© Borgis - Anestezjologia Intensywna Terapia 2/2004, s. 97-102
Magdalena Fijałkowska, Lesya Riznyk, Krzysztof Przesmycki
Wpływ znieczulenia zewnątrzoponowego piersiowego na zmienność rytmu serca po pionizacji
Effects of thoracic epidural anaesthesia and orthostatic stress on heart rate variability
II Klinika Anestezjologii i Intensywnej Terapii, AM im. Prof. Feliksa Skubiszewskiego w Lublinie;
kierownik: prof. dr hab. n. med. K. Przesmycki
Summary
Background. Heart rate variability (HRV) analysis has been used for assessment of cardiac autonomic balance that may be affected by thoracic epidural anaesthesia (TEA). The influence of TEA on cardiac autonomic balance in the horizontal position is subject to controversy. In order to clarify it, we have studied the effects of TEA on HRV before and after orthostatic stress. Methods. Thirty-four patients, scheduled for elective thoracic and abdominal procedures, were administered 5-6 ml of 0.5% bupivacaine via a thoracic epidural catheter one day before surgery. HRV was recorded in the supine position during 30 minutes before and after TEA, followed by an orthostatic stress test (rapid change from supine to standing position). Results. The spread of TEA was from Th2 to Th12 in all patients. Orthostatic stress resulted in moderate hypotension in 3 of 34 patients before institution of TEA, and in 9 after TEA (p<0.05). TEA caused a significant increase in total HRV (SD of RR intervals) and spectral domain (total power and its components) in patients remaining in the horizontal position. The orthostatic stress, performed before TEA, produced a typical sympathetic reaction, expressed as a significant increase of the ratio of low-frequency to high-frequency variabilities (LF/HF). This reaction was not observed after induction of TEA. Conclusions. In patients remaining in the horizontal position, TEA increases total HRV without changing the LF/HF index. HRV analysis during orthostatic stress confirms that TEA decreases cardiac sympathetic activity.
Anest Inten Terap 2004; 36, 97-102
Ogólnie znane są zaburzenia równowagi układu autonomicznego, występujące po wykonaniu blokady zewnątrzoponowej, które mogą być przyczyną istotnych reakcji hemodynamicznych, np. hipotonii ortostatycznej, utrudniających wczesną pionizację po operacji. Większość dotychczasowych badań oceniających wpływ znieczulenia zewnątrzoponowego piersiowego (TEA) na równowagę układu autonomicznego, oparto głównie na ocenie reakcji hemodynamicznych [1, 2, 3, 4].
Równowagę układu autonomicznego serca można badać za pomocą analizy zmienności rytmu serca (HRV), która pozwala na obiektywną jej ocenę [5]. Jednak wyniki badań oceniających wpływ TEA na HRV u pacjentów pozostających tylko w pozycji leżącej są sprzeczne [6, 7, 8]. Wprowadzenie do badań próby pionizacji, która wywołuje w HRV zmiany charakterystyczne dla zwiększonej aktywności współczulnej, mogłoby pozwolić na lepszą ocenę zmniejszenia jego aktywności po TEA. Pionizacja pacjenta powoduje w analizie HRV zwiększenie współczynnika LF/HF (LF – moc widma o niskiej częstotliwości i HF – wysokiej częstotliwości) [3, 9, 10, 11, 12, 13]. Potwierdzeniem tego założenia są badania Hopfa i wsp., wskazujące na całkowite zahamowanie zwiększenia współczynnika LF/HF po pionizacji u chorych znieczulanych TEA [3]. Natomiast Reiz i wsp. [12] stwierdzili jedynie częściowe zahamowanie zwiększenia współczynnika LF/HF po pionizacji, co mogło być wynikiem stosowania, w porównaniu do badań Hopfa i wsp., znacznie mniejszej dawki bupiwakainy (15 mg vs. 52,5 mg). Ponieważ w praktyce klinicznej najczęściej stosuje się dawki pośrednie, postanowiono zbadać wpływ 25-30 mg (5-6 ml 0,5% roztworu) bupiwakainy, podanej przez cewnik zewnątrzoponowy piersiowy chorym w okresie przedoperacyjnym na zachowanie się HRV przed i po pionizacji, rejestrując jednocześnie częstość objawów hipotonii ortostatycznej.
Dobór chorych i metody
Po uzyskaniu zgody Komisji Bioetycznej AM w Lublinie oraz świadomej zgody badanych, do pracy zakwalifikowano chorych dorosłych, płci męskiej, znieczulanych do planowych operacji przełyku, płuc, żołądka lub aorty brzusznej, po których stosuje się w naszej klinice TEA w celu analgezji pooperacyjnej. Kwalifikację chorych przeprowadzano na 4-5 dni przed zabiegiem. W dniu poprzedzającym operację chorym zakładano cewnik zewnątrzoponowy w piersiowym odcinku kręgosłupa (Th4-Th5 do torakotomii lub Th7-Th8 – do operacji w nadbrzuszu). Cewnik wprowadzano u chorych przytomnych, najczęściej w pozycji siedzącej. Podawano dawkę testową 3 ml 0,5% bupiwakainy, którą po 10 min uzupełniano dawką dodatkową 2-3 ml 0,5% bupiwakainy. Po 30 min od ostatniej dawki oceniano zakres znieczulenia (wrażliwości na zimno) i wykonywano próbę pionizacji.
Test pionizacji przeprowadzano: kilka dni przed operacją – badanie A, w przeddzień operacji dwukrotnie – 30 min po założeniu cewnika zewnątrzoponowego – badanie B, a następnie 30 min po wykonaniu TEA – badanie B´. Przed pionizacją pacjent pozostawał w pozycji leżącej przez 30 min. Pionizację wykonywano przez zmianę pozycji z leżącej do stojącej „w jednym ruchu” w ciągu ok. 30 s [4]. Piętnaście minut przed pionizacją wykonywano 3-krotnie pomiary ciśnienia tętniczego skurczowego i rozkurczowego (nieinwazyjną metodą automatyczną) i częstości akcji serca (pulsoksymetria przezskórna). Rejestrowano również częstość oddechów. Podstawowe parametry hemodynamiczne rejestrowano 1, 2, 3 i 5 min po pionizacji. Porównano średnie wartości hemodynamiczne przed pionizacją z uzyskanymi po pionizacji.
Hipotonię ortostatyczną (HO) rozpoznawano w przypadku obecności po pionizacji jednego z objawów przedmiotowych lub subiektywnych. Jako objawy przedmiotowe HO przyjęto zmniejszenie wyjściowego skurczowego ciśnienia tętniczego o ponad 20 mm Hg (2,67 kPa), lub zmniejszenie rozkurczowego ciśnienia tętniczego o ponad 10 mm Hg (1,33 kPa), bezpośrednio po pionizacji (do 5 min) [14]. Jako objawy subiektywne HO przyjęto wystąpienie uczucia osłabienia i niepokoju, zawrotów głowy, zaburzeń widzenia, nudności, wymiotów lub obniżenia napięcia posturalnego mięśni, które zmuszały do przerwania próby pionizacji.
Rejestrację HRV metodą Holtera prowadzono w czasie całej próby pionizacji (obejmując pozycję leżącą i stojącą) za pomocą 3-kanałowego rejestratora Holtera (DM-400 DRG MedTek, Niemcy), niekodowanego sygnału EKG (pasmo przenoszenia 0,05-100Hz), na kasetach z prędkością przesuwu taśmy 1 mm s-1 oraz automatycznym zapisem impulsów kalibracyjnych (1mV, 1Hz; przez 8 min. na początku rejestracji). Moment pionizacji zaznaczano na rejestratorze przyciskiem event. Rejestrator holterowski włączano od chwili rozpoczęcia badań w pozycji leżącej i wyłączano po wykonaniu próby pionizacji. Rejestracji dokonywano na oddzielnych kasetach magnetofonowych u indywidualnych pacjentów. Przy komputerowej analizie zapisu wykorzystano program „Medilog Suprima”, wcześniej korygując ręcznie uzyskane parametry.
Wśród uzyskanych danych oceniano parametry analizy czasowej: SDNN (odchylenie standardowe od średniej wartości RR), SDANN (odchylenie standardowe od średniej wartości RR w kolejnych 5-minutowych przedziałach), SDNNin (średnia z odchyleń standardowych w kolejnych 5-minutowych przedziałach), mRR (średnia wszystkich odstępów RR rytmu zatokowego), rMSSD (pierwiastek kwadratowy ze średniej sumy kwadratów różnic między kolejnymi odstępami RR), pNN50 (odsetek różnic między kolejnymi odstępami RR przekraczających 50 ms) oraz analizy częstotliwościowej: TP (moc całkowita widma o zakresie od 0,0033 do 0,4 lub 0,5 Hz), VLF (spektrum bardzo niskich częstotliwości od 0,0033 do 0,04 Hz), LF (spektrum niskich częstotliwości od 0,04 do 0,15 Hz), HF (spektrum wysokich częstotliwości od 0,15 do 0,4 lub 0,5 Hz) i współczynnik LF/HF, dotyczące całego badanego okresu oraz 30-minutowych okresów przebywania w pozycji leżącej, a także 5-minutowych okresów pionizacji. W analizie częstotliwościowej oceniano zarówno wartości bezwzględne, jak i przekształcone na wartości względne (%), naturalne oraz logarytmiczne w celu wykazania istotnych statystycznie zmian.
Analiza statystyczna
Ocena minimalnej wielkości grupy badanej. W badaniach wstępnych po wykonaniu TEA obserwowano, że częstość występowania HO zwiększała się z 9% do 27%. Różnica ta stanowiła zmianę rzędu 67% (P2; 18/27x100%). Jako próg istotności statystycznej przyjęto zwiększenie o 25% (P1) częstości epizodów HO. W związku z tym dla przyjętej siły badań 95% (błąd typu II = 0,05) i błędu a=0,05 (błąd typu I), zakładając stosowanie testu nieparametrycznego (dwustronnego), obliczona minimalna konieczna wielkość grupy badanej wynosi 31 pacjentów (InStat, Version 1.12a; GraphPAD Software, USA).
Ocena znamienności statystycznej różnic (wewnątrzgrupowych) w częstości występowania objawów HO była przeprowadzona za pomocą testu nieparametrycznego McNemara. Wyniki charakteryzujące się rozkładem normalnym (wartości hemodynamiczne), przedstawiono i porównano jako średnie arytmetyczne z miarą rozrzutu wyników ± SEM (błąd standardowy średniej) stosując jednopróbkowy test t-Studenta. Znamienność statystyczną we wszystkich testach przyjęto przy poziomie błędu P <0,05. Natomiast ocenę znamienności statystycznej różnic wewnątrzgrupowych w analizie HRV (przed vs.po pionizacji, przed i po wykonaniu TEA) przeprowadzono za pomocą testu t-Studenta jednopróbkowego dla danych parametrycznych skorelowanych.
Wyniki
Badaniami objęto 35 kolejnych chorych, spełniających kryteria przyjęte w założeniach pracy, u których planowano wykonanie operacji przełyku, żołądka lub aorty brzusznej. Średni wiek badanych wynosił 58±2 lata, a masa ciała 70±2 kg.
Próby pionizacji wywołały hipotonię ortostatyczną przed wykonaniem TEA u 3 chorych. Podanie 5-6 ml 0,5% bupiwakainy w TEA powodowało po 30 min zniesienie czucia zimna w zakresie dermatomów Th2-Th12 u wszystkich chorych. Po wykonaniu TEA obserwowano znamienne statystycznie zwiększenie liczby chorych z objawami hipotonii ortostatycznej (tab. I). Dwóch z nich wymagało przetoczenia płynów oraz podania atropiny z powodu bradykardii. Obserwowano również znamienne statystycznie przyspieszenie akcji serca. Pionizacja wywoływała niewielkie, ale znamienne statystycznie zwiększenie średniego skurczowego i rozkurczowego ciśnienia tętniczego krwi przed wykonaniem TEA. Reakcji tej nie obserwowano po wykonaniu TEA.
Tabela I. Częstość objawów hipotonii ortostatycznej w zależności od okresu badania: 3-4 dni – (A), 1 dzień – przed operacją, odpowiednio przed i po wykonaniu (B i B´) zewnątrzoponowego znieczulenia piersiowego. Znamienność statystyczna różnic (p) w okresach B vs A; oraz B´ vs B (test McNemara); NS – różnice nieznamienne statystycznie.
| Okresy badania | Objawy hipotonii ortostatycznej subiektywne i/lub przedmiotowe | P |
| A | 3/32 | - |
| B | 3/34 | NS |
| B´ | 9/34 | <0,05 |
Znieczulenie TEA powodowało u pacjentów pozostających w pozycji leżącej znamienne statystycznie zwiększenie SDNN oraz SDANN (ryc. 1). Obserwowano również dwukrotne zwiększenie wartości bezwzględnych TP oraz jego składowych VLF i LF, przy niewielkiej zmianie HF (ryc. 2, przed pionizacją). Pozostałe parametry czasowej zmienności rytmu serca (mRR, SDNNin, rMSSD i pNN50) nie ulegały istotnym zmianom. Nie obserwowano również zmian wartości logarytmicznych, znormalizowanych i odsetkowych mocy widma oraz wskaźnika LF/HF.
Ryc. 1. Wpływ znieczulenia zewnątrzoponowego piersiowego (TEA) na zmienność rytmu serca w analizie czasowej (SDNN, SDANN) u chorych w pozycji leżącej (wartości średnie ± SEM, n=34-35).
Powyżej zamieściliśmy fragment artykułu, do którego możesz uzyskać pełny dostęp.
Mam kod dostępu
- Aby uzyskać płatny dostęp do pełnej treści powyższego artykułu albo wszystkich artykułów (w zależności od wybranej opcji), należy wprowadzić kod.
- Wprowadzając kod, akceptują Państwo treść Regulaminu oraz potwierdzają zapoznanie się z nim.
- Aby kupić kod proszę skorzystać z jednej z poniższych opcji.
Opcja #1
29 zł
Wybieram
- dostęp do tego artykułu
- dostęp na 7 dni
uzyskany kod musi być wprowadzony na stronie artykułu, do którego został wykupiony
Opcja #2
69 zł
Wybieram
- dostęp do tego i pozostałych ponad 7000 artykułów
- dostęp na 30 dni
- najpopularniejsza opcja
Opcja #3
129 zł
Wybieram
- dostęp do tego i pozostałych ponad 7000 artykułów
- dostęp na 90 dni
- oszczędzasz 78 zł
Piśmiennictwo
1. Crawford ME, Mřiniche S, Orbaek J, Bjerrum H, Kehlet H: Orthostatic hypotension during postoperative continuous thoracic epidural bupivacaine-morphine in patients undergoing abdominal surgery. Anesth Analg 1996; 83: 1028-1032.
2. Hjortsř NC: Thoracic epidural for abdominal surgery. ESRA (European Society of Regional Anaesthesia), Barcelona, 1994.
3. Hopf HB, Skyschally A, Heusch G, Peters J: Low-freguency spectral power of heart rate variability is not a specific marker of cardiac sympathetic modulation. Anesthesiology 1995; 82: 609-619.
4. Mřiniche S, Hjortsř NC, Blemmer T, Dahl JB, Kehlet H: Blood pressure and heart rate during orthostatic stress and walking with continuous postoperative thoracic epidural bupivacaine/morphine. Acta Anaesthesiol Scand 1993; 37: 65-69.
5. Malik M: Wpływ jakości zapisów holterowskich EKG na parametry czasowe zmienności rytmu serca; w: Zmienność rytmu serca (Red. Piotrowicz R). Via Medica, Gdańsk, 1995.
6. Kawamoto M, Tanaka N, Takasaki M: Power spectral analysis of heart rate variability after spinal anaesthesia. Br J Anaesth 1993; 71: 523-527.
7. Licker M, Farinelli C, Klopfenstein CE: Cardiovascular reflexes during anesthesia induction and tracheal intubation in elderly patients: the influence of thoracic epidural anesthesia. J Clin Anesth 1995; 7: 281-287.
8. Pagani M, Lombardi F, Guzzetti S, Rimoldi O, Furlan R, Pizzinelli P, Sandrone G, Malfatto G, Dell´Orto S, Picculaga E, Tumel M, Baselli G, Cerutti S, Malliani A: Power spectral analysis of heart rate and arterial pressure variabilities as a marker of sympatho-vagal interaction in man and conscious dog. Circ Res 1986; 59: 178-193.
9. Bellwon J, Siebert J, Rogowski J, Szulc J, Ciecwierz D, Deptulski T, Narkiewicz M, Rynkiewicz A: Heart rate power analysis in patients before and 6 weeks after coronary artery bypass grafting. Clin Sci 1996; 91 (Suppl): 119-121.
10. Kochiadakis GE, Kanoupakis EM, Igoumenidis NE, Marketou ME, Solomou MC, Vardas PE: Spectral analysis of heart rate variability during tilt-table testing in patients with vasovagal syncope. Int J Cardiol 1998; 64: 185-194.
11. Nakagawa M, Takahashi N, Iwao T, Yonemochi H, Ooie T, Hara M, Saikawa T, Ito M: Evaluation of autonomic influences on QT dispersion using the head-up tilt test in healthy subjects. Pacing Clin Electrophysiol 1999; 22: 1158-1163.
12. Reiz S, Niklasson U, Nyström E, Wiklund U: Heart rate variability changes induced by cervicothoracic extradural analgesia. Br J Anaesth 1994; 72 (Suppl 1): A62.
13. Yokoi Y, Aoki K: Relationship between blood pressure and heart rate variability during graded head-up tilt. Acta Physiol Scand 1999; 165: 155-161.
14. The Consensus Committee of American Autonomic Society and the American Academy of Neurology (Phoenix, Arizona 1995). Consensus statement on the definition of orthostatic hypotension, pure autonomic failure, and multiple system atrophy. Neurology 1996; 46: 1470.
15. Kochiadakis GE, Orfanakis A, Chryssostomakis SI, Manios EG, Kounali DK, Vardas PE: Autonomic nervous system activity during tilt testing in syncopal patients, estimated by power spectral analysis of heart rate variability. Pacing Clin Electrophysiol 1997; 20: 1332-1341.
16. Kouakam C, Lacroix D, Zghal N, Logier R, Klug D, LeFranc P, Jarwe M, Kacet S: Inadequate sympathovagal balance in response to orthostatism in patients with unexplained syncope and a positive head up tilt test. Heart 1999; 82: 312-318.
17. Kimura T, Komatsu T, Hirabayashi A, Sakuma I, Shimada Y: Autonomic imbalance of the heart during total spinal anesthesia evaluated by spectral analysis of heart rate variability. Anesthesiology 1994; 80: 694-698.
18. Introna R, Yodlowski E, Pruett J, Montano N, Porta A, Crumrine R: Sympathovagal effects of spinal anesthesia assessed by heart rate variability analysis. Anesth Analg 1995; 80: 315-321.
19. Kawamoto M, Matsumoto C, Yuge O: Atropine preme-dication attenuates heart rate variability during high thoracic epidural anesthesia. Acta Anaesthesiol Scand 1996; 40: 1132-1137.
20. Arakawa M, Goto F: Power spectral analysis of heart rate and blood pressure variability in lumbar epidural anaesthesia. Can J Anaesth 1994; 41: 680-687.
21. Landry DB, Bennett FM, Oriol NE: Analysis of heart rate dynamics as a measure of autonomic tone in obstetrical patients undergoing epidural or spinal anesthesia. Reg Anesth 1994; 19: 189-195.
22. Piccirillo G, Fimognari FL, Viola E, Marigliano V: Age-adjusted normal confidence intervals for heart rate variability in healthy subjects during head-up tilt. Int J Cardiol 1995; 50: 117-124.
23. White M, Courtemanche M, Stewart DJ, Talajic M, Mikes E, Cernacek P, Vantrimpont P, Leclerc D, Bussieres L, Rouleau JL: Age- and gender-related changes in endothelin and catecholamine release, and in autonomic balance in response to head-up tilt. Clin Sci 1997; 93: 309-316.
24. Ruiz GA, Madoery C, Arnaldo F, Menendez C, Tentori MC: Frequency-domain analysis of heart rate variability during positive and negative head-up tilt test: importance of age. Pacing Clin Electrophysiol 2000; 23: 325-332.
25. Amar D, Fleisher M, Pantuck CB, Shamoon H, Zhang H, Roistacher N, Leung DHY, Ginsburg IRN, Smiley RM: Persistent alterations of the autonomic nervous system after noncardiac surgery. Anesthesiology 1998; 89: 30-42.
26. Fijałkowska M, Dąbrowski A, Przesmycki K: Częstość hipo-tonii ortostatycznej we wczesnym okresie pooperacyjnym u chorych znieczulanych ciągłym wlewem fentanylu z bupiwakainą do przestrzeni zewnątrzoponowej piersiowej. Anest Inten Terap 2003; 35: 165-170.
