intrakraniellt tryck (ICP) bestäms av volymen hjärnparenkym (80%), blod (12%) och CSF (8%) i ett styvt kranialvalv. Normal ICP varierar från 5-15mmHg. Eftersom kranialfacket är inneslutet av en styv skalle, har den en begränsad förmåga att rymma ytterligare volym. När intrakraniellt innehåll ökning i volym (t ex sekundär till tumör, blod, svullnad, hydrocefalus), initialt, cirkulerande blod och CSF förskjuts för att kompensera den extra volymen och ICP förblir oförändrad. Men utöver en viss tröskel, om intrakraniellt innehåll fortsätter att öka i volym, kommer ICP snabbt att öka eftersom det minskar efterlevnaden i det fasta intrakraniella valvet. Denna dynamik är kritisk hos kirurgiska patienter med redan minskad intrakraniell överensstämmelse från rymdupptagande lesioner, som kan vara extremt känsliga för ICP-förändringar i samband med anestetiska effekter (t.ex. cerebral vasodilation från inhalationsanestetika eller vasodilation från perioder av hypoventilation/hyperkapni).
Hyperventilation är en känd metod för att snabbt sänka ICP. Cerebralt blodflöde är till stor del beroende av PaCO2. Hyperventilation orsakar minskad PaCO2 som därefter leder till arteriell vasokonstriktion och sänker därmed cerebralt blodflöde (CBF), cerebral blodvolym och ICP. Denna effekt medieras mina pH-förändringar i den extracellulära vätskan som orsakar cerebral vasokonstriktion eller vasodilation beroende på pH. det finns ungefär en 2% minskning av CBF för varje 1 mmHg minskning av PaCO2-nivåer. Även om effekterna av hyperventilation är nästan omedelbara, minskar dessa effekter på CBF över 6-24 timmar när hjärnan anpassar sig genom att ändra bikarbonatnivåerna i den extracellulära vätskan för att normalisera pH. dessutom, om långvarig hyperventilation plötsligt avbryts och normokapni återställs för snabbt, finns det en resulterande reboundökning i CBF och därmed ICP som kan vara skadlig.
Hyperventilation används ofta för att underlätta intrakraniell kirurgi eftersom det tros snabbt ge hjärnan ”avkoppling” inom det kirurgiska området. En multicenter randomiserad studie fann att hyperventilation till måttlig hypokapni (PaCO2= 25 2 m MHG 2 MHG) var effektiv för att minska ICP och minska hjärnmassan i det kirurgiska området under kraniotomi (Gelb et al., 2008). Å andra sidan kan hyperventilation också ha negativa effekter. Hyperventilation till PaCO2-nivåer under 20 mmHg har visat sig inducera cerebral ischemi. Cerebral ischemi med extrem hyperventilation medieras sannolikt av svår vasokonstriktion av cerebrala kärl och alkalos inducerad vänsterförskjutning av oxyhemoglobinkurvan, vilket minskar syretillförseln till hjärnvävnad. Av denna anledning anses hyperventilation till måttliga nivåer (PaCO2 = 25-35) generellt vara en kortvarig temporerande åtgärd för att minska ICP eller för att minska hjärnmassan under neurokirurgi, och alltför aggressiv hyperventilation (PaCO2 <25mmHg) bör undvikas.
