Ингаляционные анестетики. Анестетики: определение термина, классификация, описание препаратов, противопоказания, побочные эффекты

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

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

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.

Принцип действия, фармакокинетика и свойства ингаляционных анестетиков

Эта серия статей посвящена применению ингаляционного наркоза в ветеринарной практике . Вообще, это огромная тема, о которой невозможно рассказать в рамках одного сообщения, и поэтому представленная лекция будет носить скорее ознакомительный характер. Насколько нам известно, сейчас очень ограниченное число ветеринарных клиник в Москве применяют ингаляционную анестезию в своей повседневной практике и поэтому, когда мы готовили эту статью, то решили, что начать надо с азов, и заранее просим извинения у тех, кому давно знакомы основы ингаляционной анестезии.

Итак, мы с вами рассмотрим:Особенности и преимущества ингаляционной анестезии.
Механизм действия ингаляционных анестетиков.
Основные физические характеристики и параметры ингаляционных анестетиков.
Законы поглощения и элиминации анестетиков.
Особенности применения ингаляционных анестетиков в ветеринарной практике .
В настоящее время в гуманной медицине всё чаще используются методики Тотальной Внутривенной Анестезии. ТВА не требует применения громоздких наркозных аппаратов, является более экологичной и несомненно дешевле, а следовательно экономически выгодней.
Вот, что пишет об этом один медицинский врач анестезиолог Питер Фентон: «Многие предсказывают закат ингаляционной анестезии из-за её высокой стоимости и загрязнения окружающей среды. Придёт время, и тотальная внутривенная анестезия полностью заменит ингаляционную. Но это событие ещё далеко и летучие анестетики продолжат занимать центральное место в анестезиологической практике на многие годы вперёд».

Почему же несмотря на недостатки он предрекает летучим анестетикам ведущую роль в анестезиологической практике на многие годы? А дело в том, что до сих пор ни один инъекционный препарат не может продемонстрировать тех удивительных свойств, которыми обладают ингаляционные анестетики последнего поколения, а именно – быстрое управление глубиной наркоза, минимальная биотрансформация, уникальный путь поглощения и элиминации анестетиков. Что же касается ветеринарной практики и в особенности таких животных, с которыми нам приходится работать, то смело можно сказать, что для многих из них ингаляционная анестезия является единственно возможным способом проведения адекватного и относительно безопасного наркоза.

Идеальный анестетик

В науке существует номинальное понятие – так называемый «идеальный анестетик». Долгие годы врачи и учёные всего мира работают над его созданием. Идеальный анестетик должен соответствовать следующим параметрам:

Должен обеспечивать быструю и комфортную для пациента индукцию в наркоз.
Должен иметь мощный гипнотический эффект с выраженной анальгезией и миорелаксацией.
Должен быть нетоксичным.
Должен позволять легко управлять глубиной наркоза.
Должен иметь минимальные побочные воздействия на все жизненно важные системы организма.
Должен обеспечивать быструю и комфортную реверсию
Кроме того, он должен быть экологически безопасным и иметь невысокую стоимость.

До сих пор, препарата, который отвечал бы всем этим требованиям, не существует в природе. Но можно сказать, что максимально к этому понятию приближаются ингаляционные анестетики последнего поколения.

Арсенал анестезиолога

Вообще, в арсенале современного анестезиолога имеется восемь ингаляционных анестетиков. Это закись азота, галотан, метоксифлюран, энфлюран, изофлуран, десфлюран, севофлюран и ксенон. Как правило, широкое внедрение препарата в анестезиологическую практику происходит на много лет позднее даты его открытия и синтеза. Так например Изофлуран, синтезированный в 1965 году, получил широкое применение лишь в начале восьмидесятых годов прошлого века. В нашей стране начал применяться в начале девяностых годов. В ветеринарной практике в России мы впервые использовали Изофлуран в 1997 году и сразу отметили его поразительные свойства.

Инертный газ Ксенон, так же обладающий анестезирующими свойствами, в этом списке стоит особняком, так как его применение по ряду причин весьма ограничено в широкой анестезиологической практике. Что касается эфира и хлороформа, синтезированных в середине 19 века, то их применение давно запрещено во всех развитых странах из-за высокой токсичности и огнеопасности.

Механизм действия ингаляционных анестетиков

Для того чтобы разобраться в том, как ингаляционные анестетики вызывают у пациента состояние общего наркоза, необходимо понимать их фармакокинетику. Принято считать, что конечный эффект их действия, то есть общая анестезия, зависит от достижения терапевтической концентрации препарата в ткани головного мозга.

В настоящее время существует несколько теорий о том, как именно молекулы анестетика воздействуют на нейроны головного мозга. Предполагают, что механизм действия у всех ингаляционных анестетиков на молекулярном уровне примерно одинаков: анестезия возникает благодаря адгезии молекул анестетика к специфическим гидрофобным структурам. Как известно, клеточные мембраны нейронов состоят из билипидного молекулярного слоя, который имеет в своём составе множество гидрофобных структур. Так вот, 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.

На макроскопическом уровне не существует единственной области мозга, где реализуют своё действие ингаляционные анестетики. Они влияют на кору больших полушарий, гипокамп, 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. Теперь попробуем разобраться, каким образом они достигают этой «мишени».

Путь к мозгу

Испаритель – дыхательный контур – альвеолы – кровь – мозг

Итак, для того чтобы молекулы анестетика достигли мозговых нейронов, они должны попасть из испарителя в дыхательный контур, затем в альвеолы. Из альвеол молекулы должны диффундировать в кровь и только с кровью они будут доставлены к тканям организма, будут накапливаться в них, в частности в ткани мозга, где в конце концов достигнут определённой концентрации, вызывая состояние общего наркоза. Для того, чтобы разобраться, как и по каким законам всё это происходит, необходимо знать основные физические параметры ингаляционных анестетиков.

Основные физические параметры ингаляционных анестетиков

Существуют три основных параметра по которым принято характеризовать ингаляционные анестетики. Это летучесть, растворимость и мощность. Знание этих параметров позволит использовать достоинства и избежать недостатков в применении того или иного анестетика.

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..?

Давайте представим, что жидкий анестетик помещен в закрытый сосуд. Его молекулы будут покидать раствор, переходя в окружающее газовое пространство.

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.

ДНП важный показатель потому, что, используя его можно рассчитать максимальную концентрацию паров анестетика.

ДНП для каждого анестетика известен, так как существуют приборы, позволяющие его измерять. Используя известное значение ДНП для данного анестетика можно легко рассчитать максимальную концентрацию его паров. Для этого нужно выяснить, какой процент составляет ДНП анестетика от атмосферного давления.

Например, ДНП изофлурана при комнатной температуре равно 238mmHG. Следовательно, для того чтобы рассчитать максимальную концентрацию его паров, производим следующие вычисления: 238mmHg / 760mmHG * 100 = 31% . То есть максимальная концентрация паров Изофлурана при комнатной температуре может достигать 31%. В сравнении с изофлураном, анестетик метоксифлюран имеет ДНП всего 23mmHG и его максимальная концентрация при той же температуре дотигает максимум 3%. Из примера видно, что есть анестетики, характеризующиеся высокой и низкой летучестью. Эти особенности можно использовать на практике. Препараты, обладающие низкой летучестью удобно использовать для проведения наркоза методом инссуфляции или с применением простой наркозной маски. Напротив высоколетучие анестетики используют только с применением специально откалиброванных испарителей.

Итак, к группе высоколетучих анестетиков можно отнести Галотан, Изофлуран, Севофлюран и Десфлюран. Метоксифлюран – низколетучий анестетик.

Давление насыщенного пара анестетиков может изменяться при повышении или понижении температуры окружающей среды. В первую очередь эта зависимость актуальна для анестетиков с высокой летучестью.

На графике изображена кривая изменения ДНП в зависимости от температуры для изофлурана и для метоксифлюрана. Как можно заметить, при повышении температуры от плюс 10 до плюс 40 градусов, кривая метоксифлюрана остаётся почти горизонтальной, в то время как кривая изофлурана показывает, что в среднем, при повышении температуры на 10 градусов, максимальная концентрация его паров увеличивается на 10-12%. Поэтому все испарители для высоколетучих анестетиков, снабжены системой, позволяющей поддерживать концентрацию препарата при различной температуре окружающей среды.

Близкие значения ДНП у некоторых анестетиков позволяют использовать для них один и тот же испаритель. Примером могут служить галотан и изофлуран, так как их ДНП равны 243 и 238 mmHg соответственно. Но это не говорит о том, что анестетики с близким значением ДНП могут смешиваться в одном испарителе. Это недопустимо. Если вы хотите после использования галотана залить в испаритель изофлуран, то надо слить остатки предыдущего анестетика и тщательно продуть испаритель.

Растворимость

Известно, что пары и газы способны растворяться в жидкости.

Давайте представим себе сосуд, содержащий газ и жидкость. 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.

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.

Чтобы было понятнее попробуем разобрать пример:

Возьмём два одинаковых сосуда наполненных равным количеством жидкости и закачаем в них по 1 литру газа. В левый сосуд закачаем легкорастворимый газ, а в правый сосуд – труднорастворимый и оставим до достижения равновесия. На рисунке видно, что по достижении равновесия в левом сосуде большее количество молекул оказались связанными в растворе чем в правом сосуде, соответственно и парциальное давление газа в нём будет меньше. Этот факт объясняется тем, что растворение это сложный физико-химический процесс при котором растворённые молекулы газа приобретают энергетический статус молекул раствора, то есть снижают свою кинетическую энергию, и поэтому парциальное давление газа в первом сосуде будет меньше чем во втором.

Так и анестетик с низкой растворимостью создаст большее парциальное давление в растворе, чем высокорастворимый. Забегая вперёд скажу, что парциальное давление анестетика, это главный фактор, обусловливающий его воздействие на мозг.

Коэффициент Освальда

Все ингаляционные анестетики имеют разную растворимость. Для оценки растворимости того или иного анестетика в анестезиологии принято использовать ряд коэффициентов которые показывают отношение количество растворённого и нерастворённого газа в состоянии равновесия и при заданной температуре. Наиболее популярным для анестетиков является коэффициент Освальда, который отражает их растворимость в крови и в тканях организма. Так для закиси азота коэффициент распределения кровь/газ составляет 0,47. Это означает, что в состоянии равновесия 1 мл. крови содержит 0,47 от того количества закиси азота, которое находится в 1 мл альвеолярного газа, несмотря на одинаковое парциальное давление. Растворимость галотана в крови значительно выше – 2,4. Таким образом, для достижения равновесия, галотана должно раствориться в крови почти в пять раз больше чем закиси азота. То есть плохо растворимая закись азота быстрее обеспечит необходимое парциальное давление.

Как мы убедимся позднее, растворимость анестетика, это основной фактор, обусловливающий его быстродействие.

Мощность

Для того чтобы сравнивать мощность различных ингаляционных анестетиков, необходим какой то общий для всех показатель. Наиболее распространённым показателем мощности ингаляционного анестетика является его Минимальная Альвеолярная Концентрация, сокращённо М.А.К..

М.А.К. – это альвеолярная концентрация ингаляционного анестетика, которая предотвращает выраженную болевую реакцию у 50% пациентов, в ответ на стандартизированный стимул. Стандартизированным стимулом принято считать кожный разрез. М.А.К. анестетика идентична Э.Д.50 в фармакологии. М.А.К. определяется измерением концентрации анестетика непосредственно в выдыхаемой газовой смеси у молодых и здоровых животных, подвергшихся ингаляционной анестезии без какой либо премедикации. М.А.К., 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.

Сравнивая концентрацию различных анестетиков, необходимую для достижения М.А.К., можно сказать какой из них более сильный. Например: М.А.К. для изофлурана 1,3%, а для севофлюрана 2,25%. То есть для достижения МАК требуется разная концентрация анестетиков.

Следовательно, препараты с низким значением М.А.К., являются мощными анестетиками. Высокое значение М.А.К. говорит о том, что препарат обладает менее выраженным анестезирующим эффектом.

К мощным анестетикам можно отнести галотан, севофлюран, изофлуран, метоксифлюран. Закись азота и десфлюран являются слабыми анестетиками. Значения М.А.К. у разных отрядов млекопитающих отличаются незначительно. Что касается других классов животных, то, по видимому, МАК для них не измерялась, так как в литературе нам не удалось найти информации по этому вопросу.

Законы поглощения и элиминации анестетиков

Теперь, зная основные физические параметры ингаляционных анестетиков, давайте попробуем понять, по каким законам они попадают из испарителя в мозг пациента и как элиминируются из организма.

Альвеолы и ткань мозга являются « противоположными концами системы», а жидкость это кровь. Соответственно, чем быстрее возрастёт альвеолярное 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.

Известно три фактора, непосредственно влияющих на индукцию и реверсию.

растворимость анестетика
сердечный выброс пациента
градиент парциального давления альвеолярного газа и венозной крови

Влияние растворимости на скорость индукции

Следует помнить, что чем выше растворимость анестетика, тем медленнее происходит индукция в наркоз у пациента, и наоборот препараты обладающие низкой растворимостью, обеспечивают быструю индукцию.

Чем же это можно объяснить?

Как мы уже знаем, парциальное давление анестетика в мозге напрямую зависит от парциального давления анестетика в альвеолах. Анестетики с высокой растворимостью, в большом количестве поглощаются кровью, что долго не позволяет достигать достаточного уровня альвеолярного парциального давления. И соответственно индукция займёт больше времени. К высокорастворимым анестетикам можно отнести эфир, метоксифлюран и галотан. Изофлуран, Десфлюран, Севофлюран и Ксенон – низкорастворимые анестетики.

Теперь рассмотрим как влияет на скорость индукции скорость сердечного выброса.

Влияние сердечного выброса на скорость индукции

Сердечный выброс у пациента, как правило, отражает альвеолярный кровоток. По ряду причин, во время индукции сердечный выброс может возрастать или уменьшаться. Если сердечный выброс увеличивается, возрастает альвеолярный кровоток, значит больший объём крови будет притекать к альвеолам за единицу времени. При этих условиях большее количество анестетика способно раствориться в крови, и парциальное давление его в альвеолах в этом случае будет возрастать медленно, что как мы уже знаем, скажется на замедлении индукции. Если же сердечный выброс уменьшается, то это приводит к быстрому увеличению альвеолярного парциального давления и быстрой индукции.

Для анестетиков с низкой растворимостью, изменения сердечного выброса играют небольшую роль. Низкий сердечный выброс увеличивает риск передозировки анестетиков с высокой растворимостью в крови.

И последний фактор влияющий на скорость индукции и реверсии, это градиент парциального давления анестетика альвеолярного газа и венозной крови.

Градиент концентрации альвеолярный газ/кровь

Разница парциального давления анестетика в альвеолярном газе и легочной крови, приводит к градиенту давлений, благодаря которому происходит диффузия анестетика. Чем больше градиент, тем выше диффузия анестетика из альвеол в кровь. Диффузия продолжается до тех пор, пока не будет достигнуто равновесие. В самом начале индукции, когда альвеолярная концентрация анестетика ещё очень мала, отсутствует и градиент, так что на данном этапе молекулы анестетика не диффундируют из альвеол в кровь. Это способствует быстрому накоплению паров анестетика в альвеолярном газе, и молекулы начинают переходить из альвеол в кровь. Пока анестетик поглощается тканями организма, концентрация его в венозной крови будет меньше его концентрации в альвеолах, градиент сохраняется, диффузия продолжается.

Наступает момент, когда ткани насыщаются анестетиком, и тогда кровь, возвращающаяся к лёгким, будет иметь то же парциальное давление анестетика, что и альвеолярный газ. Градиент падает, наступает равновесие, и анестетик больше не диффундирует из альвеол в кровь. Анестетики, обладающие меньшей растворимостью в тканях, быстрее достигают равновесия. А это значит, что скорость индукции пропорциональна скорости падения градиента.

Элиминация ингаляционных анестетиков

Пробуждение пациента, происходит при снижении концентрации анестетика в головном мозге. Элиминация анестетика происходит в основном через лёгкие, и лишь небольшой процент его подвергается биотрансформации. Высокорастворимые анестетики, в большей степени подвергаются метаболизму, а следовательно могут образовывать продукты распада, токсичные для организма. Например, галотан для морских свинок обладает выраженным гепатотоксическим эффектом.

Элиминация, по сути, процесс обратный поглощению. Врач уменьшает концентрацию анестетика на испарителе, что приводит к понижению его парциального давления в дыхательном контуре, и в альвеолах. Альвеолярно-венозный градиент «переворачивается». Теперь парциальное давление анестетика в крови, выше, чем в альвеолах. И градиент «заставляет» анестетик переходить из крови в альвеолы, откуда он и удаляется при выдохе, а при вдохе альвеолы наполняются свежим газом, не содержащим анестетика.

Таким образом становится понятна суть уникального пути поглощения и элиминации ингаляционных анестетиков, которую можно охарактеризовать одной фразой: « как вошёл так и вышел».

Некоторые практические аспекты

Теперь давайте подробней рассмотрим практические аспекты применения анестетиков, которые чаще всего используются в ветеринарной практике. Речь пойдёт о закиси азота, галотане и изофлуране.

Закись Азота (Веселящий газ)

Итак: закись азота. История её применения началась ещё два века назад, когда один из английских химиков по фамилии Пристли в 1776 году синтезировал закись азота, а двадцать лет спустя другой учёный – Дэви, среди свойств веселящего газа, подметил его анестезирующий эффект. Он писал: «….Закись азота, по видимому, наряду с другими свойствами обладает способностью уничтожать боль, её можно с успехом применять при хирургических операциях….». Некоторые известные европейские врачи того времени заинтересовались открытием Дэви, и до нас дошли документальные свидетельства о более или менее удачных экспериментах применения «веселящего газа» для обезболивания во время хирургических операций. Но наибольшую известность Закись Азота приобрела в Соединённых штатах Америки, где её начали широко применять в зубоврачебной практике.

В наше время закись азота никогда не используется для проведения мононаркоза из за недостаточного анестезирующего эффекта, а применяется только в комбинации с другими летучими анестетиками, потенциируя их действие.

Закись азота – единственное неорганическое соединение из всех, применяемых в современной практике ингаляционных анестетиков.

Закись азота бесцветна, не имеет запаха и не взрывоопасна. Закись азота хранится в баллонах под давлением, и благодаря своим физическим свойствам при комнатной температуре и давлении выше атмосферного находится там, одновременно как в газообразном, так и в жидком состоянии. Поэтому обычные манометры не могут точно измерять давление газа в баллоне. По этой причине расход закиси азота надёжнее определять, взвешивая баллон, а не ориентируясь на показания манометра встроенного в баллонный редуктор.

Закись азота относительно недорогой ингаляционный анестетик. На сегодняшний день, стоимость одного баллона с закисью, составляет примерно 700-800 рублей.

Влияние на различные системы организма

· Повышает концентрацию катехоламинов

· Незначительно увеличивает ЧСС и сердечный выброс

· Повышает риск развития аритмий вследствие увеличения уровня катехоламинов.

· Закись азота увеличивает мозговой кровоток и повышает потребность ткани мозга в кислороде.

· При длительном применении может снижать скорость клубочковой фильтрации, тем самым, уменьшая диурез.

· Согласно данным некоторых исследований, у приматов может вызывать рвоту в послеоперационном периоде в результате активации рвотного центра в продолговатом мозге.

Биотранформация и токсичность

Закись азота практически не подвергается биотрансформации в организме. Согласно E. Morgan, менее одной сотой процента закиси поступившего в организм во время наркоза подвергается биотрансформации. Остальное его количество выводится через лёгкие и очень небольшая часть диффундирует через кожу.

Известно, что длительные экспозиции высоких доз закиси могут привести к депрессии костного мозга и развитию анемии. В некоторых случаях может ослабляться иммунологическая резистентность организма к инфекциям.

Противопоказания

К состояниям при которых нежелательно, а иногда и нельзя использовать закись азота можно отнести пневмоторакс, острую тимпанию у травоядных животных, острое расширение и заворот у хищников.

Давайте рассмотрим, каким образом закись азота может ухудшить состояние пациента с вышеперечисленными патологиями.

Известно, что растворимость закиси азота в крови в 35 раз превышает растворимость азота находящегося в атмосферном воздухе.

Таким образом, закись азота диффундирует в воздухосодержащие полости быстрее, чем азот поступает в кровоток. Вследствие проникновения в эти полости большого количества закиси и выхода из неё небольшого количества азота, суммарное давление газов внутри полости сильно увеличивается. Так при ингаляции 75об.% закиси, при пневмотораксе, объём последнего может удвоиться в течение 10 минут, что в свою очередь ухудшит состояние пациента.

Особенности

· Эффект второго газа

· Диффузионная гипоксия

· Диффузия в манжету эндотрахеальной трубки.

Эффект второго газа

При использовании закиси азота в комбинации с другим ингаляционным анестетиком, известно, что последний быстрее достигает анестезирующего парциального давления.

Диффузионная гипоксия

Диффузионная гипоксия – развивается во время элиминации закиси из организма. Закись азота в больших количествах диффундирует из крови в альвеолы, в результате чего снижается концентрация кислорода в альвеолах. Для того чтобы избежать диффузионной гипоксии, необходимо после отключения закиси азота, на несколько минут повысить процентное содержание кислорода во вдыхаемой смеси.

Диффузия в манжету Э.Т.

Известно, что закись азота диффундирует в манжету эндотрахеальной трубки, в результате чего повышается давление внутри манжеты, и она может начать оказывать чрезмерное давление на стенку трахеи, в результате может развиться ишемия слизистой оболочки трахеи. Следовательно, во время анестезии с применением трёх четвертей закиси в объёме ПСГ необходимо периодически контролировать давление в эндотрахеальной манжете.

На практике мы почти всегда используем закись азота в комбинации с галотаном или изофлураном. Обычно содержание закиси в ПСГ составляет от 30 до 75 об.%. Объёмный процент сильно варьирует в зависимости от вида животного, степени анестезиологического риска и особенностей оперативного вмешателства.

Галотан (Фторотан)

Галотан самый дешевый из жидких ингаляционных анестетиков, обладающий достаточно мощным анестезирующим эффектом. Его МАК составляет 0,75. Галотан обладает мощным гипнотическим эффектом, с хорошо выраженной миорелаксацией.

Воздействие на системы организма.

Угнетающее воздействие на систему кровообращения. Галотан уменьшает сердечный выброс и снижает артериальное давление. Галотан может повысить чувствительность проводящей системы сердца к воздействию катехоламинов, что может привести к развитию тяжёлых аритмий.

· При использовании высоких доз угнетает дыхание. Дыхание угнетается за счёт депрессии дыхательного центра в продолговатом мозге, а так же из-за угнетения функции межрёберных мышц, участвующих в акте дыхания. Поэтому при применении Галотана необходимо иметь возможность проведения искусственной или вспомогательной вентиляции лёгких.

· Как и закись азота Галотан снижает почечный кровоток, клубочковую фильтрацию и диурез. Поэтому при использовании комбинации Закись/Галотан при длительных хирургических вмешательствах необходимо применять средства улучшающие реологические свойства крови и тканевую перфузию. Тщательно контролировать диурез в интраоперационный и послеоперационный периоды.

· В гуманитарной медицине большое значение предаётся воздействию Галотана на клетки печени. Известно, что у людей после неоднократного применения Галотана отмечались серьёзные нарушения функции печени. У животных эта проблема по всей видимости не имеет такого значения. Мы в своей практике регистрировали незначительное повышение трансаминаз у собак в 5% от общего числа галотановых наркозов.

Биотрансформация и токсичность

Галотан имеет достаточно высокий показатель метаболизации. До 20% Галотана поступившего в организм трансформируется в процессе обмена веществ. Основным местом, где происходит его метаболизм является печень. Вообще процент метаболизации имеет большое значение так как токсические свойства приписываются не самим ингаляционным анестетикам, а продуктам их распада. В процессе метаболизации Галотан образует несколько вредных для организма метаболитов, главным из которых является трифторуксусная кислота. Этот метаболит может участвовать в возникновении аутоиммунных реакций. Считается, что так называемый «галотановый гепатит» является аутоиммунным. Мы в своей практике наблюдали картину острого гепатита, сопровождающегося некрозом клеток печени только у морских свинок.

Противопоказания

заболевания печени (особенно если в анамнезе уже была анестезия галотаном)
гиповолемия
аортальный стеноз
не использовать для морских свинок.
кроме того Галотан должен применяться с осторожность у пациентов страдающих сердечными аритмиями.

Особенности

· В качестве стабилизатора Галотан содержит тимол, который может стать причиной осмоления испарителя, и привести к его поломке. Чтобы этого не произошло, в конце операционного дня весь оставшийся Галотан сливают из испарителя, а сам испаритель тщательно продувают.

Изофлуран

В настоящее время Изофлуран - препарат первого выбора для проведения ингаляционного наркоза у животных.
Благодаря низкой растворимости этот препарат метаболизируется не более чем на 6-8%, остальное его количество выводится через лёгкие в неизменном виде. И хотя трифторуксусная кислота так же является метаболитом изофлурана, её количество настолько мало, что, по видимому не имеет значения в клинической практике.

Изофлуран достаточно мощный анестетик, обладающий выраженным гипнотическим и миорелаксирующим эффектом его МАК составляет 1,15об.%. Хотя, для некоторых животных его анальгезирующий эффект особенно при проведении длительных и болезненных вмешательств может оказаться недостатачным. Поэтому целесообразно комбинировать изофлуран с другими анестетиками, например с закисью азота, или использовать мощные анальгетики (Н.П.В.С., опиоиды и др.)

Воздействие на системы организма

· практически не угнетает функцию миокарда

· во время индукции может возникать быстропроходящее увеличение ЧСС и подъём артериального давления.

· Мало угнетает дыхание по сравнению с галотаном.

· Является бронходилататором

· Мало влияет на перфузию

· Не влияет на диурез

Противопоказания

Изофлуран, являясь малотоксичным анестетиком, практически не имеет противопоказаний, за исключением тех состояний при которых в принципе исключается проведение каких бы то ни было операций.

Особенности

· быстрая индукция

· быстрая реверсия

· успешно применяется у всех животных

· нетоксичен

· практически не имеет противопоказаний.

Гершов С.О.

Козлитин В.Е.

Васина М.В.

Альшинецкий М.В.

2006 г.

22.06.2011

Внимание!
Любое воспроизведение материалов сайта сайт без письменного разрешения авторов преследуется по закону: даже в случае размещения обратной ссылки!

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.

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.