Alveolarna koncentracija. Minimalna alveolarna koncentracija

Inhalacijski anestetici uglavnom izlaze nepromijenjeni, tj. njihova eliminacija prvenstveno zavisi od veličine alveolarna ventilacija. Supstanca sa visokom rastvorljivošću u krvi, zbog manje razlike u parcijalnom pritisku, se sporije izlučuje u plućima od supstanci sa slabom rastvorljivošću.

Takođe je važno da sa povećanjem trajanje anestezija, uklanjanje anestetika, a samim tim i buđenje pacijenta, kasni, jer se velike količine anestetika moraju mobilizirati iz depoa tkiva. Metabolizacija u jetri (biotransformacija) igra manju ulogu u eliminaciji inhalacijskih anestetika (ne računajući halotan).

Minimalna alveolarna koncentracija anestetika

Minimum alveolarna koncentracija (MAC) karakterizira mjeru efekta inhalacionog anestetika ovisnog o dozi. Pod MAK5o podrazumijevamo koncentraciju (u postignutom ravnotežnom stanju!) pri kojoj kod 50% pacijenata rez na koži ne uzrokuje odbrambena reakcija. Takođe omogućava grubo komparativna procjena efikasnost raznih anestetika(relativna klinička efikasnost).

Trajanje anestezija, veličina i težina pacijentovog tijela ne utiču na MAC vrijednost. Međutim, na MAC značajno utječe temperatura: sa padom tjelesne temperature potrošnja anestetika se smanjuje, dok se u pozadini groznice povećava količina inhalacijskog anestetika potrebna za postizanje željene razine anestezije. Važnu ulogu igra i starost pacijenta.

MAC vrijednost najveći odojčadi u dobi od 1 do 6 mjeseci, sa porastom starosti postepeno opada. Hronična zloupotreba alkohola povećava potrebu za inhalacijskim anesteticima, dok je akutna intoksikacija alkoholom smanjuje se. At kasnije Tokom trudnoće, za anesteziju je potrebno manje inhalacionih anestetika.

Neurotropni lijekovi lijekovi kao što su hipnotici i opioidni analgetici, kao i α2-adrenergički agonisti, također smanjuju potrebu za inhalacijskim anesteticima.
Klinički značaj inhalaciona anestezija

Inhalaciona anestezija ima niz prednosti u odnosu na intravenska anestezija. Dubina anestezije pri upotrebi inhalacionih anestetika lakše je regulisati. Eliminacija inhalacionog anestetika samo malo ovisi o funkciji jetre i bubrega. Osim toga, respiratorna depresija u postoperativni period rjeđe primjećuju pri upotrebi inhalacijskih anestetika.

Nedostaci inhalacijske anestezije uključuju duži period indukcije anestezije, a samim tim i opasan stadij ekscitacije i nedovoljno efikasnu postoperativnu anesteziju zbog brže eliminacije inhalacionog anestetika. Osim toga, nakon "čiste" ili pretežno inhalacijske anestezije, često se primjećuju mišićni tremori, čiji tijek još nije dovoljno jasan. Zbog uočenih nedostataka inhalacionih anestetika u čista forma ne koristi se ili se koristi u vrlo ograničenim slučajevima (na primjer, kod djece prvih godina života).

Aspekt životne sredine takođe treba uzeti u obzir upotreba inhalacionih anestetika Poznato je da dušikov oksid, kao i brom, hlor i fluor, koji se iz isparljivih anestetika oslobađaju u vazduh, uništavaju ozon. Međutim, u poređenju sa industrijskim ili kućnim zagađenjem vazduha freonima, ekološke posledice upotrebe inhalacionih anestetika su beznačajne i još uvek se ne uzimaju u obzir.

Minimalna alveolarna koncentracija (MAC) služi za procjenu dubine anestezije, kao i za poređenje potentnosti hlapljivih anestetika; 1,0 MAC je minimalna alveolarna koncentracija inhalacionog anestetika koja sprječava motorički odgovor na standardni stimulus (rez na koži) kod 50% pacijenata.

Podsjetimo da se pod alveolarnom koncentracijom (CD) podrazumijeva koncentracija (parcijalni pritisak) anestetika u završnom dijelu mješavine izdahnutih plinova na 37 °C i 760 mm Hg. Art. U stvari, MAC vrijednost odražava parcijalni pritisak anestetika u mozgu. Konceptualno, koncept MAC-a je blizak KONCEPTU prosjeka Efikasna doza(EO50) ili efektivna koncentracija KOH* (EC30), koja je usvojena za intravenske anestetike. Prosječne MAC vrijednosti različitih anestetika u atmosferi čistog 02 prikazane su u tabeli. 2.1.

MAC se može mijenjati pod utjecajem različitih fizioloških i farmakoloških faktora (dob, konstitucijske karakteristike tijela, volumenski status, tjelesna temperatura, prateće bolesti, uzimanje drugih lijekova i sl.). Dakle, MAC je najveći kod mlađe djece starosnoj grupi, nakon čega se postepeno smanjuje, dostižući minimum kod starijih osoba.

At istovremena upotreba dva inhalaciona anestetika, MAC vrijednosti svakog lijeka se zbrajaju. Dakle, mješavina 0,6 MAC20 (66%) i 0,4 MAC sevoflurana (0,8%) ima isto narkotično djelovanje kao 1,0 MAC svakog od ovih lijekova posebno, ili kao 1,0 MAC bilo kojeg drugog anestetika.

Za razliku od 1,0 MAC, vrijednost od 1,3 MAC osigurava adekvatan nivo opće anestezije kod velike većine pacijenata (nema motoričkog odgovora na standardni rez kože kod 95% pacijenata). Dakle, 1,3 MAC je približan ekvivalent EBd5 ili EC95 i, u poređenju sa 1,0 MAC, informativniji je kriterij za depresiju CNS-a kod velike većine pacijenata.

Važno je zapamtiti da ekvipotencijalne MAC vrijednosti omogućavaju upoređivanje dubine anestezije, ali ne i pratećih efekata. fiziološki efekti. Dakle, 1,3 MAC halotana izaziva izraženiju depresiju miokarda od 1,3 MAC sevoflurana.

(MAK)je alveolarna koncentracija inhalacionog anestetika koja sprječava kretanje kod 50% pacijenata kao odgovor na standardizirani stimulus (npr. rez na koži). MAC je korisna mjera jer odražava parcijalni pritisak anestetika u mozgu, omogućava poređenje potentnosti različitih anestetika i pruža standard za eksperimentalne studije (Tablica 7-3). Međutim, treba imati na umu da je MAC statistički prosječna vrijednost i da je njegova vrijednost u praktičnoj anesteziologiji ograničena, posebno u fazama praćenim brze promjene alveolarna koncentracija (na primjer, tijekom indukcije). MAC vrijednosti različitih anestetika se zbrajaju. Na primjer, mješavina 0,5 MAC azot-oksida (53%) I 0,5 MAC-a halotana (0,37%) uzrokuje depresiju CNS-a približno uporedivu sa depresijom koja se javlja djelovanjem 1 MAC-a enflurana (1,7%). Za razliku od depresije CNS-a, stupnjevi depresije miokarda za različite anestetike sa istim MAC-om nisu ekvivalentni: 0,5 MAC-a halotana uzrokuje izraženiju depresiju pumpna funkcija srca od 0,5 MAC dušikovog oksida.

Rice. 7-4. Postoji direktna, iako ne striktno linearna, veza između snage anestetika i njegove topljivosti u masti. (Iz: Lowe H. J., Hagler K. Gas Chromatography in Biology and Medicine. Churchill, 1969. Reproducirano s promjenama, uz dopuštenje.)

MAC predstavlja samo jednu tačku na krivulji doza-odgovor, odnosno ED 50 (ED 50%, ili 50% efektivne doze, je doza lijeka koja izaziva očekivani učinak kod 50% pacijenata.- Bilješka traka). MAK ima kliničku vrijednost ako je poznat oblik krivulje doza-odgovor za anestetik. Grubo, možemo pretpostaviti da 1,3 MAC bilo kojeg inhalacionog anestetika (na primjer, za halotan 1,3 X 0,74% = 0,96%) sprečava kretanje tokom hirurške stimulacije kod 95% pacijenata (tj. 1,3 MAC - približno ekvivalentno ED 95%)); na 0,3-0,4 MAC dolazi do buđenja (MAC budnosti).

MAC se mijenja pod utjecajem fizioloških i farmakoloških faktora (Tabela 7-4.). MAC je praktično neovisan o vrsti živog bića, njegovoj vrsti i trajanju anestezije.

Dušikov oksid

Fizička svojstva

Azot oksid (N 2 O, "gas za smijeh") je jedini neorgansko jedinjenje od onih koji se koriste u kliničku praksu inhalacioni anestetici (Tabela 7-3). Dušikov oksid je bezbojan, gotovo bez mirisa, ne pali se i ne eksplodira, ali podržava sagorijevanje poput kisika. Za razliku od svih ostalih inhalacijskih anestetika, na sobnoj temperaturi i atmosferskom pritisku, dušikov oksid je plin (svi tekući inhalacijski anestetici se pretvaraju u stanje pare pomoću isparivača, pa se ponekad nazivaju anesteticima koji stvaraju paru.- Bilješka traka). Pod pritiskom, dušikov oksid se može skladištiti kao tečnost jer je njegova kritična temperatura viša od sobne temperature (vidi Poglavlje 2). Dušikov oksid je relativno jeftin inhalacijski anestetik.

Uticaj na organizam

A. Kardiovaskularni sistem. Dušikov oksid stimuliše simpatikus nervni sistem, što objašnjava njegov uticaj na cirkulaciju krvi. Iako in vitro anestetik izaziva depresiju miokarda, u praksi krvni pritisak, minutni volumen srca a broj otkucaja srca se ne mijenja ili se neznatno povećava zbog povećanja koncentracije kateholamina (tabela 7-5).

TABELA 7-3. Svojstva savremenih inhalacionih anestetika

1 Prikazane MAC vrijednosti izračunate su za osobe starosti 30-55 godina i izražene su kao postotak jedne atmosfere. Kada se koristi na velikim visinama, mora se koristiti veća koncentracija anestetika u inhaliranoj smjesi da bi se postigao isti parcijalni tlak. *Ako je MAC > 100%, potrebni su hiperbarični uslovi za postizanje 1,0 MAC.

Može imati depresiju miokarda klinički značaj s ishemijskom bolešću srca i hipovolemijom: rezultirajuća arterijska hipotenzija povećava rizik od razvoja ishemije miokarda.

Dušikov oksid izaziva kontrakciju plućna arterija, što povećava plućni vaskularni otpor (PVR) i dovodi do povećanog pritiska u desnoj pretkomori. Uprkos sužavanju krvnih sudova kože, ukupni periferni vaskularni otpor (TPVR) se neznatno menja.

TABELA 7-4.Faktori koji utiču na MAC

Budući da dušikov oksid povećava koncentraciju endogenih kateholamina, njegova upotreba povećava rizik od aritmija.

B. Respiratorni sistem. Dušikov oksid povećava brzinu disanja (tj. uzrokuje tahipneju) i smanjuje disajni volumen kao rezultat stimulacije centralnog nervnog sistema i moguće aktivacije plućnih receptora za istezanje. Ukupni efekat je mala promjena minutnog volumena disanja i PaCO 2 u mirovanju. Hipoksični nagon, tj. povećanje ventilacije kao odgovor na arterijsku hipoksemiju, posredovano perifernim hemoreceptorima u karotidnim tijelima, značajno je inhibirano kada se dušikov oksid koristi čak i u niskim koncentracijama. Ovo može dovesti do ozbiljne komplikacije koji se javlja kod pacijenta u sobi za oporavak, gdje nije uvijek moguće brzo prepoznati hipoksemiju.

B. Centralni nervni sistem. Dušikov oksid se povećava cerebralni protok krvi, što uzrokuje blagi porast intrakranijalnog pritiska. Dušikov oksid također povećava potrošnju kisika u mozgu (CMRO 2). Dušikov oksid u koncentraciji manjoj od 1 MAC pruža adekvatno ublažavanje bolova u stomatologiji i tokom manjih hirurških zahvata.

D. Neuromuskularna provodljivost. Za razliku od drugih inhalacijskih anestetika, dušikov oksid ne uzrokuje primjetno opuštanje mišića. Naprotiv, u visokim koncentracijama (kada se koristi u hiperbaričnim komorama) uzrokuje ukočenost skeletnih mišića. Dušikov oksid vjerovatno ne uzrokuje malignu hipertermiju.

D. Bubrezi. Dušikov oksid smanjuje bubrežni protok krvi zbog povećanog renalnog vaskularnog otpora. Ovo smanjuje brzinu glomerularne filtracije i diurezu.

TABELA 7-5.Klinička farmakologija inhalacioni anestetici

Bilješka:

Povećati;

↓ - smanjenje; ± - nema promjena; ? - nepoznato. 1 U pozadini mehaničke ventilacije.

2 Metabolički zahtjevi mozga se povećavaju ako enfluran izaziva napade.

Anestetici će vjerovatno produžiti depolarizirajući blok, ali ovaj efekat nije klinički značajan.

4 Dio anestetika koji ulazi u krvotok koji se metabolizira.

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

G. Gastrointestinalni trakt. Neka istraživanja su dokazala da dušikov oksid izaziva mučninu i povraćanje u postoperativnom periodu kao rezultat aktivacije hemoreceptorske triger zone i centra za povraćanje u oblongata medulla. Nasuprot tome, studije drugih naučnika nisu pronašle vezu između azotnog oksida i povraćanja.

INTRAOPERATIVNA INFUZIJA-TRANSFUZIJA

A.V. Sitnikov

Ciljevi intraoperativne infuzijsko-transfuzijske terapije:

Održavanje adekvatnog volumena cirkulirajuće krvi;

Održavanje efikasnog nivoa transporta kiseonika;

Održavanje optimalnog koloidno osmotskog krvnog pritiska;

Korekcija kiselinsko-baznog stanja krvi (ABS). Prilikom hirurških intervencija koje nisu povezane sa značajnim gubicima krvi, glavni zadatak infuzione terapije je kompenzacija intraoperativnih gubitaka tečnosti i korekcija CBS. Prosječna brzina infuzije za operacije ovog tipa trebala bi biti 5-8 ml/(kg/h). Na početku operacije, a najmanje jednom u četiri sata, vrši se studija plinskog sastava i CBS krvi.

INDIKACIJE ZA TRANSFUZIJNU TERAPIJU

Transfuzija komponenti krvi je indikovana ako je proizvodnja smanjena, destrukcija ubrzana, funkcija poremećena ili postoji gubitak specifičnih komponenti krvi (eritrociti, trombociti) ili faktora zgrušavanja krvi.

Anemija

Hematokrit Glavna indikacija za transfuziju crvenih krvnih zrnaca je želja da se održi efikasan nivo transporta kiseonika do tkiva. Zdrave osobe ili pacijenti sa hroničnom anemijom u pravilu lako podnose smanjenje Ht (hematokrita) na 20%-25% uz normalan volumen cirkulirajuće tekućine. Smatra se da je obavezna podrška više visoki nivo Ht kod pacijenata sa koronarnom insuficijencijom ili okluzivnim oboljenjima perifernih sudova, iako efikasnost ove odredbe niko nije dokazao.

Ukoliko se anemija javi u intraoperativnom periodu, potrebno je utvrditi njenu etiologiju; može biti rezultat nedovoljnog stvaranja (anemija zbog nedostatka željeza), gubitka krvi ili ubrzanog razaranja (hemoliza).

Jedina indikacija za transfuziju krvi je anemija.

Gubitak krvi se u pravilu evidentira brojem upotrijebljenih salveta, količinom krvi u usisnoj posudi itd.

Možete procijeniti volumen gubitka krvi (BL) koristeći sljedeću formulu:

uredu= (Ht početno - Ht otkucavanje) BCC/Ht original

gdje je Ht početna vrijednost Ht nakon prijema pacijenta u operacijsku salu;

Ht struja - vrijednost Ht u vrijeme istraživanja;

BCC- volumen cirkulirajuće krvi (približno 7% tjelesne težine).

Količina krvi koju je potrebno transfuzirati da bi se postigao željeni nivo Ht ( Ht F ), može se izračunati pomoću formule:

zapremina transfuzije =

= (Hti - Ht original ) OCC /Ht krv za transfuziju

Trombocitopenija

Spontano krvarenje se može očekivati ​​kada broj trombocita padne ispod 20.000, ali je u intraoperativnom periodu poželjno imati najmanje 50.000 trombocita.

Trombocitopenija može biti i posljedica smanjene formacije (kemoterapija, tumor, alkoholizam) ili pojačane destrukcije (trombocitopenična purpura, hipersplenizam, terapija specifičnim lijekovima (heparin, H 2 blokatori) trombocita. Može se javiti sekundarno nakon razvoja masivne transfuzije krvi sindrom.

Koagulopatija

Dijagnoza koagulopatskog krvarenja treba se temeljiti na rezultatima studije koagulacije krvi.

Vrijeme krvarenja- vrijeme prije stvaranja krvnog ugruška. Tehnički, to izgleda ovako: nekoliko kapi pacijentove krvi stavlja se na čašu i stalno miješa staklenom šipkom. Bilježi se vrijeme pojave prvog ugruška. In vivo studija je preciznija: sa naduvanom manžetnom, pravi se standardni rez (5 mm dužine i 2 mm dubine) na leđnom delu šake. Bilježi se vrijeme početka stvaranja ugruška.

Povećanje vremena krvarenja je integrativni pokazatelj stanja koagulacionog sistema krvi. Obično je to 5-7 minuta.

Aktivirano vrijeme zgrušavanja(ABC) je modifikacija prethodne metode. Normalno, ABC je 90-130 sekundi. Najpogodniji test za izvođenje u operacijskoj sali je terapija heparinom (vještačka cirkulacija, na primjer, mora se izvoditi ABC-om u trajanju od najmanje 500 sekundi).

Ako se sumnja na bolest sistema zgrušavanja krvi, neophodna je detaljna studija koagulacije.

TERAPIJA KRVNIM KOMPONENTIMA

Opće indikacije za terapiju određenim komponentama krvi sažete su u tabeli. 18.1.

Transfuzija 250 ml crvenih krvnih zrnaca (sa Ht oko 70%) povećava Ht odraslog pacijenta za 2-3%.

Neke napomene o transfuziji krvi

Ne možete transfuzirati krv istovremeno sa glukozom (hemoliza) ili Ringerovim rastvorom laktata (sadrži ione kalcija, mogu se stvoriti mikrougrušci).

Prilikom transfuzije krvi preporučljivo je koristiti filtere promjera 40 μm (na primjer, Pall, SAD) kako bi se spriječilo da mikroagregati uđu u krvotok.

Tabela 18.1

Indikacije za transfuziju

Zamjene za plazmu

Pored poliglucina, reopoliglucina i želatinola, koji su nadaleko poznati u našoj zemlji, koji imaju niz nuspojava, za korekciju hipovolemije preporučljivo je koristiti i sljedeće:

- albumen(izotonični - 5%, ili hipertonični 10 i 20% rastvori) je pasterizovana plazma; smanjen je rizik od razvoja komplikacija pri infuziji i transfuziji; poluživot - 10-15 dana;

Dekstran 70 (Macrodex) i dekstran 40 (Reomacrodex), podjednako poliglucin i reopoliglucin, su polisaharidi visoke molekularne težine. Macrodex, kao lijek veće molekularne težine, ne filtrira se u bubrezima; oba lijeka prolaze kroz enzimsku i neenzimsku biorazgradnju u tijelu; poluživot - 2-8 sati; dekstrani smanjuju adhezivna svojstva trombocita i uzrokuju inhibiciju aktivnosti faktora koagulacije VIII; hipokoagulacija se u pravilu opaža nakon primjene dekstrana u dozi od najmanje 1,5 g/kg; anafilaktoidne reakcije opažene su u približno 1% pacijenata (pri korištenju poli- i reopoliglucina - mnogo češće);

- HAES- sterilno- koloidna zamjena za plazmu, povećava volumen plazme, čime se poboljšava minutni volumen srca i transport kisika. Kao rezultat toga, HAES-steriI poboljšava funkcioniranje unutarnjih organa i cjelokupnu sliku hemodinamike kod pacijenata sa hipovolemijom i šokom. 6% HAES-steriI se koristi za ne-produženu, srednje dugotrajnu zamjenu volumena u rutinskoj hirurškoj praksi. Budući da je efikasnost 6% HAES-steriI blizu 5% humanog albumina i svježe smrznute plazme, njegova upotreba kod hipovolemije i šoka značajno smanjuje potrebu za albuminom i plazmom. 10% HAES-steriI se koristi za produženo, srednje dugotrajno obnavljanje volumena i kod pacijenata sa hipovolemijom i šokom, ako je cilj brže i masovnije povećanje volumena i snažniji učinak na hemodinamiku, mikrocirkulaciju i isporuku kisika. Primjeri uključuju pacijente na odjelima intenzivne njege s masivnim akutnim gubitkom krvi, kirurške pacijente s produženim šokom, poremećajima mikrocirkulacije i/ili povećanim rizikom od plućne embolije (PTE). 10% HAES-steril također značajno štedi albumin kod pacijenata sa hipovolemijom/šokom. Dopuna volumena u slučaju gubitka krvi/plazme.

KOMPLIKACIJE TRANSFUZIJE KRVI

Poglavlje 7 Klinička farmakologija Inhalacijski anestetici

Tok opšte anestezije podeljen je u tri faze: 1) indukciona; 2) održavanje; 3) buđenje. Preporučljivo je koristiti indukciju inhalacijskim anesteticima kod djece jer ne podnose ugradnju sistema za intravensku infuziju. Naprotiv, kod odraslih je poželjna brza indukcija anestezije korištenjem neinhalacijskih anestetika. Kod pacijenata bilo koje dobi, inhalacijski anestetici se široko koriste za održavanje anestezije. Buđenje zavisi uglavnom od eliminacije anestetika iz organizma.

Zbog svog jedinstvenog načina primjene, inhalacijski anestetici su korisni farmakološka svojstva, koje neinhalacijski anestetici nemaju. Na primjer, isporuka inhalacionog anestetika direktno u pluća (i u plućne žile) osigurava da brže uđe u arterijsku krv u usporedbi s lijekom koji se primjenjuje intravenozno. Studija odnosa između doze lijeka, koncentracije lijeka u tkivima i trajanja djelovanja naziva se farmakokinetika. Proučavanje djelovanja lijeka, uključujući toksične reakcije, naziva se farmakodinamika.

Nakon opisa opšta farmakokinetika(kako telo utiče lijek) i farmakodinamiku (kako lijek utječe na tijelo) inhalacijskih anestetika, ovo će poglavlje opisati kliničku farmakologiju pojedinačnih inhalacijskih anestetika.

^ Farmakokinetika inhalacijskih anestetika

Mehanizam djelovanja inhalacijskih anestetika ostaje nepoznat. Općenito je prihvaćeno da konačni učinak njihovog djelovanja ovisi o postizanju terapijske koncentracije u moždanom tkivu. Ušavši u krug disanja iz isparivača, anestetik savladava niz srednjih „barijera“ prije nego što stigne do mozga (slika 7-1).

^ Faktori koji utječu na frakcijsku koncentraciju anestetika u inhaliranoj smjesi (Fi)

Svježi plin iz aparata za anesteziju se miješa s plinom u disajnom krugu i tek tada se dovodi do pacijenta. Posljedično, koncentracija anestetika u inhaliranoj smjesi nije uvijek jednaka koncentraciji postavljenoj na isparivaču. Stvarni sastav inhalirane mješavine ovisi o protoku svježeg plina, volumenu disajnog kruga i apsorpcionom kapacitetu aparata za anesteziju i disajnog kruga. Što je veći protok svježeg plina, manji je volumen disajnog kruga i manja je apsorpcija, to preciznije koncentracija anestetika u udahnutoj smjesi odgovara koncentraciji postavljenoj na isparivaču] klinički ovo je a

FSG (protok svježeg plina) ovisi o postavkama isparivača inhalacionog anestetika

A dozimetar medicinskih plinova F i (frakciona koncentracija anestetika u inhaliranoj smjesi) ovisi o sljedećem

Faktori:

1) PSG brzina

2) zapremina disajnog kruga

3) apsorpcija anestetika u respiratornom krugu F A (frakciona alveolarna koncentracija anestetika) određena je brojnim faktorima:

1) apsorpcija anestetika krvlju [apsorpcija = λ k/g x C(A-V)]

2) ventilaciju

3) efekat koncentracije i drugi efekat gasa

A) efekat koncentracije

B) efekat povećanja priliva

F a (frakciona koncentracija anestetika u arterijskoj krvi) ovisi o stanju ventilacijsko-perfuzijskih odnosa

Rice. 7-1."Barijere" između aparata za anesteziju i mozga

Odgovor se izražava u brzoj indukciji anestezije i brzom buđenju pacijenta nakon njenog završetka.

^ Faktori koji utječu na frakcijsku alveolarnu koncentraciju anestetika ( fa )

Ulazak anestetika iz alveola u krv

Ako anestetik ne uđe u krv iz alveola, njegova frakcijska alveolarna koncentracija (FA) brzo će postati jednaka frakcijskoj koncentraciji u inhaliranoj smjesi (Fi). Budući da se tokom indukcije anestetik uvijek u određenoj mjeri apsorbira u krv plućne žile, tada je frakcijska alveolarna koncentracija anestetika uvijek niža od njegove frakcijske koncentracije u inhaliranoj smjesi (FA/Fi pi određuje klinički efekat. Stoga, što je veća brzina ulaska anestetika iz alveola u krv, to je veća više razlike između Fi ifa , što je uvođenje u anesteziju sporije.

Na brzinu ulaska anestetika iz alveola u krv utiču tri faktora: rastvorljivost anestetika u krvi, alveolarni protok krvi i razlika u parcijalnim pritiscima alveolarnog gasa i venska krv.

Slabo rastvorljivi anestetici (dušikov oksid) se apsorbuju u krv mnogo sporije od rastvorljivih (halotan). U skladu s tim, frakcijska alveolarna koncentracija halotana raste sporije, a indukcija anestezije traje duže nego kod dušikovog oksida. Koeficijenti raspodjele (Tablica 7-1) nam omogućavaju da okarakterišemo relativnu rastvorljivost anestetika u vazduhu, krvi i tkivima.

^ TABELA 7-1. Koeficijenti raspodjele inhalacijskih anestetika na 37 0 C

Drugi faktor koji utječe na brzinu oslobađanja anestetika iz alveola u krv je alveolarni protok krvi, koji je (u odsustvu patološkog plućnog šanta) jednak minutnom volumenu srca. Ako minutni volumen srca padne na nulu, anestetik prestaje da teče u krv. Ako se srčani minutni volumen poveća, tada se brzina ulaska anestetika u krv, naprotiv, povećava, stopa povećanja alveolarnog parcijalnog tlaka usporava i indukcija anestezije traje duže. Za anestetike sa niskom topljivošću u krvi, promjene u minutnom volumenu igraju malu ulogu jer je njihova opskrba neovisna o alveolarnom protoku krvi. Nizak minutni volumen srca povećava rizik od predoziranja anesteticima s visokom topljivošću u krvi, budući da se frakcijska alveolarna koncentracija povećava mnogo brže. Koncentracija anestetika je veća od očekivane, što, kroz mehanizam pozitivne povratne sprege, dovodi do daljeg smanjenja minutnog volumena srca: mnogi inhalacijski anestetici (na primjer, halotan) smanjuju kontraktilnost miokard.

Konačno, posljednji faktor koji utječe na brzinu oslobađanja anestetika iz alveola u krv je razlika između parcijalnog tlaka anestetika u alveolarnom plinu i parcijalnog tlaka u venskoj krvi. Ovaj gradijent zavisi od unosa anestetika u različita tkiva. Ako se anestetik apsolutno ne apsorbira u tkivima, tada će venski i alveolarni parcijalni pritisci biti jednaki, tako da novi dio anestetika neće teći iz alveola u krv. Prijenos anestetika iz krvi u tkiva ovisi o tri faktora: rastvorljivosti anestetika u tkivu (koeficijent podjele krvi/tkiva), protoku krvi u tkivu i razlici između parcijalnog tlaka u arterijskoj krvi i onog u tkiva.

U zavisnosti od protoka krvi i rastvorljivosti anestetika, sva tkiva se mogu podeliti u 4 grupe (tabela 7-2). Mozak, srce, jetra, bubrezi i endokrinih organačine grupu dobro vaskulariziranih tkiva i tu prvo ulazi značajna količina anestetika. Mali volumen i umjerena rastvorljivost anestetika značajno ograničavaju kapacitet tkiva ove grupe, tako da u njima brzo nastaje ravnotežno stanje (arterijski i tkivni parcijalni pritisak se izjednačavaju). Protok krvi u grupi mišićnog tkiva (mišići i koža) je manji, a potrošnja anestetika je sporija. Osim toga, volumen grupe mišićnih tkiva i, shodno tome, njihov kapacitet je mnogo veći, dakle, za postizanje ravnoteže

^ TABELA 7-2.Grupe tkiva identificirane ovisno o perfuziji i rastvorljivosti anestetika

Upijanje anestetika može biti predstavljeno krivom koja pokazuje porast fa tokom indukcije u anesteziju (slika 7-2). Oblik krivulje je određen količinom apsorpcije anestetika u razne grupe tkiva (sl. 7-3). Početni nagli porast fa se objašnjava nesmetanim punjenjem alveola tokom ventilacije. Nakon što se iscrpi kapacitet grupe tkiva sa dobrom prokrvljenošću i grupe mišićnog tkiva, stopa porasta fa se značajno usporava.

Ventilacija

Smanjenje alveolarnog parcijalnog pritiska anestetika pri ulasku u krv može se nadoknaditi povećanjem alveolarne ventilacije. Drugim riječima, kako se ventilacija povećava, anestetik se dovodi kontinuirano, kompenzujući apsorpciju u plućnom krvotoku, koji održava frakcijsku alveolarnu koncentraciju na potrebnom nivou. Efekat hiperventilacije na brzi porast F/\/Fi posebno je evidentan kod upotrebe anestetika visoke rastvorljivosti, jer se oni u velikoj meri apsorbuju u krv.

Rice. 7-2. fa dostiže Fi brže sa azotoksidom (anestetik sa niskom rastvorljivošću u krvi) nego sa metoksifluranom (anestetik sa visokom rastvorljivošću u krvi). Objašnjenja oznaka fa i Fi data su na sl. 7-1. (Iz: Eger E. L. II. Isoflurane: Reference and compendium. Ohio Medical Producta, 1981. Reproduciran sa promjenama, uz dozvolu.)

Rice. 7-3. Porast i pad alveolarnog parcijalnog tlaka prethode sličnim promjenama parcijalnog tlaka u drugim tkivima. (Iz: Cowles A. L. et al. Prijem i distribucija inhalacijskih anestetika u kliničkoj praksi. Anesth. Analg., 1968; 4: 404. Reproducirano s promjenama, uz dozvolu.)

Kada se koriste anestetici niske topljivosti u krvi, povećanje ventilacije ima samo mali učinak. U ovom slučaju, omjer FA/Fi brzo dostiže tražene vrijednosti bez dodatnih intervencija. Za razliku od efekta na minutni volumen srca, respiratorna depresija uzrokovana anesteticima (npr. halotanom) slabi stopu povećanja frakcijske alveolarne koncentracije putem mehanizma negativne povratne sprege.

Koncentracija

Smanjenje alveolarnog parcijalnog tlaka anestetika pri ulasku u krv može se nadoknaditi povećanjem frakcijske koncentracije anestetika u inhaliranoj smjesi. pitam se da povećanje frakcijske koncentracije anestetika u inhaliranoj smjesi ne samo da povećava frakcijsku alveolarnu koncentraciju, već i brzo povećava FA/Fi. Ovaj fenomen se naziva efektom koncentracije i rezultat je dva fenomena. Prvi od njih se pogrešno naziva efektom koncentracije. Ako 50% anestetika uđe u plućnu cirkulaciju, a frakcijska koncentracija anestetika u inhaliranoj smjesi iznosi 20% (20 dijelova anestetika na 100 dijelova plina), tada će frakcijska alveolarna koncentracija biti 11% (10 dijelova anestetika). anestetik na 90 delova gasa). Ako se frakciona koncentracija anestetika u inhaliranoj smjesi podigne na 80% (80 dijelova anestetika na 100 dijelova plina), tada će frakciona alveolarna koncentracija već biti 67% (40 dijelova anestetika na 60 dijelova plina). Dakle, iako u oba slučaja 50% anestetika ulazi u krv, povećanje frakcijske koncentracije anestetika u inhaliranoj smjesi dovodi do nesrazmjernog povećanja frakcijske alveolarne koncentracije anestetika. U našem primjeru, 4-struko povećanje frakcijske koncentracije u inhaliranoj smjesi uzrokuje 6-struko povećanje frakcijske alveolarne koncentracije. Ako uzmemo očito nerealan, ekstreman slučaj kada je frakciona koncentracija anestetika u inhaliranoj smjesi 100% (100 dijelova od 100), tada, uprkos apsorpciji 50% anestetika u krvi, frakcijska alveolarna koncentracija anestetika će biti 100% (50 delova anestetika na 50 delova gasa).

Efekat pojačanja priliva je drugi fenomen zbog kojeg nastaje efekat koncentracije. Vratimo se na gore opisani primjer. Da bi se spriječio alveolarni kolaps, 10 dijelova apsorbiranog plina mora se zamijeniti s ekvivalentnom zapreminom udahnute 20% mješavine. Tako će frakciona alveolarna koncentracija biti jednaka 12% (10 + 2 dijela anestetika na 100 dijelova plina). Nakon što se 50% anestetika apsorbira u krv sa frakcijskom koncentracijom u inhaliranoj smjesi od 80%, potrebno je nadomjestiti nedostajućih 40 dijelova plina s ekvivalentnom zapreminom od 80% smjese. Ovo će povećati frakcijsku alveolarnu koncentraciju sa 67 na 72% (40 + 32 dijela anestetika na 100 dijelova plina).

Efekat koncentracije je najvažniji kada se koristi dušikov oksid jer se on, za razliku od drugih inhalacijskih anestetika, može koristiti u vrlo visokim koncentracijama. Ako se, na pozadini visoke koncentracije dušikovog oksida, primjenjuje drugi inhalacijski anestetik, ulazak oba anestetika u plućni krvotok će se povećati (zbog istog mehanizma). Utjecaj koncentracije jednog plina na koncentraciju drugog naziva se efektom drugog plina.

^ Faktori koji utječu na frakcijsku koncentraciju anestetika u arterijskoj krvi (Fa)

Kršenje ventilacijsko-perfuzijskih odnosa

Normalno, parcijalni pritisak anestetika u alveolama i u arterijskoj krvi, nakon postizanja ravnoteže, postaje isti. Povreda ventilacijsko-perfuzijskog odnosa dovodi do pojave značajnog alveolo-arterijskog gradijenta: parcijalni pritisak anestetika u alveolama raste (posebno kada se koristi visoko rastvorljivi anestetik), u arterijskoj krvi se smanjuje (posebno kada se koristi nisko-topivi anestetik). rastvorljivi anestetici). Dakle, pogrešna bronhijalna intubacija ili intrakardijalni šant usporava uvođenje anestezije dušikovim oksidom u većoj mjeri nego halotanom.

^ Faktori koji utječu na eliminaciju anestetika

Buđenje iz anestezije ovisi o smanjenju koncentracije anestetika u moždanom tkivu. Eliminacija anestetika se odvija kroz pluća, kao i kroz biotransformaciju i transdermalnu difuziju. Biotransformacija, u pravilu, samo neznatno utječe na brzinu smanjenja parcijalnog tlaka anestetika u alveolama. Visoko topljivi anestetici (na primjer, metoksifluran) su najosjetljiviji na metabolizam. Biotransformacija halotana je veća od biotransformacije enflurana, pa se eliminacija halotana, uprkos njegovoj većoj rastvorljivosti, odvija brže. Difuzija anestetika kroz kožu je niska.

Većina važnu ulogu eliminacija inhalacionih anestetika kroz pluća igra ulogu. Mnogi faktori koji ubrzavaju indukciju anestezije također ubrzavaju buđenje: uklanjanje izdahnutog plina, visok protok svježeg plina, mali volumen disajnog kruga, niska apsorpcija anestetika u disajni krug i aparat za anesteziju, niska rastvorljivost anestetika, visoka alveolarna ventilacija. Eliminacija dušikovog oksida se događa tako brzo da alveolarna koncentracija kisika i ugljen-dioksid smanjuje. Razvija se difuzna hipoksija, koja se može spriječiti udisanjem 100% kisika u trajanju od 5-10 minuta nakon isključivanja dovoda dušikovog oksida. Uzbuđenje obično traje kraće od indukcije jer je nekim tkivima potrebno mnogo vremena da postignu ravnotežu i nastavljaju da uzimaju anestetik sve dok parcijalni pritisak tkiva ne pređe alveolarni pritisak. Na primjer, masno tkivo nastavlja apsorbirati anestetik nakon što se njegovo napajanje isključi sve dok parcijalni tlak tkiva ne pređe alveolarni tlak, čime se ubrzava buđenje. Nakon dugotrajne anestezije ne dolazi do takve preraspodjele (sve grupe tkiva su zasićene anestetikom), stoga brzina buđenja ovisi i o trajanju primjene anestetika.

^ Farmakodinamika inhalacijskih anestetika

Teorije djelovanja općih anestetika

Opća anestezija je izmijenjeno fiziološko stanje koje karakterizira reverzibilni gubitak svijesti, potpuna analgezija, amnezija i određeni stepen opuštanja mišića. Postoji veliki broj tvari koje mogu uzrokovati opšta anestezija: inertni gasovi (ksenon), jednostavna neorganska jedinjenja (dušikov oksid), halogenizovani ugljovodonici (halotan), složena organska jedinjenja (barbiturati). Jedinstvena teorija djelovanja anestetika mora objasniti kako takvi spojevi, raznoliki po hemijskoj strukturi, uzrokuju prilično stereotipno stanje opće anestezije. U stvarnosti, anestetici najvjerovatnije vrše svoje djelovanje razni mehanizmi(teorija specifičnosti anestetičkog djelovanja). Na primjer, opioidi stupaju u interakciju sa stereospecifičnim receptorima, dok inhalacijski anestetici nemaju precizan odnos strukture i aktivnosti (opijatski receptori mogu posredovati u nekim manjim efektima inhalacijskih anestetika).

Na makroskopskom nivou, ne postoji niti jedna regija mozga u kojoj svi inhalacijski anestetici djeluju. Anestetici utiču na retikularni aktivirajući sistem, korteks moždane hemisfere mozak, sfenoidno jezgro, olfaktorni korteks i hipokampus. Anestetici također suzbijaju prijenos ekscitacije u kičmenoj moždini, posebno na nivou interneuroni stražnji rogovi, uključeni u prijem bola. Različite komponente anestezije posredovane su efektima anestetika na različitim nivoima centralnog nervnog sistema. Na primjer, gubitak svijesti i amnezija su posljedica djelovanja anestetika na moždanu koru, dok je supresija ciljanog odgovora na bol posljedica djelovanja na moždano stablo i kičmena moždina. U studiji rađenoj na štakorima, otkriveno je da uklanjanje moždane kore nije uticalo na potenciju anestetika!

Na mikroskopskom nivou, opći anestetici potiskuju sinaptički prijenos ekscitacije mnogo jače od aksonskog transporta, iako su također pogođeni aksoni malog promjera. Anestetici uzrokuju depresiju ekscitacije i na pre- i na postsinaptičkom nivou.

Prema unitarna hipoteza Mehanizam djelovanja svih inhalacijskih anestetika na molekularnom nivou je isti. Ovu poziciju potvrđuje zapažanje iz kojeg slijedi da snaga anestetika direktno ovisi o njegovoj topljivosti u masti (Meyer-Overtonovo pravilo), Prema ovoj hipotezi, anestezija nastaje zbog rastvaranja molekula u specifičnim hidrofobnim strukturama. Naravno, nisu svi molekuli rastvorljivi u mastima anestetici (neki od ovih molekula, naprotiv, izazivaju konvulzije), a korelacija između potencije i anestetika rastvorljivog u lipidima je samo približna (slika 7-4).

Bimolekularni sloj fosfolipida u ćelijskim membranama neurona sadrži mnoge hidrofobne strukture. Vezivanjem za ove strukture, anestetici proširuju fosfolipidni bimolekularni sloj do kritičnog volumena, nakon čega se mijenja funkcija membrane. (hipoteza kritičnog volumena). Uprkos očiglednom pojednostavljenju, ova hipoteza objašnjava zanimljiv fenomen eliminacije anestezije pod uticajem povećanog pritiska. Kada su laboratorijske životinje bile izložene povećanom hidrostatičkom pritisku, postale su otporne na anestetike. Moguće je da povećani pritisak istiskuje neke molekule iz membrane, povećavajući potrebu za anestetikom.

Vezivanje anestetika za membranu može značajno promijeniti njenu strukturu. Dvije teorije (teorija fluidnosti i teorija lateralne faze razdvajanja) objasniti djelovanje anestetika utjecanjem na oblik membrane, jedna teorija - smanjenjem provodljivosti. Kako promjene u strukturi membrane uzrokuju opću anesteziju može se objasniti s nekoliko mehanizama. Na primjer, uništavanje jonskih kanala dovodi do poremećaja propusnosti membrane za elektrolite. Mogu se javiti konformacijske promjene u proteinima hidrofobne membrane. Dakle, bez obzira na mehanizam djelovanja, razvija se depresija sinaptičkog prijenosa. Opći anestetici mogu utjecati na jonske kanale, funkciju sekundarnih glasnika i receptore neurotransmitera. Na primjer, mnogi anestetici pojačavaju posredovano gama-aminobutirna kiselina CNS depresija. Štaviše, agonisti GABA receptora produbljuju anesteziju, dok antagonisti eliminišu mnoge efekte anestetika. Efekti na GAMK funkciju mogu biti primarni mehanizam djelovanja mnogih anestetika. Antagonisti receptora N-metil-D-ac-partatnog receptora (NMDA) su sposobni da pojačaju anesteziju.

^

Minimalna alveolarna koncentracija

(MAK) je alveolarna koncentracija inhalacionog anestetika koja sprječava kretanje kod 50% pacijenata kao odgovor na standardizirani stimulus (npr. rez na koži). MAC je korisna mjera jer odražava parcijalni pritisak anestetika u mozgu, omogućava poređenje potentnosti različitih anestetika i pruža standard za eksperimentalne studije (Tablica 7-3). Međutim, treba imati na umu da je MAC statistički prosječna vrijednost i da je njegova vrijednost u praktičnoj anesteziologiji ograničena, posebno u fazama praćenim brzom promjenom alveolarne koncentracije (na primjer, tokom indukcije). MAC vrijednosti različitih anestetika se zbrajaju. Na primjer, mješavina 0,5 MAC azot-oksida (53%) I 0,5 MAC-a halotana (0,37%) uzrokuje depresiju CNS-a približno uporedivu sa depresijom koja se javlja djelovanjem 1 MAC-a enflurana (1,7%). Za razliku od depresije CNS-a, stepeni depresije miokarda u različitim anesteticima sa istim MAC-om nisu ekvivalentni: 0,5 MAC halotana izaziva izraženiju inhibiciju pumpne funkcije srca nego 0,5 MAC azot-oksida.

Rice. 7-4. Postoji direktna, iako ne striktno linearna, veza između snage anestetika i njegove topljivosti u masti. (Iz: Lowe H. J., Hagler K. Gas Chromatography in Biology and Medicine. Churchill, 1969. Reproducirano s promjenama, uz dopuštenje.)

MAC predstavlja samo jednu tačku na krivulji doza-odgovor, odnosno ED 50 (ED 50%, ili 50% efektivne doze, je doza lijeka koja izaziva očekivani učinak kod 50% pacijenata.- Bilješka traka). MAK ima kliničku vrijednost ako je poznat oblik krivulje doza-odgovor za anestetik. Grubo, možemo pretpostaviti da 1,3 MAC bilo kojeg inhalacionog anestetika (na primjer, za halotan 1,3 X 0,74% = 0,96%) sprečava kretanje tokom hirurške stimulacije kod 95% pacijenata (tj. 1,3 MAC - približno ekvivalentno ED 95%)); na 0,3-0,4 MAC dolazi do buđenja (MAC budnosti).

MAC se mijenja pod utjecajem fizioloških i farmakoloških faktora (Tabela 7-4.). MAC je praktično neovisan o vrsti živog bića, njegovoj vrsti i trajanju anestezije.

^ Klinička farmakologija inhalacijskih anestetika

Dušikov oksid

Fizička svojstva

Dušikov oksid (N 2 O, “gas za smijeh”) je jedino neorgansko jedinjenje inhalacijskih anestetika koji se koristi u kliničkoj praksi (Tabela 7-3). Dušikov oksid je bezbojan, gotovo bez mirisa, ne pali se i ne eksplodira, ali podržava sagorijevanje poput kisika. Za razliku od svih ostalih inhalacijskih anestetika, na sobnoj temperaturi i atmosferskom pritisku, dušikov oksid je plin (svi tekući inhalacijski anestetici se pretvaraju u stanje pare pomoću isparivača, pa se ponekad nazivaju anesteticima koji stvaraju paru.- Bilješka traka). Pod pritiskom, dušikov oksid se može skladištiti kao tečnost jer je njegova kritična temperatura viša od sobne temperature (vidi Poglavlje 2). Dušikov oksid je relativno jeftin inhalacijski anestetik.

^ Uticaj na organizam

A. Kardiovaskularni sistem. Dušikov oksid stimuliše simpatički nervni sistem, što objašnjava njegov uticaj na cirkulaciju krvi. Iako in vitro anestetik u praksi uzrokuje depresiju miokarda, krvni pritisak, minutni volumen i broj otkucaja srca se ne mijenjaju ili se neznatno povećavaju zbog povećanja koncentracije kateholamina (tablica 7-5).

^ TABELA 7-3. Svojstva savremenih inhalacionih anestetika

1 Prikazane MAC vrijednosti izračunate su za osobe starosti 30-55 godina i izražene su kao postotak jedne atmosfere. Kada se koristi na velikim visinama, mora se koristiti veća koncentracija anestetika u inhaliranoj smjesi da bi se postigao isti parcijalni tlak. *Ako je MAC > 100%, potrebni su hiperbarični uslovi za postizanje 1,0 MAC.

Depresija miokarda može imati klinički značaj kod koronarne arterijske bolesti i hipovolemije: rezultirajuća arterijska hipotenzija povećava rizik od razvoja ishemije miokarda.

Dušikov oksid uzrokuje suženje plućne arterije, što povećava plućni vaskularni otpor (PVR) i dovodi do povećanja pritiska u desnoj pretkomori. Uprkos sužavanju krvnih sudova kože, ukupni periferni vaskularni otpor (TPVR) se neznatno menja.

^ TABELA 7-4.Faktori koji utiču na MAC

^ B. Respiratorni sistem. Dušikov oksid povećava brzinu disanja (tj. uzrokuje tahipneju) i smanjuje disajni volumen kao rezultat stimulacije centralnog nervnog sistema i moguće aktivacije plućnih receptora za istezanje. Ukupni efekat je mala promjena minutnog volumena disanja i PaCO 2 u mirovanju. Hipoksični nagon, tj. povećanje ventilacije kao odgovor na arterijsku hipoksemiju, posredovano perifernim hemoreceptorima u karotidnim tijelima, značajno je inhibirano kada se dušikov oksid koristi čak i u niskim koncentracijama. To može dovesti do ozbiljnih komplikacija koje se javljaju kod pacijenta u sobi za oporavak, gdje nije uvijek moguće brzo identificirati hipoksemiju.

^ B. Centralni nervni sistem. Dušikov oksid povećava cerebralni protok krvi, uzrokujući blagi porast intrakranijalnog pritiska. Dušikov oksid također povećava potrošnju kisika u mozgu (CMRO 2). Dušikov oksid u koncentraciji manjoj od 1 MAC pruža adekvatno ublažavanje bolova u stomatologiji i tokom manjih hirurških zahvata.

^ D. Neuromuskularna provodljivost. Za razliku od drugih inhalacijskih anestetika, dušikov oksid ne uzrokuje primjetno opuštanje mišića. Naprotiv, u visokim koncentracijama (kada se koristi u hiperbaričnim komorama) uzrokuje ukočenost skeletnih mišića. Dušikov oksid vjerovatno ne uzrokuje malignu hipertermiju.

^ D. Bubrezi. Dušikov oksid smanjuje bubrežni protok krvi zbog povećanog renalnog vaskularnog otpora. Ovo smanjuje brzinu glomerularne filtracije i diurezu.