Раскрытие механизма действия нашего старейшего анестетика

В течение примерно трех минут после введения закиси азота в дозах анестетика записи электроэнцефалограммы (ЭЭГ) показывают медленные дельта-волны большой амплитуды, мощный образец электрического возбуждения, который проходит через переднюю часть мозга так медленно, как один раз. 10 секунд.Эта частота характерна для нашего самого глубокого сна, но волны, вызванные закисью азота, в два раза больше — и кажутся более мощными, чем волны, наблюдаемые во сне. «Мы буквально смотрели на это и восхищались, потому что это было совершенно неожиданно», — говорит Эмери Браун, профессор медицинской инженерии Эдварда Худ Тэплина в Массачусетском технологическом институте и анестезиолог в Массачусетской больнице общего профиля (MGH). «Закись азота контролирует мозг так, как никакое другое лекарство».

К Брауну присоединились соавторы Кара Павон, Олувасын Акеджу, Аарон Сэмпсон, Келли Линг и Патрик Пёрдон, все из MGH.Открытие было сделано после того, как Браун начал записывать показания ЭЭГ всех своих анестезиологических пациентов, начиная с 2012 года.

На лоб помещается наклейка с шестью электродами для измерения колебаний напряжения, возникающих в результате коллективного действия нейронов, взаимодействующих в мозге. Этот сигнал ЭЭГ поступает в компьютер, который записывает его и отображает данные в виде волн на мониторе в операционной. Техника безопасная и неинвазивная.Когда семейные врачи объясняют анестезию, они иногда описывают ее как «усыпление пациента», используя метафору нашего ближайшего экспериментального сравнения.

Но сон — это не что иное, как анестезия; это естественное физиологическое состояние пониженного возбуждения, во время которого мозг естественным образом циклически переключается между быстрым движением глаз (REM) и состояниями, не относящимися к REM, примерно каждые 90 минут. Кого-то легко разбудить даже из самых глубоких стадий сна.Для сравнения, анестезия — это лекарственная обратимая кома, во время которой пациент находится без сознания, не может вспомнить, не чувствует боли и не двигается, но при этом остается физиологически стабильным.

Это состояние комы сохраняется до тех пор, пока поддерживается поток лекарств, и пациенты просыпаются от наркоза с ощущением, что время не прошло.Закись азота обычно вводится в конце операции, чтобы держать пациента в бессознательном состоянии, в то время как более сильные эфирные анестетики выводятся из его или ее системы, или вводится вместе с эфирными анестетиками на протяжении всей операции для уменьшения доз последних.Браун говорит, что анестезиологи должны использовать ЭЭГ для мониторинга состояния мозга своих пациентов под анестезией, что может помочь принять более правильные решения о дозировке анестетика и уменьшить опасения по поводу осведомленности под наркозом. «Трудно представить, чтобы в 2015 году это можно было наблюдать просто анекдотично», — говорит Браун.Он предполагает, что если бы чистые, мощные медленные волны, производимые закисью азота, можно было бы каким-то образом поддерживать в стабильном состоянии, а не исчезать за считанные минуты, то закись азота можно было бы использовать в качестве сильнодействующего анестетика, от которого было бы возможно быстрое восстановление. .Остается загадкой, почему эти большие медленные волны продолжаются всего около трех минут, несмотря на постоянное введение закиси азота.

Браун говорит, что, по всей видимости, происходит что-то вроде быстрого процесса привыкания или десенсибилизации.Он постулирует, что закись азота может блокировать сигналы ствола мозга, которые в противном случае поддерживали бы бодрствование. Когда определенные рецепторы в таламусе и коре головного мозга не связаны закисью азота, эти области мозга обычно получают возбуждающие сигналы от центров возбуждения, расположенных ниже в головном мозге. Без этих сигналов происходит потеря сознания, отмеченная медленными волнами. «Если вы видите медленные колебания ЭЭГ, подумайте о том, что что-то случилось со стволом мозга», — говорит Браун.

«Стоит отметить, что ранее было показано, что закись азота влияет на эти низкочастотные колебания, но вызывая их уменьшение, а не увеличение», — говорит нейробиолог Дэвид Лили из Технологического университета Суинберна в Австралии, который не участвовал в исследовании. исследовать.Предыдущие исследования в основном изучали более низкие дозы закиси азота — уровни, при которых она считается седативным средством, вызывающим более быстрые бета-колебания в мозге, которые указывают на расслабление, но не на потерю сознания. «Хорошая вещь в исследовании Эмери заключается в том, что они могут использовать высокие концентрации при высоких скоростях потока, которые, если использовать их отдельно у здоровых, изначально находившихся в сознании добровольцев, вызовут слишком сильную тошноту и рвоту», — говорит Лили.

Браун и его команда в настоящее время систематически изучают сигнатуры ЭЭГ и поведенческие эффекты всех основных анестетиков и комбинаций анестетиков.


Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *