Наркозные средства
Наркозные средства (общие анестетики) – это вещества, применяемые для наркоза.
Наркоз – это временный функциональный паралич ЦНС (временный = наркоз исчезает после прекращения действия наркозных средств, функциональный = при наркозе не наблюдаются морфологические изменения в ЦНС, паралич ЦНС = функция центральной нервной системы снижается почти до нуля). Во время наркоза наблюдаются следующие эффекты:
- утрата сознания
- утрата всех видов чувствительности (болевой, температурной и пр.)
- утрата экстероцептивных рефлексов (то есть, тех, которые возникают в ответ на внешние раздражители – зрительные, слуховые и пр.), проприоцептивных рефлексов (возникают с сухожилий, суставов, мышц и прочих структур костно-мышечной системы) и некоторых интероцептивных рефлексов (их еще называют вегетативными рефлексами; они возникают с внутренних органов – желудка, кишечника, сердца и пр.)
- расслабление скелетной мускулатуры
- функция жизненно важных центров и органов угнетена, но продолжает поддерживаться (более детальные пояснения будут даны ниже).
Классификация
Наркозные средства классифицируют по способу введения и химической структуре.
Наркозные средства по способу введения делят на ингаляционные и неингаляционные.
(по способу введения)
Наркозные средства
(вводят через легкие)
а) летучие жидкости
- эфир для наркоза
- фторотан
б) наркозные газы
- циклопропан
- закись азота
(вводят обычно внутривенно, иногда
внутримышечно, редко перорально или
ректально)
а) барбитуровые
- гексенал
- тиопентал-натрий
б) небарбитуровые
- пропанидид
- предион для инъекций
- кетамин
- натрия оксибутират
Ингаляционные
Неингаляционные
Ингаляционные наркозные средства вводят через легкие и делят на летучие жидкости и наркозные газы.
Летучие жидкости выпускают в виде крупных стеклянных флаконов, внутри которых наркозное средство находится в жидком состоянии. Во время наркоза жидкость под давлением превращают в пар и подают больному.
Наркозные газы выпускают в виде крупных баллонов, внутри которых наркозное средство находится под давлением в сжиженном состоянии. При открытии баллона наркозное средство из сжиженного состояния тут же переходит в газообразное, что позволяет подавать его пациенту.
Обратите внимание, что деление на жидкости и газы связано с тем, в каком состоянии наркозное средство находится при обычном атмосферном давлении: летучие жидкости при обычном давлении находятся в жидком состоянии (внутри флакона), наркозные газы при обычном давлении (которое возникает при открытии баллона) находятся в газообразном состоянии.
Неингаляционные наркозные средства вводят обычно внутривенно, иногда внутримышечно, редко перорально или ректально. Их делят на барбитуровые (являются производными 2-тиобарбитуровой кислоты: гексенал, тиопентал-натрий) и небарбитуровые (все остальные). Барбитуровые наркозные средства часто называют барбитуратами.
Кроме деления по способу введения наркозные средства классифицируют по их химической структуре:
Внимание! Нижеприведенную классификацию нужно выучить, однако химические формулы запоминать не нужно.
Таблица 1. Классификация наркозных средств по химической структуре
Группа наркозных средств |
Краткая характеристика |
Примеры |
|
1. Неорганические соединения |
молекулы наркозных средств имеют неорганическую природу |
N2O закись азота |
|
2. Органические соединения |
|||
Алифатические |
углеродная цепь не свернута в цикл |
CH3 – CH2 – O – CH2 – CH3 эфир для наркоза CF3 – CHClBr фторотан HO – CH2 – CH2 – CH2 – COONa натрия оксибутират |
|
Алициклические |
углеродная цепь свернута в цикл, но 1) цикл не является бензольным кольцом и 2) в состав цикла не входят никакие другие атомы, кроме углерода и водорода. |
циклопропан |
|
Ароматические |
углеродная цепь содержит цикл, представленный бензольным (ароматическим) кольцом |
кетамин
пропанидид |
|
Гетероциклические |
углеродная цепь содержит цикл, в состав которого, помимо атомов углерода и водорода, входят другие атомы: N, O, S |
гексенал
тиопентал-натрий |
|
Стероиды |
содержат 4 цикла, конденсированных между собой |
предион |
Механизм действия
I). Ингаляционные наркозные средства обладают липофильными свойствами (поскольку неполярны и незаряжены). Поэтому они проявляют неспецифическое фазовое действие в мембранах нервных клеток: растворяясь в мембранах, нарушают их текучесть, диэлектрические свойства, увеличивают критический уровень деполяризации → ухудшение ионной проницаемости → не генерируются потенциалы действия → снижается электровозбудимость мембран. Поскольку потенциалы действия не приходят к окончаниям нервных волокон, то в синапсы не высвобождается медиатор → нарушение синаптической передачи.
II) Барбитураты могут действовать тремя способами
а) Усиливают сродство ГАМК к ГАМКА-рецепторам, усиливая ГАМК-ергическое торможение в ЦНС.
Расшифровываем сокращения: ГАМК - гамма-аминомаслянная кислота, один из тормозных медиаторов в ЦНС; ГАМКА-рецепторы - это рецепторы, с которыми связывается ГАМК; ГАМК-ергическое торможение – при взаимодействии ГАМК с ГАМКА-рецепторами в нейроны входит много ионов хлора, что вызывает затормаживание нейронов.
Как эти процессы происходят в норме?
На расположенном ниже рисунке видно, что ГАМК связывается с ГАМКА-рецепторами. Это приводит к открытию хлорных каналов, связанных с ГАМКА-рецепторами. В результате в цитоплазму нейрона устремляются ионы хлора, что приводит к затормаживанию работы нейрона.
Что же делают барбитураты?
Барбитураты тоже связываются с ГАМКА-рецепторами, но не в основном центре связывания (то есть, не там, где присоединяется ГАМК), а в дополнительном центре связывания, называемом аллостерическим.
После взаимодействия барбитуратов с аллостерическим центром ГАМКА-рецепторов меняется конформационная структура ГАМКА-рецепторов, в результате чего происходит увеличение сродства ГАМКА-рецепторов к ГАМК. (Например, если исходно за 1 секунду связывалась 1 молекула ГАМК с ГАМКА-рецепторами, то теперь за то же время будет связываться 10 молекул ГАМК с ГАМКА-рецепторами). В результате хлорные каналы чаще открываются, в нейрон входит больше ионов хлора → развивается более сильное затормаживание нейронов (развивается наркоз).
б) Барбитураты блокируют AMPA/глутаматные рецепторы
В норме глутаминовая кислота (глутамат) и аспарагиновая кислота (аспарагинат) воздействуют на AMPA/глутаматные рецепторы. Это приводит к открытию кальциевых каналов, связанных с AMPA/глутаматными рецепторами. В цитоплазму нейрона заходит кальций, переводя нейрон в возбужденное состояние.
Барбитураты блокируют AMPA/глутаматные рецепторы. В результате глутамат и аспарагинат на них не действуют. И в нейронах вместо возбуждения развивается торможение.
в) Барбитураты отчасти могут нарушать высвобождение медиатора из пресинаптических окончаний, тем самым нарушая синаптическую передачу.
III) Кетамин блокирует NMDA/глутаматные рецепторы
В норме глутаминовая кислота (глутамат) и аспарагиновая кислота (аспарагинат) воздействуют на NMDA/глутаматные рецепторы. Это приводит к открытию кальциевых каналов, связанных с NMDA/глутаматными рецепторами. В цитоплазму нейрона заходит кальций, переводя нейрон в возбужденное состояние.
Кетамин блокирует NMDA/глутаматные рецепторы. В результате глутамат и аспарагинат на них не действуют. И в нейронах вместо возбуждения развивается торможение.
IV) Натрия оксибутират структурно близок ГАМК. Поэтому он прямо активирует ГАМКА-рецепторы, вызывая торможение в нейронах.