Podjela inhalacijskih anestetika prema fizikalno-kemijskim svojstvima. Inhalacijska anestezija - prednosti i nedostaci

Ako se okrenemo povijesti anesteziologije, postaje jasno da je ova specijalnost započela upravo primjenom inhalacijske anestezije - poznatom operacijom W. Mortona, u kojoj je pokazao mogućnost anestezije udisanjem para etilnog etera. Kasnije su proučavana svojstva drugih inhalacijskih sredstava - pojavio se kloroform, a potom i halotan, čime je započela era inhalacijskih anestetika koji sadrže halogen. Važno je napomenuti da su svi ti lijekovi sada zamijenjeni modernijima i praktički se ne koriste.

Inhalacijska anestezija je vrsta opće anestezije u kojoj se stanje anestezije postiže udisanjem inhalacijskih sredstava. Mehanizmi djelovanja inhalacijskih anestetika ni danas nisu u potpunosti razjašnjeni i aktivno se proučavaju. Razvijen je niz učinkovitih i sigurnih lijekova koji omogućuju izvođenje ove vrste anestezije.

Inhalacijska opća anestezija temelji se na konceptu MAC – minimalne alveolarne koncentracije. MAC je mjera aktivnosti inhalacijskog anestetika, koja se definira kao njegova minimalna alveolarna koncentracija u fazi zasićenja, koja je dovoljna da spriječi 50% bolesnika da odgovori na standardni kirurški podražaj (rez kože). Ako grafički prikažemo logaritamsku ovisnost MAC-a o topivosti masti anestetika, dobivamo ravnu liniju. Ovo sugerira da će snaga inhalacijskog anestetika izravno ovisiti o njegovoj topljivosti u mastima. U stanju zasićenja, parcijalni tlak anestetika u alveoli (PA) je u ravnoteži s parcijalnim tlakom u krvi (Pa) i prema tome u mozgu (Pb). Dakle, RA može poslužiti kao neizravni pokazatelj njegove koncentracije u mozgu. Međutim, za mnoge inhalacijske anestetike u stvarnoj kliničkoj situaciji proces postizanja ravnoteže zasićenja može trajati nekoliko sati. Omjer topljivosti "krv:plin" je vrlo važan pokazatelj za svaki anestetik, jer odražava brzinu izjednačavanja sva tri parcijalna tlaka i, sukladno tome, početak anestezije. Što je manje inhalacijskog anestetika topljivog u krvi, brže dolazi do poravnanja PA, Pa i Pb i shodno tome brže dolazi do stanja anestezije i izlaska iz nje. No, brzina nastupa anestezije još nije jačina samog inhalacijskog anestetika, što dobro pokazuje primjer dušikovog oksida – brzina nastupa anestezije i izlaska iz nje je vrlo brza, no kao anestetik, dušik oksid je vrlo slab (njegov MAC je 105).

Što se tiče specifičnih lijekova, trenutno najčešće korišteni inhalacijski anestetici su halotan, izofluran, sevofluran, desfluran i dušikov oksid, s tim da se halotan sve više izbacuje iz svakodnevne prakse zbog svoje hapatotoksičnosti. Analizirajmo ove tvari detaljnije.

Halotan- klasično halogenirano sredstvo. Jak anestetik s vrlo uskim terapeutskim koridorom (razlika između radne i toksične koncentracije je vrlo mala). Klasičan pripravak za uvođenje u opću anesteziju kod djece s opstrukcijom dišnih putova, jer omogućuje buđenje djeteta s povećanjem opstrukcije i smanjenjem minutne ventilacije, plus ima prilično ugodan miris i ne nadražuje dišne ​​putove. Halotan je prilično toksičan - to se odnosi na moguću pojavu postoperativne disfunkcije jetre, posebno u pozadini njegove druge patologije.

izofluran- izomer enflurana, koji ima tlak zasićenja parom blizak onom halotana. Ima jak eteričan miris, što ga čini neprikladnim za inhalaciju. Zbog nedovoljno istraženog djelovanja na koronarnu prokrvljenost, ne preporučuje se primjena kod bolesnika s koronarnom bolešću, kao ni u kardiokirurgiji, iako postoje publikacije koje opovrgavaju potonju tvrdnju. Smanjuje metaboličke potrebe mozga te se u dozi od 2 MAC ili više može koristiti u svrhu cerebroprotekcije tijekom neurokirurških intervencija.

Sevofluran- relativno novi anestetik, koji je prije nekoliko godina bio manje dostupan zbog visoke cijene. Pogodan za inhalacijsku indukciju, jer ima prilično ugodan miris i pri pravilnoj uporabi uzrokuje gotovo trenutni gubitak svijesti zbog relativno niske topljivosti u krvi. Kardiostabilniji u usporedbi s halotanom i izofluranom. Uz duboku anesteziju uzrokuje relaksaciju mišića dovoljnu za intubaciju dušnika u djece. Tijekom metabolizma sevoflurana nastaje fluorid koji pod određenim uvjetima može ispoljiti nefrotoksičnost.

Desfluran- po strukturi je sličan izofluranu, ali ima potpuno drugačija fizikalna svojstva. Već na sobnoj temperaturi u visinskim uvjetima vrije, što zahtijeva korištenje posebnog isparivača. Ima nisku topljivost u krvi (omjer "krv:plin" čak je niži od dušikovog oksida), što dovodi do brzog nastupa anestezije i izlaska iz nje. Ova svojstva čine desfluran preferiranim za upotrebu u barijatrijskoj kirurgiji i kod pacijenata s poremećenim metabolizmom masti.

ETER (dietil eter)

Vrlo jeftin nehalogenirani anestetik, proizvodni ciklus je jednostavan, tako da se može proizvoditi u bilo kojoj zemlji. Morton je 1846. godine demonstrirao djelovanje etera i od tada se ovaj lijek smatra "prvim anestetikom".

Fizička svojstva: nisko vrelište (35C), visoki DNP na 20C (425 mm Hg), omjer krv/plin 12 (visok), MAC 1,92% (niska snaga). Cijena od $10/l. Pare etera su izuzetno hlapljive i nezapaljive. Eksplozivno u mješavini s kisikom. Ima jak karakterističan miris.

Prednosti: stimulira disanje i minutni volumen srca, održava krvni tlak i izaziva bronhodilataciju. To je zbog simpatomimetičkog učinka povezanog s oslobađanjem adrenalina. Dobar je anestetik zbog izraženog analgetskog učinka. Ne opušta maternicu kao halotan, ali omogućuje dobro opuštanje mišića trbušne stijenke. Siguran lijek.

Mane: zapaljivo u tekućem stanju, spor početak djelovanja, spor oporavak, izražena sekrecija (zahtijeva atropin). Nadražuje bronhije, pa je zbog kašlja teško uvođenje maske u anesteziju. Postoperativna mučnina i povraćanje (PONV) je relativno rijetka u Africi, za razliku od europskih zemalja gdje pacijenti vrlo često povraćaju.

Indikacije: bilo koja opća anestezija, posebno dobra za carski rez (fetus nije ugnjetavan, maternica se dobro steže). Male doze su spasonosne u posebno teškim slučajevima. Eterična nekroza je indicirana u nedostatku opskrbe kisikom.

Kontraindikacije: nema apsolutnih kontraindikacija za eter.

Aktivnu evakuaciju para iz operacijske dvorane treba osigurati kad god je to moguće kako bi se spriječio kontakt između teških, nezapaljivih para etera i elektrokoagulatora ili drugog električnog aparata koji bi mogao izazvati eksploziju te kako bi se spriječilo izlaganje osoblja operacijske sale izdahnutom anestetiku.

Praktične preporuke: prije davanja velike koncentracije anestetika, bolje je intubirati bolesnika. Nakon uvođenja atropina, tiopentala, suksametonija i intubacije bolesnika provodi se umjetna ventilacija pluća 15-20% eterom, a zatim se prema potrebi bolesnika nakon 5 minuta doza može smanjiti na 6-8%. Imajte na umu da učinak isparivača može varirati. Pacijenti s visokim rizikom, osobito pacijenti sa septikom ili šokom, mogu zahtijevati samo 2%. Isključite isparivač do kraja operacije kako biste spriječili produljeni oporavak od anestezije. S vremenom ćete naučiti probuditi pacijente tako da oni sami napuste operacijski stol. Morate li snažnog i mladog čovjeka anestezirati zbog ingvinalne kile, spasite se i napravite bolju spinalnu anesteziju.

U većini slučajeva gdje je eterska anestezija korisna (laparotomija, carski rez), dijatermija nije potrebna. Gdje je potrebna dijatermija (dječja kirurgija), bolje je koristiti halotan.

Dušikov oksid

Fizička svojstva: dušikov oksid (N 2 O, "plin za smijeh") - jedini anorganski spoj koji se koristi u inhalacijskim anesteticima kliničke prakse. Dušikov oksid je bezbojan, gotovo bez mirisa, ne pali se niti eksplodira, ali podržava gorenje poput kisika.

Učinak na tijelo

A. Kardiovaskularni sustav. Dušikov oksid stimulira simpatički živčani sustav, što objašnjava njegov učinak na cirkulaciju. Iako in vitro anestetik uzrokuje depresiju miokarda, u praksi se krvni tlak, minutni volumen i broj otkucaja srca ne mijenjaju ili blago povećavaju zbog porasta koncentracije kateholamina. Depresija miokarda može biti od kliničke važnosti kod bolesti koronarnih arterija i hipovolemije: rezultirajuća arterijska hipotenzija povećava rizik od ishemije miokarda. Dušikov oksid uzrokuje suženje plućne arterije, što povećava plućni vaskularni otpor (PVR) i dovodi do povećanog tlaka u desnom atriju. Unatoč vazokonstrikciji kože, ukupni periferni vaskularni otpor (OPVR) neznatno se mijenja. Budući da dušikov oksid povećava koncentraciju endogenih kateholamina, njegova uporaba povećava rizik od aritmija.

B. Dišni sustav. Dušikov oksid povećava brzinu disanja (tj. uzrokuje tahipneju) i smanjuje disajni volumen kao rezultat stimulacije središnjeg živčanog sustava i moguće aktivacije receptora za istezanje pluća. Ukupni učinak je blaga promjena u minutnom volumenu disanja i PaCO 2 u mirovanju. Hipoksični pogon, tj. povećanje ventilacije kao odgovor na arterijsku hipoksemiju, posredovano perifernim kemoreceptorima u karotidnim tijelima, značajno je inhibirano kada se koristi dušikov oksid, čak i pri niskim koncentracijama.

B. Središnji živčani sustav. Dušikov oksid povećava cerebralni protok krvi, uzrokujući određeno povećanje intrakranijalnog tlaka. Dušikov oksid također povećava potrošnju kisika u mozgu (CMRO 2). Dušikov oksid u koncentraciji ispod 1 MAC osigurava adekvatno ublažavanje boli u stomatologiji i pri izvođenju manjih kirurških zahvata.

D. Neuromuskularno provođenje. Za razliku od drugih inhalacijskih anestetika, dušikov oksid ne uzrokuje vidljivo opuštanje mišića. Suprotno tome, u visokim koncentracijama (kada se koristi u hiperbaričnim komorama), uzrokuje rigidnost skeletnih mišića.

D. Bubrezi. Dušikov oksid smanjuje bubrežni protok krvi zbog povećanog otpora bubrežnih žila. To smanjuje brzinu glomerularne filtracije i diurezu.

E. Jetra. Dušikov oksid smanjuje dotok krvi u jetru, ali u manjoj mjeri od drugih inhalacijskih anestetika.

G. Gastrointestinalni trakt. Neka su istraživanja pokazala da dušikov oksid uzrokuje mučninu i povraćanje u postoperativnom razdoblju kao rezultat aktivacije triger zone kemoreceptora i centra za povraćanje u produljenoj moždini. Nasuprot tome, studije drugih znanstvenika nisu otkrile vezu između dušikovog oksida i povraćanja.

Biotransformacija i toksičnost

Tijekom buđenja, gotovo sav dušikov oksid se uklanja kroz pluća. Mala količina difundira kroz kožu. Manje od 0,01% anestetika koji ulazi u tijelo prolazi kroz biotransformaciju, koja se događa u gastrointestinalnom traktu i sastoji se u obnavljanju tvari pod djelovanjem anaerobnih bakterija.

Nepovratnom oksidacijom atoma kobalta u vitaminu B12, dušikov oksid inhibira aktivnost enzima ovisnih o B. Ovi enzimi uključuju metionin sintetazu, koja je neophodna za stvaranje mijelina, i timidilat sintetazu, koja je uključena u sintezu DNA. Dugotrajno izlaganje anestetičkim koncentracijama dušikovog oksida uzrokuje depresiju koštane srži (megaloblastična anemija), pa čak i neurološke poremećaje (periferna neuropatija i funikularna mijeloza).Da bi se izbjegao teratogeni učinak, dušikov oksid se ne koristi u trudnica. Dušikov oksid slabi imunološku otpornost organizma na infekcije inhibicijom kemotaksije i mobilnosti polimorfonuklearnih leukocita.

Kontraindikacije

Iako se dušikov oksid smatra slabo topljivim u usporedbi s drugim inhalacijskim anesteticima, njegova topljivost u krvi je 35 puta veća od topljivosti dušika. Dakle, dušikov oksid difundira u šupljine koje sadrže zrak brže nego što dušik ulazi u krvotok. Ako su stijenke šupljine koja sadrži zrak krute, tada se ne povećava volumen, već intrakavitarni tlak. Stanja u kojima je opasno koristiti dušikov oksid su zračna embolija, pneumotoraks, akutna intestinalna opstrukcija, pneumocefalus (nakon zatvaranja dure nakon neurokirurgije ili nakon pneumoencefalografije), zračne plućne ciste, intraokularni mjehurići zraka i plastične operacije na bubnjiću. Dušikov oksid može difundirati u manšetu endotrahealnog tubusa, uzrokujući kompresiju i ishemiju sluznice traheje. Budući da dušikov oksid povećava PVR, njegova je primjena kontraindicirana kod plućne hipertenzije. Očito je da je uporaba dušikovog oksida ograničena kada je potrebno stvoriti visoku frakcijsku koncentraciju kisika u inhaliranoj smjesi.

, sevofluran i desfluran. Halotan je prototip pedijatrijskog inhalacijskog anestetika; njegova je uporaba opala od uvođenja izoflurana i sevoflurana. Enfluran se rijetko koristi kod djece.

Inhalacijski anestetici mogu izazvati apneju i hipoksiju u nedonoščadi i novorođenčadi te se stoga ne koriste često u ovom okruženju. Uz opći anestezin uvijek je potrebna endotrahealna intubacija i kontrolirana mehanička ventilacija. Starija djeca tijekom kratkih operacija, ako je moguće, dišu spontano kroz masku ili kroz cjevčicu uvedenu u grkljan bez kontrolirane ventilacije. Uz smanjenje ekspiracijskog volumena pluća i pojačan rad dišne ​​muskulature uvijek je potrebno povećati napetost kisika u udahnutom zraku.

Djelovanje na kardiovaskularni sustav. Inhalacijski anestetici smanjuju minutni volumen srca i uzrokuju perifernu vazodilataciju te stoga često dovode do hipotenzije, osobito u bolesnika s hipovolemijom. Hipotenzivni učinak je izraženiji u novorođenčadi nego u starije djece i odraslih. Inhalacijski anestetici također djelomično potiskuju odgovor baroreceptora i otkucaja srca. Jedan MAC halotana smanjuje minutni volumen srca za približno 25%. Ejekcijska frakcija je također smanjena za oko 25%. S jednim MAC-om halotana često se povećava broj otkucaja srca; no povećanje koncentracije anestetika može uzrokovati bradikardiju, a jaka bradikardija tijekom anestezije ukazuje na predoziranje anestetikom. Halotan i srodni inhalacijski agensi povećavaju osjetljivost srca na kateholamine, što može dovesti do aritmija. Osim toga, inhalacijski anestetici smanjuju plućni vazomotorni odgovor na hipoksiju u plućnoj cirkulaciji, što pridonosi razvoju hipoksemije tijekom anestezije.

Inhalacijski anestetici smanjuju opskrbu kisikom. U perioperativnom razdoblju dolazi do pojačanog katabolizma i povećanja potrebe za kisikom. Stoga je moguća oštra razlika između potrebe za kisikom i njegove opskrbe. Odraz ove neravnoteže može biti metabolička acidoza. Zbog inhibicijskog djelovanja na kardiovaskularni sustav, primjena inhalacijskih anestetika u nedonoščadi i novorođenčadi je ograničena, ali se naširoko koriste za uvod i održavanje anestezije u starije djece.

Svi inhalacijski anestetici uzrokuju vazodilataciju mozga, ali halotan je aktivniji od sevoflurana ili izoflurana. Stoga, u djece s povišenim ICP-om, oslabljenom cerebralnom perfuzijom ili traumom glave, te u novorođenčadi s rizikom od intraventrikularnog krvarenja, halotan i druge inhalacijske agense treba koristiti s iznimnim oprezom. Iako inhalacijski anestetici smanjuju potrošnju kisika u mozgu, mogu neproporcionalno smanjiti cirkulaciju krvi i time oslabiti opskrbu mozga kisikom.

Ne postoji "idealan" inhalacijski anestetik, ali određeni zahtjevi vrijede za bilo koji od inhalacijskih anestetika. "Idealan" lijek trebao bi imati niz svojstava navedenih u nastavku.
/. Niska cijena. Lijek bi trebao biti jeftin i jednostavan za proizvodnju.
Fizička 2. Kemijska stabilnost. Lijek treba imati dugi rok trajanja i biti
udarna svojstva u širokom temperaturnom rasponu, ne smije reagirati s metalima, gumom ili
plastike. Mora zadržati određena svojstva pod ultraljubičastim zračenjem i ne zahtijeva dodavanje stabilizatora.
Nezapaljivo/neeksplozivno. Pare se ne smiju zapaliti ili održavati gorenje u klinički korištenim koncentracijama i kada su pomiješane s drugim plinovima kao što je kisik.
Lijek treba ispariti na sobnoj temperaturi i atmosferskom tlaku s određenim uzorkom.
Adsorbent ne smije reagirati (s lijekom) popraćeno oslobađanjem toksičnih produkata.
Sigurnost za okoliš. Lijek ne smije uništavati ozon niti uzrokovati druge promjene u okolišu, čak ni u minimalnim koncentracijama.
/. Ugodan za inhalaciju, ne nadražuje dišne ​​putove i ne pojačava lučenje.
Biološka svojstva
Nizak omjer topljivosti krv/plin osigurava brzu indukciju i oporavak od anestezije.
Visoka sila izlaganja omogućuje korištenje niskih koncentracija u kombinaciji s visokim koncentracijama kisika.
Minimalne nuspojave na druge organe i sustave, kao što su središnji živčani sustav, jetra, bubrezi, dišni i kardiovaskularni sustav.
Ne prolazi kroz biotransformaciju i izlučuje se nepromijenjen; ne reagira s drugim lijekovima.
Netoksičan čak i uz kroničnu izloženost niskim dozama, što je vrlo važno za osoblje u operacijskoj sali.
Nijedan od postojećih hlapljivih anestetika ne ispunjava sve ove zahtjeve. Halotan, enfluran i izofluran uništavaju ozon u atmosferi. Svi oni inhibiraju funkciju miokarda i disanje te se u većoj ili manjoj mjeri metaboliziraju i biotransformiraju.
Halotan
Halotan je relativno jeftin, ali je kemijski nestabilan i raspada se kada je izložen svjetlu. Čuva se u tamnim bocama uz dodatak 0,01% timola kao stabilizatora. Od tri halogenirana pripravka, halotan ima najveću topljivost plinova u krvi i stoga najsporiji početak djelovanja; Usprkos tome, halotan se najčešće koristi za inhalacijski uvod u anesteziju, jer ima najmanje iritantan učinak na dišne ​​puteve. Halotan se metabolizira za 20% (vidi "Učinak anestezije na jetru"). Karakteristike halotana: MAK - 0,75; koeficijent topljivosti krv / plin na temperaturi od 37 "C - 2,5; vrelište 50 "C; tlak zasićenja pare na 20 "C - 243 mm Hg.
Enfluran
MAC enflurana je 2 puta veći od halotana, tako da je njegova snaga upola manja. Uzrokuje paroksizmalnu epileptiformnu aktivnost na EEG-u u koncentraciji većoj od 3%. 2% anestetik prolazi kroz biotransformaciju, uz stvaranje nefrotoksičnog metabolita i povećanje koncentracije fluora u serumu. Karakteristike enflurana: MAC - 1,68; koeficijent topljivosti krv / plin na temperaturi od 37 "C 1,9; vrelište 56" C; tlak zasićenja pare na 20 °C - 175 mm Hg. izofluran
Izofluran je vrlo skup. Nadražuje dišne ​​putove i može izazvati kašalj, pojačano izlučivanje, osobito u bolesnika bez premedikacije. Od tri anestetika koji sadrže halogen, ovo je najjači vazodilatator: u visokim koncentracijama može uzrokovati sindrom krađe koronarne arterije u bolesnika s popratnom koronarnom patologijom. Karakteristike izoflurana: MAC - 1,15; koeficijent topljivosti krv / plin na temperaturi od 37 "C - 1,4; vrelište 49 "C; tlak zasićenja pare na temperaturi od 20 "C - 250 mm Hg.
Navedene prednosti i nedostaci tri najpoznatija halogenirana anestetika pridonijeli su daljnjim istraživanjima i traženju sličnih spojeva za kliničko ispitivanje njihovog anestetičkog učinka kod ljudi. Posljednjih godina sintetizirana su dva nova lijeka iz ove skupine, procijenjena su njihova svojstva i prednosti.
Sevofluran
To je metilizopropil eter halogeniran ionima fluora. Nije zapaljivo u klinički korištenim koncentracijama. Čini se da nema većih nuspojava na kardiovaskularni i dišni sustav. Glavna teoretska prednost je vrlo nizak omjer topljivosti krv/plin (0,6), što mu omogućuje upotrebu za brzu indukciju inhalacije, posebno kod djece. Glavni nedostatak, koji može ograničiti njegovu široku upotrebu, je nestabilnost u kontaktu s natrijum-vapnom.
Desfluran (1-163)
Ovo je metiletil halogenirani eter, 163. u nizu sintetiziranih halogeniranih anestetika. Struktura mu je slična izofluranu, ali ne sadrži kloridne ione. Studije na životinjama pokazuju da je desfluran biološki stabilan i netoksičan. Preliminarna primjena lijeka u kliničkoj praksi pokazala je da je ugodan za udisanje i da ne nadražuje dišne ​​puteve. Desfluran ima iznimno nizak omjer topljivosti krv/plin i stoga se također može koristiti za brzu indukciju inhalacije. Glavni nedostaci lijeka su njegova visoka cijena i visok tlak zasićenja pare, što ne dopušta njegovu upotrebu s tradicionalnim isparivačima. U tijeku su istraživanja kako bi se prevladali ti problemi i dodatno procijenila uporaba desflurana u kliničkoj praksi.
dodatna literatura
Heijke S., Smith G. Potraga za idealnim inhalacijskim anestetikom.- British Journal of
Anestezija, 1990.; 64:3-5. JonesP.M., Cashman J.N., Mant T.G.K. Klinički dojmovi i kardiorespiratorni učinci novog fluoriranog inhalacijskog anestetika, desflurana (1-163), u dobrovoljaca.- British Journal of Anaesthesia, 1990.; 64:11-15. Povezane teme
Intravenski anestetici (str. 274). Djelovanje anestezije na jetru (str. 298). Dušikov oksid (str. 323).