Клеточный и нервный наркоз

Глава 1. Наркотические и снотворные средства

Весьма важным и до сих пор не решенным является вопрос о сущности наркотического действия. На этот вопрос пытаются дать ответ различные теории наркоза.

Прежде всего следует указать налипоидную теорию наркоза Овертона и Мейера, согласно которой наркотическое действие веществ связано с их хорошей растворимостью в липоидах и плохой — в воде. Соотношение растворимостей вещества в липоидах и воде является постоянной величиной и носит название коэффициента распределения вещества между липоидами и водой: S_лип /_Sвод=К. Этот коэффициент показывает, в каких соотношениях вещество распределяется между липоидной и водной фазой при их тесном контакте. Поэтому вещества с высоким коэффициентом распределения будут накапливаться в высоких концентрациях в липоидах. Липоиды играют важную роль в функции нервной системы, в частности они образуют оболочки клеток и нервных окончаний. Накопление наркотиков в липоидных оболочках приводит к нарушению их проницаемости и поляризации, к нарушению межнейронной передачи нервных импульсов.

Теория поверхностного натяжения связывает действие наркотиков с их способностью понижать поверхностное натяжение и скапливаться вследствие этого на поверхностях различных клеточных структур, нарушая жизненные процессы, которые там происходят.

Согласно адсорбционной теории причина наступления наркоза заключается в том, что наркотическое вещество, адсорбируясь на структурных элементах клетки, вытесняет вещества, участвующие в биохимических процессах, и тем самым нарушает жизнедеятельность.

Две последние теории по существу очень близки между собой.

Теория проницаемости объясняет возникновение наркоза тем, что наркотическое вещество, поступившее в клетку, изменяет проницаемость ее оболочки и тем самым резко нарушает возбудимость и другие функции клетки. Нарушение проницаемости, возможно, связано с изменением состояния липоидов.

Коллоидная теория исходит из того, что наркотик уменьшает степень дисперсности коллоидов, что приводит к нарушению функции клетки.

Одной из наиболее старых является теория удушения (Ферворн), согласно которой наркоз наступает вследствие нарушения дыхания клетки. В настоящее время эта теория модернизируется таким образом, что возникновение наркоза связывается с нарушением функции окислительно-восстановительных ферментов клеток.

По Н. Е. Введенскому, наркоз есть частный случай парабиоза. Парабиоз же представляет собой особое состояние сильного локализованного, не распространяющегося возбуждения участка нервной клетки, делающего этот участок не возбудимым к внешним раздражениям и не способным к проведению возбуждений, возникших в других участках клетки. Парабиоз — это обратимое состояние, в которое впадает нервная ткань под влиянием сильных раздражителей. Он может рассматриваться как защитный механизм. Дальнейшее усиление раздражения приводит уже к необратимым изменениям — гибели нервного элемента. Явления, аналогичные тем, которые отмечаются при наркотизации, Н. Е. Введенский наблюдал при охлаждении нерва.

В зависимости от способа применения наркотические вещества подразделяются на две группы: ингаляционные и неингаляционные наркотики. Вызываемый этими веществами наркоз соответственно называется ингаляционным и неингаляционным.

Ингаляционные наркотики представляют собой летучие жидкости и газы, что позволяет вводить их в организм через дыхательные пути (путем ингаляции, вдыхания). Наркоз, вызываемый этими веществами, легко управляем, так как при их вдыхании быстро создается наркотическая концентрация в крови, а после прекращения вдыхания летучие наркотики быстро выделяются из организма. Это позволяет наркотизатору поддерживать наркоз на желаемой глубине достаточное для проведения операции время и при необходимости прекращать его в любой момент.

В качестве неингаляционных наркотиков применяют нелетучие вещества, которые вводят в организм, минуя дыхательные пути, внутривенно, ректально (через прямую кишку) и подкожно.

При внутривенном введении наркотическое вещество попадает непосредственно в кровь, что обусловливает наступление наркоза тотчас после инъекции. При однократной инъекции удается достигнуть только кратковременного наркоза (до 30 минут). Однако при необходимости можно увеличить продолжительность внутривенного наркоза, поддерживая его на достаточной глубине применением капельного или фракционного метода введения. Для внутривенного наркоза пригодны такие вещества, которые в организме быстро разрушаются или обезвреживаются, что облегчает управление наркозом.

При введении неингаляционных наркотиков в прямую кишку (ректальный или прямокишечный наркоз) глубину наркоза трудно регулировать, в связи с чем этот способ введения применим главным образом для основного наркоза (см. ниже).

Неингаляционный наркоз был впервые осуществлен Н. И. Пироговым, применившим эфир путем введения в прямую кишку, а также А. М. Филомафитским, который в опытах на животных наблюдал наркотическое действие хлороформа и эфира при внутривенном их введении.

Для проведения наркоза чаще используют не одно наркотическое вещество, а несколько и в разной последовательности, что создает ряд преимуществ (см. ниже). В связи с этим различают несколько видов наркоза: основной, комбинированный, смешанный, интубационный, вводный и потенцированный.

Сущность основного (базисного) наркоза состоит в том, что перед операцией, часто в палате, больному вводят неингаляционный наркотик в дозах, не вызывающих полного наркоза. Затем для осуществления полного наркоза уже в операционной применяют ингаляционный наркоз. Неингаляционный наркотик создает как бы основу (откуда и название этого вида наркоза — основной), благоприятный фон для дальнейшего осуществления глубокого хирургического наркоза. Так впервые Н. П. Кравковым было показано, что предварительное внутривенное введение гедонала позволяет в дальнейшем расходовать во время операции меньшие количества хлороформа, что в значительной степени снижает его побочное действие.

Сочетание неингаляционного наркоза с ингаляционным получило название комбинированного наркоза.

Смешанным наркозом называют такой вид наркоза, когда одновременно применяют смесь, состоящую из двух и более наркотиков (например, смесь хлороформа и эфира).

Интубационный, или интратрахеальный, наркоз представляет собой один из вариантов ингаляционного наркоза. Особенность его состоит в том, что наркотическое вещество (в виде пара или газа) поступает через трубку, введенную в трахею (интубация), и не соприкасается со слизистой оболочкой верхних дыхательных путей. При ингаляционном наркозе тяжелым осложнением (подробно см. ниже) является механическая закупорка дыхательных путей: рвотными массами — при рвоте, слизью — при обильном ее отделении или свернувшейся кровью. При интубационном наркозе благодаря имеющемуся приспособлению эта опасность может быть устранена отсасыванием гноя, слизи или крови.

Интубационный наркоз дает хирургу возможность устранять осложнения со стороны дыхания, так как при его угнетении можно в любой момент включить искусственное дыхание с подачей через трубку кислорода вместо наркотического средства.

При интубации с целью расслабления мышц гортани, чтобы облегчить введение трубки в трахею и добиться зияния голосовой щели, применяют вещества, расслабляющие поперечнополосатую мускулатуру (см. Кура-реподобные средства). Интубационный наркоз находит применение преимущественно при операциях на органах грудной полости.

Вводный наркоз — это предварительная наркотизация больного, осуществляемая с помощью газообразного наркотика (N₂0) или введения неингаляционного наркотика короткого действия в комбинации с курареподобными средствами для последующего проведения интубацион-ного наркоза. Для вводного наркоза чаще используют не тот наркотик, который будет применен затем во время всей операции.

Потенцированным называется такой наркоз, когда наркотические вещества комбинируются с веществами другого типа действия (см. Аминазин), усиливающими действие наркотиков, в результате чего расход наркотического вещества резко сокращается и уменьшается возможность развития нежелательных побочных явлений.

В современной хирургической практике находит применение сочетание наркоза с общим охлаждением организма (гипотермией). На фоне гипотермии для достижения наркоза необходимы меньшие количества наркотиков.

У наркотизированных животных процессы терморегуляции нарушаются и снижение температуры при охлаждении организма в условиях наркоза происходит быстрее и интенсивнее, чем без наркоза. Например, без наркоза при охлаждении в течение 10 часов (окружающая температура — 10°) ректальная температура не падает ниже 37—36°; в состоянии же наркоза при таком охлаждении ректальная температура снижается до 30° в течение 1—1,5 часов.

По данным многих авторов, гипотермия сопровождается угнетением функции центральной нервной системы, степень выраженности которого находится в прямой зависимости от степени снижения температуры. Торможение нервной системы наиболее выражено при снижении температуры тела до 25—24°. Однако такая глубокая гипотермия в клинике применяется редко.

В течении хирургического наркоза различают три основные стадии: стадия возбуждения, стадия наркоза и стадия пробуждения.

Стадия возбуждения проявляется усилением двигательной активности больного: он стремится встать с операционного стола, пытается снять маску, оказывает сопротивление медицинскому персоналу; отмечается бессвязная речь, крик, плач, иногда пение. В этот период наркоза сознание исчезает, наступает ослабление болевой чувствительности. Зрачки расширены, реагируют на свет. Дыхание неравномерное, пульс частый, кровяное давление неустойчивое. Спинномозговые рефлексы сохранены.

Длительность и интенсивность проявления стадии возбуждения у разных субъектов могут значительно колебаться. У женщин и детей этот период или очень короткий, или совсем отсутствует. Наоборот, у лиц, длительно употреблявших алкоголь, эта стадия обычно резко выражена. Требуется большое умение наркотизатора, чтобы быстро углубить наркоз и сократить стадию возбуждения. В связи с этим в начале наркоза обычно за единицу времени расходуют относительно большее количество вещества с тем, чтобы быстрее достигнуть наркотической концентрации его в крови. Это диктуется необходимостью, так как в период возбуждения могут возникать тяжелые осложнения. Источником нежелательных побочных реакций является местное раздражающее действие наркотиков. Раздражение слизистых оболочек парами наркотиков способствует возбуждению рвотного, кашлевого центров и центров блуждающих нервов. Наблюдается рвота, кашель. Кроме того, возможна рефлекторная остановка сердца и дыхания. Остановка дыхания возможна также вследствие закупорки дыхательных путей рвотными массами.

В последнем случае наркотизатор должен остерегаться наносить на маску дополнительные количества наркотика, так как за периодом задержки дыхания наступает учащение и углубление его. Вдыхание же воздуха с большим содержанием наркотика может обусловить быстрое нарастание концентрации его в крови и привести к угнетению центров продолговатого мозга и токсической остановке дыхания.

Одной из причин остановки дыхания во время наркоза может явиться западение языка. При этом вход в гортань закрывается и доступ воздуха в дыхательные пути прекращается. Западение языка обусловлено расслаблением мускулатуры, возникающим под влиянием наркотика.

Согласно работам школы И. П. Павлова, возникновение стадии возбуждения объясняется следующим образом: наркотики оказывают в первую очередь парализующее влияние на тормозные процессы в коре головного мозга, устраняя тем самым тормозящее влияние коры на нижележащие центры. Последние растормаживаются, что проявляется в виде малокоординированной деятельности организма.

Стадия наркоза характеризуется тем, что мышцы расслаблены, сознание, болевая чувствительность, спинномозговые рефлексы отсутствуют. Под влиянием наркотиков раньше исчезают рефлексы, обусловленные раздражением экстерорецепторов, в то время как рефлексы с интеро-рецепторов (рецепторы внутренних органов) по отношению к наркотикам более устойчивы. Поэтому даже в стадии хирургического наркоза не исключается возможность возникновения рефлексов с внутренних органов, что может стать источником тяжелых осложнений. Последним исчезает мигательный рефлекс. В этом случае раздражение роговицы уже не вызывает смыкания век, зрачки сужены, на свет не реагируют. Это является сигналом для начала операции, так как отсутствие рефлекса с роговицы свидетельствует о наступлении полного наркоза.

В этот период кора мозга, подкорковые центры и спинной мозг угнетены, центры продолговатого мозга, более устойчивые по отношению к наркотикам, продолжают функционировать, вследствие чего дыхание и кровообращение осуществляются на уровне, достаточном для поддержания жизнедеятельности организма.

Теплоотдача в начале наркоза увеличивается, так как поверхностные сосуды расширяются (покраснение лица). С углублением наркоза, когда в известной степени расширяются уже сосуды и внутренних органов, теплоотдача несколько уменьшается. Но в этот период развивается угнетающее влияние на процессы теплообразования. Таким образом, во время наркоза температура тела обычно оказывается пониженной. Необходима принять меры, чтобы уберечь больного от возможного охлаждения в процессе операции, так как это может способствовать развитию послеоперационных пневмоний (воспаление легких). Большое значение при этом имеет поддержание соответствующей температуры в операционной.

Стадия наркоза может перейти в токсическую фазу, если введение наркотиков продолжается слишком долго или же в тех случаях, когда при неосторожном или неумелом применении в крови создаются высокие концентрации препарата, к которым оказывается чувствительным и продолговатый мозг. Смерть при передозировке наркозного средства наступает от паралича дыхательного центра. Остановка сердечной деятельности является вторичной. В некоторых случаях (особенно при применении хлороформа) возможна остановка сердца вследствие токсического действия наркотика непосредственно на сердечную мышцу.

К тяжелым осложнениям, наступающим во время наркоза, относится коллапс (внезапное расширение сосудов и падение кровяного давления вследствие угнетения сосудодвигательного центра).

После прекращения введения наркотика наступает стадия пробуждения. Вместе с выдыхаемым воздухом летучий наркотик выделяется из организма, концентрация его в крови падает, становится ниже наркотической.

Восстановление функций организма идет в обратном порядке по сравнению с их угнетением в начале наркоза. Первым обнаруживается мигательный рефлекс, со стороны зрачков появляется реакция на свет, постепенно восстанавливаются другие рефлексы, чувствительность. Иногда наблюдается рвота. Последним возвращается сознание. После пробуждения у больного через некоторое время обычно наступает сон, длящийся несколько часов.

Наркоз – состояние, характеризующееся временным выключением сознания, всех видов чувствительности (в том числе болевой, некоторых рефлексов и расслаблением скелетных мышц вследствие воздействия наркотических веществ на ЦНС.

Теории наркоза. Липидная теория: связывает действие наркотических средств с их способностью растворяться в жироподобных веществах мембран нервных клеток и тем самым нарушать их деятельность, что приводит к наркотическому эффекту. Наркотическая сила анестезирующих средств находится в прямой зависимости от их способности растворять жиры. Адсорбционная теория: наркотическое вещество накапливается на поверхности клеточных мембран в ЦНС, изменяя тем самым физико-химические свойства клеток, и нарушает их функции, что вызывает состояние наркоза. Теория торможения окислительных процессов: наркотическое средство блокирует ферменты, регулирующие окислительно-восстановительные процессы в клетках мозговой ткани.Коагуляционная теория: наркотические средства вызывают обратимую коагуляцию протоплазмы нервных клеток, которые теряют способность возбуждаться, что приводит к возникновению наркотического сна. Физиологическая теория (Наокина): объясняет наркотический сон с тозиции торможения ЦНС, возникающего под действием наркотических веществ. К действия анестезирующего средства наиболее чувствительна ретикулярная формация мозга (Анохин).

1) Стадия аналгезии. Больной в сознании, заторможен, дремлет, на вопросы отвечает односложно. Отсутствует поверхностная болевая чувствительность, но тактильная и тепловая сохранены. В этот период возможно выполнение кратковременных вмешательств (вскрытие флегмон, гнойников, диагностические исследования). Стадия кратковременна, длится 3-4 минуты

2) Стадия возбуждения. В этой стадии происходит торможение центров коры большого мозга, но подкорковые центры находятся в состоянии возбуждения: сознание отсутствует, выражено двигательное и речевое возбуждение. Больные кричат, пытаются встать. Кожные покровы гиперемированы, пульс частый, АД повышено. Зрачки широкие, но реагируют на свет, отмечается слезотечение. Хирургические манипуляции на фоне возбуждения проводить нельзя, нужно продолжать углубление наркоза. Стадия длится 7-15 минут.

4) Стадия пробуждения. Как только прекращается подача наркотических средств, концентрация анестезирующего средства в крови уменьшается, больной в обратном порядке проходит все стадии наркоза, и наступает пробуждение

Многокомпонентный наркоз

Комбинированный наркоз подразумевает последовательное или одновременное использование различных анестетиков, а также сочетание их с другими препаратами: анальгетики, транквилизаторы, миорелаксанты, которые обеспечивают или усиливают отдельные компоненты анестезии.

Различают: комбинированный ингаляционный наркоз, комбинированный неингаляционный наркоз, комбинированный ингаляционный+неингаляционный наркоз, комбинированный наркоз с миорелаксантами, комбинированный наркоз с местной анестезией.

ПЕРВЫЕ ПОПЫТКИ

До середины XIX века никакого наркоза не знали и даже не предполагали, что когда-нибудь станет возможным оперировать так, чтобы больному было безопасно и небольно, а врачу удобно. И вдруг открытия посыпались одно за другим, как спелые груши под ветром. Видимо, и открытия созрели, и ветер новых идей был силен. Сейчас даже невозможно установить, кто, собственно, был первооткрывателем.

Официальной датой начала "наркозной эры" считается 16 октября 1846 года, когда американский врач Джон Уоррен впервые оперировал больного под эфирным наркозом. Изобретателями наркоза признаны Уильям Мортон, по профессии зубной врач, и его учитель, врач и химик Чарльз Джексон, который и предложил использовать эфир. Однако еще в 1780 году английский химик Хэмфри Дэви, производя испытания закиси азота на себе, написал: "Закись азота, по-видимому, обладает свойствами уничтожать боль". Но на его слова никто не обратил внимания. Зубной врач из Коннектикута (США) Хорас Уэлс попросил своего коллегу Джона Риггса удалить ему больной зуб во время действия закиси азота, что и было сделано в 1844 году. Боли он не почувствовал, что подтолкнуло Уэлса к применению закиси азота в своей практике. Хотя и нечасто, но закись азота применяют и сегодня, а эфир почти забыт. Так кто изобретатель?

С эфиром, кстати, тоже не "все чисто". Описание его получения путем перегонки смеси серной кислоты с винным спиртом дал еще в XVI веке немецкий ботаник и аптекарь Валериус Кордус. Отсюда произошло и первое название вещества - серный эфир (позднее его стали называть диэтиловым эфиром или просто эфиром). В начале XVIII века немецкий врач Фридрих Гофман предложил смесь эфира со спиртом в качестве успокаивающих капель, названных его именем; их применяли более ста лет. Чистый эфир был получен лишь в 1796 году Товием Ловицем, работавшим в Главной аптеке в Петербурге. Наркотизирующее действие эфира открыл, как это ни странно, английский физик Майкл Фарадей, который в 1818 году даже опубликовал статью на эту тему.

Умная мысль, как известно, никогда не приходит в единственную голову. Одновременно и независимо друг от друга немецкий химик Юстус Либих и французский аптекарь Эжен Суберан получили новое летучее вещество, которое назвали хлороформом. Никто из них о его наркотизирующем действии не знал. Это установил профессор акушерства Эдинбургского университета Джеймс Симпсон. Не удовлетворенный действием эфира при обезболивании родов, он стал пробовать разные летучие жидкости и, естественно, наткнулся на хлороформ. Уже 15 ноября 1847 хлороформ был применен на практике.

Далее началась настоящая гонка за новыми препаратами и новыми методами их применения. Все перечисленные средства были либо газами, либо легко испаряющимися жидкостями, и потому их вводили через дыхательные пути (в то время через простую маску) - ингаляционно, то есть путем вдыхания. Такой метод затруднял операции на лице или в положении больного на животе. Это привело Николая Ивановича Пирогова к попыткам вводить наркотические препараты в прямую кишку, то есть неингаляционно, что, впрочем, имело свои недостатки.

В 1899 году профессор Генрих Дрезер сообщил о создании нового активного снотворного - гедонала, производного уретана. Используя это снотворное, профессор Военно-медицинской академии Николай Павлович Кравков разработал способ наркотизации с предварительным введением медикамента. Сначала больному давали таблетку гедонала, которая обеспечивала глубокий сон, а на его фоне - хлороформ. При этом и наркотизация протекала спокойней, и хлороформа требовалось меньше.

Позднее было предложено введение одного гедонала внутривенно. Первая операция с применением внутривенного наркоза выполнена в 1909 году в клинике Сергея Петровича Федорова в Петербурге. Неингаляционный гедоналовый наркоз, который назвали "русским способом наркоза", стал вытеснять хлороформ. Вскоре, впрочем, он был заменен гексеналом, производным барбитуратов (к ним относится, в частности, фенобарбитал). Химические формулы упомянутых первых средств, использованных для наркоза, чрезвычайно отличаются одна от другой, хотя и вызывают почти одинаковый эффект. Добавим, что наркоз можно вызвать и электротоком и гипнозом.

ЧТО ЖЕ ТАКОЕ НАРКОЗ?

Слово "наркоз" происходит от греческого narke, что значит оцепенение, онемение. Согласно учебнику по фармакологии, это состояние, характеризующееся обратимым угнетением центральной нервной системы, проявляется выключением сознания, подавлением чувствительности (в первую очередь болевой), рефлекторных реакций и снижением тонуса мышц.

Такое определение описывает лишь внешнюю картину, но не дает характеристики наркоза и не вскрывает механизм его возникновения. Начать с того, что несведущий человек затруднится отличить состояние наркоза от сотрясения мозга, солнечного удара и даже обморока. Потеря сознания происходит во время простого сна, не говоря уже о коме (греч. koma - глубокий сон) любого происхождения. Конечно, при всех этих состояниях потеря сознания сопровождается нарушением функции жизненно важных органов и систем. При наркозе такого быть не должно, и это надо бы оговорить в определении. Кроме того, кома может возникнуть как результат передозировки наркотизирующего средства, следовательно, речь в определении идет не о наркозе вообще, а об относительно безопасном хирургическом наркозе.

Наркоз без потери сознания - рауш-наркоз, предложенный, кстати, Н. И. Пироговым, - самая первая стадия наркоза, при которой устраняется только чувствительность, что достаточно для проведения мелких операций.

Сравнительно недавно увлекались так называемым "наркозом без наркоза", по медицинской терминологии - нейролептаналгезией. Больному вводили сильный нейролептик дроперидол, который устраняет передачу нежелательных рефлексов с оперируемого органа на другие органы и системы, предупреждает шок, а плюс к тому подавляет страх, напряжение, рвоту и усиливает действие и без того мощного анестетика фентанила. При этом больной не теряет сознание.

С другой стороны, барбитураты, используемые и сейчас для неингаляционного наркоза, например гексенал и тиопентал, не подавляют чувства боли, то есть не являются анестетиками! Оказывается, простого глубокого сна может быть достаточно для выполнения операции.

Именно поэтому такие сильные снотворные теперь называют гипнотиками. В американской литературе указывается, что при тиопенталовом наркозе 10 процентов оперируемых чувствуют боль, что неоднократно становилось причиной судебных исков. Все же этот факт дает понять, почему при гипнозе можно оперировать вообще без химического вмешательства. Теперь имеются прекрасные анестетики, которые не расслабляют мускулатуру, например кетамин.

Для выполнения некоторых операций приходится дополнительно вводить вещества, которые только расслаблением мышц и занимаются, - миорелаксанты. Но не всегда оно нужно, это расслабление. Вот поэтому сейчас от термина "наркоз" уже практически отказались. Теперь говорят "общая анестезия". Да оно и удобней: легче различать общую анестезию от местной, для достижения которой используются совсем другие вещества - местные анестетики типа новокаина, лидокаина и им подобных.

Этот регулятор подачи эфира, изобретенный Луи Обреденом, применяли вплоть до 70-х годов XX века. На дыхательной маске закреплен тонкостенный металлический шар, внутри которого находятся пропитанные эфиром кусочки фетра. Выдыхаемый пациентом воздух собирается в пакете. С помощью специального устройства можно регулировать подачу эфира, свежего воздуха и обратное вдыхание из пакета.

Действительно, для операции главное - устранить все ощущения, а сон любой глубины, подавление рефлексов и расслабление мышц можно вызвать при необходимости другими веществами. Так что хирургический наркоз - это общая анестезия в сочетании с гипнотиками, транквилизаторами, нейролептиками, веществами, блокирующими патологические рефлексы, и миорелаксантами, благодаря чему удается получить полностью безопасное и лишенное неприятных ощущений состояние, которое обеспечивает хирургу возможность произвести необходимое вмешательство.

Но почему же многие вещества, такие разные, способны приводить человека в состояние, сходное с типичным хирургическим наркозом? Наркоз, вызываемый кетамином или эфиром, не может обеспечиваться тем же механизмом, что и наркоз после введения инертного газа ксенона или тем более гипнотического внушения. Тут идут одни предположения.

СКОЛЬКО ВЕЩЕСТВ, СТОЛЬКО ТЕОРИЙ?

Мозг - чудесное скопление нервных клеток числом порядка 1010, то есть десять миллиардов штук. Все они имеют по нескольку отростков, которые вроде бы переплетаются, но на самом деле нигде не соприкасаются. Импульсы по отросткам передаются при помощи электричества, но оно выполняет лишь роль спускового крючка. Нервное окончание, получив удар током, выстреливает мелкими молекулами передатчиков-медиаторов, которые, войдя в соприкосновение с клеткой-мишенью, меняют ее состояние. Она либо возбуждается, либо тормозится, либо полностью теряет чувствительность, замирает.

Первая теория, объясняющая действие наркотизирующих веществ, создана в 1875 году французским физиологом Клодом Бернаром и названа коагуляционной. Было отмечено, что под действием эфира и хлороформа происходит обратимая коагуляция (свертывание) внутриклеточных белков в изолированных нейронах. Однако в 1938 году русский хирург П. И. Макаров доказал, что при прижизненном наблюдении за клетками во время хлороформного наркоза никакой коагуляции не происходит - концентрация наркотика для этого слишком мала.

Следующая теория Э. Овертона и Г. Мейера, созданная в 1899 году, названа липидной. Предполагалось, что наркотические вещества действуют тем сильнее, чем лучше растворяются в липидах (жирах). Но после получения новых веществ, в частности гексенала и тиопентала, а также стероидных анестетиков (виадрил и другие), которые плохо растворимы в жирах, а действуют сильно, эта теория сохранилась лишь в той части, что вообще-то наркотики должны в какой-то мере действительно быть жирорастворимыми. Оно и понятно, совсем не растворимые в жирах вещества не могут ни пройти сквозь гематоэнцефалический барьер мозга, ни проникнуть внутрь клетки через клеточную мембрану.

Пересказывать все теории в исторической последовательности нет смысла. Их было много - протеиновая, теория изменения поверхностного натяжения мембран, термодинамическая, теория образования водных кристаллов, теория нарушения окислительных процессов, - но все они давали лишь частичное объяснение для какой-то группы веществ. В настоящее время наиболее популярна мембранная теория. Согласно этой теории, включение молекул наркотизирующего вещества в мембрану клеток затрудняет проникновение через нее активных ионов, в частности натрия, калия и кальция, осуществляющих генерацию электрических потенциалов действия. В результате электроактивность нейронов нарушается. Поскольку большинство наркотических веществ химически инертно, то предполагается, что они вступают с мембраной не столько в химическое, сколько в физическое взаимодействие.

УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ТОРМОЗ

А теперь еще одна неожиданность. В 1950 году американские химики У. Робертс и С. Френкель обнаружили в мозге новую аминокислоту, которую они назвали гамма-аминомасляной кислотой (ГАМК). Было странно, что эта кислота не встраивается в белки, а находится как бы в свободном плавании. Зачем? Ответ получили через десять с небольшим лет. Английский ученый К. Крньевич подвел слабый раствор ГАМК к одной из корковых клеток, воспринимающих чувствительные импульсы. Каково же было его удивление, а затем и восторг, когда он установил, что ГАМК подавила реактивность чувствительных клеток коры мозга, то есть является тормозным веществом. Японские авторы сделали еще проще. К чувствительной зоне коры они подвели плавающий электрод, а на него сверху надели бумажку, смоченную ГАМК. Тот же результат. Японский опыт позднее был воспроизведен автором этой статьи.

Потом обнаружили , что ГАМК тормозит не только клетки, воспринимающие импульсы, но и клетки, их генерирующие. Дальше - больше. И вот наконец установили, что это вещество является тормозным медиатором примерно для 20-30 процентов нервных клеток. Были составлены карты действия ГАМК в мозге, причем они совпали с теми зонами, которые ответственны за сон и боль.

Мало того, при окислении ГАМК образуется оксибутират, который оказался наркотизирующим средством, хотя и слабым. Так было доказано, что наркоз может быть не только мембранным, но и синаптическим, а именно - вызывать эффект в результате химической реакции с теми участками клеток-испол нительниц, которые подчиняются специальным химическим командам.

Кстати, вещества бензодиазепиновой группы и барбитураты оказывают центральное успокаивающее, противосудорожное и расслабляющее мышцы действие, активируя рецепторы, чувствительные к ГАМК.

Логично было бы предположить, что в противовес универсальному тормозному фактору должен существовать и универсальный активирующий фактор. Действительно, таковым оказалась известная с 1866 года и широко распространенная в организме, в том числе и в мозге, глутаминовая кислота, а также ее амид - глутамат. В 1974 году Д. Куртис и Г. Джонстон (США) установили, что при воздействии глутамата на молчащие нервные клетки в них возникает активность, что и позволило отнести глутаминовую кислоту к возбуждающим аминокислотам.

В XIX веке часто применяли хлороформную маску, сконструированную немецким врачом Куртом Шиммельбушем. С помощью специального держателя на лицо пациента накладывали компресс - пропитанную хлороформом ткань. Чтобы действие наркоза не ослабевало, время от времени ткань дополнительно смачивали хлороформом. Наибольшая опасность состояла в передозировке и блокаде дыхательных путей.

Примерно в те же годы в нашей стране был введен в практику новый неингаляционный общий анестетик кетамин (кеталар, калипсол). Кетамин обладает выраженным анальгетическим эффектом благодаря химической активации опиатных рецепторов мозга; при этом из депо высвобождаются эндогенные анальгетики - энкефалины. Особый интерес представляет способность кетамина блокировать некоторые рецепторы глутамата, снижая таким образом как общую активность мозга, так и опосредуемое через них восприятие боли.

Итак, окончательного, тем более универсального ответа на вопрос о механизме действия веществ, вызывающих наркоз, нет. Предварительно можно сказать, что общие анестетики могут быть разделены на две группы: вещества, взаимодействующие с мембранами нейронов за счет своих физических свойств, и вещества, оказывающие избирательное химическое действие на определенные клеточные рецепторы, участвующие в формировании ощущения боли.

Неясностей остается достаточно. Так и не решен вопрос о том, каким же образом столь разнообразные вещества и воздействия способны вызывать практически неразличимую картину наркоза. Возможно, что в мозге высших животных сохранилась некая универсальная система, которая у низших организмов участвует в пассивной защитной реакции оцепенения и мнимой смерти. Если это так, то активировать ее способны самые разные стимулы и воздействия на различные отделы мозга. Сказанное нельзя даже рассматривать как гипотезу, только лишь как предположение.

ФЕНТАНИЛ И БОРЬБА С ТЕРРОРИЗМОМ

Во время операции по освобождению заложников, захваченных террористами в октябре 2002 года в Москве, спецслужбы применили фентанил (об этом было заявлено официально). Поскольку анальгетик фентанил применяется как наркотизирующее вещество (о чем упоминалось выше), стоит поговорить о нем подробнее.

Вo всех странах, помимо боевых отравляющих веществ смертельного действия типа зарина, существовали и существуют теоретически несмертельные отравляющие вещества, условно называемые "полицейскими ", которые, разумеется, могут быть использованы и в боевых условиях, а поэтому держатся в полусекрете. На смену слезоточивым газам неминуемо должны были прийти другие. И пришли.

В последние годы в международных научных журналах публиковались статьи о том, что в качестве полицейского оружия (будем именовать его так) могут быть использованы вещества психотропного действия, которые не включены в Конвенцию о запрещении производства и хранения отравляющих веществ. В числе прочих упоминались и производные морфина. Достаточно хорошо известно, что морфин - это не только болеутоляющее, но и наркотическое, а следовательно, психотропное вещество. В терапевтических дозах морфин и синтетические морфиноподобные вещества типа промедола действуют в мозге только на чувствительные к опию (опиоидные) клетки, подавляя боль. Но уже в минимально токсических дозах сам морфин снижает восприятие окружающего, подавляет активность, вызывает безразличие и полусонное состояние - не явь, но и не сон, тем более, не наркоз. Выражаясь образно - обалдение.

При введении токсических доз морфинов возбуждается рвотный центр и угнетается дыхательный центр. По мере синтеза новых веществ дошли и до фентанила, сходного по строению с промедолом, но примерно в 100 раз более активного. На практике оказалось, что фентанил обеспечивает обезболивание достаточное, чтобы произвести хирургическую операцию. Второе его достоинство - быстрота наступления эффекта, от 1 до 5 минут. Недостаток для хирургии заключается в кратковременности действия - 15-30 минут. Для полицейских целей это как раз достоинство. Правда, полицейским хотелось бы, чтобы побочные действия фентанила - одурманивание, спастическое сокращение мышц, рвотный эффект - были более выражены. А вот угнетение дыхательного центра в любом случае является недостатком, поскольку при отсутствии аппарата для искусственного дыхания может обернуться катастрофой.

По-видимому, во время спецоперации в театральном центре использовали одно из производных фентанила, возможно диметилфентанил. Хотя это вещество не приводит к гибели здоровых взрослых людей, но, как все опиоиды, оно опасно для детей, для больных бронхиальной астмой, диабетом и для тех, кто находится в состоянии сильного стресса. А таковых среди заложников было много. Именно это, а также недостаточная подготовленность медицинских служб для оказания помощи большому количеству пострадавших стали причиной гибели людей.

Да, большинство токсических эффектов как самого морфина, так и синтетических опиоидов устраняется их антагонистами - налорфином и налоксоном, однако угнетения дыхания они не снимают, а обеспечить всех аппаратами для принудительной вентиляции легких было нереально.

Есть и еще один момент. Дело в том, что все синтетические опиоиды, начиная с фентанила, - порошки или их растворы. Но не будешь же бегать за каждым террористом со шприцем! Однако еще на заре появления первых ядов типа ДЛК (диэтиламид никотиновой кислоты), вызывающих психозоподобные состояния, были сконструированы специальные аэрозольные генераторы, позволяющие создавать целые облака, включающие твердые частицы столь малых размеров, что они не задерживаются даже стандартными противогазами. Для успеха операции в театральном центре требовалось очень быстро насытить аэрозолем зрительный зал, что и было сделано. Гораздо проще применять этот метод в небольших закрытых помещениях. Не скрою, меня удивляло, что такие операции до настоящего времени не предпринимались при освобождении заложников в самолетах.