Ингаляционные и неингаляционные анестетики. Основы ингаляционной анестезии Современные ингаляционные анестетики

, севофлуран и десфлуран . Галотан - это прототипичный педиатрический ингаляционный анестетик; его использование уменьшилось после появления изофлурана и севофлурана. Энфлуран редко применяют у детей.

Ингаляционные анестетики могут индуцировать апноэ и гипоксию у недоношенных грудных детей и новорожденных, поэтому их не так часто применяют в этом случае. При общей анестезин всегда необходима эндотрахеальная интубация и контролируемая ИВЛ. Старшие дети во время коротких операций, если возможно, дышат спонтанно через маску или через введенную в гортань трубку без управляемой вентиляции. При снижении объем выдоха легких и усиленной работе дыхательных мышц всегда необходимо повышение напряжения кислорода во вдыхаемом воздухе.

Действие на сердечно-сосудистую систему. Ингаляционные анестетики снижают минутный объем сердца и вызывают расширение периферических сосудов, поэтому часто приводят к гипотензии, особенно у пациентов с гиповолемией . Гипотензивное действие более выражено у новорожденных, чем у старших детей и взрослых. Ингаляционные анестетики также частично подавляют реакцию барорецепторов и ЧСС . Одна МАК галотана снижает минутный объем сердца приблизительно на 25%. Фракция выброса снижается также примерно на 25%. При одной МАК галотана ЧСС часто увеличивается; однако повышение концентрации анестетика может вызвать брадикардию, и выраженная брадикардия во время анестезии указывает на передозировку анестетика. Галотан и родственные ингаляционные агенты увеличивают чувствительность сердца к катехоламинам , что может привести к аритмии. Кроме того, ингаляционные анестетики снижают вазомоторный ответ легких на гипоксию в легочной циркуляции, что вносит свой вклад в развитие гипоксемии во время анестезии.

Ингаляционные анестетики снижают снабжение кислородом. В периоперационном периоде катаболизм усиливается и потребность в кислород возрастает. Поэтому возможно резкое несоответствие между потребностью в кислороде и его обеспечением. Отражением этого дисбаланса может быть метаболический ацидоз . В связи с подавляющим действием на сердечно- сосудистую систему применение ингаляционных анестетиков у недошенных и новорожденных грудных детей ограничено, но они широко используются для индукции и поддержания наркоза у более старших детей.

Все ингаляционные анестетики вызывают расширение сосудов мозга, но галотан более активно, чем севофлуран или изофлуран. Поэтому у детей с повышенным ВЧД , нарушенной перфузией головного мозга или травмой головы , а также у новорожденных с риском внутрижелудочкового кровоизлияния галотан и другие ингаляционные агенты следует применять с крайней осторожностью. Хотя ингаляционные анестетики уменьшают потребление кислорода мозгом, они могут непропорционально снизить кровообращение и тем самым ухудшить снабжение мозга кислородом.

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.

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

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.