Класификация на инхалационните анестетици по физикохимични 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 W. Morton, в която той демонстрира възможността за извършване на анестезия чрез вдишване на пари от етилов етер. Впоследствие са изследвани свойствата и на други инхалационни агенти - появява се хлороформ, а след това и халотан, с което започва 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 този вид анестезия.

Инхалационната обща анестезия се основава на концепцията за MAC - минимална алвеоларна концентрация. MAC е мярка за активността на инхалационен анестетик, която се определя като неговата минимална алвеоларна концентрация в етап на насищане, която е достатъчна за предотвратяване на реакцията на 50% от пациентите към стандартен хирургичен стимул (кожен разрез). Ако изобразите графично логаритмичната зависимост на MAC от мастната разтворимост на анестетиците, ще получите 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 на трите парциални налягания и съответно настъпването на анестезията. Колкото по-малко разтворим е инхалационният анестетик в кръвта, толкова по-бързо става изравняването на PA, Pa и Pb и съответно толкова по-бързо е състоянието на анестезия и възстановяването от нея. Скоростта на настъпване на анестезията обаче все още не е силата на самия инхалационен анестетик, което е добре демонстрирано от примера с азотния оксид - скоростта на настъпване на анестезията и възстановяването от нея е много бързо, но като анестетик нитроз. оксидът е много слаб (неговият MAC е 105).

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

Халотан- класически халоген-съдържащ агент. Силен анестетик с много тесен терапевтичен коридор (разликата между работната и токсичната концентрация е много малка). Класическо лекарство за предизвикване на обща анестезия при деца с обструкция на дихателните пътища, тъй като ви позволява да събудите детето, когато обструкцията се увеличи и минутната вентилация намалява, 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 други чернодробни патологии.

Изофлуране изомер на енфлуран, който има налягане на насищане на парите, близко до халотана. Има силна ефирна миризма, което го прави неподходящ за инхалационна индукция. Поради слабо проученото въздействие върху коронарния кръвоток, не се препоръчва употребата му при пациенти с коронарна артериална болест, както и в сърдечната хирургия, въпреки че има публикации, опровергаващи 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 си цена. Подходящ за инхалационна индукция, тъй като има доста приятна миризма и при правилна употреба причинява почти мигновена загуба на съзнание поради относително ниската си разтворимост в кръвта. По-кардиостабилен в сравнение с халотан и изофлуран. По време на дълбока анестезия предизвиква мускулна релаксация, достатъчна за трахеална интубация при деца. Метаболизмът на севофлуран произвежда флуорид, който може да бъде нефротоксичен при определени условия.

Десфлуран- подобен по структура на изофлуран, но има напълно различни физични свойства. Още при стайна температура в условия на голяма надморска височина кипи, което изисква използването на специален изпарител. Той има ниска разтворимост в кръвта (съотношението кръв:газ е дори по-ниско от това на азотния оксид), което причинява бързо начало и възстановяване от анестезия. Тези свойства правят десфлуран предпочитан за употреба в бариатрична хирургия и при пациенти с липидни нарушения.

ЕТЕР (диетилов етер)

Много евтин нехалогениран анестетик, производственият цикъл е прост, така че може да се произвежда във всяка страна. Мортън демонстрира ефектите на етера през 1846 г. и оттогава това лекарство се смята 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). Той дразни бронхите, така че кашлицата затруднява въвеждането на анестезия с маска. Следоперативното гадене и повръщане (PONV) е относително рядко в Африка, за разлика от европейските страни, където повръщането при пациенти е много често.

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

Противопоказания:Няма абсолютни противопоказания за етера.

Необходимо е, ако е възможно, активно да се отстраняват парите от операционната зала, за да се предотврати контакт между тежки, незапалими етерни пари и електрокоагулатора или други електрически устройства, които могат да причинят експлозия, и да се предотврати контакт на персонала на операционната зала с издишаните упойка.

Практически препоръки:Преди да приложите голяма концентрация на анестетик, по-добре е пациентът да се интубира. След прилагане 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, обърнете внимание, че производителността на изпарителя може да варира. Високорисковите пациенти, особено тези със септични или шокови състояния, 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 да напуснат операционната маса сами. Ако ще правите анестезия на силен и млад човек за ингвинална херния, пазете се и вземете по-добра спинална анестезия.

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

Азотен оксид

Физични свойства: азотният оксид (N 2 O, „смеещ се газ“) е единственото неорганично съединение на инхалаторните анестетици, използвано в клиничната практика. 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 анестетикът причинява миокардна депресия in vitro, на практика кръвното налягане, сърдечният дебит и сърдечната честота остават непроменени или леко увеличени поради повишените концентрации на катехоламини. Миокардната депресия може да има клинично значение при коронарна артериална болест и хиповолемия: получената артериална хипотония повишава риска от развитие на миокардна исхемия. Азотният оксид причинява свиване на белодробната артерия, което увеличава белодробното съдово съпротивление (PVR) и води до повишено налягане в дясното предсърдие. Въпреки стесняването на кожните съдове, общото периферно съдово съпротивление (TPVR) 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 стимулиране на централната нервна система 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 от употребата на азотен оксид, дори при ниски концентрации.

Б. Централна нервна система.Азотният оксид увеличава церебралния кръвен поток, причинявайки леко повишаване на вътречерепното налягане. Азотният оксид също повишава консумацията на кислород в мозъка (CMRO 2). Азотният оксид в концентрация под 1 MAC осигурява адекватно облекчаване на болката в стоматологията и по време на леки хирургични процедури.

D. Нервно-мускулна проводимост.За разлика от други инхалационни анестетици, азотният оксид не предизвиква забележима мускулна релаксация. Напротив, във високи концентрации (при използване в хипербарни камери) предизвиква 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 чернодробния кръвоток, но в по-малка степен от другите инхалаторни 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 елиминира през белите дробове. Малко количество дифундира през кожата. По-малко от 0,01% от анестетика, влизащ в тялото, претърпява биотрансформация, която се случва в стомашно-чревния тракт и се състои в възстановяване на веществото под въздействието 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. Дългосрочното 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 тератогенният 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 кухината, съдържаща въздух, са твърди, тогава не обемът се увеличава, а налягането в кухината. Състоянията, при които е опасно да се използва азотен оксид, включват въздушна емболия, пневмоторакс, остра чревна непроходимост, пневмоцефалия (след зашиване на твърдата мозъчна обвивка в края на неврохирургията или след пневмоенцефалография), белодробни въздушни 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 прототип на педиатрична 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 не се използват често в тази среда. При обща анестезия винаги са необходими ендотрахеална интубация и контролирана вентилация. При кратки операции по-големите деца, ако е възможно, дишат спонтанно през маска или през тръба, поставена в ларинкса без контролирана вентилация. С намаляване на обема на издишване на белите дробове и повишена работа на дихателните мускули винаги е необходимо да се увеличи напрежението на кислорода във вдишания въздух.

Ефект върху сърдечно-съдовата система. Инхалационните анестетици намаляват сърдечния дебит и причиняват периферна вазодилатация и следователно 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 барорецепторния отговор и сърдечната честота. Една MAC халотан намалява сърдечния дебит с приблизително 25%. Фракцията на изтласкване също е намалена с приблизително 25%. С една MAC халотан сърдечната честота често се увеличава; въпреки това повишените концентрации на анестетика могат да причинят брадикардия, а значителната 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 може да има рязко несъответствие между нуждата от кислород и неговото осигуряване. Отражение на този дисбаланс може да бъде метаболитната ацидоза. Поради потискащите им ефекти 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 церебрална вазодилатация, но халотанът е по-мощен от севофлуран или изофлуран. Поради това халотанът и другите инхалаторни агенти трябва да се използват с изключително внимание при деца с повишен ICP, нарушена церебрална перфузия или травма на главата, както и при новородени с риск от интравентрикуларен кръвоизлив. Въпреки че инхалационните анестетици намаляват консумацията на кислород от мозъка, те могат непропорционално да намалят кръвообращението и по този начин да нарушат доставката на кислород към мозъка.

Няма „идеален“ инхалационен анестетик, но към всеки от инхалационните анестетици се налагат определени изисквания. „Идеалното“ 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
свойства, силни в широк температурен диапазон, не трябва да реагира с метали, каучук или
пластмаси. Той трябва да запази определени свойства при ултравиолетово облъчване и да 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.
Безопасен за околната среда. Лекарството не трябва да разрушава озона или да причинява други промени в околната среда дори в минимални концентрации.
/. Приятен за вдишване, не дразни дихателните пътища и не предизвиква повишена секреция.
Биологични свойства
Ниското съотношение на разтворимост кръв/газ осигурява бързо въвеждане в анестезия и възстановяване от нея.
Високата ефективност 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.
Той е нетоксичен дори при хронично излагане на малки 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 миокардната и дихателната функция и се подлагат на метаболизъм и биотрансформация в по-голяма или по-малка степен.
Халотан
Халотанът е сравнително евтин, но е химически нестабилен и се разгражда при излагане на светлина. Съхранява се в тъмни бутилки с добавен 0,01% тимол като стабилизатор. От трите халоген-съдържащи лекарства, халотанът има най-висока газова разтворимост в кръвта и, следователно, най-бавно начало на действие; но 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"). Халотанови характеристики: МДК - 0.75; коефициент на разтворимост кръв/газ при температура 37"С - 2,5; точка на кипене 50"С; налягане на насищане с пара 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-силна. Предизвиква пароксизмална епилептиформна активност на ЕЕГ при концентрации над 3%. 2% от анестетика претърпява биотрансформация, което води до образуването на нефротоксичен метаболит и повишаване на концентрацията на флуорид 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 скъпо лекарство. Дразни дихателните пътища и може да предизвика кашлица и повишена секреция, особено при пациенти без премедикация. От трите халоген-съдържащи анестетици той е най-мощният вазодилататор: във високи концентрации 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 с пара при температура 20 "C - 250 mm Hg.
Горните предимства и недостатъци на трите най-известни халоген-съдържащи 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 и са оценени техните свойства и предимства.
Севофлуран
Това е метил изопропилов етер, халогениран с флуорни йони. Не е запалим при клинично използвани концентрации. Не изглежда да има сериозни странични ефекти върху сърдечно-съдовата система или дихателната система. Основното теоретично предимство е много ниският коефициент 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 халогениран метил етилов етер, 163-ият в серия от синтезирани халогенирани анестетици. Структурата му е подобна на изофлурана, но не съдържа хлорни йони. Експерименти с животни показват, че десфлуран е биологично стабилен и нетоксичен. Предварителната употреба на лекарството в клиничната практика показва, че е приятно за вдишване и не дразни дихателните пътища. Десфлуран има изключително нисък коефициент 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 дес-флуран в клиничната практика.
допълнителна литература
Heijke S., Smith G. Търсене на идеалния инхалационен анестетик.- British Journal of
Анестезия, 1990; 64: 3-5. Джоунс П.М., Кешман Дж.Н., Мант Т.Г.К. 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). Ефектът на анестезията върху черния дроб (стр. 298). Азотен оксид (стр. 323).