Klasifikácia inhalačných anestetík podľa fyzikálno-chemických vlastností. Inhalačná anestézia - výhody a nevýhody

Ak sa obrátime do histórie anestéziológie, je zrejmé, že táto špecializácia začala práve použitím inhalačnej anestézie – slávnej operácie W. Mortona, na ktorej demonštroval možnosť anestézie vdychovaním pár etyléteru. Neskôr sa skúmali vlastnosti iných inhalačných činidiel – objavil sa chloroform a potom halotán, ktorý otvoril éru inhalačných anestetík s obsahom halogénov. Je pozoruhodné, že všetky tieto lieky sú teraz nahradené modernejšími a prakticky sa nepoužívajú.

Inhalačná anestézia je typ celkovej anestézie, pri ktorej sa stav anestézie dosahuje inhaláciou inhalačných látok. Mechanizmy účinku inhalačných anestetík ani dnes nie sú úplne pochopené a aktívne sa študujú. Bolo vyvinutých množstvo účinných a bezpečných liekov, ktoré umožňujú vykonávať tento typ anestézie.

Inhalačná celková anestézia je založená na koncepte MAC - minimálnej alveolárnej koncentrácie. MAC je miera aktivity inhalačného anestetika, ktorá je definovaná ako jeho minimálna alveolárna koncentrácia v štádiu saturácie, ktorá je dostatočná na to, aby zabránila 50 % pacientov reagovať na štandardný chirurgický stimul (kožný rez). Ak graficky znázorníme logaritmickú závislosť MAC od rozpustnosti anestetík v tukoch, dostaneme priamku. To naznačuje, že sila inhalačného anestetika bude priamo závisieť od jeho rozpustnosti v tukoch. V stave nasýtenia je parciálny tlak anestetika v alveole (PA) v rovnováhe s parciálnym tlakom v krvi (Pa) a teda v mozgu (Pb). RA teda môže slúžiť ako nepriamy indikátor jej koncentrácie v mozgu. Avšak pri mnohých inhalačných anestetikách v reálnej klinickej situácii môže proces dosiahnutia saturačnej rovnováhy trvať niekoľko hodín. Pomer rozpustnosti "krv:plyn" je veľmi dôležitým ukazovateľom pre každé anestetikum, pretože odráža rýchlosť vyrovnania všetkých troch parciálnych tlakov a podľa toho aj nástup anestézie. Čím menej je inhalačné anestetikum rozpustné v krvi, tým rýchlejšie dochádza k vyrovnaniu PA, Pa a Pb, a teda tým rýchlejšie nastáva a vystupuje z neho stav anestézie. Rýchlosť nástupu anestézie však ešte nie je sila samotného inhalačného anestetika, čo dobre demonštruje príklad oxidu dusného - rýchlosť nástupu anestézie a výstupu z nej je veľmi rýchla, ale ako anestetikum je dusná oxid je veľmi slabý (jeho MAC je 105).

Čo sa týka konkrétnych liečiv, v súčasnosti sú najčastejšie používanými inhalačnými anestetikami halotán, izoflurán, sevoflurán, desflurán a oxid dusný, pričom halotán je pre svoju hapatotoxicitu čoraz viac vyraďovaný z každodennej praxe. Poďme analyzovať tieto látky podrobnejšie.

Halotan- klasické halogénované činidlo. Silné anestetikum s veľmi úzkym terapeutickým koridorom (rozdiel medzi pracovnou a toxickou koncentráciou je veľmi malý). Klasický prípravok na uvedenie do celkovej anestézie u detí s obštrukciou dýchacích ciest, pretože umožňuje prebudiť dieťa so zvýšenou obštrukciou a zníženou minútovou ventiláciou, navyše príjemne vonia a nedráždi dýchacie cesty. Halotan je dosť toxický - to sa týka možného výskytu pooperačnej dysfunkcie pečene, najmä na pozadí jeho inej patológie.

izofluran- izomér enfluranu, ktorý má tlak nasýtenia pár podobný halotanu. Má silný éterický zápach, preto nie je vhodný na inhaláciu. Kvôli nie úplne preštudovaným účinkom na koronárny prietok krvi sa neodporúča používať u pacientov s ochorením koronárnych artérií, ako aj pri kardiochirurgii, hoci existujú publikácie, ktoré toto posledné tvrdenie vyvracajú. Znižuje metabolické potreby mozgu a v dávke 2 MAC a viac sa môže použiť na účely cerebroprotekcie pri neurochirurgických zákrokoch.

sevofluran- relatívne nové anestetikum, ktoré bolo pred pár rokmi menej dostupné kvôli vysokej cene. Vhodný na indukciu inhalácie, keďže má pomerne príjemnú vôňu a pri správnom použití spôsobuje takmer okamžité vypnutie vedomia z dôvodu relatívne nízkej rozpustnosti v krvi. Kardiostabilnejší v porovnaní s halotanom a izofluranom. Pri hlbokej anestézii spôsobuje u detí svalovú relaxáciu dostatočnú na tracheálnu intubáciu. Počas metabolizmu sevofluranu vzniká fluorid, ktorý môže za určitých podmienok vykazovať nefrotoxicitu.

Desfluran- je svojou štruktúrou podobný izofluranu, ale má úplne iné fyzikálne vlastnosti. Už pri izbovej teplote v podmienkach vysokej nadmorskej výšky vrie, čo si vyžaduje použitie špeciálneho výparníka. Má nízku rozpustnosť v krvi (pomer „krv:plyn“ je dokonca nižší ako u oxidu dusného), čo vedie k rýchlemu nástupu a výstupu z anestézie. Tieto vlastnosti robia desfluran preferovaným na použitie v bariatrickej chirurgii a u pacientov s narušeným metabolizmom tukov.

ÉTER (dietyléter)

Veľmi lacné nehalogenované anestetikum, výrobný cyklus je jednoduchý, takže ho možno vyrobiť v ktorejkoľvek krajine. Morton v roku 1846 preukázal účinky éteru a odvtedy je tento liek považovaný za „prvé anestetikum“.

Fyzikálne vlastnosti: nízky bod varu (35 °C), vysoký DNP pri 20 °C (425 mm Hg), pomer krv/plyn 12 (vysoký), MAC 1,92 % (nízky výkon). Cena od 10 USD/l. Éterové výpary sú extrémne prchavé a nehorľavé. Výbušný po zmiešaní s kyslíkom. Má výrazný charakteristický zápach.

Výhody: stimuluje dýchanie a srdcový výdaj, udržuje krvný tlak a vyvoláva bronchodilatáciu. Je to spôsobené sympatomimetickým účinkom spojeným s uvoľňovaním adrenalínu. Je to dobré anestetikum pre svoj výrazný analgetický účinok. Neuvoľňuje maternicu ako halotan, ale poskytuje dobré uvoľnenie svalov brušnej steny. Bezpečná droga.

nedostatky: horľavý v kvapalnom stave, pomalý nástup účinku, pomalé zotavovanie, výrazná sekrécia (vyžaduje atropín). Dráždi priedušky, preto je kvôli kašľu ťažké uvedenie masky do anestézie. Pooperačná nevoľnosť a vracanie (PONV) je v Afrike pomerne zriedkavé, na rozdiel od európskych krajín, kde pacienti veľmi často zvracajú.

Indikácie: akákoľvek celková anestéza, zvlášť dobrá pri cisárskom reze (plod nie je utláčaný, maternica sa dobre sťahuje). Malé dávky zachraňujú život v obzvlášť závažných prípadoch. Éterická nekróza je indikovaná v neprítomnosti prívodu kyslíka.

Kontraindikácie: neexistujú žiadne absolútne kontraindikácie pre éter.

Vždy, keď je to možné, by sa mala zabezpečiť aktívna evakuácia pár z operačnej sály, aby sa zabránilo kontaktu medzi ťažkými, nehorľavými éterovými parami a elektrokoagulátorom alebo iným elektrickým prístrojom, ktorý by mohol spôsobiť výbuch, a aby sa zabránilo vystaveniu personálu operačnej sály vydychovanému anestetiku.

Praktické odporúčania: pred podaním veľkej koncentrácie anestetika je lepšie pacienta intubovať. Po zavedení atropínu, tiopentalu, suxametónia a intubácii pacienta sa vykoná umelá ventilácia pľúc 15-20% éterom a následne podľa potreby pacienta po 5 minútach možno dávku znížiť na 6-8 %. Upozorňujeme, že výkon vaporizéra sa môže líšiť. Pacienti s vysokým rizikom, najmä pacienti so septikom alebo šokom, môžu potrebovať iba 2 %. Vypnite vaporizér až do konca operácie, aby ste predišli dlhšej rekonvalescencii z anestézie. Postupom času sa naučíte zobudiť pacientov tak, aby sami opustili operačný stôl. Ak musíte anestetizovať silného a mladého muža na inguinálnu herniu, zachráňte sa a urobte lepšie spinálnu anestéziu.

Vo väčšine prípadov, kde je prospešná éterová anestézia (laparotómia, cisársky rez), nie je potrebná diatermia. Tam, kde je potrebná diatermia (detská chirurgia), je lepšie použiť halotán.

Oxid dusný

Fyzikálne vlastnosti: oxid dusný (N 2 O, "plyn na smiech") - jediná anorganická zlúčenina používaná v klinickej praxi inhalačné anestetiká. Oxid dusný je bezfarebný, prakticky bez zápachu, nevznieti sa ani nevybuchne, ale podporuje horenie ako kyslík.

Účinok na telo

A. Kardiovaskulárny systém. Oxid dusný stimuluje sympatický nervový systém, čo vysvetľuje jeho účinok na krvný obeh. Hoci in vitro anestetikum spôsobuje útlm myokardu, v praxi sa krvný tlak, srdcový výdaj a srdcová frekvencia v dôsledku zvýšenia koncentrácie katecholamínov nemenia alebo mierne stúpajú. Depresia myokardu môže mať klinický význam pri ochorení koronárnych artérií a hypovolémii: výsledná arteriálna hypotenzia zvyšuje riziko ischémie myokardu. Oxid dusný spôsobuje zúženie pľúcnej artérie, čo zvyšuje pľúcnu vaskulárnu rezistenciu (PVR) a vedie k zvýšenému tlaku v pravej predsieni. Napriek vazokonstrikcii kože sa celková periférna vaskulárna rezistencia (OPVR) mierne mení. Keďže oxid dusný zvyšuje koncentráciu endogénnych katecholamínov, jeho užívanie zvyšuje riziko arytmií.

B. Dýchací systém. Oxid dusný zvyšuje rýchlosť dýchania (t. j. spôsobuje tachypnoe) a znižuje dychový objem v dôsledku stimulácie CNS a možno aj aktivácie receptorov natiahnutia pľúc. Celkovým efektom je mierna zmena minútového objemu dýchania a PaCO 2 v pokoji. Hypoxický pohon, t. j. zvýšenie ventilácie ako odpoveď na arteriálnu hypoxémiu, sprostredkované periférnymi chemoreceptormi v karotických telieskach, je významne inhibované, keď sa používa oxid dusný, dokonca aj pri nízkych koncentráciách.

B. Centrálny nervový systém. Oxid dusný zvyšuje cerebrálny prietok krvi, čo spôsobuje určité zvýšenie intrakraniálneho tlaku. Oxid dusný tiež zvyšuje spotrebu kyslíka v mozgu (CMRO 2). Oxid dusný v koncentrácii pod 1 MAC poskytuje adekvátnu úľavu od bolesti v zubnom lekárstve a pri vykonávaní menších chirurgických zákrokov.

D. Neuromuskulárne vedenie. Na rozdiel od iných inhalačných anestetík, oxid dusný nespôsobuje výraznú svalovú relaxáciu. Naopak, pri vysokých koncentráciách (pri použití v hyperbarických komorách) spôsobuje stuhnutosť kostrového svalstva.

D. Obličky. Oxid dusný znižuje prietok krvi obličkami v dôsledku zvýšenej renálnej vaskulárnej rezistencie. To znižuje rýchlosť glomerulárnej filtrácie a diurézu.

E. Pečeň. Oxid dusný znižuje prietok krvi do pečene, ale v menšej miere ako iné inhalačné anestetiká.

G. Gastrointestinálny trakt. Niektoré štúdie ukázali, že oxid dusný spôsobuje nevoľnosť a zvracanie v pooperačnom období v dôsledku aktivácie chemoreceptorovej spúšťacej zóny a centra zvracania v predĺženej mieche. Naproti tomu štúdie iných vedcov nenašli žiadnu súvislosť medzi oxidom dusným a zvracaním.

Biotransformácia a toxicita

Počas prebúdzania sa takmer všetok oxid dusný odstráni pľúcami. Malé množstvo preniká cez pokožku. Menej ako 0,01% anestetika, ktoré vstupuje do tela, podlieha biotransformácii, ktorá sa vyskytuje v gastrointestinálnom trakte a spočíva v obnovení látky pôsobením anaeróbnych baktérií.

Nevratnou oxidáciou atómu kobaltu vo vitamíne B12 oxid dusný inhibuje aktivitu B-dependentných enzýmov. Medzi tieto enzýmy patrí metionín syntetáza, ktorá je nevyhnutná na tvorbu myelínu, a tymidylát syntetáza, ktorá sa podieľa na syntéze DNA. Dlhodobé vystavenie anestetickým koncentráciám oxidu dusného spôsobuje útlm kostnej drene (megaloblastická anémia) a dokonca neurologické deficity (periférna neuropatia a funikulárna myelóza).Aby sa predišlo teratogénnemu účinku, oxid dusný sa u tehotných žien nepoužíva. Oxid dusný oslabuje imunitnú odolnosť tela voči infekciám inhibíciou chemotaxie a mobility polymorfonukleárnych leukocytov.

Kontraindikácie

Hoci sa oxid dusný považuje za mierne rozpustný v porovnaní s inými inhalačnými anestetikami, jeho rozpustnosť v krvi je 35-krát vyššia ako rozpustnosť dusíka. Oxid dusný teda difunduje do dutín obsahujúcich vzduch rýchlejšie ako dusík vstupuje do krvného obehu. Ak sú steny dutiny obsahujúcej vzduch tuhé, potom sa nezväčšuje objem, ale intrakavitárny tlak. Medzi stavy, pri ktorých je nebezpečné použiť oxid dusný, patrí vzduchová embólia, pneumotorax, akútna črevná obštrukcia, pneumocefalus (po uzávere dury po neurochirurgickom zákroku alebo po pneumoencefalografii), vzduchové pľúcne cysty, vnútroočné vzduchové bubliny a plastická operácia ušného bubienka. Oxid dusný môže difundovať do manžety endotracheálnej trubice a spôsobiť kompresiu a ischémiu sliznice priedušnice. Keďže oxid dusný zvyšuje PVR, jeho použitie je kontraindikované pri pľúcnej hypertenzii. Je zrejmé, že použitie oxidu dusného je obmedzené, keď je potrebné vytvoriť vysokú frakčnú koncentráciu kyslíka vo vdychovanej zmesi.

sevofluran a desfluran. Halotan je prototypové pediatrické inhalačné anestetikum; jeho používanie od zavedenia izofluranu a sevofluranu kleslo. Enfluran sa u detí používa zriedkavo.

Inhalačné anestetiká môžu vyvolať apnoe a hypoxiu u predčasne narodených detí a novorodencov, a preto sa v tomto prostredí bežne nepoužívajú. Pri celkovom anestezíne je vždy potrebná endotracheálna intubácia a riadená mechanická ventilácia. Väčšie deti pri krátkych operáciách dýchajú podľa možnosti spontánne cez masku alebo cez hadičku zavedenú do hrtana bez riadenej ventilácie. Pri znížení výdychového objemu pľúc a zvýšenej práci dýchacích svalov je vždy potrebné zvýšiť napätie kyslíka vo vdychovanom vzduchu.

Pôsobenie na kardiovaskulárny systém. Inhalačné anestetiká znižujú srdcový výdaj a spôsobujú periférnu vazodilatáciu, a preto často vedú k hypotenzii, najmä u pacientov s hypovolémiou. Hypotenzívny účinok je výraznejší u novorodencov ako u starších detí a dospelých. Inhalačné anestetiká čiastočne potláčajú aj odozvu baroreceptorov a srdcovú frekvenciu. Jedna MAC halotanu znižuje srdcový výdaj približne o 25 %. Ejekčná frakcia sa tiež zníži asi o 25 %. Pri jednej MAC halotanu sa srdcová frekvencia často zvyšuje; avšak zvýšenie koncentrácie anestetika môže spôsobiť bradykardiu a ťažká bradykardia počas anestézie naznačuje predávkovanie anestetika. Halotan a príbuzné inhalačné látky zvyšujú citlivosť srdca na katecholamíny, čo môže viesť k arytmiám. Okrem toho inhalačné anestetiká znižujú pľúcnu vazomotorickú odpoveď na hypoxiu v pľúcnom obehu, čo prispieva k rozvoju hypoxémie počas anestézie.

Inhalačné anestetiká znižujú prísun kyslíka. V perioperačnom období sa zvyšuje katabolizmus a zvyšuje sa potreba kyslíka. Preto je možný ostrý nesúlad medzi potrebou kyslíka a jeho poskytovaním. Odrazom tejto nerovnováhy môže byť metabolická acidóza. Vzhľadom na inhibičný účinok na kardiovaskulárny systém je použitie inhalačných anestetík u predčasne narodených a novorodencov obmedzené, ale sú široko používané na navodenie a udržiavanie anestézie u starších detí.

Všetky inhalačné anestetiká spôsobujú vazodilatáciu mozgu, ale halotán je aktívnejší ako sevofluran alebo izofluran. Preto u detí so zvýšeným ICP, zhoršenou cerebrálnou perfúziou alebo úrazom hlavy a u novorodencov s rizikom intraventrikulárneho krvácania by sa halotan a iné inhalačné látky mali používať s mimoriadnou opatrnosťou. Inhalačné anestetiká síce znižujú spotrebu kyslíka v mozgu, ale môžu neúmerne znižovať krvný obeh a tým zhoršovať zásobovanie mozgu kyslíkom.

„Ideálne“ inhalačné anestetikum neexistuje, ale na ktorékoľvek z inhalačných anestetík sa vzťahujú určité požiadavky. "Ideálny" liek by mal mať množstvo vlastností uvedených nižšie.
/. Nízke náklady. Liečivo by malo byť lacné a ľahko sa vyrába.
Fyzikálna 2. Chemická stabilita. Liek by mal mať dlhú trvanlivosť a byť
nárazové vlastnosti v širokom rozsahu teplôt, nemal by reagovať s kovmi, gumou resp
plasty. Musí si zachovať určité vlastnosti pri ultrafialovom ožiarení a nevyžaduje pridávanie stabilizátorov.
Nehorľavý/nevýbušný. Pary sa nesmú vznietiť alebo udržiavať horenie pri klinicky používaných koncentráciách a po zmiešaní s inými plynmi, ako je kyslík.
Liečivo by sa malo odparovať pri izbovej teplote a atmosférickom tlaku s určitým vzorom.
Adsorbent by nemal reagovať (s liekom) sprevádzaný uvoľňovaním toxických produktov.
Bezpečnosť pre životné prostredie. Liek by nemal ničiť ozón ani spôsobiť iné zmeny v životnom prostredí, a to ani v minimálnych koncentráciách.
/. Príjemný na inhaláciu, nedráždi dýchacie cesty a nezvyšuje sekréciu.
Biologické vlastnosti
Nízky pomer rozpustnosti v krvi/plyne zaisťuje rýchle navodenie a zotavenie z anestézie.
Vysoká expozičná sila umožňuje použitie nízkych koncentrácií v kombinácii s vysokými koncentráciami kyslíka.
Minimálne vedľajšie účinky na iné orgány a systémy, ako je centrálny nervový systém, pečeň, obličky, dýchací a kardiovaskulárny systém.
Neprechádza biotransformáciou a vylučuje sa nezmenený; nereaguje s inými liekmi.
Netoxický aj pri chronickom vystavení nízkym dávkam, čo je veľmi dôležité pre personál operačných sál.
Žiadne z existujúcich prchavých anestetík nespĺňa všetky tieto požiadavky. Halotan, enfluran a izofluran ničia ozón v atmosfére. Všetky inhibujú funkciu myokardu a dýchania a sú vo väčšej či menšej miere metabolizované a biotransformované.
Halotan
Halotan je relatívne lacný, ale je chemicky nestabilný a pri vystavení svetlu sa rozkladá. Skladuje sa v tmavých fľašiach s prídavkom 0,01% tymolu ako stabilizátora. Z troch halogénovaných prípravkov má halotán najvyššiu rozpustnosť v krvných plynoch, a teda najpomalší nástup účinku; napriek tomu sa halotan najčastejšie používa na inhalačné navodenie anestézie, pretože má najmenej dráždivý účinok na dýchacie cesty. Halotan sa metabolizuje o 20 % (pozri „Účinok anestézie na pečeň“). Charakteristika halotanu: MAC - 0,75; koeficient rozpustnosti krv/plyn pri teplote 37 "C - 2,5; bod varu 50 "C; tlak nasýtenia pár pri 20 "C - 243 mm Hg.
Enflurane
MAC enfluranu je 2-krát väčšia ako u halotanu, takže jeho účinnosť je polovičná. Spôsobuje paroxyzmálnu epileptiformnú aktivitu na EEG v koncentrácii viac ako 3 %. 2% anestetikum podlieha biotransformácii s tvorbou nefrotoxického metabolitu a zvýšením koncentrácie fluóru v sére. Charakteristika enfluranu: MAC - 1,68; koeficient rozpustnosti krv / plyn pri teplote 37 "C 1,9; bod varu 56" C; tlak nasýtenia pár pri 20 °C - 175 mm Hg. izofluran
Izofluran je veľmi drahý. Dráždi dýchacie cesty a najmä u pacientov bez premedikácie môže vyvolať kašeľ, zvýšenú sekréciu. Z troch anestetík obsahujúcich halogén je toto najsilnejší vazodilatátor: pri vysokých koncentráciách môže spôsobiť syndróm koronárneho steal u pacientov so sprievodnou koronárnou patológiou. Charakteristika izofluranu: MAC - 1,15; koeficient rozpustnosti krv/plyn pri teplote 37 °C - 1,4; bod varu 49 °C; tlak nasýtenia pár pri teplote 20 "C - 250 mm Hg.
Vyššie uvedené výhody a nevýhody troch najznámejších halogénovaných anestetík prispeli k ďalšiemu výskumu a hľadaniu podobných zlúčenín na klinické testovanie ich anestetického účinku u ľudí. V posledných rokoch boli syntetizované dve nové liečivá tejto skupiny, zhodnotené ich vlastnosti a výhody.
sevofluran
Je to metylizopropyléter halogenovaný fluórovými iónmi. V klinicky používaných koncentráciách nie je horľavý. Zdá sa, že nemá žiadne zásadné vedľajšie účinky na kardiovaskulárny systém a dýchací systém. Hlavnou teoretickou výhodou je veľmi nízky pomer rozpustnosti v krvi/plyne (0,6), čo umožňuje jeho použitie na rýchlu indukciu inhalácie najmä u detí. Hlavnou nevýhodou, ktorá môže obmedziť jeho široké použitie, je nestabilita pri kontakte so sodným vápnom.
Desfluran (1-163)
Ide o metyletylhalogenovaný éter, 163. v rade syntetizovaných halogénovaných anestetík. Jeho štruktúra je podobná izofluranu, ale neobsahuje chloridové ióny. Štúdie na zvieratách ukazujú, že desfluran je biologicky stabilný a netoxický. Predbežné použitie lieku v klinickej praxi ukázalo, že je príjemný na inhaláciu a nedráždi dýchacie cesty. Desfluran má výnimočne nízky pomer rozpustnosti v krvi/plyne, a preto sa môže použiť aj na rýchlu indukciu inhalácie. Hlavnými nevýhodami lieku sú jeho vysoké náklady a vysoký tlak nasýtenia pár, čo neumožňuje jeho použitie s tradičnými výparníkmi. Pokračuje výskum na prekonanie týchto problémov a ďalšie hodnotenie použitia desfluranu v klinickej praxi.
doplnková literatúra
Heijke S., Smith G. Hľadanie ideálneho inhalačného anestetika. - British Journal of
Anestézia, 1990; 64:3-5. JonesP.M., Cashman J.N., Mant T.G.K. Klinické dojmy a kardiorespiračné účinky nového fluórovaného inhalačného anestetika, desfluranu (1-163), u dobrovoľníkov.- British Journal of Anaesthesia, 1990; 64:11-15. Súvisiace témy
Intravenózne anestetiká (s. 274). Účinok anestézie na pečeň (s. 298). Oxid dusný (str. 323).