Введение

Летучее или газообразное анестетическое вещество, вводимое ингаляционным путем.

Ингаляционный анестетик – это химическое соединение, обладающее свойствами общего обезболивания, которое вводится посредством ингаляции. Вводят их через лицевую маску, ларингеальную маску или трахеальную трубку, подключенную к испарителю анестетика и системе подачи анестетика. К веществам, представляющим значительный современный клинический интерес, относятся летучие анестетики, такие как изофлуран, севофлуран и десфлуран, а также некоторые анестезирующие газы, такие как закись азота и ксенон.

Летучие анестетики

Летучие анестетические средства обладают свойством быть жидкими при комнатной температуре, но легко испаряются для введения ингаляционным путем. К летучим анестетикам, используемым в развитых странах в настоящее время, относятся: десфлуран, изофлуран и севофлуран. Другие средства, широко применявшиеся в прошлом, включают эфир, хлороформ, энфлуран, галотан, метоксифлуран. Все эти агенты обладают выраженной гидрофобностью (то есть в виде жидкостей они не свободно смешиваются с водой, а в виде газов лучше растворяются в маслах, чем в воде). Идеальный летучий анестетический препарат обеспечивает плавную и надежную индукцию и поддержание общей анестезии с минимальным воздействием на нецелевые органы и системы. Кроме того, он не имеет запаха или обладает приятным запахом при вдыхании, безопасен для всех возрастных групп и во время беременности, не метаболизируется, характеризуется быстрым началом и завершением действия, высокой потенцией, безопасностью для персонала операционной и длительным сроком годности. Он также должен быть недорогим в производстве, удобным в транспортировке и хранении, простым в применении и мониторинге со стандартным оборудованием операционной, стабильным к воздействию света, пластика, металлов, резины и соды лайма, а также негорючим и экологически безопасным. Ни один из препаратов, используемых в настоящее время, не является идеальным, хотя многие обладают некоторыми желаемыми характеристиками. Например, севофлуран приятен для вдыхания и характеризуется быстрым началом и завершением действия, а также безопасен для всех возрастов. Однако он дороже (примерно в 3–5 раз дороже изофлурана) и примерно вдвое менее потенте, чем изофлуран.

Газы

Другие газы или пары, вызывающие общую анестезию при ингаляции, включают закись азота, углекислый газ, циклопропан и ксенон. Они хранятся в газовых баллонах и вводятся с помощью ротаметров, а не испарителей. Циклопропан взрывоопасен и больше не используется из соображений безопасности, хотя в противном случае он оказался отличным анестетиком. Ксенон не имеет запаха и обладает быстрым началом действия, но он дорогостоящий и требует специализированного оборудования для введения и мониторинга. Закись азота, даже при концентрации 80%, обычно не обеспечивает анестезию хирургического уровня у большинства пациентов при стандартном атмосферном давлении, поэтому ее следует использовать как вспомогательный анестетик в сочетании с другими препаратами.

Гипербарическая анестезия

В условиях гипербарического давления (давление выше нормального атмосферного давления) другие газы, такие как азот, и благородные газы, такие как аргон, криптон и ксенон, проявляют анестезирующие свойства. При вдыхании при высоком парциальном давлении (более 4 бар, что достигается на глубине более 30 метров при дайвинге), азот начинает действовать как анестетик, вызывая азотный наркоз. Однако минимальная альвеолярная концентрация (МАК) для азота достигается только при давлении около 20–30 атмосфер (бар). Аргон обладает анестезирующим эффектом более чем в два раза сильнее, чем азот, на единицу парциального давления (см. аргокс). Ксенон, тем не менее, может использоваться в качестве анестетика при концентрации 80% и нормальном атмосферном давлении.

Эндогенные аналоги

Эндогенные аналоги ингаляционных анестетиков – это соединения, которые организм производит и которые обладают свойствами и схожим механизмом действия с ингаляционными анестетиками. Среди газов в организме человека углекислый газ является одним из наиболее распространенных и вызывает анестезию у организмов, от насекомых до человека. Анестезия CO2 была впервые продемонстрирована королю Франции в начале 1800-х годов Генри Хиллом Хикманом. Изначально считалось, что CO2 действует посредством аноксии, но в начале 1900-х годов было показано, что повышение уровня CO2 в легких приводит к резкому увеличению оксигенации мозга, что опровергло теорию об аноксии. До разработки современных анестетиков CO2 широко использовался психиатрами в методе лечения, известном как ингаляционная терапия углекислым газом.

Неврологические теории действия

Полный механизм действия летучих анестетиков неизвестен и является предметом интенсивных дебатов. "Анестетики используются уже 160 лет, и то, как они работают, – одна из величайших загадок нейронауки", – говорит анестезиолог Джеймс Соннер из Калифорнийского университета в Сан-Франциско. Исследования в области анестезии "долгое время были наукой, основанной на непроверяемых гипотезах", – отмечает Нил Л. Харрисон из Корнелльского университета. "Похоже, что большинство инъекционных анестетиков воздействуют на одну молекулярную мишень", – говорит Соннер. "Похоже, что ингаляционные анестетики действуют на множество молекулярных мишеней. Это делает проблему более сложной для анализа". Возможность анестезии, в частности, инертным газом аргоном (даже при 10–15 бар), предполагает, что механизм действия летучих анестетиков – это эффект, который лучше всего описывается физической химией, а не химической связью. Однако препарат может связываться с рецептором посредством слабого взаимодействия. Возможно, действует физическое взаимодействие, такое как набухание мембран нервных клеток из-за растворения газа в липидном бислое. Важно отметить, что газы водород, гелий и неон не проявляют анестетических свойств при каком бы то ни было давлении. Гелий при высоком давлении вызывает нервное раздражение ("антианестезию"), что позволяет предположить, что анестезирующий механизм (или механизмы) может работать в обратном направлении под воздействием этого газа (то есть сжатие нервной мембраны). Кроме того, некоторые галогеновые эфиры (например, флуротил) также обладают этим "антианестетическим" эффектом, что предоставляет дополнительные доказательства в пользу этой теории.

История

Парацельс разработал ингаляционный анестетик в 1540 году. Он использовал сладкое масло витриола (приготовленное Валерием Кордусом и названное Эфиром Фробениусом):

После экспериментов и публикаций шотландского акушера Джеймса Янга Симпсона в конце 1847 года хлороформ стал первым широко используемым галогенированным анестетиком. Хлороформ – гораздо более сильный и эффективный анестетик, чем эфир, он негорюч и не раздражает дыхательные пути, в отличие от эфира. Первые не газообразные ингаляционные анестетики, такие как эфир и хлороформ, вдыхались с помощью ткани, на которую наносили жидкость и давали ей испариться. Беспокойство о дозировке хлороформа привело к разработке различных ингаляторов.