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.

Контрольная работа

"Ингаляционные анестетики"


1. Какими свойствами должен обладать идеальный ингаляционный анестетик?

У идеального ингаляционного анестетика должна быть предсказуема быстрота действия. Он должен обеспечивать миорелаксацию, стабильную гемодинамику, не вызывать злокачественную гипертермию или другие клинически значимые побочные эффекты (такие, например, как тошнота и рвота). Он должен быть невзрывоопасен, не должен подвергаться трансформации внутри организма. Концентрация в зоне действия должна рассчитываться легко.

2. Каково химическое строение современных ингаляционных анестетиков? Почему не применяют устаревшие ингаляционные анестетики?

Многие устаревшие анестетики отрицательно действуют на организм и имеют неприятные свойства: взрывоопасность (циклопропан и флюроксен), медленная индукция (метоксифлюран), гепатотоксичность (хлороформ, флюроксен и галотан) и нефротоксич-ность (метоксифлюран).


3. Как сравнивать силу действия ингаляционных анестетиков?

Для сравнительной оценки силы действия ингаляционных анестетиков применяют показатель минимальной альвеолярной концентрации (МАК). Это концентрация газа (при давлении 1 атм.) которая предотвращает двигательный ответ на болевой стимул (хирургический разрез) у 50% больных. У большинства ингаляционных анестетиков кривые МАК «доза-эффект» параллельны. Расчеты МАК показывают, что альвеолярная концентрация прямо пропорциональна парциальному давлению анестетика в зоне действия и распределению в органах и тканях.

4. Какую еще пользу можно извлечь из показателя МАК?

Знание МАК позволяет не только рассчитать дозу анестетика для данного пациента, но и сравнить влияние различных факторов на величину МАК. Величина МАК - наивысшая у детей в возрасте 6 мес. и снижается с взрослением ребенка или у недоношенных. При снижении температуры на каждый градус Цельсия значение МАК снижается на 2-5%. Действие ингаляционных анестетиков зависит от парциального давления, для достижения более высокой концентрации требуется повысить парциальное давление анестетика.

Гипонатриемия, опиаты, барбитураты, блокаторы кальциевых каналов и беременность снижают МАК. Гипокапния, гиперкапния, пол пациента, функция щитовидной железы и гиперкалиемия на МАК не влияют. Наконец, МАК разных ингаляционных анестетиков усиливают друг друга. Так, закись азота потенцирует действие других ингаляционных анестетиков.


5. Что такое коэффициент распределения (КР)? Какие КР являются важными с практической точки зрения?

КР характеризует распределение попавшего в организм препарата между двумя тканями, при одинаковой температуре, давлении и объеме. Так, например, КР кровь/газ дает представление о распределении анестетика между кровью и газом при одинаковом парциальном давлении. Более высокий КР кровь/газ говорит о большей концентрации анестетика в крови (т.е. большей растворимости). Таким образом, большее количество анестетика попадает в кровь, которая в данном случае выступает в роли депо для препарата, что делает его более инертным в зоне действия и замедляет скорость индукции.

Другие важные КР: мозг/кровь, печень/кровь, мышцы/кровь, жир/кровь. За исключением последнего эти коэффициенты приблизительно равны 1, что предполагает равномерное распределение. КР для жира зависит от анестетика и колеблется от 30 до 60, поэтому анестетик продолжает поступать в жировую ткань и тогда, когда распределение в другие ткани уже завершилось.

Равновесие между парциальным давлением анестетика в альвеолярном газе и в артериальной крови наступает значительно быстрее, чем между парциальным давлением анестетика во вдыхаемом и альвеолярном газе. Это верно и для скорости наступления равновесия между парциальным давлением анестетика в крови и в головном мозге. Поэтому альвеолярная концентрация является важнейшим фактором, определяющим скорость действия анестетика.


Физические свойства современных ингаляционных анестетиков


СВОЙСТВА

 изо- ДЕС-ФЛЮРАН ЭНФЛ Ю-РАН ГАЛО-ТАН ЗАКИСЬ АЗОТА СЕВО-ФЛУРАН (севоран)
Молекулярная масса 184,5 168 184,5 197,5 44 200
Точка кипения, С° 48,5 23,5 56,5 50,2 -88 58,5
Давление насыщенного пара, 238 664 175 241 39,000 160
мм рт.ст
КР (при 37°С):
Кровь/газ 1,4 0,42 1,91 2,3 0,47 0,69
Мозг/кровь 2,6 1,2 1,4 2,9 1,7 1,7
Жир/кровь 45 27 36 60 2,3 48
Жир/газ 90,8 18,7 98,5 224 1,44 7,2
МАК,% от 1 атм. 1,15 6,0 1,7 0,77 104 1,7

6.Какие физические свойства анестетиков влияют на их мощность?

Ни одно из физических свойств ингаляционных анестетиков не отражает в должной мере их мощность. Однако в конце XIX в. Meyer и Overton независимо друг от друга установили, что повышение КР жир/газ коррелирует с мощностью анестетика. Из этого они сделали вывод, что основой анестезии является проникновение липофильных анестетиков в мембрану клетки.

7. Какие еще теории объясняют механизм действия анестетиков?

Существуют еще две теории, объясняющие механизм действия анестетиков. Первая - теория наличия специфических рецепторов к анестетикам. При взаимодействии анестетиков с ними изменяется передача нервного импульса в рецепторах у-аминомасляной кислоты (ГАМК), которая является естественным нейропередатчиком.

Более полувека господствовала теория липофильности анестетиков Meyer-Overton. Позже Franks и Lieb обнаружили, что растворимость в октаноле больше коррелирует с мощностью анестетика, чем липофильность. На основании этого они пришли к выводу, что зона распространения анестетика должна содержать заряженные и нейтральные участки. Одной из модификаций теории нарастания объема мембраны Meyer-Overton является теория чрезмерного объема, согласно которой анестезия развивается тогда, когда нейтральные участки клеточной мембраны и растворимого в октаноле анестетика, синергично возрастая, вызывают большее увеличение объема клетки, чем их арифметическая сумма. По теории критического объема анестезия развивается в том случае, когда объем клеток в зоне действия анестетика достигает критической величины. В основе обеих теорий лежит утолщение клеточной мембраны и изменение проницаемости ионных каналов.

8. Какие еще факторы, кроме повышения альвеолярной концентрации анестетика, влияют на скорость индукции анестезии?

Факторы, которые повышают альвеолярную концентрацию анестетика, ускоряют и наступление анестезии; верно и обратное. Увеличение концентрации анестетика во вдыхаемой смеси повышает альвеолярную концентрацию анестетика, а применение высокопоточного контура увеличивает подачу анестетика. Повышение минутного объема вентиляции также повышает альвеолярную концентрацию анестетика. Увеличение МОС замедляет индукцию за счет снижения парциального давления анестетика в альвеолах. Подводя итог можно сказать, что если парциальное давление анестетика в легочной артерии и в легочных венах примерно одинаковое, то парциальное давление в альвеолах будет повышаться быстрее.

9. Что такое эффект второго газа?

Согласно теоретическим расчетам этот эффект должен ускорять индукцию анестезии. Поскольку закись азота нерастворима в крови, ее быстрая абсорбция из альвеол вызывает значительное повышение альвеолярной концентрации второго ингаляционного анестетика, применяемого вместе с ней. Однако даже при высокой концентрации закиси азота (70%) этот феномен обеспечивает небольшое увеличение концентрации ингаляционного анестетика.

10. Чем опасно применение закиси азота у пациентов с пневмотораксом? В каких еще случаях следует избегать закиси азота?

Хотя у закиси азота низкий КР кровь/газ, ее растворимость в 20 раз больше, чем у азота, составляющего 79% атмосферного воздуха. Поэтому закись азота проникает путем диффузии в закрытые полости в 20 раз быстрее, чем она может быть удалена оттуда. В результате проникновения закиси в закрытую полость происходит увеличение объема пневмоторакса, газа в кишечнике при кишечной непроходимости или воздушного эмбола, повышается давление в нерастяжимых закрытых полостях (череп, среднее ухо).

11. Как ингаляционные анестетики влияют на систему дыхания?

Ингаляция анестетиков ведет к угнетению вентиляции как за счет прямого действия (на дыхательный центр в продолговатом мозге), так и непрямого (нарушение функции межреберных мышц), причем степень угнетения зависит от дозы анестетика. Минутный объем вентиляции также уменьшается за счет снижения дыхательного объема, хотя частота дыхания, как правило, увеличивается. Этот эффект также зависит от дозы анестетика. При достижении концентрации анестетика в 1 МАК снижается чувствительность дыхательного центра к гипоксии, однако при уменьшении концентрации анестетика чувствительность восстанавливается. Аналогично изменяется чувствительность дыхательного центра к гиперкапнии.


12. Как ингаляционные анестетики влияют на рефлекс легочной вазоконстрикции при гипоксии, на диаметр дыхательных путей и на мукоцилиарный клиренс?

Гипоксическая легочная вазоконстрикция является местным рефлексом, обеспечивающим уменьшение перфузии легких при снижении парциального давления кислорода в альвеолах. Физиологический смысл - восстановление вентиляционно-перфузионных отношений. Ингаляционные анестетики ослабляют этот рефлекс.

Длительная ингаляционная анестезия позволила изучить фармакокинетику ингаляционных анестетиков

Наиболее эффективные ингаляционные анестетики не оказывают выраженного раздражающего действия и не воспламеняются. К ним относятся закись азота и фторированные углеводороды, например галотан (фторотан) и близкие ему соединения энфлуран и изофлуран. Однако эфир, несмотря на его раздражающие свойства и взрывоопасность, дешев и сравнительно безопасен, при работе с ним не требуется участия квалифицированного анестезиолога; из-за этого в некоторых странах его продолжают применять до настоящего времени.

Ингаляционный анестетик закись азота

Закись азота (применяют с 1844 г.). При правильном использовании это безопасное анестезирующее средство, при неправильном – развивается аноксия, обусловленная недостаточной оксигенацией. При его продолжительном использовании (в течение нескольких часов) у больного, например в отделениях интенсивной терапии (после операции на сердце), может наступить угнетение функции костного мозга с переходом на мегалобластическое кроветворение вследствие ингибирования кофермента витамина В12, необходимого для нормального метаболизма фолатов. Закись азота оказывает анальгетическое действие, но сравнительно неэффективна как анестезирующее средство, поэтому при изолированном использовании не может поддерживать анестезию во время операции. В связи с этим ее обычно используют с другими анальгетиками или ингаляционными анестетиками, такими как галотан (фторотан). Закись азота применяют только при очень кратковременных операциях, например в стоматологии. Введение и выход из наркоза происходит быстро. Закись азота не взрывоопасна, но возможно ее возгорание. Она диффундирует во все полости организма, в которых находится воздух, и вызывает повышение давления, иногда опасное, например при пневмотораксе.

Закись азота в смеси с кислородом в 50% концентрации применяется в акушерской практике с целью аналгезии, при болезненных перевязках, болях в послеоперационном периоде, а также при инфаркте миокарда и травмах. Технически легче производить смеси газов в одном баллоне (энтонокс), чем в устройствах со смесителем для перемешивания газов перед подачей из разных цилиндров. Однако при охлаждении до -8 С газы разжижаются и практически разделяются, в результате чего вначале поступает высокая концентрация кислорода, но боль при этом не купируется. Затем подается опасно низкая концентрация кислорода. Следует избегать охлаждения цилиндров, в которых содержится смесь газов. Для этого рекомендуется держать их в горизонтальном положении, нагреть в теплой воде и перед употреблением трижды перевернуть (для перемешивания газов) или оставить при комнатной температуре (10 С или выше) в течение 2 ч.

Ингаляционный анестетик – галотан

Галотан (фторотан, применяют с 1956 г.). Это исключительно удобный анестетик, оказывающий выраженное действие на фоне слабого раздражающего действия, незначительного кашля и задержки дыхания. Введение в наркоз и выход из него происходят быстро. Галотан не воспламеняется, однако он отличается четырьмя существенными недостатками: вызывает снижение артериального давления, угнетает дыхание и вызывает брадикардию и аритмии. Он повышает чувствительность миокарда к действию адреналина и норадреналина. Кроме того, анестетик дорогостоящ, но, несмотря на все это, занимает основное место в анестезиологии.

Галотан (фторотан) может вызывать, особенно при повторном использовании, острое повреждение гепатоцитов: галотановый гепатит. Механизм его развития не установлен. Полагают, что гепатит обусловлен идиосинкразией и особенностями метаболизма препарата в организме либо иммунной реакцией с продукцией антител, направленных на некоторые компоненты клеток печени, измененных под воздействием анестетика или его метаболитов и ставших антигенными по отношению к собственному организму. Проблема остается неразрешенной. Галотановый гепатит встречается очень редко (менее одного случая на 10 000; при соблюдении предосторожностей его частота может стать еще меньшей). Кроме того, установить связь гепатита с использованием галотана трудно, так как желтуха может быть обусловлена и другими причинами, например предсуществующим патологическим процессом или вирусной инфекцией.

В настоящее время галотан повторно стараются не применять в течение 2 мес (в идеале через 4-6 мес) после его использования. При этом следует проанализировать реакцию больного на предшествующее применение анестетика. Галотан не следует повторно назначать, если при первом его применении у больного наступало лихорадочное состояние (особенно необъяснимая лихорадка, продолжающаяся более 5 дней), появлялись минимальные признаки повреждения печени или желтуха. Дополнительными факторами риска считают принадлежность к женскому полу, ожирение, средний возраст, гипоксию и индукцию печеночных ферментов.

Кинетика. Галотан представляет собой жидкость с точкой кипения при 50 С. Около 70% его элиминируется через легкие в течение 24 ч и около 10% метаболизируется в печени на фоне индуцирования печеночных метаболизирующих ферментативных систем. У анестезиологов, работающих с галотаном, также может быть частично индуцирована метаболизирующая функция печени.

Ингаляционный анестетик энфлуран

Энфлуран (применяют с 1966 г.) сходен с галотаном, но менее активен и более безопасен при использовании с адреналином. Он метаболизируется меньше галотана и может не оказывать нежелательного гепатотоксического действия. Иногда он вызывает судороги.

Ингаляционный анестетик изофлуран

Изофлуран (применяют с 1982 г.) представляют собой изомер энфлурана, и он меньше, чем галотан и энфлуран, растворим в жирах, обеспечивает быстрое введение в наркоз. Изофлуран метаболизируется незначительно (в 10 и 100 раз меньше энфлурана и галотана соответственно), поэтому его гепатотоксичность (как для больного, так и для работающих с ним медицинских работников) невысока. Она меньше, чем близкие к нему препараты, угнетает функцию сердечно-сосудистой системы, но может расширять сосуды, что оказывает благоприятное действие при необходимости гипотензивного эффекта. Вероятно, он меньше, чем химически близкие препараты, повышает чувствительность сердца к действию катехоламинов. Изофлуран можно использовать в акушерской практике для аналгезии. Его использование ограничено из-за высокой стоимости.

Ингаляционный анестетик этиловый эфир

Этиловый эфир (применяют с 1842 г.) сравнительно малотоксичен и получил признание в качестве безопасного анестезирующего средства при использовании врачами, не имеющими специальной подготовки по анестезиологии. Дыхание выключается при более низкой его концентрации в крови, нежели та, которая требуется для остановки сердца, поэтому необратимой токсической реакции избежать легче, чем при использовании других анестезирующих средств. Искусственное дыхание обеспечить легче, чем восстановить функцию сердца после его остановки.

Для эфира характерны два существенных недостатка, снижающих его клиническую ценность. На воздухе его пары могут воспламеняться, а в смеси с кислородом взрывоопасны; введение в наркоз происходит медленно и субъективно неприятно для больного. Введение в наркоз можно ускорить добавлением небольшого количества галотана или путем стимуляции дыхания двуокисью углерода. Специфический запах и раздражающее действие эфира на ЦНС обусловливают кашель, ларингоспазм и усиление секреции слизистых оболочек. Кроме того, он оказывает сосудорасширяющее действие, которое на 3-м уровне III фазы наркоза может быть настолько выраженным, что сопровождается резким падением артериального давления. Эфир повышает кровоточивость капилляров.

Во время анестезии активируется симпатическая нервная система, что нивелирует влияние эфира на гемодинамику. Если тонус симпатической системы не повышается, может развиться коллапс, например у больных, принимающих бета-адреноблокаторы. Гипергликемия при анестезии эфиром является главным образом результатом высвобождения адреналина.

При продолжительном и глубоком наркозе выход из него происходит медленно, при этом возникает рвота, обусловленная главным образом заглатыванием слюны, содержащей эфир. Несмотря на эти недостатки, следует еще раз подчеркнуть большое практическое преимущество метода анестезии эфиром при одной и той же квалификации специалиста-анестезиолога. Из-за технической простоты метода летальность ниже, чем от осложнений, связанных с использованием более сложных методов анестезии.

Жидкий эфир имеет точку кипения 35 С, поэтому в условиях жаркого климата он не всегда пригоден, а поскольку он тяжелее воздуха, у поверхности пола операционных может накапливаться его слой, который может легко воспламениться. При открытом способе важно соблюдать меры предосторожности, чтобы раздражающе действующее вещество не попадало на кожу и в глаза. Судороги редко осложняют анестезию эфиром. Полагают, что они обусловлены несколькими факторами и чаще встречаются у детей. К способствующим их развитию условиям относятся глубокая анестезия, сепсис, премедикации атропином, лихорадочное состояние, перегревание и задержка в организме двуокиси углерода. Судороги опасны, поэтому следует избегать их развития. Лечение предусматривает охлаждение больного, внутривенное введение диазепама (сибазон) или барбитуратов в качестве противосудорожных. После применения последних могут потребоваться кислород и искусственное дыхание, так как после судорожного приступа дыхание угнетается, а лекарственные средства усугубляют это состояние.

Разлагается эфир с образованием токсичных альдегидов и пероксидов, особенно если он не защищен от света и тепла. Его распад замедляется при добавлении двуокиси углерода и меди. По возможности следует избегать использования препарата после длительного хранения.

Ингаляционный анестетик этилхлорид

Этилхлорид (хлорэтил) применяется с 1844 г. Это настолько сильное средство, что представляет опасность даже при использовании для вводного наркоза. Это воспламеняемое и взрывоопасное вещество с точкой кипения около 12 С, поэтому при комнатной температуре может храниться только под давлением в сжиженном состоянии. Высокая степень летучести позволяет использовать его для местной анестезии; с этой целью его наносят на кожу, и, испаряясь, в результате охлаждения он парализует чувствительные нервные окончания (криоаналгезия). С этой же целью можно применять хлорфторметаны.

Ингаляционный анестетик хлороформ

Хлороформ (применяют с 1847 г.) был единственным невзрывоопасным мощным анестезирующим средством до внедрения в клиническую практику в 1934 г. трихлорэтилена. Однако в настоящее время он не применяется, так как угнетает сердечную деятельность, обладает выраженной гепатотоксичностью, а также из-за появления более совершенных препаратов.

Ингаляционный анестетик циклопропан (применяют с 1929 г.) – сильное анестезирующее средство, представляющее собой воспламеняющийся газ, не обладающий раздражающими свойствами. Он предпочтительнее галотана, если требуется быстрое введение в наркоз и необходимо избежать развития гипотензии. Циклопропан повышает чувствительность миокарда к адреналину и наряду с задержкой двуокиси углерода, которую он вызывает вследствие угнетения дыхания, создает условия для развития аритмий. Он вызывает ларингоспазм. При прекращении поступления циклопропана в организм может резко снизиться артериальное давление, что получило название «циклопропановый шок». Его объясняют быстрым снижением концентрации двуокиси углерода в крови.

Ингаляционный анестетик трихлорэтилен (применяют с 1934 г.) сходен с хлороформом, но менее токсичен. Для анестезии в хирургической практике его применяют редко, так как он оказывает слабое анестезирующее действие, но вызывает тахикардию и аритмию. Однако это эффективный анальгетик и его применяют в акушерской практике в виде специальных дозированных лекарственных форм, что исключает его передозировку при использовании самой женщиной. Трихлорэтилен нельзя использовать через системы, абсорбирующие двуокись углерода, так как при контакте со щелочью он образует токсические вещества, способные повреждать черепные нервы, особенно V пару. На воздухе и на свету он нестабилен. В концентрациях, применяемых в анестезиологии, трихлорэтилен невоспламеняем и не обладает раздражающими свойствами.

Насколько ингаляционные анестетики опасны для персонала?

Загрязнение воздуха операционных ингаляционными анестезирующими средствами небезопасно для организма персонала, работающего в них. У анестезиолога в организме за 3-4 ч накапливается такое количество галотана, которое полностью не элиминируется даже к следующему утру. Эпидемиологические исследования позволили привлечь внимание к вопросу о повышении частоты выявления тератогенности, выкидышей, гепатита и рака у работающих в операционных. Очевидно, выкидыш, действительно, представляет собой реальную опасность, например, при работе с закисью азота. Беременные сотрудницы операционных не должны находиться в загрязненных анестетиками помещениях.

Риск загрязнения воздуха снижается при использовании закрытых систем ингаляций и систем, удаляющих отработанные газы, совершенствовании вентиляции, что способствует некоторому очищению атмосферы операционных; существуют также фильтры, адсорбирующие летучие вещества, за исключением закиси азота. Один из путей решения проблемы состоит в более широком применении местной или внутривенной анестезии без использования ингаляционных анестезирующих средств. Длительная ингаляционная анестезия позволила изучить фармакокинетику ингаляционных анестетиков.

В.В. Лихванцев

Современные ингаляционные анестетики гораздо менее ток­сичны (и это будет показано ниже), чем их предшественники, и в то же время гораздо более эффективны и управляемы. Кроме того, современная наркозно-дыхательная аппаратура позволяет значительно сократить их интраоперационный расход за счет использования так называемой низкопоточной техники анесте­зии - «LOW FLOW ANAESTHESIA».

Когда мы говорим о современных ингаляционных анестетиках, то имеем в виду в первую очередь энфлюран и изофлю­ран, хотя в настоящее время успешно заканчиваются испытания последнего поколения парообразующих анестетиков - севофлюрана и десфлюрана.

Таблица 12.1

Сравнительная характеристика некоторых современных парообразующих анестетиков (J. Davison et al., 1993)

Примечание. МАК - минимально альвеолярная концен­трация - чрезвычайно важная величина для характеристики любо­го парообразующего анестетика и показывает концентрацию парообразующего анестетика, при которой 50% пациентов не проявляют двигательной активности в ответ на кожный разрез.

МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ

Предполагается, что ингаляционные анестетики действуют через клеточные мембраны в ЦНС, однако точный механизм не известен. Относятся к группе полисинаптических ингибиторов.

ФАРМАКОКИНЕТИКА

Скорость, с которой ингаляционные анестетики абсорби­руются и выводятся (изофлюран >энфлюран >галотан), опре­деляется коэффициентом распределения газ/кровь (см. табл. 12.1); чем меньше растворимость, тем быстрее поглощение и выделение.

Основной путь выделения всех парообразующих анестети­ков - в неизменном виде через легкие. Однако любой из опи­сываемых препаратов частично метаболизируется в печени, но - и в этом одно из больших преимуществ современных анестетиков - в печени метаболизируется 15% галотана, 2% энфлюрана и только 0,2 % изофлюрана.

ФАРМАКОДИНАМИКА

Центральная нервная система

В низких концентрациях ингаляционные анестетики вызыва­ют амнезию (25% МАК). С увеличением дозы прямо пропор­ционально растет угнетение ЦНС. Они увеличивают внутримозговой кровоток (галотан >энфлюран >изофлюран) и снижают интенсивность метаболизма мозга (изофлюран >энфлюран >галотан).

Сердечно-сосудистая система

Ингаляционные анестетики вызывают дозазависимое угне­тение сократимости миокарда (галотан >энфлюран >изофлюран) и уменьшение общего периферического сопротивления (изофлю­ран >энфлюран >галотан), за счет периферической вазодилата-ции. Они не влияют на ЧСС, может быть, за исключением изо­флюрана, вызьшающего легкую тахикардию.

Кроме того, все ингаляционные анестетики повышают чувствительность миокарда к действию аригмогенных 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.

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 использования данных препаратов у больных с заболеванием печени. Однако в послед­нее время вероятность развития гепатитов под влиянием энфлюрана, и особенно изофлюрана, подвергается серьезным сомнениям.

Мочевыделительная система

Ингаляционные анестетики снижают почечный кровоток дву­мя путями: за счет снижения системного давления и увеличе­ния ОПС в почках. Флуорид-ион - продукт распада энфлюрана - обладает нефротоксическим действием, однако его дей­ствительная роль при длительной анестезии энфлюраном остается недостаточно изученной.

Исследования последних лет показали, что комбинированная общая анестезия на основе энфлюрана/изофлюрана/фентанила зна­чительно эффективнее традиционно используемых в нашей стра­не НЛА и других вариантов внутривенной анестезии (J. Kenneth Davison et al., 1993, В.В. Лихванцев с соавт., 1993, 1994), возмо­жно, за исключением анестезии на основе дипривана (пропофола) и фентанила. Это становится особенно очевидным при анесте­зиологическом обеспечении длительных и травматичных операций на органах брюшной полости, легких, магистральных сосудах, сердце. Снижение суммарной дозы наркотических аналгетиков и быстрая элиминация парообразующего анестетика способствуют быстрому пробуждению и ранней активизации больного, что является весьма ценным фактором, заставляющим предпочесть именно данный вариант инграоперационной защиты.

МЕТОДИКИ АНЕСТЕЗИИ

Обычно метод анестезии парообразующими анестетиками предполагает стандартную премедикацию, вводный наркоз барбитуратами или пропофолом (у детей - парообразующим анестетиком). Далее возможны два варианта поддержания ане­стезии:

1. Использование паров анестетика в минимальной концен­трации (0,6-0,8 МАК) на фоне стандартной НЛА для стабили­зации основных показателей гомеостаза пациента. Клиника такой анестезии мало отличается от типичной для НЛА, хотя заметно менее выраженными становятся колебания основных показате­лей гомеостаза при изменении хирургической ситуации.

2. Использование существенных концентраций (1,0-1,5 МАК) парообразующего анестетика с добавлением значительно меньших доз фентанила. В данном случае сказьшаются все преимущества ингаляционной анестезии с постоянством констант гомеостаза и более ранним пробуждением.

Конечно, чисто технически ингаляционная анестезия несколько сложнее, чем ТВА, так как требует возможно лучшего испа­рителя и, желательно, хорошего герметичного наркозно-дыхательного аппарата, позволяющего эффективно работать по полузакры­тому контуру. Все это повышает стоимость анестезиологического пособия.

В этой связи заслуживает внимания недавно предложенная методика низкопоточной анестезии. Она заключается в работе по полузакрытому контуру с минимальной подачей в него «свежей» газонаркотической смеси, до 3 л/мин и менее (менее 1 л/мин - Minimum Flow Anaesthesia). Естественно, что чем меньше поток газа через испаритель, тем меньше захват анестетика и, следова­тельно, - расход. Учитывая, что современные ингаляционные анестетики практически не метаболизируются и выводятся через легкие в неизменном виде (см. выше), они способны долго циркулировать в контуре пациента, поддерживая состояние анестезии. Используя данный метод, удается снизить расход ингаляционного анестетика в 3-4 раза, по сравнению с традиционной методикой.

ЗАКИСЬ АЗОТА

Закись азота - газ без цвета и запаха, поступает в сжатом виде, в баллонах.

Механизм действия считается общим для всех газовых анестетиков (см. предыдущий раздел).

Основным путем элиминации является выведение в неиз­менном виде с выдыхаемой смесью. Наличие биотрансформа­ции в организме не показано.

Закись азота вызывает дозазависимую аналгезию. При концен­трации во вдыхаемом газе свыше 60% возникает амнезия. Боль­шинство наркозных аппаратов не позволяет увеличивать FiN 2 O более 70% из-за опасности создания гипоксической смеси.

Закись азота обладает минимальным влиянием на сердечно­-сосудистую систему и систему дыхания.

Тем не менее в последние годы пересмотрено отношение к закиси азота как к «совершенно безопасному» анестетику. Это связано с обнаруженными фактами проявления кардиодепрессивного эффекта препарата, особенно у больных со скомпрометиро­ванной сердечно-сосудистой системой (Н. А. Трекова, 1994). Кро­ме того, показано, что N 2 O инактивирует метионин - сингетазу, В 12 -зависимый фермент, необходимый для синтеза ДНК, и, таким образом, должна с осторожностью использоваться во время бе­ременности и у пациентов с дефицитом витамина В 12 .

Davison J.K., Eckhardt III W.F., Perese D.A. Clinical Anesthesia Procedures of the Massachusetts General Hospital, 4-th Edition.-1993.- 711р.

Лихванцев В.В., Смирнова В.И., Ситников А.В., Субботин В.В., Смицкая О.И. Применение методики регистрации вызванных потен­циалов головного мозга для оценки эффективности обезболивания во время общей анестезии//Конф.: «Патофизиология и фармаколо­гия боли», 19-21 окт. 1993г.: Тез. докл.-С. 70.

Лихванцев В.В., Смирнова В.И., Ситников А.В., Субботин В.В. Сравнительная оценка эффективности различных вариантов общей анестезии при травматичных операциях на органах грудной и брюш­ной полости//Материалы IV Всероссийского съезда анестезиологов и реаниматологов.-М., 1994.-С. 196-197.

Трекова Н.А. Материалы IV Всероссийского съезда анестезио­логов и реаниматологов.-М., 1994.-С. 297.


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.