Beneficial effects of carbon dioxide

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K09361
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 55050:Anesthesiology-related
• Research Institution: Jikei University School of Medicine
• Principal Investigator: Kida Kotaro 東京慈恵会医科大学, 医学部, 教授 (70385318)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山田 真吏奈 日本体育大学, 保健医療学部, 准教授 (70508621)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 脊髄虚血 / 遅発性対麻痺 / 二酸化炭素 / 胸腹部大動脈手術 / 脊髄血流

Outline of Final Research Achievements

To elucidate the mechanism of spinal cord protection by carbon dioxide, we hypothesized that "carbon dioxide inhalation increases spinal cord blood flow in a spinal ischemia model" and conducted verification. Using a mouse transient spinal ischemia model, we measured spinal cord blood flow with a laser doppler to investigate whether carbon dioxide inhalation increases spinal cord blood flow. The results showed that carbon dioxide inhalation increases spinal cord blood flow after reperfusion. This suggests that the mechanism of spinal cord protection by carbon dioxide inhalation may involve an increase in spinal cord blood flow.

Free Research Field

Anesthesiology

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

胸部・胸腹部大動脈手術の術後に起こる遅発性対麻痺は解決されていない問題である。今回の研究結果から、二酸化炭素吸入が遅発性対麻痺に対して非常に強い予防効果を示すことが明らかになり、その脊髄保護の機序として二酸化炭素吸入による脊髄血流の増加が関与していることが示された。二酸化炭素吸入による脊髄保護効果は、低換気による高二酸化炭素血症によっても脊髄保護効果を示すことが明らかになっている。これらの結果から、脊髄保護の観点では胸部・胸腹部大動脈手術の術中管理において脊髄保護の観点からは、動脈血中の二酸化炭素分圧（PaCO2）を高めに維持する必要性が示された。