Responses of EEG, cerebral oxygen consumption and blood flow to peripheral nerve stimulation during thiopentone anaesthesia in the dog

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Abstract
The effects of sciatic nerve stimulation on the electroencephalogram (EEG), cerebral metabolic rate for oxygen (CMRO2) and cerebral blood flow (CBF) were investigated during thiopentone anaesthesia in dogs. Anaesthetic levels at 15, 35, 65, 95 and 125 minutes after the start of thiopentone infusion (23 mg.kg-1.hr-1) were designated levels I, 11, III, IV and V, respectively. The effects of stimulation for 5 min were tested at each level. At level 1 (plasma thiopentone concentration; 15 ± 2 μg.ml-1), the EEG was activated with stimulation and CMRO2 and CBF increased by a maximum of 16 and 15 per cent, respectively. The increase in CMRO2 and CBF was significant for five and four minutes, respectively, though the increase became less with time. At level II (27 ±3 μg.ml-1), the CMRO2 and CBF increased at one minute by eight and nine per cent, the increase being accompanied by transient EEG activation. At the three deepest levels III, IV and V (37 ± 6, 42 ± 6, 49 ± 6 μg.ml-1). the EEG, CMRO2 and CBF remained unchanged with stimulation. The results suggest the existence of the tight coupling between the EEG, CMRO2 and CBF and of a threshold level of thiopentone to block the response to peripheral stimulation during thiopentone anaesthesia. Les effets de la stimulation du nerf sciatique sur l’électroencéphalogramme (EEG), consommation d’oxygène par le cerveau (CMRO2) ainsi que le flot cérebral (CBF) ont été investigués lors de l’ anesthésie au thiopentone chez les chiens. Les niveaux d’ anesthésie à 15,35,65,95 et 125 minutes après le début de la perfusion du thiopentone (23 mg-kg-1-hr1) ont été définis comme étant les niveaux I, II, III, IV et V. Les effets d’une stimulation de cinq minutes ont été étudiés à chaque niveau. Au niveau I (concentration plasmatique de thiopentone; 15±2 µg.ml-1), IéEEG a été activeé par la stimulation et la CMRO2 et le CBF ont augmenté de 16 et 15 pour cent respectivement. L’augmentation de la CMRO2 et du CBF a été significative pour cinq et quatre minutes respectivement même si l’augmentation a diminué avec le temps. Au niveau II (27 ± 3 µg.ml-1), le CMRO2 et le CBF ont augmente a une minute de huit et neuf pour cent, I’augmentation étant accompagnée par une activation transitoire de I’EEG. Aux trois niveaux les plus profonds III, IV et V (37 ± 6, 42 ± 6, 49 ± 6µg.ml-1), I’EEG, la CMRO2 et le CBF sont restés inchangés avec la stimulation. Les résultats suggèrent une liaison étroite entre I’EEG, la CMRO2 et le CBF ainsi que les niveaux du thiopentone qui bloqueraient la réponse à une stimulation périphérique.