הסבר: על פי הטקסט, חומרי הרדמה נדיפים גורמים להרפיית סימפונות על ידי הפחתת ריכוז הסידן המיונן בציטופלזמה ו/או הפחתת הרגישות של מערכת הכיווץ לסידן (Calcium sensitivity).

חומרי הרדמה נדיפים משפיעים על ריכוז הסידן התוך-תאי במספר דרכים. הם יכולים לעכב כניסת סידן דרך תעלות סידן תלויות מתח (Voltage-gated L-type Ca2+ channels) בקרום התא של תאי שריר חלק בדרכי הנשימה. בנוסף, ישנן עדויות לכך שהם עשויים להשפיע על שחרור סידן ממאגרי הסידן התוך-תאיים (כמו הרשתית הסרקופלזמית) או לשפר את ספיגתו מחדש למאגרים אלו, ובכך להוריד באופן פעיל את רמות הסידן בציטופלזמה. הפחתת רמות הסידן החופשי בציטופלזמה מובילה להפחתה בהפעלת האנזים Myosin Light Chain Kinase (MLCK), אשר חיוני להתכווצות שריר חלק.

מעבר להשפעה ישירה על רמות הסידן, חומרים נדיפים מפחיתים גם את הרגישות של מנגנון הכיווץ בתוך תאי השריר החלק לסידן קיים. הדבר מושג, בין השאר, באמצעות השפעה על מסלולי איתות תאיים כמו מסלול RhoA/Rho-kinase. מסלול זה, כאשר הוא פעיל, תורם לשמירה על טונוס השריר ומגביר את הרגישות לסידן על ידי עיכוב האנזים Myosin Light Chain Phosphatase (MLCP), שאחראי על הרפיה. על ידי דיכוי מסלול זה, חומרי ההרדמה למעשה מפחיתים את כיווץ השריר גם בנוכחות רמות סידן שבאופן רגיל היו גורמות לכיווץ, ובכך מקדמים הרפיה נוספת של דרכי הנשימה. יכולת זו חשובה במיוחד בטיפול בברונכוספאזם ובמטופלים עם מחלות דרכי אוויר חסימתיות כמו אסטמה ו-COPD.

הסבר: Sevoflurane גורם לכמות המועטה ביותר של גירוי סובייקטיבי בדרכי האוויר והוא חומר הבחירה לאינדוקציה נשימתית בילדים ותינוקות.

סבופלוראן (Sevoflurane) נחשב לחומר הרדמה נדיף אידיאלי לאינדוקציה נשימתית בילדים, בעיקר בשל פרופיל הגירוי הנמוך שלו בדרכי האוויר. בניגוד לחומרי הרדמה נדיפים אחרים בעלי ריח חריף (Pungent) יותר, סבופלוראן מאופיין בריח עדין ואינו גורם לשיעול, עצירת נשימה או התכווצות סימפונות (Laryngospasm) בשכיחות גבוהה. תכונה זו קריטית באוכלוסיית הילדים והתינוקות, שכן דרכי האוויר שלהם רגישות יותר, והם נוטים יותר לפתח רפלקסים הגנתיים חזקים המקשים על ניהול דרכי האוויר במהלך האינדוקציה.

בנוסף לגירוי המועט, לסבופלוראן יש מקדם מסיסות דם-גז נמוך יחסית, מה שמבטיח אינדוקציה מהירה והתאוששות מהירה מההרדמה. מאפיינים פרמקוקינטיים אלו, בשילוב עם תכונותיו הלא-מגרות, הופכים אותו לבחירה המועדפת על פני דספלוראן (Desflurane) ואיזופלוראן (Isoflurane) שמוכרים כחומרים מגרים יותר לדרכי האוויר. הלותרן (Halothane), למרות שאינו מגרה מאוד, יצא משימוש נרחב בשל חששות מהשפעותיו ההפטוטוקסיות והקרדיווסקולריות.

הסבר: חומרי הרדמה נדיפים ו-$N_2O$ מפחיתים את קצב פינוי המוקוס על ידי האטת קצב פעימת הריסונים (Ciliary beat frequency) ושיבוש התיאום ביניהם (Metachronism).

תפקוד הריסונים הוא מנגנון הגנה קריטי של דרכי האוויר, הפועל לסלק חלקיקים זרים, פתוגנים והפרשות. הריסונים, שהם מבנים דמויי שערות זעירות המכסים את פני האפיתל הנשימתי, פועמים באופן מתואם (Metachronism), ויוצרים תנועה גלית שמניעה את שכבת הריר (Mucus) כלפי מעלה אל הלוע, שם היא נבלעת או נפלטת. חומרי הרדמה נדיפים מדכאים את הפעילות הזו בכמה דרכים: הם מאיטים באופן ישיר את קצב פעימת הריסונים, פוגעים ביעילות התיאום בין הפעימות, ואף עשויים להשפיע על הרכב וצמיגות הריר עצמו, מה שהופך את סילוקו למורכב יותר עבור הריסונים הפגועים.

הפגיעה בתפקוד הריסונים בעקבות הרדמה כללית אינה חסרת משמעות קלינית. היא תורמת לעלייה בסיכון לסיבוכים ריאתיים לאחר ניתוח, כגון תמט (Atelectasis), דלקת ריאות וזיהומים בדרכי הנשימה, במיוחד בחולים עם מחלות ריאה כרוניות (כמו COPD או אסתמה) שבהן פינוי ריר כבר נפגע. ההשפעה המדכאת הזו יכולה להימשך מספר שעות לאחר סיום ההרדמה, ובכך להותיר את המטופל פגיע יותר בתקופה הפוסט-ניתוחית המיידית. לכן, שמירה על לחות מספקת בדרכי האוויר במהלך ההרדמה, ועידוד פעילות נשימתית עמוקה ושיעול לאחר הניתוח, חשובים במיוחד כדי למזער את ההשפעות השליליות של דיכוי הריסונים.

הסבר: באופן כללי, כל חומרי ההרדמה הנדיפים מחלישים (Attenuate) את תגובת ה-HPV. ההשפעה היא בדרך כלל קטנה בשימוש קליני רגיל אך קיימת.

תגובת ה-HPV היא מנגנון הגנתי פיזיולוגי חיוני שנועד לשמר את חמצון הדם העורקי. כאשר אזורים בריאה סובלים מהיפוקסיה (חוסר חמצן), כלי הדם הריאתיים באותם אזורים מתכווצים. התכווצות זו מפחיתה את זרימת הדם לאזורים המאווררים פחות ומפנה את הדם לאזורים המאווררים היטב, ובכך משפרת את יחס אוורור-פרפוזיה (V/Q Matching). חומרי הרדמה נדיפים, כמו סבופלורן, איזופלורן ודספלורן, פוגעים ביכולת כלי הדם הריאתיים להתכווץ בתגובה להיפוקסיה. פגיעה זו היא תלוית מינון, כלומר, ככל שריכוז חומר ההרדמה גבוה יותר, כך ההשפעה המדכאת על HPV חזקה יותר.

מבחינה מנגנונית, חומרי הרדמה נדיפים פועלים כמרחיבי כלי דם ישירים על שריר חלק של כלי הדם הריאתיים. הם יכולים לעשות זאת על ידי עיכוב כניסת יוני סידן לתאי השריר החלק, או על ידי שינוי בתפקוד תעלות אשלגן, מה שמוביל להרפיית כלי הדם. למרות שהשפעה זו עלולה להחמיר היפוקסמיה במצבים של מחלת ריאות קיימת או בעת אוורור ריאה אחת (One-lung ventilation), בפרקטיקה הקלינית הרגילה ובריכוזים טיפוליים, ההשפעה לרוב אינה משמעותית דיה כדי לגרום לבעיות קליניות חמורות בחולים עם ריאות בריאות.

הסבר: $N_2O$ מחמצן את אטום הקובלט בויטמין B12, שהוא קופקטור של האנזים Methionine Synthase, ובכך משבית אותו. זה מוביל לעליה ברמות הומוציסטאין (Homocysteine).

האנזים Methionine Synthase (המכונה גם Tetrahydrofolate Homocysteine Methyltransferase או MTR) הוא קריטי במסלול מטבולי מרכזי המעורב בסינתזת DNA, מתילציה, וסילוק הומוציסטאין. ויטמין B12, בצורתו הפעילה כמתילקובלמין (methylcobalamin), משמש כקופקטור הכרחי לאנזים זה. הוא פועל כנשא של קבוצת מתיל מ-N5-מתיל-THF להומוציסטאין, ובכך הופך את ההומוציסטאין למתיונין. חמצון אטום הקובלט (Co) בטבעת הקורין של ויטמין B12 על ידי N2O משנה את מצב החמצון שלו מ-Co(I) לפחות פעיל Co(II) או Co(III), ומנטרל למעשה את יכולתו לתרום לקבוצת המתיל ובכך משבית את פעילות האנזים.

השבתה זו של Methionine Synthase פוגעת ביכולת הגוף להפוך הומוציסטאין למתיונין. כתוצאה מכך, מצטבר הומוציסטאין ברמות גבוהות, מצב הידוע כהיפרהומוציסטאינמיה, הנחשב לגורם סיכון למחלות קרדיווסקולריות ונוירולוגיות. בנוסף, המסלול המטבולי של מתיונין סינתאז קשור למטבוליזם של פולאט, ובאופן עקיף משפיע על סינתזת דנ"א. חשיפה ממושכת ל-N2O עלולה להוביל לחוסר פולאט פונקציונלי, לפגיעה בייצור תאי דם אדומים (אנמיה מגלובלסטית) ולנוירופתיה, במיוחד אצל מטופלים עם חוסר ויטמין B12 קיים.

הסבר: חומרי הרדמה נדיפים (כגון Isoflurane ו-Sevoflurane) מעכבים תעלות סידן. בטרכיאה יש בעיקר L-type. בברונכים יש גם L-type וגם T-type. ההשפעה המעכבת של חומרי ההרדמה חזקה יותר על תעלות ה-T-type בברונכים מאשר על ה-L-type.

מנגנון הפעולה של חומרי ההרדמה הנדיפים על תעלות סידן תלויות מתח (VDCCs) בשריר החלק של דרכי הנשימה חיוני להבנת השפעותיהם המרחיבות סימפונות. תעלות אלו, ובמיוחד L-type ו-T-type, אחראיות על כניסת יוני סידן מהסביבה החוץ-תאית אל תוך התא, תהליך שגורם לעלייה בריכוז הסידן התוך-תאי ובעקבותיו לכיווץ השריר. חסימת תעלות אלו על ידי חומרי ההרדמה מפחיתה את כניסת הסידן, מורידה את ריכוזו התוך-תאי ומובילה להרפיית השריר החלק. תופעה זו תורמת באופן משמעותי להשפעה הברונכודילטורית של חומרי הרדמה נדיפים, הנחשבת ליתרון טיפולי, במיוחד בחולים עם מחלות דרכי אוויר ריאקטיביות כמו אסתמה.

ההבדל בהשפעה בין תעלות ה-L-type לתעלות ה-T-type, כפי שמצוין, משקף ניואנסים פיזיולוגיים ופרמקולוגיים. תעלות L-type הן תעלות בעלות פתיחה ממושכת ופעילות בטווח מתחים גבוה יחסית, והן מעורבות בעיקר בכיווצים מתמשכים. תעלות T-type, לעומת זאת, הן בעלות פתיחה חולפת ופעילות בטווח מתחים נמוך יותר, ועשויות למלא תפקיד בוויסות טונוס בסיסי ובפעילות קוצב לב. הרגישות הגבוהה יותר של תעלות T-type לחומרי הרדמה נדיפים עשויה להצביע על כך שהן מהוות יעד עיקרי להשראת הרפיית שריר חלק בדרכי האוויר הקטנות יותר (ברונכיולים), שם תעלות אלו נפוצות יותר ותורמות לטונוס. השפעה זו מסייעת גם להפחית ברונכוספזם במהלך ניתוח.

הסבר: חומרי הרדמה נדיפים משמרים יחסית את תפקוד הסרעפת, בעוד שפעילות השרירים הבין-צלעיים (Inspiratory rib cage muscles) מדוכאת משמעותית. זה יכול לגרום לנשימה פרדוקסלית.

ההשפעה הדיפרנציאלית של חומרי הרדמה נדיפים על שרירי הנשימה נובעת ככל הנראה מהבדלים פיזיולוגיים ומכאניים בין הסרעפת לשרירים הבין-צלעיים. הסרעפת, שהיא שריר סרעפתי-שדרי חיוני לנשימה, מורכבת בעיקר מסיבים איטיים ועמידים לעייפות, והיא בעלת תנגודת גבוהה יותר להשפעות מדכאות של חומרי הרדמה. לעומת זאת, השרירים הבין-צלעיים, במיוחד אלו המשמשים לשאיפה, מכילים פרופורציה גבוהה יותר של סיבים מהירים, הרגישים יותר לדיכוי נוירומוסקולרי ומרכזי על ידי חומרי הרדמה.

דיכוי סלקטיבי זה מוביל לתבנית נשימה לא יעילה המכונה "נשימה פרדוקסלית", שבה בית החזה שוקע פנימה בזמן שאיפה בעוד הבטן בולטת החוצה כתוצאה מכיווץ הסרעפת. תבנית נשימה זו עלולה להפחית את יעילות האוורור ולתרום להתפתחות אטלקטזיס (תמט ריאה), בעיקר באזורי ריאה תלויי כוח כבידה. מבחינה קלינית, אף על פי שנשימה ספונטנית נשמרת ברמות MAC נמוכות, קיים דיכוי כללי של מרכז הנשימה ופגיעה בתגובה להיפרקפניה (עודף CO2), מה שמחייב ניטור קפדני של חולים המקבלים חומרי הרדמה נדיפים.

הסבר: למרות שבאופן אקוטי נדיפים מרחיבים כלי דם, מחקרים הראו שהם מחלישים (Attenuate) את הרחבת כלי הדם המתווכת ע"י $K_{ATP}$ channels ותלוית-אנדותל (כגון זו של NO ופרוסטציקלין).

תעלות $K_{ATP}$ ממלאות תפקיד קריטי בוויסות טונוס כלי הדם, במיוחד בתגובה לגירויים מטבוליים. פתיחת תעלות אלו מובילה ליציאת יוני אשלגן מהתא, להיפרפולריזציה של ממברנת תאי השריר החלק בדופן כלי הדם, ובעקבות זאת להרפיה והרחבת כלי הדם. חומרי הרדמה נדיפים, באמצעות מנגנונים שאינם מובנים במלואם, מפחיתים את הרגישות של תעלות $K_{ATP}$ לפעולה של מולקולות מרחיבות כלי דם אנדוגניות כמו תחמוצת החנקן (NO) ופרוסטציקלין, ובכך מחלישים את יכולת כלי הדם להתרחב דרך מסלול זה.

ההשלכה הפיזיולוגית של אינטראקציה זו משמעותית במערכת כלי הדם הריאתית, הידועה בתגובתה הייחודית להיפוקסיה - כיווץ כלי דם ריאתי היפוקסי (HPV), שמטרתו להסיט את זרימת הדם לאזורים מאווררים היטב בריאה. אף על פי שחומרי הרדמה נדיפים עלולים לדכא במידה מסוימת את ה-HPV, השפעתם על תעלות $K_{ATP}$ מצביעה על מנגנון נוסף שבו הם משנים את הוויסות הריאתי. ההחלשה הזו של הרחבת כלי הדם עלולה להשפיע על התאמת אוורור-זרימה (V/Q matching) ועלולה, בתנאים מסוימים, להפחית את החמצון העורקי, במיוחד בחולים עם מחלת ריאות קיימת.

הסבר: אפילו במינונים נמוכים מאוד (0.1 MAC), חומרי הרדמה נדיפים מחלישים באופן משמעותי (Profoundly attenuate) את התגובה הנשימתית להיפוקסיה (HVR).

ההשפעה המדכאת של חומרי הרדמה נדיפים על ה-HVR מתרחשת בעיקר דרך דיכוי של הכמורצפטורים הפריפריים, הממוקמים בגופיף הקרוטיד (carotid bodies). אלה הם החיישנים העיקריים האחראים לזיהוי ירידה ברמות החמצן בדם ולעוררות תגובה נשימתית. חומרי הרדמה נדיפים מפחיתים את רגישותם של כמורצפטורים אלו, ובכך מקטינים את התגובה הרפלקסיבית לגירוי היפוקסי.

משמעות קלינית לכך היא שגם לאחר סיום הניתוח, כאשר ריכוזי חומר ההרדמה הכללי בגוף יורדים אך עדיין נמצאים במינונים תת-הרדמתיים (כמו 0.1 MAC), המטופל עלול להיות בסיכון מוגבר להיפוקסיה. דיכוי ה-HVR מפחית את יכולתו של הגוף להגביר את האוורור בתגובה לירידה בסטורציה, מה שעלול להוביל לדיכוי נשימתי משמעותי ולחוסר חמצון מסוכן, במיוחד בחולים עם רזרבה נשימתית מוגבלת או במהלך התאוששות שבה יש סיכון להיפוקסמיה.

הסבר: נתונים מהטקסט ואיור 19.6 מראים ש-Desflurane גורם לעלייה הגדולה ביותר בתנגדות (Resistance) ב-2 MAC, ככל הנראה בשל הדחיסות (Density) הגבוהה של הגז בריכוזים גבוהים והשפעות נוספות.

העלייה בתנגדות דרכי האוויר בעקבות Desflurane בריכוזים גבוהים מיוחסת בעיקר לגירוי ישיר של דרכי הנשימה. ל-Desflurane ריח חריף והוא נחשב לחומר מגרה, במיוחד ב-MAC גבוהים. גירוי זה יכול להוביל לרפלקס ברונכוקונסטריקציה, כלומר, התכווצות השריר החלק בדרכי האוויר, מה שמצמצם את קוטרן ומגדיל את ההתנגדות לזרימת אוויר. תגובה זו בולטת במיוחד במטופלים עם היסטוריה של תגובתיות יתר של דרכי האוויר, כגון חולי אסתמה או COPD.

ההשלכות הקליניות של עלייה זו בתנגדות משמעותיות, שכן היא עלולה להוביל לקשיי אוורור, צורך בלחצי דרכי אוויר גבוהים יותר, וסיכון מוגבר לסיבוכים ריאתיים. בניגוד ל-Desflurane, חומרי הרדמה נדיפים כמו Sevoflurane נחשבים פחות מגרים ולכן מועדפים לעיתים קרובות לאינדוקציה או במטופלים עם מחלות ריאה תגובתיות. התכונות הפיזיקליות-כימיות של Desflurane, כולל מסיסותו הנמוכה בדם, מובילות גם לשינויים מהירים בריכוזו בדרכי האוויר, מה שעלול להחמיר את התגובה הגירויית.

הסבר: על פי טבלה 19.1, מקדם החלוקה דם:גז של Xenon הוא 0.115, שהוא הנמוך ביותר מבין האפשרויות (Desflurane=0.42, N2O=0.46, Sevoflurane=0.65).

מקדם החלוקה דם:גז הוא מדד קריטי המעיד על מסיסותו של חומר הרדמה נשאף בדם. ככל שמקדם זה נמוך יותר, כך חומר ההרדמה פחות מסיס בדם, מה שאומר שהוא יגיע מהר יותר למוח וישפיע. עבור החולה, מקדם חלוקה נמוך מתורגם להשראת הרדמה מהירה יותר וגם להתעוררות מהירה יותר מההרדמה, שכן החומר מפונה במהירות מהדם לריאות ומשם החוצה מהגוף.

הקסנון, כגז אציל ואינרטי, מתאפיין במסיסות נמוכה במיוחד בדם וברקמות אחרות בגוף, ומכאן מקדם החלוקה הנמוך ביותר שלו מבין כל חומרי ההרדמה הנשאפים. תכונה זו הופכת אותו לאידיאלי למצבים קליניים הדורשים שליטה מדויקת ומהירה על עומק ההרדמה, כמו גם התאוששות מהירה במיוחד. הוא עשוי להיות שימושי במיוחד במקרים של מטופלים בסיכון גבוה או בפרוצדורות קצרות, שכן הוא מאפשר יציבות המודינמית טובה ופחות דיכוי קרדיו-רספירטורי בהשוואה לחומרים אחרים עם מסיסות גבוהה יותר.

הסבר: על פי איור 19.13 והטקסט הנלווה, במודל של כלבים עם מכשור כרוני, Desflurane (וגם Sevoflurane) לא שינו את עוצמת ה-HPV בהשוואה למצב הערות (Conscious state). זאת בניגוד למודלים של ריאה מבודדת (In vitro) שם נצפתה ירידה.

תגובת ה-HPV (Hypoxic Pulmonary Vasoconstriction) היא מנגנון פיזיולוגי קריטי שנועד לשמר את חמצון הדם העורקי. כאשר אזור מסוים בריאה סובל מהיפוקסיה (חוסר חמצן), כלי הדם באותו אזור מתכווצים באופן רפלקסיבי. כיווץ זה מפנה את זרימת הדם מאזורים בריאה שמאווררים פחות טוב אל אזורים המאווררים היטב, ובכך משפר את יחס האוורור-פרפוזיה (V/Q matching). שימור תגובה זו הוא חיוני, במיוחד במצבים קליניים כמו אוורור ריאה חד-צדדי (one-lung ventilation) או במטופלים עם פתולוגיות ריאתיות, על מנת למנוע היפוקסמיה.

ההבדל בין הממצאים במודלים של ריאה מבודדת (in vitro) לבין מחקרים בחיות שלמות (in vivo) או בבני אדם, מדגיש את המורכבות של המערכת הפיזיולוגית. במודלים מבודדים, השפעות ישירות של חומרי ההרדמה על כלי הדם הריאתיים יכולות לבוא לידי ביטוי בצורה בולטת יותר, כיוון שאין מנגנוני פיצוי מערכתיים או השפעות עקיפות. לעומת זאת, במערכת שלמה, השפעותיהם הכלליות של חומרי ההרדמה על מערכת הדם, כולל הרחבת כלי דם סיסטמית באזורים שמאווררים היטב, יכולות לקזז את ההשפעה הישירה על כיווץ כלי הדם ההיפוקסיים, ובכך לשמר את יעילות ה-HPV הכוללת ולאפשר שמירה על רמות חמצון תקינות.

הסבר: על פי איור 19.9, ב-2 MAC, העקומה של Sevoflurane נשארת גבוהה יותר (קרובה יותר ל-100% מהבסיס) מאשר העקומות של Halothane ו-Isoflurane שצונחות משמעותית. Sevoflurane הוא בעל ההשפעה הציליואינהיביטורית (Cilioinhibitory) החלשה ביותר.

הריסונים (Cilia) ממלאים תפקיד קריטי במערכת ההגנה של דרכי הנשימה, בכך שהם מטאטאים חלקיקים זרים, פתוגנים וריר כלפי מעלה מחוץ לריאות (mucociliary clearance). דיכוי פעילות הריסונים על ידי חומרי הרדמה נדיפים קשור ככל הנראה להשפעתם הישירה על המנגנונים התוך-תאיים המפעילים את הריסונים, כגון הפרעה לפעילות ה-ATPases המניעות את תנועת הדינאינים, או שינוי במאזן הסידן התוך-תאי בתאי הריסונים. השפעות אלו יכולות להפחית את תדירות הפעימה ואת יעילות פינוי הריר.

מבחינה קלינית, דיכוי תפקוד הריסונים במהלך הרדמה עלול להוביל להצטברות הפרשות בדרכי הנשימה, מה שמעלה את הסיכון לאתלקטזיס (קריסת נאדיות), דלקת ריאות וסיבוכים ריאתיים אחרים לאחר ניתוח. הבחירה בסבופלוראן (Sevoflurane) המפחית באופן מינימלי את תדר פעימת הריסונים, תורמת לשמירה טובה יותר על תפקודי הריאות הטבעיים ומסייעת בהפחתת שכיחות סיבוכים אלה, במיוחד בחולים עם מחלות ריאה קיימות או באוכלוסיות בסיכון גבוה.

הסבר: Desflurane הוא חומר מגרה (Pungent). הטקסט מציין כי Desflurane עלול להגביר כיווץ דרכי אוויר, במיוחד כאשר הכיווץ מתווך ע"י מנגנונים נון-אדרנרגיים נון-כולינרגיים (כגון Tachykinins), ולכן קלינאים נמנעים ממנו בחולים עם מחלת דרכי אוויר ריאקטיבית.

דספלורן, בשל תכונותיו הפיזיקליות-כימיות, נחשב לחומר גירוי חזק לדרכי האוויר. הוא עלול לעורר רפלקסים עצביים במערכת העצבים הפאראסימפתטית, המובילים לשחרור מתווכים דלקתיים ולכיווץ שריר חלק בסימפונות. גירוי זה בולט במיוחד בריכוזים גבוהים, או כאשר המטופל לא עבר אינדוקציה עמוקה מספיק לפני מתן הדספלורן. אצל מטופל אסתמטי, בעל נטייה בסיסית להיצרות דרכי אוויר ולתגובתיות יתר של הסימפונות, גירוי זה עלול להוביל להתקף אסתמה חמור הכולל ברונכוספזם משמעותי, שיעול ולרינגוספזם.

לעומתו, סבופלורן נחשב לחומר נדיף שאינו מגרה את דרכי האוויר, ובמקרים רבים אף פועל כמרחיב סימפונות. תכונה זו הופכת אותו לבחירה עדיפה באופן משמעותי במטופלים עם מחלות ריאה חסימתיות כמו אסתמה או COPD. השימוש בסבופלורן מאפשר אינדוקציה חלקה ובטוחה יותר, ומפחית את הסיכון לסיבוכים נשימתיים במהלך הניתוח, אשר יכולים להיות קטלניים אצל חולים בסיכון גבוה.

הסבר: הטקסט מתאר מחקר בו מתן Halothane (1-2%) ו-$N_2O$ (60%) גרם להאטה מהירה בתנועת המוקוס, עד כדי עצירה מוחלטת או כמעט מוחלטת לאחר 90 דקות.

חומרים נדיפים כמו Halothane פועלים במספר דרכים לדכא את תנועת המוקוס. הם מדכאים באופן ישיר את תדירות פעימות הריסים (ciliary beat frequency) של תאי האפיתל בדרכי הנשימה, שהם האחראים על הזזת שכבת המוקוס. בנוסף, חומרים אלו עשויים להשפיע על תכונות המוקוס עצמו, להגביר את צמיגותו או להפחית את נפח הנוזל בשכבה הפריציליארית, ובכך להקשות על תנועת הריסים. השילוב של דיכוי תנועת הריסים ושינוי בתכונות המוקוס מוביל לפגיעה משמעותית בפינוי הרירי.

ההשלכות הקליניות של דיכוי תנועת מוקוס הן משמעותיות, במיוחד בניתוחים ארוכים או במטופלים עם מחלות ריאה קיימות. פגיעה בפינוי המוקוס מגבירה את הסיכון לאצירת הפרשות, חסימת דרכי אוויר קטנות, זיהומים ריאתיים (כגון דלקת ריאות), ואף תמט ריאתי (אטלקטזיס) בתקופה הפוסט-ניתוחית. זו אחת הסיבות מדוע הרדמות עם Halothane, שהיה בעבר בשימוש נרחב, פחות מועדפות כיום, ובמקומו משתמשים בחומרים בעלי פרופיל בטיחות טוב יותר בהקשר זה.

הסבר: הטקסט מציין מחקר (Konstadt et al) שהראה ש-$N_2O$ לא החמיר יתר לחץ דם ריאתי בחולים עם מחלה מסתמית. עם זאת, יש לנקוט זהירות (Caution) בחולים עם תנגדות ריאתית גבוהה ובעיקר עם תפקוד חדר ימין ירוד.

במטופלים עם יתר לחץ דם ריאתי, כלי הדם הריאתיים מצטמצמים באופן כרוני, מה שמעלה את העומס על חדר הלב הימני. אף שחלק מהמחקרים מצביעים על כך ש-$N_2O$ אינו גורם ישירות לעלייה משמעותית בתנגודת כלי הדם הריאתיים (PVR) ברוב המקרים, השפעתו יכולה להיות מורכבת ומושפעת ממצבו הפיזיולוגי של המטופל. עלייה קלה ב-PVR, גם אם אינה דרמטית, עלולה להוות גורם קריטי בחולים עם תפקוד חדר ימין ירוד, כיוון שחדר ימין אינו מסוגל להתמודד עם עומסי לחץ נוספים.

החשש העיקרי משימוש ב-$N_2O$ בחולים אלה נובע מהאפשרות של החמרה בתפקוד חדר ימין, אשר כבר פועל כנגד עומס יתר. שימור תפקוד חדר ימין חיוני בחולים עם יתר לחץ דם ריאתי, ובמצבים בהם קיים חשש להשפעה שלילית, מומלץ להימנע מ-$N_2O$ או להשתמש בו בזהירות רבה, תוך ניטור המודינמי קפדני. יש לזכור כי בניגוד לתחמוצת חנקן (NO) המשמשת כמרחיב כלי דם ריאתיים, $N_2O$ אינו בעל תכונה זו.

הסבר: הספרות (כגון Benumof et al) מראה שחומרי הרדמה נדיפים במינון 1 MAC מעכבים HPV בצורה מתונה (כ-20%), מה שמתרגם לעלייה של כ-4% בלבד ב-Shunt הריאתי בהשוואה ללא הרדמה, ואין הבדל קליני משמעותי בחמצון בין נדיפים לבין TIVA (כגון פרופופול) במהלך OLV.

מנגנון ה-HPV (Hypoxic Pulmonary Vasoconstriction) הוא רפלקס פיזיולוגי חיוני שמטרתו לשפר את יחס אוורור-זילוח (V/Q ratio) בריאות. כאשר אזור בריאה הופך להיפוקסי (עקב חוסר אוורור, כמו בריאה הלא מאווררת במהלך OLV), כלי הדם באותו אזור מתכווצים, ומסיטים את זרימת הדם לאזורים מאווררים היטב. מנגנון זה מפחית את ה-Shunt הפיזיולוגי ומסייע לשמר את רמת החמצון הכללית.

Isoflurane, כמו שאר חומרי ההרדמה הנדיפים, מדכא את ה-HPV בצורה תלוית מינון. במינון של 1 MAC, דיכוי זה אינו מלא, אלא מתון יחסית, ולכן השפעתו על ה-Shunt אינה דרמטית. הדיכוי המתון הזה מביא לעלייה קטנה ב-Shunt, אשר בדרך כלל ניתנת לפיצוי על ידי מנגנונים פיזיולוגיים אחרים ואינה מובילה להיפוקסיה קשה. ההשוואה להרדמה תוך-ורידית (TIVA), שבדרך כלל משמרת את ה-HPV טוב יותר, מדגישה שההבדל הקליני הסופי בחמצון לרוב אינו משמעותי מספיק כדי להצדיק הימנעות מוחלטת משימוש בחומרי הרדמה נדיפים במינונים אלו במהלך OLV.

הסבר: בילדים עם רגישות בדרכי האוויר (כגון אלו עם URI או אסתמה), Desflurane גורם לעלייה משמעותית בתנגדות דרכי האוויר ויש להימנע ממנו. Sevoflurane, לעומת זאת, לא הראה אפקט שלילי זה.

Desflurane ידוע כמגרה את דרכי האוויר, תכונה זו בולטת במיוחד בריכוזים גבוהים ובילדים, ובמיוחד באלו עם נטייה לתגובתיות יתר של דרכי האוויר (כגון אסתמה, ברונכיוליטיס או זיהום בדרכי הנשימה העליונות). הגירוי מתבטא בעלייה בהפרשות, שיעול, החזקת נשימה וברונכוספזם (התכווצות הסמפונות), מה שמוביל לעלייה משמעותית בתנגודת דרכי האוויר. מנגנון זה קשור ככל הנראה להפעלה של רפלקסים עצביים וגורמים דלקתיים בדרכי הנשימה.

בהשוואה, Sevoflurane נחשב לחומר ההרדמה הנדיף המועדף במטופלים עם דרכי אוויר רגישות, מכיוון שהוא פחות מגרה ובעל תכונות ברונכודילטוריות (מרחיבות סמפונות), שיכולות אף להועיל במצבים מסוימים. Propofol, כחומר הרדמה תוך-ורידי, אינו גורם לגירוי דרכי אוויר וגם בעל תכונות ברונכודילטוריות, ולכן מהווה חלופה מצוינת במטופלים בסיכון. הימנעות מ-Desflurane במטופלים אלו היא פרקטיקה קלינית חשובה למניעת סיבוכים נשימתיים חמורים.

הסבר: חומרי הרדמה נדיפים, אפילו במינונים תת-הרדמתיים (Residual concentrations), מדכאים את ה-Carotid bodies ואת התגובה להיפוקסיה (HVR). בחולי OSA, היפוקסיה היא מנגנון קריטי ליקיצה (Arousal) בזמן חסימת נתיב אוויר. דיכוי מנגנון זה מסוכן במיוחד עבורם.

חומרי הרדמה נדיפים ידועים כמדכאים את התפקוד של גופי התרדמה (Carotid bodies), שהם קולטני כימיה היקפיים האחראים על זיהוי ירידה ברמות החמצן בדם (היפוקסיה). כאשר רמות החמצן יורדות, גופי התרדמה שולחים אותות למרכז הנשימה במוח, מה שמוביל לעלייה בקצב ובעומק הנשימה (תגובה נשימתית להיפוקסיה - HVR). דיכוי מנגנון זה על ידי חומרי הרדמה, אפילו בריכוזים נמוכים, משמעו שהגוף פחות מסוגל לזהות ולתקן מצבי היפוקסיה.

בחולי דום נשימה בשינה (OSA), חסימת דרכי האוויר העליונות במהלך השינה מובילה באופן טבעי לירידה ברמות החמצן ולעלייה ברמות הפחמן הדו-חמצני בדם. תגובות אלו הן שמפעילות מנגנון יקיצה (Arousal) שמחזיר את טונוס השרירים לדרכי האוויר ומאפשר פתיחתן ונשימה תקינה. כאשר שאריות חומרי הרדמה מדכאות את תגובת היקיצה להיפוקסיה, המטופל עלול להישאר במצב של חסימת דרכי אוויר והיפוקסיה משמעותית מבלי להתעורר, מה שמסכן אותו באופן ממשי.

הסבר: מרבית חומרי ההרדמה הנדיפים (כולל Sevoflurane) גורמים לירידה תלוית-מינון ב-Tidal Volume ולעלייה בקצב הנשימה (Tachypnea). התוצאה היא נשימה מהירה ושטחית.

השפעה זו נובעת מדיכוי ישיר של המרכז הנשימתי במוח (medullary respiratory center) על ידי חומרי ההרדמה הנדיפים. הם מפחיתים את הרגישות של מרכז זה לפחמן דו-חמצני (CO2), שהוא המדד העיקרי לגירוי נשימתי. כתוצאה מכך, הגוף מגיב בניסיון לפצות על דיכוי זה על ידי הגברת קצב הנשימה, אך בנפחים קטנים יותר, מה שמוביל לדפוס של נשימה מהירה ושטחית. בנוסף, קיימת גם השפעה על הרפיית שרירי הנשימה ועל תפקוד שרירי דרכי האוויר העליונות, התורמת להפחתת נפח הגאות.

הירידה ב-Tidal Volume ועמה העלייה ב-Respiratory Rate משפיעה על יעילות האוורור. נשימה שטחית מגדילה את היחס בין נפח המרווח המת (Dead Space Ventilation) לנפח הגאות, ובכך מפחיתה את האוורור האלבאולרי האפקטיבי ומקשה על סילוק CO2. מצב זה עלול להוביל להיפרקפניה (עלייה ב-CO2 בדם) וחמצת נשימתית, במיוחד כשההרדמה מעמיקה (מעל 1 MAC).

הסבר: מחקר אקראי מבוקר (Jabaudon et al) הראה שבחולי ARDS, שימוש ב-Sevoflurane במשך 48 שעות שיפר את יחס החמצון והפחית רמות ציטוקינים ומרקרים דלקתיים בהשוואה ל-Midazolam.

סבופלורן, כחומר הרדמה נדיף, ידוע לא רק בהשפעותיו המדכאות על מערכת העצבים המרכזית, אלא גם בהשפעותיו הפרמקולוגיות המגוונות על מערכות גוף נוספות. בהקשר של ARDS, ההשפעות נוגדות הדלקת של סבופלורן הן בעלות חשיבות קלינית. הוא מסוגל למתן את התגובה הדלקתית המערכתית והריאתית המאפיינת את התסמונת, בין היתר על ידי הפחתת שחרור ציטוקינים פרו-דלקתיים וויסות פעילות תאי מערכת החיסון. בנוסף, סבופלורן גורם להרחבת סימפונות, מה שיכול לשפר את אוורור הריאות ולהפחית את אי-התאמת אוורור-זילוח (V/Q mismatch), ובכך לתרום לשיפור החמצון.

המחקר שהוזכר מדגיש את היתרון הייחודי של סבופלורן בהשוואה למידזולם. בעוד שמידזולם, בנזודיאזפין, מספק בעיקר סדציה, הוא אינו מציע השפעות טיפוליות ישירות על הפתופיזיולוגיה של ARDS. לעומת זאת, סבופלורן מציע גישה "דו-שימושית" – סדציה יעילה בשילוב עם פוטנציאל להגנה על הריאות ושיפור מדדי חמצון ותגובה דלקתית, מה שעשוי לשפר את הפרוגנוזה בחולים אלו.

הסבר: Desflurane ו-Isoflurane ידועים כמגרים את דרכי האוויר (Pungency). גירוי זה גורם לרפלקסים הגנתיים כמו שיעול, עצירת נשימה ולרינגוספאזם, במיוחד בזמן אינדוקציה או התעוררות. Sevoflurane כמעט ואינו גורם לכך.

הגירוי שנגרם על ידי Desflurane נובע מתכונותיו הפיזיקוכימיות. ל-Desflurane מקדם חלוקה דם:גז נמוך במיוחד, מה שמוביל לשינויים מהירים בריכוזו במוח ובדרכי האוויר. כאשר ריכוז הגז עולה או יורד במהירות, במיוחד בזמן התעוררות כשהגז נשטף מהמערכת, הוא מפעיל קולטני כאב וקולטנים נוספים בדרכי האוויר (כמו C-fibers ו-TRPA1 receptors) באופן ישיר. הפעלה זו של קולטנים תחושתיים בדרכי הנשימה מעוררת את הרפלקסים ההגנתיים.

רפלקסים אלו כוללים שיעול, החזקת נשימה (אפניאה) ולרינגוספאזם, מצב חירום פוטנציאלי שבו מיתרי הקול נסגרים באופן בלתי רצוני, חוסמים את דרכי האוויר. אירועים אלו שכיחים יותר עם Desflurane ו-Isoflurane, במיוחד בחולים עם דרכי אוויר רגישות (למשל, מעשנים, אסטמטיים) או בילדים. לעומת זאת, Sevoflurane נחשב לגז שאינו מגרה דרכי אוויר, הודות למבנהו המולקולרי השונה, מה שהופך אותו לבחירה מועדפת לאינדוקציה והתעוררות חלקות יותר, בפרט בחולים עם סיכון לרגישות יתר של דרכי האוויר.

הסבר: Desflurane ו-Isoflurane ידועים כמגרים את דרכי האוויר (Pungency). גירוי זה גורם לרפלקסים הגנתיים כמו שיעול, עצירת נשימה ולרינגוספאזם, במיוחד בזמן אינדוקציה או התעוררות. Sevoflurane כמעט ואינו גורם לכך.

מקור: עמוד 447, Effects on Defensive Airway Reflexes

הסבר: חשיפה ל-$N_2O$ מחמצנת את Methionine synthase וגורמת לעלייה ברמות ההומוציסטאין בדם. רמה זו משמשת כסמן לפגיעה המטבולית.

באופן ספציפי, ה-$N_2O$ מחמצן את קובאלמין (ויטמין B12) הנמצא באתר הפעיל של האנזים Methionine synthase. חימצון זה גורם לאינאקטיבציה בלתי הפיכה של האנזים, מה שמפריע למחזור המטבולי של פולאט (folate cycle) ולסינתזה של מתיונין. Methionine synthase חיוני להמרת הומוציסטאין למתיונין, תהליך הדרוש ליצירת S-adenosylmethionine (SAM), שהוא תורם קבוצת מתיל מרכזי בתגובות ביוכימיות רבות, כולל סינתזת מתווכי עצב ומיאלין.

הצטברות הומוציסטאין בדם (היפרהומוציסטאינמיה) היא תוצאה ישירה של עיכוב אנזים זה. רמות גבוהות של הומוציסטאין קשורות לנוירוטוקסיות ומגוון רחב של תסמינים נוירולוגיים, כולל נוירופתיה היקפית, מיאלופתיה ופגיעה בתפקודים קוגניטיביים, בדומה למצבים של חסר ויטמין B12. לכן, מדידת רמת הומוציסטאין בדם מהווה סמן אמין ורגיש להשפעות המטבוליות של שימוש כרוני ב-$N_2O$ ולקביעת חומרת הפגיעה.

הסבר: NO נקשר לקבוצת ה-Heme באנזים Soluble Guanylate Cyclase, מה שמוביל לייצור cGMP מ-GTP. ה-cGMP גורם להרפיית השריר החלק (בין היתר ע"י הורדת סידן תוך תאי).

העלייה ברמות ה-cGMP בתאי השריר החלק של כלי הדם מפעילה סדרת תגובות תוך תאיות, שהעיקרית בהן היא הפעלת Protein Kinase G (PKG). אנזים זה, בתורו, מזרחן חלבונים שונים המעורבים בוויסות טונוס השריר החלק. תהליכים אלה כוללים עיכוב כניסת יוני סידן לתא, הגברת יציאת סידן מהציטופלזמה, וקידום ספיגת סידן לתוך הרטיקולום הסרקופלזמטי (SR). כתוצאה מכך, ריכוז הסידן התוך-תאי יורד, מה שמוביל להרפיית השריר החלק ולהרחבת כלי הדם. מנגנון זה חיוני במיוחד בריאה, שם הוא מאפשר ויסות מדויק של זרימת הדם לאזורים מאווררים היטב.

מבחינה קלינית, השימוש ב-NO בשאיפה (iNO) מנוצל לטיפול במצבים כמו יתר לחץ דם ריאתי מתמיד ביילודים (PPHN) ובמצבים מסוימים של תסמונת מצוקה נשימתית חריפה (ARDS) המלווה ביתר לחץ דם ריאתי. היתרון העיקרי של iNO הוא פעולתו הסלקטיבית כמרחיב כלי דם ריאתי. מכיוון שהוא ניתן בשאיפה, הוא מגיע ישירות לכלי הדם סביב נאדיות הריאה המאווררות היטב, שם הוא גורם להרחבה מקומית. עם כניסתו לזרם הדם, ה-NO נקשר במהירות להמוגלובין ומתפרק, מה שמונע ממנו להגיע למחזור הדם הסיסטמי ולגרום לתת לחץ דם כללי, ובכך משפר את יחס אוורור-זרימת דם בריאות.

הסבר: מחקרים (כגון במודל חולדות) הראו ש-Sevoflurane הפחית בצקת ריאות, הפחית חדירת נויטרופילים, והוריד רמות ציטוקינים ב-BALF בהשוואה ל-Propofol, מה שמעיד על פוטנציאל אנטי-דלקתי ומגן.

ספסיס מוביל לעיתים קרובות לפגיעה ריאתית חריפה (ALI) או לתסמונת מצוקה נשימתית חריפה (ARDS), המאופיינים בדלקת סיסטמית, תפקוד לקוי של האנדותל, עלייה בחדירות כלי הדם וחדירת נויטרופילים לפרנכימת הריאה. מפל אירועים זה מופעל לרוב על ידי מולקולות הקשורות לפתוגנים (PAMPs) כמו LPS. Sevoflurane, חומר הרדמה נשאף, הוכח כמודולטור של היבטים שונים של תגובה דלקתית זו. לדוגמה, הוא יכול לייצב ממברנות תאיות, להפחית עקה חמצונית ולעכב הפעלה של מסלולי איתות פרו-דלקתיים (כגון מסלול NF-κB), שהם מרכזיים לייצור ציטוקינים (כמו TNF-alpha, IL-6, IL-1beta) ולנזק רקמתי עוקב.

בנוסף, Sevoflurane מפחית את ההפעלה וההצמדות של נויטרופילים לדפנות כלי הדם בריאות, ובכך מקטין את הנזק הנגרם על ידי שחרור אנזימים פרוטאוליטיים ורדיקלים חופשיים מתאים אלו. השפעות אלו מתורגמות להפחתה משמעותית בבצקת ריאות ובכמות החלבון בנוזל שטיפת הסמפונות והריאות (BALF), מה שמשפר את תפקוד הריאות ומפחית את חומרת הפגיעה הריאתית במצבי ספסיס. השפעות מגן אלו מצביעות על כך ש-Sevoflurane עשוי להציע יתרון קליני במטופלים עם ספסיס העוברים ניתוח, על ידי צמצום התפתחות או החמרת ALI/ARDS.

הסבר: חומרי הרדמה נדיפים גורמים לירידה ב-Minute Ventilation ולעלייה ב-$PaCO_2$. הם מסיטים את עקומת התגובה ל-$CO_2$ ימינה (Rightward shift), כלומר ה-Apneic threshold (הסף שבו מתחילה נשימה) עולה.

השפעה זו נובעת מדיכוי ישיר של מרכזי הנשימה בגזע המוח, המוביל לירידה הן בקצב הנשימה והן בנפח הנשימה (tidal volume), ובסופו של דבר להפחתה באוורור הדקתי (minute ventilation). בנוסף, חומרי הרדמה נדיפים מפחיתים את רגישות הכימורצפטורים הפריפריאליים והמרכזיים לפחמן דו-חמצני. במצב ערות, עלייה ב-$PaCO_2$ מעוררת הגברה של הנשימה במטרה לנרמל את רמות ה-$CO_2$. תחת הרדמה, תגובה זו מעומעמת. 'הסטת עקומת התגובה ל-$CO_2$ ימינה' פירושה שנדרש לחץ חלקי גבוה יותר של $CO_2$ כדי לעורר את אותה תגובה נשימתית, או לחלופין, עבור רמת $CO_2$ נתונה, התגובה הנשימתית חלשה יותר.

סף דום הנשימה (Apneic Threshold) הוא רמת ה-$PaCO_2$ הנמוכה ביותר שבה הנשימה הספונטנית נפסקת. עלייה בסף זה תחת הרדמה מצביעה על כך שהמטופל יפסיק לנשום ספונטנית ברמת $PaCO_2$ גבוהה יותר מאשר במצב ערות, מה שתורם עוד יותר להצטברות $CO_2$. מבחינה קלינית, היפרקפניה זו עלולה להוביל לחמצת נשימתית, שעלולה לגרום למגוון השפעות מערכתיות כגון דיכוי קרדיווסקולרי, עלייה בלחץ תוך-גולגולתי (עקב הרחבת כלי דם מוחיים) והגברת איסכמיה לבבית. לכן, ניטור קפדני של אוורור ורמות $CO_2$ חיוני במהלך הרדמה, במיוחד כאשר מטופלים נושמים ספונטנית.

הסבר: למרות שלא נחקר ספציפית במושתלים, הטקסט מציין כי חומרי הרדמה פוגעים בתפקוד המוקוציליארי, ולכן סביר להניח שיש אפקט שלילי מצטבר (Additive) בחולים עם פגיעה קיימת ( כמו מושתלי ריאה או מעשנים), מה שחושף אותם לסיבוכים נשימתיים.

חומרי הרדמה נדיפים מדכאים ישירות את תנועתיות הריסים (ciliary beat frequency) ומפחיתים את קצב ייצור הריר, וכן משנים את צמיגותו. תפקוד לקוי זה של המנגנון המוקוציליארי מונע סילוק יעיל של הפרשות, חיידקים וחלקיקים זרים מדרכי הנשימה, מה שמוביל להצטברות ליחה. דיכוי זה הוא לרוב תלוי מינון ועלול להימשך גם לאחר סיום ההרדמה.

בחולים לאחר השתלת ריאה, מערכת פינוי המוקוס כבר פגועה באופן משמעותי כתוצאה מהניתוק העצבי של הריאה המושתלת, שינויים מבניים כרוניים, תהליכים דלקתיים או זיהומיים, וכן תופעות לוואי של תרופות מדכאות חיסון. הוספת האפקט המדכא של חומרי הרדמה נדיפים רק תחמיר מצב זה, ותעלה באופן ניכר את הסיכון לסיבוכים פוסט-ניתוחיים כגון תמט ריאתי (אטלקטזיס), דלקות ריאה וכישלון של מערכת הנשימה. לכן, יש לשקול אסטרטגיות הרדמה חלופיות, כמו הרדמה תוך-ורידית (TIVA), בחולים אלו.

הסבר: בחולים מורדמים, חומרי ההרדמה גורמים לירידה ב-FRC (עקב שינויים במכניקת בית החזה והסרעפת). ירידה בנפח הריאה (FRC) גורמת באופן פיזיקלי לעלייה בתנגדות דרכי האוויר, מה שעלול להתנגד חלקית לאפקט המרחיב (Bronchodilator) הישיר של חומרי ההרדמה.

הירידה ב-FRC במהלך הרדמה נגרמת ממספר גורמים. השפעה עיקרית היא תזוזה צפלית של הסרעפת עקב אובדן טונוס שרירי הבטן והסרעפת במצב שכיבה ובהשפעת חומרי הרדמה. בנוסף, שינויים במכניקת בית החזה והיווצרות של תמטים (אטלקטזיס) באזורים תלויי כוח הכבידה של הריאות תורמים להפחתה בנפח הריאה. ככל שנפח הריאה יורד, הדרכים הקטנות יותר נוטות להיצר או אף לקרוס, מה שמפחית את משיכת הרדיאלית (Radial Traction) המופעלת עליהן על ידי רקמת הריאה שמסביב, ובכך מגביר את התנגדות דרכי האוויר.

העלייה בתנגדות דרכי האוויר, הנובעת מירידת ה-FRC, עלולה להוביל לקושי באוורור ועלייה בלחצי דרכי האוויר, במיוחד בחולים עם מחלות ריאה קודמות כמו אסתמה או COPD. אף על פי שלחומרי הרדמה נדיפים יש גם אפקט מרחיב סימפונות ישיר (Bronchodilatory effect) שיכול להפחית את התנגדות דרכי האוויר, ההשפעה השלילית של ירידת ה-FRC על התנגדות דרכי האוויר עלולה לבטל חלקית או אף לעלות על האפקט המרחיב, ובכך להחמיר את מצבם הנשימתי של המטופלים.