Wziewne środki anestetyczne

Anestezja, czyli znieczulenie ogólne jest stanem kontrolowanego i co ważne odwracalnego zahamowania czynności ośrodkowego układu nerwowego z wyłączeniem istotnych dla życia ośrodków w rdzeniu przedłużonym. Znieczulenie powoduje zwiotczenie mięśni szkieletowych, utratę świadomości i niepamięć, a ponadto znosi czucie i reakcję na ból. Dzięki temu możliwe jest wykonywanie bolesnych zabiegów operacyjnych.

Rozwój anestezjologii został zapoczątkowany odkryciem w połowie XIX wieku wziewnych środków anestetycznych, takich jak podtlenek azotu, eter i chloroform. Ostatni został obecnie wycofany z lecznictwa ze względu na kardiotoksyczność. Z powodu łatwopalności i wybuchowości na znaczeniu stracił również eter.

Ważną cechą dobrego anestetyku wziewnego jest przede wszystkim niski współczynnik rozdziału krew/gaz. Zapewnia on szybką indukcję znieczulenia i jednocześnie szybkie wybudzenie, co ułatwia kontrolę głębokości znieczulenia. Istotna jest również szybka eliminacja środka po zaprzestaniu jego podawania, ponieważ pozwala ona na szybkie odzyskanie świadomości. Nie bez znaczenia jest także proces biotransformacji jakim podlega wprowadzany przez płuca anestetyk. Im mniejszym przemianom metabolicznym w organizmie podlega dany środek tym jest lepszy – wywołuje mniej działań niepożądanych. Idealny anestetyk wydalany jest całkowicie w postaci niezmienionej.

Tak jak wspomniano, znieczulające działanie anestetycznych środków wziewnych jest wynikiem ich wpływu na ośrodkowy układ nerwowy. Związki te wpływają przede wszystkim na wyższe czynności nerwowe, co jest cechą charakterystyczną dla wszystkich środków znieczulenia ogólnego. Choć ich przywrócenie wiąże się ściśle z usunięciem anestetyku lub jego metabolitów z organizmu to zaburzenie funkcji percepcyjnych, sprawności ruchowej i zdolności zapamiętywania może trwać nawet kilkanaście godzin po zaprzestaniu działania znieczulenia. Anestetyczne środki wziewne wpływają także na zużycie tlenu przez mózg. Korzystny stosunek podaży i zapotrzebowania na tlen jest wynikiem osłabienia przemian energetycznych w mózgu. Środki te wpływają również na wytwarzanie, wchłanianie i ciśnienie płynu mózgowo-rdzeniowego.

Największy wzrost ciśnienia płynu mózgowo-rdzeniowego obserwowany jest po podaniu podtlenku azotu, po izofluranie słabszy, natomiast halotan ma zdolność jego normalizowania. Ze względu na fakt, iż wziewne anestetyki nie zaburzają reakcji mózgowych na prężność dwutlenku węgla, hiperwentylacja podczas znieczulenia obniża ciśnienie płynu mózgowo-rdzeniowego. Wpływ anestetyków na funkcję elektrofizjologiczną mózgu obrazuje zapis bioprądów elektroencefalogramu (EEG), na którym widoczna jest zwolniona częstotliwość i zwiększone fale.

Znaczący wpływ wziewnych środków anestetycznych dotyczy też układu oddechowego. Zmniejszają one objętość oddechową i przyspieszają oddech, co skutkuje zmniejszeniem wentylacji oddechowej. Początkowo zmniejsza się udział w wentylacji tylko pomocniczych mięśni oddechowych, następnie jednak słabnie także czynność przepony. Anestetyki wziewne zmniejszają również pobudliwość chemoreceptora centralnego na prężność dwutlenku węgla. Przy dalszym pogłębieniu znieczulenia dochodzi ostatecznie do bezdechu. Wskutek osłabienia ośrodkowej pobudliwości dochodzi do podwyższenia prężności dwutlenku węgla w krwi tętniczej (przy zachowanym oddechu spontanicznym).

Zobacz również:

Wziewne środki anestetyczne zaburzają ponadto reakcję na mechaniczne utrudnienie wymiany gazowej spowodowane np. uciskiem osoby operującej na klatkę piersiową. Ważną zaletą tej grupy substancji jest wywoływany przez nie rozkurcz drzewa oskrzelowego. Cecha ta jest wykorzystywana między innymi w tzw. uśpieniu terapeutycznym stosowanym w szczególnie opornych przypadkach napadu astmy. Niestety anestetyki wziewne często przyczyniają się do pooperacyjnego zapalenia płuc, które jest wynikiem hamowania przez nie funkcjonowania aparatu rzęskowego tchawicy.

Wpływ wziewnych środków znieczulenia na krążenie objawia się między innymi obniżeniem ciśnienia tętniczego krwi. Jest ono wynikiem rozszerzenia naczyń krwionośnych (osłabienie napięcia układu sympatycznego) oraz zmniejszenia pojemności minutowej serca. Zmianie ulega również dystrybucja przepływu krwi, która jest zmniejszona w obrębie przewodu pokarmowego (w tym wątroby) na korzyść mózgu, skóry i mięśni. Ważny jest także wpływ omawianej grupy substancji na rytm serca. Zaburzeniom przewodnictwa zapobiega się w pewnym stopniu przez stosowanie związków wapnia.

Anestetyki wziewne poza układem nerwowym, oddechowym i krążenia wpływają także na układ nerwowo-mięśniowy, działając zwiotczająco na mięśnie prążkowane. Warto także podkreślić, że stosowane u kobiet w ciąży działają zwiotczająco również na mięsień maciczny, co może zwiększyć utratę krwi podczas porodu, zwłaszcza w przypadku cięcia cesarskiego. Ze względu na ich przenikanie przez barierę łożyskową mogą też wywołać hipotensję płodu. Aktywność wziewnych środków znieczulenia ogólnego obejmuje również układ wydzielania wewnętrznego. Mogą bowiem prowadzić do podwyższenia poziomu glukozy we krwi, a w przypadku halotanu także do zmniejszenia stężenia testosteronu.

ETER DIETYLOWY (ETER) to lotna ciecz wykorzystywana do wywołania znieczulenia ogólnego jedynie przez starszych, konserwatywnych lekarzy oraz w sytuacji bardzo ograniczonych środków finansowych i braku odpowiedniego sprzętu. Wadą eteru poza wspomnianą łatwopalnością i wybuchowością jest również wywoływanie kwasicy metabolicznej i hiperglikemii.

HALOTAN był pierwszym wprowadzonym do lecznictwa (w 1956 roku) nowoczesnym środkiem anestetycznym. Jego właściwości znieczulające są 4-krotnie silniejsze niż eteru. Działa także silniej niż izofluran. Ponadto jest środkiem niepalnym i niedrażniącym dróg oddechowych. Korzystny jest także czas jego działania. Szybka jest bowiem zarówno indukcja znieczulenia, jak i powrót do świadomości. Do innych zalet halotanu należą także: rozszerzanie drzewa oskrzelowego (zastosowanie w astmie oskrzelowej), niewzmaganie wydzielania śliny, wzmaganie zwiotczenia mięśni i nieuleganie rozkładowi w obecności wapna sodowanego znajdującego się w aparatach do znieczulenia (pochłania dwutlenek węgla). Nie jest to jednak środek bez wad. Szczególnie niekorzystny jest jego wpływ na serce. Zwalnia bowiem jego rytm oraz przewodzenie przedsionkowo-komorowe, uwrażliwia na działanie amin katecholowych (adrenaliny i noradrenaliny) oraz obniża ciśnienie tętnicze krwi. Halotan nie może być też stosowany w położnictwie ze względu na wywoływanie hipotonii mięśnia macicznego. Może również u osób podatnych wzbudzać zespół hipertermii złośliwej. Najpoważniejszym, choć stosunkowo rzadkim, zagrożeniem jakie niesie ze sobą stosowanie halotanu jest jednak możliwość wystąpienia toksycznego uszkodzenia wątroby.

ENFLURAN, IZOFLURAN, DESFLURAN, SEWOFLURAN to pochodne halogenowe cechujące się dużą siłą działania znieczulającego. Indukcja znieczulenia w ich przypadku następuje szybko. Równie szybkie jest też budzenie. Wspólną cechą tych środków jest także zwiotczający wpływ na mięśnie, w tym mięsień maciczny oraz obniżanie ciśnienia tętniczego. Ich stosowanie wiąże się też z ryzykiem wystąpienia hipertermii złośliwej. Różnice dotyczą między innymi wpływu na kurczliwość mięśnia sercowego i uczulanie na aminy katecholowe, wpływu na metabolizm mózgowy oraz reakcji z wapnem sodowanym.

PODTLENEK AZOTU jest niepalnym, bezbarwnym i bezwonnym gazem o słabych właściwościach znieczulających. Osiągnięcie pełnego znieczulenia wiąże się z koniecznością zastosowania wysokiego stężenia tego gazu (powyżej 80%), co wiąże się z ryzykiem niedotlenienia. Dlatego też podtlenek azotu stosowany jest w mieszaninie z tlenem. Gaz ten nie działa zwiotczająco na mięśnie. Ważną jego zaletą jest brak biotransformacji w organizmie i niemal całkowite wydalanie przez płuca. Tlenek azotu wykorzystywany jest w anestezjologii głównie w połączeniu z innymi anestetykami, zarówno wziewnymi, jak i dożylnymi.

Źródła:
Janiec W.: Farmakodynamika. Podręcznik dla studentów farmacji. PZWL, Warszawa 2008,
Kostowski W., Herman Z. S.: Farmakologia. Podstawy farmakoterapii. PZWL, Warszawa 2010.

Autor: Marta Grochowska