Co je to vlastně anestezie? Více než spánek Michal Horáček KAR FN v Motole Praha
Co je to anestezie, to ví jen pár tibetských mnichů!
Anestezie je… • největší dar věnovaný lékařskému umění S.B.Nuland: Lékařství v průběhu staletí, Knižní klub, Praha 2000
• jeden z 10 nejnáhodnějších objevů vůbec http://www.21stoleti.cz
• stav umožňující snést chirurgický výkon bez trvalého nepříznivého působení na pacienta R.Larsen: Anestezie, Grada, Praha 2004
• je důsledkem podání léků k prevenci nežádoucích psychologických a somatických účinků chirurgického zákroku a k vytvoření vhodných podmínek k provedení tohoto zákroku. Kissin I. General anesthetic action: an obsolete notion? Anesth Analg 1993; 76: 215–8
Co je anestezie?
prof. Hugh C. Hemmings
„Navzdory běžnému klinickému užívání nedokážeme vysvětlit, jak anestetika vyvolávají amnezii, bezvědomí a imobilizaci – kardinální klinické rysy celkové anestezie.“ Hemmings jr HC: Sodium channels and the synaptic mechanisms of inhaled anesthetics. Brit J Anaesth 2009;103(1):61-9
Mozek • 100 miliard = 1011 neuronů • 1 neuron má synapse s 10 000 jinými neurony • bílá hmota – myelinizovaná vlákna: – muži ve věku 20 let 176 km, v 80 letech 97 km – ženy 149 km, 82 km
neuron
Marner L et al.: Marked loss of myelinated nerve fibers in the human brain with age. J Comp Neurol. 2003 Jul 21;462(2):144-52
• glie (kalium, laktát) • 38 biliard (?) operací za sekundu • úložná kapacita 3 584 TB http://en.wikipedia.org/wiki/Human_brain
astrocyt www.encefalus.com
• přežiju a probudím se • nebude to bolet • nebudu si to pamatovat
5.11.2009
kurs Nové pohledy
7
• přežije (snad) • nebude se hýbat (abych mohl operovat) • nebude si to pamatovat (aby zase přišla)
5.11.2009
kurs Nové pohledy
8
• přežije (snad) bezpečnost • nebude se hýbat (aby mohli operovat) imobilizace • nebude si to pamatovat (aby zase přišla) amnezie
5.11.2009
kurs Nové pohledy
9
Požadavky na anestezii • přežít
• bezpečnost – anest. úmrtí 1:15601 2:10 000 1:200-300 0002
– úmrtí do 1 roku 5-14 % u starších nebo rizikových pacientů3
• bez bolesti • analgezie • bez vzpomínek • amnezie • bez pohybu • imobilizace 1. Ann Surg 1954; 140:2–35 2. Anesthesiology 2002;97:1609-17 3. Anesth Clin N Amer 2006;24:255-278
Definice anestezie • reverzibilní útlum činnosti nervového systému (mozku a míchy) umožňující překonat operaci. modif. z R. Larsen: Anestezie
• celková anestezie se projevuje ztrátou vědomí a vyřazením vnímání a reakce na nociceptivní podněty • regionální (svodná) = lokální (místní) anestezie je způsobena blokádou vedení bolestivých vjemů do mozku • anestezie je intoxikace!
• amnezie • analgezie
• imobilizace
Celková a regionální anestezie
R. Hinckley: První éterová anestezie 16.10.1846
První anesteziologové „muži s lahví a hadrem“
inhalátor na éter
Možnosti anestezie kolem roku 1880 • • • • •
N2O od 1845 éter od 1846 chloroform od 1847 první „mors in tabula“ v anestezii 1848 kontraindikováno operovat pacienty > 50 let
„Chloroform natropil mnoho zla.
Díky němu se může stát chirurgem každý pitomec.“ George Bernard Shaw 1906
Další vývoj • éter a chloroform • zdravotní sestry i zřízenci Bulovka - p. Müller ortopedie - p. Václav
Schimmelbuschova maska
Ombredannův přístroj 1908
Čím vyvolat anestezii? • jednou látkou - monoanestezie • více látkami - doplňovaná anestezie • více postupy - kombinovaná anestezie
Anestezie Analgezie
Amnezie
Imobilizace
Rozdělení celkové anestezie podle vstupní brány anestetika • inhalační anestezie
• nitrožilní anestezie • nitrosvalová anestezie
Schimmelbuschova maska
Klinická anestezie „Nemocný musí během výkonu dobře spát, nesmí cítit bolest, musí být dobře svalově uvolněn a nesmí aktivovat patologické vegetativní reflexy.“ Woodbridge
Další vývoj
Po 165 letech v ČR
16.10.1846
70. léta
Anesthesiology. 113(6):1447, December 2010.
Anesteziologika • • • • •
celková anestetika opioidy svalová relaxancia lokální anestetika další látky
Anesteziologika • • • • • • •
thiopental propofol, midazolam, etomidát, ketamin isofluran, sevofluran, desfluran oxid dusný sufentanil, alfentanil, remifentanil succinylcholin vecuronium, rocuronium, atracurium, cis-atracurium
Anesteziologika • • • • • • •
thiopental propofol, midazolam, etomidát, ketamin isofluran, sevofluran, desfluran oxid dusný sufentanil, alfentanil, remifentanil succinylcholin vecuronium, rocuronium, atracurium, cis-atracurium
Anesteziologika • • • • • • •
thiopental propofol, midazolam, etomidát, ketamin isofluran, sevofluran, desfluran oxid dusný sufentanil, alfentanil, remifentanil succinylcholin vecuronium, rocuronium, atracurium, cis-atracurium
Anesteziologika • • • • • • •
thiopental propofol, midazolam, etomidát, ketamin isofluran, sevofluran, desfluran oxid dusný sufentanil, alfentanil, remifentanil succinylcholin vecuronium, rocuronium, atracurium, cis-atracurium
Anesteziologika • • • • • • •
thiopental propofol, midazolam, etomidát, ketamin isofluran, sevofluran, desfluran oxid dusný sufentanil, alfentanil, remifentanil succinylcholin vecuronium, rocuronium, atracurium, cis-atracurium
Anesteziologika • • • • • • •
thiopental propofol, midazolam, etomidát, ketamin isofluran, sevofluran, desfluran oxid dusný sufentanil, alfentanil, remifentanil succinylcholin vecuronium, rocuronium, atracurium, cis-atracurium
Anesteziologika • • • • • • •
thiopental propofol, midazolam, etomidát, ketamin isofluran, sevofluran, desfluran oxid dusný sufentanil, alfentanil, remifentanil succinylcholin vecuronium, rocuronium, atracurium, cis-atracurium
Anesteziologika • • • • • • •
thiopental propofol, midazolam, etomidát, ketamin isofluran, sevofluran, desfluran oxid dusný sufentanil, alfentanil, remifentanil succinylcholin vecuronium, rocuronium, atracurium, cis-atracurium
Celková anestezie - iatrogenní, řízená intoxikace - farmakologicky navozené koma „Každá látka je jedovatá, záleží jen na dávce, aby látka jedovatá nebyla.“ Theophrastus Bombastus von Hohenheim - Paracelsus (1493-1541)
„Anestezie musí být: • hluboká, jak je třeba, • mělká, jak jen lze,“ Michael D. Nosworthy (1902-1980)
• dlouhá jen tak, jak je nezbytně nutné. Michal Horáček
Celková anestetika • • • • • •
Xe N2O alkany étery barbituráty steroidy
Lipidové teorie účinku anestetik
prof. Claude Bernard 1878
Meyerovo-Overtonovo pravidlo 1901
Teorie o mechanismu anestezie Proteinové
• inhibice luciferázy 1984 – Franks NP, Lieb WR: Do general anaesthetics act by competitive binding to specific receptors? Nature. 1984 Aug 16-22;310(5978):599-601 – Franks NP, Lieb WR: Seeing the light: protein theories of general anesthesia. 1984. Anesthesiology. 2004 Jul;101(1):235-7
Jak anestetika fungují?
Periodická tabulka molekulárních prvků anestezie
Urban, B.W.: Current assessment of targets and theories of anaesthesia Brit J Anaesth 2002:89:167-83
Jak anestetika fungují? • řada cílů anestetik • jeden stav ? nebo řada stavů?
Teorie více cílů „písek v kolečkách“ Max B. Kelz
R. Eckenhoff
Fink BR: Molecular mechanisms of anesthesia: another voice. Anesth Analg 199478:407-8
Alkire MT: Science 322, 876 (2008)
GABA komplex • benzodiazepiny frekvenci otevírání
• barbituráty prodlužují trvání otevřeného kanálu
• steroidy • propofol • etomidát vytěsňuje endo-inhib. vazby GABA
NMDA receptor glutamát (excitační neurotransmiter) • NMDA (N-metyl-D-aspartát) - modulace přenosu na synapsích – učení a paměť – centrální senzitizace – ischemické poškození
• AMPA (quisqualát) - rychlé postsynaptické potenciály • kainát • metabotropní receptor (G protein, IP3 + DAG)
NMDA receptor
Anestetika modulují přenos na synapsích • klasické přenašeše – KA, D, Ach, Ser
• aminokyseliny – excitace • glutamát, aspartát
– inhibice • GABA, glycin
• neuropeptidy • atypické plynné – NO, CO, H2S
Pyramida anestezie
• stav navozený podáním anestetik umožňující snést operaci • amnezie + imobilizace
• jádra a oblasti mozku
?
• neuronové sítě
• subcelulární a buněčná úr. • molekulární úroveň Prof. BW Urban, University Bonn 46
Lokální účinek anestetik! hlavní místo syntézy histaminu injekce GABAzinu do nucleus tuberomamillaris hypothalamu brání hypnotickému účinku etomidátu a propofolu
Nelson LE et al.: The sedative component of anesthesia is mediated by GABA(A) receptors in an endogenous sleep pathway. Nat Neurosci 2002:5:979-984
Centrum medianum thalami
Lokální účinek anestetik! Alkire, M.T et al. :Thalamic Microinfusion of Antibody to a Voltage-gated Potassium Channel Restores Consciousness during Anesthesia. Anesthesiology 2009; 110:766–73
Hypnotický účinek • sedace – jakoby opilost, amnezie, analgezie, porušené vnímání času, depersonalizace, spavost
• spánek, bezvědomí (?) = nehýbe se na výzvu = unconsciousness? unresponsiveness? = nechce se pohnout? – účinek na centra rozhodování = zapomene se pohnout? – účinek na paměť = amnezie
• přechod plynulý nebo fázový? = „flip-flop“ • využívá anestezie endogenní spánkové okruhy? „hijack“
Vědomí – bdím a jsem si vědom „Anestezie se podobá spánku.“ 1. retikulární aktivační systém (glu) – ascendentní RAS: • dorzální do thalamu • ventrální do hypothalamu a baze front. laloků
– descendentní RAS – tonus posturálních svalů
2. 3. 4. 5. 6. 7.
ponto-mesencef. n. tegmenta (ACh) locus coeruleus (NA) nuclei raphe (S) ventr. periaquedukt. šeď (D) nucleus tuberomammilaris (His) lat. hypotalamus (orexin) (narkolepsie, anorexie) kurs Nové pohledy
Hypnotický účinek anestetik • thalamus • mozková kůra
Prof. G. Tononi
– porucha integrace vzruchů → snížení informace
Imobilizace • flekční odtažení (withdrawal) od bolestivého podnětu je míšní reflex • pohyby možné i při smrti mozku MAC (minimální alveolární koncentrace) - parciální tlak inhalačního anestetika v plicích, při němž se 50 % nerelaxovaných pacientů nepohne v okamžiku kožního řezu
Mechanismus znehybnění
• MAC při celotělovém podání je nižší než při odděleném podání pouze do mozku! – isofluran 1,2 %, resp. 3,0 % – halotan 0,9 %, resp. 3,4 %
• imobilizace důsledkem účinku na míchu! Antognini JF: Exaggerated anesthetic requirements in the preferentially anesthetized brain. Anesthesiology 1993 79: 1244-1249
Sonner, JM, Antognini, JF et al.: Inhaled Anesthetics and Immobility: Mechanisms, Mysteries, and MAC. Anesth Analg 2003 97: 718-740.
Orexigenní systém v lat. hypothalamu • excitace aktivačních systémů MK • význam: • stimulace příjmu potravy, bdělosti a výdeje energie • spojovací článek mezi metabolismem a spánkovou regulací • vztah k Alzheimerově nemoci? beta-amyloid regulován orexinem • antagonista Ox receptorů SB-334867 pro léčbu alkoholismu a závislostí
Úloha orexinů při probouzení z celkové anestezie Max B. Kelz
• isofluran a sevofluran inhibují ox. neurony, nepůsobí na sousední MCH (melanin concentrating h.) neurony imunohistochemické vyšetření exprese c-Fos
• srovnání divoké myši x myši knock-out orexin/ataxin-3 – indukce (ztráta vzpřimovacího reflexu) – stejně citlivé podání SB-334867 beze změny – probouzení u knock-out myší opožděné podání SB-334867 ↑ probouzení v závislosti na dávce
• úvod a probouzení různé okruhy Kelz MB et al.: AN essential role for orexins in emergence from general anesthesia. PNAS 2008105(4):1309-1314
Shrnutí
• teorie anestezie – lipidové x proteinové – jeden cíl x více cílů – globální x lokální účinek – specifický a nespecifický úč.
• sedace a hypnóza se liší nejen kvantitativně • indukce a probuzení mohou mít různé okruhy
„Každé anestetikum má specifické spektrum účinků.“ B. Antkowiak
Naturwissenschaften 2001; 88: 201-13
Alkire MT: Science 322, 876 (2008)
„Lze skutečně jedno anestetikum nahradit jiným?“ B. Antkowiak
Naturwissenschaften 2001; 88: 201-13
Alkire MT: Science 322, 876 (2008)
58 58
Anestezie propofolem mění proteom mozku jinak než sevofluran Tsuboko Y, Sakamoto A: Biomedical Research 2011;32(1):55-65
Počet změněných prot. Syntéza vyšší Syntéza nižší
Nebezpečí anesteziologik • anestetika
• útlum vědomí, ztráta průchodnosti dýchacích cest, deprese dechu a oběhu
• opioidy • svalová relaxancia
• deprese dechu • paralýza svalů
Nebezpečí anesteziologik • Thiopental • Thiopental útlum vědomí, ztráta průchodnosti dýchacích cest, deprese dechu • opioidy • Pavulon • Kalium 19.9.2011
• opioidy • Pavulon paralýza svalů zástava srdce v diastole • Kalium deprese dechu
kurz IPVZ - kmen chirurgie
61
Conrad Murray
• • • • •
1:30 – valium 2:00 – lorazepam i.v. 3:00 – midazolam další léky 10:40 – propofol 19.9.2011
kurz IPVZ - kmen chirurgie
† 25.6.2009
62
† 25.6.2009 Conrad Murray Propofol je součástí celkových intravenózních anestetik určených k uspání pacienta při chirurgických výkonech. Přípravek by měli používat výhradně profesionálové v lékařském prostředí. www.lidovky.cz Propofol je určen především k tlumení pacientů před operacemi. Má také negativní účinky, které vedou ke zpomalení srdečního tepu a snížení krevního tlaku. V blízkosti pacienta užívajícího propofol by měl být přístroj na monitorování srdeční činnosti a dýchací přístroj – ani jeden z těchto přístrojů se ale v Jacksonově domě po jeho smrti nenašel. www.tn.nova.cz
pátek 30. září 2011
Vedení anestezie • doplňovaná anestezie – základem obv. inhalační anestezie – hypnotický úč. – bolusy nebo kontinuálně – analgezie a relaxace řízení hloubky anestezie podle potřeby výkonu
• hlavní problémy – deprese dýchání – deprese oběhu
Vedení anestezie - předpoklady • průchodné dýchací cesty • dostatečná ventilace • spolehlivý vstup do krevního oběhu
Intubace
– podávání anesteziologik – hrazení ztrát krve a tekutin, tj. udržování euvolemie Laryngeální maska
Vedení anestezie Hloubka anestezie
Dráždění
Hloubka anestezie Arthur Guedel
Hloubka
Dráždění
Problémy monitorování hloubky anestezie • éter dráždí dýchací cesty • užití opioidů • užití relaxancií
zbývají jen oči pro pláč
Sledování a monitorování Základní požadavky – Harvardské min. zásady bezpečnosti
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
trvalá přítomnost anesteziologa TK a SF po 5 minutách EKG nepřetržitě dýchání a krevní oběh FiO2 ve vdechované směsi rozpojení systému teplota pacienta saturace Hb a ETCO2
Rozšířené monitorování • hemodynamika • svalová relaxace • hloubka anestezie aj.
Anestezie je více než spánek!
Boston, MGH, 16.10.1846 téměř 165 let Praha, 7.10.2011
7.10.2010
kurs Aktuální otázky perioperační medicíny
74
74