Abstract
The effects of halothane, isoflurane, and enflurane on background neuronal activity and reactive capability in the central nervous system were studied in cats. The background neuronal activity was assessed by midbrain reticular cell firing, which was measured by the method of multiunit activity, and the EEG in the cortex, amygdala, and hippocampus. The reactive capability was assessed by evoked responses in the visual neuronal pathway. All anaesthetics studied suppressed reticular cell firing in a dosedependent manner, and the suppression by halothane (43.8 ± 10.3% of control, mean ± SD) was less than isoflurane (66.5 ± 5.8%, P < 0.01) and enflurane (73.1 ± 8.8%, P < 0.05) at 1 MAC. Spontaneous EEG spikes developed at 4.8% isoflurane and 3.6% enflurane anaesthesia. Phasic activation of reticular cell firing was associated with EEG spikes during isoflurane and enflurane anaesthesia, and the activation during enflurane anaesthesia was greater than during isoflurane anaesthesia (P < 0.01). Photic stimulation provoked EEG spikes and repetitive stimulation induced seizure activity only at 3.6% enflurane anaesthesia. Halothane and isoflurane suppressed stimulation induced responses in the visual neuronal pathway. The amplitudes of N1 in visual cortical evoked responses induced by photic stimulation were suppressed to 70.1 ± 24.5% of control at 2.4% halothane and 39.3 ± 27.3% at 4.8% isoflurane. Enflurane, at 3.6%, augmented the evoked response induced by photic stimulation (398.4 ± 83.0% of control in the amplitude of N1). These results indicate that all the agents studied had suppressive actions on background neuronal activity in the order halothane < isoflurane = enflurane. The effects on reactive capability were divergent among agents, e.g., enflurane enhanced, halothane suppressed, and the actions of isoflurane were intermediate. We conclude that the anaesthetic effects on background activity and on reactive capability are divergent and that suppression of reactive capability is a factor in determining the ease of clinical application of the anaesthetics.
Résumé
L’étude porte sur les effets de l’halothane, l’isoflurane et de l’enflurane sur l’activité neuronale de fond et la capacité réactive du système nerveux central chez le chat. L’activité neuronale de fond est mesurée par la décharge des cellules réticulaires mésencéphaliques, ellemême par la méthode de l’activité multiunitaire et l’EEG cortical, amygdalien et hippocampique. La capacité réactive est évaluée les réponses évoquées sur la voie de conduction visuelle neuronale. Tous les anesthésiques suppriment la décharge de la cellule réticulaire proportionnellement à la concentration. La suppression par l’halothane (43,8 ± 10,3% du contrôle, moyenne ± E.T.) a été moindre que par l’isoflurane (66,5 ± 5,8%, P < 0,01) et l’enflurane (73,1 ± 8,8%, P < 0,01) à 1 MAC. Des pointes spontanées sont apparues avec l’anesthésie à l’isoflurane 4,8% et à l’enflurane 3,6%. L’activation phasique de la décharge de la cellule réticulaire est associée à des pointes EEG pendant l’anesthésie à l’isoflurane et à l’enflurane, et l’activation pendant l’enflurane est plus grande que pendant l’isoflurane (P < 0,01). La stimulation photique entraîne des pointes EEG et une stimulation répétée provoque de l’activité épileptique à seulement 3,6% d’enflurane. L’halothane et l’isoflurane suppriment les réponses évoquées induites par stimulation dans la voie de transmission neuronale visuelle. Les amplitudes de N1 pour les réponses évoquées induites au cortex visuel par stimulation photique sont supprimées à 70,1 ± 24,5% du contrôle avec halothane 2,4% et à 39,3 ± 27,3% avec l’isoflurane 4,8%. L’enflurane à 3,6% augmente la réponse évoquée induite par stimulation photique (398,4 ± 83,0 du contrôle dans l’amplitude de N1). Ces résultats indiquent que tous les agents étudiés ont une action suppressive sur l’activité neuronale de fond dans l’ordre halothane < isoflurane = halothane. Les effets sur la capacité réactive divergent parmi les agents, c’estàdire que l’enflurane l’augmente, l’halothane la supprime et l’isoflurane occupe une place intermédiare. Nous en concluons que les effets anesthésiques sur l’activité de fond et la capacité réactive divergent et que la suppression de la capacité réactive est un facteur déterminant sur la facilité de l’utilisation des anesthésiques en clinique.
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Ogawa, T., Shingu, K., Shibata, M. et al. The divergent actions of volatile anaesthetics on background neuronal activity and reactive capability in the central nervous system in cats. Can J Anaesth 39, 862–872 (1992). https://doi.org/10.1007/BF03008298
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DOI: https://doi.org/10.1007/BF03008298