Главная · Венерология · Монитор пациента вычисление минимальной альвеолярной концентрации. Максимальная альвеолярная концентрация (мак) ингаляционных анестетиков, об. %. Период выхода из наркоза

Монитор пациента вычисление минимальной альвеолярной концентрации. Максимальная альвеолярная концентрация (мак) ингаляционных анестетиков, об. %. Период выхода из наркоза

Минимальная альвеолярная концентрация (МАК) слу­жит для оценки глубины анестезии, а также для сравнения мощности летучих анестетиков; 1,0 МАК - это минималь­ная альвеолярная концентрация ингаляционного анесте­тика, которая предотвращает двигательную реакцию на стандартный раздражитель (кожный разрез) у 50% боль­ных.

Напомним, что под альвеолярной концентрацией (Сд) понимают концентрацию (парциальное давление) анестетика в конечной порции выдыхаемой газовой сме­си при 37 °С и 760 мм рт. ст. Фактически величина МАК отражает парциальное давление анестетика в головном мозге. Концептуально понятие МАК близко к ПОНЯТИЮ средней Эффективной дозы (ЕО50) или эффективной КОН* центрации (ЕС30), которая принята для внутривенных ане­стетиков. Средние величины МАК различных анестетиков в атмосфере чистого 02 представлены в табл. 2.1.

МАК может меняться под воздействием различных физиологических и фармакологических факторов (воз­раст, конституциональные особенности организма, воле- мический статус, температура тела, сопутствующие забо­левания, прием других лекарственных препаратов и т.д.). Так, МАК наиболее высока у детей младшей возрастной группы, после чего постепенно снижается, достигая мини­мума у лиц преклонного возраста.

При одновременном использовании двух ингаляци­онных анестетиков значения МАК каждого из препаратов суммируются. Так, смесь 0,6 МАКЫ20 (66%) и 0,4 МАК севофлурана (0,8%) оказывает такой же наркотический эффект, как 1,0 МАК каждого из этих средств по отдель­ности, или как 1,0 МАК любого другого анестетика.

В отличие от 1,0 МАК, величина 1,3 МАК обеспечи­вает адекватный уровень общей анестезии у подавляю­щего большинства пациентов (отсутствие двигательной реакции на стандартный кожный разрез у 95% больных). Таким образом, 1,3 МАК - примерный эквивалент ЕБд5 или ЕС95 и по сравнению с 1,0 МАК является более ин­формативным критерием депрессии ЦНС у абсолютного большинства больных .

Важно помнить, что эквипотенциальные значения МАК позволяют сравнивать именно глубину анестезии, но не сопутствующие ей физиологические эффекты. Так, 1,3 МАК галотана вызывает более выраженную депрессию миокарда, чем 1,3 МАК севофлурана.

Глава 7 Клиническая фармакология Ингаляционные анестетики


На заре анестезиологии для индукции и поддержа­ния общей анестезии использовались только инга­ляционные анестетики - закись азота, эфир и хло­роформ. Эфир и хлороформ уже давно запрещены к применению в США (в основном из-за токсично­сти и огнеопасности). В настоящее время в арсена­ле клинической анестезиологии находится семь ингаляционных анестетиков: закись азота, галотан (фторотан), метоксифлюран, энфлюран, изофлю-ран, севофлюран и десфлюран.

Течение общей анестезии подразделяют на три фазы: 1) индукцию; 2) поддержание; 3) пробужде­ние. Индукцию ингаляционными анестетиками целесообразно применять у детей, потому что они плохо переносят установку системы для внутри­венных инфузий. У взрослых, наоборот, предпоч­тительна быстрая индукция анестезии с помощью неингаляционных анестетиков. У больных любого возраста ингаляционные анестетики широко при­меняют для поддержания анестезии. Пробуждение зависит главным образом от элиминации анестети­ка из организма.

Благодаря уникальному пути введения ин­галяционные анестетики проявляют полезные фармакологические свойства, которыми неинга­ляционные анестетики не обладают. Например, поступление ингаляционного анестетика непос­редственно в легкие (и в легочные сосуды) обеспе­чивает более быстрое его попадание в артериаль­ную кровь по сравнению с внутривенно введенным препаратом. Учение о взаимоотношениях между дозой лекарственного препарата, концентрацией препарата в тканях и продолжительностью дей­ствия называется фармакокинетикой. Учение о действии препарата, включая токсические реак­ции, называется фармакодинамикой.

После описания общей фармакокинетики (как организм влияет на лекарственное средство) и фар-макодинамики (как лекарственное средство влияет на организм) ингаляционных анестетиков в этой главе будет охарактеризована клиническая фарма­кология отдельных ингаляционных анестетиков.

^ Фармакокинетика ингаляционных анестетиков

Механизм действия ингаляционных анестетиков остается неизвестным. Принято считать, что конеч­ный эффект их действия зависит от достижения те­рапевтической концентрации в ткани головного мозга. Поступив из испарителя в дыхательный кон­тур, анестетик преодолевает ряд промежуточных "барьеров", прежде чем достигает мозга (рис. 7-1).

^ Факторы, влияющие на фракционную концентрацию анестетика во вдыхаемой смеси (Fi)

Свежий газ из наркозного аппарата смешивается с газом в дыхательном контуре и только потом по­ступает к больному. Следовательно, концентрация анестетика во вдыхаемой смеси не всегда равна концентрации, установленной на испарителе. Ре­альный состав вдыхаемой смеси зависит от потока свежего газа, объема дыхательного контура и аб­сорбирующей способности наркозного аппарата и дыхательного контура. Чем больше поток свежего газа, меньше объем дыхательного контура и ниже абсорбция, тем точнее концентрация анестетика во вдыхаемой смеси соответствует концентрации, установленной на испарителе] клинически это со-

ПСГ (поток свежего газа) зависит от установок испарителя ингаляционных анестетиков

И дозиметра медицинских газов F i (фракционная концентрация анестетика во вдыхаемой смеси) зависит от следующих

Факторов:

1) скорости ПСГ

2) объема дыхательного контура

3) абсорбции анестетика в дыхательном контуре F A (фракционная альвеолярная концентрация анестетика) определяется рядом факторов:

1) поглощением анестетика кровью [поглощение = λ к/г х C(A-V)]

2) вентиляцией

3) эффектом концентрации и эффектом второго газа

А) концентрационный эффект

Б) эффект усиления притока

F а (фракционная концентрация анестетика в артериальной крови) зависит от состояния вентиляционно-перфузионных отношений

Рис. 7-1. "Барьеры" между наркозным аппаратом и головным мозгом

Ответствие выражается в быстрой индукции анес­тезии ибыстром пробуждении больного после ее завершения.

^ Факторы, влияющие на фракционную альвеолярную концентрацию анестетика ( fa )

Поступление анестетика из альвеол в кровь

Если анестетик не поступает из альвеол в кровь, то его фракционная альвеолярная концентрация (FА) быстро станет равна фракционной концентрации во вдыхаемой смеси (Fi). Так как во время индук­ции анестетик всегда в какой-то степени поглоща­ется кровью легочных сосудов, то фракционная альвеолярная концентрация анестетика всегда ниже его фракционной концентрации во вдыхае­мой смеси (FA/Fi piопределяет клинический эффект. Следовательно, чем выше скорость поступления анестетика из альвеол в кровь, тем больше разница между Fi и fa , тем медленнее индукция анестезии.

На скорость поступления анестетика из альве­ол в кровь влияют три фактора: растворимость анестетика в крови, альвеолярный кровоток и раз­ница парциальных давлений альвеолярного газа и венозной крови.

Низкорастворимые анестетики (закись азота) поглощаются кровью значительно медленнее, чем растворимые (галотан). Соответственно, фракци­онная альвеолярная концентрация галотана возра­стает медленнее, а индукция анестезии занимает больше времени, чем при использовании закиси азота. Коэффициенты распределения (табл. 7-1) позволяют охарактеризовать относительную ра­створимость анестетиков в воздухе, крови и тканях.

^ ТАБЛИЦА 7-1. Коэффициенты распределения ингаляционных анестетиков при 37 0 C


Анестетик

Кровь/Газ

Мозг/Кровь

Мышцы/Кровь

Жир/Кровь

Закись азота

0,47

1,1

1,2

2,3

Галотан

2,4

2,9

3,5

60

Метоксифлюран

12

2,0

1,3

49

Энфлюран

1,9

1,5

1,7

36

Изофлюран

1,4

2,6

4,0

45

Десфлюран

0,42

1,3

2,0

27

Севофлюран

0,59

1,7

3,1

48

Каждый коэффициент представляет собой от­ношение концентраций анестетика в двух фазах в состоянии равновесия. Равновесие определяется как состояние, которое характеризуется одинако­вым парциальным давлением в обеих фазах. На­пример, для закиси азота коэффициент распреде­ления кровь/газ (λ к/г) при 37 0 C составляет 0,47. Это значит, что в состоянии равновесия 1 мл крови содержит 0.47 от того количества закиси азота, кото­рое находится в 1 мл альвеолярного газа, несмотря на одинаковое парциальное давление. Другими сло­вами, емкость крови для закиси азота составляет 47 % от емкости газа. Растворимость галотана в кро­ви существенно выше таковой закиси азота; коэф­фициент распределения кровь/газ при 37 0 C для него составляет 2,4. Таким образом, для достижения равновесия в крови должно раствориться почти в 5 раз больше галотана, чем закиси азота. Чем больше коэффициент кровь/газ, тем выше растворимость анестетика, тем больше его поглощается кровью в легких. Вследствие высокой растворимости анес­тетика альвеолярное парциальное давление растет медленно и индукция занимает много времени. По­скольку коэффициент распределения жир/кровь у всех анестетиков > 1, то неудивительно, что ра­створимость анестетика в крови повышается на фоне постпрандиальной гиперлипидемии (т. е. фи­зиологической гиперлипидемии, возникающей пос­ле приема пищи) и снижается при анемии.

Второй фактор, влияющий на скорость поступ­ления анестетика из альвеол в кровь,- это альвео­лярный кровоток, который (в отсутствие патоло­гического легочного шунта) равен сердечному выбросу. Если сердечный выброс падает до нуля, то анестетик перестает поступать в кровь. Если сердечный выброс увеличивается, то скорость по­ступления анестетика в кровь, наоборот, возраста­ет, темп увеличения альвеолярного парциального давления замедляется и индукция анестезии длит­ся дольше. Для анестетиков с низкой растворимос­тью в крови изменения сердечного выброса играют небольшую роль, потому что их поступление не зависит от альвеолярного кровотока. Низкий сердеч­ный выброс увеличивает риск передозировки ане­стетиков с высокой растворимостью в крови, так как при этом фракционная альвеолярная концент­рация возрастает значительно быстрее. Концент­рация анестетика превышает ожидаемую, что по механизму положительной обратной связи приво­дит к дальнейшему уменьшению сердечного выброса: многие ингаляционные анестетики (например, галотан) снижают сократительную способность миокарда.

Наконец, последний фактор, который влияет на скорость поступления анестетика из альвеол в кровь,- это разница между парциальным давлени­ем анестетика в альвеолярном газе и парциальным давлением в венозной крови. Этот градиент зави­сит от поглощения анестетика различными тканя­ми. Если анестетик абсолютно не поглощается тка­нями, то венозное и альвеолярное парциальное давление будут равны, так что новая порция анес­тетика не поступит из альвеол в кровь. Перенос анестетиков из крови к тканям зависит от трех факторов: растворимости анестетика в ткани (ко­эффициент распределения кровь/ткань), тканевого кровотока и разницы между парциальным дав­лением в артериальной крови и таковым в ткани.

В зависимости от кровотока и растворимости анестетиков все ткани можно разделить на 4 груп­пы (табл. 7-2). Головной мозг, сердце, печень, почки и эндокринные органы составляют группу хорошо васкуляризованных тканей, именно сюда в первую очередь и поступает значительное количество анес­тетика. Небольшой объем и умеренная раствори­мость анестетиков существенно ограничивают ем­кость тканей этой группы, так что в них быстро наступает состояние равновесия (артериальное и тканевое парциальное давление становятся рав­ны). Кровоток в группе мышечных тканей (мышцы и кожа) меньше, и потребление анестетика проис­ходит медленнее. Кроме того, объем группы мы­шечных тканей и, соответственно, их емкость го­раздо больше, поэтому для достижения равновесия

^ ТАБЛИЦА 7-2. Группы тканей, выделенные в зависимости от перфузии и растворимости анестетиков


Характеристика

Хорошо васкуляризованные ткани

Мышцы

Жир

Слабо васкуляризованные ткани

Доля массы тела, %

10

50

20

20

Доля сердечного выброса, %

75

19

6

О

Перфузия, мл/мин/100 г

75

3

3

О

Относительная растворимость

1

1

20

О

может потребоваться несколько часов. Кровоток в группе жировой ткани практически равен кровото-ку в мышечной группе, но чрезвычайно высокая ра­створимость анестетиков в жировой ткани приво­дит к настолько высокой общей емкости (Общая емкость = Растворимость ткань/кровь X Объем ткани), что для достижения равновесия требуется несколько суток. В группе слабо васкуляризован-ных тканей (кости, связки, зубы, волосы, хрящи) кровоток очень низок и потребление анестетика не­значительно.

Поглощение анестетика можно представить в виде кривой, характеризующей подъем fa во вре­мя индукции анестезии (рис. 7-2). Форма кривой определяется величиной поглощения анестетиков в различных группах тканей (рис. 7-3). Начальный скачкообразный подъем fa объясняется беспре­пятственным заполнением альвеол при вентиля­ции. После исчерпания емкости группы тканей с хорошим кровоснабжением и группы мышечных тканей темп подъема fa существенно замедляется.

Вентиляция

Снижение альвеолярного парциального давления анестетика при поступлении в кровь может быть компенсировано увеличением альвеолярной вен­тиляции. Иными словами, при увеличении венти­ляции анестетик поступает непрерывно, компен­сируя поглощение легочным кровотоком, что поддерживает фракционную альвеолярную кон­центрацию на необходимом уровне. Влияние гипер­вентиляции на быстрый подъем F/\/Fi особенно наглядно проявляется при использовании анестети­ков с высокой растворимостью, потому что они по­глощаются кровью в значительной степени.

Рис. 7-2. fa быстрее достигает Fi при использовании закиси азота (анестетик с низкой растворимостью в крови), чем метоксифлюрана (анестетик с высокой растворимостью в крови). Объяснения обозначений fa и Fi даны в рис. 7-1. (Из: Eger E. L. II. Isoflurane : A reference and compendium. Ohio Medical Producta, 1981. Воспроизведено с изме­нениями, с разрешения.)

Рис. 7-3. Подъем и снижение альвеолярного парциального давления предшествуют аналогичным изменениям парци­ального давления в других тканях. (Из: Cowles A. L. et al. Uptake and distribution of inhalation anesthetic agents in clinical practice. Anesth. Analg., 1968; 4: 404. Воспроизведено с изменениями, с разрешения.)

При использовании анестетиков с низкой растворимос­тью в крови увеличение вентиляции дает только небольшой эффект. В этом случае отношение FA/Fi быстро достигает необходимых значений без дополнительных вмешательств. В противополож­ность влиянию на сердечный выброс вызванная анестетиками (например, галотаном) депрессия дыхания ослабляет темп роста фракционной аль­веолярной концентрации по механизму отрица­тельной обратной связи.

Концентрация

Снижение альвеолярного парциального давления анестетика при поступлении в кровь может быть компенсировано увеличением фракционной кон­центрации анестетика во вдыхаемой смеси. Инте­ресно, что увеличение фракционной концентрации анестетика во вдыхаемой смеси не только увеличи­вает фракционную альвеолярную концентрацию, но также быстро повышает FA/Fi. Это явление полу­чило название эффекта концентрации и является результатом двух феноменов. Первый из них оши­бочно называют концентрационным эффектом. Если в легочный кровоток поступает 50 % анестети­ка, а фракционная концентрация анестетика во вды­хаемой смеси равна 20 % (20 частей анестетика на 100 частей газа), то фракционная альвеолярная кон­центрация будет равна 11 % (10 частей анестетика на 90 частей газа). Если же фракционную концент­рацию анестетика во вдыхаемой смеси поднять до 80 % (80 частей анестетика на 100 частей газа), то фракционная альвеолярная концентрация составит уже 67 % (40 частей анестетика на 60 частей газа). Таким образом, хотя в обоих случаях в кровь посту­пает 50 % анестетика, увеличение фракционной концентрации анестетика во вдыхаемой смеси при­водит к диспропорциональному увеличению фрак­ционной альвеолярной концентрации анестетика. В нашем примере 4-кратное увеличение фракцион­ной концентрации во вдыхаемой смеси вызывает 6-кратное увеличение фракционной альвеолярной концентрации. Если взять заведомо нереальный, крайний случай, когда фракционная концентрация анестетика во вдыхаемой смеси равна 100% (100 ча­стей из 100), то, несмотря на поглощение кровью 50 % анестетика, фракционная альвеолярная кон­центрация анестетика составит 100 % (50 частей анестетика на 50 частей газа).

Эффект усиления притока - второй феномен, благодаря которому возникает эффект концентра­ции. Вернемся к описанному выше примеру. Для предотвращения коллапса альвеол 10 частей аб­сорбированного газа должны быть замещены экви­валентным объемом вдыхаемой 20 % смеси. Таким образом, фракционная альвеолярная концентра­ция будет равна 12%(10 + 2 части анестетика на 100 частей газа). После поглощения кровью 50 % анестетика с фракционной концентрацией во вды­хаемой смеси 80 % необходимо заместить недоста­ющие 40 частей газа эквивалентным объемом 80 % смеси. Это приведет к увеличению фракционной альвеолярной концентрации с 67 до 72 % (40 + 32 части анестетика на 100 частей газа).

Эффект концентрации имеет наибольшее значе­ние при использовании закиси азота, потому что ее, в отличие от других ингаляционных анестетиков, можно применять в очень высоких концентрациях. Если на фоне высокой концентрации закиси азота вводить другой ингаляционный анестетик, то уве­личится (благодаря тому же механизму) поступле­ние в легочный кровоток обоих анестетиков. Влия­ние концентрации одного газа на концентрацию другого получило название эффекта второго газа.

^ Факторы, влияющие на фракционную концентрацию анестетика в артериальной крови (Fa)

Нарушение вентиляционно-перфузионных отношений

В норме парциальное давление анестетика в альвео­лах и в артериальной крови после достижения рав­новесия становится одинаковым. Нарушение вен­тиляционно-перфузионных отношений приводит к появлению значительного альвеоло-артериального градиента: парциальное давление анестетика в альве­олах увеличивается (особенно при использовании высокорастворимых анестетиков), в артериальной крови - снижается (особенно при использовании низкорастворимых анестетиков). Таким образом, ошибочная интубация бронха или внутрисердечный шунт замедляют индукцию анестезии закисью азота в большей степени, чем при использовании галотана.

^ Факторы, влияющие на элиминацию анестетика

Пробуждение после анестезии зависит от сниже­ния концентрации анестетика в ткани головного мозга. Элиминация анестетика происходит через легкие, а также путем биотрансформации и чрес-кожной диффузии. Биотрансформация, как правило, лишь незначительно влияет на скорость снижения парциального давления анестетика в альвеолах. В наибольшей степени подвергаются метаболизму высокорастворимые анестетики (например, меток-сифлюран). Биотрансформация галотана выше биотрансформации энфлюрана, поэтому элимина­ция галотана, несмотря на его более высокую ра­створимость, происходит быстрее. Диффузия ане­стетиков через кожу мала.

Наиболее важную роль играет элиминация инга­ляционных анестетиков через легкие. Многие фак­торы, ускоряющие индукцию анестезии, убыстря­ют также и пробуждение: удаление выдыхаемой смеси, высокий поток свежего газа, небольшой объем дыхательного контура, незначительная абсорбция анестетика в дыхательном контуре и наркозном аппарате, низкая растворимость анестетика, высо­кая альвеолярная вентиляция. Элиминация закиси азота происходит так быстро, что альвеолярная кон­центрация кислорода и углекислого газа снижается. Развивается диффузионная гипоксия, которую можно предотвратить ингаляцией 100 % кислорода в течение 5-10 мин после отключения подачи заки­си азота. Пробуждение обычно занимает меньше времени, чем индукция, потому что в некоторых тканях для достижения равновесия требуется очень много времени и они продолжают поглощать анес­тетик до тех пор, пока тканевое парциальное давле­ние не превысит альвеолярного. Например, жиро­вая ткань продолжает поглощать анестетик уже после отключения его подачи до тех пор, пока ткане­вое парциальное давление не превысит альвеоляр­ного, тем самым ускоряя пробуждение. После дли­тельной анестезии такое перераспределение не возникает (все группы тканей насыщены анестети-ком), поэтому скорость пробуждения зависит еще и от продолжительности применения анестетика.

^ Фармакодинамика ингаляционных анестетиков

Теории действия общих анестетиков

Общей анестезией называют измененное физиологи­ческое состояние, характеризующееся обратимой утратой сознания, полной аналгезией, амнезией и не­которой степенью миорелаксации. Существует большое количество веществ, способных вызвать общую анестезию: инертные газы (ксенон), простые неорганические соединения (закись азота), галоге-нированные углеводороды (галотан), сложные орга­нические соединения (барбитураты). Единая теория действия анестетиков должна объяснять, каким об­разом такие разнообразные по химической структу­ре соединения вызывают достаточно стереотипное состояние общей анестезии. В действительности же анестетики реализуют свое действие скорее всего посредством различных механизмов (теория специ­фичности действия анестетиков). Например, опиои-ды взаимодействуют со стереоспецифическими ре­цепторами, в то время как для ингаляционных анестетиков не характерно точное соотношение между структурой и активностью (опиатные рецеп­торы могут опосредовать некоторые второстепен­ные эффекты ингаляционных анестетиков).

На макроскопическом уровне не существует единственной области мозга, где реализуют свое действие все ингаляционные анестетики. Анесте­тики влияют на ретикулярную активирующую систему, кору больших полушарий головного мозга, клиновидное ядро, обонятельную кору и гиппо-камп. Анестетики также подавляют передачу воз­буждения в спинном мозге, особенно на уровне вставочных нейронов задних рогов, вовлеченных в рецепцию боли. Различные компоненты анесте­зии опосредуются влиянием анестетиков на раз­ные уровни ЦНС. Например, утрата сознания и амнезия обусловлены действием анестетиков на кору больших полушарий, тогда как подавление целенаправленной реакции на боль - влиянием на ствол головного мозга и спинной мозг. В исследо­вании, проведенном на крысах, было установлено, что удаление коры головного мозга не влияет на мощность анестетика!

На микроскопическом уровне общие анестети-ки значительно сильнее подавляют синаптичес-кую передачу возбуждения по сравнению с аксо-нальным транспортом, хотя аксоны малого диаметра также подвержены их влиянию. Анесте­тики вызывают депрессию возбуждения как на пре-, так и на постсинаптическом уровне.

Согласно унитарной гипотезе механизм дей­ствия всех ингаляционных анестетиков на молеку­лярном уровне одинаков. Это положение подтверж­дается наблюдением, из которого следует, что мощность анестетика находится в прямой зависи­мости от его жирорастворимости (правило Мей-ера-Овертона), По этой гипотезе, анестезия возникает благодаря растворению молекул в спе­цифических гидрофобных структурах. Конечно, не все жирорастворимые молекулы являются анес-тетиками (некоторые из таких молекул, наоборот, вызывают судороги), и корреляция между мощно­стью и жирорастворимостыо анестетика носит только приблизительный характер (рис, 7-4).

Бимолекулярный слой фосфолипидов в кле­точных мембранах нейронов имеет в своем составе множество гидрофобных структур. Связываясь с этими структурами, анестетики расширяют фос-фолипидный бимолекулярный слой до критичес­кого объема, после чего функция мембраны пре­терпевает изменения (гипотеза критического объема). Несмотря на очевидную сверхупрощен­ность, эта гипотеза объясняет интересный фено­мен устранения анестезии под действием повы­шенного давления. Когда лабораторных животных подвергали действию повышенного гидростати­ческого давления, они приобретали резистент-ность к анестетикам. Возможно, повышенное дав­ление вытесняет часть молекул с мембраны, увеличивая потребность в анестетике.

Связывание анестетика с мембраной может значительно изменить ее структуру. Две теории (теория текучести и теория разобщения лате­ральной фазы) объясняют действие анестетика влиянием на форму мембраны, одна теория - сни­жением проводимости. То, каким образом измене­ние структуры мембраны вызывает общую анесте­зию, можно объяснить несколькими механизмами. Например, разрушение ионных каналов приводит к нарушению проницаемости мембраны для элект­ролитов. Могут возникать конформационные из­менения гидрофобных белков мембраны. Таким образом, вне зависимости от механизма действия развивается депрессия синаптической передачи. Общие анестетики могут влиять на ионные каналы, функцию вторичных мессенджеров, ре­цепторы нейротрансмиттеров. Например, многие анестетики усиливают опосредованную гамма-аминомасляной кислотой депрессию ЦНС. Более того, агонисты ГАМК-рецепторов углубляют анес­тезию, в то время как антагонисты - устраняют многие эффекты анестетиков. Влияние на функцию ГAMK может быть главным механизмом действия многих анестетиков. Антагонисты N-метил-D-ас-партат-рецепторов (NMDA-рецепторов) способны потенцировать анестезию.

^

Минимальная альвеолярная концентрация

(МАК) - это альвеолярная концентрация ингаля­ционного анестетика, которая предотвращает движение 50 % больных в ответ на стандартизо­ванный стимул (например, разрез кожи). МАК является полезным показателем, потому что отра­жает парциальное давление анестетика в головном мозге, позволяет сравнивать мощность различных анестетиков и представляет собой стандарт для экспериментальных исследований (табл. 7-3). Од­нако следует помнить, что МАК - статистически усредненная величина и ее ценность в практической анестезиологии ограничена, особенно на этапах, сопровождающихся быстрым изменением альвео­лярной концентрации (например, при индукции). Значения МАК различных анестетиков скла­дываются. Например, смесь 0,5 МАК закиси азота (53 %) и 0,5 МАК галотана (0,37 %) вызывает де­прессию ЦНС, приблизительно сопоставимую с депрессией, возникающей при действии 1 МАК энфлюрана (1,7 %). В отличие от депрессии ЦНС степени депрессии миокарда у разных анестети­ков при одинаковой МАК не эквивалентны: 0,5 МАК галотана вызывает более выраженное уг­нетение насосной функции сердца, чем 0,5 МАК закиси азота.

Рис. 7-4. Существует прямая, хотя и не строго линейная зависимость между мощностью анестетика и его жирораство-римостыо. (Из: Lowe H. J., Hagler K. Gas Chromatography in Biology and Medicine. Churchill, 1969. Воспроизведено с изменениями, с разрешения.)

МАК представляет собой только одну точку на кривой "доза-эффект", а именно - ЭД 50 (ЭД 50 %, или 50 % эффективная доза,- это доза лекарственно­го препарата, которая вызывает ожидаемый эффект у 50 % больных.- Примеч. пер.). МАК имеет клини­ческую ценность, если для анестетика известна фор­ма кривой "доза-эффект". Ориентировочно можно считать, что 1,3 МАК любого ингаляционного анес­тетика (например, для галотана 1,3 X 0,74 % = 0,96 %) предотвращает движение при хирургической стиму­ляции у 95 % больных (т. е. 1,3 МАК - приблизитель­ный эквивалент ЭД 95 %); при 0,3-0,4 МАК наступа­ет пробуждение (МАК бодрствования).

МАК изменяется под действием физиологичес­ких pi фармакологических факторов (табл. 7-4.). МАК практически не зависит от вида живого су­щества, его иола и длительности анестезии.

^ Клиническая фармакология ингаляционных анестетиков

Закись азота

Физические свойства

Закись азота (N 2 O, "веселящий газ") - единствен­ное неорганическое соединение из применяющих­ся в клинический практике ингаляционных анес­тетиков (табл. 7-3). Закись азота бесцветна, фактически не имеет запаха, не воспламеняется и не взрывается, но поддерживает горение подобно кислороду. В отличие от всех остальных ингаляци­онных анестетиков при комнатной температуре и атмосферном давлении закись азота является га­зом (все жидкие ингаляционные анестетики с по­мощью испарителей преобразуют в парообразное состояние, поэтому их иногда называют парообра­зующими анестетиками.- Примеч. пер.). Под дав­лением закись азота можно хранить как жидкость, потому что ее критическая температура выше комнатной (см. гл. 2). Закись азота - относительно не­дорогой ингаляционный анестетик.

^ Влияние на организм

А. Сердечно-сосудистая система. Закись азота стимулирует симпатическую нервную систему, что и объясняет ее влияние на кровообращение. Хотя in vitro анестетик вызывает депрессию мио­карда, на практике артериальное давление, сердечный выброс и ЧСС не изменяются или немного увеличиваются вследствие повышения концентра­ции катехоламинов (табл. 7-5).

^ ТАБЛИЦА 7-3 . Свойства современных ингаляционных анестетиков

1 Представленные значения МАК рассчитаны для людей в возрасте 30-55 лет и выражены в процентах от одной атмосферы. При использовании в высокогорье для достижения того же парциального давления следует применять более высокую кон­центрацию анестетика во вдыхаемой смеси. * Если МАК > 100 %, то для достижения 1,0 МАК необходимы гипербарические условия.

Депрессия миокар­да может иметь клиническое значение при ИБС и гиповолемии: возникающая артериальная гипото­ния повышает риск развития ишемии миокарда.

Закись азота вызывает сужение легочной артерии, что увеличивает легочное сосудистое сопротивление (ЛСС) и приводит к повышению давления в правом предсердии. Несмотря на сужение сосу­дов кожи, общее периферическое сосудистое со­противление (ОПСС) изменяется незначительно.

^ ТАБЛИЦА 7-4. Факторы, влияющие на МАК


Факторы

Влияние на МАК

Примечания

Температура

Гипотермия



Гипертермия



, если >42°С

Возраст

Молодой



Старческий



Алкоголь

Острое опьянение



Хроническое потребление



Анемия

Гематокритное число



PaO 2




PaCO 2

> 95 мм рт. ст.



Обусловлено снижением рН в ЦСЖ

Функция щитовидной железы

Гипертиреоз

Не влияет

Гипотиреоз

Не влияет

Артериальное давление

АД ср.



Электролиты

Гиперкальциемия




Гипернатриемия



Обусловлено изменением состава ЦСЖ

Гипонатриемия



Беременность



Лекарственные препараты

Местные анестетики



Кроме кокаина

Опиоиды



Кетамин



Барбитураты



Бензодиазепины



Верапамил



Препараты лития



Симпатолитики

Метилдопа



Резерпин



Клонидин



Симпатомиметики

Амфетамин

Хроническое употребление



Острое опьянение



Кокаин



Эфедрин



Так как закись азота повышает концентрацию эн­догенных катехоламинов, ее использование увели­чивает риск возникновения аритмий.

^ Б. Система дыхания. Закись азота увеличивает частоту дыхания (т. е. вызывает тахипноэ) и сни­жает дыхательный объем в результате стимуляции ЦНС и, возможно, активации легочных рецепто­ров растяжения. Суммарный эффект - незначи­тельное изменение минутного объема дыхания и PaCO 2 в покое. Гипоксический драйв, т. е. увеличе­ние вентиляции в ответ на артериальную гипоксе­мию, опосредованное периферическими хеморе-цепторами в каротидных тельцах, значительно угнетается при использовании закиси азота даже в невысокой концентрации. Это может привести к серьезным осложнениям, возникающим у пациента в послеоперационной палате пробуждения, где не всегда удается быстро выявить гипоксемию.

^ В. Центральная нервная система. Закись азота увеличивает мозговой кровоток, вызывая некото­рое повышение внутричерепного давления. Закись азота также увеличивает потребление кислорода головным мозгом (CMRO 2). Закись азота в кон­центрации, меньшей 1 МАК, обеспечивает адек­ватное обезболивание в стоматологии и при вы­полнении малых хирургических вмешательств.

^ Г. Нервно-мышечная проводимость. В отли­чие от других ингаляционных анестетиков закись азота не вызывает заметной миорелаксации. На­оборот, в высокой концентрации (при использова­нии в гипербарических камерах) она вызывает ри­гидность скелетной мускулатуры. Закись азота, вероятнее всего, не провоцирует злокачественную гипертермию.

^ Д. Почки. Закись азота уменьшает почечный кровоток вследствие повышения почечного сосу­дистого сопротивления. Это снижает скорость клубочковой фильтрации и диурез.

Ингаляционные анестетики большей частью выводятся в неизмененном виде, т.е. их элиминация прежде всего зависит от величины альвеолярной вентиляции. Вещество с высокой растворимостью в крови вследствие меньшей разницы в парциальном давлении медленнее выводятся легкими, чем вещества с низкой растворимостью.

Важно также, что с увеличением продолжительности наркоза выведение анестетика, а следовательно, и пробуждение больного затягиваются, так как из тканевых депо должны мобилизоваться большие количества анестетика. Метаболизация в печени (биотрансформация) играет в элиминации ингаляционных анестетиков (не считая Галотана) второстепенную роль.

Минимальная альвеолярная концентрация анестетика

Минимальная альвеолярная концентрация (МАК) характеризует меру дозозависимого эффекта ингаляционного анестетика. Под МАК5о понимают концентрацию (при постигнутом равновесном состоянии!), при которой у 50% больных кожный разрез не вызывает защитной реакции. Она позволяет также провести грубую сравнительную оценку эффективности различных анестетиков (относительная клиническая эффективность).

Длительность наркоза , размеры и масса тела больного не оказывают влияния на значение МАК. Однако на МАК существенно влияет температура: при снижении температуры тела расход анестетика уменьшается, в то время как на фоне лихорадки количество ингаляционного анестетика, необходимое для достижения желаемого уровня наркоза, увеличивается. Важную роль играет также возраст больного.

Значение МАК наибольшее у грудных детей в возрасте от 1 до 6 мес, с увеличением возраста оно постепенно уменьшается. Хроническое злоупотребление алкоголем повышает потребность в ингаляционных анестетиках, в то время как при острой алкогольной интоксикации она уменьшается. При поздних сроках беременности для проведения наркоза требуется меньше ингаляционных анестетиков.

Нейротропные препараты , такие как снотворные и опиоидные анальгетики, а также агонисты а2-адренорецепторов также уменьшают потребность в ингаляционных анестетиках.
Клиническое значение ингаляционной анестезии

Ингаляционная анестезия имеет ряд преимуществ по сравнению с внутривенной анестезией. Глубину анестезии при пользовании ингаляционными анестетиками легче регулировать. Элиминация ингаляционного анестетика лишь незначительно зависит от функции печени и почек. Кроме того, угнетение дыхания в послеоперационном периоде при применении ингаляционных анестетиков наблюдается реже.

К недостаткам ингаляционной анестезии относятся более длительный период введения в наркоз, а следовательно, и представляющая опасность стадия возбуждения и недостаточно эффективная послеоперационная анестезия вследствие более быстрого выведения ингаляционного анестетика. Кроме того, после «чистой» или преимущественно ингаляционной анестезии часто отмечается мышечная дрожь, прохождение которой пока недостаточно ясно. В связи с отмеченными недостатками ингаляционная анесттетиков в чистом виде не применяется или применяется в очень ограниченных случаях (например, у детей первых лет жизни).

Следует учесть также экологический аспект применения ингаляционных анестетиков , известно, что закись азота, а также бром, хлор и фтор, которые высвобождаются из летучих анестетиков в воздух разрушают озон. Однако по-сравнению с промышленным или бытовым загрязнением атмосферы фреонами экологические последствия применения ингаляционных анестетиков незначительны и по-прежнему не принимаются в расчет.