu ile anlamlı bir değişiklik saptanmamıştır.
🗣️ Tartışma ve Sonuç
Bu bölüm, çalışmada elde edilen bulguların yorumlandığı, literatürdeki diğer çalışmalarla karşılaştırıldığı ve araştırmanın genel sonuçlarının özetlendiği kısımdır.
Bulgularımız, $2~mg/dk$ hızında 3 saatlik intravenöz bupivakain infüzyonunun kalp hızı ve ortalama arteriyel kan basıncında anlamlı ve ilerleyici artışlara, kardiyak outputta ise bir azalmaya yol açtığını göstermektedir. Bu sırada plazma bupivakain konsantrasyonları, bölgesel anestezide gözlenen düzeylere ($1.8~\mu g/ml$) ulaşmıştır. Kalp hızındaki artış, benzer bir çalışma (5) ile uyumludur, ancak daha kısa süreli ve yüksek dozlu infüzyonlarda (4,24) kalp hızı değişmemiştir. Ortalama arteriyel kan basıncındaki artış da hem uzun (5) hem de kısa süreli (4,24) infüzyonlarda gözlenen bir bulgudur. Kardiyak outputtaki %20'lik azalma ise, aynı hız ve sürede infüzyon yapılan başka bir çalışmanın (5) sonuçlarıyla çelişmektedir; bu fark, çalışmamızın daha sıkı kontrol edilmiş olmasından kaynaklanabilir.
Bupivakain infüzyonunun kalp hızı, ortalama arteriyel kan basıncı ve kardiyak output üzerindeki kombine etkilerini tek bir mekanizmayla açıklamak zordur. Kalp hızındaki artışın, sempatik sinir sistemi aracılığıyla merkezi bir sinir sistemi etkisinden (3) ve plazma epinefrin düzeylerindeki hafif artıştan (25) kaynaklanabileceği düşünülmektedir. Ancak plazma norepinefrin düzeylerindeki artışın görece küçük olması ve plazma kortizol düzeylerinin değişmemesi, sempatoadrenal sistemin genel bir "uyarılma" reaksiyonuna yol açmadığını düşündürmektedir. Ortalama arteriyel kan basıncındaki artışın, bupivakainin (2,6) ve diğer lokal anesteziklerin (3) düşük konsantrasyonlarda gösterdiği arteriyel vazokonstriktör etkiden kaynaklandığı muhtemeldir. Kardiyak outputtaki azalma ise, deneysel çalışmalarda (1) gösterilen doğrudan miyokardiyal depresan bir etki veya lidokain infüzyonunda (26) gösterildiği gibi kardiyak sempatik sinir aktivitesinin inhibisyonu ile ilişkili olabilir. Kan glukozu, laktat, FFA ve oksijen tüketimi düzeylerinin değişmemesi de sempatik sinir sisteminin majör bir aktivasyonunun olmadığına işaret etmektedir.
Plazma bupivakain konsantrasyonu ile kardiyak outputtaki azalma ($R_{s}=-0.33, P<0.05$) ve kalp hızındaki artış ($R_{s}=0.35, P<0.05$) arasında anlamlı bir ilişki bulunurken, kan basıncındaki artışla olan ilişki anlamsızdır ($R_{s}=0.25, P=0.1$). Kardiyovasküler etkilerin total plazma bupivakain konsantrasyonlarıyla zayıf ilişkili olması, protein bağlanmasındaki farklılıklar, hücre içi taşınım ve duyarlılık gibi faktörlerin önemli olabileceğini düşündürmektedir.
🎯 Sonuç
Sonuç olarak, bulgularımız sistemik bupivakain infüzyonunun kalp hızı, ortalama arteriyel kan basıncı ve kardiyak output üzerinde kesin bir etkisi olduğunu göstermiştir. Bu değişikliklerin altında yatan mekanizmalar karmaşıktır ve tam olarak aydınlatılamamıştır, ancak sempatik sinir sistemi yoluyla ortaya çıkan bir merkezi sinir sistemi aktivasyonunun baskın neden olması olası değildir.
📚 Referanslar
- Block A, Covino BG. Effect of local anaesthetic agents on cardiac conduction and contractility. Reg Anaesth 1981;6:55-61.
- Aberg G, Wahlström B. Mechanical and electrophysiological effects of some local anesthetic agents and their isomers on the rat portal vein. Acta Pharmacol Toxicol 1972;31:255.
- Blair MR. Cardiovascular pharmacology of local anaesthetics. Br J Anaesth 1975;47:247-52.
- Jorfeldt L, Löfström B, Pernow B, Persson B, Wahren J, Widman B. The effect of local anaesthetics on the central circulation and respiration in man and dog. Acta Anaesthesiol Scand 1968;12:153-69.
- Wiklund L. Human hepatic blood flow and its relation to systemic circulation during intravenous infusion of bupivacaine or etidocaine. Acta Anaesthesiol Scand 1977;21:189-99.
- Aps C, Reynolds F. The effect of concentration on vasoactivity of bupivacaine and lignocaine. Br J Anaesth 1976;48:1171-4.
- Wiklund L, Jorfeldt L. Splanchnic turn-over of some energy metabolites and acid-base balance during intravenous infusion of lidocaine, bupivacaine or etidocaine. Acta Anaesthesiol Scand 1981;25:200-8.
- Kubicek WG, Karnegis JN, Patterson RP, Witsoe DA, Mattson RH. Development and evaluation of an impedance cardiac output system. Aerosp Med 1966;37:1208-12.
- Leon LP, Chu DK, Snyder LR, Horvath C. Continuous flow analysis for glucose in serum, with use of hexokinase, glucose-6-phosphate dehydrogenase coimmobilized in tubular form. Clin Chem 1980;26:123-9.
- Noll F. Determination of l-lactate with lactate-dehydrogenase, glutamatepyruvate transaminase and NAD. In: Bergmeyer HE, ed. Methods of enzymatic analysis, 2nd ed. (trans from 3 German ed). New York, London: Verlag Chemie and Academic Press, 1974:1475-9.
- Bergmann SR, Carlson E, Dannen E, Sobel BE. An improved assay with 4-(2-thiazolylazo)-resorcinol for non-esterified fatty acids in biological fluids. Clin Chem Acta 1980;104:53-63.
- Kehlet H, Binder C, Engbaek C. Cortisol binding capacity in plasma during anaesthesia and surgery. Acta Endocrinol (Copenh) 1974;75:119-24.
- Christensen NJ, Vestergaard P, Sørensen T, Rafaelsen OJ. Cerebrospinal fluid adrenaline and noradrenaline in depressed patients. Acta Psychiatr Scand 1980;61:178-82.
- Bradley JV. Distribution free statistical tests. Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall, 1968:138-45.
- Rahe AJ. Tables of critical values for the Pratt matched pair signed rank statistic. J Am Stat Assoc 1974;69:368-73.
- Bradley JV. Distribution free statistical tests. Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall, 1968:388.
- Koch GG. The use of non-parametric methods in the statistical analysis of the two-period change-over design. Biometrics 1972:28:577-84.
- Sokal RR, Rohlf FJ. Biometry. San Francisco: WH Freeman, 1969:337-40.
- Maxwell AE. Analysing qualitative data. London: Methuen 1961:163.
- Moore DC, Mather LE, Bridenbaugh PO, Bridenbaugh LD, Balfour RI, Lysons DF, Horton WG. Arterial and venous plasma levels of bupivacaine following epidural and intercostal nerve blocks. Anesthesiology 1976;45:39-45.
- Moore DC, Mather LE, Bridenbaugh LD, Balfour RI, Lysons DF, Horton WG. Arterial and venous plasma levels of bupivacaine following periferal nerve blocks. Anesth Analg 1976;55:763-8.
- Ross RA, Clarke JE, Armitage EN. Postoperative pain prevention by continuous epidural infusion. Anaesthesia 1980;35:663-8.
- Seeling W, Altemeyer KH, Berg S, Dick W, Kossmann B. Bupivacain Konzentrationen im Serum von Patienten mit Kontinuerlicher Thorakaler Katheterperiduralanaesthesie. Anaesthesist 1982:31:434-8.
- Mather LE, Tucker Gl, Murphy TM, Stanton-Hicks Md'A, Bonica JJ. Cardiovascular and subjective central nervous system effects of long-acting local anaesthetics in man. Anaesth intensive Care 1979;7:215-21.
- Clutter WE, Bier DM, Shah SD, Cryer PE. Epinephrine plasma metabolic clearance rates and physiologic thresholds for metabolic and hemodynamic actions in man. J Clin Invest 1980;66:94-101.
- Miller BD, Thames MD, Mark AL. Inhibition of cardiac sympathetic nerve activity during intravenous administration of lidocaine. J Clin Invest 1983;71:1247-53.