Анестезиология

Источник:
Клиническая фармакология по Гудману и Гилману том 1.
Редактор: профессор А.Г. Гилман Изд.: Практика, 2006 год.

Основы анестезиологии

До 1846 г. развитие хирургии было ограничено в связи с отсутствием способов обезболивания. Демонстрация эфирного наркоза Уильямом Мортоном в 1846 г. произвела революцию в мировой медицине. Развитие анестезиологии сделало возможными сложные современные хирургические вмешательства. Помимо угнетения сознания больного и создания условий для спокойного оперирования задачами анестезиологии являются определение и снижение операционного риска, поддержание гомеостаза, уменьшение операционного стресса и обеспечение обезболивания. Для этого необходимы знания фармакологии, нормальной и патологической физиологии. В этой главе приведены основные сведения о пред-, интра- и послеоперационном периодах; особое внимание уделено недавним открытиям, таким, как рецепторный механизм действия анестетиков, нейрофизиологические основы сознания и новые методы определения уровня сознания.

История анестезиологии

До 1846 г. Хирургические вмешательства до 1846 г. проводились редко. Недостаток сведений о патогенезе заболеваний и методах их хирургического лечения, об асептике и антисептике, а главное — невозможность адекватного обезболивания приводили к тому, что выполнялись лишь единичные операции, с частыми летальными исходами. Обычно к оперативному лечению прибегали только в экстренных случаях, например выполняли ампутацию конечности при открытом переломе или вскрытие абсцесса. В отсутствие надежного обезболивания ни о каких тонких и сложных операциях не могло быть и речи.

Некоторые способы обезболивания при хирургических операциях известны с древних времен. При приеме алкоголя, гашиша и производных опия болевые ощущения немного уменьшались. Иногда использовались физические методы обезболивания — обкладывание конечности льдом или ее ишемизация с помощью жгута. Бессознательное состояние после удара по голове или пережатия сонных артерий также обеспечивало отсутствие чувствительности, хотя и дорогой ценой. Однако самым распространенным методом обеспечения условий для оперирования было банальное удержание больного. Не удивительно, что к хирургическому лечению прибегали в самую последнюю очередь.

Хотя анестезирующие свойства эфира и закиси азота были известны в течение многих лет, в медицине эти препараты не применялись. Закись азота была получена Пристли в 1776 г., и он вместе с Гемфри Дэви спустя 20 лет описал ее анестезирующий эффект (Faulconer and Keys, 1965). Дэви предположил, что «...она может быть использована во время хирургических вмешательств, не сопровождающихся большой потерей крови». Еще через 20 лет Майкл Фарадей писал, что вдыхание паров этилового эфира вызывает эффект, сходный с действием закиси азота. Однако до середины XIX века эти вещества применялись лишь на так называемых эфирных вечеринках в качестве средств, вызывающих эйфорию.

В обзоре Greene (1971) приведен анализ причин, способствовавших появлению анестезии в 1840-х гг. По сравнению с предыдущим веком к этому времени общество стало более гуманно относиться к человеку. «Пока в Салеме сжигали ведьм, в 20 милях от него, в Бостоне, не могла быть открыта анестезия». В этот же период развитие химии и медицины позволило добиться получения химически чистых препаратов и относительно безопасного их использования. Кроме того, это было время бурного развития наук — как фундаментальных, главным двигателем которых было стремление к познанию, так и прикладных, ставящих своей целью улучшение жизни человека.

Демонстрация эфирного наркоза

Стоматологи первыми стали применять этиловый эфир и закись азота. Им даже больше, чем обычным врачам, приходилось каждый день иметь дело с людьми, жалующимися на боль, кроме того, в силу специфики работы они сами причиняли боль. Как-то, во время публичной демонстрации «веселящего газа» (закиси азота) стоматолог Хорас Уэллс заметил, как его добрый знакомый, находившийся под действием закиси азота, сильно поранился, но боли не почувствовал. На следующий день коллега Уэллса безболезненно удалил ему зуб на фоне вдыхания закиси азота. Вскоре, в 1845 г., Уэллс попытался продемонстрировать свое открытие в Массачусетском госпитале в Бостоне. К несчастью, больной во время операции стал кричать, и демонстрация провалилась.

Уильям Мортон, стоматолог (и тогда еще студент) из Бостона, был знаком с использованием закиси азота, так как работал ранее с Хорасом Уэллсом. Мортон изучал действие этилового эфира на животных и самом себе, считая, что использование его сулит большие перспективы. Наконец он попросил разрешения провести демонстрацию действия этилового эфира в качестве анестетика при хирургических операциях.

История этой демонстрации, проведенной в 1846 г., была пересказана бессчетное количество раз. В память о ней в Массачусетском госпитале сохранилась операционная. Новость о том, что студент второго курса разработал метод полного обезболивания при операции, собрала в коридоре операционной скептически настроенных наблюдателей. Привезли пациента по имени Гилберт Эббот; доктор Уоррен, хирург, ожидал его в сюртуке. Тогда еще не было операционных халатов, масок, перчаток и других методов асептики, не известна была и роль микроорганизмов в возникновении инфекционных осложнений. Все ждали, в том числе и готовые удерживать больного помощники, однако Мортон не появлялся. Прошло пятнадцать минут, и хирург, теряя терпение, повернулся к пришедшим и сказал: «Так как доктор Мортон не пришел, полагаю, он занят чем-то другим». Собравшиеся заулыбались, а хирург повернулся к сжавшемуся больному, намереваясь сделать разрез. Только вэтот момент появился Мортон, его задержка объяснялась необходимостью подготовить аппарат для подачи эфира. Уоррен отошел назад и, показывая на пациента, привязанного к операционному столу, произнес: «Ну что же, сэр, ваш больной готов». В тишине, окруженный враждебно настроенными наблюдателями, Мортон начал работу. Через несколько минут вдыхания паров эфира больной потерял сознание. Мортон поднял глаза и сказал: «Доктор Уоррен, ваш больной готов». Началась операция. Больной был жив, дышал, но не реагировал на боль. Удерживать его не пришлось. После окончания операции доктор Уоррен повернулся к собравшимся и произнес знаменитую фразу: «Джентльмены, это не обман». Доктор Генри Бигелоу, известный хирург, внимательно следивший за демонстрацией, заметил: «Сегодня я видел то, что скоро увидит весь мир».

Принятая сначала с недоверием, новость об удачной демонстрации быстро распространилась. В течение месяца этиловый эфир стали применять в других городах США и Великобритании, и вскоре он получил всеобщее признание.

Судьбы первооткрывателей анестезии сложились не столь удачно. Мортон после неудачной попытки запатентовать применение этилового эфира для анестезии получил патент лишь на устройство для его подачи. Разгорелся серьезный спор о том, кто действительно первым открыл анестезию. Мортон всю жизнь прожил озлобленным человеком, так и не получив тех почестей, которых, как он считал, был достоин.

Чарлз Джексон, преподававший Мортону химию в Гарвардском университете, также заявил о своем первенстве в этом открытии, так как это он посоветовал Мортону использовать чистый этиловый эфир. Впоследствии Джексон заболел тяжелым психическим расстройством, и такая же судьба ждала Хораса Уэллса. Кроуфорд Лонг, сельский врач из Джорджии, применял эфирный наркозе 1842 г., но не публиковал результаты своей работы. Он преуспел в жизни, но первенство в открытии анестезии справедливо принадлежит Мортону. На памятнике, воздвигнутом жителями Бостона над могилой доктора Мортона на кладбище Маунт-Обурн, Якоб Бигелоу написал:

Уильям Мортон

Изобретатель и первооткрыватель анестезии.
До него во все времена хирургия была мучением.
Им была побеждена боль в хирургии.
После него наука получила оружие против боли.

После 1846 г.

Хотя сегодня этиловый эфир почти не используется, в качестве первого анестетика он был почти идеален. Его легко получить в химически чистом виде. Поскольку при комнатной температуре этиловый эфир представляет собой быстро испаряющуюся жидкость, он относительно прост в применении. Действие этилового эфира гораздо сильнее, чем закиси азота, что позволяет проводить анестезию небольшим объемом, не вытесняющим кислород во вдыхаемом воздухе вплоть до развития у больного гипоксии. Этиловый эфир не подавляет дыхание и кровообращение, что было очень важно в те времена, когда недостаточные знания физиологии еще не позволяли применять ИВЛ и системы искусственного кровообращения. Наконец, он не оказывает выраженного токсического действия на жизненно важные органы.

Следующим анестетиком, получившим широкое распространение, стал хлороформ. Впервые примененный шотландским акушером Джеймсом Симпсоном в 1847 г., он стал довольно популярен, возможно из-за более приятного запаха. Кроме того, хлороформ — негорючее вещество. Этими свойствами и ограничивались преимущества хлороформа (Sykes, 1960). Препарат гепатотоксичен и оказывает выраженное угнетающее действие на функцию сердечно-сосудистой системы. Несмотря на относительно высокую интра- и послеоперационную летальность, хлороформ применяли чрезвычайно широко, особенно в Великобритании, почти в течение 100 лет. Так как использование хлороформа таило много опасностей, возрос интерес английских врачей к анестетикам и путям их введения. В США более 100 лет такой тенденции не наблюдалось.

Развитие анестезиологии в США после начальной волны энтузиазма было медленным. Более того, несмотря на открытие обшей анестезии, количество и объем операций в 1840—1850-х гг. лишь немного увеличились (Greene, 1979). Летальность почти не изменилась, так как серьезной проблемой все еще оставались послеоперационные инфекционные осложнения. Дальнейшее развитие хирургии стало возможным только спустя 20 лет — после открытия принципов асептики.

Современные средства

После неудачной демонстрации Уэллса в 1845 г. применять закись азота почти перестали. В 1863 г. она была вновь открыта для применения в хирургии и стоматологии стараниями Гарднера Квинси Колтона — артиста, предпринимателя и недоучившегося врача. В 1868 г. применение смеси закиси азота с кислородом было описано хирургом из Чикаго Эдмондом Эндрюсом. Использование этих газов стало гораздо удобнее после начала их выпуска в газовых баллонах. Закись азота широко применяется и сегодня.

В 1929 г. при изучении примесей пропилена был случайно открыт анестезирующий эффект его изомера — циклопропана. После всесторонних клинических испытаний в университете штата Висконсин препарат был внедрен в практику и на протяжении 30 лет был, пожалуй, наиболее широко применяемым анестетиком. Впоследствии в операционной стали применять электрооборудование, и горючий циклопропан мог стать причиной взрыва. Появилась потребность в безопасном, негорючем анестетике; работу в этом направлении вели несколько исследовательских групп. Усилия Британского медицинского исследовательского совета и химиков из Эмпириал Кемикал Индастриз были вознаграждены открытием негорючего анестетика галотана. Он был внедрен в клиническую практику в 1956 г. и произвел революцию в ингаляционной анестезии. Большинство открытых впоследствии препаратов являются галогенсодержащими углеводородами и эфирами и синтезированы по образцу галотана.

Открытие миорелаксантов (блокаторов нервно-мышечной передачи) и их фармакологических свойств также было сделано задолго до их внедрения в клиническую практику. Неочищенный кураре использовали индейцы Южной Америки в качестве яда для наконечников стрел (гл. 9). В клинике кураре сначала стали применять при спастичности, так как в малых дозах его препараты снижали мышечный тонус без существенного угнетения дыхания. Впоследствии кураре использовали для ослабления судорог, возникающих при электросудорожной терапии психических заболеваний. Наконец, в 1940-х гг. анестезиологи стали использовать кураре для миорелаксации, которой ранее можно было добиться лишь с помощью глубокой общей анестезии. В течение последующих нескольких лет были внедрены в практику несколько синтетических аналогов кураре. Значение миорелаксантов в анестезиологии трудно переоценить. Их использование создает условия для оперирования без глубокой анестезии и почти без угнетения сердечно-сосудистой системы. Выход из анестезии при этом происходит гораздо быстрее.

В начале XX века, несмотря на очевидную потребность в неингаляционных анестетиках, было известно лишь несколько таких препаратов, и их эффективность оставляла желать лучшего. Ситуация кардинально изменилась в 1935 г., когда Ланди доказал эффективность барбитурата короткого действия — тиопентала. Изначально предполагалось его изолированное применение, но необходимая для этого доза вызывала выраженное угнетение функций сердечно-сосудистой, дыхательной и нервной систем. Однако тиопентал был с энтузиазмом воспринят в качестве средства для быстрого проведения вводной анестезии.

В последнее время часто используются комбинации неингаляционных анестетиков разных классов, обычно в сочетании с закисью азота. Одна из последних разработок в анестезиологии — непрерывное в/в введение наркотических анальгетиков короткого действия (иногда в сочетании с ингаляционным анестетиком).

Современная анестезиология

Что такое анестезия?

Ответ на этот вопрос не так прост и ясен, как считают многие. Для начала определим основные цели анестезии, а именно: создание обратимого состояния покоя, комфорта и физиологической стабильноcти для больного до, во время и после выполнения вмешательства, которое в ином случае было бы болезненным, пугающим или опасным. Такая формулировка воплощает ранее не учитываемые принципы, выработанные на современном этапе развития анестезиологии.

После демонстрации эфирного наркоза в 1846 г. общая анестезия была активно принята как врачами, так и больными, несмотря на серьезные побочные эффекты (Cod-man, 1917). На протяжении нескольких десятилетий значительное увеличение числа хирургических вмешательств сопровождалось соответствующим ростом летальности и частоты тяжелых осложнений, причиной которых являлась общая анестезия (Sykes, 1960). Наиболее существенными осложнениями были регургитация и аспирация желудочного содержимого, а также нарушение сердечного ритма и шок вследствие сложных взаимодействий между прямыми эффектами анестетиков и физиологическими реакциями на операционный стресс.

Для того чтобы максимально использовать возможности общей анестезии, были изучены многие новые препараты, созданы и усовершенствованы приборы для их введения и слежения за физиологическими показателями, разработаны новые методы и принципы проведения общей анестезии (Wiklund and Rosenbaum, 1997). В последние годы все большее внимание привлекает улучшение методов оценки и снижения операционного риска.

В отличие от других врачебных манипуляций, анестезию нельзя отнести ни к лечебным, ни к диагностическим воздействиям. Редкие исключения (лечение астматического статуса галотаном, эпидуральная анестезия при рефрактерной стенокардии и некоторые другие) не влияют на это положение, являющееся ключевым в обучении и работе анестезиолога. Оперативные вмешательства проводятся больным с известными и неизвестными сопутствующими заболеваниями, на фоне введения препаратов, влияющих на сердечно-сосудистую и другие системы организма. Во время операции эти больные подвергаются действию множества стрессорных факторов, в том числе и самих анестетиков. Методы предупреждения осложнений общей анестезии и оперативного вмешательства можно условно разделить на три категории.

Уменьшение прямых и опосредованных побочных эффектов анестетиков и анестезиологических манипуляций, в том числе нарушений ритма и сократимости сердца, колебаний сосудистого тонуса, подавления защитных рефлексов, изменений терморегуляции и метаболизма.

Поддержание гомеостаза в ходе операции, включая коррекцию кровопотери, предупреждение ишемии тканей, нарушений водно-электролитного баланса и свертывания крови, борьбу с переохлаждением.

Профилактика осложнений в послеоперационном периоде путем снижения операционного стресса, служащего причиной ряда осложнений в ближайшем или отдаленном периоде после операции.

Операционный стресс

Считается, что реакция на хирургическое вмешательство включает активацию трех систем: гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой, симпатоадреналовой и иммунной. Эта активация может быть вызвана эмоциональным напряжением, повреждением тканей, нарушениями водно-электролитного баланса, действием анестетиков, болью и манипуляциями с внутренними органами (Udelsman and Holbrook, 1994). Все эти раздражители запускают каскад нейрогуморальных реакций, в том числе выброс кортизола, катехоламинов, белков теплового шока и цитокинов, которые, в свою очередь, вызывают тахикардию, повышение АД, усиление обменных процессов, повышение свертываемости крови и угнетение иммунитета (Breslow, 1998). Характерные осложнения включают ишемию и инфаркт миокарда (Mangano et al., 1996), аритмии (Balseretal., 1998), тромбообразование, инфекционные осложнения и замедленное заживление ран. Анестезия ослабляет некоторые компоненты операционного стресса.

Еще одно требование к общей анестезии заключается в том, что ее глубина и длительность должны соответствовать этапам и длительности оперативного вмешательства. Для этого необходимо учитывать кинетику накопления, распределения и элиминации общего анестетика. Появление препаратов с быстрым и коротким действием существенно облегчило решение этого вопроса.

Далее мы рассмотрим задачи анестезиолога в пред-, интра- и послеоперационном периоде.