Современные компоненты общей анестезии у детей. Часть 1

Опубликовано в журнале:
Вестник интенсивной терапии »» № 2 '99 (Лекция. Часть 1)

А.У. Лекманов, А.И. Салтанов

Современная концепция общей анестезии опирается главным образом на  такие понятия,  как адекватность и компонентность анестезии. Под адекватностью анестезии мы понимаем не только соответствие ее уровня характеру, выраженности и длительности  операционной травмы, но и учет требований к ней в соответствии с возрастом пациента, сопутствующей патологии, тяжестью исходного состояния, особенностями нейровегетативного статуса и т. д. При этом адекватность анестезии обеспечивается с помощью управления различными компонентами анестезиологического пособия. Основные компоненты современной общей анестезии реализуют следующие эффекты: 1) торможение психического восприятия (гипноз, глубокая седация); 2) блокаду болевой (афферентной) импульсации (анальгезия); 3) торможение вегетативных реакций (гипорефлексия); 4)  выключение двигательной активности (миорелаксация или миоплегия).

Для того чтобы поддержать адекватную анестезию и выполнить принцип многокомпонентности, в современной анестезиологии используются различные фармакологические средства, соответствующие тем или иным основным компонентам анестезии - гипнотики, анальгетики, мышечные релаксанты. Использование этих средств в анестезиологическом пособии предъявляет главное требование к препаратам - возможно близкая к  100%  эффективность, так как отсутствие или недостаточность эффекта может привести к тяжелым осложнениям.

Кроме того, современная фармакология позволяет реализовать дополнительные важные свойства препаратов для общей анестезии. Их фармакокинетические свойства должны включать:  линейность распределения,  короткий период полувыведения препарата, независимый от функций организма клиренс, органонезависимая элиминация препарата, отсутствие кумуляции препарата в организме, неактивные метаболиты. При этом фармакокинетические параметры не должны зависеть от возраста, веса и пола пациента.

Можно также выделить желательные свойства для фармакодинамики новых анестетических агентов: до- зозависимая длительность эффекта,  возможность введения в виде инфузии (что позволяет использовать современные препараты в режиме постоянного титрования), быстрое восстановление, отсутствие взаимодействия с другими препаратами.

В связи с этим в последнее время выдвинуто понятие так называемого "идеального" фармакологического препарата. Вероятно, невозможно создать препарат, удовлетворяющий всем фармакокинетическим и фармакодинамическим пожеланиям, однако такой подход подсказывает основные направления и тенденции развития фармакологии.

Педиатрам хорошо известны такие особенности детского организма, как снижение связывающей способности белков, увеличенный объем распределения, снижение доли жировой и мышечной массы, что существенно изменяет фармакокинетику и фармакодинамику большинства средств для анестезии. В связи с этим начальные дозировки и интервалы между повторными введениями у детей часто значительно отличаются от таковых у взрослых пациентов. Следует также учитывать, что в детской анестезиологии абсолютное большинство оперативных вмешательств (включая самые "малые") и диагностических исследований проводится в условиях общей анестезией.

Средства ингаляционной анестезии

Ингаляционный (в англоязычной литературе - "летучий" (volatile) анестетик из испарителя наркозного аппарата в процессе вентиляции поступает в альвеолы, общая поверхность которых составляет более 90м². Постепенно парциальное давление (напряжение) анестетика повышается, и из легких вместе с кровью он поступает во все ткани. При этом в таких органах, как мозг, печень, почки, сердце напряжение анестетика растет быстро, параллельно увеличению его напряжения в легких. В отличие от этого, в мышцах и особенно в жировой ткани напряжение анестетика растет очень медленно и значительно отстает от нарастания в легких.

Некоторую роль в развитии анестезии имеет метаболизм ингаляционного средства в организме. В таблице 1 приведены данные о физико-химических свойствах современных ингаляционных средств. Так как метаболическая трансформация или незначительна (20% у галотана) или очень низка (у других современных препаратов), имеется определенная взаимосвязь между величиной вдыхаемой концентрации и достижением этой концентрации в тканях организма. Прямо пропорциональная зависимость относится только к закиси азота, которая не метаболизирует. Для остальных анестетиков этот эффект проявляется только при очень высоких вдыхаемых концентрациях.

В механизме распределения и последующего поглощения различают 2 фазы. В первую легочную фазу напряжение ингаляционного анестетика постепенно возрастает от дыхательных путей к альвеолам и далее к легочным капиллярам. При прекращении подачи анестетика процесс идет в обратном направлении. Оптимальные показатели внешнего дыхания способствуют ускоренному насыщению организма, а их нарушения препятствуют ему. В циркуляторной   фазе происходит поглощение анестетика кровью и его перенос к тканям.

Между тем, глубина анестезии в основном зависят от его напряжения в мозге. В свою очередь оно связано с напряжением анестетика в крови. Напряжение анестетика в крови в определенной степени связано с такими физиологическими параметрами, как объем  альвеолярной вентиляции (легочная фаза) и сердечный выброс пациента, так что снижение альвеолярной вентиляции или увеличение сердечного выброса удлиняет период индукции. Обратное изменение этих показателей, например, резкое снижение сердечного выброса при шоке сопровождается очень быстрым углублением анестезии, что может приводить к опасным последствиям в связи с передозировкой анестетика. При выходе из наркоза особое значение имеет низкий объем альвеолярной вентиляции, который приводит к значительному удлинению этого периода.

Более важное влияние оказывает растворимость анестетика в крови - так называемый коэффициент растворимости Освальда. Как видно из представленных данных (табл.1), растворимость средств ингаляционной анестезии или низкая (дезфлюран, севофлюран, закись азота), или высокая (галотан, изофлюран, энфлюран). В отличие от них мало используемые сегодня диэтиловый эфир, метоксифлюран, хлороформ и трихлорэтилен имеют очень высокую растворимость.

Таблица 1 Физико-химические свойства ингаляционных анестетиков

Таблица 2 Характеристика ингаляционных средств

Чем выше растворимость анестетика в крови, тем больше времени требуется для достижения равновесия. Поэтому при использовании высокорастворимых анестетиков при введении в анестезию используют концентрации заведомо большие, чем требуется для развития состояния анестезии, а по достижении необходимой глубины снижают вдыхаемую концентрацию. Этого не требуется для  низкорастворимых анестетиков.

Высокая растворимость анестетика связана с выраженной инерцией его действия на мозг, так что изменение вдыхаемой его концентрации сопровождается отсроченным по времени сдвигом напряжения анестетика в  мозге,  в отличие от низкорастворимых препаратов, изменение концентрации которых сопровождается практически мгновенным сдвигом напряжения в мозге. Следовательно, использование низкорастворимых анестетиков позволяет анестезиологу легче контролировать и быстро изменять  глубину анестезии. Соответственно, при выходе из наркоза этот процесс происходит быстрее при применении малорастворимых анестетиков.

Анестетическую потенцию ингаляционного анестетика принято оценивать величиной минимальной альвеолярной концентрации (МАК), т.е. той минимальной выдыхаемой концентрацией анестетика, которая у 50%  пациентов полностью угнетает двигательный ответ на стандартный болевой стимул. В современной анестезиологии, в основном, используют галогенсодержащие анестетики, которые по силе их анестетического потенциала могут быть ранжированы в соответствии с МАК (табл.1) по убывающей: галотан, изофлюран, энфлюран/севофлюран и дезфлюран. С помощью закиси азота достичь МАК невозможно, поэтому она используется лишь как компонент анестезии.

В педиатрической анестезиологии чаще используют нереверсивный контур, который имеет целый ряд недостатков по сравнению с реверсивным, в частности, потеря больным тепла, загрязнение атмосферы операционной, большой расход наркозных газов. В последние годы в связи с появлением нового поколения наркозно-дыхательной техники и мониторинга все более широко начинает использоваться метод реверсивного контура по системе низко-поточной анестезии (low flow anaesthesia). Общий газоток при этом составляет величину менее 1 л/мин.

В таблице 2 представлены данные о влиянии галогеновых анестетиков, используемых сегодня в России на некоторые параметры гомеостаза. Отметим такие общие для них качества, как кардиодепрессивный эффект, увеличение потенции недеполяризующих  мышечных релаксантов и повышение внутричерепного давления. Нельзя забывать и о таком потенциально опасном, хотя и достаточно редком качестве галогенсодержащих ингаляционных анестетиков, как провоцирование злокачественной гипертермии. У детей она развивается чаще (1 случай на 15000-50000), чем у взрослых (1 случай на 50000-100000 больных). К опасным симптомам злокачественной гипертермии относится появление ригидности скелетной мускулатуры параллельно с прогрессирующим увеличением температуры тела после вдыхания летучих анестетиков.

Наконец, очень существенным недостатком ингаляционных анестетиков является их доказанное отрицательное воздействие на персонал операционных, особенно врачей анестезиологов и сестер-анеcтезисток.

В структуре общих анестезий ингаляционные средства у детей используются значительно чаще, чем у взрослых пациентов. Это связано прежде всего с широким применением масочных анестезий у детей. Наиболее популярным анестетиком в России является галотан (фторотан), который обычно применяется в сочетании с закисью азота. Значительно реже, к сожалению, - энфлюран и изофлюран. Новые ингаляционные анестетики дезфлюран и севофлюран в России пока не используются.

Надо отметить, что анестетическая потенция ингаляционных анестетиков в значительной степени зависит от возраста (считается, что МАК снижается с увеличением возраста). У детей, особенно грудных, МАК ингаляционных анестетиков значимо  выше, чем у взрослых пациентов. Для поддержания одинаковой глубины анестезии у грудных детей требуется приблизительно 30%-ное увеличение концентрации анестетика, по сравнению со взрослыми пациентами. Причины этого до настоящего времени остаются неясными.

Особенностями детского возраста также являются более быстрое потребление и распределение летучих анестетиков у детей в сравнении со взрослыми. Это может быть связано с быстрым увеличением альвеолярной концентрации анестетика у детей вследствие высокого отношения между альвеолярной вентиляцией и функциональной остаточной емкостью. Также имеет значение высокий сердечный индекс и относительно высокая его пропорция в мозговом кровотоке. Это приводит к тому, что у детей введение в анестезию и выход из нее при прочих равных условиях происходит быстрее, чем у взрослых. Вместе с тем, возможно и очень быстрое развитие кардиодепрес-сивного эффекта, особенно, у новорожденных.

Галотан (Фторотан, Наркотан, Флюотан) - самый распространенный на сегодняшний день анестетик в России. Представляет себой прозрачную жидкость с сладковатым запахом ("запах гнилых яблок"), хранится в темных флаконах. Его пары не воспламеняются и не взрываются.

Галотан у детей вызывает постепенную потерю сознания (в течение 1-2 минут), не раздражает слизистые оболочки дыхательных путей. При дальнейшей его экспозиции и увеличении вдыхаемой концентрации до 2,4-4 об% через 3-4 мин от начала ингаляции наступает полная потеря сознания. Галотан обладает относительно низкими анальгетическими свойствами, поэтому его обычно комбинируют с закисью азота или наркотическими анальгетиками. Галотан обладает отчетливым бронхолитичесим действием, что, возможно, связано с бета-адренергической стимуляцией, влиянием на цАМФ и, следовательно, с расслаблением гладких мышц бронхиол. В связи с этим он может быть особенно полезен у детей с бронхиальной астмой. Вместе с тем, галотан воздействует на дыхание – снижает дыхательный объем, увеличивает частоту дыхания, вызывает задержку углекислоты. Дети, за исключением новорожденных, менее чувствительны к угнетающему действию препарата на дыхание.

Галотан отличается от других галогенсодержащих анестетиков тем, что он резко повышает чувствительность к экзогенным катехоламинам, поэтому их введение в ходе анестезии галотаном противопоказано. Также он обладает кардиодепрессивным действием (угнетает инотропную способность миокарда), особенно в высоких концентрациях, снижает периферическое сосудистое сопротивление и артериальное давление. Галотан заметно увеличивает мозговой кровоток и не может быть рекомендован у детей с повышенным внутричерепным давлением.

Метаболизм галотана происходит в печени, в результате чего образуются трифлюороацетилэтаноламид, хлоробромдифлюороэтилен и трифлюороацетиловая кислота. Эти метаболиты в течение трех недель в среднем выводятся из организма. Известно, что галотан может вызвать развитие так называемого галотанового гепатита, хотя тестов, позволяющих идентифицировать возникший гепатит  именно как галотановый пока не существует. Его частота у взрослых больных составляет около 1:30 000. У детей сообщения о развитии галотанового гепатита чрезвычайно редки. Тем не менее, использование галотана не может быть рекомендовано у детей с патологией печени.

Энфлюран  (Этран) - так как его растворимость кровь/газ немного ниже, чем у галотана, индукция и выход из анестезии происходят чуть быстрее. Он обладает анальгетическими свойствами. Депрессивное действие на дыхание выражено. Кардиодепрессивный эффект Этрана выражен даже больше, чем у галотана, однако он в 3 раза менее его повышает чувствительность к экзогенным катехоламинам и поэтому может быть использован у детей, получающих эпинефрин (адреналин). Тахикардия при экспозиции Этрана обусловлена рефлексами с барорецепторов. Этран увеличивает мозговой кроваток и внутричерепное давление, влияние на действие недеполяризующих миорелаксантов выше, чем у галотана

Данные о гепатотоксичности Этрана мало отличаются от таковых при галотане. Имеются сообщения о нефротоксическом действии метаболитов  Этрана у взрослых больных вследствие увеличения концентрации неорганических флуоридных ионов при длительной экспозиции препарата, поэтому он не рекомендован для продолжительной анестезии у детей с нарушением функции почек.

При концентрации Этрана более 2,5% на ЭЭГ обнаруживаются спайки эпилептиформной активности, которые увеличиваются при гипокапнии и уменьшаются при гиперкапнии,  хотя клинически при низких концентрациях (0,5-1,5%) обнаружена антиэпилептиформная активность. В связи с этим у детей с эпилепсией высокие концентрации Этрана  должны использоваться с осторожностью.

Изофлюран - еще менее растворим, чем этран; метаболизирует около 0,2% препарата, поэтому анестезия изофлюраном более управляема, а индукция и восстановление быстрее, чем у галотана. Обладает анальгетическим действием. В отличие от галотана и этрана изофлюран не оказывает существенного влияния на миокард, только при применении в высоких дозах может наблюдаться кардиодепрессия. Изофлюран снижает артериальное давление вследствие вазодилятации и слегка увеличивает частоту сердечных сокращений вследствие рефлекса барорецепторов в ответ на вазодилятацию.  Не сенсибилизирует миокард к катехоламинам. Меньше, чем галотан и этран, влияет на перфузию мозга и внутричерепное давление. К недостаткам изофлюрана следует отнести увеличение при индукции продуктивной секреции дыхательных путей, кашля  и достаточно частые (более 20%) случаи ларингоспазма у детей. Поэтому есть рекомендации о проведении индукции у детей с помощью галотана с последующим переходом на изофлюран.

Дезфлюран и севофлюран - ингаляционные анестетики последнего поколения.

Метаболизм дезфлюрана минимален, потенция не высока (МАК - 6-7,2%) при очень низком соотношении кровь/газ. Использование его у детей показало, что при индукции он практически у 100% детей дает возбуждение, часты случаи ларингоспазма. Операция протекает при ингаляции дезфлюрана очень гладко в условиях исключительно стабильной гемодинамики. Препарат очень быстро элиминируется, так что восстановление занимает около 9 мин (при анестезии галотаном - 19 мин).

Севофлюран практически не раздражает верхние дыхательные пути и приятен для ингаляции. Время индукции значимо короче, чем при использовании энфлюрана и в 1,5-2 раза, чем галотана. Элиминируется севофлюран быстрее галотана, но медленнее дезфлюрана. Севофлюран слегка снижает системное артериальное давление и практически не влияет на частоту сердечных сокращений. Влияние севофлюрана, как и дезфлюрана, на мозговой кроваток и внутричерепное давление аналогично изофлюрану. Вместе с тем, плазменная концентрация флуоридных ионов заметно увеличивается после севофлюрановой анестезии, в связи с чем возможен нефротоксический эффект. Другим отрицательным качеством препарата является то, что он не стабилен в присутствии натронной извести, что затрудняет применение реверсивного контура.

Таким образом, на сегодняшний день, говоря об "идеальном" средстве для ингаляционной анестезии у детей, можно сказать, что к таковому наиболее близок севофлюран для индукции анестезии и дезфлюран для ее поддержания и восстановления.

Закись азота - бесцветный газ тяжелее воздуха с характерным запахом и сладковатым вкусом, не взрывоопасен, хотя поддерживает горение. Поставляется в жидком виде в баллонах, так что 1 кг жидкой закиси азота образует 500 л газа. В организме не метаболизирует. Обладает неплохими анальгетическими свойствами, но очень слабый анестетик, поэтому используется как компонент ингаляционной анестезии или вместе с внутривенными препаратами. Используется в концентрациях не более 3:1 по отношению к кислороду (более высокие концентрации чреваты развитием гипоксемии). Кардиальная и респираторная депрессия, влияние на церебральный кроваток минимальны. К недостаткам закиси азота можно отнести необходимость  снижения вдыхаемой фракции кислорода (FiO2). Кроме того, она во много раз более растворима, чем азот, который является главным комнпонентом состава воздуха в закрытых пространствах организма. Поэтому при индукции закись азота может вызвать очень быстрое вытеснение азота, и в связи с этим вызвать выраженное растяжение кишечника, резкое увеличение врожденной легочной эмфиземы или нарастание пневмоторакса. Поэтому при индукции сначала производят  денитрогенизаацию  с  помощью ингаляции 100% кислорода через маску в течение 4-5 мин, а уже затем начинают ингаляцию закиси азота. Напротив, в конце анестезии после прекращения ингаляции закиси азота она продолжает в соответствии с законами диффузии определенное время поступать из крови в легкие. В связи с этим нельзя сразу переходить на дыхание атмосферным воздухом, а в течение 4-5 минут давать больному кислород.

Кроме того, длительная экспозиция закиси азота может привести к развитию миелодепрессии и агранулоцитоза. Было установлено, что даже следовые концентрации  закиси азота окисляют витамин В12, нехватка которого уменьшает активность метионинсинтетазы, необходимой для синтеза ДНК. Служба здравоохранения США и большинства стран Европы ввели пороговые значения допустимой концентрации закиси азота в воздухе помещений (25-100 ppm), превышение которых вредны для здоровья персонала.

Кислород - является неотъемлемой частью любой ингаляционной анестезии. Вместе с тем, на сегодняшний день хорошо известно, что гипероксигенация может вести к патологическим эффектам. В ЦНС она ведет к нарушению терморегуляции и психических функций, судорожному синдрому. В легких гипероксия вызывает воспаление слизистой оболочки дыхательных путей и разрушение сурфактанта. Особенно опасно применение 100% кислорода у недоношенных новорожденных, у которых в связи с этим возникает ретролентальная фиброплазия, приводящая к слепоте. Считается, что у таких детей это связано с резкой вазоконстрикцией сосудов незрелой сетчатки при высокой концентрации кислорода. Лишь после 44 недель гестации гипероксия не ведет к спазму сосудов сетчатки. Поэтому у таких детей противопоказано назначение высоких концентраций кислорода! При необходимости должен проводиться мониторинг с подачей кислорода в концентрациях, сопровождающихся напряжением кислорода артериальной крови (РаО2) не более 80-85 мм ртутного столба. У более старших детей при серьезной опасности гипоксии надо по возможности избегать 100% концентрации кислорода, хотя в крайних случаях  можно прибегать к его ингаляции не более суток. Концентрация кислорода во вдыхаемой смеси до 40% может быть использована в течение нескольких суток.

Продолжение в следующем номере

Комментарии