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 vůbechttp://www.21stoleti.cz

• stav umožňující snést chirurgický výkon bez trvalého nepříznivého působení na pacientaR.Larsen: Anestezie, Grada, Praha 2004

• je důsledkem podání léků k prevenci nežádoucích psycho-logických 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?

„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

prof. Hugh C. Hemmings

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

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 www.encefalus.com

astrocyt

neuron

5.11.2009 kurs Nové pohledy 7

• přežiju a probudím se• nebude to bolet• nebudu si to pamatovat

5.11.2009 kurs Nové pohledy 8

• přežije (snad)• nebude se hýbat (abych mohl operovat)• nebude si to pamatovat (aby zase přišla)

5.11.2009 kurs Nové pohledy 9

• přežije (snad) bezpečnost• nebude se hýbat (aby mohli operovat) imobilizace• nebude si to pamatovat (aby zase přišla) amnezie

Požadavky na anestezii

• přežít

• bez bolesti

• bez vzpomínek

• bez pohybu

• bezpečnost

• analgezie

• amnezie

• imobilizace1. Ann Surg 1954; 140:2–35

2. Anesthesiology 2002;97:1609-17

3. Anesth Clin N Amer 2006;24:255-278

– anest. úmrtí 1:15601 2:10 000 1:200-300 0002

– úmrtí do 1 roku 5-14 % u starších

nebo rizikových pacientů3

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 nociceptivnípodněty

• regionální (svodná) = lokální (místní) anestezie je způsobena blokádou vedení bolestivých vjemů do mozku

• anestezie je intoxikace!

Celková a regionální anestezie

• amnezie

• analgezie

• imobilizace

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

16.10.1846

Po 165 letech v ČR

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

„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 anestezie - iatrogenní, řízená intoxikace

- farmakologicky navozené koma

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“

Alkire MT: Science 322, 876 (2008)

Max B. Kelz R. Eckenhoff Fink BR: Molecular mechanisms of anesthesia:

another voice. Anesth Analg 199478:407-8

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

46

• jádra a oblasti mozku

• neuronové sítě

• subcelulární a buněčná úr.

• molekulární úroveň

• stav navozený podáním anestetik umožňující snést operaci

• amnezie + imobilizace

?

Prof. BW Urban, University Bonn

Lokální účinek

anestetik!

hlavní místo syntézy histaminu

injekce GABAzinudo nucleus tuberomamillarishypothalamu brání hypnotickému účinku etomidátu a propofolu

Nelson LE et al.: The sedative component of anesthesiais mediated by GABA(A) receptorsin an endogenous sleep pathway. Nat Neurosci 2002:5:979-984

Alkire, M.T et al. :Thalamic Microinfusion of Antibody to a Voltage-gated Potassium Channel Restores Consciousness during Anesthesia. Anesthesiology 2009; 110:766–73

Centrum medianum thalami

Lokální účinek anestetik!

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“

kurs Nové pohledy

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. ponto-mesencef. n. tegmenta (ACh)

3. locus coeruleus (NA)

4. nuclei raphe (S)

5. ventr. periaquedukt. šeď (D)

6. nucleus tuberomammilaris (His)

7. lat. hypotalamus (orexin) (narkolepsie, anorexie)

Hypnotický účinek anestetik

• thalamus

• mozková kůra

– porucha integrace vzruchů → snížení informace

Prof. G. Tononi

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!

Sonner, JM, Antognini, JF et al.: Inhaled Anestheticsand Immobility: Mechanisms, Mysteries, and MAC.Anesth Analg 2003 97: 718-740.

Antognini JF: Exaggerated anesthetic requirements in the preferentially anesthetized brain. Anesthesiology 1993 79: 1244-1249

Orexigenní systém v lat. hypothalamu

• excitace aktivačních systémů MK• význam:

• stimulace příjmu potravy, bdělosti a výdeje energie

• spojovací článek mezi metabolismema spánkovou regulací

• vztah k Alzheimerově nemoci?beta-amyloid regulován orexinem

• antagonista Ox receptorů SB-334867pro léčbu alkoholismu a závislostí

Úloha orexinů při probouzení z celkové anestezie

• isofluran a sevofluran inhibují ox. neurony, nepůsobí na sousední MCH (melanin concentrating h.) neuronyimunohistochemické vyšetření exprese c-Fos

• srovnání divoké myši x myši knock-out orexin/ataxin-3

– indukce (ztráta vzpřimovacího reflexu) – stejně citlivépodání SB-334867 beze změny

– probouzení u knock-out myší opožděnépodání SB-334867 ↑ probouzení v závislosti na dávce

• úvod a probouzení různé okruhy

Max B. Kelz

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.“

Alkire MT: Science 322, 876 (2008)Naturwissenschaften 2001; 88: 201-13

B. Antkowiak

58

„Lze skutečně jedno anestetikum nahradit jiným?“

Alkire MT: Science 322, 876 (2008)Naturwissenschaften 2001; 88: 201-1358

B. Antkowiak

Anestezie propofolem mění proteom mozku jinak než sevofluranTsuboko Y, Sakamoto A: Biomedical Research 2011;32(1):55-65

Počet změněných prot.Syntéza vyššíSyntéza nižší

Nebezpečí anesteziologik

• anestetika

• opioidy

• svalová relaxancia

• útlum vědomí, ztráta

průchodnosti dýchacích

cest, deprese dechu

a oběhu

• deprese dechu

• paralýza svalů

19.9.2011

Nebezpečí

anesteziologik

• Thiopental

• opioidy

• Pavulon

• Kalium

­ útlum vědomí, ztráta

průchodnosti dýchacích

cest, deprese dechu

­ deprese dechu

­ paralýza svalů

­ zástava srdce v diastole

kurz IPVZ - kmen chirurgie 61

• Thiopental

• opioidy

• Pavulon

• Kalium

• 1:30 – valium

• 2:00 – lorazepam i.v.

• 3:00 – midazolam

• další léky

• 10:40 – propofol

† 25.6.2009

Conrad Murray

19.9.2011 kurz IPVZ - kmen chirurgie 62

† 25.6.2009

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

Conrad Murray

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

– podávání anesteziologik

– hrazení ztrát krve a tekutin,

tj. udržování euvolemie

Laryngeální maska

Intubace

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. trvalá přítomnost anesteziologa

2. TK a SF po 5 minutách

3. EKG nepřetržitě

4. dýchání a krevní oběh

5. FiO2 ve vdechované směsi

6. rozpojení systému

7. teplota pacienta

8. saturace Hb a ETCO2

Rozšířené monitorování

• hemodynamika

• svalová relaxace

• hloubka anestezie aj.

Anestezie je více než spánek!

Boston, MGH, 16.10.1846

Praha, 7.10.2011

téměř 165 let

747.10.2010 kurs Aktuální otázky perioperační

medicíny74