Hyperventilation after tourniquet deflation prevents an increase in cerebral blood flow velocity

  • Yuji Kadoi
  • Masanobu Ide
  • Shigeru Saito
  • Tatsuya Shiga
  • Keiji Ishizaki
  • Fumio Goto
Reports of Investigation



In this study we examined whether normocapnia maintained by hyperventilation after lower limb tourniquet deflation prevents an increase in cerebral blood flow velocity.


Thirteen patients, undergoing elective orthopedic surgery, requiring a pneumatic tourniquet around the lower extremity, were divided into two groups. In group I, ventilation was controlled at tidal volume of 10 mL·kg−1 and respiratory rate of eight per minute after tourniquet release. In group 2, ventilation was controlled to maintain PETCO2 between 30 and 35 mmHg after tourniquet release. Arterial blood pressure, heart rate, peak and mean middle cerebral artery (MCA) flow velocity, and arterial blood gas were measured every minute for ten minutes after tourniquet release. The MCA blood flow velocity was measured using Transcranial Doppler ultrasonography (TCD).


In group I, the maximum peak MCA flow velocity was 53 ± 6 cm·sec−1 (50 % ± 6% increase compared with pre-release value), and achieved 3 ± 0.4 min after tourniquet release. In group 2, there was no increase either in mean or peak MCA velocity after tourniquet release.


Normocapnia maintained by hyperventilation after tourniquet deflation prevents an increase in cerebral blood flow velocity.


Middle Cerebral Artery Mean Arterial Pressure Blood Flow Velocity Cerebral Blood Flow Velocity Pneumatic Tourniquet 
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Vérifier si la normocapnie maintenue par l’hyperventilation après le dégonflage d’un garrot autour du membre inférieur empêche l’augmentation de la vitesse du flux sanguin cérébral.


Treize patients, admis pour une chirurgie orthopédique nécessitant un garrot pneumatique autour du membre inférieur, ont été répartis en deux groupes. Après le relâchement du garrot, on note que: dans le Groupe I, la ventilation était maintenue au volume courant de 10 ml·kg−1 et la fréquence respiratoire à huit par minute; dans le Groupe 2, la ventilation était contrôlée pour maintenir la PETCO2.entre 30 et 35 mmHg: la tension artérielle, la fréquence cardiaque, la vitesse moyenne et maximale du flux de l’artère cérébrale moyenne (ACM) et les gaz du sang artériel étaient mesurés à chaque minute pendant dix minutes. La vitesse du flux de l’ACM a été mesurée par échographie-Doppler transcrânienne (DTC).


Dans le Groupe I, la vitesse maximale du flux de l’ACM a été de 53 ± 6 cm·sec−1 (50 % ± 6 % d’augmentation en comparaison des valeurs précédant la libération du garrot), et a été atteinte 3 ± 0,4 min après le garrot. Dans le Groupe 2, il n’y a pas eu d’augmentation de la vitesse moyenne ou maximale du flux de l’ACM après le garrot.


La normocapnie maintenue par l’hyperventilation après le dégonflage du garrot peut empêcher une augmentation de la vitesse du flux sanguin cérébral.


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Copyright information

© Canadian Anesthesiologists 1999

Authors and Affiliations

  • Yuji Kadoi
    • 1
  • Masanobu Ide
    • 1
  • Shigeru Saito
    • 1
  • Tatsuya Shiga
    • 1
  • Keiji Ishizaki
    • 1
  • Fumio Goto
    • 1
  1. 1.Department of Anesthesiology and ReanimatologyGunma University, School of MedicineMaebashi, GunmaJapan

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