Oxidative stress under general intravenous and inhalation anaesthesia

Arh Hig Rada Toksikol. 2020 Oct 6;71(3):169-177. doi: 10.2478/aiht-2020-71-3437. Print 2020 Sep 1.

Abstract

Oxidative stress occurs when reactive oxygen species (ROS) production overwhelms cell protection by antioxidants. This review is focused on general anaesthesia-induced oxidative stress because it increases the rate of complications and delays recovery after surgery. It is important to know what effects of anaesthetics to expect in terms of oxidative stress, particularly in surgical procedures with high ROS production, because their either additive or antagonistic effect may be pivotal for the outcome of surgery. In vitro and animal studies on this topic are numerous but show large variability. There are not many human studies and what we know has been learned from different surgical procedures measuring different endpoints in blood samples taken mostly before and after surgery. In these studies most intravenous anaesthetics have antioxidative properties, while volatile anaesthetics temporarily increase oxidative stress in longer surgical procedures.

Ovo je pregledni rad o oksidacijskom stresu uzrokovanom općim anesteticima zbog toga što uzrokuje komplikacije nakon operacije i usporava oporavak. Oksidacijski stres nastaje kada je stvaranje reaktivnih kisikovih spojeva (ROS) veće od stanične zaštite antioksidansima. Poznavanje učinka anestetika na oksidacijski stres posebice je važno pri planiranju kirurških zahvata kod kojih je poznato da uzrokuju nastanak veće količine ROS-a. Naime, antagonistički ili aditivni učinak anestetika na oksidacijski stres može kod takvih kirurških zahvata biti ključan za ishod operacije. Brojna su istraživanja o toj temi, no protokoli pokusa na staničnim kulturama i pokusnim životinjama vrlo su različiti. U istraživanjima na ljudima anestetici su upotrebljavani tijekom vrlo raznorodnih kirurških zahvata, često uz primjenu više anestetika, mjereni su različiti parametri oksidacijskoga stresa, a uzorci (najčešće krvi) uzimani su obično prije zahvata i u različitim intervalima nakon njega. Zbog svega je toga ponekad teško razlučiti kakav je učinak nekog anestetika na oksidacijski stres. Općenito intravenozni anestetici imaju antioksidacijsko djelovanje, imaju ga i plinoviti anestetici – uglavnom nakon kratkotrajne anestezije, a dugotrajna anestezija uzrokuje privremeni porast oksidacijskoga stresa.

Keywords: TBARS; glutathione; malondialdehyde; reactive oxygen species; superoxide dismutase.

Publication types

  • Review

MeSH terms

  • Anesthesia, Inhalation / adverse effects
  • Animals
  • Antioxidants*
  • Humans
  • Oxidative Stress*
  • Reactive Oxygen Species
  • Superoxide Dismutase / metabolism

Substances

  • Antioxidants
  • Reactive Oxygen Species
  • Superoxide Dismutase