Patofizjologia obniżenia funkcji poznawczych (POCD) po zabiegu operacyjnym jest słabo poznana i nie ma aktualnie żadnej jasnej strategii co do zapobiegania temu zjawisku (1-3). Badania nad POCD po zabiegach niekardiochirurgicznych są nadal w fazie początkowej i pewna ich ilość ma naturę opisową (4, 5). Porównanie między pracami szacującymi występowanie częstości POCD jest trudne. W istniejących badaniach występują duże różnice zarówno co do zastosowanych metod oceny (3, 6), jak i w definiowaniu POCD (7, 8). Pomimo tak różnych ujęć i znaczeń z dotychczasowych badań na dużych grupach po znieczuleniu zarówno ogólnym, jak i regionalnym różnymi środkami (podtlenek azotu, sewofluran, znieczulenie rdzeniowe bupiwokainą, lignokainą) jasno wynika, że obniżenie funkcji poznawczych i zmniejszenie sprawności intelektualnej następują z większą częstotliwością w pierwszym tygodniu po zabiegu operacyjnym (4, 9-11). Badania, które przeprowadzono 6 miesięcy lub później po zabiegu operacyjnym, u większości z badanych nie wykazały obniżenia funkcji poznawczych, wręcz wykazywano ich poprawę. Badania przeprowadzone 1-2 lata po zabiegu operacyjnym nie potwierdziły statystycznych różnic pomiędzy badanymi grupami, aczkolwiek niektóre z przeprowadzonych analiz wykazały, że po 1-2 latach od zabiegu obniżenie funkcji poznawczych wykazuje 1% badanych (4, 12, 13).

Funkcje poznawcze są rezultatem aktywności wielu skomplikowanych, oddziałujących między sobą obwodów neuronalnych. W związku z tym nie ma jednego testu do pomiaru funkcji poznawczych. W piśmiennictwie znaleziono 70 testów i 9 zestawów testowych użytych do badań funkcji poznawczych. Testy te różnią się między sobą czułością, specyficznością, powtarzalnością i efektem uczenia się. Dostępne narzędzia najczęściej oceniają parametry uczenia się i zapamiętywania (8). W Polsce najbardziej rozpowszechnionym wśród badań klinicznych badaniem pamięci deklaratywnej jest test AVLT Reya (5). Według wyników testów innych autorów obniżenie funkcji poznawczych może również wystąpić w testach oceniających koncentrację (Lester Digit Coding Test) i werbalną pamięć operacyjną (test Stroopa) (10).

W literaturze przedmiotu można spotkać definicję odnoszącą się do łagodnych zaburzeń poznawczych (ang. mild cognitive impairment – MCI). Terminem tym określa się nieznaczne zaburzenie funkcji poznawczych, zwykle dotyczące pamięci (8, 14, 15). Stanowią one strefę przejściową między fizjologicznym procesem starzenia się a postępującymi chorobami demencyjnymi. Niestety chorzy z MCI nie zostali należycie zidentyfikowani w pracach na temat POCD. W związku z tym nie ma informacji o wpływie znieczulenia i zabiegu operacyjnego na tę podgrupę pacjentów, którzy mogą mieć większe ryzyko wystąpienia zaburzeń poznawczych (15). Autorzy nie są również zgodni co do dokładnych składowych deficytu poznawczego związanego z POCD ani nie zgadzają się co do stopnia dysfunkcji, która jest klinicznie istotna. Każda ostra choroba, która wymaga hospitalizacji, może być związana z obniżeniem funkcji poznawczych, co może oznaczać, że obniżenie funkcji poznawczych może być wynikiem samej choroby, a nie zabiegu operacyjnego czy znieczulenia. Rozumowanie, że chorzy z MCI powinni być bardziej narażeni na POCD, wypływa z koncepcji „rezerwy poznawczej”, która mówi, że mózg (strukturalnie i funkcjonalnie) potrafi zbuforować pewną neuropatologię i dopiero po wyczerpaniu rezerwy pojawiają się zaburzenia, które jesteśmy w stanie wykryć. Chorzy z MCI mają tę rezerwę co najmniej upośledzoną; przedstawiona hipoteza ma również wyjaśniać ochronny wpływ poziomu edukacji na występowanie POCD – im dłuższa edukacja, tym większa rezerwa i tym silniejszy „insult” musi zaistnieć, aby wystąpiły mierzalne zaburzenia (15, 16).

Wśród innych dostępnych skal służących ocenie funkcji poznawczych jest skala Mini-Mental State Examination (MMSE). To proste narzędzie oceniające podstawowe wymiary aktywności poznawczej. Badanie z wykorzystaniem wspomnianego narzędzia polega na zadawaniu pacjentowi szeregu pytań dotyczących orientacji w miejscu i w czasie. Test MMSE służy do wykrycia oczywistej demencji, jednak brakuje mu czułości i swoistości, aby wykryć zaburzenia bardziej łagodne, selektywne lub wybrane zaburzenia poznawcze (15). Z tego względu pacjenci aktywni umysłowo, którzy doświadczyli łagodnego obniżenia funkcji poznawczych i chorzy z punktowym obniżeniem w przeciwieństwie do globalnego obniżenia mogą osiągnąć w skali MMSE wysokie noty (2, 15).

Etiologia POCD pozostaje niejasna; wysuwano różne teorie, np. choroby naczyniowe mózgu, hiperperfuzję mózgu, zmiany w funkcjonowaniu neurotransmiterów, zmiany zapalne w centralnym układzie nerwowym, podatność genetyczną, ale największe podejrzenia kierowane były w kierunku znieczulenia ogólnego. Intuicyjnie wydawać by się mogło, że znieczulenie ogólne, które bezpośrednio oddziałuje na mózg, w porównaniu ze znieczuleniem regionalnym, dotyczącym przede wszystkim rdzenia kręgowego i nerwów obwodowych, powinny mieć różne częstości występowania POCD. Jednak wiele badań sugeruje, że wybór rodzaju znieczulenia nie jest istotnym czynnikiem w rozwoju POCD (9, 17, 18).

Na początku lat 80. XX wieku wyniki kilku małych badań wykazały, że znieczulenie ogólne powodowało większe ryzyko obniżenia funkcji poznawczych w porównaniu ze znieczuleniem regionalnym (7, 19-23). Dopiero w 1995 roku Rasmussen przeprowadził prospektywne randomizowane badania porównujące występowanie zaburzeń procesów poznawczych po znieczuleniu ogólnym i znieczuleniu regionalnym. W 7. dniu po dokonaniu pierwszej ewaluacji i 6 miesięcy od zabiegu nie zaobserwowano statystycznie istotnych różnic (24-26). Badacze nie zaobserwowali również istotnych statystycznie różnic pomiędzy wpływem znieczulenia ogólnego i znieczulenia regionalnego na obniżenie funkcji poznawczych po zabiegu operacyjnym. Wykorzystanie różnych technik znieczulenia może utrudniać właściwą interpretację oceny zaburzeń funkcji poznawczych z wykorzystaniem wystandaryzowanych narzędzi ankietowych. W literaturze przedmiotu można znaleźć badania laboratoryjne, z których jasno wynika, że techniki znieczulenia, w tym zastosowane leki, mają toksyczne oddziaływanie zwłaszcza co do struktury funkcji poznawczych i prawidłowego funkcjonowania CUN. Najprawdopodobniej powstałe zmiany są związane ze zwiększoną betaoligomeryzacją białek po ekspozycji na środki wziewne znieczulenia ogólnego i zwiększoną cytotoksycznością oligomerów w obecności anestetyków wziewnych. Przykładem takiego leku może być desfluran, który powoduje zmiany w ekspresji białek w mózgu. W rozwijającym się mózgu anestetyki indukują degenerację neuronalną. Z tego względu znieczulenie noworodków ma mierzalny wpływ na uczenie się w wieku dorosłym (27-29). Z dostępnej literatury wynika, że anestezja regionalna nie wpływa na redukcję POCD, zaś dobór anestezji nie ma znaczenia w obniżeniu funkcji poznawczych (30-32). Rasmussen w randomizowanych badaniach na dużej grupie badawczej wykazał, że wczesne obniżenie funkcji poznawczych było mniejsze u chorych w znieczuleniu regionalnym, aniżeli w znieczuleniu ogólnym. Po 3 miesiącach od przeprowadzonej analizy okazało się, że wszelkie różnice zniknęły (33-36). Tak więc dotychczasowe dane podważają związek między rodzajem znieczulenia a obniżeniem funkcji poznawczych.