Фармакология севофлурана и десфлурана | ANEST-REAN.ru
×

Фармакология севофлурана и десфлурана

Фармакология (фармакокинетика и фармакодинамика) севофлурана и десфлурана напрямую зависит от их физико-химических свойств.
Севофлуран и десфлуран относятся к галогенсодержащим анестетикам третьего поколения. В эту группу также входят галотан (первое поколение), энфлуран и изофлуран (второе поколение), которых объединяет с севофлураном и десфлураном лишь общий механизм действия.
Применение ингаляционных анестетиков и механизм действия здесь
МАК ингаляционных анестетиков здесь

Оглавление

  1. Длительность вводной анестезии
  2. Коэффициент распределения анестетиков
  3. Физико-химические свойства
  4. Скорость поглощения анестетиков тканями
  5. Выведение севофлурана и десфлурана
  6. Коэффициент распределения газ/пластмасса и резина/газ
  7. Химические компоненты адсорбентов СО2
  8. Разложение севорана и супрана натронной известью
  9. Источники

Длительность вводной анестезии

Вводная анестезия севофлураном и десфлураном развивается при достижении достаточного парциального давления анестетика в мозге (Рbr), который можно рассматривать как конечное место приложения изменяющихся градиентов парциального давления анестетика, начиная с концентрации, поступающей из наркозного аппарата.
Градиенты концентрации анестетиков:
Доставляемая > Вдыхаемая (Pi) > Альвеолярная (PА) > Артериальная (Ра) > Мозговая (Рbr)
При введении ингаляционных анестетиков в дыхательный контур вначале растет их концентрация (парциальное давление) во вдыхаемой газовой смеси (Pi). Дальнейший рост альвеолярной концентрации (PА) приводит к диффузионному градиенту давлений между альвеолами и кровью легочных капилляров. Напряжение анестетика в легочных капиллярах быстро возрастает, запуская последующие градиенты. Далее наступает состояние общей анестезии, при которой парциальное давление анестетика в тканях ЦНС уравнивается с его альвеолярной концентрацией (PА).

фармакокинетика свофлурана

Скорость индукции севофлурана и десфлурана (Eger E.I., 1994)

Целью ингаляционной анестезии является поддержание оптимального и постоянного парциального давления анестетика в мозге, которое определяется альвеолярным парциальным давлением (PА). Определение PА в вдыхаемых газах позволяет анестезиологу контролировать глубину анестезии (Рbr).

Длительность введения в наркоз определяется скоростью подъема альвеолярной концентрации. Во время вводной анестезии в крови, возвращающейся к легким, парциальное давление анестетика ниже, чем в альвеолах, вследствие поглощения препарата тканями. В результате, поглощение ингаляционного анестетика начинается с альвеол, и создается разница между вдыхаемым и альвеолярным парциальными давлениями. Это означает, что скорость индукции тем выше, чем быстрее наступит равновесие между концентрацией анестетика в конце выдоха (FA) и вдыхаемой концентрацией (Fi).

Если ингаляционный анестетик не поступает из альвеол в кровь, альвеолярная концентрация быстро уравновесится с вдыхаемой концентрацией (FA / Fi = 1,0). Но на практике, это не так — во время вводной анестезии анестетик всегда поглощается кровью легочных сосудов, поэтому отношение FA / Fi будет меньше 1,0. Другими словами, чем активнее поглощение, тем медленнее нарастает FA, тем ниже соотношение FA / Fi и тем медленнее оно уравновесится. Таким образом, чем ниже скорость поступления анестетика из альвеол в кровь, тем быстрее наступает равновесие между FA / Fi и тем быстрее наступит индукция. Чем медленнее анестетик поступает из альвеол в кровь, тем быстрее возрастает его парциальное давление в альвеолах (PА). Чем выше альвеолярное парциальное давление, тем выше парциальное давление анестетика в крови и, в конечном счете, в головном мозге, что и определяет быструю индукцию.

Коэффициент распределения анестетиков в крови и тканях

Время, необходимое для достижения равновесия между двумя средами, определяется растворимостью (λ, коэффициентом распределения) анестетика в крови и тканях. Растворимость анестетика в крови выражается коэффициентом распределения кровь/газ. Чем ниже растворимость анестетика в крови, тем быстрее растет его парциальное давление в альвеолах и соответственно повышается концентрация в ЦНС и, тем быстрее происходит вводная анестезия. Поэтому, наиболее быстрой индукции следует ожидать от десфлурана (λкровь/газ 0,42), чем от севофлурана (λкровь/газ 0,68), т.е. растворимость севофлурана в крови выше, чем десфлурана и в зависимости от возраста пациента значимо не меняется. Однако десфлуран обладает резким неприятным запахом эфира и во время индукции вызывает раздражение верхних дыхательных путей, гиперсаливацию и кашель, тогда как севофлуран, этими отрицательными эффектами, практически, не обладает. Раздражение дыхательных путей — основной фактор, сдерживающий применение десфлурана при индукции, поэтому его рекомендуют применять только для поддержания анестезии. Севофлуран, в отличие от десфлурана, имеет уникальные физические свойства и, в настоящее время, его применяют как для индукции, так и для поддержания анестезии.

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СЕВОФЛУРАНА И ДЕСФЛУРАНА

Основные физико-химические свойства севофлурана и десфлурана представлены в таблице

Параметр Севофлуран Десфлуран
Запах Приятный Неприятный
Раздражение верхних дыхательных путей Нет Да
Кашель Редко Да
Реакция с металлами Нет Нет
Удельный вес при 200С (г/мл) 1,52 1,47
Давление паров при 200С (мм рт. ст.) 157 669
Точка кипения при 760 мм рт. ст. (0С) 58,6 23,5
Стабилизаторы Нет Нет
Коэффициент распределения (λ, растворимость)
Кровь: газ 0,68 0,42
Масло: газ 47,2–53,4 18,7
Полиэтилен: газ 31 16
Резина: газ 29 19
Ткань: кровь
Мозг 1,7 1,29
Сердце 1,78 1,29
Печень 1,85 1,31
Почки 1,150 0,94
Мышцы 3,13 2,02
Жировая ткань 47,5 27,2
Степень метаболизма % 3 0,02

Скорость поглощения анестетиков тканями

Скорость поглощения анестетика различными тканями определяется величиной альвеолярно-венозного градиента парциальных давлений. Если анестетик перестает поглощаться тканями, то венозное и альвеолярное парциальное давление быстро выравниваются, и новая порция препарата не будет поступать из альвеол в кровь. Равновесное состояние севофлурана в альвеолах достигается быстро (в течение 30 мин на 85%), как и десфлурана (90%). Наступает период насыщения, поддержания анестезии.

Хорошо васкуляризированные органы (мозг, сердце, печень, почки) насыщаются анестетиком быстрее, чем ткани со слабой васкуляризацией (мышцы, кожа, жировая ткань). Растворимость мозг/кровь определяет время, необходимое для выравнивания парциальных давлений между кровью и мозгом. Чем ниже коэффициент распределения мозг/кровь, тем ниже растворимость анестетика в головном мозге, тем меньше анестетика поглощается мозговой тканью, при этом быстрее растет внутримозговое парциальное давление анестетика и сокращается время индукции. У севофлурана λ кровь/мозг 1,7, в отличие от десфлурана λ кровь/мозг 1,29. Низкорастворимые ингаляционные анестетики (севофлуран и десфлуран) позволяют быстро управлять глубиной анестезии.

Выведение севофлурана и десфлурана

Период пробуждения после анестезии отражает обратную смену концентрационных градиентов, достигнутых во время вводного наркоза.

фармакодинамика севорана и супрана

Выведение севофлурана и десфлурана

Выведение ингаляционных анестетиков определяется как отношение концентрации анестетика в конце выдоха (FA) к выдыхаемой концентрации перед началом выделения (FAO). Темп уменьшения (пробуждения от анестезии) FA / FAO более быстрый у десфлурана, учитывая его меньшую растворимость в крови, по сравнению с севофлураном. На практике так бывает далеко не всегда, и в ряде работ приводятся примерно одинаковые цифры показателей скорости посленаркозного пробуждения как для десфлурана, так и для севофлурана.

В отличие от вводного наркоза, на скорость пробуждения может влиять метаболизм ингаляционного анестетика. Жировая клетчатка относится к числу маловаскуляризированных, и ее насыщение анестетиком протекает достаточно медленно. Ингаляционные анестетики покидают жировую ткань быстрее с низким коэффициентом распределения кровь/жир. У севофлурана λкровь/жировая ткань 47,5 , в отличие от десфлурана λкровь/жировая ткань 27,2 . Таким образом, низкая растворимость в крови и тканях делает пробуждение после анестезии на основе десфлурана быстрее, по сравнению с севофлураном.

Коэффициент распределения газ/пластмасса и резина/газ

Коэффициент распределения между газом/пластмассой и между резиной/газом (т. е. растворимость в резиновых и пластмассовых деталях оборудования для ингаляционной анестезии) выше у севофлурана, чем у десфлурана.

Компоненты Севофлуран Десфлуран
Эндотрахеальная трубка (поливинилхлорид) 68,5 34,7
Y-образный коннектор (полипропилен) 7,6 6,6
Дыхательный контур (полиэтилен) 31,2 16,2
Маска (поливинилхлорид) 104 51
Дыхательный мех (черная резина) 22,6 10,4
Дыхательный мешок (латексная резина) 29,1 19,3

Давление паров севофлурана более чем в 4 раза ниже, чем у десфлурана. Поэтому, в отличие от последнего (который из-за чрезвычайно высокого давления паров приходится подавать через специальный испаритель), подача севофлурана легко осуществляется с помощью стандартного испарителя для наркоза.

Химические компоненты адсорбентов СО2

Севофлуран распадается при контакте с натронной известью представляющей собой, в основном, смесь гидроксидов кальция, натрия и калия и бариево-кальциевой известью. Химические компоненты адсорбентов СО2 представлены в таблице.

Некоторые химические компоненты адсорбентов СО2 в процентах
Название

адсорбента

 B(OH)2 Ca(OH)2 KOH NaOH CaSO4 H2O Кварц
Натронная известь — 80-81 2-2,6 1,3-3,0 — 14-18 0,1
Бариевая известь 16 64 4,6 — — 14-18 —
Кальциевая известь — 75-83 — — 0,7 14,5 —

Любая из этих щелочных смесей может использоваться для секвестирования диоксида углерода (CO2) в наркозном дыхательном контуре. В эксперименте Smith I. и соавт. (1996 г.), при нагревании севофлурана и натронной извести в стеклянной колбе до 65°С получили 5 веществ, названные как Compound A, Compound B, Compound C, Compound D и Compound E. Но только Compound A (C4H2F6O) и в меньших количествах Compound B (C5H6F6O) имели клинически значимые концентрации. Таким образом, при распаде севофлурана образуются полифторированные галоалкены, в основном, пентафторизопропенилфтор-метиловый эфир (ПИФЭ, известный также как олефин или «Соединение А») и в следовых количествах пентафторметоксиизопропил-фторметиловый эфир («Соединение B»).

Продукты деградации севофлурана в натронной извести при нагревании до 65°С были получены в в эксперименте (Smith I., Nathanson M., White P. 1996). Хотя для крыс ПИФЭ является нефротоксичным соединением, сведения о поражении почек у людей под действием этого вещества отсутствуют.

Разложение севофлурана и десфлурана натронной известью

Скорость распада севофлурана на сорбентах углекислого газа зависит от концентрации севофлурана, (хотя скорость снижается по мере увеличения притока свежего газа и температуры сорбента СО2) и содержания воды в сорбентах СО2, т. е. скорость разложения в сухой натронной или бариевой извести выше, чем во влажной. На степень разложения десфлурана температурный фактор не оказывает значительного влияния.

Севофлуран легко распадается, в отличие от десфлурана. Данные, полученные in vivo и in vitro, свидетельствуют о том, что в бариевой извести севофлуран распадается в 4–5 раз быстрее, чем в натронной извести.

Распад севофлурана и десфлурана в результате реакции с бариевой и натронной известью может также приводить к образованию монооксида углерода (СO; угарный газ). Его количество зависит от используемого анестетика и его концентрации (при высоких концентрациях образуется большее количество СО); от температуры сорбента СО2 (при высокой температуре образование СО возрастает); от сухости (повышение сухости усиливает образование СО) и типа извести (при использовании бариевой извести интенсивность образования СО больше, чем при натронной извести). Количество монооксида углерода, образующееся при использовании севофлурана, ничтожно мало и клинически ниже уровня обнаружения, по сравнению с применением десфлурана.

Источник
  1. Мороз В.В., Лихванцев В.В., Гребенчиков О.А. и соавт. Принципы безопасной работы с ингаляционными анестетиками. Учебно-методическое пособие для врачей. М., 2011, 28.
  2. Бараш П.Д., Кулен Б.Ф., Стелтинг Р.К. Клиническая анестезиология. М.: Мед. лит., 2006; 104–113.
  3. Сидоров В.А., Цыпин Л.Е., Гребенников В.А. Ингаляционная анестезия в педиатрии. М.: ООО Медицинское информационное агентство, 2010;С. 184.
  4. Eger 2nd. New inhaled anesthetics. Anesthesiology 1994; 80 (4): 906–922.
  5. Malvia S, Lerman J. The blood/gas solubilities of sevoflurane, isoflurane, halothane, and serum constituent concentrations in neonates and adults. Anesthesiology 1990; 72 (5): 793–795
  6. Patel SS, Goa Sevoflurane. A review of its pharmacodynamic and pharmacokinetic properties and its clinical use in general anaesthesia. Drugs 1996; 51(4): 658–700.
  7. Patel SS, Goa Desflurane. A review of its pharmacodynamic and pharmacokinetic properties and its efficacy in general anaesthesia. Drugs 1995; 50 (4):742–767.
  8. Frink EJ, Brown BR. Sevoflurane. Baillieres Clin. Anaesth. 1993; 7 (4): 899–902
  9. Young CJ, Apfelbaum JL. Inhalational anesthetics: desflurane and sevoflurane. J. Clin. Anesth. 1995; 7 (7): 564–570
  10. Практическое руководство по анестезиологии / Под ред. В. В. Лихванцева. — 2е изд., перераб. и доп. — М.: ООО Медицинское информационное агентство, 2011. — 552 с.
  11. Лихванцев В.В., Басов В.Е., Большедворов Р.В., Сунгуров В.А. Ингаляционная анестезия — взгляд на проблему. Анестезиология и реаниматология 2010; 3: 57-60
  12. Мизиков В.М., Пейкарова А.В., Стамов В.И. и соавт. Эффективность и безопасность севофлурана в различных схемах анестезии (по результатам мультицентрового исследования). Анестезиология и реаниматология 2008; 5: 52–54
  13. Лихванцев В.В., Большедворов Р.В. Оптимизация вводной анестезии в хирургическом стационаре одного дня. Общая реаниматология 2010; 1 (1): 44–46
  14. Большедворов Р.В. Определение оптимальных методов анестезии с сохраненным спонтанным дыханием для амбулаторной анестезиологии. Анестезиология и реаниматология 2009; 6: 73–75
  15. Marti RA, Spahr-Schopfer I, Forster A. Place of sevoflurane and desflurane in pediatric anaesthesia. Med. Hyg. 1994; 52: 2593–
  16. Strum DP, Eger Partition coefficients for sevoflurane in human blood, saline, and olive oil. Anesth Analg 1987; 66 (1): 654–656.
  17. Eger E. I. Partition coefficients of I-653 in human blood, saline, and olive oil. Anesth Analg 1987; 66 (10): 971–975
  18. Yasuda N, Targ AG, Eger Solubility of I-653, sevoflurane, isoflurane, and halothane in human tissues. Anesth. Analg. 1989; 69 (3): 370–373.
  19. Nathanson MH, Fredman B, Smith et al. Sevoflurane versus desflurane for outpatient anesthesia: a comparison of maintenance and recovery profiles. Anesth. Analg. 1995; 81 (6): 1186–1190.
© 2015–2024 Все права защищены