Нейрогуморальный эффект ксенона

Н.Е. Буров, М.В. Шулунов, Г.В. Ибрагимова

Кафедра анестезиологии и реаниматологии РМАПО,(зав. проф. И.В.Молчанов), кафедра медицинской радиологии (зав.проф.Ю.Н.Касаткин), Москва.

С момента первого сообщения о клиническом применении ксенона (Хе) прошло 50 лет (12). Однако интерес к нему стал возрастать лишь в последние годы несмотря на его высокую стоимость и дефицит (1-7, 9-18). Многих исследователей привлекают его положительные анестезиологические свойства, близкие к идеальным (1-7,12,14-18). Применение этого газового анестетика перспективно и в плане его экологической безопасности. В последние годы исследования по проблеме ксеноновой анестезии постепенно выходят из узких рамок экспериментальных научно-исследовательских работ. Появляются сообщения о результаты клинических исследований по различным аспектам ксеноновой анестезии (1-7,11-14). Имеются также единичные сообщения о нейрогуморальном эффекте Хе в клинике и эксперименте (5,11,18). Однако на многие вопросы ксеноновой анестезии ответить может только практика.

Специальные доклинические и клинические исследования, проведенные в России, подтвердили отсутствие у Хе токсических свойств в условиях острого и хронического эксперимента. Ксенон, в отличие от N 2 O , не обладает мутагенным и тератогенным действием, не оказывает эмбриотоксического, аллергизирующего, иммунотоксического и канцерогенного действия.(1,7). Ксенон в России официально разрешен к медицинскому применению, как новое средство для ингаляционного наркоза. (Приказ МЗ РФ №363 от 8 октября 1999 г).

Цель данного сообщения - показать влияние моноанестезии ксеноном на нейрогуморальные и метаболические показатели в наиболее травматичный этап однотипных оперативных вмешательств в абдоминальной хирургии.

Материал и методика исследования

Исследования произведены у 44 больных, оперированных в плановом порядке по поводу калькулезного холецистита. В зависимости от анестетика больные разделены на 2 группы. В 1 группе ( n=22) в качестве основного компонента анестезии использовался Хе:О 2 (70:30). Во 2-й группе ( n= 22) применялась N2 O:О 2(70:30)+НЛА.

Больные в группах были рандомизированы по полу, возрасту, характеру оперативного вмешательства, степени анестезиологического риска (1-11 ASA), характеру премедикации. Возраст больных от 30 до 70 лет, муж-16, жен-28. Средняя продолжительность операции 70 мин.

Накануне вечером в 22.00 пациентам назначали реланиум (10 мг), в операционной в/в вводили атропин (0,012 мг/кг), димедрол (0,14 мг/кг), фентанил (0,0025 мг/кг). Индукция осуществлялась тиопенталом натрия (7мг/кг), листеноном (2мг/кг). После интубации проводилась денитрогенизация 100% О 2 при газотоке 10 л/мин в течение 5 мин с применением нереверсивного клапана Рубена и общим объемом «вымывания» легких не менее 50 л ( NWV- nitrogen washout volume = 50 л)

По окончании денитрогенизации устанавливали газоток О 2 в объеме 4 мл/кг/мин (250-300 мл/мин), а Хе или N 2 O в объеме 1,5 ЖЕЛ пациента (методика быстрого насыщения). При снижении FiO 2 до 30% (что наступает через 1,5-2 мин), газоток Хе ( N 2 O) уменьшали до 300 -400 мл/мин и по достижении устойчивой хирургической стадии переходили на минимальный газоток Хе ( N 2 O), равный (60-120 мл/мин), а газоток О 2 оставляли неизменным (250 мл/мин). Таким образом, общий газоток составлял менее 500 мл/мин. При переполнении дыхательного мешка особенно в начальной период анестезии газонаркотическая смесь (Хе:О 2) периодически «стравливалась» через клапан разгерметизации и пропускалась через специальный патрон с адсорбером, в котором выдыхаемый Хе поглощался. По достижении адсорбционной емкости (в объеме Хе=85- 90 л.), патрон заменялся свежим. Таким образом, нами применена «ксенон-сберегающая» технология ксеноновой анестезии, включающая минимальный поток газа и методику рециклинга Хе, состоящую из утилизации выдыхаемого Хе, последующей его тонкой очисткой и повторным использованием (3). Десорбция и повторная очистка выдыхаемого ксенона производилась на производственной базе предприятия - производителя ксенона ООО Акела-Н (г.Видное). Данный способ рециклинга Хе обеспечивал возврат более 80%, что снижало стоимость Хе анестезии.(2).

Низкопоточная анестезия проводилась наркозным аппаратом « Medimorf», где Хе подавался через ротаметр N2 O, специально откалиброванный на Хе. FiO 2 определялась с помощью газоанализатора фирмы « Ohmeda 5120», установленного на канале вдоха и выдоха. Уровень HbO 2% контролировался пульсоксиметром « Nellcor» (США). Капнография, электромиография лобных мышц, миоплегия, ЭЭГ фиксировались на мониторе « Datex». Для поддержания анестезии N2 O: O2 применялось болюсное введение фентанила (0,1 мг) через каждые 20 мин с однократной дозой дроперидола (5 мг.). В группе Хе фентанил вводился однократно для премедикации и в период травматичного этапа операции (ревизии и выделения желчного пузыря) осуществлялась моноанестезия Хе:О 2 (70:30). Проводилась стандартная инфузия коллоидно-кристаллоидных растворов в дозе 20 мл/кг/час.

Оценка показателей центральной гемодинамики производилась с помощью неинвазивной методики по Кубичеку с использованием аппаратно-программного комплекса «Импекард-М». Основные показатели КОС и газов крови определялись на ABL-500, электролиты на приборе « Ceis-111» Исследование гормонального фона производилось радиоиммунологическим методом с использованием стандартных коммерческих наборов опытного производства «ИБОХ» (Белоруссия) и фирмы « CIS» (Франция). Изучались 9 гормонов: кортизол, инсулин, соматотропный гормон (СТГ), пролактин, альдостерон, АКТГ, гормоны щитовидной железы (ТТГ, Т3, Т4 ).

Результаты

Течение анестезии в обеих группах было спокойным. Осложнений со стороны операции и анестезии не было. Средняя продолжительность операции составила 70 мин. Общий расход Хе в 1 час составлял 15- 16 л.

Показатели ЦГД до начала анестезии на этапе индукции достоверно не отличались в обеих группах. (Табл. 1 ).

На этапе поддержания анестезии в группе моноанестезии Хе отмечалось меньшее, относительно исходного уровня, снижение сердечного выброса в сравнении с N 2 O +фентанил, при аналогичных показателях АД и ЧСС.

Показатели ОПСС на основных этапах поддержания анестезии были выше в группе N 2 O + фентанил, чем при моноанестезии Хе. Величина работы левого желудочка была выше при анестезии Хе. Таким образом, при Хе моноанестезии отмечалась более выраженная стабильность показателей ЦГД, чем при N 2 O + фентанил при однотипных операциях.

У больных в группе с Хе отмечалась умеренная вазоплегия. Кожные покровы сохранялись теплыми, розовыми, сухими.

Объективные показатели мониторинга (ЭМГ лобных мышц) отражали более стабильную глубину анестезии при анестезии Хе, (рис.2.) чем при анестезии N 2 O (рис.1.) при которой отмечен волнообразный характер: «всплеск» амплитуды электромиограммы чередовался с периодами снижения биопотенциалов лобных мышшц в зависимости от введения болюсных доз гфентанила.. На ЭЭГ в обеих группах отмечено снижение частотных характеристик до 10-12 Гц.

Выход из анестезии Хе отличался более спокойным и быстрым. Экстубация осуществлялась при полном восстановлении мышечного тонуса, дыхания и стабильной гемодинамики. Через 2-3 мин после выключения Хе восстанавливалось сознание в полном объеме с приятными субъективными ощущениями и хорошим настроением. .Большинство из пациентов не сразу могли поверить, что операция уже выполнена. Тошноты и рвоты не было. Имела место полная амнезия. Никто из пациентов не отмечал своего «присутствия» на операции. После операции отмечена более длительная (более 30 мин) анальгезия в группе Хе, обеспечивающая пациентам активное поведение и перемещение с помощью персонала с операционного стола на каталку. Дыхание восстанавливалось быстро, пациенты свободно могли откашливаться.

В ближайшем послеоперационном периоде показатели гемодинамики оставались стабильными. Сохранялась умеренная вазоплегия, кожные покровы розовые, теплые, сухие. Диурез 52 мл/час.

Выход из наркоза больных в группе N 2 O был замедлен (7 ± 4 мин), что было связано с наркотической депрессией, связанной с назначением фентанила и субъективные ощущения характеризовались наличием тошноты, слабости, заторможенности. Амнезия также была полной. Гемодинамика оставалась стабильной, кожные покровы бледноваты. Диурез 41 мл/час.

При сравнении активности гипофизарно-тиреоидной системы в обеих группах отмечено, что изменения показателей носили однонаправленный характер и статистически достоверного различия в зависимости от вида анестетика не получено. В обеих группах в травматичный этап операции отмечено умеренное повышение уровня ТТГ, снижение Т3 и Т4. (Табл.2).Однако, эти изменения были в пределах физиологических колебаний, что свидетельствовало об адекватной анестезиологической защите при обоих видах анестезии.

Динамика АКТГ и кортизола в обеих группах на этапах анестезии и операции также не отличались друг от друга. Уровень АКТГ и кортизола закономерно повышался в травматичный период операции (р < 0,05) и оставался несколько повышенным и после операции. Однако статистических различий в зависимости от вида анестезии не получено.(Табл.3).

Анализируя динамику катаболических гормонов можно отметить, что гипофизарно-адреналовая система при обоих видах анестезии активно включается в нейрогуморальный ответ на операционный стресс увеличением концентрации гормона гипофиза АКТГ и соответствующим выбросом кортизола. Учитывая, что в процессе Хе анестезии фентанил не вводился, а динамика стресс-гормонов при обеих вариантах анестезии была идентичной, можно полагать, что наркотическая сила ксенона определенно выше, чем суммарное действие N 2 O +фентанил (0,1 мг)

Ксенон в большей мере, чем закись азота ограничивал катаболические процессы в организме и предотвращал чрезмерную активацию гипофизарно-надпочечниковой системы.

Об этом свидетельствует и динамика СТГ-анаболического гормона гипофиза уровень которого увеличился и достоверно отличался от исходных показателей в группе Хе. Наши данные несколько отличаются от результатов, полученных некоторыми авторами (10), которые не получили статистически достоверных изменений в динамике этого гормона. Известно, что СТГ участвует во многих обменных процессах, регулирует углеводный, жировой, белковый и минеральный обмен, стимулирует гуморальный и клеточный иммунитет. Наши результаты свидетельствуют о том, что при анестезии Хе сохраняется более высокий уровень анаболических процессов во время операции и в ближайшем послеоперационном периоде. При анестезии ксеноном сохраняются защитные силы организма значительно лучше, чем при анестезии закисью азота + фентанил.

Известно, что соотношение анаболических и катаболических гормонов может указывать на выраженность адаптивных реакций организма на операционный стресс. При этом стабильность или сравнительное уменьшение отношения АКТГ/СТГ за счет уменьшения выброса АКТГ или стимуляции СТГ свидетельствует о повышении резистентности организма к операционной травме.

Как видно в табл.№3, при моноанестезии Хе это соотношение АКТГ/СТГ было ниже, чем при анестезии N 2 O +фентанил, что указывало на повышение устойчивости организма у данной группы больных к операционному стрессу, а повышение этого соотношения в группе пациентов N 2 O + фентанил - на развитие более заметной стресс-реакции.

Таким образом, моноанестезия Хе обеспечивает сохранение защитных сил организма в большей степени, чем при анестезия закисью азота+фентанил. Об этом свидетельствует также и повышение соотношения СТГ/кортизол, которое в 2 раза было выше при моноанестезии Хе, чем при анестезии закиси азота.

Колебания антистрессорного гормона пролактина в обеих группах не имели достоверного различия. Уровень гормона значительно повышался в травматичный период и слегка снижался в ближайшем послеоперационном периоде. Такое повышение пролактина согласуется с литературными данными, по которым уровень этого гормона может возрастать более чем в 20 раз и свидетельствует об активной адаптации организма к условиям операционного стресса. (8).

Динамика инсулина в обеих группах была также идентичной и не отмечено его дефицита на всех этапах исследования. Не выявлено достоверного различия в уровне инсулина в зависимости от вида анестезии. При оценке уровня стрессорной гипергликемии при обоих видах анестезии не было отмечено достоверной разницы между группами. В обеих группах уровень сахара достоверно повышался к концу операции, что подтверждалось соотношением концентрации инсулина/глюкозы (И/Г). Достоверное повышение этого соотношения к концу операции свидетельствует об адекватной реакции инсулярного аппарата на стрессорную гипергликемию, о сохранении метаболической активности инсулина, не подавляемой умеренным повышением катаболических горомонов.

Динамика альдостерона в обеих группах была идентичной. В травматичный период имело место достоверное повышение уровня этого гормона, которое сохранялось и в ближайшем послеоперационном периоде. Каких-либо особых отличий в уровне альдостерона в зависимости от вида анестезии не отмечено. Понятно, что увеличение уровня альдостерона было «ответом» на повышение АКТГ и не выходило за пределы физиологических колебаний, о чем свидетельствуют нормальные показатели белкового катаболизма, электролитного состава, обмена- натрия, калия, газового состава и рН крови в обеих группах.( Табл 4)

Заключение

Исследования реакции гипофизарно-надпочечниковой и гипофизарно-тиреоидной систем показало, что эти системы проявляли свою активность при обоих видах анестезии почти в равной степени, не выходили за рамки физиологических адаптационных реакций организма (стресс-нормы). При обоих вида анестезии ограничивалось развитие чрезмерных реакций гормональной системы, которые могли бы привести к истощению защитных сил организма и быть потенциально опасными.

Однако моноанестезия Хе по сравнению с анестезией N 2 О+фентанил, обладала преимуществами, которые проявлялись в более физиологичном течении адаптивных нейрогуморальных реакций организма, в более надежном сохранении защитных сил организма при однотипных хирургических вмешательствах.

Гормоны щитовидной железы при обоих видах анестезии сохраняли свою функциональную активность и не выходили за пределы физиологических колебаний, что свидетельствовало об адекватной анестезии.

Таким образом, анестезия Хе по закрытому контуру с минимальным газотоком на самом травматичном этапе однотипных операций (холецистэктомия) обеспечивает адекватный уровень анестезиологической защиты по данным нейрогуморальных, гемодинамических и биохимических показателей.

 Литература:

• Буров Н.Е..,Корниенко Л.Ю. и др. Клинико-экспериментальные исследования анестезии ксеноном. Анестез.и реаниматол.,1999, 6., с.56-60.
  
• Буров Н.Е., Макеев Г.Н., Потапов В.Н.,Корниенко Л.Ю. Альтернативные способы удешевления анестезии ксеноном.,1997., 4.,С.71-74.
  
• Буров Н.Е.,Макеев Г.Н. Способ проведения анестезии ксеноном по эндотрахеальному типу. Патент №2102068 от 20.01.98 с приоритетом от 27.09.1996.
  
• Буров Н.Е., Корниенко Л.Ю. и др. Изучение токсичности ксенона в условиях субхронического эксперимента. Анестез. и реаниматол., 1998., 3., С.58-60.
  
• Буров Н.Е., Касаткин Ю.Н., и др. Сравнительная оценка гормонального фона при однотипной методике анестезии закисью азота и ксеноном. Анестез и реанимат.,1995., 4.,С.57-60.
  
• Буров Н.Е., Макеев Г.Н., Потапов В.Н. Анестезия ксеноном. Состояние и перспективы ее применения в хирургии. Анналы хирургии.,1998.,4..С.60-65.
  
• Буров Н.Е.,Потапов В.Н.,Макеев Г.Н. Ксенон в анестезиологии.М.Пульс.2000, с.222-235.
  
• Малышев В.В.,Стрижков В.С. Антистрессорный эффект пролактина.-Бюлл.эксперим.биол. и медицины.1984,№1,С.31-34.
  
• Burov N., Jabarov D., et all. Clinical experience with Xe. 10 th European Congress anesth. Frankfurt-Main, 1998.
  
• Burov N., Makeev G., et all Xenon anesthesia: clinical manifestation, various techniques. In: Expert Meeting on Xenon anesthesia. Pisa.1997.,P.55-56.
  
• Boomsma E., Ruprent J., et all. Hemodynamic and neurogumoral effects of xenon anaesthesia . Anaesthesia.,1990.,v.45.,p.273-78.
  
• Cullen S.C. , Gross E.G. The Anesthetic Properties of Xenon in animals and Human, beings,with additional observations on krypton. Science,1951,v.113,p.580-82/
  
• Damir E.A.,Burov N.E. et all. Metabolic effects of Xenon anesthesia, 9 th European Congress of Anaesthesiology.Jerusalem. 1994,p.411.
  
• Lachmann B., Trouwborst A.,Schairer W. Et all.Xenon anasthesia and its analgesic effect. 9 th World Congress of Anaesthesiologists. Abstracts vol.1.p.A0079., Washington,1988.
  
• Lachmann B., Verdouw PD, et all. Xenon anesthesia and circulation. 9 th World Congress of Anaesthesiologists. Abstracts Vol.1.p.A0242. Washington.1988.
  
• Luttropp H., Rydgren G., et all. A minimal flow system for Xenon anaesthesia. Anesthesiology.,1991.,v.75.,p.896-902.
  
• Marx T. Environmental aspects of inhalational gas with special reverence to xenon. 10 th European Congress of Anaesthesiology.Abstracts.Frankfurt.1998.,507,2.,S389.
  
• Marx T.,Froba G.,Bader D et all. Catecholamine response to operative stress under anaesthesia with different concentrations of xenon. 11 th World Congress of Anaesthesiologists. Sydney.1996.Abstracts., p.379.

Табл. 1. Показатели ЦГД на этапах анестезии

М +m (n=22)

• p < 0,05 по отношению к исходным

** p < 0,05 относительно групп

Табл 3. Гормоны гипофизарно-надпочечниковой системы

M+m ( n=22)

 *р < 0,05 к исходному ** р < 0,05 относительно контрольной группы

Табл 2. Тиреоидные гормоны

M+ m ( n=22)

P < 0,05

Табл №4. Биохимические показатели крови .

М+ m (n=22)

*- p < 0,05