Spánek, anestézie, paměťové stopy.
Radomir Čumlivski Orthopaedic Hospital Vienna, Austria Dept. of Anaesthesia 9. Křivánkovy dny Pardubice 2015
Je praktické představovat si účinek celkových anestetik na mozek jako na CELEK.
Zde se ale dost míjíme se skutečností.
4 složky účinku celkových anestetik
Analgetická Hypnotická
Amnestická Svalově relaxační
Spánek -usínání jako model • • •
REM, non-REM (NREM) Anestézie – fenotypická podobnost
•
Teorie pasivní: pokles “vstupu” - deprivace - útlum (Bremer)
•
Teorie aktivní: inhibiční GABA-ergní neurony - “firing” Blokují výstupy z probouzecí části Thalamo-kortikální aktivita – desaferentace cortex ≈ NREM Endogenní somnogeny spánek je aktivní proces
EEG – bdělý stav/ REM / non-REM=NREM
Spánek - probouzení jako model
Endogenní “integrovaný probouzecí systém” Monoaminergní retikulární aktivace (Nora, Sero, Dopa, Hista), Budivý neuropeptid orexin Hypothalamus, kmen.
Vědomí Jendotlivé senzorické modality kognitivní vazba = jednotný vjem Integrace jednotlivých vjemů integrace, synchronizace, …. Retikulární thalamický aktivační systém Jádra thalamu Thalamo-kortikální dráhy Cortex: Sulcus temporalis, Area optica = vizuální cortex, Přední cingulum Thalamo – kortikální okruh = dynamické jádro vědomí Kmen a thalamus modulují stav vědomí. Cortex určuje jeho obsah.
Hypnotický účinek anestetik
Robustní spánkový bipolární systém “usínání – probouzení”.
Receptory: GABAergní, glutamatergní, cholinergní, adrenergní, serotoninergní, histaminergní, orexinergní. Iontové kanály: Ca, Na, K.
Hypnotický účinek anestetik
Blokáda mnohočetných neurol. oblastí, zajišťujících vědomí. + Blokáda thalamu, thalamo-kortikálního přenosu = “thalamic gate” – deprivace cortex + Anestetika (≈ non-REM) hyperpolarizují thalamus + Propofol, barbituráty blokují “probouzecí” histaminergní signál + Volatilní A. blokují budivý orexinergní systém neuronů. Desintegrace/ rozpojení funkcí mozku
Vědomí a celková anestetika - 1
• • • •
Modulace aktivity neurologických korelátů vjemů Přerušení procesu integrace Útlum FR v thalamu a mezimozku Hal., Iso., Propo. Jádra v mediální části thalamu: Sevo - bezvědomí = “on” - spínač hypnotického účinku • Iso, Hal – přeruší spojení thalamus – cortex • Propofol –hyperpolarizační blok thalamo-kortikálních drah • Útlum probouzecího systému hypothalamu
Deplece katecholaminů v CNS = vyšší senzibilita k CA MAO-Inhibitory, Amfetamin = rezistence k CA Limbický systém (hipocampus, amygdala) – silné emoce = rezistence k CA
Vědomí a celková anestetika - 2
• Přerušení komunikace: (elektrické rozpojení, mizí odstraněním anestetika) Interhemisférická disociace (corpus callosum) Rostro – kaudální disociace (frontální cortex - cingulum – okcipitální oblast)
Propofolová anestézie 46-svodové EEG – sběrný záznam 120 minut
Chlapec, 7r., axonální poranění CNS Coma vigile, Tetraplegia, neztišitelný hypertonus, předávkování sedativy a myorelaxancii.
Neuromodulace Test – i.T.Katéter/ Port + externí Pumpa Baclofen/ Clonidin
… Neuromodulace: Baclofen + Clonidin
Paměť
“změna chování, zavisící na zkušenosti”. Hippocampus, amygdala, cingulum.
Dlouhodobá paměť
• Synaptická plasticita • Molekulární mechanizmy • Konsolidace - engramy • Hippocampus • Amygdala • Cingulum, remote memory • “law of regression”
Jackson, Ribot 2005
Legendární pacient. H.M. – 1996 Anterográdní deficit paměti = ztráta schopnosti nabývat nové vzpomínky. (Squire, Zola 1996)
Amnézie indukovaná anestetiky. • • • •
Ovlivňuje neuronální molekulární mechanizmy. Amnézie již v subhypnotické dávce anestetik – engramy epizodické paměti Benzodiazepiny, i.v. anestetika – douhodobá paměť. Midazolam, propofol: subanestetická dávka – stopy 15-30 min., ztratí se před konsolidací anestetická dávka - interference v mnoha bodech, různá amnestická potence
• X Stimulace hippocampu = = dlouhodobá potenciace synaptické transmise - LTP tlumena GABA-ergními mechanizmy.
Paměťové stopy v CA – vzpomínky (Michael Wang 2013) Stav
Explicitní
-
Implicitní
při vědomí
ano
při vědomí
ne
…….
ano
bezvědomí
ne
…….
ano
bezvědomí
ne
…….
fragmenty
bezvědomí
ne
…….
ne
BIS, Entropie, Patient State Index, Narcotrend • • • •
EEG – Fournierova transformace EEG ovlivěno volatil. anestetiky, propofolem Neovlivněno N2O, Ketaminem (hyperpolarizace), Xenonem Ovlivněno věkovou kategorií.
“Awareness” 1965 – Bernard Levinson, anesteziolog, psychiatr, hypnotizér. “při vědomí” – explicitní paměť = reprodukovatelné vzpomínky Senzoricky + kognitivně + dostatečně dlouho a kvalitně + doba ke kódování jako “vzpomínka” posttraumatická stresová porucha Úryvky v implicitní paměti – anterográdně ovlivňují psychickou pohodu “wake-up” test Četnost výskytu: GB: dospělí 1 : 400, děti 1 : 100, USA: 1: 14:500 - metodika
“Awareness” – rizikové faktory (ASA 2010) • • • •
Identifikace rizikových pacientů. Kontrola anest. přístrojů – spolehlivě koncentrace, dávkování anestetik? Monitorování … ET volatilních anestetik, MAC Klinické sledování vegetativní reakce – PressureRateSweatTears?, neurol. kontrola - zornice, – nedostatečné! CAVE – každá motorická odpověď na operaci – potenciálně. • Neuromonitoring indikovaně. • Trvalá přítomnost zkušeného anesteziologického perzonálu.
• Psychotherapie u psych. problémů > 4 týdny. •
Entropie: 40-60
“Awareness” – diagnostika Doporučené interview (Brice 2010): Co bylo poslední před ztrátou vědomí?
Co bylo první po probuzení? Pamatujete si něco mezi tím? Měl/a jste sny? Co bylo pro vás během operace nejhorší?
Odpovědi brát vážně. Pokládat otevřené otázky. Vyhnout se sugestivním otázkám. Poslední se ztrácí sluchové vjemy - hyperacusis – mohou přetrvávat po celou anestezii!!! (Koelch 2006)
“Awareness?” – co neříkat.
• • • • •
“To jste si vsugeroval, to se vám asi zdálo” “No vidíte, ale také jste to přežil.” “Podal jsem tisíce anestézií a nikdy se mi to nestalo.” “Vy si s tím nějak poradíte.” “Měl/a jste již před operací psychické problémy?” (Kreilhuber 2013)
Carol Weihrer “US Anesthesia Awareness campaign” (www.anesthesiaawareness.com) proti strachu (pacientů) a ignoranci (lékařů). Rizikové faktory.
Anestetická kaskáda – sekvenční snižování vědomí (John, Prichep 2005) Útlum kmenových funkcí: útlum vzestup. FR- deprivace thalamus, cortex (Keta,N2O?) Útlum prefrontální kůry = blokáda ukládání do paměti Prohloubení útlumu ascendentní FR: hyperpolarizace jader thalamu (GABAerg.) Útlum thalamo-kortikální komunikace – generátor vědomí Funkční rozpojení parieto-frontální kortikální aktivity = kognitivní procesu Snížení vědomí, EEG: narůstá delta a theta aktivita frontální oblast Poslední se ztrácí sluchové vjemy - hyperacusis – mohou přetrvávat po celou anestezii!!! (Koelch 2006)
Jak nás vnímají . . .
Acer japonicus
We turn the knob and they turn to sleep (Otočíme knoflíkem a oni usnou.) Prof.Michael Alkire, Irvine, Calif., USA
