COMA, SLEEP AND ANESTHESIA

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Reviewing the EEG patterns of patients in coma, sleep or under general anesthesia they share common patterns, being that the evidence of common relations between these states. Important fact as it could allow better treatment for comatose patients and anesthesia without complications. Proof of this are the now easily identified locked-in comatose states, in which the comatose patient is awake but unable to communicate with its external environment. General anesthesia is a drug induced state, reversible, capable of producing: unconsciousness, akinesia, analgesia and amnesia, with stability of the autonomic, cardiovascular, respiratory and thermoregulatory systems, capable of producing in the EEG, varied patterns: progressive increase of low frequency, high amplitude, as anesthesia deepens.

Sleep is a vital state for maintaining health, involving functionally the hypothalamus, the brain stem, basal frontbrain. It consists of 2 stages: REM (rapid eye movement) sleep and non-REM sleep at intervals of 90 minutes. EEG - REM sleep EEG patterns shows assets, high frequency and low amplitude rhythms. Non-REM sleep patterns has 3 parts: high amplitude, intermediate and low frequency rhythms, accompanied by poor muscle tone and decreased body temperature. Coma is a state of no response to stimuli, resulting from severe injuries. Comatose patients with closed eyes can not be aroused with vigorous stimuli. As the coma deepens the patient does not respond to painful stimuli. In these cases the EEG pattern shows high amplitude, low frequency activity, similar to those observed in general anesthesia. Except for differences in time, awakening from coma and general anesthesia are similar. The absence of burst pattern on EEG during sleep, is an important electrophysiological distinction between sleep and general anesthesia.

COMA, SUEÑO y ANESTESIA

Revisando los patrones electroencefalográficos de pacientes en coma, sueño o sometidos a anestesia general, se encuentra patrones comunes entre ellos, siendo esa la evidencia de relaciones comunes entre estos estados. Hecho importante ya que podría permitir mejores tratamientos para pacientes comatosos y anestesia sin complicaciones. Prueba de ello son los ahora fácilmente identificados estados comatosos locked-in, en los que el paciente en coma aunque despierto es incapaz de comunicarse con su entorno exterior. La anestesia general es un estado inducido por drogas, reversible, capaz de producir : inconciencia, akinesia, analgesia y amnesia, con estabilidad de los sistemas autonómico, cardiovascular, respiratorio y termorregulador, capaz de producir en los EEG, variados patrones : incremento progresivo de bajas frecuencias, alta amplitud a medida que la anestesia se profundiza.

El sueño es un despertar vital para el mantenimiento de la salud, que involucra funcionalmente al hipotálamo, al tallo cerebral, cerebro basal anterior. Consta de 2 ciclos : sueño REM (movimientos oculares rapidos) y sueño no-REM a intervalos de 90 minutos. El sueño REM muestra patrones EEG activos, de alta frecuencia y ritmos de baja amplitud. El sueño no REM tiene 3 patrones EEG : de amplitud elevada, con ritmos de frecuencia baja, acompañados de tono muscular deficiente y temperatura corporal disminuida. El coma es un estado de no respuesta a estimulos, resultado de injurias severas. Los pacientes comatosos con ojos cerrados no pueden ser despertados frente a estimulos vigorosos. A medida que el coma se profundiza el paciente no responde a estimulos dolorosos. En estos casos el patrón EEG exhibe alta amplitud, actividad de baja frecuencia, semejantes a los observados en la an
estesia general. Con excepción de diferencias en el tiempo, el despertar del coma y el de la anestesia general, son semejantes. La ausencia de patrón burst en el EEG, durante el sueño, es una distinción electrofisiológica importante entre el sueño y la anestesia general.

IRREVERSIBLE COMA?

Meanwhile, a growing number of people suffering from severe brain damage (comma), begin to recover part or whole consciousness, it becomes necessary to revise definitions of vegetative death and coma. Recall the case of Terry Schiavo -diagnosed of vegetative state- to whom a court in Florida ordered removed the devices that mantained her alive, after which she died after 14 days of agony. Certainly, there is a severe irreversible coma (unarousable unresponsiveness), similar to brain death. But there are other patients who after days or weeks of having been in a a seemingly irreversible comma, recover and open eyes. If the awakening is devoid of any motor activity reflects, it is a vegetative state. Otherwise it is possible to a complete recovery. There is a condition called minimally conscius state, characterized by recovery of verbal or gestural communication, so the patient can rvolvr his acute coma into chronic disorders of consciousness. There is another entity called locked in syndrome (injury of the brain stem), in which the patient comes out of coma, becomes aware, but continued paralyzed. The neurological examination basically should seek signs of voluntary motor activity able to predict the existence of a minimally conscious state. Recently, Giacino J.T. et al. (2002), subcategorized to certain patients in vegetative state, unable to communicate thoughts and feelings, but who had an active brain area (dreamday area), always active. In any case patients in vegetative state have damage in different parts of their brains, with different chances of recovery.

COMA IRREVERSIBLE?

En tanto, un creciente número de personas afectadas de daño cerebral severo (coma), empiezan a recuperarse parcial o totalmente, se hace necesario revisar las definiciones de muerte vegetal. Recuérdese el caso de Terry Schiavo -diagnosticada de estado vegetal- a quien un tribunal de Florida, ordenó le retiraran los dispositivos que la manenian con vida, tras lo cual murió luego de 14 dias de agonia. Existe claro, un coma severo irreversible ('unarousable unresponsiveness), simil de muerte cerebral. Empero, existen otros pacientes que trás días o semanas de haber estado en coma severo -aparentemente irreversible- se recuperan y abren los ojos. Si el despertar está desprovisto de cualquier actividad motora refleja, es un estado vegetal. Caso contrario es posible una recuperación completa. Existe un estado denominado minimally conscius state, caracterizado por la recuperación de la comunicación gestual o verbal, con lo que el paciente puede evolucionar de estados comatosos agudos a desordenes crónicos de conciencia. Existe otra entidad denominada locked in síndrome (lesión del tallo cerebral), en el que el paciente sale del coma, se torna consciente, pero continua paralizado. El examen neurológico básicamente, debe buscar signos de actividad motora voluntaria capaces de presagiar la existencia de un minimally conscious state. Recientemente, Giacino J.T. et al. (2002), sucategorizó a ciertos pacientes en estado vegetativo en estado vegetal, incapaces de comunicar pensamientos y sentimientos, pero que mantenian una área cerebral activa (área de sueño de dia), siempre activa. En todo caso los pacientes en estado vegetal tienen daño en diferentes partes de sus cerebros, siendo sus chances de recuperación también diferentes.