| Abstract | Uvod: Koordinirana aktivacija simpatičkog i respiracijskog sustava ključna je u odgovoru na štetne okolišne podražaje poput ponavljane hipoksije. Akutna ponavljana hipoksija (engl. acute intermittent hypoxia, AIH) predstavlja vrijedan model za proučavanje patofiziologije opstruktivne apneje tijekom spavanja (engl. obstructive sleep apnea, OSA), pri čemu je poznato da stimulacija disanja tijekom protokola AIH izaziva dugoročne promjene u vidu respiracijske i simpatičke neuroplastičnosti. Cilj ovog istraživanja bio je ispitati kratkoročne učinke protokola AIH tijekom istovremenog snimanja aktivnosti renalnog simpatičkog živca (engl. renal sympathetic nerve activity, RSNA) i freničnog živca (engl. phrenic nerve activity, PNA) u štakora izloženih inhalacijskoj monoanesteziji sa sevofluranom ili izofluranom. Materijali i metode: Odabrani su odrasli mužjaci štakora soja Sprague-Dawley (n=24; težina: 280-360 g), koji su nasumično odabrani i podijeljeni u tri pokusne skupine: dvije eksperimentalne skupine (sevofluranska skupina, n=6; izofluranska skupina, n=6) i kontrolna skupina (uretan, n=12). Protokol AIH bio je identičan u svim ispitivanim skupinama i sastojao se od pet 3-minutnih epizoda hipoksije (FiO₂ = 0,09), odvojenih s 3 minute oporavka pri FiO₂ = 0,5. Rezultati: U prvoj hipoksijskoj epizodi RSNA je zabilježila medijan povećanja od 1,61 puta (95% CI 1,08 do 1,89; p = 0,009) prema početnim uvjetima u uretanskoj anesteziji. Nasuprot tome, u životinja anesteziranim sevofluranom ili izofluranom medijan povećanja RSNA bio je 1,17 puta (95% CI 0,87 do 1,17; p = 0,115) i 0,89 puta (95% CI 0,87 do 1,16; p = 0,345). Medijalna promjena vrijednosti PNA u prvoj hipoksijskoj epizodi je bila povećana za 4,27 puta (95% CI 2,78 do 7,38; p < 0,001) u uretanskoj skupini, a slijedila je izofluranska skupina (medijan promjene = 3,9; 95% CI 2,58 do 25,3; p = 0,027) i sevofluranska skupina (medijan promjene = 3,45; 95% CI 1,93 do 7,55; p = 0,027). Dinamika odgovora RSNA u naknadnim epizodama hipoksije nije pokazivala značajan trend. U uretanskoj skupini smanjenje RSNA odgovora prema posljednjoj hipoksijskoj epizodi nije bilo statistički značajno. S druge strane, PNA se smanjila u sve tri promatrane skupine, s najbržim smanjenjem odgovora u uretanskoj skupini (-0,82 puta promjena po epizodi hipoksije; 95% CI -1,79 do -0,37; p = 0,002), koju slijedi izofluranska (-0,7 puta promjena po epizodi hipoksije; 95% CI -4,8 do -0,3; p = 0,027) i sevofluranska skupina (- 0,37 puta promjena po epizodi hipoksije; 95% CI -0,84 do -0,17; p = 0,043). Uspoređujući odgovor RSNA i PNA između zadnje epizode hipoksije i T15, nisu primijećene značajne razlike. Zaključci: Inhalacijski anestetici, izofluran i sevofluran, smanjili su odgovor RSNA tijekom protokola AIH u usporedbi s uretanskom anestezijom. Dodatno, PNA odgovor na AIH ostao je očuvan, što ukazuje kako bi respiracijski sustav mogao biti otporniji od simpatičkog sustava prilikom izlaganja akutnoj ponavljanoj hipoksiji. |
| Abstract (english) | Introduction: The integrated activation of sympathetic and respiratory systems plays a key role in responding to stressors like intermittent hypoxia. Acute intermittent hypoxia (AIH) provides a useful model for investigating the pathophysiology of obstructive sleep apnea (OSA) and its effects on respiration, as AIH has been shown to induce long-term adaptations in both respiratory and sympathetic activity. This study sought to examine the short-term impact of AIH on renal sympathetic nerve activity (RSNA) and phrenic nerve activity (PNA) in rats subjected to monoanesthesia with either sevoflurane or isoflurane. Methods: Male adult Sprague-Dawley rats (n = 24; weight: 280–360 g) were chosen and randomly assigned to one of three groups: two experimental groups (sevoflurane group, n = 6; isoflurane group, n = 6) and a control group (urethane group, n = 12).All groups underwent an identical AIH protocol, consisting of five hypoxic episodes (FiO₂ = 0,09) lasting 3 minutes each, interspersed with 3-minute recovery intervals at FiO₂ = 0,5. Results: During the first hypoxic episode, RSNA increased by a median factor of 1,61 (95% CI 1,08 to 1,89; p = 0,009) relative to baseline in rats anesthetized with urethane. In contrast, the median RSNA increase was 1,17 (95% CI 0,87 to 1,17; p = 0,115) and 0,89 (95% CI 0,87 to 1,16; p = 0,345) for rats under sevoflurane and isoflurane anesthesia, respectively, relative to baseline levels. PNA rose by a median of 4,27-fold (95% CI 2,78 to 7,38; p < 0,001) in urethane-anesthetized rats, followed by a 3,9-fold increase in the isoflurane group (95% CI 2,58 to 25,3; p = 0,027) and a 3,45-fold increase in the sevoflurane group (95% CI 1,93 to 7,55; p = 0,027). Analysis of RSNA dynamics over successive hypoxic episodes did not reveal a definitive trend. In contrast, PNA showed a reduction across episodes for all groups, with the most rapid decay observed in the urethane group (−0,82-fold per hypoxic episode; 95% CI −1,79 to −0,37; p = 0,002), followed by the isoflurane group (−0,7-fold per episode; 95% CI −4,8 to −0,3, p = 0,027), and the sevoflurane group (−0,37-fold per episode; 95% CI −0,84 to −0,17; p = 0,043). No significant differences in RSNA or PNA were found when comparing the last hypoxic episode to T15. Conclusions: Isoflurane and sevoflurane blunted the RSNA response to AIH compared to urethane anesthesia, indicating a dampening effect of volatile anesthetics on sympathetic nerve activity during hypoxia. However, the PNA response to AIH remained relatively intact, suggesting a greater resilience of the respiratory response under these anesthetics during acute intermittent hypoxia exposure. |
