ТОТАЛЬНАЯ ВНУТРИВЕННАЯ АНЕСТЕЗИЯ ИЛИ ИНГАЛЯЦИОННЫЙ НАРКОЗ ДЛЯ ИНТРАКРАНИАЛЬНЫХ ВМЕШАТЕЛЬСТВ

За последнее десятилетие в литературе был опубликован ряд работ, посвященных преимуществам и недостаткам различных методик анестезии при нейрохирургических вмешательствах. Имеют ли реально одни методики преимущество перед другими? Настоящий обзор в определенной степени содержит ответ на данный вопрос.

ТОТАЛЬНАЯ ВНУТРИВЕННАЯ ИЛИ ИНГАЛЯЦИОННАЯ АНЕСТЕЗИЯ?

Большое значение имеет представление о влиянии анестезии на основные физиологические показатели интракраниальной системы. Но важно понимать, что с помощью различных методов анестезии можно достичь одинаково приемлемых условий для оперативного вмешательства на головном мозге [75]. Условия, при которых производится оперативное вмешательство на мозге, зависят от целого ряда взаимосвязанных факторов; а применяемый анестетик в этой ситуации играет лишь второстепенную роль. Специфические церебральные эффекты анестетиков, которые отчетливо выявляются в лабораторных исследованиях или в специальных клинических условиях, могут быть также легко изменены с помощью сочетанного применения других препаратов, изменения параметров вентиляции, положения больного на операционном столе, а также дренированием ликвора и другими фармакологическими и физиологическими мерами. Хотя и ингаляционные и внутривенные анестетики могут создавать равные условия для проведения оперативного вмешательства на мозге и получаемых результатов, нельзя отрицать тот факт, что каждая техника анестезии характеризуется своими положительными моментами и проблемами. В то время как положительные характеристики ингаляционных анестетиков носят более общий характер, аналогичные черты внутривенных анестетиков более относимы к церебральным эффектам отдельных препаратов. За исключением закиси азота и кетамина, ингаляционные анестетики, равно как и внутривенные гипнотики, вызывают снижение церебральных метаболических потребностей в кислороде. В противоположность в/в гипнотикам, вызывающим также снижение мозгового кровотока (МК), которое возникает как вторичное явление вследствие снижения метаболических потребностей мозга, ингаляционные анестетики действуют как церебральные вазодилятаторы. Понятно, что у большинства больных эти эффекты могут иметь не столь большое значение, в то же время у больных с выраженным нарушением податливости мозга эти эффекты могут выступать как критические факторы.

При выборе в/в анестетиков для предстоящей операции ключевое значение имеют фармакокинетические характеристики препарата. Пробуждение больного после нейрохирургического вмешательства должно быть по возможности быстрым. Данные, полученные на основе компьютерного моделирования после введения различных фармакологических препаратов, свидетельствуют, что скорость снижения концентрации в значительно большей степени зависит от распределения препарата при его инфузии, чем от периода полураспада [27; 65]. Это было показано для опиатов [66]. Хотя период полураспада альфентанила короче, чем у суфентанила, время для достижения 50% снижения концентрации при инфузионном введении в течение 8 часов было более коротким для суфентанила, по-видимому, как результат его большей липофильности. С этих позиций, учитывая высокую липофильность и чрезвычайно высокую скорость метаболизации, неудивительно, что пропофол в настоящее время является самым адекватным гипнотиком для проведения тотальной внутривенной анестезии (ТВВА).

Второй момент при выборе анестетика для внутривенного применения это его церебральные эффекты. Когда пропофол еще только входил в клиническую практику, был показан его неблагоприятный эффект на величину церебрального перфузионного давления (ЦПД). Тем не менее, позднее было доказано, что неблагоприятные гемодинамические эффекты препарата могут быть существенно уменьшены, если не достигаются высокие пиковые концентрации анестетика в крови [55; 66]. Эффект пропофола на церебральное потребление кислорода и МК является близким к таковому у барбитуратов. В эксперименте на обезьянах пропофол вызывал дозазависимое снижение МК и потребления кислорода при сохранении ауторегуляции МК [79]. Аналогичные результаты были получены в эксперименте на собаках [89]. В другом исследовании, проведеном также на собаках, было показано снижение давления цереброспинальной жидкости при введении пропофола, а также дозазависимое снижение МК и потребления кислорода, сопровождавшиеся характерными изменениями на ЭЭГ [6]. Дозазависимое снижение МК и потребления кислорода было подтверждено в исследовании у кроликов [54]. В ранних исследованиях у человека было также показано, что пропофол снижает МК и потребление кислорода [71; 77]. У пострадавших с ЧМТ пропофол снижал ЦПД, ВЧД и МК [53]. Артериоюгулярная разница по содержанию кислорода при этом была неизменной. Сохранность реактивности МК к СО2 в условиях пропофоловой анестезии подтверждена в исследовании у больных [17; 18; 71]. Хотя применение закиси азота не требуется при проведении ТВВА, ее использование вполне допустимо в комбинации с в/в анестетиками. Аналгетический и амнестический эффекты закиси азота являются желательными. Применение закиси азота вместе с препаратами для ТВВА снижает дозу пропофола и обеспечивает более стабильные параметры гемодинамики в период поддержания анестезии [80]. В отличие от ингаляционных анестетиков пропофол блокирует церебральный стимулирующий эффект закиси азота. У обезьян эффект различных инфузионных доз пропофола на МК и потребление кислорода были идентичными как в присутствии, так и в отсутствие закиси азота [79]. Эти результаты были подтверждены у больных: добавление закиси азота к пропофоловой анестезии не нарушало показатели кровотока в средней мозговой артерии и реактивность на СО2 [17].

В литературе продолжается дискуссия о церебральных эффектах суфентанила и альфентанила. В одном из первых сообщений было показано 40% увеличение МК в эксперименте на собаках в условиях ИВЛ в режиме нормокапнии [49]. Вскоре после этого первого сообщения в другом исследовании было показано, что как альфентанил, так и суфентанил повышают давление цереброспинальной жидкости (ЦСЖ) и вызывают снижение ЦПД [33], в связи с чем авторы высказывались против применения этих анальгетиков у нейрохирургических больных. В противоположность этим препаратам фентанил был относительно безопасным препаратом. Однако в ряде других работ церебральный вазодилятирующий эффект анальгетиков не был подтвержден. Суфентанил вызывал снижение МК и потребления кислорода в эксперименте у собак; при этом ВЧД также снижалось [88]. Относительно небольшие дозы суфентанила (0,5 мкг/кг) не вызывали каких-либо изменений МК в исследовании у добровольцев [34]. У кроликов с экспериментальной ЧМТ и фентанил и суфентанил демонстрировали одинаковый эффект на величину ВЧД, который сопровождался также снижением ЦПД и МК [68]. Величина линейной скорости кровотока оставалась неизменной при введении альфентанила на фоне анестезии закись азота + изофлуран, при условии поддержания системного АД неизменным с помощью инфузии вазопрессоров [69]. Как фентанил (3 мкг/кг) так и суфентанил (0,6 мкг/кг) вызывали лишь небольшое снижение ср. АД и увеличение ВЧД при использовании у пострадавших с ЧМТ [70]. И фентанил и суфентанил вызывали в равной степени выраженное увеличение локальной скорости кровотока в СМА у не нейрохирургических больных [76]. Суфентанил вызывал снижение ср.АД и ЦПД, а также транзиторное повышение ВЧД у пострадавших с ЧМТ, что сопровождалось также снижением податливости мозга [3]. Эта дискуссия в отношении церебральных эффектов опиатов подтверждает одно важное положение, что конечный церебральный эффект любого препарата в итоге зависит от сопутствующих факторов. Поэтому не удивительно, что никакой значимой разницы не было обнаружено в клиническом исследовании, где сопоставлялись эффекты фентанила, суфентанила и альфентанила у нейрохирургических больных [19].

Наличие у ингаляционных анестетиков свойств церебральных вазодилятаторов объясняет неоднократно подтвержденный факт повышения ВЧД, присущий этим препаратам, который особенно выражен при снижении податливости мозга. Галотан обладает самым мощным церебральным вазодилятирующим эффектом. Повышение ВЧД, вызываемое ингаляционными анестетиками, в определенной степени может быть нивелировано гипервентиляцией [1; 2; 21]. У больных с выраженным смещением срединных структур, по данным КТ, при одностороннем полушарном процессе с масс-эффектом (признак значительного снижения податливости мозга) повышение ВЧД при использовании ингаляционных анестетиков является намного более вероятным [23]. Однако важно, что и на фоне применения ингаляционных анестетиков сохраняется реакция мозговых сосудов на СО2 [35; 43; 90].

Когда же были использованы высокие концентрации изофлюрана в эксперименте на крысах и величина cр. АД снизилась менее нижней границы ауторегуляции, реакция мозговых сосудов на СО2 также была нарушена [57]. Следует подчеркнуть, что способность ингаляционных анестетиков влиять на тонус мозговых сосудов может полностью изменяться при наличии внутричерепной патологии. Например, увеличение ВЧД, наблюдаемое при галотановой или изофлюрановой анестезии на модели криогенной травмы мозга, у кроликов, абсолютно не блокируется гипервентиляцией [62]. При наличии отека мозга, нормальная реакция мозговых сосудов на гипокапнию сохраняется при применении фентанила, но нарушается при использовании изофлюрана. Этот факт является клинически важным, так как свидетельствует о том, что гипервентиляция может быть более эффективной мерой в уменьшении объема мозга и величины ВЧД в условиях анестезии на основе фентанила, чем методика анестезии на основе изофлюрана у больных с выраженным отеком мозга. Новые ингаляционные анестетики десфлюран и севофлюран демонстрируют те же церебральные эффекты, что и изофлюран [31; 32; 40; 44; 50; 63; 64].

Ранее было показано, что закись азота увеличивает МК и, в меньшей степени потребление мозгом кислорода [14 16; 24; 30; 51; 52; 56; 59; 60; 72]. Несмотря на присущее ей стимулирующий эффект на ЦНС и вазодилятацию, закись азота продолжает достаточно широко использоваться при нейрохирургических вмешательствах. Закись азота используется в различных схемах анестезии в сочетании с изофлюраном и опиатами, с опиатами и релаксантами, с пропофолом и опиатами. В противоположность комбинации с внутривенными гипнотиками, сочетание закиси азота с ингаляционными анестетиками не блокирует присущий ей церебральный стимулирующий эффект [59]. У большинства больных нежелательный церебральный вазодилятирующий эффект закиси азота может быть блокирован гипервентиляцией или сопутствующим использованием в/в гипнотиков. Хотя реактивность на СО2 остается интактной при использовании закиси азота [15], при комбинации с ингаляционными анестетиками гипервентиляция в эксперименте на кроликах не предупреждала расширения мозговых сосудов [73]. Закись азота, как было показано [41], вызывает повышение ВЧД у больных со сниженной податливостью мозга. Кроме того, исключение закиси азота из схемы анестезии имеет свои преимущества при высоком риске развития воздушной эмболии (нейрохирургические больные, оперируемые в положении сидя), а развитие напряженной пневмоцефалии при скоплении газа в полости черепа намного более вероятно на фоне применения закиси азота [5; 22]. К сожалению, отказ от применения закиси азота в схеме анестезии требует увеличения используемой концентрации ингаляционного анестетика. Однако ситуация может быть не столь драматичной, как представляется, так как было показано, что величина МК и потребления мозгом кислорода были выше при использовании 1 МАС (минимальная альвеолярная концентрация) ингаляционного анестетика в сочетании с закисью азота, чем в ситуации применения просто 1 МАС того же анестетика (изофлюрана) [4; 9; 56]. Равным образом было показано, что изофлюран в сочетании с закисью азота в значительно большей степени повышает давление ЦСЖ у больных с опухолями мозга, чем та же концентрация изофлюрана, но без закиси азота [29].

Хотя является очевидным, что ингаляционные анестетики далеки от идеальных препаратов, применяемых в нейроанестезиологии, и закись азота и изофлюран продолжают широко использоваться у нейрохирургических больных. Вскоре после внедрения в клиническую практику галотан был назван опочти идеальным анестетиком для нейрохирургиип [67]. Однако, когда измерение ВЧД стало клинически доступным и распространенным, появилась иная рекомендация: оотказ от использования ингаляционных анестетиков является одним из реальных путей предупреждения повышения ВЧД, вызываемого анестезиейп [28]. Неясно, как относиться к клиническому применению отдельных анестетиков, пока их отрицательные физиологические эффекты не будут убедительно документированы. Интересно, что в клиническом исследовании, где анализировались конечные результаты лечения в трех группах нейрохирургических больных с различными методиками анестезии (изофлюран + закись азота + фентанил; закись азота + фентанил; пропофол + фентанил), пробуждение после анестезии и исход лечения были идентичными в трех группах, хотя ВЧД было достоверно выше в группе больных, получавших изофлюран [75]. В связи с этим отношение к небольшим сдвигам ВЧД, наблюдаемым при использовании ингаляционных анестетиков, остается противоречивым [13].

ИНГАЛЯЦИОННЫЕ АНЕСТЕТИКИ И ЗАЩИТА МОЗГА: ГАЛОТАН, ЭНФЛУРАН И ИЗОФЛЮРАН

Все ингаляционные анестетики вызывают дозазависимую депрессию церебрального метаболизма, но изофлюран является в этом отношении уникальным агентом, так как снижает потребление мозгом кислорода в такой же степени, как и барбитураты, что позволило заключить о наличии у изофлюрана той же способности защищать мозг и у барбитуратов [46]. Предположение, что изофлюран может обладать защитным эффектом на мозг, было подтверждено исследованиями, в которых изофлюран сохранял энергетическое состояние мозга во время ишемии. На модели кроликов с острой гипотензией, вызванной кровопотерей, было показано, что накопление лактата в мозге существенно меньше, а содержание АТФ и фосфокреатинина достоверно выше на фоне 3% изофлюрана (2 МАС), чем на фоне 70% закиси азота [47]. Аналогичные результаты были получены ранее для тиопентала. Энергетический баланс мозга оставался нормальным к концу первого часа артериальной гипотонии вызванной изофлюраном в эсперименте на собаках [48]. Ранее были показаны выраженные нарушения церебрального энергетического метаболизма в аналогичных условиях у кроликов, когда для снижения АД использовались кровопотеря, нитропруссид, триметафан или галотан [36].

Несмотря на столь обнадеживающие результаты иследования метаболического эффекта изофлюрана на мозг, в большом количестве как лабораторных так и клинических исследований так и не удалось подтвердить наличие защитного эффекта у изофлюрана при фокальной или тяжелой глобальной церебральной ишемии. В эксперименте на крысах при глубокой степени ишемии (уровень полного изоэлектрического молчания) на фоне 3 4% изофлюрана гистологически не удалось выявить никакого защитного эффекта анестетика [83]. Это не удивительно, так как ранее было показано отсутствие метаболического эффекта изофлюрана при воздействии на нефункционирующий мозг [46]. В аналогичных условиях эксперимента также не были подтверждены гистологически защитные свойства изофлюрана в концентрации 1,5% и эквивалентной дозы галотана, тогда как гипотермия давала защитный эффект [61].

Тиопентал обеспечивает защитный эффект при фокальной ишемии, однако для изофлюрана такого эффекта подтверждено не была в эсперименте с окклюзией СМА.

Nels и соавт. [45] получили лучшие результаты при применении тиопентала по сравнению с изофлюраном в эсперименте на обезьянах. Интересно, что аналогичный эксперимент, повторенный Milde и соавт. [39], показал равную степень защитного эффекта у тиопентала и изофлюрана, хотя в этом исследовании не было контрольной группы. В недавнем исследовании не удалось выявить какие-либо отличия ни в неврологической симптоматике, ни при невропатологическом исследовании между группами животных, анестезированных галотаном и изофлюраном на модели сочетания артериальной гипотонии и окклюзии СМА [20]. В другом экпериментальном исследовании в зонах гистохимической дисфункции (4 часа окклюзии СМА) у животных, анестезированных галотаном и изофлюраном, не было найдено достоверных отличий [58]. Сопоставление протективного эффекта глубокой анестезии метогекситалом, изофлюраном и галотаном у крыс с индуцированной гипертензией при 2 часовой окклюзии СМА не выявило каких-либо отличий между группами, но средний объем зоны инфаркта оказался достоверно меньшим в группе метогекситала [86]. В серии других экспериментальных исследований также не удалось убедительно подтвердить защитный эффект изофлюрана [8 11]. Пожалуй, единственным исследованием, где клинически удалось подтвердить наличие определенного защитного эффекта у изофлюрана, является работа Michenfelder и соавт. [37], выполненная при проведении каротидной эндартерэктомии у 2223 больных. Было установлено, что количественные значения объемного МК, ниже которых развивались ишемические изменения на ЭЭГ, были достоверно ниже при использовании изофлурана, чем при применении галотана или энфлурана. К сожалению, это было ретроспективное исследование, при котором, что важно, не было обнаружено различий в неврологических исходах при использовании этих трех анестетиков. Кроме того, известно, что ишемические изменения на ЭЭГ возникают при значениях МК, превышающих уровень необратимого нейронального повреждения, и, следовательно, вряд ли возможно рассматривать изменения ЭЭГ в качестве критерия церебральной защиты. Напротив, аноксическая деполяризация индикатор нарушения клеточного ионного гомеостаза развивается при значениях МК, близких к тем, при которых происходит необратимое повреждение нейронов. Следовательно, аноксическая деполяризация является лучшим критерием ишемического поражения мозга, чем сдвиги ЭЭГ. У крыс, подвергнутых билатеральной окклюзии сонных артерий и артериальной гипотонии при уровне МК, соответствующем аноксической деполяризации, никаких различий в группах галотан + закись азота и изофлюран + закись азота найдено не было [81]. Таким образом, в настоящее время нет убедительных доказательств церебрального протективного эффекта изофлюрана, который бы отличался существенно от собственно защитного эффекта любой анестезии. Неспособность изофлюрана оказывать церебропротективный эффект остается необъяснимой. Эффект обкрадывания при использовании изофлюрана (перераспределение МК из ишемизированных к нормальным отделам мозга в результате вазодилятации) предположительно есть, хотя и маловероятен [84]. Изофлюран снижает потребление мозгом кислорода, однако этого недостаточно для защиты мозга. Депрессия церебрального метаболизма пролонгирует время до аноксической деполяризации, но разница составляет всего 1 2 минуты, что не имеет клинического значения [7; 81]. По-видимому, депрессия церебрального метаболизма дает некоторое пролонгирование времени до развития ишемической деполяризации, но не оказывает эффекта на развитие ишемических каскадов, запускаемых деполяризацией, или на последствия постишемической реперфузии. Следовательно, метаболическая депрессия является, конечно, желаемым феноменом, но она недостаточна для обеспечения церебральной защиты от ишемии, если последняя настолько глубока, что вызывает тканевое повреждение [74].

ДЕСФЛЮРАН И СЕВОФЛЮРАН

Исследования на животных показали, что оба анестетика оказывают на мозг такой же эффект, как и эквивалентные концентрации изофлюрана. Следовательно, можно предположить, что и десфлюран и севофлюран будут адекватными анестетиками для нейрохирургических вмешательств, но клинические и экспериментальные данные пока являются настолько скудными, что трудно сделать какие-либо выводы в отношении наличия церебропротективных свойств у обоих анестетиков. В одном из исследований установлено, что десфлюран вызывает более выраженное повышение ВЧД у больных с супратенториальными опухолями, чем изофлюран [44]. Исследование у крыс, подвергнутых неполной церебральной ишемии, показали уменьшение выраженности неврологического дефицита у животных, анестезированных севофлюраном, в сравнении с группой животных, у которых использовалась анестезия фентанил + закись азота [87]. Очевидно, что необходимы дальнейшие исследования в этом направлении.

ЗАКИСЬ АЗОТА

Закись азота по-прежнему широко используется при нейрохирургических вмешательствах без каких-либо очевидных отрицательных эффектов на клинические исходы лечения, что, по-видимому, является результатом ее применения только в комбинации с другими препаратами (гипнотики, анальгетики), которые блокируют ее отрицательные церебральные эффекты. Существует мнение, однако, что закись азота ослабляет протективный эффект барбитуратов. На модели гипоксии у мышей удлинение времени выживания, даваемое барбитуратами, сокращалось при добавлении закиси азота [26], хотя эта модель и не является оптимальной для изучения. В то же время Warner и соавт. [85] нашли, что присутствие или отсутствие закиси азота не влияет ни на неврологический исход, ни на объем зоны инфаркта при фокальной ишемии у крыс в условиях глубокой анестезии барбитуратами. В этом исследовании закись азота включалась в схему только после достижения глубокой анестезии, вызванной барбитуратами (характерная картина депрессии спонтанной биоэлектрической активности на ЭЭГ), и при этом никакого метаболического стимулирующего эффекта закиси азота не наблюдалось. Наиболее вероятно в этой связи, что закись азота неспособна вызвать увеличение метаболического потребления кислорода мозговой тканью, если церебральный метаболизм уже максимально подавлен. Наконец, Baughman и соавт. [11] сообщили, что добавление закиси азота к анестезии изофлюраном (0,5 МАС) ухудшало как неврологические исходы, так и гистопатологические нарушения у крыс с неполной церебральной ишемией по сравнению с анестезией только изофлюраном (0,5 и 1 МАС). В свете результатов этих работ, по-видимому, все же безопаснее отказаться от применения закиси азота у больных с высоким риском внутричерепной гипертензии или церебральной ишемии.

ГИПЕРВЕНТИЛЯЦИЯ

При нормальном уровне АД величина МК изменяется линейно в зависмости от изменений значений РаСО2 в пределах от 2,7 до 9,3 кРа (от 20 до 70 мм рт.ст.). Изменение значений РаСО2 на 1 мм рт.ст. вызывает сдвиг МК на 2,65% [25]. Гипервентиляция в настоящее время получила статус основополагающей методики для получения нормальной релаксации мозга при нейрохирургических вмешательствах. Она вызывает вазоконстрикцию пиальных и церебральных артериол и таким образом приводит к уменьшению МК, внутричерепного объема крови и ВЧД. Возможные осложнения применения гипервентиляции связаны с опасностью развития гипоперфузии и ишемии (в особенности при уже существующем состоянии гипоперфузии) и ингибирование высвобождения кислорода в результате смещения кривой диссоциации оксигемоглобина. Однако результаты экспериментальных исследований на животных показали, что эффективность гипервентиляции в отношении уменьшения внутричерепного объема крови ограничена временным периодом менее 24 часов [42]. Таким образом, у пострадавших с ЧМТ, которые нуждаются в продленной ИВЛ, гипервентиляция должна использоваться только при эпизодах повышения ВЧД. Если же она используется профилактически, как это иногда бывает, эффект гипокапнии может со временем закончиться, и тогда подъем ВЧД уже не удастся купировать дальнейшим снижением РаСО2. Недавно были опубликованы результаты исследования, касающегося применения профилактической гипервентиляции у пострадавших с ЧМТ с оценкой по шкале комы Глазго 8 баллов и менее [82]. Больные в контрольной группе имели статистически достоверно лучшие исходы в период от 3 до 6 месяцев после травмы при сравнении с группой больных, у которых использовалась гипервентиляция до уровня 3,2 кРа (24 мм рт.ст.). Cold [12] указывает, что гипервентиляция может давать положительный эффект у больных с церебральной гиперперфузией, которая часто имеет место у молодых пострадавших с ЧМТ, предоминантными симптомами отека мозга и интактной функцией ствола. Эффект гипервентиляции в снижении ВЧД у больных с редуцированным МК (например, в поздней стадии тяжелой ЧМТ у молодых или ранней фазе у пожилых пострадавших) может представлять опасность из-за дальнейшего снижения регионального МК до уровня ишемического порога.

Таким образом, анализ результатов лабораторных и клинических исследований по влиянию внутривенных и ингаляционных анестетиков на показатели интракраниальной системы все же свидетельствует об определенных преимуществах именно внутривенных анестетиков для нейрохирургических больных. С другой стороны, большая управляемость и быстрота пробуждения являются преимуществом ингаляционных анестетиков. Правда, внедрение в клиническую практику такого высокоуправляемого внутривенного гипнотика, как диприван, делает это преимущество ингаляционных анестетиков не столь уж ощутимым. В отношении же закиси азота, по-видимому, этот ингаляционный анестетик следует исключить из арсенала средств нейроанестезиолога.