intrakranielt tryk (ICP) bestemmes af volumenet af hjerneparenchyma (80%), blod (12%) og CSF (8%) inden for en stiv kranialhvelv. Normal ICP spænder fra 5-15mmhg. Fordi kranialrummet er lukket af en stiv kranium, har den en begrænset evne til at rumme yderligere volumen. Sekundært til tumor, blod, hævelse, hydrocephalus), forskydes oprindeligt cirkulerende blod og CSF for at udligne det ekstra volumen, og ICP forbliver uændret. Men ud over en bestemt tærskel, hvis intrakranielt indhold fortsætter med at stige i volumen, vil ICP hurtigt stige, da der er nedsat overholdelse i det faste intrakranielle hvælving. Denne dynamik er kritisk hos kirurgiske patienter med allerede nedsat intrakraniel overholdelse fra pladsbesættende læsioner, som kan være ekstremt følsomme over for ICP-ændringer forbundet med anæstetiske virkninger (f.eks. cerebral vasodilatation fra inhalationsanæstetika eller vasodilatation fra perioder med hypoventilation/hypercapnia).
Hyperventilation er en kendt metode til hurtigt at sænke ICP. Cerebral blodgennemstrømning er i høj grad afhængig af PaCO2. Hyperventilation forårsager nedsat PaCO2, som efterfølgende fører til arteriel vasokonstriktion, hvilket sænker cerebral blodgennemstrømning (CBF), cerebral blodvolumen og ICP. Denne effekt medieres mine pH-ændringer i den ekstracellulære væske, der forårsager cerebral vasokonstriktion eller vasodilatation afhængigt af pH. der er ca.et 2% fald i CBF for hvert 1 mmHg fald i PaCO2 niveauer. Selvom virkningerne af hyperventilation næsten er øjeblikkelige, mindskes disse virkninger på CBF i løbet af 6-24 timer, når hjernen tilpasser sig ved at ændre bicarbonatniveauer i den ekstracellulære væske for at normalisere pH. derudover, hvis langvarig hyperventilation pludselig afbrydes, og normocapnia gendannes for hurtigt, er der en resulterende rebound-stigning i CBF og dermed ICP, som kan være skadelig.
Hyperventilation bruges ofte til at lette intrakraniel kirurgi, fordi det menes hurtigt at give hjernen “afslapning” i det kirurgiske felt. Et randomiseret multicenter-forsøg viste, at hyperventilation til moderat hypokapni (PaCO2= 25 liter 2 mmHg) var effektiv til at reducere ICP og mindske hjernemassen i det kirurgiske felt under kraniotomi (Gelb et al., 2008). På den anden side kan hyperventilation også have bivirkninger. Hyperventilation til PaCO2-niveauer under 20 mmHg har vist sig at inducere cerebral iskæmi. Cerebral iskæmi med ekstrem hyperventilation medieres sandsynligvis af svær vasokonstriktion af cerebrale kar og alkalose induceret venstre forskydning af iltmoglobinkurven, hvilket reducerer ilttilførslen til hjernevæv. Af denne grund betragtes hyperventilation til moderate niveauer (PaCO2 = 25-35) generelt som en kortvarig temporaliserende foranstaltning for at mindske ICP eller for at reducere hjernemasse under neurokirurgi og alt for aggressiv hyperventilation (PaCO2 <25 mmHg) bør undgås.
