response to surgery

8/3/2019 Response to Surgery

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A n n a l s o f t h e R o y a l C o l l e g e o f S u r g e o n s o f E n g l a n d ( 1 9 8 5 ) v o l . 6 7

The anaesthetic modffication of theendocrine and metabolic response tosurgery*G M HALL PhD M I B i o l FFARCSS e n i o r L e c t u r e r , R o y a l P o s t g r a d u a t e M e d i c a l S c h o o lKey words: ENDOCRINE; METABOLIC RESPONSE TO SURGERY

SunmmaryT h e m e t a b o l i c a n d e n d o c r i n e r e s p o n s e t o surgery has b e e n i n v e s t i g a t e di n d e t a i l f o r many years. T h e c u r r e n t v i e w i s t h a t t h e r e s p o n s e i sd e t r i m e n t a l t o t h e p a t i e n t a n d t h a t t h e p r e v e n t i o n or r e d u c t i o n o f t h ec h a n g e s may b e b e n e f i c i a l i n a i d i n g r e c o v e r y f r o m s u r g e r y . T h r e e m a i nm e t h o d s ar e a v a i l a b l e a t p r e s e n t f o r m o d i f y i n g t h e r e s p o n s e .F i r s t , t h e us e o f a f f e r e n t n e u r o n a l b l o c k a g e , b y e p i d u r a l or s p i n a la n a l g e s i a , t o i n h i b i t t h e t r a n s m i s s i o n o f i m p u l s e s f r o m t h e s i t e o ft r a u m a .S e c o n d l y , t h e i n t r a v e n o u s a d m i n i s t r a t i o n o f l a r g e d o s e s o f p o t e n to p i a t e a n a l g e s i c s t o b l o c k h y p o t h a l a m i c - p i t u i t a r y f u n c t i o n .T h i r d l y , t h e h o r m o n a l s t a t u s o f t h e p a t i e n t may b e c h a n g e d , e i t h e rb y t h e us e o f a g e n t s t o i n h i b i t t h e s e c r e t i o n or a c t i o n o f t h e c a t a b o l i ch o r m o n e s , or b y t h e i n f u s i o n o f a n a b o l i c h o r m o n e s s u c h as i n s u l i n .I n t r o d u c t i o nS u r g e r y e v o k e s an e n d o c r i n e response w h i c h r e s u l t s i ns u b s t r a t e m o b i l i s a t i o r t and m u s c l e p r o t e i n l o s s . T h e s ec h a n g e s appear t o h a v e e v o l v e d t o a s s i s t s u r v i v a l i n a morep r i m i t i v e e n v i r o n m e n t b y p r o v i d i n g a p p r o p r i a t e s u b s t r a t e sf o r g l u c o n e o g e n e s i s and e s s e n t i a l p r o t e i n s y n t h e s i s . H o w e v e r ,i n modern s u r g i c a l p r a c t i c e , w h e r e severe p h y s i o l o g i c a ld i s t u r b a n c e s are p r e v e n t e d or r a p i d l y t r e a t e d and s u i t a b l es u b s t r a t e s are e a s i l y p r o v i d e d , t h e b e n e f i t s o f t h i s responsear e no l o n g e r apparent. I n d e e d , K e h l e t ( 1 ) h a s a r g u e d t h a ta d e c r e a s e or a b o l i t i o n o f t h e m e t a b o l i c a n d e n d o c r i n ec h a n g e s a s s o c i a t e d w i t h surgery may r e d u c e p o s t o p e r a t i v em o r b i d i t y .A c t i v a t i o n o f t h e hormonal and metabolic responset o surgeryA r a t i o n a l a p p r o a c h t o t h e management o f t h e h o r m o n a la n d m e t a b o l i c response t o surgery d e p e n d s on an u n d e r -s t a n d i n g o f t h e c a u s a t i v e f a c t o r s . A f f e r e n t nerve i m p u l s e sf r o m t h e i n j u r e d area i n i t i a t e t h e h o r m o n a l a n d p h y s i o l o g i -c a l c h a n g e s . A l t h o u g h e a r l y s t u d i e s e m p h a s i s e d t h e i m -p o r t a n c e o f s o m a t i c a f f e r e n t f i b r e a c t i v i t y , more recent w o r kh a s d e m o n s t r a t e d t h e m a j o r c o n t r i b u t i o n f r o m a u t o n o m i ca f f e r e n t i m p u l s e s . T h i s i s shown most c l e a r l y b y t h e f a i l u r e o fa n a l g e s i a p e r s e t o prevent t h e e n d o c r i n e response t o s u r g e r y( 2 ) . The i n c r e a s e i n n e u r o n a l i n p u t t o t h e h y p o t h a l a m i carea a c t i v a t e s t h e a u t o n o m i c nervous system a n d

* B a s e d o n a H u n t e r i a n L e c t u r e g i v e n a t t h e R o y a l C o l l e g e o fS u r g e o n s o f E n g l a n d o n O c t o b e r 1 3 t h 1 9 8 3 .A d d r e s s f o r c o r r e s p o n d e n c e : D e p a r t m e n t o f A n a e s t h e t i c s , Ham-m e r s m i t h H o s p i t a l , R o y a l P o s t g r a d u a t e M e d i c a l S c h o o l ,L o n d o n W12 O H S .T h e E d i t o r w o u l d w e l c o m e a n y c o m m e n t s o n t h i s p a p e r b y r e a d e r s

h y p o t h a l a m i c - p i t u i t a r y s e c r e t i o n . F u r t h e r m o r e , t h e n o r m a lh o m e o s t a t i c f e e d b a c k m e c h a n i s m b e t w e e n t h e p i t u i t a r yt r o p h i c h o r m o n e s a n d t h e i r t a r g e t h o r m o n e s i s d i s r u p t e d s ot h a t t h e c o n t i n u i n g s e c r e t i o n o f p i t u i t a r y h o r m o n e s o c c u r s .A p o s s i b l e r o l e f o r v a r i o u s c i r c u l a t o r y f a c t o r s , s u c h a sp r o s t a g l a n d i n s , 5 - h y d r o x y t r y p t a m i n e a n d a m i n o a c i d s , i ne l i c i t i n g t h e m e t a b o l i c c h a n g e s a s s o c i a t e d w i t h s u r g e r yr e c e i v e d l i t t l e s u p p o r t u n t i l r e c e n t l y . I t h a s b e e n s h o w nh o w e v e r , t h a t t i s s u e d a m a g e c a u s e s t h e r e l e a s e o f a p o l y -p e p t i d e , i n t e r l e u k i n - 1 ( a l s o c a l l e d l e u c o c y t e p y r o g e n , e n d o -g e n o u s p y r o g e n , l e u c o c y t i c e n d o g e n o u s m e d i a t o r a n dl y m p h o c y t e - a c t i v a t i n g f a c t o r ) f r o m m a c r o p h a g e s a n d mono-c y t e s . T h i s l o w m o l e c u l a r w e i g h t c o m p o u n d may b e r e -s p o n s i b l e f o r s e v e r a l a p p a r e n t l y u n r e l a t e d c h a n g e s o b s e r v e da f t e r s u r g e r y . T h e s e i n c l u d e a c u t e p h a s e p r o t e i n s y n t h e s i s i nt h e l i v e r , T l y m p h o c y t e p r o l i f e r a t i o n , a n t i b o d y p r o d u c t i o n ,r e l e a s e o f n e u t r o p h i l s f r o m b o n e m a r r o w , t h e f e b r i l e r e s p o n s et o trauma a n d m u s c l e p r o t e o l y s i s ( 3 ) . The h y p o t h e s i s t h a ti n t e r l e u k i n - 1 c a u s e s a n i n c r e a s e i n p r o s t a g l a n d i n E 2 s y n -t h e s i s i n m u s c l e w h i c h r e s u l t s i n a u g m e n t e d p r o t e o l y s i s h a sb e e n c h a l l e n g e d b y t h o s e w o r k e r s who c o n s i d e r m u s c l ep r o t e i n l o s s t o b e d u e t o a n i n h i b i t i o n o f s y n t h e s i s r a t h e r t h a ni n c r e a s e d b r e a k d o w n ( 4 ) . The p o t e n t i a l c o n t r i b u t i o n o fi n t e r l e u k i n - l t o t h e m e t a b o l i c r e s p o n s e t o s u r g e r y i s o fi m p o r t a n c e s i n c e a n a e s t h e t i c t e c h n i q u e s o b v i o u s l y c a n n o tm o d i f y t i s s u e d a m a g e .I n a d d it i o n t o a f f e r e n t n e u r o n a l i m p u l s e s a n d i n t e r l e u k i n - la v a r i e t y o f o t h e r p h y s i o l o g i c a l d i s t u r b a n c e s may c o n t r i b u t et o t h e o v e r a l l c h a n g e s a n d t h e m o s t i m p o r t a n t a r e s h o w n i nT a b l e I .

T A B L E I C o n t r i b u t o r y f a c t o r s i n t h e m e t a -b o l i c r e s p o n s e t o s u r g e r y1 P r e o p e r a t i v eP a r t i a l s t a r v a t i o n a n d d e h y d r a t i o nA n x i e t y a n d f e a r2 O p e r a t i v eH a e m o r r h a g eH y p o t h e r m i a3 P o s t o p e r a t i v eI n f e c t i o nH y p o x a e m i aI m m o b i l i s a t i o n

A l t e r a t i o n i n d i u r n a l r h y t h m s


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2 6 G M l H a l lHormonal and m e t a b o l i c c h a n g e sTh e s e q u e n t i a l c h a n g e s i n c i r c u l a t i n g h o r m o n e s a n d m e t a -b o l i t e s o c c u r r i n g i n s u r g e r y h a v e b e e n d e s c r i b e d i n d e t a i lp r e v i o u s l y ( 5 ) . The h o r m o n e s m o s t commonly m e a s u r e d t oq u a n t i f y t h e r e s p o n s e a r e t h e c a t a b o l i c h o r m o n e s , c o r t i s o l ,c a t e c h o l a m i n e s a n d g r o w t h hormone ( G H ) , a n d t h e a n a b o -l i c h o r m o n e , i n s u l i n . A l t e r a t i o n s i n o t h e r c a t a b o l i c h o r m o n e ss u c h a s g l u c a g o n a n d a d r e n o c o r t i c o t r o p h i c hormone(ACTH) h a v e r e c e i v e d l e s s a t t e n t i o n , p a r t l y d u e t o d i f -f i c u l t i e s i n d e v e l o p i n g s u f f i c i e n t l y a c c u r a t e a s s a y s .B l o o d g l u c o s e i s t h e m o s t commonly e s t i m a t e d c i r c u l a t i n gm e t a b o l i t e a s t h e i n c r e a s e i n c o n c e n t r a t i o n d u r i n g s u r g e r y i sr o u g h l y p r o p o r t i o n a l t o t h e s u r g i c a l t r a u m a . The m e c h a n -i s m o f t h e h y p e r g l y c a e m i c r e s p o n s e t o s u r g e r y i s c o m p l e x ,b u t i n c r e a s e d c i r c u l a t i n g a d r e n a l i n e a n d g l u c a g o n v a l u e sr a i s e h e p a t i c g l u c o s e p r o d u c t i o n i n t h e p r e s e n c e o f s u p -p r e s s i o n o f i n s u l i n s e c r e t i o n . C h a n g e s i n f a t m e t a b o l i s m a r ecommonly a s s e s s e d b y m e a s u r i n g p l a s m a n o n - e s t e r i f i e d f a t t ya c i d ( N E F A ) , p l a s m a g l y c e r o l a n d b l o o d 3 - h y d r o y b u t y r a t ev a l u e s . The m o b il i s a t i o n o f f a t t y a c i d s a n d g l y c e r o l f r o ma d i p o s e t i s s u e i s c o n t r o l l e d m a i n l y b y t h e c a t e c h o l a m i n e s( l i p o l y t i c ) a n d i n s u l i n ( l i p o g e n i c ) a c t i n g i n o p p o s i t i o n .P l a s m a a m i n o a c i d p r o f i l e s a r e s o m e t i m e s u s e d t o a s s e s sp r o t e i n m e t a b o l i s m d u r i n g s u r g e r y , b u t t h e r o u t i n e e s -t i m a t i o n o f m u s c l e p r o t e i n l o s s i s u s u a l l y u n d e r t a k e n i n -d i r e c t l y b y d e t e r m i n a t i o n o f n i t r o g e n b a l a n c e . The m e a s u r e -m e n t o f u r i n a r y 3 - me t h y l h is t id i n e a s a s p e c i f i c m a r k e r f o rm y o f i b r i l l a r p r o t e i n b r e a k d o w n h a s b e e n d i s p u t e d s i n c e as i g n i f i c a n t c o n t r i b u t i o n f r o m t h e g u t a n d o t h e r t i s s u e s h a sb e e n r e p o r t e d ( 6 ) . I s o t o p i c t e c h n i q u e s t o s t u d y p r o t e i nt u r n o v e r a r e n o t r e a d i l y a p p l i c a b l e t o s u r g i c a l p a t i e n t s a n d as i m p l e , s p e c i f i c a n d s e n s i t i v e m e t h o d f o r e x a m i n i n g a c u t ec h a n g e s i n m u s c l e p r o t e i n i s u r g e n t l y r e q u i r e d .Management o f t h e hormonal and m e t a b o l i cr e s p o n s e t o s u r g e r yI t i s common p r a c t i c e t o a c c e p t t h e h o r m o n a l c h a n g e s a s a ni n e v i t a b l e c o n s e q u e n c e o f t h e s u r g i c a l t r a u m a a n d t o a t -t e m p t t o m i n i m i s e t h e i r m e t a b o l i c s e q u e l a e . T h i s i s u s u a l l yu n d e r t a k e n b y t h e p r o v i s i o n o f a p p r o p r i a t e s u b s t r a t e s , e i t h e re n t e r a l l y o r p a r e n t e r a l l y . O t h e r m e a s u r e s t h a t h a v e b e e nt r i e d i n c l u d e n u r s i n g t h e p a t i e n t i n a t h e r m o n e u t r a l e n v i r o n -m e n t a f t e r i n j u r y . E a r l y s t u d i e s s h o w e d t h a t t h i s w a s o f l i t t l eb e n e f i t f o r t h e g e n e r a l s u r g i c a l p a t i e n t , b u t more r e c e n t w o r ki n d i c a t e s t h a t t h e p r e v e n t i o n o f i n t r a o p e r a t i v e h y p o t h e r m i amay b e i m p o r t a n t ( 7 ) .A n a e s t h e t i c and e n d o c r i n e m o d i f i c a t i o n o f t h ehormonal and m e t a b o l i c response t o s u r g e r yT h e r e a r e t h r e e m a i n m e t h o d s a v a i l a b l e f o r m o d i f y i n g t h er e s p o n s e ( T a b l e I I ) . F i r s t , t h e u s e o f a f f e r e n t n e u r o n a lb l o c k a d e , b y e p i d u r a l o r s p i n a l a n a l g e s i a , t o i n h i b i t t h et r a n s m i s s i o n o f i m p u l s e s f r o m t h e s i t e o f t r a u m a . S e c o n d l y ,t h e i n t r a v e n o u s a d m i n i s t r a t i o n o f l a r g e d o s e s o f p o t e n t o p i -a t e a n a l g e s i c s t o b l o c k h y p o t h a l a m i c - p i t u i t a r y f u n c t i o n .T h i r d l y , t h e h o r m o n a l s t a t u s o f t h e p a t i e n t may b e c h a n g e d ,e i t h e r b y t h e u s e o f a g e n t s t o i n h i b i t t h e s e c r e t i o n o r a c t i o n o ft h e c a t a b o l i c h o r m o n e s , o r b y t h e i n f u s i o n o f a n a b o l i ch o r m o n e s s u c h a s i n s u l i n .T A B L E I I M e t h o d s f o r t h e a n a e s t h e t i c a n d p h a r m a c o l o g i c a l m o d i f i c a -t i o n o f t h e m e t a b o l i c a n d e n d o c r i n e r e s p o n s e t o s u r g e r y1 A f f e r e n t n e u r o n a l b l o c k a d e l o c a l a n a l g e s i c so p i a t e s23 H i g h - d o s e o p i a t e a n a e s t h e s i aE n d o c r i n e m a n i p u l a t i o n i n h i b i t i o n o f c a t a b o l i c h o r m o n e si n f u s i o n o f i n s u l i n

w h i c h c a n i n f l u e n c e t h e r e s u l t s o b t a i n e d ( T a b l e I I I ) . I t i su n f o r t u n a t e t h a t i n many i n v e s t i g a t i o n s n o c o n t r o l w a se x e r t e d o v e r t h e s e v a r i a b l e s , a n d t h e r e a r e o b v i o u s e x a m p l e si n t h e l i t e r a t u r e o f a f a i l u r e t o s t a n d a r d i s e e v e n b a s i c f e a t u r e ss u c h a s t h e o p e r a t i o n a n d t h e i n t r a v e n o u s f l u i d s .T A B L E I I I I m p o r t a n t v a r i a b l e s i n m e t a b o l i cs t u d i e s u n d e r t a k e n d u r i n g s u r g e r y23456789

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A g eS e xN u t r i t i o nD u r a t i o n o f p r e o p e ra t i v e s t a r v a t i o nB o d y t y p e (% f a t )Drug t h e r a p yA n a e s t h e t i c a g e n t sS u r g i c a l s t im u l a t io nI n t r a v e n o u s i n f u s i o n o f c r y s t a l l o i d sB l o o d t r a n s f u s i o n

EPIDURAL ANALGESIA ( l o c a l a n a l g e s i c s )The u s e o f e p i d u r a l a n a l g e s i a t o i n h i b i t t h e m e t a b o l i c a n de n d o c r i n e r e s p o n s e t o p e l v i c s u r g e r y h a s b e e n i n v e s t i g a t e di n t e n s i v e l y b y K e h l e t a n d c o l l e a g u e s ( f o r r e v i e w s e e 1 ) . T h i sf o l l o w e d t h e d e m o n s t r a t i o n i n 1 9 7 7 t h a t t o t a l a b o l i t i o n o f t h eg l u c o s e a n d c o r t i s o l r e s p o n s e t o h y s t e r e c t o m y c o u l d b ea c h i e v e d o n l y b y n e u r o n a l b l o c k a d e e x t e n d i n g f r o m T4 t o S 5d e r m a t o m e ( 8 ) . A l e s s e x t e n s i v e b l o c k a d e , w h i c h s t i l l p r o -v i d e d e x c e l l e n t a n a l g e s i a a n d o p e r a t i n g c o n d i t i o n s , f a i l e d t oi n h i b i t c o m p l e t e l y t h e i n c r e a s e i n p l a s m a c o r t i s o l . A l t h o u g hi t i s now c o m m o n l y a c c e p t e d t h a t e p i d u r a l b l o c k a d e f r o m T4t o S 5 d e r m a t o m e w i l l p r e v e n t t h e r e s p o n s e t o p e l v i c s u r g e r y ,i t i s c l e a r f r o m p u b l i s h e d w o r k t h a t some i n c r e a s e i n c o r t i s o lmay s t i l l o c c u r d u r i n g s u r g e r y . A t h o r o u g h e x a m i n a t i o n o ft h e u s e o f a n e x t e n s i v e e p i d u r a l b l o c k a d e h a s s h o w nb e n e f i c i a l e f f e c t s on p o s t o p e r a t i v e n i t r o g e n b a l a n c e a n di m m u n o d e p r e s s i o n ( 9 ) , b u t n o l o n g t e r m a d v a n t a g e s s u c h a sa s h o r t e n i n g o f t h e d u r a t i o n o f h o s p i t a l i s a t i o n h a v e b e e nf o u n d . I t i s i m p o r t a n t t o n o t e t h a t i n a l l t h e s e s t u d i e s t h ee p i d u r a l b l o c k was e s t a b l i s h e d b e f o r e t h e o n s e t o f s u r g e r y .The u s e o f e p i d u r a l a n a l g e s i a a f t e r s u r g e r y h a s o n l y l i m i t e de f f e c t s o n c i r c u l a t i n g g l u c o s e a n d c o r t i s o l v a l u e s ( 1 0 ) .The i n f l u e n c e o f e p i d u r a l a n a l g e s i a on t h e h o r m o n a l a n dm e t a b o l i c r e s p o n s e t o u p p e r a b d o m i n a l s u r g e r y h a s r e c e i v e dmuch l e s s a t t e n t i o n . I n a n e a r l y s t u d y o f t h o r a c i c a n d u p p e ra b d o m i n a l s u r g e r y , e p i d u r a l a n a l g e s i a f a i l e d t o a l t e r t h ei n c r e a s e i n p l a s m a c o r t i s o l a l t h o u g h t h e h y p e r g l y c a e m i a wasa b o l i s h e d ( 1 1 ) . The i n t e r p r e t a t i o n a d v a n c e d f o r t h e s e f i n d -i n g s was t h a t a n i n c r e a s e i n a u t o n o m i c a f f e r e n t f i b r e a c t i v i t yi n t h e v a g u s n e r v e w a s a n i m p o r t a n t f a c t o r i n s t i m u l a t i n gACTH a n d t h u s c o r t i s o l s e c r e t i o n . T h e r e f o r e , we a t t e m p t e dt o e x a m i n e t h e i m p o r t a n c e o f v a g a l a c t i v i t y i n m e d i a t i n g t h em e t a b o l i c a n d e n d o c r i n e c h a n g e s f o u n d d u r i n g c h o l e c y s t e c -t o m y ( 1 2 ) . T h o r a c i c e p i d u r a l a n a l g e s i a was c o m b i n e d w i t hi n f i l t r a t i o n o f t h e v a g u s n e r v e w i t h l i g n o c a i n e a t t h e g a s t r o -o e s o p h a g e a l j u n c t i o n a s s o o n a s t h e p e r i t o n e u m was o p e n e d .The r e s u l t s w e r e d i s a p p o i n t i n g s i n c e t h e r e was n o e f f e c t ont h e p l a s m a c o r t i s o l r e s p o n s e , b u t t h e h y p e r g l y c a e m i a wasi n h i b i t e d a s p r e d i c t e d . A t f i r s t s i g h t t h e s e f i n d i n g s s u g g e s tt h a t v a g a l a f f e r e n t a c t i v i t y i s n o t i m p o r t a n t i n s t i m u l a t i n gACTH a n d c o r t i s o l p r o d u c t i o n ; h o w e v e r o t h e r e x p l a n a t i o n sc a n n o t b e e x c l u d e d . F o r e x a m p l e , some d i s s e c t i o n a n dr e t r a c t i o n o f o r g a n s w e r e n e c e s s a r y t o g a i n a c c e s s t o t h eg a s t r o - o e s o p h a g e a l j u n c t i o n a n d t h i s s t i m u l u s may h a v eb e e n s u f f i c i e n t t o i n i t i a t e t h e c h a n g e s . A n o t h e r p o s s i b i l i t y i st h a t a l l v a g a l f i b r e s were n o t b l o c k e d b y t h e l o c a l a n a l g e s i c .F u r t h e r r e c e n t w o r k on a b d o m i n a l s u r g e r y h a s e x a m i n e dt h e p o t e n t i a l r o l e o f p a r a s y m p a t h e t i c a n d s y m p h a t h e t i ca f f e r e n t f i b r e a c t i v i t y ( 1 3 , 1 4 ) . The r e s u l t s a p p e a r t o s u p p o r tt h e c o n t e n t i o n t h a t a d e q u a t e b l o c k a d e o f s y m p a t h e t i c n e r v e sf r o m t h e abdomen h a s an i m p o r t a n t e f f e c t i n d e c r e a s i n g t h e

When c o m p a r a t i v e s t u d i e s a r e u n d e r t a k e n t o e x a m i n e t h ee f f e c t s o f t h e m o d if i c a t i o n o f t h e h o r m o n a l a n d m e t a b o l i cr e s p o n s e t o s u r g e r y , t h e r e a r e many i m p o r t a n t v a r i a b l e s


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T h e a n a e s t h e t i c m o d i f i c a t i o n o f t h e e n d o c r i n e a n d m e t a b o l i c r e s p o n s e t o s u r g e r yh o r m o n a l c h a n g e s . C l o s e p e r u s a l o f t h e s t u d i e s , h o w e v e r ,s h o w s many m e t h o d o l o g i c a l i n a c c u r a c i e s ( s e e T a b l e I I I )a n d t h u s c o n f i r m a t i o n o f t h e s e f i n d i n g s i s r e q u i r e d .EPIDURAL ANALGESIA ( o p i a t e s )T h e e p i d u r a l a d m i n i s t r a t i o n o f o p i a t e s f o r i n t r a o p e r a t i v ea n d p o s t o p e r a t i v e a n a l g e s i a h a s b e e n p u r s u e d e n t h u s i a s t i c a l -l y b y many a n a e s t h e t i s t s . The p o s s i b l e b e n e f i c i a l e f f e c t s o fe p i d u r a l o p i a t e s o n t h e m e t a b o l i c a n d h o r m o n a l r e s p o n s e t os u r g e r y h a v e a l s o b e e n s t u d i e d . A t p r e s e n t , a l l p u b l i s h e dw o r k h a s b e e n c o n f i n e d t o t h e u s e o f p e l v i c s u r g e r y a n ds u r g e r y o n t h e l o w e r l i m b s . I n g e n e r a l , t h e r e s u l t s s h o w t h a tt h e r e i s a d e c r e a s e i n p l a s m a c o r t i s o l p o s t o p e r a t i v e l y c o m -p a r e d w i t h p a t i e n t s g i v e n c o n v e n t i o n a l a n a l g e s i a a n d t h i s i sa t t r i b u t e d t o t h e s u p e r i o r p a i n - r e l i e f w i t h e p i d u r a l o p i a t e s . I ti s i n t e r e s t i n g t o n o t e t h a t i n p e l v i c s u r g e r y e p i d u r a l m o r -p h i n e w a s i n f e r i o r m e t a b o l i c a l l y a n d h o r m o n a l l y t o e p i d u r a ll o c a l a n a l g e s i a f r o m T4 t o S 5 d e r m a t o m e ( 1 5 ) .I n v i e w o f t h e m a r k e d d i f f e r e n c e s b e t w e e n p e l v i c a n du p p e r a b d o m i n a l s u r g e r y when l o c a l a n a l g e s i c s a r e u s e de p i d u r a l l y , we e x a m i n e d t h e e f f e c t s o f e p i d u r a l d i a m o r p h i n eo n p a t i e n t s u n d e r g o i n g c h o l e c y s t e c t o m y ( u n p u b l i s h e d r e -s u l t s ) . E x c e l l e n t a n a l g e s i a w a s a c h i e v e d p o s t o p e r a t i v e l y a n dw a s a s s o c i a t e d w i t h a 2 5 0 % r e d u c t i o n i n p l a s m a c o r t i s o lv a l u e s c o m p a r e d w i t h p a t i e n t s g i v e n a c o n v e n t i o n a l a n a l -g e s i c r e g i m e n . E p i d u r a l d i a m o r p h i n e h a d n o e f f e c t o nc h a n g e s i n c i r c u l a t i n g g l u c o s e , l a c t a t e , p y r u v a t e a n d NEFAv a l u e s i n t r a o p e r a t i v e l y a n d p o s t o p e r a t i v e l y . The u s e o fe x t r a d u r a l o p i a t e s s e e m s t o c o n f e r o n l y m i n o r h o r m o n a lb e n e f i t s .HIGH-DOSE OPIATE ANAESTHESIAT h e a b i l i t y o f m o r p h i n e t o i n h i b i t ACTH s e c r e t i o n w a sd e s c r i b e d 2 5 y e a r s a g o ( 1 6 ) . The u s e o f t h i s d r u g t o m o d i f yt h e h o r m o n a l r e s p o n s e t o s u r g e r y w a s i n v e s t i g a t e d b y G e o r g ee t a l . ( 1 7 ) . T h e y f o u n d t h a t 1 mg m o r p h i n e / k g b o d y w e i g h ti n t r a v e n o u s l y d e c r e a s e d t h e e n d o c r i n e c h a n g e s f o u n d d u r i n ga b d o m i n a l s u r g e r y a n d t h a t 4 mg m o r p h i n e / k g b o d y w e i g h ti n h i b i t e d t h e r e s p o n s e d u r i n g c a r d i a c s u r g e r y u n t i l t h e s t a r to f c a r d i o p u l m o n a r y b y p a s s . The u s e o f l a r g e d o s e s o fm o r p h i n e d u r i n g s u r g e r y r e s u l t e d i n a n u n a c c e p t a b l y p r o -l o n g e d r e c o v e r y p e r i o d a n d r e s p i r a t o r y d e p r e s s i o n . Thei n t r o d u c t i o n o f f e n t a n y l , a p o t e n t o p i a t e a n a l g e s i c w i t h as h o r t d u r a t i o n o f a c t i o n , h a s e n a b l e d t h e e f f e c t s o f h i g h - d o s eo p i a t e a n a e s t h e s i a o n t h e m e t a b o l i c a n d e n d o c r i n e r e s p o n s et o s u r g e r y t o b e s t u d i e d i n d e t a i l .T h e i n t r a v e n o u s a d m i n i s t r a t i o n o f 5 0 g g f e n t a n y l / k g b o d yw e i g h t b e f o r e t h e o n s e t o f s u r g e r y a b o l i s h e d t h e g l u c o s e ,l a c t a t e , c o r t i s o l a n d GH r e s p o n s e t o p e l v i c s u r g e r y o f 3 h o u r sd u r a t i o n ( 1 8 ) . The same d o s e o f f e n t a n y l was l e s s e f f e c t i v e i np a t i e n t s u n d e r g o i n g g a s t r i c s u r g e r y ( 1 9 ) . The a b o l i t i o n o ft h e i n c r e a s e i n g l u c o s e , l a c t a t e a n d c o r t i s o l v a l u e s w a sp r e s e n t f o r o n l y 6 0 - 9 0 m i n u t e s o f s u r g e r y a f t e r w h i c hs u r g i c a l s t i m u l a t i o n a p p e a r e d t o o v e r c o m e t h e i n h i b i t i o n o fh y p o t h a l a m i c - p i t u i t a r y f u n c t i o n . P r o f o u n d r e s p i r a t o r y d e -p r e s s i o n o c c u r r e d p o s t o p e r a t i v e l y i n s e v e r a l p a t i e n t s i n b o t hs t u d i e s a n d r e q u i r e d c a r e f u l s u p e r v i s i o n .The u s e o f t h e h i g h - d o s e f e n t a n y l a n a e s t h e s i a ( 5 0 g g / k gb o d y w e i g h t o r g r e a t e r ) f o r c a r d i a c s u r g e r y h a s a c h i e v e dc o n s i d e r a b l e p o p u l a r i t y . I t p r o v i d e s g o o d c a r d i o v a s c u l a rs t a b i l i t y , p a r t i c u l a r l y i n p a t i e n t s u n d e r g o i n g c o r o n a r y a r t e r yb y p a s s g r a f t s , a n d t h e r e s i d u a l r e s p i r a t o r y d e p r e s s i o n i s o fl i t t l e c o n s e q u e n c e a s p a t i e n t s a r e u s u a l l y v e n t i l a t e d p o s t -o p e r a t i v e l y . S e v e r a l s t u d i e s h a v e e x a m i n e d t h e e f f e c t s o ff e n t a n y l , a n d i t s c o n g e n e r s u f e n t a n i l , o n t h e m e t a b o l i c a n dh o r m o n a l r e s p o n s e t o c a r d i a c s u r g e r y . I n s u m m a r y , t h e ys h o w t h a t h i g h - d o s e f e n t a n y l a n a e s t h e s i a a b o l i s h e s t h ec a t e c h o l a m i n e , A C T H / c o r t i s o l , GH, v a s o p r e s s i o n a n d g l u -c o s e c h a n g e s o n l y u n t i l t h e s t a r t o f c a r d i o p u l m o n a r y b y p a s s .T h e p h y s i o l o g i c a l c h a n g e s a s s o c i a t e d w i t h c a r d i o p u l m o n a r yb y p a s s , h y p o t h e r m i a , h a e m o d i l u t i o n a n d n o n - p u l s a t i l e f l o w ,e v o k e e n d o c r i n e r e s p o n s e s t h a t c a n n o t b e i n h i b i t e d b yo p i a t e s . I t i s u n l i k e l y t h a t t h e t r a n s i e n t s u p p r e s s i o n o f t h e

h o r m o n a l a n d m e t a b o l i c c h a n g e s b e f o r e b y p a s s c o n f e r s a n yl o n g - t e r m b e n e f i t s i n c a r d i a c s u r g i c a l p a t i e n t s .I n t h e m a j o r i t y o f s t u d i e s u s i n g h i g h - d o s e f e n t a n y l a n -a e s t h e s i a t h e r e s u l t s w e r e c o m p a r e d w i t h a c o n t r o l g r o u pa n a e s t h e t i s e d w i t h a v o l a t i l e a g e n t s u c h a s h a l o t h a n e . Theq u e s t i o n a r i s e s w h e t h e r a n y e n d o g e n o u s o p i o i d s e c r e t i o no c c u r r e d i n t h o s e p a t i e n t s g i v e n v o l a t i l e a g e n t s w h i c h mayh a v e p a r t i a l l y s u p p r e s s e d h y p o t h a l a m i c - p i t u i t a r y f u n c t i o n .The i n f u s i o n o f t h e o p i o i d a n t a g o n i s t , n a l o x o n e , d u r i n gp e l v i c s u r g e r y r e s u l t e d i n a n e x a c e r b a t i o n o f t h e g l y c a e m i cr e s p o n s e , b u t n o s i g n i f i c a n t c h a n g e s w e r e o b s e r v e d i n c o r -t i s o l , GH, i n s u l i n a n d g l u c a g o n s e c r e t i o n ( 2 0 ) . T h u s e n d o -g e n o u s o p i o i d s h a v e o n l y a m i n o r r o l e i n m o d u l a t i n gt h e m e t a b o l i c a n d e n d o c r i n e r e s p o n s e t o s u r g e r y ; s i m i l a rr e s u l t s h a v e b e e n f o u n d i n o t h e r s t r e s s s t a t e s s u c h a si n s u l i n - i n d u c e d h y p o g l y c a e m i a a n d g a s t r o s c o p y .I n a l l s t u d i e s o f h i g h - d o s e o p i a t e a n a e s t h e s i a t h e a n a l g e s i cw a s a d m i n i s t e r e d b e f o r e t h e s t a r t o f s u r g e r y . S i n c e e p i d u r a la n a l g e s i a i s r e l a t i v e l y i n e f f e c t i v e i n m o d i f y i n g t h e m e t a b o l i ca n d e n d o c r i n e r e s p o n s e a f t e r t h e o n s e t o f s u r g e r y , i t w a s o fi n t e r e s t t o d e t e r m i n e t h e e f f e c t s o f h i g h - d o s e f e n t a n y l a n -a e s t h e s i a o n t h e e s t a b l i s h e d r e s p o n s e . F i f t y R t g f e n t a n y l / k gb o d y w e i g h t w a s g i v e n i n t r a v e n o u s l y a f t e r o n e h o u r o fi n h a l a t i o n a l a n a e s t h e s i a t o p a t i e n t s u n d e r g o i n g p e l v i c s u r -g e r y a n d t h e r e s u l t s c o m p a r e d w i t h a c o n t r o l g r o u p whor e c e i v e d i n h a l a t i o n a l a n a e s t h e s i a o n l y ( 2 1 ) . F e n t a n y l a d -m i n i s t r a t i o n h a d n o e f f e c t o n c i r c u l a t i n g g l u c o s e , NEFA a n dc o r t i s o l v a l u e s , b u t d i d c a u s e a d e c l in e i n b l o o d l a c t a t ep o s s i b l y s e c o n d a r y t o d e c r e a s e d c a t e c h o l a m i n e s e c r e t i o n .T h u s , a s w a s f o u n d f o r e p i d u r a l a n a l g e s i a , t h e m e t a b o l i c a n dh o r m o n a l c h a n g e s a r e e a s i l y p r e v e n t e d b u t c a n n o t b e r e -v e r s e d o n c e t h e y a r e e s t a b l i s h e d .I t i s a common a s s u m p t i o n t h a t t h e e f f e c t s o f h i g h - d o s eo p i a t e a n a e s t h e s i a o n h y p o t h a l a m i c - p i t u it a r y s e c r e t i o n a n ds y m p a t h e t i c n e r v o u s s y s t e m a c t i v i t y a r e m e d i a t e d s i m p l y b yb i n d i n g o f t h e d r u g t o o p i o i d r e c e p t o r s , p a r t i c u l a r l y jr e c e p t o r s . D e t a i l e d s t u d i e s o f t h e i n t e r a c t i o n s b e t w e e no p i a t e s a n d c o r t i c o t r o p h i n r e l e a s i n g f a c t o r s u g g e s t t h a t t h ei n h i b i t o r y a c t i o n o f t h e o p i a t e s i s d u e p a r t l y t o c h a n g e s i nn e u r o n a l i n p u t f r o m h i g h e r c e n t r e s . The f a i l u r e o f h i g h - d o s ef e n t a n y l a n a e s t h e s i a t o r e v e r s e t h e e s t a b l i s h e d m e t a b o l i cr e s p o n s e t o s u r g e r y may r e f l e c t t h e i m p o r t a n c e o f i n c r e a s e dn e u r o n a l a c t i v i t y i n c o n t r o l l i n g h y p o t h a l a m i c f u n c t i o n .ENDOCRINE MANIPULATIONC a t e c h o l a m i n e s P l a s m a n o r a d r e n a l i n e a n d a d r e n a l i n e v a l u e si n c r e a s e d u r i n g s u r g e r y b u t i t i s o n l y t h e l a t t e r w h i c h a c t s a sa c a t a b o l i c h o r m o n e . E p i d u r a l a n a l g e s i a w i t h l o c a l a n a l -g e s i c s i n h i b i t s t h e r i s e i n c i r c u l a t i n g a d r e n a l i n e d u e t ob l o c k a d e o f t h e i n n e r v a t i o n o f t h e a d r e n a l m e d u l l a . Theh y p e r g l y c a e m i c r e s p o n s e t o s u r g e r y i s e a s i l y a b o l i s h e d w i t he p i d u r a l a n a l g e s i a i n d i c a t i n g t h a t a d r e n a l i n e - i n d u c e d h e p a -t i c g l y c o g e n o l y s i s i s a m a j o r f a c t o r i n t h i s r e s p o n s e . H o w e v e r ,b l o c k a d e o f t h e d i r e c t s y m p a t h e t i c i n n e r v a t i o n o f t h e l i v e rmay a l s o b e i m p l i c a t e d .The a d m i n i s t r a t i o n o f a a n d , - a d r e n o c e p t o r b l o c k i n gd r u g s d u r i n g s u r g e r y h a s b e e n u s e d i n a n a t t e m p t t o d e f i n et h o s e m e t a b o l i c c h a n g e s s u b s e r v e d b y d i f f e r e n t r e c e p t o r s .B e t a - a d r e n o c e p t o r b l o c k a d e w i t h 0 . 1 5 mg p r o p r a n o l o l / k gb o d y w e i g h t i n t r a v e n o u s l y h a d l i t t l e e f f e c t o n c i r c u l a t i n gm e t a b o l i t e s d u r i n g p e l v i c s u r g e r y b u t c a u s e d a n e v e n g r e a t e ri n s u l i n s u p p r e s s i o n t h a n t h a t o b s e r v e d i n a c o n t r o l g r o u p( 2 2 ) . The a - a d r e n o c e p t o r b l o c k i n g d r u g p h e n t o l a m i n e w v a si n f u s e d a t 0 . 5 m g / m i n u t e i n t o p a t i e n t s u n d e r g o i n g s i m i l a rs u r g e r y a n d r e s u l t e d i n a n i n c r e a s e i n i n s u l i n s e c r e t i o n a n da n i n h i b i t i o n o f t h e b l o o d g l u c o s e r e s p o n s e ( 2 3 ) . T h e s er e s u l t s s u g g e s t t h a t t h e i n c r e a s e d c i r c u l a t i n g c a t e c h o l a m i n e sd u r i n g s u r g e r y e x e r t t h e i r m a i n e f f e c t s o n i n s u l i n s e c r e t i o na n d b l o o d g l u c o s e r e g u l a t i o n . I t i s n o t c l e a r w h e t h e r a -a d r e n o c e p t o r b l o c k a d e m o d i f i e s t h e h y p e r g l y c a e m i a o f s u r -g e r y b y a d i r e c t e f f e c t o n h e p a t i c g l u c o s e p r o d u c t i o n o ri n d i r e c t l y b y i n c r e a s i n g i n s u l i n s e c r e t i o n .

2 7


4/5

2 8 G M H a l lMany s u r g i c a l p a t i e n t s t a k e a v a r i e t y o f a d r e n e r g i cb l o c k i n g d r u g s f o r t h e t r e a t m e n t o f a s s o c i a t e d m e d i c a lp r o b l e m s s u c h a s h y p e r t e n s i o n a n d i s c h a e m i c h e a r t d i s e a s e .M o s t a n a e s t h e t i s t s c o n c e n t r a t e o n t h e p o t e n t i a l c a r d i o -v a s c u l a r p r o b l e m s a s s o c i a t e d w i t h s u c h p a t i e n t s , b u t t h em e t a b o l i c e f f e c t s d u r i n g s u r g e r y may b e c o m p l e x , p a r t i c u -l a r l y i n d i a b e t i c s .G l u c a g o n a n d g r o w t h h o r m o n e ( G H ) B o t h t h e s e h o r m o n e s a r ec o n s i d e r e d t o g e t h e r a s t h e i r s e c r e t i o n i s i n h i b i t e d b y t h et e t r a d e c a p e p t i d e , s o m a t o s t a t i n . T h i s c o m p o u n d w a s o r i g i n -a l l y p o s t u l a t e d t o b e t h e h y p o t h a l a m i c g r o w t h h o r m o n er e l e a s e i n h i b i t i n g f a c t o r , b u t i t w a s s h o w n s u b s e q u e n t l y t oa l s o s u p p r e s s g l u c a g o n , i n s u l i n a n d p r o l a c t i n s e c r e t i o n . Thei n h i b i t o r y e f f e c t s o f s o m a t o s t a t i n o n p a n c r e a t i c h o r m o n e s a r en o t s u r p r i s i n g a s i t i s l o c a t e d i n t h e D - c e l l s o f t h e p a n c r e a s i nc l o s e p r o x i m i t y t o t h e i n s u l i n a n d g l u c a g o n s e c r e t i n g c e l l s . I ti s t h o u g h t t h a t i n t h e p a n c r e a s s o m a t o s t a t i n a c t s a s a l o c a lh o r m o n e o r p a r a c r i n e s u b s t a n c e .The i n f u s i o n o f s o m a t o s t a t i n a t a r a t e o f 1 0 j g / m i n u t ed u r i n g m a j o r a b d o m i n a l s u r g e r y r e s u l t e d i n a t e n - f o l di n c r e a s e i n c i r c u l a t i n g s o m a t o s t a t i n v a l u e s . A s p r e d i c t e d ,p l a s m a g l u c a g o n c o n c e n t r a t i o n s d e c l i n e d s i g n i f i c a n t l y a n dt h i s w a s a s s o c i a t e d w i t h a s m a l l d e c r e a s e i n t h e h y p e r g l y -c a e m i c r e s p o n s e ( u n p u b l i s h e d r e s u l t s ) . The e f f e c t o n b l o o dg l u c o s e o c c u r r e d i n s p i t e o f f u r t h e r s u p p r e s s i o n o f p l a s m ai n s u l i n i n t h e s o m a t o s t a t i n - t r e a t e d p a t i e n t s , a n d i n d i c a t e st h a t g l u c a g o n c o n t r i b u t e s t o t h e r i s e i n h e p a t i c g l u c o s eo u t p u t d u r i n g m a j o r a b d o m i n a l s u r g e r y . F a t m e t a b o l i s m , a sa s s e s s e d b y c i r c u l a t i n g NEFA a n d g l y c e r o l v a l u e s , i n c r e a s e dd u r i n g t h e s o m a t o s t a t i n i n f u s i o n p r o b a b l y s e c o n d a r y t o t h ed e c l i n e i n p l a s m a i n s u l i n .The i n c r e a s e i n GH s e c r e t i o n d u r i n g s u r g e r y i s a l s oi n h i b i t e d b y s o m a t o s t a t i n , b u t t h e r e i s l i t t l e e v i d e n c e t os u p p o r t a s h o r t - t e r m e f f e c t o f t h i s h o r m o n e o n g l u c o s e a n d f a tm e t a b o l i s m . I t i s l i k e l y , h o w e v e r , t h a t t h e p r o l o n g e d i n c r e a s ei n GH s e c r e t i o n f o u n d a f t e r m a j o r s u r g e r y may b e l i n k e dw i t h t h e o c c u r r e n c e o f i n s u l i n - r e s i s t a n c e i n t h e p o s t o p e r a t i v ep e r i o d .C o r t i s o l The i n t r a v e n o u s i n d u c t i o n a g e n t , e t o m i d a t e , h a sb e e n f o u n d t o b e a p o t e n t i n h i b i t o r o f a d r e n a l s t e r o i d o g e n e s i s

b o t h i n v i t r o a n d i n v i v o . An i n f u s i o n o f t h i s a g e n t d u r i n gs u r g e r y w i l l s p e c i f i c a l l y b l o c k c o r t i s o l a n d r e l a t e d s t e r o i dp r o d u c t i o n e n a b l i n g t h e m e t a b o l i c e f f e c t s o f t h e s e c o m -p o u n d s t o b e a s s e s s e d . P r e l i m i n a r y o b s e r v a t i o n s s u g g e s t t h a tt h e r e i s a s m a l l d e c r e m e n t i n t h e g l u c o s e r e s p o n s e t o p e l v i cs u r g e r y , b u t t h a t e t o m i d a t e h a s n o i n f l u e n c e o n o t h e rc i r c u l a t i n g m e t a b o l i t e s ( u n p u b l i s h e d r e s u l t s ) . A l t h o u g h v e r yl o w p l a s m a c o r t i s o l v a l u e s w e r e f o u n d i n some p a t i e n t s( < I 0 0 n m o l / l ) , n o a d v e r s e c a r d i o v a s c u l a r e f f e c t s w e r e o b -s e r v e d . T h i s i s i n m a r k e d c o n t r a s t t o p a t i e n t s w i t h s e p t i -c a e m i a who s e e m t o r e q u i r e h i g h e r c i r c u l a t i n g c o r t i s o lc o n c e n t r a t i o n s . E t o m i d a t e may b e c o m e a u s e f u l p h a r m a c o -l o g i c a l t o o l f o r t h e s t u d y o f c o r t i s o l - i n d u c e d m e t a b o l i cc h a n g e s .I n s u l i n The f a i l u r e o f i n s u l i n s e c r e t i o n t o r e s p o n d t o t h eh y p e r g l y c a e m i a o f s u r g e r y i s a w e l l r e c o g n i s e d a n d i m p o r -t a n t c o m p o n e n t o f t h e e n d o c r i n e r e s p o n s e . T h e r e i s somee v i d e n c e t o s u g g e s t t h a t t h i s i s d u e p a r t l y t o t h e i n h i b i t o r y a -a d r e n e r g i c e f f e c t s o f c i r c u l a t i n g c a t e c h o l a m i n e s o n t h e i n -s u l i n s e c r e t i n g c e l l s o f t h e p a n c r e a s ( 2 2 , 2 3 ) .I n a r e c e n t s t u d y we e x a m i n e d t h e e f f e c t s o f a l o w - d o s ei n f u s i o n o f i n s u l i n o n c i r c u l a t i n g m e t a b o l i t e s d u r i n g p e l v i cs u r g e r y ( 2 4 ) . A l t h o u g h t h e i n f u s i o n o n l y i n c r e a s e d p l a s m ai n s u l i n v a l u e s f r o m 5 t o 2 5 m U / l , t h e r e w e r e p r o f o u n dm e t a b o l i c c h a n g e s . B l o o d g l u c o s e d e c l i n e d p r o g r e s s i v e l yt h r o u g h o u t s u r g e r y , w h e r e a s when c a t a b o l i c h o r m o n e s e c -r e t i o n i s i n h i b i t e d g l u c o s e v a l u e s r e m a i n c o n s t a n t . I t w a s n o tp o s s i b l e w i t h t h i s s t u d y t o d e t e r m i n e w h e t h e r i n s u l i n w a sa c t i n g p r e d o m i n a n t l y o n h e p a t i c g l u c o s e p r o d u c t i o n o r o ng l u c o s e u p t a k e p e r i p h e r a l l y . H o w e v e r , a c o r r e l a t i o n w a sf o u n d b e t w e e n t h e o b e s i t y o f t h e p a t i e n t s a n d t h e d e c r e m e n ti n b l o o d g l u c o s e d u r i n g s u r g e r y s u g g e s t i n g t h a t a n e f f e c t o np e r i p h e r a l g l u c o s e m e t a b o l i s m w a s p r e s e n t . F a t m e t a b o l i s m

w a s a l s o i n h i b i t e d b y t h e i n su l i n i n f u s i o n w i t h a r a p i d d e c l i n ei n p l a s m a NEFA v a l u e s . T h i s was f o l l o w e d b y a d e c r e a s e i n3 - h y d r o x y b u t y r a t e c o n c e n t r a t i o n s s e c o n d a r y t o t h e r e d u c -t i o n i n l i p o l y s i s . I t was n o t a b l e t h a t t h e i n h i b i t i o n o fs u b s t r a t e m o b i l i s a t i o n d u r i n g s u r g e r y o c c u r r e d i n t h e p r e -s e n c e o f a n o r m a l o r a u g m e n t e d r e s p o n s e o f t h e c a t a b o l i ch o r m o n e s .The r e s u l t s o f t h i s s t u d y i m p l y t h a t i n s u l i n s u p p r e s s i o nd u r i n g s u r g e r y i s a m a j o r f a c t o r i n d e t e r m i n i n g c h a n g e s i ng l u c o s e a n d f a t m e t a b o l i s m . I t i s c o n c e i v a b l e t h a t t h e r e c e n tp r e o c c u p a t i o n o f a n a e s t h e t i s t s w i t h t h e i n h i b i t i o n o f t h es e c r e t i o n o f c a t a b o l i c h o r m o n e s d u r i n g s u r g e r y may b em i s p l a c e d . The p o s s i b l e b e n e f i t s o f a n i n su l i n i n f u s io n d u r i n gs u r g e r y r e q u i r e v e r i f i c a t i o n u s i n g a more t r a u m a t i c s u r g i c a lm o d e l w i t h p a r t i c u l a r a t t e n t i o n t o t h e p r o t e i n - s p a r i n g e f f e c t so f t h i s hormone ( 2 5 ) . The b e n e f i c i a l e f f e c t s on p o s t o p e r a t i v en i t r o g e n b a l a n c e r e p o r t e d a f t e r t h e a d m i n i s t r a t i o n o f s u b -s t a n c e s a s d i v e r s e a s GH and b r a d y k i n i n may b e m e d i a t e di n d i r e c t l y t h r o u g h i n c r e a s e d i n s u l i n s e c r e t i o n .C o n c l u s i o n sThe t w o m a i n a n a e s t h e t i c m e t h o d s a v a i l a b l e f o r a m e l i o r a t -i n g t h e m e t a b o l i c a n d e n d o c r i n e r e s p o n s e t o s u r g e r y ,e p i d u r a l a n a l g e s i a a n d h i g h - d o s e o p i a t e a n a e s t h e s i a , h a v es e r i o u s l i m i t a t i o n s . A u t o n o m i c a f f e r e n t f i b r e a c t i v i t y i s am a j o r p r o b l e m w i t h t h e f o r m e r a n d a f a i l u r e t o i n h i b i t c o m -p l e t e l y t h e r e s p o n s e t o s e v e r e s u r g i c a l t r a u m a o c c u r s w i t h t h el a t t e r . I t a p p e a r s u n r e a l i s t i c t o e x p e c t o n e t e c h n i q u e t o b e o fv a l u e e x c e p t f o r s p e c i f i c o p e r a t i v e s i t e s s u c h a s p e l v i c s u r g e r ya n d l o w e r l i m b s u r g e r y . F u t u r e i n v e s t i g a t i o n s s h o u l d b ed i r e c t e d t o w a r d s e x a m i n i n g a c o m b i n a t i o n o f t e c h n i q u e s ,s u c h a s i n s u l i n i n f u s i o n t o g e t h e r w i t h e p i d u r a l b l o c k a d e .F u r t h e r m o r e i t i s e s s e n t i a l t h a t s t u d i e s a r e c o n d u c t e d o np a t i e n t s who a r e a h i g h s u r g i c a l r i s k , s u c h a s m a l n o u r i s h e dp a t i e n t s r e q u i r i n g e x t e n s i v e r e s e c t i o n f o r c a r c i n o m a , t od e t e r m i n e w h e t h e r i n h i b i t i o n o f t h e m e t a b o l i c r e s p o n s ec o n f e r s a n y b e n e f i t i n t e r m s o f m o r t a l i t y a n d m o r b i d i t y .T h e w o r k r e p o r t e d i n t h i s p a p e r c o u l d n o t h a v e b e e n c o m p l e t e dw i t h o u t t h e c o - o p e r a t i o n o f t h e D e p a r t m e n t s o f A n a e s t h e t i c s ,S u r g e r y a n d G y n a e c o l o g y a t Hammersmith H o s p i t a l . I am i n -d e b t e d t o P r o f e s s o r S i r G o r d o n R o b s o n f o r h i s c o n t i n u e d s u p p o r t .D r s M o r g a n , H o l d c r o f t , C o o p e r , T r a y n o r , W a l s h a n d B e n t h a v er e n d e r e d v a l u a b l e a s s i s t a n c e d u r i n g v a r i o u s s t u d i e s . M i s s AnnS m i t h p r o v i d e d s k i l l e d s e c r e t a r i a l a s s i s t a n c e .R e f e r e n c e sI K e h l e t H . T h e m o d i f y i n g e f f e c t o f g e n e r a l a n d r e g i o n a l a n -a e s t h e s i a o n t h e e n d o c r i n e - m e t a b o l i c r e s p o n s e t o s u r g e r y .R e g i o n a l A n a e s t h e s i a 1 9 8 2 ; 7 : 5 3 8 - 4 8 .2 C o o p e r GM, H o l d c r o f t A , H a l l GM , A l a g h b a n d - Z a d e h J .E p i d u r a l a n a l g e s i a a n d t h e m e t a b o l i c r e s p o n s e t o s u r g e r y . CanA n a e s t h S o c J 1 9 7 9 ; 2 6 : 3 8 1 - 5 .3 B e i s e l W R. M e d i a t o r s o f f e v e r a n d m u s c l e p r o t e o l y s i s . N E n g l JMed 1 9 8 3 ; 3 0 8 : 5 8 6 - 7 .4 E d i t o r i a l . W hy t h e p r o t e i n l o s s i n s e p s i s a n d t r a u m a ? L a n c e t

1 9 8 3 ; 1 : 8 5 8 - 9 .5 T r a y n o r C , H a l l G M. E n d o c r i n e a n d m e t a b o l i c c h a n g e s d u r i n gs u r g e r y : A n a e s t h e t i c i m p l i c a t i o n s . B r J A n a e s t h 1 9 8 1 ; 5 3 : 1 5 3 - 6 0 .6 R e n n i e M J , M i l l w a r d D J . 3 - M e t h y l h i s t i d i n e e x c r e t i o n a n d t h eu r i n a r y 3 - m e t h y l h i s t i d i n e / c r e a t i n i n e r a t i o a r e p o o r i n d i c a t o r s o fs k e l e t a l m u s c l e p r o t e i n b r e a k d o w n . C l i n S c i 1 9 8 3 ; 6 5 : 2 1 7 - 2 5 .7 C a r l i F , C l a r k MM, W o o l l e n JW . I n v e s t i g a t i o n o f t h e r e l a t i o n -s h i p b e t w e e n h e a t l o s s a n d n i t r o g e n e x c r e t i o n i n e l d e r l y p a t i e n t su n d e r g o i n g m a j o r a b d o m i n a l s u r g e r y u n d e r g e n e r a l a n a e s t h e t i c .B r J A n a e s t h 1 9 8 2 , 5 4 : 1 0 2 3 - 2 9 .8 E n g q u i s t A , B r a n d t MR, F e r n a n d e s A , K e h l e t H . The b l o c k i n ge f f e c t o f e p i d u r a l a n a l g e s i a o n t h e a d r e n o - c o r t i c a l a n d h y p e r g l y -c a e m i c r e s p o n s e s t o s u r g e r y . A c t a A n a e s t h S c a n d1 9 7 7 ; 2 1 : 3 3 0 - 5 .9 K e h l e t H , B r a n d t MR, Rem J . R o l e o f n e u r o g e n i c s t i m u l i i nm e d i a t i n g t h e e n d o c r i n e - m e t a b o l i c r e s p o n s e t o s u r g e r y . J P a r e n ta n d E n t N u t 1 9 8 0 ; 4 : 1 5 2 - 6 .1 0 M o l l e r I W , Rem J , B r a n d t MR, K e h l e t H . E f f e c t o f p o s t -t r a u m a t i c e p i d u r a l a n a l g e s i a o n t h e c o r t i s o l a n d h y p e r g l y c a e m i cr e s p o n s e t o s u r g e r y . A c t a A n a e s t h S c a n d 1 9 8 2 ; 2 6 : 5 6 - 8 .


5/5

T h e a n a e s t h e t i c m o d i f i c a t i o n o f t h e e n d o c r i n e a n d m e t a b o l i c r e s p o n s e t o s u r g e r y 2 91 1 B r o m a g e P R , S h i b a t a HR, W i l l o u g h b y HW . I n f l u e n c e o fp r o l o n g e d e p i d u r a l b l o c k a d e o n b l o o d s u g a r a n d c o r t i s o l r e -s p o n s e s t o o p e r a t i o n s o n t h e u p p e r p a r t o f t h e abdomen a n d t h et h o r a x . S u r g G y n a e c o l O b s t e t 1 9 7 1 ; 1 3 2 : 1 0 5 1 - 6 .1 2 T r a y n o r C , P a t e r s o n J L , Ward I D , Morgan M, H a l l GM .E f f e c t s o f e x t r a d u r a l a n a l g e s i a a n d v a g a l b l o c k a d e o n t h em e t a b o l i c a n d e n d o c r i n e r e s p o n s e t o u p p e r a b d o m i n a l s u r g e r y .B r J A n a e s t h 1 9 8 2 ; 5 4 : 3 1 9 - 2 3 .1 3 T s u j i H , A s o h T , T a k e u c h i Y , S h i r a s a k a C . A t t e n u a t i o n o fa d r e n o c o r t i c a l r e s p o n s e t o u p p e r a b d o m i n a l s u r g e r y w i t he p i d u r a l b l o c k a d e . BrJ S u r g 1 9 8 3 ; 7 0 : 1 2 2 - 4 .1 4 T s u j i H , S h i r a s a k a C , A s o h T , T a k e u c h i Y . I n f l u e n c e s o fs p l a n c h i c n e r v e b l o c k a d e o n e n d o c r i n e - m e t a bo l i c r e s p o n s e s t ou p p e r a b d o m i n a l s u r g e r y . BrJ S u r g 1 9 8 3 ; 7 0 : 4 3 7 - 9 .1 5 C h r i s t e n s e n P , B r a n d t MR, Rem J , K e h l e t H . I n f l u e n c e o fe x t r a d u r a l m o r p h i n e on t h e a d r e n o c o r t i c a l a n d h y p e r g l y c a e m i cr e s p o n s e t o s u r g e r y . B r J A n a e s t h 1 9 8 2 ; 5 4 : 2 4 - 7 .1 6 M c D o n a l d RK , E v a n s F T , W e i s e VK, P a t r i c k RW . E f f e c t o fm o r p h i n e a n d n a l o r p h i n e o n p l a s m a h y d r o c o r t i s o n e l e v e l s i nm a n . J P h a r m a c o l Ex p T h e r 1 9 5 9 ; 1 2 5 : 2 4 1 - 5 .1 7 G e o r g e JM, R e i e r C E , L a n e s e RR, R o w e r JM. M o r p h i n ea n a e s t h e s i a b l o c k s c o r t i s o l a n d g r o w t h h o r m o n e r e s p o n s et o s u r g i c a l s t r e s s i n h u m a n s . J C l i n E n d o c r i n o l Metab1 9 7 4 ; 3 8 : 7 3 6 - 9 .

1 8 H a l l GM , Young C , H o l d c r o f t A , A l a g h b a n d - Z a d e h J .S u b s t r a t e m o b i l i s a t i o n d u r i n g s u r g e r y . A c o m p a r i s o n b e -t w e e n h a l o t h a n e a n d f e n t a n y l a n a e s t h e s i a . A n a e s t h e s i a1 9 7 8 ; 3 3 : 9 2 4 - 3 0 .1 9 C o o p e r GM , P a t e r s o n J L , Ward I D , H a l l GM . F e n t a n y l a n dt h e m e t a b o l i c r e s p o n s e t o g a s t r i c s u r g e r y . A n a e s t h e s i a1 9 8 1 ; 3 6 : 6 67 - 71 .2 0 H a l l GM , A d r i a n T E , B l o o m S R , M a s h i t e r K . The e f f e c t s o ln a l o x o n e o n c i r c u l a t i n g m e t a b o l i t e s , g l u c o - r e g u l a t o r y h o r m o n e sa n d g u t p e p t i d e s d u r i n g p e l v i c s u r g e r y . C l i n P h y s 1 9 8 3 ; 3 : 4 9 - 5 8 .2 1 B e n t JM, P a t e r s o n J L , M a s h i t e r K , H a l l GM . E f f e c t s o f h i g h -d o s e f e n t a n y l a n a e s t h e s i a o n t h e e s t a b l i s h e d m e t a b o l i c a n de n d o c r i n e r e s p o n s e t o s u r g e r y . A n a e s t h e s i a 1 9 8 4 ; 3 9 : 1 9 - 2 3 .2 2 C o o p e r GM , P a t e r s o n J L , M a s h i t e r K , H a l l GM . B e t a -a d r e n e r g i c b l o c k a d e a n d t h e m e t a b o l i c r e s p o n s e t o s u r g e r y . B r JA n a e s t h 1 9 8 0 ; 5 2 : 1 2 3 1 - 6 .2 3 W a l s h , E S , P a t e r s o n J L , M a s h i t e r K , H a l l GM . E f f e c t o fp h e n t o l a m i n e o n t h e m e t a b o l i c r e s p o n s e t o g y n a e c o l o g i c a ls u r g e r y . B r J A n a e s t h 1 9 8 2 ; 5 4 : 5 1 7 - 2 1 .2 4 H a l l GM , W a l s h E S , P a t e r s o n J L , M a s h i t e r K . L o w - d o s ei n s u l i n i n f u s i o n a n d s u b s t r a t e m o b i l i s a t i o n d u r i n g s u r g e r y . B r JA n a e s t h 1 9 8 3 ; 5 5 : 9 3 9 - 4 5 .2 5 W o o l f s o n AMJ, H e a t l e y RV , A l l i s o n S P . I n s u l i n t o i n h i b i tp r o t e i n c a t a b o l i s m a f t e r i n j u r y . N E n g l J Med 1 9 7 9 ; 3 0 0 : 1 4 - 1 8 .

N o t e s on booksN u t r i t i o n B u l l e t i n . B r i t i s h N u t r i t i o n F o u n d a t i o n , L o n d o n .T h e B NF N u t r i t i o n B u l l e t i n f o r S e p t e m b e r 1 9 8 3 d i s c u s s e s t h e F -P l a n D i e t , d e s i r a b l e w e i g h t , s w e e t e n e r s , V i t a m i n C a n d n i t r o -s a m i n e s , a n d e n z y m e s i n f o o d p r o c e s s i n g .R e c e n t Advances i n O r t h o p a e d i c s 3 e d i t e d b y BM c K i b b i n . 2 3 7 p a g e s , i l l u s t r a t e d C h u r c h i l l L i v i n g s t o n e ,E d i n b u r g h . 1 8 .S e l e c t e d t o p i c s o f c u r r e n t i n t e r e s t a r e d i s c u s s e d b y i n t e r n a t i o n a le x p e r t s . T h e t r e a t m e n t o f s p i n a l t u r b e r c u l o s i s , o s t e o s a r c o m a , a n t i -c o a g u l a n t s i n h i p s u r g e r y a n d t h e e a r l y m a n a g e m e n t o f s p i n a li n j u r i e s a r e d i s c u s s e d . R o t a t o r c u f f t e n d i n i t i s , d r u g t r e a t m e n t o fs k e l e t a l d i s o r d e r s , i n f e c t e d j o i n t i m p l a n t s a n d i n t e r n a l f i x a t i o n i nf r a c t u r e s a r e n e x t d i s c u s s e d . V a r i o u s a s p e c t s o f f l e x o r t e n d o ni n j u r i e s a r e r e v i e w e d a n d t h e b o o k e n d s w i t h a c c i d e n t c e n t r e s i nc i v i l d i s t u r b a n c e s .

P e d i a t r i c and A d o l e s c e n t S p o r t s M e d i c i n e e d i t e d b yL J M i c h e l i ; 2 1 8 p a g e s ; i l l u s t r a t e d ; L i t t l e B r o w n & C o ,B o s t o n / Q u e s t P u b l i s h i n g , B e c k e n h a m . $ 3 5 . 7 5 .T h i s b o o k s t a r t s b y d e s c r i b i n g s p o r t s i n j u r i e s i n y o u n g a t h l e t e s a n de m e r g e n c i e s i n c h i l d r e n ' s s p o r t s . I t s u b s e q u e n t l y d e a l s w i t h i n j u r i e si n t h e l i m b s a n d s p i n e a n d c o n s i d e r s m e d i c a l a n d p s y c h o l o g i c a lp r o b l e m s .M e d i c a l T e x t b o o k Review b y V i c t o r D a n i e l s . 1 6 0p a g e s . P a p e r b a c k . 6 t h e d i t i o n . C a m b r i d g e M e d i c a l B o o k s . s .T h i s g i v e s b r i e f n o t i c e s o n many o f t h e t e x t b o o k s a v a i l a b l e ,c l a s s i f i e d b y s u b j e c t w i t h t h e name o f t h e p u b l i s h e r a n d p r i c e .A n y o n e p l a n n i n g t o b u y a t e x t b o o k w o u l d b e w e l l a d v i s e d t o g l a n c et h r o u g h t h i s r e v i e w . c o n t i n u e d o n p . 3 6

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