uraz wtórny to addytywne uszkodzenie mózgu charakteryzujące się brakiem równowagi w postresuscytacji CDO2 i stosowaniem, zakończone ostatecznie śmiercią neuronalną. Rozpoczyna się natychmiast po powrocie krążenia spontanicznego (ROSC). Struktury szczególnie wrażliwe obejmują hipokampy, talami, korę mózgową, corpus striatum i móżdżku vermi (Fig. 2), ze względu na silnie aktywną metabolicznie tkankę. Oprócz hipotermii istnieją ograniczone badania badające zmienne fizjologiczne, które zaostrzają wtórne obrażenia. Tabela 1 podsumowuje mechanizmy wtórnego urazu.
sekwencje obrazowania metodą rezonansu magnetycznego wykazują ogniskowe niedotlenienie niedokrwienne mózgu (HIBI) w obrębie hipokampa i zwojów podstawnych obustronnie. Pokazane obrazy przedstawiają ostre zmiany po HIBI w ciągu pierwszego tygodnia po resuscytacji. W górnym rzędzie sekwencje ważone T2 ujawniają nieprawidłowe sygnały w zwojach hipokampa i podstawy, co podkreślają czerwone strzałki. W dolnym rzędzie ograniczone obrazowanie ważone dyfuzją potwierdza HIBI w dotkniętych regionach hipokampa i zwojów podstawnych, jak podkreślono czerwonymi strzałkami
mikrocyrkulacja i uszkodzenie reperfuzyjne
po ROSC zaburzenia mikrokrążenia prowadzą do dalszej dysfunkcji neuronów. Śródbłonek mózgowo-naczyniowy odgrywa kluczową rolę w utrzymaniu integralności bariery krew-mózg, regulacji mikrokrążenia przepływu krwi i uwalnianiu mediatorów autoanticoagulant . Funkcje śródbłonka są zagrożone, a biomarkery uszkodzenia śródbłonka mózgowego są związane z niekorzystnymi wynikami w HIBI .
po ROSC uraz reperfuzyjny powoduje dysfunkcję neuronów pomimo przywrócenia CDO2 . Po początkowym okresie przekrwienia mózgu następuje hipoperfuzja, co powoduje stan „bez ponownego wlewu”, który zaostrza wtórne obrażenia. Mechanizmy związane ze stanem braku reflow obejmują upośledzoną regulację naczynioruchową, zmniejszoną produkcję tlenku azotu i wynikające z tego zwężenie naczyń. Wynaczynienie wody wewnątrznaczyniowej przez porowatą barierę krew-mózg z obrzękiem okołonaczyniowym prowadzi do zwiększonej lepkości wewnątrznaczyniowej i oporu mózgowo-naczyniowego . Inne mechanizmy związane z uszkodzeniem reperfuzyjnym obejmują uwalnianie wolnych rodników, produkcję glutaminianu i wewnątrzkomórkową akumulację Ca2+.
dysfunkcja Autoantykoagulatora śródbłonka powoduje rozproszone mikrotrombi w móżdżku . Równoczesne upośledzenie rozszerzania naczyń powoduje zwiększoną odporność naczyń mózgowych i zmniejsza CBF . Badania interwencyjne wykazują, że heparyna i tkankowy aktywator plazminogenu poprawiają przepływ mikrokrążenia . Wyniki te nie przełożyły się jednak na poprawę wyników ocenianych prospektywnie . Wreszcie, dożylna prostacyklina jest sugerowana w celu promowania funkcji śródbłonka poprzez działanie rozszerzające naczynia krwionośne i przeciwpłytkowe, ale badania kliniczne nie są jeszcze dostępne. Tabela 2 podsumowuje mechanizmy związane z uszkodzeniem reperfuzyjnym.
hemoglobina
hemoglobina jest głównym wyznacznikiem zawartości tlenu w tętnicach. W badaniach na zwierzętach dotyczących urazowego uszkodzenia mózgu współistniejąca niedokrwistość zaostrza wtórne obrażenia spowodowane apoptozą . Jednak fizjologiczne korzyści płynące z poprawy CDO2 w wyniku transfuzji muszą być zrównoważone przez ryzyko związane z egzogennymi krwinkami czerwonymi. Chociaż hemoglobina < 70 g / L jest akceptowanym progiem transfuzji dla pacjentów z krytyczną opieką, nie jest jasne, czy liberalny próg jest odpowiedni dla pacjentów z uszkodzeniem mózgu, którzy są podatni na wtórne uszkodzenie z niedokrwistością .
dowody anemii w przyczynianiu się do wtórnego uszkodzenia u HIBI są ograniczone do badań obserwacyjnych. Nakao et al. przeprowadził retrospektywne badanie 137 pacjentów ze świadkiem CA i ustalił, że wyższa hemoglobina wstępna była niezależnym predyktorem 28-dniowego korzystnego wyniku neurologicznego (lub 1,26, 95% CI 1,00–1,58) . Ustalenia te zostały potwierdzone przez Wang et al., którzy wykazali związek z niekorzystnym wynikiem i niższą hemoglobiną wstępną . Ostatnio Johnson et al. przeprowadzono wieloośrodkowe badanie obserwacyjne z udziałem 598 pacjentów i stwierdzono, że korzystny wynik pacjenci mieli znacznie wyższą hemoglobinę (126 g/l w porównaniu do 106 g / l, p < 0, 001), co utrzymywało się po dostosowaniu .
pomimo korekty regresji, niedokrwistość wstępna może podlegać silnemu resztkowemu lub niezmierzonemu zaburzeniu. Nie jest jasne, czy hemoglobina wstęp przechwytuje wielkość wpływu, że niedokrwistość ma na wtórnego urazu. Wormsbecker et al. wynika to z badania związku między średnią hemoglobiną w ciągu 7 dni a wynikiem neurologicznym. Ustalono, że pacjenci z korzystnym wynikiem mieli znacznie wyższą średnią hemoglobinę 7-dniową (115 g/l w porównaniu do 107 g / L, p = 0,05). Ponadto regresja wielozmienna wykazała, że niższa średnia hemoglobina 7-dniowa była związana z działaniem niepożądanym (lub 0,75 na 10 g/l zmiany hemoglobiny, 95% CI 0,57–0,97) . Co ważne, Ameloot et al. ustalono związek między hemoglobiną a miarą utlenowania mózgu w badaniu obserwacyjnym z udziałem 82 pacjentów. Odkryli liniowy związek między hemoglobiną a regionalnym nasyceniem tlenu w mózgu (rso2) za pomocą spektroskopii bliskiej podczerwieni , przy czym hemoglobina <100 g/L została zidentyfikowana jako odcięcie dla niższego rSO2 . Ponadto wykazano, że średnie stężenie hemoglobiny <123 g/l było związane z gorszym wynikiem neurologicznym, szczególnie u pacjentów z rSO2 < 62,5% (lub 2,88; 95% CI 1,02–8,16) . Dalsze badania są wymagane w celu ustalenia związku między niedokrwistością z jednoczesnym niedotlenieniem mózgu i zbadania wpływu progów transfuzji na wynik w HIBI.
dwutlenek węgla
częściowe ciśnienie tętniczego dwutlenku węgla (PaCO2) moduluje opór naczyniowy mózgu i CBF poprzez jego wpływ na mięśnie gładkie naczyń . W szczególności hipokapnia (PaCO2 < 35 mmHg) indukuje skurcz naczyń mózgowych i zmniejsza CBF o około 2% do 3% na każde 1 mmHg PaCO2 . Klinicznie hipokapnia zmniejsza ciśnienie wewnątrzczaszkowe (ICP) poprzez zmniejszenie objętości naczyń mózgowych . Jednak utrzymująca się hipokapnia może zmniejszyć CBF, zwiększyć mózgową ekstrakcję tlenu i wywołać niedokrwienie . Z drugiej strony hiperkapnia (PaCO2 > 45 mmHg) jest lekiem rozszerzającym naczynia mózgowo-naczyniowe, który powoduje przekrwienie, zaostrza ICP i zmniejsza CBF . Hiperkapnia wiąże się również z ekscytotoksycznością i zwiększonym zapotrzebowaniem mózgu na tlen . Co ważne, reaktywność naczyniowa PaCO2 jest zachowana po HIBI, co sprawia, że regulacja PaCO2 ma znaczenie kliniczne i jest kluczowym wyznacznikiem CDO2 . Optymalny PaCO2 u poszczególnych pacjentów nie jest znany, ale stanowi wyjątkową okazję do zaawansowanego monitorowania neurofizjologicznego przy użyciu przezczaszkowej ultrasonografii dopplerowskiej do oceny oporności CBF, ICP i naczyń mózgowych z różnym poziomem PaCO2 w HIBI.
perturbacje w PaCO2 w HIBI zostały ocenione w badaniach obserwacyjnych HIBI. Roberts et al. przeprowadził retrospektywne badanie z udziałem 193 pacjentów i badał wpływ hipokapni i hiperkapni w porównaniu z normokapnią (PaCO2 35-45 mmHg) NA wynik. Wykazano związek między niekorzystnym wynikiem neurologicznym a hipokapnią (lub 2,43, 95% CI 1,04–5,65) i hiperkapnią (lub 2,20, 95% CI 1,03–4,71) . Ekspozycja na hipokapnię i hiperkapnię wystąpiła odpowiednio w 36% i 42% czasu po ok. Autorzy śledzili to badanie z analizą prospektywnego rejestru pacjentów z HIBI i stwierdzili znaczący związek między normokapnią a dobrym wynikiem neurologicznym (lub 4,44, 95% CI 1,33–14,85) . Schneider i in. przeprowadził Duże wieloośrodkowe badanie bazy danych z udziałem 16 542 pacjentów z HIBI i zbadał działanie hipokapni w HIBI i wykazali znaczący związek między śmiertelnością szpitalną a hipokapnią (lub 1,12, 95% CI 1,00–1,24) w porównaniu z normokapnią . Biorąc pod uwagę wiarygodność biologiczną i dostępne DANE KLINICZNE, Regulacja PaCO2 wymaga dalszych systematycznych badań w celu określenia precyzyjnej optymalnej strategii terapeutycznej po HIBI. Krytyczne powiązania z wewnątrzczaszkowymi parametrami fizjologicznymi odnoszącymi się do ICP, CBF i utlenowania mózgu oraz fluktuacji PaCO2 są logicznymi przyszłymi celami w tej dziedzinie.
obrzęk mózgu
po HIBI obrzęk mózgu jest rozpoznanym powikłaniem, które powoduje wtórne obrażenia. Ze względu na stałą całkowitą objętość wewnątrzczaszkową, wzrost masy miąższowej z obrzęku mózgu w HIBI może powodować nadciśnienie wewnątrzczaszkowe z wynikającym spadkiem ciśnienia perfuzji mózgowej, CBF i CDO2 . To błędne koło obrzęku mózgu powodujące zwiększone ICP powoduje przepuklinę transtentorial i śmierć mózgu.
powstanie obrzęku mózgu następuje w wyniku działania mechanizmów wazogennych lub cytotoksycznych. We wczesnych stadiach obrzęk naczyniowy emanuje z przesunięć płynu z wewnątrznaczyniowej do mózgowej przestrzeni śródmiąższowej. Klucz do tego procesu, aquaporin-4 jest białkiem błonowym, które transportuje wodę przez błony komórkowe w ośrodkowym układzie nerwowym. Białka akwaporyny-4 znajdują się w śródnaczyniowych astrocytach, procesach i ependymie . Basen okołonaczyniowy aquaporin – 4 jest identyfikowany jako dominujący klaster zaangażowany w patofizjologię obrzęku mózgu po HIBI, ze zwiększoną ekspresją akwaporiny-4 występującą w ciągu 48 godzin po wystąpieniu niedokrwienia mózgu . Co ciekawe, Nakayama et al. wykazał, że 7,5% hipertonicznej soli fizjologicznej atenuowało obrzęk mózgu w mysim modelu HIBI typu dzikiego, ale nie miało wpływu na model nokautujący aquaporin-4, demonstrując w ten sposób znaczenie aquaporin-4 w patofizjologii obrzęku mózgu i podkreślając jego potencjał terapeutyczny . Hipertoniczne podawanie soli fizjologicznej przywraca również integralność bariery krew-mózg, za pośrednictwem akwaporyny-4 w hipokampie, móżdżku, korze mózgowej i zwojach podstawnych . Ponadto Nakayama et al. ustalono, że osiągnięcie osmolalności w surowicy >350 mOsm/l przy ciągłym wlewie koniwaptanu, antagonisty V1 i V2, osłabiło obrzęk mózgu , wykazując tym samym, że działanie akwaporyny-4 w celu zmniejszenia obrzęku mózgu następuje poprzez gradienty osmotyczne, w przeciwieństwie do samego specyficznego dożylnego środka osmotycznego (np. 7,5% hipertonicznego roztworu soli fizjologicznej).
alternatywnie, cytotoksyczny obrzęk pochodzi z komórkowego przełomu metabolicznego i wewnątrzkomórkowego wyczerpania energii. Zmniejszenie stężenia trójfosforanu adenozyny (rys. 1) prowadzi do zależnej od energii awarii kanału jonowego i wewnątrzkomórkowego zatrzymywania sodu i wody. Rungta i in. ustalono, że receptor na + CL− SLC26A11 jest krytycznym modulatorem wewnątrzkomórkowego transportu chlorku, a następnie obrzęku mózgu po niedokrwieniu. Autorzy wykazali, że blokada tego receptora atenuował cytotoksyczny obrzęk mózgu po HIBI. Rola antagonizmu receptora na + CL po HIBI nie została jeszcze wyjaśniona, ale stanowi przyszły cel terapeutyczny.
ponadto receptory sulfonylomocznikowe są również zaangażowane w patofizjologię obrzęku mózgu po niedokrwieniu. Gliburyd, inhibitor receptora sulfonylomocznika, łagodzi złośliwy obrzęk mózgu po ostrym środkowym zawale mózgu . Wyniki te potwierdzają badania na zwierzętach, które wykazują, że antagonizm receptora sulfonylomocznika zmniejsza obrzęk mózgu po niedokrwieniu neuronów .
autoregulacja mózgowa
mózg ma wrodzoną zdolność regulowania przepływu krwi w celu dopasowania do wymagań metabolicznych. Zjawisko to, zwane autoregulacją mózgową, pozwala mózgowi na skurcz naczyń i rozszerzenie naczyń w zakresie średniego ciśnienia tętniczego (MAP) w celu utrzymania stabilnego CBF . Autoregulacja mózgu łagodzi skutki hipoperfuzji (niedokrwienie) i hiperperfuzji .
identyfikacja zindywidualizowanych celów MAP po HIBI z wykorzystaniem monitorowania autoregulacji mózgowej jest atrakcyjną koncepcją, która cieszy się dużym zainteresowaniem. Początkowo Nishizawa et al. wykazał liniową zależność między MAP a CBF (indeksowaną przez szyjny oksymetrię żylną) , sugerując całkowitą dysfunkcyjną autoregulację mózgu po HIBI. Następnie Sundgreen et al. skonstruowano krzywe autoregulacji mózgu u pacjentów z HIBI, wykonując stopniowe zwiększenie MAP z noradrenaliną i jednocześnie szacując CBF z prędkością tętnicy środkowej mózgu na podstawie przezczaszkowej ultrasonografii dopplerowskiej . Spośród 18 pacjentów badanych przez Sundgreen i wsp., autoregulacja mózgowa była nieobecna u 8, a obecna u 10 pacjentów. U pięciu z dziesięciu pacjentów z zachowaną autoregulacją mózgową dolna granica autoregulacji została przesunięta w prawo z medianą MAP 114 mmHg (zakres 80-120 mmHg) . To badanie sentinel wykazało heterogeniczny charakter autoregulacji mózgowej u pacjentów z HIBI i zasugerowało, że dolna granica autoregulacji może być znacznie wyższa niż tradycyjne cele MAP po HIBI.
Ostatnio monitorowanie za pomocą spektroskopii bliskiej podczerwieni zyskało duże zainteresowanie jako nieinwazyjna metoda optymalnej identyfikacji Mapy i oceny autoregulacji mózgowej po HIBI. Spektroskopia w bliskiej podczerwieni mierzy rSO2 w najbardziej oddalonych 2 cm płata czołowego, przedstawia stan utlenionej hemoglobiny w mikrowaskulaturze i przybliża CBF . Dlatego też, stale integrując fluktuacje między MAP i rSO2, generowany jest współczynnik korelacji Pearsona w momencie produktowym. Ten współczynnik korelacji (COx) waha się od -1 do +1. Dodatnie wartości Coxa, gdzie istnieje dodatnia i liniowa korelacja między MAP i rSO2, wskazują na dysfunkcyjną autoregulację . Bliskie zeru i ujemne wartości Coxa wskazują na nienaruszoną autoregulację (tj. rSO2 pozostaje względnie stała pomimo zróżnicowanej mapy). Optymalna mapa jest identyfikowana jako mapa o najniższej wartości Coxa, jak pokazano na Fig. 3. Lee et al. wykazano, że COx zidentyfikował dolną granicę autoregulacji w świńskim modelu Hibi pediatrycznego . Ostatnio Ameloot et al. retrospektywnie obliczono COx używając MAP i RSO2, aby wskazać, że autoregulacja była nienaruszona u 33 z 51 osób z HIBIM. Następnie Pham et al. wykazano, że COx był znacznie wyższy u niespurwiworów HIBI niż u osób, które przeżyły . Chociaż wyższy COx był związany z lekami nieswoistymi, nie stwierdzono związku między rSO2 a śmiertelnością. Niedawno nasz zespół badawczy wykazał wykonalność monitorowania COx w czasie rzeczywistym i identyfikacji optymalnej mapy prospektywnie U 20 pacjentów po ok . Badani spędzali około 50% czasu poza zakresem ±5 mmHg od optymalnej mapy, a co ważne, optymalna mapa była konsekwentnie identyfikowana U 19 z 20 badanych. Koncepcja zindywidualizowanych nacisków perfuzyjnych pojawia się jako atrakcyjny cel terapeutyczny i wiąże się z lepszym wynikiem klinicznym, jeśli aktualna mapa jest utrzymywana w pobliżu zidentyfikowanej optymalnej mapy. Konieczne jest rozpoznanie wad ukierunkowania znacznie przesuniętej w prawo optymalnej mapy, szczególnie u pacjentów z upośledzoną czynnością lewej komory po ok. Zwiększenie obciążenia wtórnego na zdekompensowanej lewej komory może radykalnie zmniejszyć objętość udaru i pojemność minutową serca, umieszczając uszkodzonego mózgu na zwiększone ryzyko niedokrwienia. Dlatego zwiększone cele MAP w HIBI powinny być porównywane z jednoczesną funkcją mięśnia sercowego. Znaczna praca pozostaje do dalszego określenia, czy zindywidualizowane cele perfuzji zmniejszyć niedotlenienie mózgu i wtórnego urazu i są związane z poprawy wyników neurologicznych.
Strefa zachowanej autoregulacji po niedotlenieniu niedokrwiennym mózgu wydaje się być zwężona i przesunięta w prawo po zatrzymaniu krążenia. W strefie autoregulacji regionalne nasycenie tlenem (rSO2) jest stabilne dzięki wrodzonemu zwężeniu naczyń i rozszerzeniu naczyń naczyń mózgowych w celu utrzymania stabilnego przepływu krwi w mózgu. Poza strefą autoregulacji istnieje zależność liniowa między rSO2 a średnim ciśnieniem tętniczym (MAP). Poprzez ciągłą integrację fluktuacji MAP i rSO2 ze sobą, można wygenerować współczynnik korelacji (COx). COx zbliża się do wartości ujemnych lub bliskich zeru w zachowanej strefie autoregulacji, w wyniku czego powstaje krzywa w kształcie litery U. Nadir krzywej w kształcie litery U reprezentuje optymalną mapę (MAPOPT) dla każdego pacjenta
Temperatura
ukierunkowane zarządzanie temperaturą historycznie było przedmiotem znacznych badań HIBI. Jest to podstawa w zarządzaniu HIBI poprzez łagodzenie wtórnych obrażeń po ok . Na poziomie komórkowym korzystne skutki hipotermii są dobrze udokumentowane. Metabolizm mózgowy zmniejsza się o 5% do 10% na 1 °C spadek temperatury ciała rdzenia. Ponadto globalna produkcja dwutlenku węgla i zużycie tlenu są zmniejszane proporcjonalnie do obniżenia temperatury ciała . Zmniejszając metabolizm mózgowy, hipotermia unika nadmiernego wewnątrzkomórkowego metabolizmu beztlenowego, co prowadzi do zwiększonej produkcji mleczanów. Hipotermia poprawia również wykorzystanie glukozy mózgowej i pozwala na wykorzystanie dostępnych komórkowych magazynów energii do niezbędnych funkcji komórkowych zgodnie z przetrwaniem neuronów . Dodatkowe korzyści z hipotermii obejmują zapobieganie apoptozie poprzez zmniejszenie mediatorów proapoptotycznych, takich jak p53, czynnik martwicy nowotworu α i enzymy kaspazy, zwiększając ekspresję białek antyapoptotycznych, takich jak Bcl-2 . Hipotermia zapobiega również dysfunkcji mitochondriów, kluczowej drodze biorącej udział w promocji apoptozy poprzez uwalnianie oksydazy cytochromu c do cytoplazmy komórkowej . Wreszcie, hipotermia zmniejsza mediatory zapalne , takie jak cytokiny z rodziny interleukin-1 , a także chemotaksję leukocytów do tkanki śródmiąższowej mózgu , zmniejsza uwalnianie pobudzających neuroprzekaźników (glutaminian i glicyna) i zmniejsza produkcję wolnych rodników po HIBI . Utrzymująca się hipotermia ma również szkodliwe skutki fizjologiczne odnoszące się do supresji immunologicznej, hemoconcentration, koagulopatia, arytmie, zaburzenia elektrolitowe, i niestabilności hemodynamicznej, które muszą być ważone wobec możliwych korzyści . Ponadto po CA może wystąpić niezamierzona hipotermia, co wskazuje na możliwe poważne uszkodzenie kluczowych ośrodków termoregulacji, w tym podwzgórza .
hipertermia jest związana z licznymi następstwami patofizjologicznymi, które są potencjalnie szkodliwe po HIBI. W szczególności hipertermia może zwiększać przepuszczalność bariery krew-mózg, prowadząc do pogorszenia obrzęku mózgu, ICP i niedokrwienia mózgu. Ponadto hipertermia zwiększa produkcję glutaminianu, co z kolei powoduje wewnątrzkomórkowy napływ Ca2+, prowadząc do śmierci komórek neuronalnych, drgawek i dalszych wtórnych urazów . Zwiększony metabolizm mózgowy, hiperemiczny przepływ krwi i zwiększone ICP są dodatkowymi następstwami niekontrolowanej hipertermii w HIBI . Niedawno wykazaliśmy, że hipertermia jest związana z dysfunkcyjną autoregulacją u pacjentów z HIBI .
badania kliniczne wykazały silny związek między hipotermią a poprawą wyników po ok. W 2002 r. dwa randomizowane, kontrolowane badania kliniczne wykazały znaczną poprawę wyników klinicznych u pacjentów z CA po migotaniu komór lub częstoskurczu komorowym, którzy byli leczeni hipotermią w porównaniu ze standardowym leczeniem . Utrzymującą się krytyką obu badań było to, że grupy stosujące standardowe leczenie utrzymywały temperaturę ciała w granicach >37 °C, narażając pacjentów na szkodliwe działanie hipertermii. Spowodowało to trzecie ostatnie randomizowane, kontrolowane badanie porównujące podstawową kontrolę temperatury ciała 36 °C (normotermia) z 33 °C (hipotermia) po ok . To pragmatyczne badanie obejmowało pacjentów z HIBI ze wszystkimi początkowymi rytmami serca i ostatecznie nie wykazało znaczących korzyści z hipotermii w porównaniu z normotermią . Co ważne, należy stwierdzić, że utrzymanie normotermii w temperaturze 36 °C po CA wymaga aktywnego chłodzenia. Negatywne skutki utrzymującej się hipertermii i niekorzystne skutki po CA są dobrze ustalone , wzmacniając tym samym znaczenie agresywnej kontroli temperatury ciała u pacjentów po CA. Możliwe jest, że indywidualne cele temperaturowe istnieją u pacjentów z HIBI, a niezdolność obecnych badań do jednoczesnego monitorowania metabolizmu mózgowego, ICP i biomarkerów zwyrodnienia neuronów ograniczyła naszą zdolność do dokonywania tych specyficznych dla pacjenta rozróżnień.
hiperoksja Normobaryczna
rozpuszczona część tlenu w osoczu ma niewielki wpływ na ogólną zawartość tlenu. Jednak w stanach chorobowych, ta część może mieć kluczową rolę w zapewnieniu odpowiedniego nasycenia hemoglobiny dla CDO2 i przezwyciężyć bariery dyfuzji, aby przywrócić normalny metabolizm komórkowy. Zwiększenie zawartości tlenu w tętnicach jest reklamowane jako kluczowy czynnik modyfikujący w optymalizacji CDO2 po HIBI, przy czym sugerowano normobaryczną hiperoksję, aby osiągnąć ten cel.
po ROSC, uszkodzenie reperfuzyjne występuje w wyniku produkcji wolnych rodników tlenowych, co prowadzi do utleniania wewnątrzkomórkowego . Examples include superoxide (O2 −), hydrogen peroxide (H2O2), hydroxyl anion (OH−), and nitrite (NO2 −). Endogenous antioxidants balance the generation of free radicals and stabilize cellular function. Inadvertent normobaric hyperoxia in HIBI may tip this balance in favor of free radical production, cellular oxidation, and neuronal death . Chociaż systematyczny przegląd badań na zwierzętach HIBI sugerował, że zwiększona dysfunkcja neuronów występuje po normobarycznej hiperoksji, istniała znacząca heterogeniczność między badaniami w odniesieniu do strategii wentylacji, czasu i dawki normobarycznej hiperoksji, jednoczesnego stosowania hipotermii i wybranych pierwotnych wyników . Istnieje również kilka zgłoszonych działań niepożądanych związanych z normobaryczną hiperoksją, w tym zwiększony opór naczyniowy (mózgowy, mięśnia sercowego i ogólnoustrojowy), zmniejszony CBF, drgawki i zwiększone uwalnianie neuronalnych degeneracji biomarkerów, takich jak enolaza specyficzna dla neuronów .
naukowcy w kilku badaniach ocenili normobaryczną hiperoksję w HIBI, z sprzecznymi wynikami. Kuisma i in. przeprowadzono randomizowane badanie pacjentów, którym podano 21% lub 100% zainspirowanego tlenu po ROSC . Grupa, która otrzymała 21% tlenu zainspirowanego, wykazywała niższe poziomy enolazy specyficznej dla neuronów w surowicy niż grupa normobarycznej hiperoksji, która nie podlegała jednocześnie hipotermii. Kilgannon et al. przesłuchano bazę danych o wpływie projektu z ponad 400 000 pacjentów . Obejmowały one pacjentów z nietraumatycznym CA i resuscytacją krążeniowo-oddechową w ciągu 24 h przed przyjęciem na oddział intensywnej terapii. Ich celem było zbadanie związku między hiperoksją a śmiertelnością. W porównaniu z pacjentami w grupie otrzymującej normoksję, u pacjentów z normobaryczną hiperoksją (ciśnienie cząstkowe tlenu tętniczego >300 mmHg) stwierdzono wyższą śmiertelność w szpitalu (lub 1, 8; 95% CI 1, 5-2, 2). W porównaniu z normoksją, niedotlenienie (PaO2 < 60 mmHg) było również związane ze zwiększoną śmiertelnością w szpitalu (lub 1, 3; 95% CI 1, 1–1, 5). Spindelboeck i in. zbadano normobaryczną hiperoksję i hipoksemię podczas CA i stwierdzono, że oba były związane ze zwiększoną śmiertelnością, co sugeruje, że szkodliwe skutki normobarycznej hiperoksji mogą wystąpić we wczesnych stadiach HIBI. Wreszcie Bellomo et al. przeprowadził retrospektywną analizę pacjentów z CA i wykazał, że normobaryczna hiperoksja i hipoksemia były związane ze zwiększoną śmiertelnością; jednak po dostosowaniu zależność ta nie była już znacząca . Co ważne, należy zauważyć istotne ograniczenia metodologii, w szczególności retrospektywny charakter tych badań, ograniczenie stosowania śmiertelności jako pierwotnego wyniku w populacji urazów mózgu oraz fakt, że definicja normobarycznej hiperoksji z pojedynczym PaO2 > 300 mmHg nie ujmuje prawdziwej biologicznej ekspozycji pacjentów na normobaryczną hiperoksję po ok. Ponadto hipotermia nie była rutynowo stosowana we wspomnianych badaniach.
dodatkowe retrospektywne analizy badające zastosowanie normobarycznej hiperoksji z towarzyszącą hipotermią rozwiązały ten problem. Janz et al. wykazano związek między niepożądanym wynikiem neurologicznym a normobaryczną hiperoksją . Wyniki te są kontrastowane przez te zgłoszone przez Ihle et al. i Lee et al., którzy nie wykazali związku między normobaryczną hiperoksją a niekorzystnym wynikiem neurologicznym z towarzyszącą hipotermią . Następnie prospektywne badanie wykazało związek między korzystnym wynikiem neurologicznym a wyższą średnią PaO2 . Tak więc równoczesna hipotermia może odgrywać rolę w modyfikowaniu szkodliwych skutków normobarycznej hiperoksji w HIBI.