Anestetyki wziewne – od parownika do absorbera
W dzisiejszym odcinku AnestezjoPodcastu wracamy do podstaw, omawiając trochę fizyki, trochę farmakologii i, oczywiście, trochę anestezjologii. Na warsztat bierzemy anestetyki wziewne. Zapraszam!
Posłuchaj podcastu!
Zawodowo puszczasz gazy? Kup kubek, koszulkę, bluzę i wesprzyj AnestezjoPodcast!
Parownik anestetyków wziewnych w układzie okrężnym
Droga naszych środków zaczyna się od specjalnych parowników.
Dla sewofluranu (ale też: izo-, halo-, en-) – skalibrowany parownik; śruba, którą kręcimy określa, ile gazu ze świeżego dopływu przejdzie przez komorę wypełnioną płynnym anestetykiem, a ile ją ominie; te dwa strumienie mieszają się następnie, dając docelową mieszaninę wdechową dla pacjenta.
Dla desfluranu – specjalny elektroniczny „wtłaczacz”, dodający cząsteczki; przyczyną tego jest niska temperatura wrzenia desfluranu, powodująca jego niestabilność w temperaturze pokojowej (stąd parownik dla desfluranu musi się „nagrzać” przed użyciem do 39 stopni Celsjusza). To powoduje powstanie ciśnienia dwóch atmosfer, niezależnie od ciśnienia otoczenia.
Ciśnienie pary nasyconej – (Saturated Vapour Pressure) – ciśnienie, przy którym w danej temperaturze gaz jest w stanie równowagi z cieczą (równowaga między parowaniem, a skraplaniem). Ciśnienia wynoszą ok. 240 mmHg dla halotanu i izofluranu, ok. 160 mmHg dla sewofluranu i enfluranu. Stąd: omyłkowe uzupełnienie parownika niewłaściwym gazem będzie miało poważne konsekwencje tylko w wyniku użycia gazu o jednym ciśnieniu pary nasyconej w parowniku przeznaczonym do podawania gazu o innej wartości.
Przykład:
- podaję sewofluran z parownika dla enfluranu (oba mają ciśnienie pary nasyconej ok. 160) – mogę ustawić tyle %, ile podawałbym normalnie sewo;
- podaję sewofluran z parownika dla izofluranu (izofluran ma ciśnienie pary nasyconej o ok. 1/3 wyższe, co oznacza, że ustawiając 3% na parowniku, realnie podam 2% sewofluranu.
Innym tematem, obecnym czasem zwłaszcza na amerykańskich egzaminach, jest kwestia używania parowników na dużych wysokościach.
Przykład:
Gdy podajesz izofluran w El Alto w Boliwii (ponad. 4000 m n.p.m.), ciśnienie atmosferyczne wynosi ok. 1/2 ciśnienia na poziomie morza.
Realna objętość gazu opuszczająca parownik zależy od: przepływu oraz SVP w liczniku, oraz różnicy między patm a SVP w mianowniku. Gdy obniżamy ciśnienie atmosferyczne 2x, objętość gazu rośnie mniej więcej w takim samym stopniu. Zatem przy ustawieniu 2% na śrubie otrzymujemy realnie 4% wdychanego izofluranu. Jednak realne ciśnienie wywierane przez ten gaz zgodnie z prawem Daltona będzie takie same (2% z 760 mmHg to tyle samo, co 4% z 380 mmHg). Stąd: używając typowych parowników na dużej wysokości możemy ustawić je tak samo, jak na poziomie morza.
SVP – ciśnienie pary nasyconej, patm – ciśnienie atmosferyczne
Inaczej sprawa ma się z elektronicznie sterowanym parownikiem desfluranu. Niezależnie od ciśnienia atmosferycznego dostarczy tyle % desfluranu, ile jest nakręcone na śrubie. Na wysokości zatem efektywna dawka dostarczonego desfluranu wynosić będzie odpowiednio mniej – w naszym przykładzie z La Paz, muszę nakręcić na parowniku 10%, by dostarczyć pacjentowi 5% desfluranu w mieszaninie wdechowej.
Pamiętaj, że w układzie okrężnym część gazu anestetycznego zostanie pochłonięta / rozłożona przez absorber CO2.
Anestetyki wziewne w pęcherzyku płucnym i krwi
W tym kontekście interesuje nas głównie efektywne stężenie oraz dyfuzja gazu.
Efekt drugiego gazu
Co do zasady, dyfuzja pęcherzykowa zależna jest od różnicy stężeń po obu stronach błony (prawo Ficka). Sterowność anestetyku będzie w dużej mierze zależna więc od tego, jak szybko potrafi on efektywnie „zbudować” swoje stężenie w pęcherzyku płucnym.
Pamiętasz, od czego zależy dyfuzja pęcherzykowa i z czym wiąże się prawo Ficka oraz Grahama? Niedawno mówiłem o tym w kursie fizjologii: zobacz ten odcinek!
Zwiększenie tej efektywności może nastąpić za pomocą efektu drugiego gazu – podanie N2O (ulega niemal natychmiastowej, całkowitej dyfuzji) zamiast N2 (nie ulega dyfuzji) pozwala na zwiększenie stężenia anestetyku wewnątrz pęcherzyka.
Współczynnik rozpuszczalności (współczynnik Ostwalda)
Des: 0,45, N2O: 0,47 Sewo: 0,65 Izo: 1,4
Im większy współczynnik rozpuszczalności, tym wolniejsza indukcja.
Wskazówka egzaminacyjna: Myśl o tym tak: co w pęcherzyku, to w OUN (bo dobrze rozpuszczalne w krwi anestetyki nie chcą dyfundować przez barierę krew-mózg). Pamiętaj jednak, że to duże uproszczenie i nie tłumaczy realnych zjawisk fizjologicznych!
Wpływ różnych sytuacji (pato)fizjologicznych
| Przeciek prawo-lewo | Wolniejsza indukcja (silniej wyrażone przy słabo rozpuszczalnych) |
| Hiperwentylacja | Szybsza indukcja |
| Zmniejszony CO | Szybsza indukcja |
Dwie dodatkowe informacje: większość anestetyków wziewnych, zwłaszcza sewofluran, ma działanie bronchodylatacyjne. Niektóre jednak (np. desfluran), ze względu na swoje działanie drażniące, powodują reakcję współczulną.
Dla desfluranu, zgodnie z informacją producenta, „złota liczba” wynosi 24 (FGF x ustawienie parownika). Jeśli trzymasz się poniżej jej, nie powinno dochodzić do pobudzenia układu współczulnego.
Anestetyki wziewne w przedziale docelowym
Współczynnik gaz-olej (reguła Meyera-Overtona)
Zgodnie z tą regułą, potencjał anestetyczny środka wziewnego jest wprost proporcjonalna do jego rozpuszczalności w oliwie z oliwek. Marne zastosowanie dla oliwy.
Mechanizm działania w OUN
Mechanizm działania jak dotąd nie został dowiedziony. Hipotetyczne efekty działania – prawdopodobnie wieloczynnikowe, zarówno białka i lipidy błonowe, jak i kanały jonowe.
Główne fizjologiczne efekty działania anestetyków wziewnych
| CMRO2/CBF | Wzrost mózgowego przepływu krwi (CBF) i obniżenie mózgowego zużycia tlenu (CMRO2) – zwiększenie ciśnienia wewnątrzczaszkowego (ICP); |
| HPV | Zniesienie wazokonstrykcji płucnej warunkowanej hipoksją (HPV) – proporcjonalne od dawki |
| Mięśnie | Zwiotczenie mięśni, nasilenie działania środków zwiotczających |
| Macica | Efekt osłabienia skurczów ciężarnej macicy |
| Układ krążenia | Rozszerzenie łozyska naczyniowego |
Metabolizm i wydalanie anestetyków wziewnych
Anestetyki wziewne wydalane są w większości przez płuca.
Sewofluran jest częściowo metabolizowany w wątrobie (3-5%). Desfluran minimalnie metabolizowany (0,02%, powstaje hepatotoksyczny kwas trifluorooctowy).
Redystrybucja do tkanki tłuszczowej powoduje wolniejsze wyprowadzanie – efekt silniejszy dla anestetyków bardziej rozpuszczalnych w tłuszczach, relatywnie dynamiczne wyprowadzanie po znieczuleniu des- i sewofluranem.
Uwaga przy wybudzeniu szczególnie u dzieci – faza ekscytacji / pobudzenia, ryzyko bronchospazmu i laryngospazmu – należy „przeczekać” tę fazę przez ekstubacją.
Sewofluran w absorberze – teoretycznie w reakcji z wapnem powstaje substancja A – potencjalnie nefrotoksyczna, więcej w low/minimal flow, efekt udowodniony na szczurach, nie ma prac udowadniających nefrotoksyczność u ludzi. W absorberach mogą powstawać również śladowe ilości CO.
