Ингаляционные анестетики Л. Кривский, FRCA Southampton University Hospital Испарители Определения Принципы работы Факторы, влияющие на доставку газов Особенности дизайна Модели Функции испарителей - Обеспечение испарения ингаляционных агентов - Смешивание пара с потоком несущего газа - Контроль состава газовой смеси на выходе, несмотря на переменные т.е., Доставка больному безопасных и точных концентраций ингаляционных анестетиков Plenum Две камеры Камера насыщения Шунтирующая камера Соотношение потоков через камеры определяет окончательную концентрацию пара Газ vs. пар Критическая температура – температура, выше которой газ не может быть превращѐн в жидкость при дальнейшем повышении давления (О2 – 118, N2O 36.5) Критическое давление – давление, необходимое для превращения пара в жидкость при критической температуре Газ vs. пар Газ Пар Газ или пар? Давление насыщения паров Максимальное возможное давление пара при данной температуре Точка кипения: температура, при которой SVP = атм. давлению Давление насыщения паров и температура SVP зависит от температуры! Анестетик SVP при 20 С кРа 32.3 Точка кипения ( С) 50.2 Изофлюран 33.2 48.5 Севофлюран 22.7 58.5 Десфлюран 89.2 23.5 Фторотан Понижение и повышение соотношения потоков через шунтирующую и испарительную камеры Проблема № 1 При больших потоках производительность испарителя уменьшается Проблема № 1 - решение Увеличение площади испарения Проблема № 2 – охлаждение жидкости из-за поглощения энергии испарения Проблема № 2 – решение № 1 Оболочка испарителя – хороший проводник тепла + ↑теплоѐмкость Проблема № 2 – решение № 2а Металлический клапан в испарительной камере Проблема № 2 – решение № 2б Биметаллическая пластина в испарительной камере Факторы, влияющие на работу испарителя Поток несущего газа Соотношение потока через шунтирующую/испарительную камеры Давление насыщения паров Поверхность испарения пар/жидкость Атм. давление Температура Десфлюрановый испаритель Изолированная испарительная камера Десфлюрановый испаритель Ингаляционные анестетики МАК – это мера активности (эквипотентности) ингаляционного анестетика и определяется как минимальная альвеолярная концентрация в фазе насыщения (steady-state), которой достаточно для предотвращения реакции 50% больных на стандартный хирургический стимул (разрез кожи), находящихся на уровне моря (1 атм = 760 мм рт ст = 101 кРа). Факторы, повышающие МАК Дети до 3-х лет Гипертермия Гипертиреодизм Катехоламины и симпатомиметики Хроническое злоупотребление алкоголем (индукция системы Р450 печени) Передозировка амфетаминами Гипернатриемия Факторы, снижающие МАК Период новорожденности Старческий возраст Беременность Гипотензия, снижение СВ Гипотермия Гипотиреоидизм Альфа 2 – агонисты Седативные препараты Острое алкогольное опьянение (депрессия – конкурентная - системы Р450) Хроническое злоупотребление амфетаминами Литий «Идеальный ингаляционный анестетик» Физические свойства Стабильность – не должен разрушаться по воздействием света и тепла Инертность – не должен вступать в химические реакции с металлом, резиной и натронной известью Отсутствие консервантов Не должен быть легковоспламеняющимся или взрывоопасным Должен обладать приятным запахом Не должен накапливаться в атмосфере Дешевизна Биохимические свойства Высокий коэффициент растворимости жир:газ (т.е. жирорасворимый); соответственно – низкий МАК – см. выше Низкий коэффициент растворимости кровь:газ (т.е. низкая р-мость в жидкости) Не метаболизируется – не имеет активных метаболитов, выводится в неизменном виде Не токсичный Действует только на ЦНС Не обладает эпилептогенными св-вами Имеет слабые аналгетические св-ва Клинические свойства Аналгетический, противорвотный, противосудорожный эффекты Отсутствие респираторной депрессии. Бронхолитические св-ва. Отсутствие отрицательного влияния на ССС, снижения коронарного, почечного, печѐночного кровотока. Отсутствие влияния на мозговой кровоток и ВЧД. Не триггер ЗГ. Краткий перечень физических свойств ингаляционных анестетиков Фторотан Изофлюран Энфлюран Десфлюран Севофлюран MW 197 184 184 168 200 Т кипения (oC) 50.2 48.5 56.5 22.8 58.5 Давление паров насыщения при 20 C 243 238 175 669 157 МАК при дыхании 100% O2 0.75 1.15 1.8 6 2.05 MAК при дыхании 70% N2O 0.29 0.56 0.57 2.5 0.66 % Биотрансформации 20 0.2 2 <0.1 3-5 Кровь /газ 2.2 1.36 1.91 0.45 0.6 Жир /газ 224 98 98.5 28 47 Фармакокинетика Испаритель - альвеола 1. Испарение Давление паров насыщения Поток несущего газа Температура Работа испарителя 2. Наркозный контур (система) Скорость потока газа Объѐм контура и разведение анестетика Аффинность анестетика к латексу итд Эффективность контуров Мэйплсона 3. Альвеолярная вентиляция и ФОЭ (ДО – Анатомическое мѐртвое пр-во) ЧД ↑ЧД + ↓ДО = замедление индукции ФОЭ - ↑ФОЭ (эмфизема) – «разведение» анестетика – замедление индукции 4. Концентрационный эффект и эффект «второго газа» Диффузия анестетиков в кровь 1. Растворимость = быстрота начала и окончания действия Коэффициенты растворимости кровь:газ Анестетик Кровь:газ Фторотан 2.4 Изофлюран 1.4 Севофлюран 0.69 Десфлюран 0.42 N2O 0.47 Эфир 12 Ксенон 0.14 Коэффициент растворимости кровь:газ 1 литр крови + 1 атмосфера изофлюрана. Эквилибриум – 1.4 л изофлюрана в крови ... 0.69 л севофлюрана ... 12 (!!!) л эфира Чем меньше КРКГ – тем быстрее наступление эффекта Чем нерастворимее анестетик – тем быстрее изменения вдыхаемой концентрации (поворот ручки испарителя) приводят к изменениям артериальной концентрации. 2. СВ и лѐгочный кровоток Чем меньше СВ – тем быстрее наступление эффекта. Риск передозировки выше при низком СВ! Uкровь = Q λ к/г (Pa – Pv) - Uкровь – диффузия в кровь - λ к/г – КРКГ - Pa, Pv – парциальные давления в артериальной и смешанной венозной крови Краткий перечень физических свойств ингаляционных анестетиков Фторотан Изофлюран Энфлюран Десфлюран Севофлюран MW 197 184 184 168 200 Т кипения (oC) 50.2 48.5 56.5 22.8 58.5 Давление паров насыщения при 20 C 243 238 175 669 157 МАК при дыхании 100% O2 0.75 1.15 1.8 6 2.05 MAК при дыхании 70% N2O 0.29 0.56 0.57 2.5 0.66 % Биотрансформации 20 0.2 2 <0.1 3-5 Кровь /газ 2.2 1.36 1.91 0.45 0.6 Жир /газ 224 98 98.5 28 47 Нежелательные эффекты Сердечно-сосудистая система Фторотан Изофлюран Десфлюран Севофлюран СВ ↓↓ ↓ ↓ ↓ ОПСС (↓) ↓↓ ↓↓ ↓↓ ЧСС ↓ ↑ ↑ ↑↓ +++ + - - Сенсибилизация к катехоламинам Влияние на ЦНС Фторотан Церебральный кровоток Изофлюран Десфлюран Севофлюран ↑↑↑ ↑↑ ↑↑ ↑ CMRO2 ↓ (> 1МАК) ↓↓ ↓ ↓ ВЧД ↑↑ ↑ ↑↑ ↑ НО, влияние анестетиков на церебральный кровоток нелинейно Вазодилятация vs. CMRO2 0.5 МАК – ↓СМRO2 > ↓церебрального кровотока (ЦК) 1.0 МАК - ↓СМRO2 = вазодилятация = баланс – ЦК без перемен > 1 МАК – вазодилятация > CMRO2 – значительное ↑ЦК Метаболизм Фторотан Изофлюран Десфлюран Севофлюран Метаболизм (%) 20 0.2 0.02 3-5 Клинические случаи Ингаляционная индукция ?Абсолютные показания Частичная обструкция ДП Необходимость поддержания СД Трудности венозного доступа/комфорт пациента Новорожденные 1. Эпиглоттит? 2. Поддержание СД Больная с назофарингеальной опухолью и обострением ХОБЛ, требующая ИВЛ Внутривенная индукция? Ингаляционная индукция? leokrivskiy@doctors.org.uk krivski@gmail.com