ИНГАЛЯЦИОННАЯ АНЕСТЕЗИЯ – вид общей анестезии, обеспечиваемой при помощи газообразных или летучих анестетиков попадающих в организм через дыхательные пути.
Желаемые эффекты анестезии Седация Амнезия Анальгезия Обездвиженность в ответ на болевую стимуляцию Мышечная релаксация
Что такое общая анестезия Амнезия (гипнотический компонент) Анальгезия Акинезия (неподвижность) Автономных рефлексов контроль (Snow, Guedel 1937, Eger 2006) Концепция Perouansky, 2011: Амнезия Акинезия Гипнотический компонент Eger и Soner, 2006: Амнезия Неподвижность Исключили сон (пример кетамин) и гемодинамический контроль (умеренная тахикардия переносится нормально, вазоактивными препаратами можно все нивелировать)
Концепция многокомпонентности анестезии Протезирование жизненно важных функций Мониторинг Аналгезия Гипнотический компонент Миорелаксация
Концепция общей анестезии-определение клинических целей Stansky и Shafer, 2005 Угнетение ответа на вербальные стимулы Подавление двигательного ответа на травмирующие стимулы Подавление гемодинамической реакции на интубацию трахеи С этой точки зрения ингаляционные анестетики – истинные анестетики
Общая анестезия – возможности ИА Выключение сознания-уровень базальных ядер, коры головного мозга, дезинтеграция сигналов в ЦНС Амнезия – воздействие на разные области Обезболивание – боль (ВОЗ)= это неприятное сенсорное или эмоциональное ощущение, связанное с фактическим или потенциальным повреждением тканей, которое можно описать в момент наступления этого повреждения. Во время операции ноцицепивные пути активируются, но чувства боли нет (пациент без сознания). Контроль БОЛИ актуален после выхода из анестезии Неподвижность пациента – отсутствие двигательной реакции на болевой стимул-реализуется на уровне спинного мозга Отсутствие гемодинамических реакций
Ингаляционная анестезия Достоинства Недостатки ØБезболезненная индукция в наркоз ØХорошая управляемость глубиной анестезии ØНизкая угроза сохранения сознания во время анестезии ØПредсказуемый быстрый выход из анестезии ØМощная общеанестетическая активность препарата ØБыстрое пробуждение и возможность ранней активизации больных Ø Сокращение применения опиоидов, миорелаксантов и более быстрое восстановление функции ЖКТ ØОтносительно медленная индукция ØПроблемы стадии возбуждения ØУгроза развития обструкции дыхательных путей ØВысокая стоимость (при использовании традиционной анестезии с высоким газовым потоком) ØЗагрязнение воздуха операционной
Основное преимущество использования ИА – возможность управлять ими на всех этапах анестезии ИА показаны для индукции (особенно, при прогнозируемой трудной интубации, у пациентов с ожирением, сопутствующей патологией и отягощенным аллергологическим анамнезом, в педиатрической практике) и поддержания анестезии при длительных операциях в составе общей комбинированной анестезии. Абсолютным противопоказанием к использованию ИА является факт злокачественной гипертермии и побочных (прежде всего, аллергических) реакций в анамнезе. Относительным противопоказанием является кратковременные оперативные вмешательства, когда ИА используют по открытому дыхательному контуру при самостоятельном дыхании пациентом или при полузакрытом контуре с ИВЛ в условиях высокого газотока, что не вредит пациенту, но значительно повышает стоимость анестезии.
ИСТОРИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ - ЭФИР Диэтиловый эфир синтезирован в 8 веке н. э. арабский философ Jabir ibn Hayyam в Европе был получен в 13 (1275) веке алхимиком Раймондом Люллиусом в 1523 г. – Парацельсом открыты его обезболивающие свойства 1540 г. – вновь синтезирован Кордусом и включен в Европейскую Фармакопею William E. Clarke, студент-медик из Рочестера (США) в январе 1842 году первым использовал эфир для анестезии при хирургической операции (удаление зуба). Несколько месяцев 30 мая 1842 года спустя хирург Crawford Williamson Long (США) использовал эфир с целью анестезии при удалении двух небольших опухолей на шее у пациента, боявшегося боли, но это стало известно лишь в 1952 году. Мортон зубной врач, получивший диплом в 1844 году по совету химика Джексона использовал эфир вначале в эксперименте на Ингаляционная анестезия // 10 собаке, потом себе, затем в своей практике с 1 августа и 30 сентября А. Е. Карелов, СПб МАПО 1846 года.
Исторические даты обезболивания 16 октября 1846 г. Уильям Мортон - первая публичная демонстрация общей анестезии эфиром Уильям Томас Грин Мортон (William Thomas Green Morton, 1819 -1868)
История ингаляционной анестезии - хлороформ Хлороформ был впервые получен в 1831 году независимо в качестве растворителя каучука Самуэлем Гутри (Samuel Guthrie), затем Либихом (Justus von Liebig) и Суберейном (Eugène Soubeiran). Формулу хлороформа установил французский химик Дюма (Dumas). Он же и придумал в 1834 г. название «хлороформ» , благодаря свойству этого соединения образовывать муравьиную кислоту при гидролизе (лат. formica переводится как «муравей»). В клинической практике в качестве общего анестетика хлороформ первым применил Холмс Кут (Holmes Coote) в 1847 г. , в широкую практику он был внедрён акушером Джеймсом Симпсоном (James Simpson), который использовал хлороформ для уменьшения боли при родах. В России метод производства медицинского хлороформа предложил учёный Борис Збарский в 1916 году, когда проживал на Урале в селе Всеволодо-Вильва в Пермском крае.
Джеймс Янг Симпсон (James Yuong Simpson, 1811– 1870) 10 ноября 1847 г. на заседании Медикохирургического общества Эдинбурга Дж. Я. Симпсон сделал публичное сообщение об открытии им нового анестетика - хлороформа. Тогда же он впервые успешно применил хлороформ для обезболивания родов (21 ноября 1847 г. опубликована статья «О новом анестетике, более эффективном, чем серный эфир»).
Закись азота (N 2 O) синтезирована в 1772 году Джозефом Пристли. Гэмпфри Дэви (1778 -1829) экспериментировал с N 2 O на себе в «Пневматическом институте» Томаса Беддо. В 1800 г. вышло в свет сочинение сэра Дэви, посвященное собственным ощущениям от воздействия N 2 O (веселящий газ). Кроме того, он не раз высказывал мысль о применении N 2 O в качестве анальгезии при различных хирургических манипуляциях («…. Закись азота, по видимому, наряду с другими свойствами обладает способностью уничтожать боль, её можно с успехом применять при хирургических операциях…. » . . В качестве анестетика впервые использовали Гарднер Колтон и Гораций Уэллс (при удалении зуба) в 1844 г. , Эдмонд Эндрюс в 1868 г. применил в смеси с кислородом (20%) после первой зарегистрированной смерти во время наркоза чистой закисью азота.
Американский стоматолог Хорас Велс (1815 -1848) в 1844 г. случайно оказался на показе эффекта от ингаляции N 2 O, который организовал Гарднер Колтон. Велс обратил внимание на абсолютную нечувствительность пациента к боли в поврежденной ноге. В 1847 году вышла в свет его книга «История открытия применения закиси азота, эфира и других жидкостей при хирургических операциях» .
Второе поколение ингаляционных анестетиков В 1894 и 1923 г. г. произошло во многом случайное внедрение в практику хлорэтила и этилена Циклопропан был синтезирован в 1929 и внедрен в клиническую практику в 1934 г. Все ингаляционные анестетики того периода были взрывоопасны за исключением хлороформа, обладали гепатотоксичностью и кардиотоксичностью, что ограничивало их применение в клинической практике
Эра фторированных анестетиков Вскоре после второй мировой войны началось производство галогенизированных анестетиков В 1954 г. был синтезирован fluroxene первый галогенизированный ингаляционный анестетик В 1956 г. появился галотан В 1960 г. появился метоксифлюран В 1963 -1965 г. г. были синтезирован энфлюран и изофлюран В 1992 г. началось клиническое использование десфлюрана В 1994 г. в клиническую практику внедрен севофлюран Ксенон был впервые экспериментально применен в 50 -е годы 20 века, однако до сих пор не пользуется популярностью из-за чрезвычайно высокой стоимости
История развития ингаляционной анестезии 20 Анестетикик, используемые в клинической практике (суммарно) Севофлуран Изофлуран 15 Галотан Этил виниловый эфир Винетен 0 1830 Флуроксен Пропил метиловый эфир Изопропренил виниловый эфир Трихлорэтилен 5 Энфлуран Метиксифлуран 10 Циклопропан Этилен Хлороформ Этил хлорид Эфир NO 2 1850 Дезфлуран 1870 1890 1910 1930 1950 Год «выхода» в клиническую практику 1970 1990
Наиболее часто используемые в настоящее время ингаляционные анестетики Галотан Изофлюран Десфлюран Севофлюран Закись азота Ксенон
Действие развивается быстро и носит легко обратимый характер, представляется, что оно в большей степени зависит от свойств самого анестетика и образуемых им низкоэнергетических межмолекулярных взаимодействий и связей. ИА действуют на синаптические мембраны нейронов в головном и спинном мозге, преимущественное влияя на фосфолипидные либо на белковые составляющие мембран.
Механизм действия Предполагают, что механизм действия у всех ингаляционных анестетиков на молекулярном уровне примерно одинаков: анестезия возникает благодаря адгезии молекул анестетика к специфическим гидрофобным структурам. Связываясь с этими структурами, молекулы анестетика расширяют билипидный слой до критического объёма, после чего функция мембраны претерпевает изменения, что в свою очередь приводит к снижению способности нейронов индуцировать и проводить импульсы между собой. Таким образом, анестетики вызывают депрессию возбуждения как на пресинаптическом, так и на постсинаптическом уровне.
Согласно унитарной гипотезе механизм действия всех ингаляционных анестетиков на молекулярном уровне одинаков и определяется не типом а скорее числом молекул вещества в месте действия. Действие анестетиков является скорее физическим процессом, чем взаимодействием с определенными рецепторами. Сильная корреляция с мощностью анестетиков была отмечена у коэффициента масло/газ (Meyer and Overton, 1899 -1901) Это положение подтверждается наблюдением, из которого следует, что мощность анестетика находится в прямой зависимости от его жирорастворимости (правило Мейера-Овертона). Связывание анестетика с мембраной может значительно изменить ее структуру. Две теории (теория текучести и теория разобщения латеральной фазы) объясняют действие анестетика влиянием на форму мембраны, одна теория - снижением проводимости. То, каким образом изменение структуры мембраны вызывает общую анестезию, можно объяснить несколькими механизмами. Например, разрушение ионных каналов приводит к нарушению проницаемости мембраны для электролитов. Могут возникать конформационные изменения гидрофобных белков мембраны. Таким образом, вне зависимости от механизма действия развивается депрессия синаптической передачи.
Механизм действия ингаляционных анестетиков до сих пор не изучен и внутренние механизмы возникновения общей анестезии посредством их действия в настоящее время остаются до конца неизвестными. «Теории» = гипотезы: Коагуляционная, Кюн, 1864 г. Липоидная, Мейер, Овертон, 1899 -1901 гг. Поверхностного натяжения, Траубе, 1913 г. Адсорбционная, Лове, 1912 г. Критического объема Нарушений окислительно-восстановительных процессов в клетках, гипоксическая, Ферворн, 1912 г. Водных микрокристаллов, Полинг, 1961 г. Мембранная, Хобер, 1907, Бернштейн, 1912, Ходжкин, Кац, 1949 г. Парабиоза, Введенский, Ухтомкий, Ретикулярная.
При взаимодействии галогенсодержащие ИА с ГАМКрецепторами происходит активация и потенциирование эффектов γ-аминомасляной кислоты, а взаимодействие с глициновыми рецепторами вызывает активацию их тормозных эффектов. Одновременно имеет место ингибирование НМДАрецепторов, Н-холинорецепторов, торможение пресинаптических Na+-каналов и активация К 2 Р и К+-каналов. Предполагают, что газообразные анестетики (закись азота, ксенон) блокируют НМДА-рецепторы и активируют К 2 Р каналы, но не взаимодействуют с ГАМК-рецепторами.
Действие различных анестетиков на ионные каналы неидентично. В 2008 г. S. A. Forman и V. A. Chin предложили разделить все общие анестетики на три класса: – 1 -й класс (пропофол, этомидат, барбитураты) – это «чистые» ГАМК-сенситизаторы (ГАМК – γ-аминомасляная кислота); – 2 -й класс – активные в отношении ионотропных рецепторов глутамата (циклопропан, закись азота, ксенон, кетамин); – 3 -й класс – галогенсодержащие препараты, которые активны в отношении не только ГАМК-, но и ацетилхолиновых рецепторов в центре и на периферии. Галогенсодержащие анестетики – строго говоря, скорее гипнотики с выраженной анальгетической активностью, чем истинные анестетики.
На макроскопическом уровне не существует единственной области мозга, где реализуют своё действие ингаляционные анестетики. Они влияют на кору больших полушарий, гиппокамп, клиновидное ядро продолговатого мозга и другие структуры. Подавляют они и передачу импульсов в спинном мозге, особенно на уровне вставочных нейронов задних рогов, вовлечённых в рецепцию боли. Считается, что анальгезирующий эффект вызван воздействием анестетика в первую очередь на ствол мозга, и на спинной мозг. Так или иначе, высшие центры, контролирующие сознание, первыми подвергаются воздействию, а жизненно важные центры (дыхательный, вазомоторный) более резистентны к воздействию анестетика. Таким образом, пациенты в состоянии общего наркоза способны сохранять спонтанное дыхание, близкие к норме сердечный ритм и артериальное давление. Из всего вышесказанного становится понятным, что «мишенью» для молекул ингаляционных анестетиков являются мозговые нейроны.
Конечный (ожидаемый) эффект действия анестетиков зависит от достижения их терапевтической (определенной) концентрации в ткани ЦНС (анестетической активности), а быстрота получения эффекта зависит от скорости достижения этой концентрации. Анестетический эффект ингаляционных анестетиков реализуется на уровне головного мозга, а анальгетический – на спинальном уровне.
Функции испарителей Обеспечение испарения ингаляционных агентов Смешивание пара с потоком несущего газа Контроль состава газовой смеси на выходе, несмотря на переменные Доставка больному безопасных и точных концентраций ингаляционных анестетиков
Классификация испарителей ♦ Тип подачи При первом варианте газ втягивается через испаритель за счет снижения давления в конечном отделе системы; при втором - газ заполняет испаритель, продавливаясь через него под высоким давлением. ♦ Характер анестетика Определяет, какой анестетик может быть использован в данном испарителе. ♦ Термокомпенсация Указывает, является ли данный испаритель термокомпенсированным. ♦ Стабилизация по потоку Важно определить оптимальную скорость газотока для данного испарителя. ♦ Сопротивление потоку Определяет, какое усилие требуется для прохождения газа через испаритель. В целом, испарители чаще всего классифицируются по типу подачи газа и по наличию калибровки (с калибровкой и без калибровки). Калибровка - это термин, который используется для описания точности процедуры, протекающей в определенных условиях. Так, испарители могут быть калиброваны на подачу концентрации анестетика с погрешностью ± 10% от установленных значений при газотоке 2 -10 л/мин. Вне этих пределов газотока точность испарителя становится менее предсказуемой.
Типы испарителей Прямоточные испарители (drawover) – газ-носитель «протягивается» через испаритель за счет снижения давления в конечном отделе системы (во время вдоха больного) Испарители заполнения (plenum) – газ-носитель «проталкивается» через испаритель под давлением, превышающим окружающее.
Схема проточного испарителя Низкое сопротивление потоку газовой смеси Газ проходит через испаритель лишь на вдохе, поток не постоянный и пульсирующий (до 30 -60 л в мин на вдохе) Нет потребности в подведении сжатых газов
Испарители заполнения (plenum) Сконструированы для использования с постоянным потоком газа под давлением и обладают высоким внутренним сопротивлением. Современные модели специфичны для каждого анестетика. Стабилизированы по потоку, работают с точностью +20% при потоке свежей газовой смеси от 0, 5 до 10 л/мин
Безопасность испарителей Специальная маркировка испарителей Указатель уровня препарата Правильное размещение испарителя в контуре: - Испарители заполнения устанавливаются за ротаметрами и перед кислородом - Проточные испарители устанавливаются перед дыхательным мехом или мешком Запирательное устройство для исключения одновременного включения нескольких испарителей Мониторинг концентрации анестетика Потенциальные опасности: Переворачивание испарителя Обратное соединение Опрокидывание испарителя Ошибочное заполнение испарителя
Фармакокинетика изучает ØAбсорбция ØРаспределение ØMетаболизм ØЭкскреция Фармакокинетика – изучает взаимоотношения между дозой лекарственного препарата, его концентрацией в тканях и продолжительностью действия.
Фармакокинетика ингаляционных анестетиков Глубина анестезии определяется концентрацией анестетика в тканях головного мозга Концентрация анестетика в альвеолах (FA) связана с концентрацией анестетика в тканях головного мозга На альвеолярную концентрацию анестетика влияют факторы, связанные: ▫ с поступлением анестетика в альвеолы ▫ с элиминацией анестетика из альвеол
Основные физические параметры ингаляционных анестетиков Летучесть или «Давление Насыщенного Пара» Растворимость Мощность
Препараты, которые мы называем "ингаляционными анестетиками", при комнатной температуре и атмосферном давлении являются жидкостями. Жидкости состоят из молекул, находящихся в постоянном движении и имеющих общее сродство. Если поверхность жидкости контактирует с воздухом или с другим газом, некоторые молекулы отрываются от поверхности. Данный процесс представляет собой испарение, которое увеличивается с нагреванием среды. Ингаляционные анестетики способны быстро испаряться и не требуют нагревания для того, чтобы превратиться в пар. Если мы нальем ингаляционный анестетик в какую-либо емкость, например, в банку с крышкой, со временем пар, образующийся из жидкости, будет накапливаться в свободном пространстве этой банки. При этом молекулы пара движутся и создают определенное давление. Некоторые из молекул пара будут взаимодействовать с поверхностью жидкости и снова переходить в жидкое состояние. В конце концов, этот процесс достигает равновесия, при котором одинаковые количества молекул будут покидать жидкость и возвращаться в нее. "Давление насыщенного пара" - это давление, создаваемое молекулами пара в точке равновесия.
Давление насыщенных паров (ДНП) давление насыщенных паров (ДНП) определяется как давление, создаваемое паром в равновесии с жидкой фазой. Это давление зависит от препарата и его температуры. Если давление насыщенных паров (ДНП) равно атмосферному давлению, жидкость закипает. Так, вода на уровне моря при 100°С обладает давлением насыщенных паров (ДНП) = 760 мм рт. ст. (101, 3 к. Па).
Летучесть Это общий термин, который связан с давлением насыщенных паров (ДНП) и латентным теплом испарения. Чем более летучим является препарат, тем меньше энергии требуется для перевода жидкости в пар и тем больше давление создается этим паром при заданной температуре. Этот показатель зависит от характера температуры и от препарата. Так, трихлорэтилен менее летуч по сравнению с эфиром.
Летучесть или «Давление Насыщенного Пара» ДНП отражает способность анестетика к испарению, или другими словами, его летучесть. Все летучие анестетики имеют разную способность к испарению. Отчего же зависит интенсивность испарения того или иного анестетика. . ? Давление, которое будет оказывать на стенки сосуда максимальное количество испарённых молекул, называют «давлением насыщенного пара» . Количество испаряемых молекул зависит от энергетического статуса данной жидкости, то есть от энергетического статуса её молекул. То есть чем больше энергетический статус анестетика, тем выше его ДНП важный показатель потому, что, используя его можно рассчитать максимальную концентрацию паров анестетика.
Например, ДНП изофлюрана при комнатной температуре равно 238 mm. HG. Следовательно, для того чтобы рассчитать максимальную концентрацию его паров, производим следующие вычисления: 238 mm. Hg / 760 mm. HG * 100 = 31%. То есть максимальная концентрация паров Изофлюрана при комнатной температуре может достигать 31%. В сравнении с изофлюраном, анестетик метоксифлюран имеет ДНП всего 23 mm. HG и его максимальная концентрация при той же температуре достигает максимум 3%. Из примера видно, что есть анестетики, характеризующиеся высокой и низкой летучестью. Высоколетучие анестетики используют только с применением специально откалиброванных испарителей. Давление насыщенного пара анестетиков может изменяться при повышении или понижении температуры окружающей среды. В первую очередь эта зависимость актуальна для анестетиков с высокой летучестью.
Примеры: Снимите крышку с банки с краской, и вы почувствуете ее запах. Сначала запах достаточно сильный, так как в банке сконцентрирован пар. Этот пар находится в равновесии с краской, поэтому его можно назвать насыщенным. Банка была закрыта в течение длительного промежутка времени, и давление насыщенных паров (ДНП) представляет точку, в которой равные количества молекул краски становятся паром или возвращаются в жидкую фазу (краску). Очень скоро после того, как вы сняли крышку, запах исчезает. Пар диффундировал в атмосферу, а поскольку краска обладает низкой летучестью, в атмосферу выделяются лишь крайне незначительные ее количества. Если оставить емкость с краской открытой, краска остается густой до того момента, как она полностью испарится. При снятой крышке, запах бензина, который обладает большей летучестью, продолжает сохраняться, так как с его поверхности испаряется большое количество молекул. В течение короткого промежутка времени в емкости не остается бензина, он полностью переходит в пар и попадает в атмосферу. Если емкость была наполнена бензином, при ее открывании в более жаркий день вы услышите характерный свист, а в холодный день она наоборот будет засасывать в себя воздух. Давление насыщенных паров (ДНП) выше в теплые дни и ниже - в холодные, так как оно зависит от температуры.
Латентное тепло испарения Латентное тепло испарения определяется как количество энергии, которое необходимо для перевода 1 г жидкости в пар без изменения температуры. Чем более летучей является жидкость, тем меньше энергии для этого необходимо. Латентное тепло испарения выражается в к. Дж/г или к. Дж/моль, исходя из того, что различные препараты обладают различным молекулярным весом. При отсутствии внешнего источника энергии, она может быть взята из самой жидкости. Это приводит к остыванию жидкости (использование тепловой энергии).
Растворимость Газ растворяется в жидкости. В начале растворения молекулы газа активно переходят в раствор и обратно. По мере того как всё больше и больше молекул газа смешиваются с молекулами жидкости, постепенно наступает состояние равновесия, когда больше нет интенсивного перехода молекул из одной фазы в другую. Парциальное давление газа в состоянии равновесия в обеих фазах будет одинаковым.
Скорость наступления ожидаемого эффекта ингаляционного анестетика зависит от степени его растворимости в крови. Анестетики с высокой растворимостью, в большом количестве поглощаются кровью, что долго не позволяет достигать достаточного уровня альвеолярного парциального давления. Степень растворимости ингаляционного анестетика характеризует коэффициент растворимости кровь/газ Освальда (λ – это отношение концентраций анестетика в двух фазах в состоянии равновесия). Он показывает, сколько частей анестетика должно находиться в 1 мл крови от того количества анестетика, которое находится в 1 мл наркозно-дыхательной смеси в альвеолярном пространстве, чтобы парциальное давление этого анестетика было равным и одинаковым и в крови и в альвеолах.
Пары и газы с разной растворимостью создают разное парциальное давление в растворе. Чем ниже растворимость газа, тем большее парциальное давление он способен создавать в растворе по сравнению с высокорастворимым газом при одних и тех же условиях. Анестетик с низкой растворимостью создаст большее парциальное давление в растворе, чем высокорастворимый. Парциальное давление анестетика, это главный фактор, обусловливающий его воздействие на мозг.
коэффициент растворимости севофлурана 0, 65 (0, 630, 69), т. е. это значит, что при одинаковом парциальном давлении 1 мл крови содержит 0, 65 от того количества севофлурана, которое находится в 1 мл альвеолярного газа, т. е. емкость крови севофлурана составляет 65 % от емкости газа. для галотана коэффициент распределения кровь/газ 2, 4 (240% от емкости газа)- для достижения равновесия в крови должно раствориться в 4 раза больше галотана, чем севофлурана.
КРОВЬ / ГАЗ Ксенон Десфлюран Закись азота Севофлюран Изофлюран Энфлюран Галотан Метоксифлюран Трихлорэтилен Эфир – 0, 14 – 0, 42 – 0, 47 – 0, 59 – 1, 4 – 1, 9 – 2, 35 – 2, 4 – 9, 0 – 12, 0 Ингаляционная анестезия // А. Е. Карелов, СПб МАПО 59
В крови растворено 12 пузырьков / мл севофлюрана Газообразный севофлюран содержит 20 пузырьков / мл Нет диффузии, когда парциальное давления равны коэффициент растворимости кровь/газ севофлюрана = 0. 65
Кровь - 50 пузырьков / мл Газ - 20 пузырьков / мл Нет диффузии, когда парциальное давления равны коэффициент растворимости кровь/газ галотана= 2. 5
Коэффициент растворимости определяет возможности использования ингаляционного анестетика Индукция – можно ли провести масочную индукцию? Поддержание – как быстро будет меняться глубина анестезии в ответ на изменение концентрации на испарителе? Пробуждение – как долго пациент будет просыпаться после прекращения подачи анестетика?
Мощность ингаляционного анестетика Идеальный ингаляционный анестетик позволяет проводить анестезию с использованием высоких концентраций кислорода (и низкой концентрацией ингаляционного анестетика) Минимальная альвеолярная концентрация (МАК) является мерой мощности ингаляционных анестетиков. МАК идентична ED 50 в фармакологии. МАК определяется измерением концентрации анестетика непосредственно в выдыхаемой газовой смеси у молодых и здоровых животных, подвергшихся ингаляционной анестезии без какой либо премедикации. МАК по сути, отражает концентрацию анестетика в мозге, потому, что при наступлении анестезии наступит равновесие между парциальным давлением анестетика в альвеолярном газе и в ткани мозга.
МАК МИНИМАЛЬНАЯ АЛЬВЕОЛЯРНАЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ МАК – это мера активности (эквипотентности) ингаляционного анестетика и определяется как минимальная альвеолярная концентрация в фазе насыщения (steady-state), которой достаточно для предотвращения реакции 50% больных на стандартный хирургический стимул (разрез кожи), находящихся на уровне моря (1 атм = 760 мм рт ст = 101 к. Ра). Ингаляционная анестезия // А. Е. Карелов, СПб МАПО 65
Концепция МАК- подход «доза-ответ» для ИА Облегчает сравнение между препаратами Помогает в исследованиях механизма действия Характеризует взаимодействие препаратов
Почему МАК? 1. Альвеолярную концентрацию можно измерить 2. В состоянии, близком к равновесию, парциальное давление в альвеолах и головном мозге примерно одинаковы 3. Высокий мозговой кровоток приводит к быстрому выравниванию парциальных давлений 4. МАК не изменяется в зависимости от разных болезненных стимулов 5. Индивидуальная вариабельность крайне невысока 6. Пол, рост, вес и длительность анестезии НЕ влияют на МАК 7. МАКи разных анестетиков суммируются
Сравнивая концентрацию различных анестетиков, необходимую для достижения МАК, можно сказать какой из них более сильный. Например: МАК. для изофлюрана 1, 3%, а для севофлюрана 2, 25%. То есть для достижения МАК требуется разная концентрация анестетиков. Следовательно, препараты с низким значением МАК, являются мощными анестетиками. Высокое значение МАК говорит о том, что препарат обладает менее выраженным анестезирующим эффектом. К мощным анестетикам можно отнести галотан, севофлюран, изофлюран, метоксифлюран. Закись азота и десфлюран являются слабыми анестетиками.
ФАКТОРЫ, УВЕЛИЧИВАЮЩИЕ МАК Дети до 3 -х лет Гипертермия Гипертиреодизм Катехоламины и симпатомиметики Хроническое злоупотребление алкоголем (индукция системы Р 450 печени) Передозировка амфетаминами Гипернатриемия Ингаляционная анестезия // А. Е. Карелов, СПб МАПО 69
ФАКТОРЫ, УМЕНЬШАЮЩИЕ МАК Период новорожденности Старческий возраст Беременность Гипотензия, снижение СВ Гипотермия Гипотиреоидизм Альфа 2 – агонисты Седативные препараты Острое алкогольное опьянение (депрессия – конкурентная - системы Р 450) Хроническое злоупотребление амфетаминами Ингаляционная анестезия // Литий А. Е. Карелов, СПб МАПО 70
ФАКТОРЫ, УМЕНЬШАЮЩИЕ МАК Беременность Гипоксемия (менее 40 торр) Гиперкапния (более 95 торр) Анемия Гипотония Гиперкальциемия Ингаляционная анестезия // А. Е. Карелов, СПб МАПО 71
ФАКТОРЫ, НЕ ВЛИЯЮЩИЕ НА МАК Гипертиреоз Гипотиреоз Пол Длительность экспозиции Ингаляционная анестезия // А. Е. Карелов, СПб МАПО 72
МАК 1, 3 МАК – эффективная доза для 95% испытуемых. 0, 3 -0, 4 МАК – МАК пробуждения. МАК разных анестетиков складываются: 0, 5 МАК N 2 O (53%) + 0, 5 МАК галотана (0, 37%) вызывают депрессию ЦНС, сопоставимую с действием 1 МАК энфлурана (1, 7%). Ингаляционная анестезия // А. Е. Карелов, СПб МАПО 73
МАК И КОЭФФИЦИЕНТ ЖИР/ГАЗ Метоксифлюран Трихлорэтилен Галотан Изофлюран Энфлюран Эфир Севофлюран Дезфлюран Ксенон Закись азота – 0, 16 // … – 0, 17 // 960 – 0, 77 // 220 – 1, 15 // 97 – 1, 68 // 98 – 1, 9 // 65 – 2, 0 // … – 6, 5 // 18, 7 – 71 // … – 105 // 1, 4 Мера жирорастворимости Растворимость в жирах коррелирует с мощностью анестетика Выше растворимость в жирах – выше мощность анестетика Ингаляционная анестезия // А. Е. Карелов, СПб МАПО 74
Анестезирующий эффект зависит от достижения определённого парциального давления анестетика в мозге, которое в свою очередь напрямую зависит от парциального давления анестетика в альвеолах. Абстрактно, это отношение можно представить как гидравлическую систему: давление, созданное на одном конце системы передаётся через жидкость на противоположный конец. Альвеолы и ткань мозга являются « противоположными концами системы» , а жидкость это кровь. Соответственно, чем быстрее возрастёт парциальное давление в альвеолах, тем быстрее возрастёт и парциальное давление анестетика в мозге, а значит быстрее произойдёт индукция в наркоз. Фактическая концентрация анестетика в альвеолах, циркулирующей крови и в мозге важна только потому, что она участвует в достижении анестезирующего парциального давления.
Самым главным в формировании и поддержании анестезии требованием является доставка соответствующего количества анестетика к мозгу пациента (или другому органу или ткани). Для внутривенной анестезии характерно прямое попадание препарата в кровоток, который доставляет его к месту действия. При использовании ингаляционных анестетиков для попадания в кровоток им следует пройти предварительно легочной барьер. Таким образом, основная фармакокинетическая модель для ингаляционного анестетика должна быть дополнена двумя дополнительными секторами (дыхательный контур и альвеолы), реально представляемыми анатомическим пространством. Из-за наличия этих двух дополнительных секторов ингаляционной анестезией управлять несколько сложнее, чем внутривенной. Однако, именно способность регулировать степень поступления и вымывания через легкие из крови ингаляционного анестетика является единственным и главным элементом управления таким видом анестезии.
Схема наркозно-дыхательного аппара Дыхательный контур Испаритель Aдсорбер СО 2 Вентилятор Управляющий блок + монитор
Барьеры между наркозным аппаратом и головным мозгом Легкие Поток свежего газа Артериальная кровь Мертвое пространство Дыхательный контур Мозг Венозная кровь Fi Растворимость FA Fa Альвеолярный кровоток Растворимость и поглощение Летучесть (ДНП) Мощность (МАК) Фармакологические эффекты СИ
ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ФАРМАКОКИНЕТИКУ Факторы, влияющие на фракционную концентрацию во вдыхаемой смеси (FI). Факторы, влияющие на фракционную альвеолярную концентрацию (FA). Факторы, влияющие на фракционную концентрацию в артериальной крови (Fa).
Fi – фракционная концентрация анестетика во вдыхаемой смеси v Поток свежего газа v Объем дыхательного контура – шланги аппарата для МРТ – 3 м v Абсорбирующая способность поверхностей соприкасаемых со смесью- резиновые трубки поглощают ˃ пластик и силикон → задерживают индукцию и восстановление. Чем больше поток свежего газа, меньше объем дыхательного контура и ниже абсорбция, тем точнее концентрация анестетика во вдыхаемой смеси соответствует концентрации, установленной на испарителе
FА – фракционная альвеолярная концентрация анестетика Вентиляция. Эффект концентрации. Эффект второго газа. Эффект усиления притока. Интенсивность поглощения кровью.
Факторы, влияющие на поступление анестетика в альвеолы Вентиляция ▫ При увеличении альвеолярной вентиляции увеличивается поступление анестетика в альвеолы ▫ Депрессия дыхания замедляет увеличение альвеолярной концентрации
Концентрация N. B. Увеличение фракционной концентрации анестетика во вдыхаемой смеси не только увеличивает фракционную альвеолярную концентрацию, но также быстро повышает FA/Fi-эффект концентрации. Если на фоне высокой концентрации закиси азота вводить другой ингаляционный анестетик, то увеличится (благодаря тому же механизму) поступление в легочный кровоток обоих анестетиков. Влияние концентрации одного газа на концентрацию другого получило название эффекта второго газа.
Факторы, влияющие на элиминацию анестетика из альвеол Растворимость анестетика в крови Альвеолярный кровоток Разница между парциальным давлением анестетика в альвеолярном газе и венозной крови
Поступление анестетика из альвеол в кровь Если анестетик не поступает из альвеол в кровь, то его фракционная альвеолярная концентрация (FА) быстро станет равна фракционной концентрации во вдыхаемой смеси (Fi). Так как во время индукции анестетик всегда в какой-то степени поглощается кровью легочных сосудов, то фракционная альвеолярная концентрация анестетика всегда ниже его фракционной концентрации во вдыхаемой смеси (FA/Fi
Растворимость высокая (К=кровь/газ) - FA - Р парциальное в альвеолах и в крови растут медленно!!! Диффузия в кровь Легкие (FA) Действующая/ растворенная фракции ткани Растворимость низкая (К=кровь/газ) - FA - Р парциальное в альвеолах и в крови растут быстро!!! Диффузия в кровь Насыщение тканей Требуемая концентрация газа во вдыхаемой смеси Время на индукцию
Факторы, влияющие на элиминацию анестетика из альвеол Альвеолярный кровоток ▫ В отсутствии легочного или внутрисердечного шунтирования крови равен сердечному выбросу ▫ При увеличении сердечного выброса увеличивается скорость поступления анестетика из альвеол в кровоток, уменьшается рост FA, таким образом индукция длится дольше ▫ Низкий сердечный выброс наоборот увеличивает риск передозировки анестетиков, так как в этом случае FA возрастает гораздо быстрее ▫ Данный эффект особенно выражен у анестетиков с высокой растворимостью и отрицательным воздействием на сердечный выброс
Факторы, влияющие на элиминацию анестетика из альвеол Разница между парциальным давлением анестетика в альвеолярном газе и венозной крови ▫ Зависит от поглощения анестетика тканями ▫ Определяется растворимостью анестетика в тканях ткани (коэффициент распределения кровь/ткань) и тканевым кровотоком ▫ Зависит разницы между парциальным давлением в артериальной крови и таковым в ткани В зависимости от кровотока и растворимости анестетиков все ткани можно разделить на 4 группы: хорошо васкуляризированные ткани, мышцы, жир, слабо васкуляризированные ткани
Разница между парциальным давлением анестетика в альвеолярном газе и парциальным давлением в венозной крови - этот градиент зависит от поглощения анестетика различными тканями. Если анестетик абсолютно не поглощается тканями, то венозное и альвеолярное парциальное давление будут равны, так что новая порция анестетика не поступит из альвеол в кровь. Перенос анестетиков из крови к тканям зависит от трех факторов: растворимости анестетика в ткани (коэффициент распределения кровь/ткань), тканевого кровотока разницы между парциальным давлением в артериальной крови и таковым в ткани. Характеристика Доля массы тела, % Доля сердечного выброса, % Перфузия, мл/мин/100 г Относительная растворимость Время достижения равновесия 10 50 20 Слабо васкуляризованные ткани 20 75 19 6 О 75 3 3 О 1 1 20 О 3 -10 мин 1 -4 часа 5 дней Хорошо Мышцы васкуляризованные ткани Жир О
Головной мозг, сердце, печень, почки и эндокринные органы составляют группу хорошо васкуляризованных тканей, именно сюда в первую очередь и поступает значительное количество анестетика. Небольшой объем и умеренная растворимость анестетиков существенно ограничивают емкость тканей этой группы, так что в них быстро наступает состояние равновесия (артериальное и тканевое парциальное давление становятся равны). Кровоток в группе мышечных тканей (мышцы и кожа) меньше, и потребление анестетика происходит медленнее. Кроме того, объем группы мышечных тканей и, соответственно, их емкость гораздо больше, поэтому для достижения равновесия может потребоваться несколько часов. Кровоток в группе жировой ткани практически равен кровотоку в мышечной группе, но чрезвычайно высокая растворимость анестетиков в жировой ткани приводит к настолько высокой общей емкости (Общая емкость = Растворимость ткань/кровь X Объем ткани), что для достижения равновесия требуется несколько суток. В группе слабо васкуляризованных тканей (кости, связки, зубы, волосы, хрящи) кровоток очень низок и потребление анестетика незначительно.
Подъем и снижение альвеолярного парциального давления предшествуют аналогичным изменениям парциального давления в других тканях fa быстрее достигает Fi при использовании закиси азота (анестетик с низкой растворимостью в крови), чем метоксифлюрана (анестетик с высокой растворимостью в крови).
Факторы, влияющие на фракционную концентрацию анестетика в артериальной крови (Fa) Нарушение вентиляционно-перфузионных отношений В норме парциальное давление анестетика в альвеолах и в артериальной крови после достижения равновесия становится одинаковым. Нарушение вентиляционно-перфузионных отношений приводит к появлению значительного альвеоло-артериального градиента: парциальное давление анестетика в альвеолах увеличивается (особенно при использовании высокорастворимых анестетиков), в артериальной крови - снижается (особенно при использовании низкорастворимых анестетиков).
Содержание анестетика в мозге быстро выравнивается с артериальной кровью Константа времени (2 -4 мин) – коэффициент распределения кровь/мозг, деленный на мозговой кровоток. Коэффициенты распределения кровь/мозг мало отличаются среди ИА После одной константы времени, парциальное давление в мозге составляет 63% от парциального артериального давления.
Константа времени Мозгу требуется около 3 констант времени, чтобы достичь равновесия с артериальной кровью Постоянная времени для N 2 O / десфлюрана = 2 мин Постоянная времени для галотана / ISO / SEVO = 3 -4 минут
Для всех ингаляционных анестетиков равновесие между тканями мозга и артериальной кровью достигается примерно через 10 минут
Артериальная кровь имеет одинаковое парциальное давление с альвеолами PP вдыхаемое = 2 A Равновесие полное по обе стороны альвеолярно -капиллярной мембраны PP альвеолярное = A = PP
Fет. ИА= ключевая величина В настоящее время измеряя Fет. ИА в равновесном состоянии, мы имеем хороший способ определения концентрации в головном мозге, несмотря на все сложности фармакокинетики. При достижении равновесия: End tidal = альвеолярная = артериальная = мозг
Резюме (1) (Fi): (2) (FA): 1 - поток свежего газа 2 - абсорбция газа контуром 3 - объем дыхательного контура Поступление газа: 1 - концентрация 2 - МОАльв. Вент Выведение газа: 1 - растворимость в крови (3) (Fa): V/Q нарушения 2 - альвеолярный кровоток 3 - потребление газа тканями
FA является балансом между поступлением и выведением ИА из альвеол Увеличение поступления ИА в альвеолы: Высокий % на испарителе+МОД+поток свежей смеси. Венозное давление ИА (PA) = 4 mm Hg FI = 16 mm Hg FA = 8 mm Hg FA / FI = 8/16 = 0. 5 Артериальное давление агента (PV) agent = 8 mm Hg Увеличение выведения ИА из альвеол в кровь: Низкое Р в вене, высокая растворимость, высокий СВ
Высокая растворимость = медленное нарастание FA N 2 O, low blood / gas Halothane, high blood / gas
Поступление ИА из альвеол в кровь – «поглощение» FI = 16 mm Hg FA = 8 mm Hg Venous (PA) agent = 4 mm Hg Arterial (PV) agent = 8 mm Hg
Поступление газа из альвеол (“поглощение”) пропорционально коэфф-ту кровь/газ Input Inhaled “FI” PP = 16 mm Hg Alveoli “FA” PP = 8 mm Hg Output (“uptake”) is low Sevoflurane b/g = 0. 7 Blood and tissues PP = 6 mm Hg
Поступление газа из альвеол (“поглощение”) пропорционально коэфф-ту кровь/газ Input Inhaled “FI” PP = 16 mm Hg Alveoli “FA” PP = 4 mm Hg Output (“uptake”) is large Halothane b/g = 2. 5 Blood and tissues PP = 2 mm Hg
Время задержки между включением испарителя и накоплением ИА в мозге 4% sevoflurane Закрытая система (“шланги”) PP= 30 mm Hg PP = 24 mm Hg испаритель На уровне мора Вдыхаемый ИА “FI” PP = 16 mm Hg Альвеолы “FA” PP = 8 mm Hg Артериальная кровь PP = 8 mm Hg мозг PP = 5 mm Hg
Когда давление в венозной крови=альвеолярному, поглощение останавливается и FA / FI = 1. 0 FI = 16 mm Hg FA = 16 mm Hg Venous (PA) agent = 16 mm Hg FA / FI = 16/16 = 1. 0 Arterial (PV) agent = 16 mm Hg
Пробуждение зависит: - удаление выдыхаемой смеси, - высокий поток свежего газа, - небольшой объем дыхательного контура, - незначительная абсорбция анестетика в дыхательном контуре и наркозном аппарате, - низкая растворимость анестетика, - высокая альвеолярная вентиляция
Преимущества современной ингаляционной анестезии ØМощная общеанестетическая активность препарата. Ø Хорошая управляемость. Ø Быстрое пробуждение и возможность ранней активизации больных. Ø Сокращение применения опиоидов, миорелаксантов и более быстрое восстановление функции ЖКТ.
«Ингаляционная анестезия наиболее показана при длительных и травматичных операциях, тогда как при относительно малотравматичных и непродолжительных вмешательствах преимущества и недостатки ингаляционных и внутривенных методик взаимокомпенсируются» (Лихванцев В. В. , 2000).
Условия использования ингаляционных анестетиков: наличие предназначенной для использования ингаляционных анестетиков наркознодыхательной аппаратуры наличие соответствующих испарителей («каждому летучему анестетику свой испаритель») полноценный мониторинг газового состава дыхательной смеси и функциональных систем организма вывод отработанных газов за пределы операционной.
Основное преимущество использования ИА – возможность управлять ими на всех этапах анестезии, что обеспечивает, прежде всего, безопасность пациента во время операции, т. к. их действие на организм можно быстро прекратить.
малые гинекологические операции при выраженной сопутствующей патологии (система кровообращения, дыхательная система) кратковременные вмешательства у больных с ожирением
кратковременные диагностические исследования (ЯМРТ, КТ, колоноскопия и т. п.) New Drugs: Alternatives and Adjuncts to Bupivacaine in Paediatric Regional Anaesthesia Per-Arne Lönnqvist, Stockhom, Sweden - SGKA-APAMeeting 2004
при ограниченной возможности использования неингаляционных анестетиков - аллергические реакции - бронхиальная астма - затруднения с обеспечением сосудистого доступа и др.
в педиатрии - обеспечение сосудистого доступа, - индукция анестезии, - проведение кратковременных исследований Rapid Sequence Induction in Paediatric Anaesthesia Peter Stoddart, Bristol, United Kingdom - SGKAAPA-Meeting 2004
Абсолютным противопоказанием к использованию ИА является факт злокачественной гипертермии и побочных (прежде всего, аллергических) реакций в анамнезе. Относительным противопоказанием является кратковременные оперативные вмешательства, когда ИА используют по открытому дыхательному контуру при самостоятельном дыхании пациентом или при полузакрытом контуре с ИВЛ в условиях высокого газотока, что не вредит пациенту, но значительно повышает стоимость анестезии.
«Идеальный ингаляционный анестетик» Свойства Физико-химические стабильность - не должен разрушаться под воздействием света и тепла инертность - не должен вступать в химические реакции с металлом, резиной и натриевой известью отсутствие консервантов не должен быть легковоспламеняющимся или взрывоопасным должен обладать приятным запахом не должен накапливаться в атмосфере иметь высокий коэффициент распределения масло/газ (т. е. быть жирорастворимым), соответственно низкий МАК иметь низкий коэффициент распределения кровь/газ (т. е. низкая растворимость в жидкости) не метаболизироваться - не иметь активных метаболитов и выводиться в неизменном виде быть не токсичным Клинические иметь анальгетический, противорвотный, противосудорожный эффекты отсутствие респираторной депрессии бронхолитические свойства отсутствие отрицательного влияния на сердечно-сосудистую систему отсутствие снижения коронарного, почечного и печёночного кровотока отсутствие влияния на мозговой кровоток и внутричерепное давление не триггер злокачественной гипертермии не обладать эпилептогенными свойствами Экономические относительная дешевизна доступность для системы здравоохранения приемлемость по показателям эффективность затрат и полезность затрат экономическая целесообразность применения для системы здравоохранения экономия затрат бюджета здравоохранения
Каждый из ингаляционных анестетиков имеет свою так называемую анестетическую активность или «мощность» . Определяется она понятием «минимальная альвеолярная концентрация» или МАК. Она равна концентрации анестетика в альвеолярном пространстве, которая у 50% пациентов предотвращает рефлекторную двигательную реакцию на болевой стимул (разрез кожи). МАК – усредненная величина, которая рассчитана для людей в возрасте 30 -55 лет и выражена в процентах от 1 атм, отражает парциальное давление анестетика в головном мозге и позволяет сравнивать «мощность» разных анестетиков Чем выше МАК – тем ниже анестетическая активность препарата МАК пробуждения – 1/3 МАК 1, 3 МАК – 100% отсутствия движения у больных 1, 7 МАК – МАК BAR (гемодинамически значимый МАК)
MAC – парциальное давление, не концентрация Да - MAC выражается в %, но это подразумевает % от атмосферного давления на уровне моря
Можно ли выжить при 21% содержании кислорода в воздухе? Нет, если вы на вершине Эвереста!!! Также и МАК, отражает парциальное давление а не концентрацию.
MAК На высоте уровня моря атмосферное давление составляет 760 мм рт ст. % MAC =2, 2%, а парциальное давление составит: 2. 2% X 760 = 16. 7 мм рт ст На высоте давление ниже и составит 600 мм рт ст, и МАК% севорана составит=2. 8%, а давление остается неизменным (16. 7 / 600 = 2. 8%)
Вопрос: каков % МАК севорана на глубине 33 фута под водой? Ответ: 1. 1%, поскольку барометрическое давление составляет 2 атмосферы или 1520 мм рт ст. А поскольку парциальное давление севорана постоянно, то: 16. 7 мм рт ст/ 1520 мм рт ст=1. 1%
Значение МАК ингаляционных анестетиков у пациента в возрасте 30 -60 лет при атмосферном давлении Анестетик МАК, % Галотан 0, 75 Изофлюран 1. 15 Севофлюран 1. 85 Десфлюран 6, 6 Закись азота 105
Свойства идеального ингаляционного анестетика Достаточная сила Низкая растворимость в крови и тканях Устойчивость к физической и метаболической деградации, отсутствие повреждающего действия на органы и ткани организма Отсутствие предрасположенности к развитию судорог Отсутствие раздражающего воздействия на дыхательные пути Отсутствие или минимальное влияние на сердечнососудистую систему Экологическая безопасность (отсутствие влияния на озоновый слой земли) Приемлемая стоимость
Растворимость анестетика в крови Низкий коэффициент распределения кровь/газ указывает на низкое сродство анестетика к крови, что является желаемым эффектом, так как обеспечивает быстрое изменение глубины анестезии и быстрое пробуждение пациента после окончания анестезии Коэффициент распределения ингаляционных анестетиков в крови при t 37°C Анестетик Десфлюран Кровь-газ 0, 45 Закись азота Севофлюран Изофлюран Галотан 0, 47 0, 65 1, 4 2, 5
Коэффициент распределения ингаляционных анестетиков в тканях при t 37°C Анестетик Мозг/кровь Мышцы/кровь Жир/кровь Закись азота 1, 1 1, 2 2, 3 Десфлюран 1, 3 2, 0 27 Изофлюран 1, 6 2, 9 45 Севофлюран 1, 7 3, 1 48 Галотан 1, 9 3, 4 51
Устойчивость к деградации При оценке метаболизма ингаляционных анестетиков наиболее важными аспектами являются: ▫ Доля препарата, подвергающегося биотрансформации в организме ▫ Безопасность для организма метаболитов, образующихся в ходе биотрансформации
Устойчивость к деградации Галотан, Изофлюран и Десфлюран подвергаются биотрансформации в организме с образованием трифлуороацетата, который может вызывать поражение печени Севофлюран обладает внепеченочным механизмом биотрансформации, уровень его метаболизма составляет от 1 до 5%, что несколько выше чем у изофлюрана и десфлюрана, но значительно ниже чем у галотана
Устойчивость к метаболической деградации и потенциальный гепатотоксичный эффект некоторых ингаляционных анестетиков Анестетик Галотан Метаболизм, % Частота случаев повреждения печени 15 -20 1: 35000 Изофлюран 0, 2 1: 1000000 Десфлюран 0, 02 1: 10000000 Севофлюран 3, 3 -
Устойчивость к деградации Закись азота практически не подвергается метаболизму в организме, однако она вызывает повреждение тканей путем подавления активности витамин B 12 -зависимых ферментов, к которым относится метионинсинтетаза, участвующая в синтезе ДНК Повреждение тканей связано с депрессией костного мозга (мегалобластная анемия), а также повреждением нервной системы (периферическая нейропатия и фуникулярный миелоз) Эти эффекты редки и возникают предположительно только у пациентов с дефицитом витамина B 12 и при длительном использовании закиси азота
Устойчивость к деградации Севофлюран не обладает гепатотоксичностью Примерно 5% севофлюрана метаболизируются в организме с образованием ионов фтора и гексафтороизопропанола Ион фтора обладает потенциальной нефротоксичностью при его плазменной концентрации превышающей 50 мкмоль/л Исследования по оценке метаболизма севофлюрана у детей продемонстрировали, что максимальный уровень фтора колеблется в пределах 10 -23 мкмоль/л и быстро снижается по окончании анестезии Случаев нефротоксичности у детей после анестезий севофлюраном отмечено не было
Защитный эффект ингаляционных анестетиков Клинические исследования применения пропофола, севофлюрана и десфлюрана в качестве анестетиков у пациентов с ИБС при операциях аортокоронарного шунтирования показали, что процент пациентов с повышенным послеоперационным уровнем тропонина I, отражающим повреждение клеток миокарда, был значительно выше в группе пропофола по сравнению с группами севофлюрана и десфлюрана
Свойства идеального ингаляционного анестетика Достаточная сила Низкая растворимость в крови и тканях Устойчивость к физической и метаболической деградации, отсутствие повреждающего действия на органы и ткани организма Отсутствие предрасположенности к развитию судорог Отсутствие раздражающего воздействия на дыхательные пути Отсутствие или минимальное влияние на сердечно- сосудистую систему Экологическая безопасность (отсутствие влияния на озоновый слой земли) Приемлемая стоимость
Предрасположенность к развитию судорог Галотан, изофлюран, десфлюран и закись азота не вызывают судорог В медицинской литературе описаны случаи эпилептиформной активности на ЭЭГ и судорожноподобных движений во время анестезии севофлюраном, однако эти изменения были кратковременными и самопроизвольно разрешались без каких либо клинических проявлений в послеоперационном периоде В ряде случаев на этапе пробуждения у детей отмечается повышенная возбуждение, психомоторная активность ▫ Может быть связано с быстрым восстановлением сознания на фоне недостаточной анальгезии
Свойства идеального ингаляционного анестетика Достаточная сила Низкая растворимость в крови и тканях Устойчивость к физической и метаболической деградации, отсутствие повреждающего действия на органы и ткани организма Отсутствие предрасположенности к развитию судорог Отсутствие раздражающего воздействия на дыхательные пути Отсутствие или минимальное влияние на сердечнососудистую систему Экологическая безопасность (отсутствие влияния на озоновый слой земли) Приемлемая стоимость
Раздражающее действие на дыхательные пути Галотан и Севофлюран не вызывают раздражения дыхательных путей Порог развития раздражения дыхательных путей составляет 6% при использовании десфлюрана и 1, 8% при использовании изофлюрана Десфлюран противопоказан для использования в качестве индукции через маску у детей в связи с высоким процентом развития побочных эффектов: ларингоспазма, кашля, задержки дыхания, десатурации Из-за отсутствия раздражающего запаха и низкого риска раздражения дыхательных путей севофлюран является наиболее часто используемым ингаляционным анестетиком, применяемым для индукции в анестезию
Свойства идеального ингаляционного анестетика Достаточная сила Низкая растворимость в крови и тканях Устойчивость к физической и метаболической деградации, отсутствие повреждающего действия на органы и ткани организма Отсутствие предрасположенности к развитию судорог Отсутствие раздражающего воздействия на дыхательные пути Отсутствие или минимальное влияние на сердечнососудистую систему Экологическая безопасность (отсутствие влияния на озоновый слой земли) Приемлемая стоимость
Влияние ингаляционных анестетиков на гемодинамику При быстром повышении концентрации десфлюрана и изофлюрана наблюдается тахикардия и повышение артериального давления более выраженное у десфлюрана по сравнению с изофлюраном, однако при использовании этих анестетиков для поддержания анестезии больших отличий в гемодинамических эффектах нет Севофлюран снижает сердечный выброс, но в значительно меньшей мере чем галотан, а также уменьшает системное сосудистое сопротивление Быстрое повышение концентрации севофлюрана (0, 5 МАК, 1, 5 МАК) вызывает умеренное снижение ЧСС и АД Севофлюран в значительно меньшей степени сенсибилизирует миокард к эндогенным катехоламинам, сывороточная концентрация адреналина, при которой наблюдаются нарушения сердечного ритма, у севофлюрана в 2 раза выше чем у галотана и сопоставима с изофлюраном
Выбор анестетика: закись азота Низкая мощность ограничивает применение, используется в качестве газа-носителя других более мощных ингаляционных анестетиков Не имеет запаха (позволяет облегчить восприятие других ингаляционных анестетиков) Имеет низкий коэффициент растворимости, что обеспечивает быструю индукцию и быстрый выход из анестезии Вызывает усиление кардиодепрессивного действия галотана, изофлюрана Повышает давление в системе легочной артерии Обладает высокой диффузионной способностью, увеличивает объем полостей, заполненных газом, поэтому не используется при кишечной непроходимости, пневмотораксе, операциях с искусственным кровообращением В период выхода из анестезии снижает альвеолярную концентрацию кислорода, поэтому в течение 5 -10 минут после отключения анестетика необходимо использовать высокие концентрации кислорода
Выбор анестетика: галотан Галотан имеет некоторые характеристики идеального ингаляционного анестетика (достаточная мощность, отсутствие раздражающего действия на дыхательные пути) Однако высокая растворимость в крови и тканях, выраженное кардиодепрессивное действие и риск гепатотоксичности (1: 350001: 60000) привели к вытеснению его из клинической практики современными ингаляционными анестетиками
Выбор анестетика: изофлюран Не рекомендуется для индукции в анестезию ▫ Обладает раздражающим действием на дыхательные пути (кашель, ларингоспазм, апноэ) ▫ При резком увеличении концентрации оказывает выраженное влияние на гемодинамику (тахикардия, гипертензия) Обладает потенциальной гепатотоксичностью (1: 1000000) Имеет относительно высокую растворимость в крови и тканях (выше чем у севофлюрана и десфлюрана) Оказывает минимальное воздействие на озоновый слой Земли Более дешевый препарат по сравнению с севофлюраном и десфлюраном Наиболее распространенный ингаляционный анестетик
Выбор анестетика: десфлюран Не рекомендуется для индукции в анестезию ▫ Оказывает раздражающее действие на дыхательные пути (кашель, ларингоспазм, апноэ) ▫ При резком увеличении концентрации оказывает выраженное влияние на гемодинамику (тахикардия гипертензия) Имеет наименьшую растворимость в органах и тканях по сравнению с изофлюраном и севофлюраном Не обладает гепатотоксичностью Обладает кардиопротективным действием Экологически безопасен Имеет относительно высокую стоимость, сравнимую с севофлюраном
Выбор анестетика: севофлюран Не вызывает раздражения дыхательных путей Не оказывает выраженного влияния на гемодинамику Менее растворим в крови и тканях, чем галотан и изофлюран Не обладает гепатотоксичностью Обладает кардиопротективным действием Продукты метаболизма обладают потенциальной нефротоксичностью (не отмечено достоверных случаев нефротоксичности после применения севофлюрана) Экологически безопасен Повышает эпилептиформную активность на ЭЭГ В ряде случаев способен вызывать развитие послеоперационной ажитации Препарат выбора для ингаляционной индукции Наиболее распространенный ингаляционный анестетик в детской практике
Выделяют три фазы первой степени наркоза по Артузио (1954): начальная – болевая чувствительность сохранена, пациент контактен, сохраняются воспоминания; средняя – болевая чувствительность притупляется, легкое оглушение, возможно сохранение воспоминаний об операции, характерна их неточность и спутанность; глубокая – потеря болевой чувствительности, полусонное состояние, реакция на тактильное раздражение или громкий звук присутствует, но она слабая.
Стадия возбуждения При проведении общего обезболивания эфиром утрата сознания по окончании фазы анальгезии сопровождается выраженным речевым и двигательным возбуждением. Достигнув этой стадии эфирного наркоза, пациент начинает совершать беспорядочные движения, произносит бессвязные речи, поет. Длительная стадия возбуждения, около 5 минут – одна из особенностей эфирного наркоза, которая заставила отказаться от его применения. Фаза возбуждения у современных средств для общего обезболивания слабо выражена или отсутствует. Кроме того, анестезиолог может использовать их комбинацию с другими препаратами, чтобы исключить негативные эффекты. У пациентов, страдающих алкоголизмом и наркоманией, исключить стадию возбуждения бывает довольно сложно, так как биохимические изменения в тканях головного мозга способствуют ее проявлению.
Стадия хирургического наркоза Она характеризуется полной потерей сознания и болевой чувствительности и ослаблением рефлексов и их постепенным угнетением. В зависимости от степени снижения мышечного тонуса, утраты рефлексов и способности к спонтанному дыханию выделяют четыре уровня хирургического наркоза: 1 уровень – уровень движения глазных яблок – на фоне спокойного сна еще сохраняются мышечный тонус, гортанно-глоточные рефлексы. Дыхание ровное, пульс несколько учащен, артериальное давление на исходном уровне. Глазные яблоки совершают медленные кругообразные движения, зрачки равномерно сужены, живо реагируют на свет, роговичный рефлекс сохранен. Поверхностные рефлексы (кожные) исчезают. 2 уровень – уровень роговичного рефлекса. Глазные яблоки фиксированы, роговичный рефлекс исчезает, зрачки сужены, реакция их на свет сохранена. Гортанный и глоточный рефлексы отсутствуют, тонус мышц значительно снижен, дыхание ровное, замедленное, пульс и артериальное давление на исходном уровне, слизистые оболочки влажные, кожные покровы розовые.
3 уровень – уровень расширения зрачка. Появляются первые признаки передозировки – зрачок расширяется вследствие паралича гладкой мускулатуры радужной оболочки, реакция на свет резко ослаблена, появляется сухость роговицы. Кожные покровы бледные, резко снижается тонус мышц (сохранен только тонус сфинктеров). Реберное дыхание постепенно ослабевает, преобладает диафрагмальное, вдох несколько короче выдоха, пульс учащается, артериальное давление снижается. 4 уровень – уровень диафрагмального дыхания – признак передозировки и предвестник летального исхода. Для него характерны резкое расширение зрачков, отсутствие их реакции на свет, тусклая, сухая роговица, полный паралич дыхательных межреберных мышц; сохранено только диафрагмальное дыхание – поверхностное, аритмичное. Кожные покровы бледные с цианотичным оттенком, пульс нитевидный, учащенный, артериальное давление не определяется, возникает паралич сфинктеров. Четвертая стадия – АГОНАЛЬНАЯ СТАДИЯ – паралич дыхательного и сосудодвигательного центров, проявляется остановкой дыхания и сердечной деятельности.
Стадия пробуждения – выход из наркоза После прекращения поступления средства для общего обезболивания в кровь, начинается пробуждение. Длительность выхода из состояния наркоза зависит от скорости инактивации и выведения наркотизирующего вещества. Для эфира это время составляет порядка 10 -15 минут. Пробуждение после общего обезболивания пропофолом или севофлюраном наступает практически мгновенно.
Злокачественная гипертермия Заболевание, возникающее при проведении общей анестезии или же сразу после нее, характеризующееся гиперкатаболизмом скелетной мускулатуры, проявляется повышенным потреблением кислорода, накоплением лактата, повышенной продукцией CO 2 и тепла Впервые описана в 1929 г. (синдром Омбредана) Развитие ЗГ провоцируется ▫ Ингаляционными анестетиками ▫ Сукцинилхолином
Злокачественная гипертермия Наследственное заболевание, передающееся по аутосомно-доминантному типу Средняя частота встречаемости составляет 1 случай на 60 000 общих анестезий с использованием сукцинилхолина и 1 на 200 000 без его использования Признаки ЗГ могут возникать как во время анестезии с использованием триггерных агентов, так и через несколько часов после ее окончания У любого пациента может развиться ЗГ, даже если предыдущая общая анестезия протекала без осложнений
Патогенез Пусковым механизмом развития ЗГ являются ингаляционные анестетики (галотан, изофлюран, севофлюран) по отдельности или в сочетании с сукцинилхолином Триггерные вещества высвобождают кальциевый запас из саркоплазматического ретикулума, вызывая контрактуру скелетных мышц и гликогенолиз, повышая клеточный метаболизм, результатом которого является повышенное потребление кислорода, избыточная продукция тепла, накопление лактата У пораженных пациентов развиваются ацидоз, гиперкапния, гипоксемия, тахикардия, рабдомиолиз с последующим повышением в сыворотке крови креатинфосфокиназы (КФК), а также ионов калия с риском развития сердечной аритмии или остановки сердца и миоглобинурия с риском развития почечной недостаточности
Злокачественная гипертермия, ранние признаки В большинстве случаев признаки ЗГ возникают в операционной, хотя они могут проявиться и в течение первых послеоперационных часов ▫ Необъяснимая тахикардия, нарушения ритма (желудочковые экстрасистолы, желудочковая бигемения) ▫ Гиперкапния, увеличение ЧД, если пациент находится на спонтанном дыхании ▫ Спазм жевательной мускулатуры (невозможно открыть рот), генерализованная мышечная ригидность ▫ Мраморность кожи, потливость, цианоз ▫ Резкое повышение температуры ▫ Адсорбер наркозного аппарата становится горячим ▫ Ацидоз (респираторный и метаболический)
Лабораторная диагностика ЗГ Изменения в КОС: ▫ Низкий p. H ▫ Низкий p. O 2 ▫ Высокий p. CO 2 ▫ Низкий бикарбонат ▫ Большой дефицит оснований Другие лабораторные признаки ▫ Гиперкалиемия ▫ Гиперкальциемия ▫ Гиперлактатемия ▫ Миоглобинурия (темный цвет мочи) ▫ Увеличение уровня КФК Кофеин-галотановый контрактильный тест – золотой стандарт диагностики предрасположенности к ЗГ
Диагностика предрасположенности к ЗГ Кофеиновый тест Тест с галотаном Мышечное волокно помещают в раствор кофеина с концентрацией 2 ммоль/л В норме его разрыв происходит прикладывании к мышечному волокну усилия в 0, 2 г При предрасположенности к ЗГ разрыв происходит при усилии в > 0, 3 г Мышечное волокно помещают в контейнер с физиологическим раствором, через который пропускают смесь кислорода и углекислого газа и галотана Волокно стимулируется электрическим разрядом каждые 10 сек. В норме оно не будет изменять силу сокращения приложении усилия > 0, 5 г в течение всего времени присутствия галотана в газовой смеси При снижении концентрации галотана в окружающей мышечное волокно среде на 3% точка разрыва волокна падает с > 0, 7 до > 0, 5 г
Действия в случае развития ригидности жевательных мышц Консервативный подход Прекратить анестезию Получить биопсию мышц для проведения лабораторного теста Перенести анестезию на более поздний срок Либеральный подход Переключится на использование нетриггерных анестезиологических препаратов Тщательный мониторинг O 2 и CO 2 Лечение дантроленом
Дифференциальный диагноз при ригидности жевательных мышц Миотонический синдром Дисфункция височно-нижнечелюстного сустава Недостаточное введение сукцинилхолина
Нейролептический злокачественный синдром Симптомы похожи на злокачественную гипертермию ▫ Лихорадка ▫ Рабдомиолиз ▫ Тахикардия ▫ Гипертензия ▫ Ажитация ▫ Ригидность мускулатуры
Нейролептический злокачественный синдром Приступ возникает после длительного приема: ▫ Фенотиазинов ▫ Галоперидола ▫ Резкой отмены препаратов для лечения болезни Паркинсона Возможно провоцируется истощением запасов дофамина Состояние не наследуется Сукцинилхолин не является триггером Лечение дантроленом эффективно Если синдром развился во время анестезии лечение проводится по протоколу лечения злокачественной гипертермии
Лечение злокачественной гипертермии Летальность при молниеносной форме без использования дантролена составляет 60 - 80% Применение дантролена и рациональной симптоматической терапии позволило сократить летальность в развитых странах до 20% и ниже
Заболевания, связанные с ЗГ ▫ Синдром King-Denborough ▫ Болезнь центрального стержня ▫ Мышечная дистрофия Duschenne ▫ Мышечная дистрофия Fukuyama ▫ Врождённая миотония ▫ Синдром Schwartz-Jampel Высокий риск настороженности по отношению к развитию ЗГ Следует избегать триггерных агентов
Первые действия 1. 2. 3. Позвать на помощь Предупредить хирурга о проблеме (прервать операцию) Следовать протоколу лечения
Протокол лечения 1. Прекратить введение тригерных препаратов (ингаляционный анестетики, сукцинилхолин) Гипервентиляция (МОВ в 2 -3 раза выше нормального) 100% кислородом с высоким потоком (10 л/мин и более), отсоединить испаритель 2. ▫ менять систему циркуляции и адсорбент не нужно (лишняя трата времени) 3. Переключиться на использование нетригерных анестезиологических препаратов (ТВА) 4. Введение дантролена в дозе 2, 5 мг/кг (повторить при отсутствии эффекта, общая доза до 10 мг/кг) 5. Охладить пациента ▫ ▫ Лёд на голову, шею, подмышечные области, область паха Остановить охлаждение при температуре тела
Мониторинг Продолжить рутинный мониторинг (ЭКГ, Sat, Et. CO 2, непрямое АД) Измерить температуру ядра (пищеводный или ректальный температурный датчик) Установить периферические катетеры большого диаметра Обсудить постановку ЦВК, артериальной линии и мочевого катетера Анализ электролитов и газов крови Б/х анализ крови (печеночные, почечные ферменты, коагулограмма, миоглобин)
Дальнейшее лечение Коррекция метаболического ацидоза при p. H
Дантролен Препарат введен в клиническую практику в 1974 г. Мышечный релаксант некурареподобного действия Снижает проницаемость кальциевых каналов саркоплазматического ретикулума Уменьшает выход кальция в цитоплазму Предотвращает возникновение мышечной контрактуры Ограничивает клеточный метаболизм Неспецифический антипиретик
Дантролен Лекарственная форма для внутривенного введения появилась в 1979 г. Флакон 20 мг + 3 г маннитола + Na. OH Начало действия через 6 -20 мин Эффективная плазменная концентрация сохраняется 5 -6 час Метаболизируется в печени, выводится почками Срок хранения 3 года, готовый раствор – 6 часов
Побочные эффекты Мышечная слабость вплоть до необходимости в продленной ИВЛ Снижает сократимость миокарда и сердечный индекс Антиаритмическое действие (удлиняет рефрактерный период) Головокружение Головная боль Тошнота и рвота Выраженная сонливость Тромбофлебиты
Терапия в ОИТР Наблюдение в течение не менее 24 ч. Введение дантролена в дозе 1 мг/кг каждые 6 ч. течение 24 -48 ч. ▫ Для терапии взрослого пациента может потребоваться до 50 ампул дантролена Мониторинг температуры ядра, газов, электролитов крови, КФК, миоглобина в крови и моче и показателей коагулограммы
Очистка наркозного аппарата Замена испарителей Замена всех деталей контура аппарата Замена абсорбера на новый Замена анестезиологических масок Вентиляция аппарата чистым кислородом с потоком 10 л/мин в течение 10 мин.
Анестезия у пациентов с предрасположенностью к ЗГ Адекватный мониторинг: ▫ Пульсоксиметр ▫ Капнограф ▫ Инвазивное АД ▫ ЦВД ▫ Мониторинг центральной температуры
Анестезия у пациентов с предрасположенностью к ЗГ Дантролен 2, 5 мг/кг в/в за 1, 5 ч до анестезии (в настоящее время признано необоснованным) Общая анестезия ▫ Барбитураты, закись азота, опиоиды, бензодиазепины, пропофол ▫ Использование недеполяризующих мышечных релаксантов Регионарная анестезия Местная анестезия на фоне медикаментозной седации Послеоперационное наблюдение в течение 4 -6 ч.
Общая анестезия определяется как вызванная лекарственными веществами обратимая депрессия ЦНС, приводящая к отсутствию ответной реакции организма на внешние раздражители.
История применения ингаляционных анестетиков как средств общей анестезии началась с публичной демонстрации в 1846 г. первого эфирного наркоза. В 40-е годы вошли в практику динитроген оксид (Уэллс, 1844) и хлороформ (Симпсон, 1847). Указанные ингаляционные анестетики применяли до середины 50-х годов 20-го столетия.
В 1951 г. был синтезирован галотан, который стал использоваться в анестезиологической практике многих стран, в т.ч. и в отечественной. Примерно в те же годы был получен метоксифлуран, однако из-за слишком высокой растворимости в крови и тканях, медленной индукции, продолжительной элиминации и нефротоксичности ЛС в настоящее время имеет историческое значение. Гепатотоксичность галотана заставила продолжить поиск новых галогеносодержащих анестетиков, который в 70-е годы привел к созданию трех ЛС: энфлурана, изофлурана и севофлурана. Последний, несмотря на дороговизну, получил распространение из-за низкой растворимости в тканях и приятного запаха, хорошей переносимости и быстрой индукции. И наконец, последнее ЛС этой группы - десфлуран было внедрено в клиническую практику в 1993 г. Десфлуран имеет еще более низкую растворимость в тканях, чем севофлуран, и тем самым обеспечивает превосходный контроль за поддержанием анестезии. При сравнении с другими анестетиками этой группы десфлуран имеет самый быстрый выход из анестезии.
Совсем недавно, уже в конце XX века, в анестезиологическую практику вошел новый газообразный анестетик - ксенон. Этот инертный газ является естественным компонентом тяжелой фракции воздуха (на каждые 1000 м3 воздуха приходится 86 см3 ксенона). Применение ксенона в медицине до последнего времени ограничивалось областью клинической физиологии. Для диагностики заболеваний органов дыхания, кровообращения, органного кровотока использовали радиоактивные изотопы 127Хе и 111Хе. Наркотические свойства ксенона были предсказаны (1941 г.) и подтверждены (1946 г.) Н.В. Лазаревым. Первое применение ксенона в клинике относится к 1951 г. (S. Cullen и Е. Gross). В России применение ксенона и дальнейшее его изучение в качестве средства для наркоза связано с именами Л.А. Буачидзе, В.П. Смольникова (1962 г.), а в дальнейшем Н.Е. Бурова. Монография Н.Е. Бурова (совместно с В.Н. Потаповым и Г.А. Макеевым) «Ксенон в анестезиологии» (клинико-экспериментальное исследование), изданная в 2000 г., является первой в мировой анестезиологической практике.
В настоящее время ингаляционные анестетики используются в основном в период поддержания анестезии. Для целей вводного наркоза ингаляционные анестетики применяются только у детей. Сегодня в арсенале у анестезиолога имеются два газообразных ингаляционных анестетика - динитроген оксид и ксенон и пять жидких веществ - галотан, изофлуран, энфлуран, севофлуран и десфлуран. Циклопропан, трихлорэтилен, метоксифлуран и эфир не используются в клинической практике большинства стран. Диэтиловый эфир все еще находит применение в отдельных небольших больницах Российской Федерации. Удельный вес различных методов общей анестезии в современной анестезиологии составляет до 75% от общего количества анестезий, остальные 25% приходятся на различные варианты местной анестезии. Ингаляционные методы общей анестезии доминируют. В/в способы общей анестезии составляют примерно 20-25%.
Ингаляционные анестетики в современной анестезиологии используются не только как ЛС для мононаркоза, но и как компоненты общей сбалансированной анестезии. Сама идея - использовать малые дозы лекарств, которые будут потенцировать друг друга и дадут оптимальный клинический эффект, была достаточно революционна в эпоху мононаркоза. По сути дела, именно в это время был реализован принцип многокомпонентности современной анестезии. Сбалансированная анестезия решила главную проблему того периода - передозировку наркотического вещества из-за отсутствия точных испарителей.
Динитроген оксид использовали как основной анестетик, барбитураты и скополамин обеспечивали седацию, белладонна и опиаты тормозили рефлекторную деятельность, опиоиды вызывали аналгезию.
Сегодня для сбалансированной анестезии наряду с динитрогеном оксидом используют ксенон или другие современные ингаляционные анестетики, бензодиазепины заменили барбитураты и скополамин, старые анальгетики уступили место современным (фентанил, суфентанил, ремифентанил), появились новые миорелаксанты, минимально влияющие на жизненно важные органы. Нейро-вегетативное торможение стали осуществлять нейролептиками и клонидином.
, , , , , , , , , ,
Ингаляционные анестетики: место в терапии
Уходит в прошлое эра мононаркоза с помощью того или иного ингаляционного анестетика. Хотя в педиатрической практике и при небольших по объему хирургических операциях у взрослых эта методика еще практикуется. Многокомпонентная общая анестезия доминирует в анестезиологической практике с 60-х годов прошлого столетия. Роль ингаляционных анестетиков ограничивается достижением и поддержанием первого компонента - выключением сознания и поддержанием наркотического состояния в течение хирургического вмешательства. Уровень глубины анестезии должен соответствовать 1,3 МАК избранного ЛС, с учетом всех применяемых дополнительных адъювантов, влияющих на МАК. Анестезиолог должен иметь в виду, что ингаляционный компонент оказывает дозозависимое воздействие и на другие компоненты общей анестезии, такие как аналгезия, миорелаксация, нейровегетативное торможение и др.
Введение в анестезию
Вопрос о введении в анестезию сегодня, можно сказать, решен в пользу в/в анестетиков с последующим переходом на ингаляционный компонент с целью поддержания анестезии. В основе такого решения, безусловно, стоит комфорт для больного и быстрота индукции. Однако надо иметь в виду, что на переходном этапе от вводного наркоза до периода поддержания имеется несколько подводных камней, связанных с неадекватностью анестезии и, вследствие этого, реакцией организма на эндотрахеальную трубку или разрез кожи. Это часто наблюдается, когда анестезиолог использует для вводного наркоза барбитураты ультракороткого действия или гипнотики, лишенные анальгетических свойств, и не успевает насытить организм ингаляционным анестетиком или сильным анальгетиком (фентанил). Гипердинамическая реакция кровообращения, сопровождающая указанное состояние, может быть крайне опасной у пожилых больных. Предварительное введение мышечных релаксантов делает бурную ответную реакцию больного невидимой. Однако показатели мониторов фиксируют «вегетативную бурю» со стороны сердечно-сосудистой системы. Именно в этот период нередко наблюдается пробуждение пациентов со всеми негативными последствиями этого состояния, особенно если операция уже начата.
Имеется несколько вариантов предупреждения включения сознания и плавного достижения периода поддержания. Это своевременное насыщение организма ингаляционными анестетиками, позволяющими достигнуть МАК или лучше ЕДЧ5 к концу действия в/в вводного агента. Другим вариантом может быть сочетание ингаляционных анестетиков (динитроген оксид + изофлуран, севофлуран или ксенон).
Хороший эффект наблюдается при сочетании бензодиазепинов с кетамином, динитрогена оксида с кетамином. Уверенность анестезиологу придает дополнительное введение фентанила и мышечных релаксантов. Широко распространены комбинированные способы, когда ингаляционные агенты сочетаются с в/в. Наконец, применение сильных ингаляционных анестетиков севофлурана и десфлурана, имеющих низкую растворимость в крови, позволяет быстро достигнуть наркотических концентраций еще до того, как вводный анестетик перестанет действовать.
Механизм действия и фармакологические эффекты
Несмотря на то что с момента дачи первого эфирного наркоза прошло около 150 лет, механизмы наркотического действия ингаляционных анестетиков окончательно не ясны. Существующие теории (коагуляционная, липоидная, поверхностного натяжения, адсорбционная), предложенные в конце XIX и начале XX веков, не смогли раскрыть сложный механизм общей анестезии. Точно так же не ответила на все вопросы теория водных микрокристаллов дважды лауреата Нобелевской премии Л. Полинга. По мнению последнего, развитие наркотического состояния объясняется свойством общих анестетиков образовывать в водной фазе тканей своеобразные кристаллы, которые создают препятствие для перемещения катионов через мембрану клетки и тем самым блокируют процесс деполяризации и формирование потенциала действия. В последующие годы появились исследования, которые показали, что не все анестетики обладают свойством образовывать кристаллы, а те, которые обладают этим свойством, образуют кристаллы в концентрациях, превышающих клинические. В 1906 г. английский физиолог Ч. Шеррингтон высказал предположение, что общие анестетики реализуют свое специфическое действие в основном через синапсы, оказывая тормозящее влияние на синаптическую передачу возбуждения. Однако механизм угнетения возбудимости нейронов и торможения синаптической передачи возбуждения под влиянием анестетиков полностью не раскрыт. По мнению одних ученых, молекулы анестетика образуют на мембране нейрона своеобразный плащ, затрудняющий прохождение через нее ионов и тем самым препятствующий процессу деполяризации мембраны. По данным же других исследователей, анестетики изменяют функции катионовых «каналов» клеточных мембран. Очевидно, что различные анестетики неодинаково влияют на основные функциональные звенья синапсов. Одни из них тормозят передачу возбуждения преимущественно на уровне терминалей нервных волокон, другие - снижают чувствительность рецепторов мембран к медиатору или угнетают его образование. Подтверждением преимущественного действия общих анестетиков в зоне межнейронных контактов может служить антиноцицептивная система организма, которая в современном понимании представляет собой совокупность механизмов, регулирующих болевую чувствительность и оказывающих тормозящее влияние на ноцицептивную импульсацию в целом.
Концепция об изменении под влиянием наркотических веществ физиологической лабильности нейронов и особенно синапсов позволила приблизиться к пониманию того, что в каждый данный момент общей анестезии степень торможения функции различных отделов мозга оказывается неодинаковой. Такое понимание нашло подтверждение в том, что наряду с корой больших полушарий наиболее подверженной тормозящему влиянию наркотических веществ оказалась функция ретикулярной формации, что явилось предпосылкой для разработки «ретикулярной теории наркоза». Подтверждением этой теории были данные о том, что разрушение определенных зон ретикулярной формации вызывало состояние, близкое к медикаментозному сну или наркозу. На сегодняшний день сформировалось представление о том, что эффект общих анестетиков является результатом торможения рефлекторных процессов на уровне ретикулярной субстанции мозга. При этом устраняется ее восходящее активирующее влияние, что приводит к деафферентации вышележащих отделов ЦНС. При всей популярности «ретикулярной теории наркоза» она не может быть признана универсальной.
Следует признать, что в этой области сделано много. Однако все еще есть вопросы, на которые нет достоверных ответов.
Минимальная альвеолярная концентрация
Термин «минимальная альвеолярная концентрация» (МАК) был введен в 1965 г. Eger et al. как стандарт потенции (силы, мощности) анестетиков. Это МАК ингаляционных анестетиков, предотвращающая двигательную активность у 50% субъектов, которым наносят болевой стимул. МАК для каждого анестетика не статическая величина и может варьировать в зависимости от возраста пациента, температуры окружающей среды, взаимодействия с другими ЛС, наличия алкоголя и др.
Например, введение наркотических анальгетиков и седативных ЛС снижает МАК. Концептуально между МАК и средней эффективной дозой (ЕД50) можно провести параллель точно так же, как ЕД95 (отсутствие движений на болевой стимул у 95% больных) эквивалентно 1,3 МАК.
Минимальная альвеолярная концентрация ингаляционных анестетиков
- Динитроген оксид - 105
- Ксенон - 71
- Гапотан - 0,75
- Энфлуран - 1,7
- Изофлуран - 1,2
- Севофлуран - 2
- Десфлуран - 6
Для достижения МАК = 1 нужны гипербарические условия.
Добавление 70% динитрогена оксида, или закиси азота (N20), к энфлурану снижает МАК последнего с 1,7 до 0,6, к галотану - с 0,77 до 0,29, к изофлурану - с 1,15 до 0,50, к севофлурану - с 1,71 до 0,66, к десфлурану - с 6,0 до 2,83. Снижают МАК, кроме причин, указанных выше, метаболитический ацидоз, гипоксия, гипотензия, а2-агонисты, гипотермия, гипонатриемия, гипоосмолярность, беременность, алкоголь, кетамин, опиоиды, мышечные релаксанты, барбитураты, бензодиазепины, анемия и др.
Не влияют на МАК следующие факторы: продолжительность анестезии, гипо- и гиперкарбия в пределах РаС02 = 21- 95 мм рт. ст., метаболитический алкалоз, гипероксия, артериальная гипертензия, гиперкалиемия, гиперосмолярность, пропранолол, изопротеренол, налоксон, аминофиллин и др.
Влияние на центральную нервную систему
Ингаляционные анестетики вызывают весьма существенные изменения на уровне ЦНС: выключение сознания, электрофизиологические нарушения, изменения церебральной гемодинамики (церебрального кровотока, потребления мозгом кислорода, давления спинномозговой жидкости и др.).
При вдыхании ингаляционных анестетиков с увеличением доз нарушается соотношение между мозговым кровотоком и потреблением мозгом кислорода. Важно иметь в виду, что этот эффект наблюдается тогда, когда церебральная сосудистая ауторегуляция интактна на фоне нормального внутричерепного артериального давления (АД) (50-150 мм рт. ст.). Увеличение церебральной вазодилатации с последующим увеличением мозгового кровотока ведет к снижению потребления мозгом кислорода. Этот эффект уменьшается или исчезает при снижении АД.
Каждый сильный ингаляционный анестетик снижает метаболизм тканей головного мозга, вызывает вазодилатацию церебральных сосудов, повышает давление спинномозговой жидкости и церебральный объем крови. Динитроген оксид умеренно увеличивает общий и регионарный мозговой кровоток, поэтому значительного повышения внутричерепного давления не происходит. Ксенон также не увеличивает внутричерепное давление, но по сравнению с 70% динитрогеном оксидом почти в 2 раза увеличивает скорость мозгового кровотока. Восстановление прежних параметров наступает сразу после прекращения подачи газа.
В бодрствующем состоянии церебральный кровоток четко коррелирует с потреблением мозгом кислорода. Если потребление снижается, то церебральный кровоток тоже снижается. Изофлуран может сохранить эту корреляционную зависимость лучше, чем другие анестетики. Повышение церебрального кровотока анестетиками имеет тенденцию к постепенной нормализации до исходного уровня. В частности, после вводного наркоза галотаном церебральный кровоток нормализуется в течение 2 ч.
Ингаляционные анестетики имеют существенное влияние и на объем спинномозговой жидкости, влияя и на ее продукцию, и на ее реабсорбцию. Так, если энфлуран повышает продукцию спинномозговой жидкости, то изофлуран не влияет практически ни на продукцию, ни на реабсорбцию. Галотан же снижает скорость продукции спинномозговой жидкости, но повышает резистентность к реабсорбции. При наличии умеренной гипокапнии менее вероятно, что изофлуран вызовет опасное повышение спинномозгового давления по сравнению с галотаном и энфлураном.
Ингаляционные анестетики оказывают существенное влияние на электроэнцефалограмму (ЭЭГ). При повышении концентрации анестетиков снижается частота биоэлектрических волн и повышается их вольтаж. При очень высоких концентрациях анестетиков могут наблюдаться зоны электрического молчания. Ксенон так же, как и другие анестетики, в концентрации 70-75% вызывает депрессию альфа- и бета-активности, снижает частоту ЭЭГ колебаний до 8-10 Гц. Вдыхание 33% ксенона в течение 5 мин для диагностики состояния мозгового кровотока вызывает целый ряд неврологических нарушений: эйфорию, головокружение, задержку дыхания, тошноту, онемение, оцепенение, тяжесть в голове. Отмечающееся в это время снижение амплитуды альфа- и бета-волн имеет преходящий характер, и ЭЭГ восстанавливается после прекращения подачи ксенона. По данным Н.Е. Бурова и соавт. (2000), отрицательных влияний ксенона на структуры мозга и его метаболизм не отмечено. В отличие от других ингаляционных анестетиков энфлуран может вызывать высокоамплитудную повторную остроконечную волновую активностью. Эту активность можно нивелировать снижением дозы энфлурана или повышением РаСОа.
Влияние на сердечно-сосудистую систему
Все сильные ингаляционные анестетики угнетают сердечно-сосудистую систему, но их гемодинамический эффект различен. Клиническим проявлением сердечно-сосудистой депрессии является гипотензия. В частности, у галотана этот эффект главным образом обусловлен снижением сократительной способности миокарда и частоты его сокращений с минимальным снижением общего сосудистого сопротивления. Энфлуран же и вызывает депрессию сократительной способности миокарда, и снижает общее периферическое сопротивление. В отличие от галотана и энфлурана эффект изофлурана и десфлурана главным образом обусловлен снижением сосудистого сопротивления и является дозозависимым. При увеличении концентрации анестетиков до 2 МАК АД может снижаться на 50%.
Негативный хронотропный эффект свойственен галотану, тогда как энфлуран чаще вызывает тахикардию.
Данные экспериментальных исследований Skovster al., 1977, показали, что изофлуран угнетает и вагальные, и симпатические функции, однако в связи с тем, что вагальные структуры угнетаются в большей степени, наблюдается учащение ритма сердца. Следует указать, что положительный хронотропный эффект чаще наблюдается у молодых субъектов, а у пациентов после 40 лет его выраженность уменьшается.
Сердечный выброс уменьшается главным образом за счет уменьшения ударного объема при использовании галотана и энфлурана и в меньшей степени - изофлурана.
Наименьшее влияние на ритм сердца оказывает галотан. Десфлуран вызывает наиболее выраженную тахикардию. В связи с тем, что АД и сердечный выброс или снижаются, или остаются стабильными, уменьшается работа сердца и потребление миокардом кислорода на 10-15%.
Динитроген оксид влияет на гемодинамику вариабельно. У пациентов с заболеваниями сердца динитроген оксид, особенно в сочетании с опиоидными анальгетиками, вызывает гипотензию и уменьшение сердечного выброса. Этого не происходит у молодых субъектов с нормально функционирующей сердечно-сосудистой системой, где активация симпатоадреналовой системы нивелирует депрессивный эффект динитрогена оксида на миокард.
Влияние динитрогена оксида на малый круг также вариабельно. У больных с повышенным давлением в легочной артерии добавление динитрогена оксида может еще больше увеличить его. Интересно отметить, что снижение легочного сосудистого сопротивления с помощью изофлурана меньше, чем снижение системного сосудистого сопротивления. Севофлуран влияет на гемодинамику в меньшей степени, чем изофлуран и десфлуран. Согласно данным литературы, ксенон благоприятно действует на сердечно-сосудистую систему. Отмечается тенденция к брадикардии и некоторое повышение АД.
Анестетики оказывают прямой эффект на печеночную циркуляцию и на сосудистое сопротивление в печени. В частности, если изофлуран вызывает вазодилатацию сосудов печени, то галотан не обладает этим эффектом. Оба снижают тотальный печеночный кровоток, но потребность в кислороде меньше при изофлурановой анестезии.
Добавление динитрогена оксида к галотану способствует дальнейшему снижению чревного кровотока, а изофлуран может препятствовать ренальной и чревной вазоконстрикции, связанной с соматической или висцеральной нервной стимуляцией.
Влияние на ритм сердца
Сердечные аритмии могут наблюдаться более чем у 60% больных в условиях ингаляционной анестезии и операции. Энфлуран, изофлуран, десфлуран, севофлуран, динитроген оксид и ксенон в меньшей степени создают условия для возникновения нарушений ритма, чем галотан. Аритмии, связанные с гиперадреналинемией, в условиях галотановой анестезии выражены у взрослых в большей степени, чем у детей. Аритмиям способствует гиперкарбия.
Атриовентрикулярный узловой ритм нередко наблюдается при ингаляции практически всех анестетиков, пожалуй, за исключением ксенона. Особенно это выражено при анестезии энфлураном и динитрогеном оксидом.
Коронарная ауторегуляция обеспечивает эквилибриум между коронарным кровотоком и потребностью миокарда в кислороде. У больных с ишемической болезнью сердца (ИБС) в условиях изофлурановой анестезии коронарный кровоток не уменьшается, несмотря на снижение системного АД. Если же гипотензия вызывается изофлураном, то при наличии экспериментального стеноза коронарной артерии у собак наступает выраженная ишемия миокарда. Если же гипотензию удается предотвратить, то изофлуран не вызывает синдрома обкрадывания.
В то же время динитроген оксид, добавленный к сильному ингаляционному анестетику, может нарушать распределение коронарного кровотока.
Почечный кровоток в условиях общей ингаляционной анестезии не меняется. Этому способствует ауторегуляция, которая снижает общее периферическое сопротивление почечных сосудов, если снижается системное АД. Скорость гломерулярной фильтрации падает из-за снижения АД, и, как результат, продукция мочи уменьшается. При восстановлении АД все возвращается к исходному уровню.
Влияние на дыхательную систему
Все ингаляционные анестетики оказывают депрессивное влияние на дыхание. С увеличением дозы дыхание становится поверхностным и частым, снижается объем вдоха, повышается напряжение углекислоты в крови. Однако не все анестетики увеличивают частоту дыхания. Так, изофлуран только в присутствии динитрогена оксида может приводить к учащению дыхания. Ксенон также урежает дыхание. При достижении 70-80% концентрации дыхание урежается до 12-14 в мин. При этом надо иметь в виду, что ксенон является самым тяжелым газом из всех ингаляционных анестетиков и имеет коэффициент плотности 5,86 г/л. В этой связи добавление наркотических анальгетиков во время ксеноновой анестезии, когда больной дышит самостоятельно, не показано. Согласно данным Tusiewicz et al., 1977, эффективность дыхания на 40% обеспечивается межреберными мышцами и на 60% - диафрагмой. Ингаляционные анестетики оказывают дозозависимое депрессивное действие на указанные мышцы, которое существенно возрастает при комбинации с наркотическими анальгетиками или ЛС, обладающими центральным миорелаксирующим действием. При ингаляционной анестезии, особенно когда концентрация анестетика достаточно высокая, возможно наступление апноэ. Причем разница между МАК и дозой, вызываемой апноэ, у анестетиков разная. Наименьшая - у энфлурана. Ингаляционные анестетики оказывают однонаправленное действие на тонус воздухоносных путей - они снижают сопротивление дыхательных путей вследствие бронходилатации. Этот эффект у галотана выражен в большей степени, чем у изофлурана, энфлурана и севофлурана. Поэтому можно прийти к заключению, что все ингаляционные анестетики эффективны у больных с бронхиальной астмой. Однако их эффект обусловлен не блокированием выделения гистамина, а предупреждением бронхоконстрикторного эффекта последнего. Следует помнить также о том, что ингаляционные анестетики в некоторой степени ингибируют мукоцилиарную активность, что вместе с такими отрицательными факторами, как нахождение эндотрахеальной трубки и ингаляция сухих газов, создает условия для возникновения послеоперационных бронхолегочных осложнений.
Влияние на функцию печени
В связи с достаточно высоким (15-20%) метаболизмом галотана в печени мнение о возможности гепатотоксического эффекта последнего существовало всегда. И хотя в литературе были описаны единичные случаи повреждения печени, опасность эта имела место. Поэтому синтез последующих ингаляционных анестетиков имел главную цель - уменьшить печеночный метаболизм новых галогенсодержащих ингаляционных анестетиков и свести гепатотоксический и нефротоксический эффекты к минимуму. И если у метоксифлурана процент метаболизации составляет 40-50%, у галотана - 15-20%, то у севофлурана - 3%, энфлурана - 2%, изофлурана - 0,2% и десфлурана - 0,02%. Приведенные данные свидетельствуют о том, что десфлуран не обладает гепатотоксическим эффектом, у изофлурана он только теоретически возможен, а у энфлурана и севофлурана он крайне низок. На миллион анестезий севофлураном, проведенных в Японии, описано только два случая повреждения печени.
, , , , , , , , ,
Влияние на кровь
Ингаляционные анестетики оказывают влияние на гематопоэз, клеточные элементы и коагуляцию. В частности, тератогенное и миелодепрессивное действие динитрогена оксида хорошо известно. Длительная экспозиция динитрогена оксида вызывает анемию из-за ингибиции фермента метионинсинтетазы, который включается в метаболизм витамина B12. Мегалобластические изменения в костном мозге были обнаружены даже после 105-минутной ингаляции клинической концентрации динитрогена оксида у тяжелых больных.
Имеются указания, что ингаляционные анестетики влияют на тромбоциты и тем самым способствуют кровоточивости либо влияя на гладкую мускулатуру сосудов, либо оказывая воздействие на функцию тромбоцитов. Есть данные о том, что галотан снижает их способность к агрегации. Умеренное повышение кровоточивости отмечено при анестезии галотаном. Этот феномен отсутствовал при ингаляции изофлурана и энфлурана.
, , ,
Влияние на нервно-мышечную систему
Давно известно, что ингаляционные анестетики потенцируют действие миорелаксантов, хотя механизм этого эффекта не ясен. В частности, выявлено, что изофлуран потенцирует сукцинилхолиновый блок в большей степени, чем галотан. Вместе с тем отмечено, что ингаляционные анестетики вызывают большую степень потенцирования недеполяризующих миорелаксантов. Наблюдается определенная разница между эффектами ингаляционных анестетиков. Так, например, изофлуран и энфлуран потенцируют нервно-мышечную блокаду большей протяженности, чем галотан и севофлуран.
Влияние на эндокринную систему
Во время анестезии уровень глюкозы повышается либо вследствие снижения секреции инсулина, либо из-за уменьшения способности периферических тканей утилизировать глюкозу.
Из всех ингаляционных анестетиков севофлуран сохраняет концентрацию глюкозы на исходном уровне, и поэтому именно севофлуран рекомендуют использовать у больных диабетом.
Имевшее место предположение, что ингаляционные анестетики и опиоиды вызывают секрецию антидиуретического гормона, не получило подтверждения при более точных методах исследований. Было установлено, что значительный выброс антидиуретического гормона является частью стресс-ответа на хирургическую стимуляцию. Мало влияют ингаляционные анестетики и на уровень ренина и серотонина. В то же время установлено, что галотан существенно снижает уровень тестостерона в крови.
Отмечено, что ингаляционные анестетики во время индукции больше влияют на выброс гормонов (адренокортикотропные, кортизол, катехоламины), чем ЛС для в/в анестезии.
Галотан в большей степени, чем энфлуран, повышает уровень катехоламинов. В связи с тем что галотан повышает чувствительность сердца к адреналину и способствует аритмиям, то применение энфлурана, изофлурана и севофлурана более показано при удалении феохромоцитомы.
Влияние на матку и плод
Ингаляционные анестетики вызывают миометральную релаксацию и тем самым увеличивают перинатальную кровопотерю. По сравнению с анестезией динитрогеном оксидом в сочетании с опиоидами кровопотеря после галотановой, энфлурановой и изофлурановой анестезии существенно выше. Однако использование небольших доз 0,5% галотана, 1% энфлурана и 0,75% изофлурана как дополнения к наркозу динитрогеном оксидом и кислородом, с одной стороны, предупреждает пробуждение на операционном столе, с другой - не влияет существенно на кровопотерю.
Ингаляционные анестетики проникают через плаценту и оказывает влияние на плод. В частности, 1 МАК галотана вызывает гипотензию у плода даже при минимальной гипотензии и тахикардии у матери. Однако эта гипотензия у плода сопровождается снижением периферического сопротивления, и в результате периферический кровоток остается на достаточном уровне. Тем не менее более безопасно для плода использовать изофлуран.
Фармакокинетика
Поступление газообразного или парообразного анестетика непосредственно в легкие пациента способствует быстрой диффузии ЛС из легочных альвеол в артериальную кровь и далее его распределению по жизненно важным органам с созданием в них определенной концентрации ЛС. Выраженность эффекта в конечном итоге зависит от достижения терапевтической концентрации ингаляционного анестетика в головном мозге. Так как последний является исключительно хорошо перфузируемым органом, парциальное давление ингаляционного агента в крови и мозге выравнивается достаточно быстро. Обмен ингаляционного анестетика через альвеолярную мембрану происходит очень эффективно, поэтому парциальное давление ингаляционного агента в крови, циркулирующей через малый круг, очень близко к тому, что находят в альвеолярном газе. Таким образом, парциальное давление ингаляционного анестетика в тканях головного мозга мало отличается от альвеолярного парциального давления того же агента. Причиной того, почему пациент не засыпает сразу после начала ингаляции и не просыпается немедленно после ее прекращения, является главным образом растворимость ингаляционного анестетика в крови. Проникновение ЛС в место своего действия можно представить в виде следующих этапов:
- испарение и поступление в воздухоносные пути;
- переход через альвеолярную мембрану и поступление в кровь;
- переход из крови через тканевую мембрану в клетки головного мозга и других органов и тканей.
Скорость поступления ингаляционного анестетика из альвеол в кровь зависит не только от растворимости анестетика в крови, но и от альвеолярного кровотока и разницы парциальных давлений альвеолярного газа и венозной крови. Прежде чем достигнуть наркотической концентрации, ингаляционный агент проходит путь: альвеолярный газ -> кровь -> мозг -> мышцы -> жир, т.е. от хорошо васкуляризированных органов и тканей к плохо васкуляризированным тканям.
Чем больше коэффициент кровь/газ, тем выше растворимость ингаляционного анестетика (табл. 2.2). В частности, очевидна что если у галотана коэффициент расть римости кровь/газ 2,54, а десфлурана 0,42, то скорость наступления вводного наркоза у десфлурана в 6 раз выше, чем у галотана. Если же сравнить последний с метоксифлураном, у которого коэффициент кровь/газ равен 12, то становится понятным, почему метоксифлуран не годится для вводного наркоза.
Количество анестетика, которое подвергается печеночному метаболизму, существенно меньше, чем выдыхается через легкие. Процент метаболизации метоксифлурана составляет 40-50%, галотана - 15-20%, севофлурана - 3%, эн-флурана - 2%, изофлурана - 0,2%, а десфлурана - 0,02%. Диффузия анестетиков через кожу минимальна.
Когда подача анестетика прекращается, начинается его элиминация по принципу, противоположному индукции. Чем меньше коэффициент растворимости анестетика в крови и тканях, тем быстрее пробуждение. Быстрой элиминации анестетика способствует высокий поток кислорода и соответственно высокая альвеолярная вентиляция. Элиминация динитрогена оксида и ксенона проходит так быстро, что может возникнуть диффузионная гипоксия. Последнюю можно предотвратить ингаляцией 100% кислорода в течение 8- 10 мин под контролем процентного содержания анестетика в выдуваемом воздухе. Разумеется, что скорость пробуждения зависит от длительности применения анестетика.
Период выведения
Выход из анестезии в современной анестезиологии достаточно предсказуемый, если анестезиолог обладает достаточными знаниями в области клинической фармакологии применяемых средств. Скорость пробуждения зависит от целого ряда факторов: дозы ЛС, его фармакокинетики, возраста пациента, длительности анестезии, кровопотери, количества перелитых онкотических и осмотичеческих растворов, температуры пациента и окружающей среды и т.д. В частности, разница в скорости пробуждения при применении десфлурана и севофлурана в 2 раза быстрее, чем при применении изофлурана и галотана. Последние ЛС имеют также преимущество перед эфиром и метоксифлураном. И все же самые управляемые ингаляционные анестетики действуют дольше, чем некоторые в/в анестетики, например пропофол, и пациенты пробуждаются в течение 10-20 мин после прекращения подачи ингаляционного анестетика. Разумеется, в расчет надо брать все ЛС, которые вводились в течение анестезии.
Противопоказания
Общим для всех ингаляционных анестетиков противопоказанием является отсутствие специфических технических средств для точной дозировки соответствующего анестетика (дозиметров, испарителей). Относительным противопоказанием для многих анестетиков является выраженная гиповолемия, возможность возникновения злокачественной гипертермии и внутричерепная гипертензия. В остальном противопоказания зависят от свойств ингаляционных и газообразных анестетиков.
Динитроген оксид и ксенон отличаются высокой диффузионной способностью. Риск заполнения газами замкнутых полостей ограничивает их применение у больных с закрытым пневмотораксом, воздушной эмболией, острой кишечной непроходимостью, при нейрохирургических операциях (пневмоцефалия), пластических операциях на барабанной перепонке и др. Диффузия этих анестетиков в манжетку эндотрахеальной трубки повышает в ней давление и может вызывать ишемию слизистой трахеи. Не рекомендуется применять динитроген оксид в постперфузионном периоде и при операциях у больных с пороками сердца со скомпрометированной гемодинамикой вследствие кардиодепрессивного эффекта у этой категории больных.
Не показан динитроген оксид и у больных с легочной гипертензией, т.к. он повышает легочно-сосудистое сопротивление. Не следует применять динитроген оксид у беременных во избежание тератогенного эффекта.
Противопоказанием для применения ксенона является необходимость применять гипероксические смеси (сердечная и легочная хирургия).
Для всех других (кроме изофлурана) анестетиков противопоказанием являются состояния, сопровождающиеся повышением внутричерепного давления. Тяжелая гиповолемия является противопоказанием к назначению изофлурана, севофлурана, десфлурана и энфлурана из-за наличия у них вазодилатирующего действия. Галотан, севофлуран, десфлуран и энфлуран противопоказаны при риске развития злокачественной гипертермии.
Галотан вызывает депрессию миокарда, что ограничивает его применение у больных с тяжелыми заболеваниями сердца. Не следует использовать галотан у больных с дисфункцией печени неясного генеза.
Болезни почек, эпилепсия являются дополнительными противопоказаниями для энфлурана.
Переносимость и побочные эффекты
Динитроген оксид, окисляя необратимо атом кобальта в витамине Bi2, ингибирует активность В12-зависимых ферментов, таких как метионинсинтетазу, необходимую для образования миелина, и тимиделат-синтетазу, необходимую для синтеза ДНК. Кроме того, длительная экспозиция динитрогена оксида вызывает депрессию костного мозга (мегалобластную анемию) и даже неврологический дефицит (периферическую нейропатию и фуникулярный миелоз).
В связи с тем что галотан окисляется в печени до своих главных метаболитов - трифторуксусной кислоты и бромида, возможны послеоперационные дисфункции печени. Хотя галотановый гепатит встречается редко (1 случай на 35 000 га-лотановых анестезий), об этом анестезиолог должен помнить.
Установлено, что иммунные механизмы играют важную роль в гепатотоксическом эффекте галотана (эозинофилия, сыпь). Под влиянием трифторуксусной кислоты микросомальные белки печени играют роль триггерного антигена, который запускает аутоиммунную реакцию.
Среди побочных эффектов изофлура-на следует упомянуть умеренную бета-адренергическую стимуляцию, увеличение кровотока в скелетных мышцах, снижение общего периферического сопротивления сосудов (ОПСС) и АД (Д.Э. Морган и М.С. Михаил, 1998). Депрессивное влияние изофлуран оказывает и на дыхание, причем в несколько большей степени, чем другие ингаляционные анестетики. Изофлуран снижает печеночный кровоток и диурез.
Севофлуран подвергается деградации с помощью натронной извести, которой заполняют абсорбер наркозно-дыхательного аппарата. При этом концентрация конечного продукта «А» возрастает, если севофлуран соприкасается с сухой натронной известью в условиях закрытого контура при низком газотоке. При этом риск развития тубулярного некроза почек существенно возрастает.
Токсический эффект того или иного ингаляционного анестетика зависит от процента метаболизации ЛС: чем он больше, тем ЛС хуже и токсичнее.
Из побочных эффектов энфлурана следует упомянуть об угнетении сократимости миокарда, снижении АД и потребления кислорода, увеличении частоты сердечных сокращений (ЧСС) и ОПСС. Кроме того, энфлуран сенсибилизирует миокард к катехоламинам, что следует иметь в виду и не применять эпинефрин в дозе 4,5 мкг/кг. Из других побочных эффектов укажем на депрессию дыхания при подаче 1 МАК ЛС - рС02 при самостоятельном дыхании возрастает до 60 мм рт. ст. Для устранения внутричерепной гипертензии, вызванной энфлураном, нельзя применять гипервентиляцию, особенно если подается высокая концентрация ЛС, ибо может развиться эпилептиформный припадок.
Побочные эффекты анестезии ксеноном наблюдаются у лиц, имеющих пристрастие к алкоголю. В начальном периоде наркоза у них наблюдается выраженная психомоторная активность, нивелируемая введением седативных средств. Кроме того, возможно появление синдрома диффузионной гипоксии вследствие быстрой элиминации ксенона и заполнения им альвеолярного пространства. Для предупреждения этого явления необходимо после отключения ксенона в течение 4- 5 мин вентилировать легкие больного кислородом.
В клинических дозах галотан может вызывать депрессию миокарда, особенно у больных с заболеваниями сердечно-сосудистой системы.
Поддержание анестезии
Поддержание анестезии можно проводить с помощью только ингаляционного анестетика. Однако многие анестезиологи все же предпочитают добавлять адъюванты на фоне ингаляционного агента, в частности анальгетики, релаксанты, гипотензивные средства, кардиотоники и т.д. Имея в своем арсенале ингаляционные анестетики с разными свойствами, анестезиолог может выбрать агент с нужными свойствами и использовать не только его наркотические свойства, но и, например, гипотензивный или бронходилатирующий эффект анестетика. В нейрохирургии, например, отдают предпочтение изофлурану, который сохраняет зависимость калибра церебральных сосудов от напряжения углекислоты, снижает потребление кислорода мозгом, благоприятно влияет на динамику спинномозговой жидкости, снижая ее давление. Надо иметь в виду, что в период поддержания анестезии ингаляционные анестетики способны пролонгировать действие недеполяризующих миорелаксантов. В частности, при энфлурановой анестезии потенцирование миорелаксирующего действия векурония гораздо сильнее, чем при использовании изофлурана и галотана. Поэтому дозы релаксантов следует заранее уменьшать, если используются сильные ингаляционные анестетики.
Взаимодействие
В период поддержания анестезии ингаляционные анестетики способны пролонгировать действие недеполяризующих миорелаксантов, существенно уменьшая их расход.
Из-за слабых анестетических свойств динитроген оксид, как правило, применяют в сочетании с другими ингаляционными анестетиками. Это сочетание позволяет уменьшить концентрацию второго анестетика в дыхательной смеси. Широко известны и популярны сочетания динитрогена оксида с галотаном, изофлураном, эфиром, циклопропаном. Для усиления анальгетического эффекта динитроген оксид сочетают с фентанилом и другими анестетиками. Анестезиологу следует знать еще об одном феномене, когда применение высокой концентрации одного газа (например, динитрогена оксида) облегчает повышение альвеолярной концентрации другого анестетика (например, галотана). Этот феномен получил название вторичного газового эффекта. При этом повышаются вентиляция (особенно газоток в трахее) и концентрация анестетика на уровне альвеол.
В связи с тем что многие анестезиологи применяют комбинированные методы ингаляционной анестезии, когда парообразные ЛС сочетаются с динитрогеном оксидом, важно знать гемодинамические эффекты этих сочетаний.
В частности, при добавлении динитрогена оксида к галотану снижается сердечный выброс, в ответ активируется симпатоадреналовая система, ведущая к увеличению сосудистого сопротивления и повышению АД. При добавлении динитрогена оксида к энфлурану происходит небольшое или несущественное снижение АД и сердечного выброса. Динитроген оксид в сочетании с изофлураном или десфлураном на уровне МАК анестетиков приводит к некоторому увеличению АД, связанного главным образом с повышением ОПСС.
Динитроген оксид в сочетании с изофлураном существенно увеличивает коронарный кровоток на фоне существенного снижения потребления кислорода. Это свидетельствует о нарушении механизма ауторегуляции коронарного кровотока. Аналогичная картина наблюдается при добавлении динитрогена оксида к энфлурану.
Галотан при сочетании с бета-адреноблокаторами и антагонистами кальция усиливает депрессию миокарда. Осторожно нужно сочетать применение ингибиторов моноаминоксидазы (МАО) и трициклических антидепрессантов с галотаном из-за развития нестабильного АД и аритмий. Опасно сочетание галотана с аминофиллином вследствие возникновения тяжелых желудочковых аритмий.
Изофлуран хорошо сочетается с дини-трогеном оксидом и анальгетиками (фентанил, ремифентанил). Севофлуран хорошо сочетается с анальгетиками. Не сенсибилизирует миокард к аритмогенному действию катехоламинов. При взаимодействии с натронной известью (поглотитель СО2) севофлуран разлагается с образованием нефротоксического метаболита (соединение А-олефин). Это соединение накапливается при высокой температуре дыхательных газов (низкопоточная анестезия), в связи с чем не рекомендуется использовать поток свежего газа менее 2 л в мин.
В отличие от некоторых других ЛС десфлуран не вызывает сенсибилизации миокарда к аритмогенному эффекту катехоламинов (эпинефрин можно применять до 4,5 мкг/кг).
Хорошим взаимодействием с анальгетиками, миорелаксантами, нейролептиками, седативными ЛС и ингаляционными анестетиками обладает и ксенон. Указанные средства потенцируют действие последнего.
Если обратиться к истории анестезиологии, то становится понятно, что эта специальность началась именно с применения ингаляционной анестезии - знаменитая операция У. Мортона, на которой тот продемонстрировал возможность проведения обезболивания посредством вдыхания паров этилового эфира. В дальнейшем были изучены свойства других ингаляционных агентов - появился хлороформ, а затем и галотан, открывший собой эру галогеносодержащих ингаляционных анестетиков. Примечательно, что все эти препараты в настоящее время оказались вытеснены более современными и практически не используются.
Ингаляционная анестезия представляет собой вид общего обезболивания, при котором достижение состояния наркоза достигается путем вдыхания ингаляционных агентов. Механизмы действия ингаляционных анестетиков даже на сегодняшний день изучены не полностью и активно изучаются. Разработан ряд эффективных и безопасных препаратов, позволяющих проводить этот вид анестезии.
В основе ингаляционной общей анестезии лежит концепция МАК - минимальной альвеолярной концентрации. МАК - это мера активности ингаляционного анестетика, которая определяется как его минимальная альвеолярная концентрация на этапе насыщения, которой достаточно для предотвращения реакции 50% больных на стандартный хирургический стимул (разрез кожи). Если графически изобразить логарифмическую зависимость МАК от жирорастворимости анестетиков, то получится прямая линия. Это говорит о том, что сила ингаляционного анестетика напрямую будет зависеть от его жирорастворимости. В состоянии насыщения парциальное давление анестетика в альвеоле (РА) находится в эквилибриуме с парциальным давлением в крови (Ра) и, соответственно, в мозге (Рb). Таким образом, РА может служить косвенным показателем его концентрации в мозге. Однако, для многих ингаляционных анестетиков в реальной клинической ситуации процесс достижения насыщения-эквилибриума может занять несколько часов. Коэффициент растворимости «кровь: газ» является очень важным показателем для каждого анестетика, так как отражает скорость выравнивания всех трех парциальных давлений и, соответственно, наступления анестезии. Чем менее ингаляционный анестетик растворим в крови, тем быстрее происходит выравнивание PA, Pa и Pb и, соответственно, тем быстрее наступает состояние анестезии и выход из нее. Однако, скорость наступления анестезии – это еще не сила самого ингаляционного анестетика, что хорошо демонстрирует пример с закисью азота – скорость наступления анестезии и выход из нее очень быстрые, но как анестетик закись азота очень слабая (ее МАК равна 105).
Если вести речь о конкретных препаратах, то в настоящее время наиболее часто применяемыми ингаляционными анестетиками являются галотан, изофлюран, севофлюран, десфлюран и закись азота, при этом галотан все больше вытесняется из повседневной практики в силу его гапатотоксичности. Разберем эти вещества подробнее.
Галотан - классический галогенсодержащий агент. Сильный анестетик с очень узким терапевтическим коридором (разница между рабочей и токсической концентрациями очень небольшая). Классический препарат при индукции в общую анестезию детей с обструкцией дыхательных путей, так как позволяет разбудить ребенка при нарастании обструкции и снижении минутной вентиляции, плюс ко всему, имеет достаточно приятный запах и не раздражает дыхательные пути. Галотан достаточно токсичен - это касается возможного возникновения послеоперационной дисфункции печени, особенно на фоне другой ее патологии.
Изофлюран - изомер энфлюрана, который имеет близкое к галотану давление насыщения паров. Обладает резким эфирным запахом, что делает его непригодным для ингаляционной индукции. Ввиду не совсем изученных эффектов на коронарный кровоток¸ не рекомендуется к применению у пациентов с ИБС, а также в кардиохирургии, хотя есть публикации, опровергающие последнее утверждение. Снижает метаболические потребности мозга и в дозе 2 МАК и более может использоваться с целью церебропротекции при нейрохирургических вмешательствах.
Севофлюран - относительно новый анестетик, который еще несколько лет назад был менее доступен ввиду высокой цены. Подходит для ингаляционной индукции, так как обладает достаточно приятным запахом и при правильном использовании вызывает практически мгновенное выключение сознания и-за относительно низкой растворимости в крови. Более кардиостабилен по сравнению с галотаном и изофлюраном. При глубокой анестезии вызывает миорелаксацию, достаточную для интубации трахеи у детей. При метаболизме севофлюрана образуется фторид, способный в определенных условиях проявлять нефротоксичность.
Десфлюран - похож по своей структуре на изофлюран, но имеет совершенно иные физические свойства. Уже при комнатной температуре в условиях высокогорья он кипит, что требует использования специального испарителя. Имеет низкую растворимость в крови (коэффициент «кровь: газ» даже ниже, чем у закиси азота), что обуславливает быстрое наступление анестезии и выход из нее. Данные свойства делают десфлюран предпочтительным для использования в бариатрической хирургии и у пациентов с нарушениями жирового обмена.
Со времени первого публичного эксперимента с применением общего наркоза, когда были использованы ингаляционные анестетики в 1846 году, прошло немало времени. В качестве анестетика два века назад применяли такие средства, как закись углерода («веселящий газ»), эфир, галотан и хлороформ. С тех пор анестезиология шагнула далеко вперед: постепенно совершенствовались и разрабатывались препараты, более безопасные и имеющие минимальное количество побочных явлений.
В связи с высокой токсичностью и огнеопасностью, уже практически не используются такие препараты, как хлороформ и эфир. Их место надежно занимают новые (плюс к закиси азота) ингаляционные средства: галотан, изофлюран, севоран, метоксифлюран, десфлюран и энфлюран.
Ингаляционную анестезию часто применяют для детей, которые не всегда выдерживают внутривенное введение. Для взрослых обычно масочный метод применяют для поддержания обезболивающего эффекта при основном внутривенном, хотя именно ингаляционные препараты дают более скорый результат благодаря тому, что при поступлении в легочные сосуды эти средства быстрее разносятся в кровь и так же быстро выводятся.
Ингаляционные анестезирующие препараты, краткая характеристика
Севоран (в основе – вещество севофлюран) – эфир для общего наркоза, содержащий фтор.
Фармакология: севоран — ингаляционный анестетик общеобезболивающего действия, выпускаемый в виде жидкости. Препарат обладает растворимостью в крови чуть выше, чем, например, десфлюран, по мощности воздействия немного уступает энфлюрану. Идеально применение средства для подачи наркоза. Севоран не имеет цвета и резкого запаха, его действие в полной силе наступает через 2 минуты и менее с начала подачи, что очень быстро. Выход из севоранового наркоза наступает почти сразу благодаря его скорому выводу из легких, из-за чего обычно требуется послеоперационное обезболивание.
Севоран не огнеопасен, не взрывоопасен, не содержит никаких добавок или химических стабилизаторов.
Воздействие, оказываемое севораном на системы и органы, считается незначительным по той причине, что побочные явления, если и случаются, то выражены слабо и незначительно:
- повышение внутричерепного давления и мозгового кровотока несущественное, не способно спровоцировать судороги;
- немного снижен кровоток в почках;
- подавление функции миокарда и снижение давления незначительное;
- работа печени и кровоток в ней остаются на уровне нормы;
- тошнота, рвота;
- изменение давления в ту или иную сторону (повышение/понижение);
- усиление кашля;
- озноб;
- возбуждение, головокружение;
- может вызывать некоторую депрессию дыхания, что поправимо при грамотных действиях анестезиолога.
Противопоказания:
- предрасположенность к злокачественной гипертермии;
- гиповолемия.
С осторожностью следует применять севоран для подачи наркоза при нейрохирургических операциях у пациентов с ВЧГ (внутричерепной гипертензией), и при прочих хирургических вмешательствах при нарушении функций почек, во время лактации. В некоторых случаях эти заболевания и состояния могут выступить как противопоказания. В период беременности вреда от наркоза с севораном для матери и плода не выявлено.
Свои плюсы, минусы и принципы использования имеют и другие ингаляционные препараты.
Галотан. Степень распространения этого средства в крови и тканях довольно высокая, поэтому наступление сна происходит медленно, и чем дольше длится наркоз, тем больше времени уйдет на восстановление после него. Сильный препарат, подходящий как для вводной, так и для поддерживающей анестезии. Часто применяется у детей при невозможности установить внутривенный катетер. В связи с появлением более безопасных анестетиков, галотан применяю все реже, несмотря на его небольшую стоимость.
Среди побочных явлений отмечают понижение АД, брадикардию, нарушение кожного, почечного и мозгового кровотока, а также кровотока брюшной полости, аритмию, очень редко – мгновенный цирроз печени.
Изофлюран. Препарат из ряда последних разработок. По крови распределяется быстро, наступление наркоза (чуть менее, чем за 10 минут) и пробуждение также занимают минимальное время.
Побочные явления в основном дозозависимые: снижение артериального давления, вентиляции легких, печеночного кровотока, диуреза (при повышенной концентрации мочи).
Энфлюран. Скорость распределения средства в крови средняя, соответственно, наркоз и пробуждение тоже требуют времени (10 минут или чуть меньше). Благодаря тому, что со временем появились препараты, имеющие значительно меньшее количество побочных явлений, энфлюран отошел на второй план.
Побочные явления: дыхание учащается, становится поверхностным, снижает артериальное давление, иногда может повышать внутричерепное, а также вызывать судороги, ухудшает кровоток желудочно-кишечного тракта, почек и печени, расслабляет матку (поэтому в акушерстве не используется).
Десфлюран. Низкая степень распределения в крови, отключение сознания наступает очень быстро, так же, как и пробуждение (5-7 минут). Используют десфлюран в основном в качестве поддерживающей анестезии при основном внутривенном обезболивании.
Побочные явления: приводит к слюнотечению, поверхностному учащенному дыханию (возможна его остановка), снижению АД на все время ингаляции, кашлю, бронхоспазму (поэтому как вводная анестезия не используется), может повысить ВЧД. На печень и почки негативно не влияет.
Закись азота. Фармакология: анестетик очень плохо растворяется в крови, соответственно, наркоз наступает быстро. После прекращения его подачи наступает диффузная гипоксия, и чтобы ее прекратить, некоторое время вводится чистый кислород. Имеет хорошие анальгезирующие свойства. Противопоказания: воздушные полости в организме (эмболы, воздушные полости при пневмотораксе, пузырьки воздуха в глазном яблоке и др.).
Побочные явления от средства: закись азота способна значительно повысить ВЧД (в меньшей степени – при комбинировании с неингаляционными анестетиками), увеличить появившуюся легочную гипертензию, повысить тонус вен большого и малого круга кровообращения.
Ксенон. Инертный газ, анестезирующие свойства которого открыли в 1951 году. Трудно поддается выработке, так как должен выделяться из воздуха, а очень малое количество газа в воздухе объясняет дороговизну препарата. Но при этом ксеноновый метод обезболивания – идеальный, подходящий даже для особо критических случаев. Благодаря этому пригоден в детской, общей, экстренной, акушерской и нейрохирургии, а также с лечебной целью при болевых приступах и при особенно болезненных манипуляциях, в скорой помощи как догоспитальная помощь при сильных болях или приступах.
Растворяется в крови он крайне плохо, что гарантирует быстрое наступление и окончание действия наркоза.
Противопоказания не обнаружены, но имеются ограничения:
- вмешательства на сердце, бронхи и трахею при пневмотораксе;
- способность заполнить воздушные полости (как закись азота): эмболы, кисты и др.
- диффузионная гипоксия при масочном методе (при эндотрахеальном – нет), во избежание проблем первые минуты проводят вспомогательную вентиляцию легких.
Фармакология ксенона:
- экологически чистый, без цвета и запаха, безопасный;
- не вступает в химические реакции;
- действие и окончание действия анестетика наступают в считаные минуты;
- не наркотический препарат;
- спонтанное дыхание сохраняется;
- оказывает анестезирующее, анальгезирующее и миорелаксирующее действие;
- стабильные гемодинамика и газообмен;
- общая анестезия наступает при вдыхании 65-70% смеси ксенона с кислородом, анальгезия – при 30-40%.
Применять ксеноновый способ возможно самостоятельно, но также с ним хорошо комбинируются и многие препараты: ненаркотические и наркотические анальгетики, транквилизаторы, и внутривенные седативные средства.
Современные ингаляционные анестетики гораздо менее токсичны, чем их предшественники, и в то же время более эффективны и управляемы. Кроме того, использование современной наркозно-дыхательной аппаратуры позволяет значительно сократить их интраоперационный расход.
Фармакодинамика жидких ингаляционных анестетиков
Центральная нервная система
В низких концентрациях жидкие ингаляционные анестетики вызывают амнезию. С увеличением дозы прямо пропорционально растет угнетение ЦНС. Они увеличивают внутримозговой кровоток и снижают интенсивность метаболизма мозга.
Сердечно-сосудистая система
Ингаляционные анестетики вызывают дозазависимое угнетение сократимости миокарда и уменьшение общего периферического сопротивления за счет периферической вазодилатации. Все препараты, за исключением изофлюрана, не вызывают тахикардию. Кроме того, все ингаляционные анестетики повышают чувствительность миокарда к действию аритмогенных агентов (адреналин, атропин и т.д.), что следует учитывать при их совместном применении.
Система дыхания
Все ингаляционные анестетики вызывают дозазависимую депрессию дыхания с уменьшением частоты дыхания, приходящим увеличением объема дыхания и увеличением парциального давления углекислого газа в артерии. По степени угнетения дыхания в эквимолярных концентрациях они располагаются в порядке убывания: галотан – изофлюран – энфлюран, таким образом, энфлюран является препаратом выбора при анестезии с сохраненным спонтанным дыханием.
Они также обладают и бронходилатационной активностью (галотан >энфлюран >изофлюран), что можно использовать в соответствующей ситуации.
Печень
Ингаляционные анестетики вызывают тенденцию к уменьшению органного кровотока в печени. Это угнетение особенно выражено при анестезии галотаном, менее - энфлюраном и практически отсутствует при применении изофлюрана. Как редкое осложнение наркоза галотаном, описано развитие гепатитов, что послужило основанием к ограничению применению препарата.
Мочевыделительная система
Ингаляционные анестетики снижают почечный кровоток двумя путями: за счет снижения системного давления и увеличения общего периферического сопртивления в почках.
Фармакодинамика газообразных ингаляционных анестетиков
Закись азота (N 2 O ) представляет собой бесцветный газ со сладковатым запахом. Обладает слабыми аналгезирующими свойствами. Вызывает депрессию миокарда. У здоровых пациентов этот эффект нивелируется активацией симпатоадреналовой системы. Продолжительное воздействие может привести к агранулоцитозу, миелобластной анемии. При профессиональном контакте возможно развитие полинейропатии.
Ксенон (Xe) – одноатомный газ без цвета и вкуса. Химически индифферентен, биотрансформации в организме не подвергается. Дыхательные пути не раздражает. Выделяется через легкие в неизмененном виде. Обладает более мощным наркотическим потенциалом по сравнению с закисью азота. Не влияет на проводимость и сократимость миокарда. Показан пациентам с компрометированной сердечно-сосудистой системой. Недостаток–высокая стоимость.
УСТРОЙСТВО НАРКОЗНОГО АППАРАТА
В ходе ингаляционного наркоза анестетик вводится в организм пациента с помощью наркозного аппарата , состоящего из трех основных блоков:
Блок формирования газовой смеси, или система подачи газов обеспечивает выход определённой газовой смеси. В обычных условиях газ для наркозных аппаратов в стационаре поступает из центральной системы газоснабжения, называемой газовой разводкой. Магистрали системы проведены в операционную. В баллонах, прикреплённых к наркозному аппарату, может хранится газ для снабжения во внештатной ситуации. Стандартной является подводка кислорода, воздуха и закиси азота. Блок формирования газовой смеси обязательно снабжается редуктором для снижения давления газа. В центральной разводке давление, как правило, равно 1.5 атм, в баллоне – 150 атм. Для подачи жидкого анестетика существует испаритель.
Система вентиляции пациента включает дыхательный контур (о чем ниже), абсорбер, респиратор и дозиметром. Дозиметры служат для регулирования и измерения потока газообразных общих анестетиков, поступающих в дыхательный контур, что является важным при современных методах низкопоточной анестезии.
Система удаления отработанных газов собирает избыточные газы из контура пациента и устройства формирования газовой смеси и выводит эти газы за пределы больницы. Таким образом, снижается воздействие ингаляционных анестетиков на персонал, работающий в операционной.
Основным различием наркозной аппаратуры является устройство дыхательного контура. Дыхательный контур включает в себя гофрированные шланги, дыхательные клапаны, дыхательный мешок, адсорбер, маску, эндотрахеальную или трахеостомическую трубку.
В настоящее время Международная Комиссия по стандартизации (ISO) предлагает руководствоваться следующей классификацией дыхательных контуров.
В зависимости от особенностей конструкции выделяют:
контуры с поглотителем углекислого газа (полностью реверсивные контуры),
частично реверсивные контуры (контуры Мэйплсона),
нереверсивные контуры.
Реверсиным является контур, где газонаркотическая смесь частично или полностью возвращаются в систему для повторного вдыхания. Реверсия может быть построена по типу маятника (один шланг с адсорбером) или циркулярно (разные шланги).
В зависимости от функциональных особенностей дыхательные контуры могут быть разделены на:открытые, полуоткрытые, полузакрытые и закрытые .
При открытом контуре вдох и выдох осуществляются из атмосферы и в атмосферу. Во время вдоха поток воздуха захватывает пары анестетика, которые поступают в дыхательные пути. В настоящее время этот метод применяется крайне редко, хотя имеет свои преимущества: простота, минимальное сопротивление дыханию, отсутствие мертвого пространственного эффекта. Недостатки: невозможность точного дозирования общего ингаляционного анестетика и проведения ИВЛ, недостаточная оксигенация, загрязнение операционной парами анестетика.
При полуоткрытом контуре газонаркотическая смесь поступает в дыхательные пути из баллонов, проходя через дозиметры и испарители, а выдох осуществляется в атмосферу. Преимущества: точное дозирование анестетика, возможность проведения ИВЛ. Недостатки: избыточная потеря тепла и влаги, относительно большое мертвое пространство, неэкономное применение общих ингаляционных анестетиков.
При полузакрытом контуре вдох осуществляется из аппарата, а часть выдыхаемой смеси выбрасывается в атмосферу. Призакрытом контуре вдох осуществляется из аппарата и вся выдыхаемая смесь возвращается в аппарат. Преимущества: экономия анестетиков и кислорода, незначительные потери тепла и влаги, небольшое сопротивление дыханию, меньшая загрязненность атмосферы операционной. Недостатки: возможность передозировки анестетика и гиперкапнии, необходимость контроля вдыхаемой и выдыхаемой концентрации анестетиков, мониторинг газов вдыхаемой и выдыхаемой смеси, проблема дезинфекции наркозного аппарата, необходимость использования адсорбера – устройства для поглощения избытка углекислого газа. В качестве химического поглотителя углекислого газа используется натронная известь.
Открытый и полуоткрытый контуры относятся к нереверсивным. Закрытый и полузакрытый – к реверсивным.
ВИДЫ ИНГАЛЯЦИОННОГО НАРКОЗА
Ингаляционный наркоз можно проводить простой маской, аппаратно-масочным, эндотрахеальным, эндобронхиальным и трахеостомическим способами .
Масочная общая анестезия открытым способом с помощью простых масок (Эсмарха, Ванкувера, Шиммельбуша) применяется редко, несмотря на простоту, поскольку при ней невозможны точная дозировка анестетика, применение газообразных средств, трудно предупредить развитие гипоксемии, гиперкапнии и осложнений в связи с аспирацией слюны, слизи, рвотных масс в дыхательные пути. Кроме этого, резко загрязняется операционная общими ингаляционными анестетиками со всеми вытекающими из этого последствиями (неадекватность анестезиологической и хирургической бригад, повреждение генофонда медперсонала).
Аппаратный способ масочной общей анестезии позволяет дозировать ингаляционный анестетик, применять кислород, газообразные общие ингаляционные анестетики, химический поглотитель углекислоты, использовать различные дыхательные контуры, уменьшать влаго- и теплоотдачу, проводить вспомогательную и искусственную вентиляцию легких. Однако при этом способе необходимо постоянно обеспечивать проходимость дыхательных путей и герметичность ротоносовой маски; трудно предупредить аспирацию желудочного содержимого в дыхательные пути. Масочная общая анестезия показана при малотравматичных операциях, не требующих релаксации мышц и проведения ИВЛ, при анатомо-топографических аномалиях ротовой полости и дыхательных путей, затрудняющих интубацию трахеи, при необходимости выполнения операций или манипуляций в примитивных условиях.
Эндотрахеальный способ общей анестезии в настоящее время является основным в большинстве разделов хирургии.
Ингаляционный анестетик поступает в дыхательные пути через интубационную трубку, вводимую в просвет трахеи.
Основными этапами проведения интубационного наркоза являются:
Вводный наркоз . Достигается введением препаратов для внутривенного наркоза для быстрого глубокого сна и уменьшения дозы ингаляционного анестетика.
Введение мышечных релаксантов .
Все мышечные релаксанты подразделяются на две большие группы в зависимости от механизма их действия.
Механизм действия недеполяризующих (антидеполяризующих) мышечных релаксантов связан с конкуренцией между последними и ацетилхолином за специфические рецепторы (поэтому они еще называются конкурентными). Вследствие этого резко снижается чувствительность постсинаптической мембраны к воздействию ацетилхолина. В результате действия конкурентных релаксантов на нервно-мышечный синапс его постсинаптическая мембрана, находящаяся в состоянии поляризации, теряет способность переходить в состояние деполяризации, и, соответственно, мышечное волокно теряет способность к сокращению. Именно поэтому эти препараты и называются недеполяризующими.
Прекращение нейромышечной блокады, вызванной антидеполяризующими блокаторами, может быть облегчено при использовании антихолинэстеразных препаратов (неостигмин, прозерин): нарушается обычный процесс биодеградации АХ, концентрация его в синапсе резко возрастает, и в итоге он конкурентно вытесняет релаксант из его связи с рецептором. Следует помнить, однако, что время действия ангихолинэстеразных препаратов ограничено, и если конец их действия наступает до разрушения и выведения мышечного релаксанта, возможно повторное развитие нервно-мышечного блока, – ситуация, известная клиницистам как рекураризация.
Миопаралитический эффект деполяризующих мышечных релаксантов связан с тем, что они действуют на постсинаптическую мембрану подобно ацетилхолину, вызывая его деполяризацию и стимуляцию мышечного волокна. Однако вследствие того что они не удаляются немедленно с рецептора и блокируют доступ ацетилхолина к рецепторам, резко снижается чувствительность концевой пластинки к ацетилхолину.
Помимо изложенной классификации, Savarese J. (1970) предложил все мышечные релаксанты разделять в зависимости от длительности вызываемого ими нейромышечного блока: ультракороткого действия – менее 5 - 7 мин, короткого действия – менее 20 мин, средней длительности – менее 40 мин и длительного действия – более 40 мин (табл. 3).
Перед проведением интубации трахеи вводят мышечные релаксанты ультракороткого и короткого действия.
