Класификация на инхалационните анестетици според физикохимичните свойства. Инхалационна анестезия - предимства и недостатъци

Ако се обърнем към историята на анестезиологията, става ясно, че тази специалност започва именно с използването на инхалационна анестезия - известната операция на У. Мортън, в която той демонстрира възможността за анестезия чрез вдишване на пари от етилов етер. По-късно са изследвани свойствата на други инхалационни агенти - появява се хлороформ, а след това и халотан, който открива ерата на халоген-съдържащите инхалационни анестетици. Трябва да се отбележи, че всички тези лекарства вече са заменени от по-модерни и практически не се използват.

Инхалационната анестезия е вид обща анестезия, при която състоянието на анестезия се постига чрез вдишване на инхалационни агенти. Механизмите на действие на инхалационните анестетици, дори и днес, не са напълно разбрани и се изучават активно. Разработени са редица ефективни и безопасни лекарства, които позволяват извършването на този вид анестезия.

Инхалационната обща анестезия се основава на концепцията за MAC - минималната алвеоларна концентрация. MAC е мярка за активността на инхалационен анестетик, която се определя като неговата минимална алвеоларна концентрация в етапа на насищане, която е достатъчна, за да предотврати 50% от пациентите да реагират на стандартен хирургичен стимул (кожен разрез). Ако изобразим графично логаритмичната зависимост на МАК от мастната разтворимост на анестетиците, получаваме права линия. Това предполага, че силата на инхалационния анестетик ще зависи пряко от неговата разтворимост в мазнини. В състояние на насищане парциалното налягане на анестетика в алвеолата (PA) е в равновесие с парциалното налягане в кръвта (Pa) и съответно в мозъка (Pb). По този начин RA може да служи като индиректен индикатор за концентрацията му в мозъка. Въпреки това, за много инхалационни анестетици в реална клинична ситуация процесът на постигане на насищане-равновесие може да отнеме няколко часа. Коефициентът на разтворимост „кръв:газ” е много важен показател за всеки анестетик, тъй като отразява скоростта на изравняване и на трите парциални налягания и съответно настъпване на анестезията. Колкото по-малко инхалационен анестетик е разтворим в кръвта, толкова по-бързо става изравняването на PA, Pa и Pb и съответно толкова по-бързо възниква състоянието на анестезия и излиза от него. Въпреки това, скоростта на настъпване на анестезията все още не е силата на самия инхалаторен анестетик, което е добре демонстрирано от примера на азотния оксид - скоростта на настъпване на анестезията и излизането от нея е много бърза, но като анестетик, азотен оксидът е много слаб (неговият MAC е 105).

По отношение на специфичните лекарства, понастоящем най-често използваните инхалационни анестетици са халотан, изофлуран, севофлуран, десфлуран и азотен оксид, като халотанът все повече се извежда от ежедневната практика поради неговата хапатотоксичност. Нека анализираме тези вещества по-подробно.

Халотан- класически халогениран агент. Силен анестетик с много тесен терапевтичен коридор (разликата между работната и токсичната концентрация е много малка). Класически препарат за въвеждане в обща анестезия при деца с обструкция на дихателните пътища, тъй като ви позволява да събудите детето с увеличаване на обструкцията и намаляване на минутната вентилация, плюс това има доста приятна миризма и не дразни дихателните пътища. Халотанът е доста токсичен - това се отнася до възможната поява на следоперативна чернодробна дисфункция, особено на фона на другата му патология.

Изофлуран- изомер на енфлуран, който има налягане на насищане на парите, близко до това на халотана. Има силна ефирна миризма, което го прави неподходящ за инхалационна индукция. Поради не напълно проучен ефект върху коронарния кръвоток, не се препоръчва употребата му при пациенти с коронарна болест на сърцето, както и в сърдечната хирургия, въпреки че има публикации, които опровергават последното твърдение. Намалява метаболитните нужди на мозъка и в доза от 2 MAC или повече може да се използва с цел церебропротекция при неврохирургични интервенции.

Севофлуран- сравнително нова анестезия, която преди няколко години беше по-малко достъпна поради високата цена. Подходящ за инхалационна индукция, тъй като има доста приятна миризма и, когато се използва правилно, причинява почти мигновено изключване на съзнанието поради относително ниска разтворимост в кръвта. По-кардиостабилен в сравнение с халотан и изофлуран. При дълбока анестезия предизвиква мускулна релаксация, достатъчна за трахеална интубация при деца. По време на метаболизма на севофлуран се образува флуорид, който при определени условия може да прояви нефротоксичност.

Десфлуран- е подобен по структура на изофлуран, но има напълно различни физични свойства. Вече при стайна температура в условия на голяма надморска височина той кипи, което изисква използването на специален изпарител. Има ниска кръвна разтворимост (съотношението „кръв:газ” е дори по-ниско от това на азотния оксид), което води до бързо начало и излизане от упойка. Тези свойства правят десфлуран предпочитан за употреба в бариатрична хирургия и при пациенти с нарушен метаболизъм на мазнините.

ЕТЕР (диетилов етер)

Много евтин нехалогениран анестетик, производственият цикъл е прост, така че може да се произвежда във всяка страна. Мортън през 1846 г. демонстрира ефектите на етера и оттогава това лекарство се счита за "първият анестетик".

Физични свойства:ниска точка на кипене (35°C), висок DNP при 20°C (425 mm Hg), съотношение кръв/газ 12 (високо), MAC 1,92% (ниска мощност). Цена от $10/л. Етерните пари са изключително летливи и незапалими. Експлозивен при смесване с кислород. Има силна характерна миризма.

Предимства:стимулира дишането и сърдечния дебит, поддържа кръвното налягане и предизвиква бронходилатация. Това се дължи на симпатикомиметичния ефект, свързан с освобождаването на адреналин. Той е добър анестетик поради изразения си аналгетичен ефект. Не отпуска матката като халотан, но осигурява добра релаксация на мускулите на коремната стена. Безопасно лекарство.

недостатъци:запалим в течно състояние, бавно начало на действие, бавно възстановяване, изразена секреция (изисква атропин). Дразни бронхите, следователно, поради кашлицата, въвеждането на маска в анестезия е трудно. Следоперативното гадене и повръщане (PONV) е относително рядко в Африка, за разлика от европейските страни, където пациентите повръщат много често.

Показания:всяка обща анестезия, особено добра за цезарово сечение (плодът не е потиснат, матката се свива добре). Малките дози са животоспасяващи в особено тежки случаи. Етерната некроза е показана при липса на доставка на кислород.

Противопоказания:няма абсолютни противопоказания за етер.

Когато е възможно, трябва да се осигури активно евакуиране на изпаренията от операционната зала, за да се предотврати контакт между тежки, незапалими етерни изпарения и електрокоагулатор или друг електрически апарат, който може да причини експлозия, и да се предотврати излагането на персонала в операционната зала на издишан анестетик.

Практически препоръки:преди да се даде голяма концентрация на анестетик, по-добре е пациентът да се интубира. След въвеждане на атропин, тиопентал, суксаметоний и интубация на пациента се извършва изкуствена вентилация на белите дробове с 15-20% етер, след което според нуждите на пациента след 5 минути дозата може да се намали до 6-8%. Моля, имайте предвид, че производителността на изпарителя може да варира. Пациенти с висок риск, особено септични или шокови пациенти, може да изискват само 2%. Изключете изпарителя до края на операцията, за да предотвратите продължително възстановяване от анестезия. С течение на времето ще се научите да събуждате пациенти, така че те сами да напуснат операционната маса. Ако трябва да упоявате силен и млад мъж за ингвинална херния, спасете се и направете по-добра спинална упойка.

В повечето случаи, когато етерната анестезия е от полза (лапаротомия, цезарово сечение), не се изисква диатермия. Когато се изисква диатермия (педиатрична хирургия), по-добре е да се използва халотан.

Азотен оксид

Физични свойства: азотен оксид (N 2 O, "смеещ се газ") - единственото неорганично съединение, използвано в клиничната практика при инхалационни анестетици. Азотният оксид е безцветен, почти без мирис, не се възпламенява или експлодира, но поддържа горенето като кислорода.

Ефект върху тялото

А. Сърдечно-съдова система.Азотният оксид стимулира симпатиковата нервна система, което обяснява ефекта му върху кръвообращението. Въпреки че in vitro анестетикът причинява миокардна депресия, на практика кръвното налягане, сърдечният дебит и сърдечната честота не се променят или леко се увеличават поради повишаване на концентрацията на катехоламини. Миокардната депресия може да има клинично значение при коронарна артериална болест и хиповолемия: получената артериална хипотония повишава риска от миокардна исхемия. Азотният оксид причинява свиване на белодробната артерия, което увеличава белодробното съдово съпротивление (PVR) и води до повишено налягане в дясното предсърдие. Въпреки вазоконстрикцията на кожата, общото периферно съдово съпротивление (OPVR) се променя леко. Тъй като азотният оксид повишава концентрацията на ендогенни катехоламини, употребата му увеличава риска от аритмии.

Б. Дихателна система.Азотният оксид увеличава дихателната честота (т.е. причинява тахипнея) и намалява дихателния обем в резултат на стимулация на ЦНС и вероятно активиране на белодробни рецептори за разтягане. Общият ефект е лека промяна в минутния обем на дишане и PaCO 2 в покой. Хипоксичното задвижване, т.е. увеличаването на вентилацията в отговор на артериална хипоксемия, медиирано от периферните хеморецептори в каротидните тела, е значително инхибирано, когато се използва азотен оксид, дори при ниски концентрации.

Б. Централна нервна система.Азотният оксид увеличава церебралния кръвен поток, причинявайки известно повишаване на вътречерепното налягане. Азотният оксид също така увеличава консумацията на кислород от мозъка (CMRO 2). Азотният оксид в концентрация под 1 MAC осигурява адекватно обезболяване в стоматологията и при извършване на леки хирургични интервенции.

D. Нервно-мускулна проводимост.За разлика от други инхалационни анестетици, азотният оксид не предизвиква забележима мускулна релаксация. Обратно, при високи концентрации (когато се използва в хипербарни камери), той причинява ригидност на скелетните мускули.

Г. Бъбреци.Азотният оксид намалява бъбречния кръвен поток поради повишено съпротивление на бъбречните съдове. Това намалява скоростта на гломерулната филтрация и диурезата.

Д. Черен дроб.Азотният оксид намалява притока на кръв към черния дроб, но в по-малка степен от другите инхалационни анестетици.

Ж. Стомашно-чревен тракт.Някои проучвания показват, че азотният оксид причинява гадене и повръщане в следоперативния период в резултат на активиране на хеморецепторната тригерна зона и центъра за повръщане в продълговатия мозък. За разлика от това, изследванията на други учени не са открили връзка между азотния оксид и повръщането.

Биотрансформация и токсичност

По време на събуждане почти целият азотен оксид се отстранява през белите дробове. Малко количество дифундира през кожата. По-малко от 0,01% от анестетика, който влиза в тялото, претърпява биотрансформация, която се случва в стомашно-чревния тракт и се състои в възстановяването на веществото под действието на анаеробни бактерии.

Чрез необратимо окисляване на кобалтовия атом във витамин B12, азотният оксид инхибира активността на B-зависимите ензими. Тези ензими включват метионин синтетаза, която е необходима за образуването на миелин, и тимидилат синтетаза, която участва в синтеза на ДНК. Продължителното излагане на анестетични концентрации на азотен оксид причинява депресия на костния мозък (мегалобластна анемия) и дори неврологични дефицити (периферна невропатия и фуникуларна миелоза).За да се избегне тератогенен ефект, азотният оксид не се използва при бременни жени. Азотният оксид отслабва имунологичната устойчивост на организма към инфекции чрез инхибиране на хемотаксиса и мобилността на полиморфонуклеарните левкоцити.

Противопоказания

Въпреки че азотният оксид се счита за слабо разтворим в сравнение с други инхалационни анестетици, неговата разтворимост в кръвта е 35 пъти по-висока от тази на азота. По този начин азотният оксид дифундира в кухини, съдържащи въздух, по-бързо, отколкото азотът навлиза в кръвния поток. Ако стените на въздухосъдържащата кухина са твърди, тогава не обемът се увеличава, а вътрекухинното налягане. Състоянията, при които е опасно да се използва азотен оксид, включват въздушна емболия, пневмоторакс, остра чревна непроходимост, пневмоцефалия (след затваряне на дурата след неврохирургия или след пневмоенцефалография), въздушни белодробни кисти, вътреочни въздушни мехурчета и пластична хирургия на тъпанчето. Азотният оксид може да дифундира в маншета на ендотрахеалната тръба, причинявайки компресия и исхемия на трахеалната лигавица. Тъй като азотният оксид повишава PVR, употребата му е противопоказана при белодробна хипертония. Очевидно използването на азотен оксид е ограничено, когато е необходимо да се създаде висока фракционна концентрация на кислород в инхалираната смес.

, севофлуран и десфлуран. Халотанът е прототипът на педиатричната инхалационна анестезия; употребата му е намаляла след въвеждането на изофлуран и севофлуран. Енфлуран рядко се използва при деца.

Инхалационните анестетици могат да предизвикат апнея и хипоксия при недоносени бебета и новородени и следователно не се използват често в тази среда. При обща анестезия винаги са необходими ендотрахеална интубация и контролирана механична вентилация. По-големите деца по време на кратки операции, ако е възможно, дишат спонтанно през маска или през тръба, поставена в ларинкса без контролирана вентилация. При намаляване на експираторния обем на белите дробове и повишена работа на дихателните мускули винаги е необходимо да се увеличи напрежението на кислорода във вдишания въздух.

Действие върху сърдечно-съдовата система. Инхалационните анестетици намаляват сърдечния дебит и причиняват периферна вазодилатация, поради което често водят до хипотония, особено при пациенти с хиповолемия. Хипотензивният ефект е по-изразен при новородени, отколкото при по-големи деца и възрастни. Инхалационните анестетици също частично потискат реакцията на барорецепторите и сърдечната честота. Една MAC халотан намалява сърдечния дебит с приблизително 25%. Фракцията на изтласкване също е намалена с около 25%. С една MAC халотан сърдечната честота често се увеличава; обаче, повишаването на концентрацията на анестетика може да причини брадикардия, а тежката брадикардия по време на анестезия показва предозиране на анестетика. Халотанът и свързаните с него агенти за вдишване повишават чувствителността на сърцето към катехоламини, което може да доведе до аритмии. В допълнение, инхалационните анестетици намаляват белодробния вазомоторен отговор на хипоксия в белодробната циркулация, което допринася за развитието на хипоксемия по време на анестезия.

Инхалационните анестетици намаляват доставката на кислород. В периоперативния период се засилва катаболизмът и нараства нуждата от кислород. Следователно е възможно рязко несъответствие между нуждата от кислород и неговото осигуряване. Отражение на този дисбаланс може да бъде метаболитната ацидоза. Поради инхибиторния ефект върху сърдечно-съдовата система, употребата на инхалаторни анестетици при недоносени и новородени е ограничена, но те се използват широко за въвеждане и поддържане на анестезия при по-големи деца.

Всички инхалационни анестетици причиняват вазодилатация на мозъка, но халотанът е по-активен от севофлуран или изофлуран. Поради това при деца с повишено ICP, нарушена церебрална перфузия или травма на главата, както и при новородени с риск от интравентрикуларен кръвоизлив, халотанът и други инхалаторни агенти трябва да се използват изключително внимателно. Въпреки че инхалационните анестетици намаляват консумацията на кислород от мозъка, те могат непропорционално да намалят кръвообращението и по този начин да нарушат снабдяването на мозъка с кислород.

Няма "идеален" инхалаторен анестетик, но определени изисквания се прилагат към всеки от инхалаторните анестетици. Едно „идеално“ лекарство трябва да има редица свойства, изброени по-долу.
/. Ниска цена. Лекарството трябва да е евтино и лесно за производство.
Физическа 2. Химична стабилност. Лекарството трябва да има дълъг срок на годност и да бъде
ударни свойства в широк температурен диапазон, не трябва да реагира с метали, каучук или
пластмаси. Той трябва да запази определени свойства при ултравиолетово облъчване и не изисква добавяне на стабилизатори.
Незапалим/неексплозивен. Парите не трябва да се запалват или да поддържат горене при клинично използвани концентрации и когато са смесени с други газове като кислород.
Лекарството трябва да се изпари при стайна температура и атмосферно налягане с определен модел.
Адсорбентът не трябва да реагира (с лекарството), придружен от освобождаване на токсични продукти.
Безопасност за околната среда. Лекарството не трябва да разрушава озона или да причинява други промени в околната среда, дори в минимални концентрации.
/. Приятен за инхалация, не дразни дихателните пътища и не повишава секрецията.
Биологични свойства
Ниското съотношение на разтворимост кръв/газ осигурява бързо въвеждане и възстановяване от анестезия.
Високата сила на експозиция позволява използването на ниски концентрации в комбинация с високи концентрации на кислород.
Минимални странични ефекти върху други органи и системи, като централна нервна система, черен дроб, бъбреци, дихателна и сърдечно-съдова система.
Не се подлага на биотрансформация и се екскретира непроменен; не реагира с други лекарства.
Нетоксичен дори при хронично излагане на ниски дози, което е много важно за персонала в операционната зала.
Нито един от съществуващите летливи анестетици не отговаря на всички тези изисквания. Халотан, енфлуран и изофлуран разрушават озона в атмосферата. Всички те инхибират функцията на миокарда и дишането и се метаболизират и биотрансформират в по-голяма или по-малка степен.
Халотан
Халотанът е относително евтин, но е химически нестабилен и се разпада при излагане на светлина. Съхранява се в тъмни бутилки с добавка на 0,01% тимол като стабилизатор. От трите халогенирани препарата халотанът има най-висока разтворимост на газове в кръвта и следователно най-бавно начало на действие; въпреки това халотанът най-често се използва за инхалационна индукция на анестезия, тъй като има най-малко дразнещ ефект върху дихателните пътища. Халотанът се метаболизира с 20% (вижте "Ефект на анестезията върху черния дроб"). Характеристика на халотан: МДК - 0,75; коефициент на разтворимост кръв/газ при температура 37"С - 2,5; точка на кипене 50"С; налягане на насищане на пари при 20 "C - 243 mm Hg.
Енфлуран
MAC на енфлуран е 2 пъти по-голям от този на халотан, така че неговата сила е наполовина по-малка. Той причинява пароксизмална епилептиформна активност на ЕЕГ в концентрация над 3%. 2% анестетик претърпява биотрансформация с образуването на нефротоксичен метаболит и повишаване на концентрацията на флуор в серума. Характеристики на енфлуран: MAC - 1,68; коефициент на разтворимост кръв/газ при температура 37"С 1,9; точка на кипене 56"С; налягане на насищане на пари при 20 °C - 175 mm Hg. Изофлуран
Изофлуранът е много скъп. Дразни дихателните пътища и може да предизвика кашлица, повишена секреция, особено при пациенти без премедикация. От трите халоген-съдържащи анестетици, това е най-мощният вазодилататор: при високи концентрации той може да причини синдром на коронарна кражба при пациенти със съпътстваща коронарна патология. Характеристики на изофлуран: MAC - 1,15; коефициент на разтворимост кръв/газ при температура 37"С - 1,4; точка на кипене 49"С; налягане на насищане на парите при температура 20 "C - 250 mm Hg.
Горните предимства и недостатъци на трите най-известни халогенирани анестетици допринесоха за по-нататъшни изследвания и търсене на подобни съединения за клинично изпитване на техния анестетичен ефект при хора. През последните години са синтезирани две нови лекарства от тази група, оценени са техните свойства и предимства.
Севофлуран
Това е метилизопропилов етер, халогениран с флуорни йони. Не е запалим при клинично използвани концентрации. Не изглежда да има сериозни странични ефекти върху сърдечно-съдовата система и дихателната система. Основното теоретично предимство е много ниското съотношение на разтворимост кръв/газ (0,6), което позволява да се използва за бърза инхалационна индукция, особено при деца. Основният недостатък, който може да ограничи широкото му използване, е нестабилността при контакт с натриева вар.
Десфлуран (1-163)
Това е метилетил халогениран етер, 163-ият в серия от синтезирани халогенирани анестетици. Структурата му е подобна на изофлуран, но не съдържа хлоридни йони. Проучванията при животни показват, че десфлуран е биологично стабилен и нетоксичен. Предварителната употреба на лекарството в клиничната практика показа, че е приятно за вдишване и не дразни дихателните пътища. Десфлуран има изключително ниско съотношение на разтворимост кръв/газ и следователно може да се използва и за бърза инхалационна индукция. Основните недостатъци на лекарството са неговата висока цена и високо налягане на насищане на парите, което не позволява използването му с традиционните изпарители. Продължават изследванията за преодоляване на тези проблеми и допълнителна оценка на употребата на десфлуран в клиничната практика.
допълнителна литература
Heijke S., Smith G. Търсене на идеалния инхалационен анестетик.- British Journal of
Анестезия, 1990; 64:3-5. JonesP.M., Cashman J.N., Mant T.G.K. Клинични впечатления и кардиореспираторни ефекти на нов флуориран инхалационен анестетик, десфлуран (1-163), при доброволци.- British Journal of Anaesthesia, 1990; 64:11-15. Свързани теми
Интравенозни анестетици (стр. 274). Ефект на анестезията върху черния дроб (стр. 298). Азотен оксид (стр. 323).