Suppressive actions of volatile anaesthetics on the response capability in cats

Purpose  Suppression of response to a given stimulus by anaesthetics might be considered as a summation of the suppression of basal (pre-stimulus) activity and response capability (increased by stimulus). Anaesthetic suppression of each component in brain and cardiovascular variables by halothane, isoflurane or sevoflurane was compared in cats. Methods  Thirty cats were allocated to one of three groups (n = 10 in each) according to the anaesthetic given. The sciatic nerve was stimulated after maintaining the end-tidal concentration of the anaesthetic at 1.3 or 2.0 MAC for at least 30 min. Cortical electroencephalogram (EEG), multi-unit activity in the mid-brain reticular formation (R-MUA), mean arterial pressure (MAP) and heart rate (HR) were measured before and after electrical sciatic nerve stimulation. Results  The EEG patterns and R-MUA indicated greater suppression of activity in the brain by isoflurane (31 ±4% of awake state at 1.3 MAC, mean ± SEM) and sevoflurane (38 ± 5%) than by halothane (61 ± 5%,P < 0.05), before stimulation. The R-MUA following the stimulation was not different among agents. The MAP and HR were not different among groups before stimulation, but following stimulation were greater in the sevoflurane group (137 ± 9 and 103 ± 9 mmHg at 1.3 and 2.0 MAC) than in the halothane group (103 ± 5 and 76 ± 3 mmHg,P < 0.05). Conclusion  Isoflurane and sevoflurane have greater suppressive action on the basal CNS activity than halothane at the same MAC, and that these two anaesthetics have a weak suppressive action on the response capability to peripheral stimulation.

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Résumé Objectif  La suppression de la réponse à un stimulus par les anesthésiques peut être considérée comme la sommation de la suppression de l’activité basale (pré-stimulus) et de la capacité de réponse (augmentée par le stimulus). La suppression par l’anesthésie de chacune de ces composantes au niveau du cerveau ainsi que des variables cardiovasculaires a été comparée chez le chat pour l’halothane, l’isoflurane et le sevoflurane. Méthodes  Trente chats ont été répartis en 3 groupes (n = 10) selon l’agent anesthésique administré. Après avoir maintenu la concentration en fin d’expiration de l’agent anesthésique à 1,3 et 2,0 CAM pour 30 minutes, on a stimulé le nerf sciatique. Avant et après cette stimulation, on a enregistré l’électroencéphalogramme cortical (EEG), l’activité plurisynaptique de la formation réticulée mésencéphalique (R-MVA), la pression artérielle moyenne (PAM) et la fréquence cardiaque (FC). Résultats  Les tracés d’EEG et de R-MVA indiquent une plus grande dépression de l’activité cérébrale avant stimulation par l’isoflurane (31 ± 4% des valeurs d’éveils à 1,3 CAM, moyenne ± écart type moyen) et le sevoflurane (38 ± 5%) que par l’halothane (61 ± 5%,P< 0,05). à la suite de stimulation, la R-MVA ne montrait pas de différence entre les agents. Avant stimulation, la PAM et la FC des différents groupes n’affichaient aucune différence, mais après stimulation les valeurs de PAM étaient plus élevées dans le groupe sevoflurane (137 ± 9 et 103 ± 9 mmHg à 1,3 et 2,0 CAM) que dans le groupe halothane (103 ± 5 et 76 ± 3 mmHg,P< 0,05). Conclusion  Pour une même CAM, l’isoflurane et le sevoflurane ont une action suppressive plus intense sur l’activité de base du SNC que l’halothane; d’autre part, ces deux agents ont une action suppressive faible de la réponse à une stimulation périphérique.

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This study was supported in part by Grants-in-Aid for Scientific Research No. 07771275 and 08457415, from the Ministry of Education, Science and Culture, Japan.