Влияние общего наркоза на организм человека

Постараюсь рассказать Вам о влиянии наркоза на организм человека, а в частности на головной мозг.

Наркоз – это состояние потери сознания, которое вызывается искусственно и характеризуется своей обратимостью. При наркозе возникает обезболивание, что позволяет применять его в хирургии с целью избавления пациента от страданий, связанных с ощущением физической боли. Состояние наркоза достигается при помощи анестетиков, существует определенная врачебная специализация – анестезиолог, который подбирает оптимальную дозу и комбинацию препаратов исходя из индивидуальных особенностей организма пациента, кроме того имеет значение тип медицинского воздействия.  Часто бывает так, что наркоз вызывает опасения у людей в значительной степени больше, нежели сама хирургическая операция. Помимо всего прочего, о наркозе ходит много слухов и кривотолков, некоторые опасаются, что наркоз может послужить причиной летального исхода. Так ли это на самом деле? Как влияет наркоз на организм человека? Опасен ли он, повлияет ли наркоз на дальнейшие проблемы с памятью  и познавательные функции человека?

Не хочется никого обидеть, но очень часто слышу удивительные по безграмотности и невежеству высказывания о наркозе на этот счёт не только от обывателей, но и от врачей, но практически любой неанестезиолог с удовольствием скажет Вам глубокомысленно что-то вроде «наркоз – всегда наркоз» или «наркоз не конфетка». Хорошо хоть большинство не повторяет общепринятых глупостей о том, что «наркоз отнимает 5 лет жизни у человека» или «действует на сердце». Пациенты, которые идут на операции под общей анестезией с удовольствием пишут в различных форумах, как они боятся «общего наркоза», а хор доброжелателей им вторит: «да, да, наркоз – это как немножечко умереть», «у наркоза масса противопоказаний», «может быть аллергический шок!». Такое ощущение, что без обезболивания можно обойтись и следить за соматическим состоянием пациента во время сложнейших и травматичнейших вмешательств не надо. Правда, никто не пишет, что боль весьма и весьма сильно влияет на здоровье, что не всё можно потерпеть.

Большинство из нас знает о наркозе то, что он применяется во время операций в качестве обезболивающего средства, на этом наши знания оканчиваются и начинаются страхи, переживания, домыслы. Общее обезболивание, или наркоз является ограниченным по времени состоянием отсутствия сознания при введении специальных обезболивающих препаратов, в течение этого времени пациенту проводится хирургическая операция, после чего сознание больного восстанавливается. Действия анестезиолога направлены на то, чтобы избавить пациента от боли в момент операции, а также для обеспечения нормального и безболезненного перехода в состояние сознания, с отсутствием у него дискомфорта.

О том, как влияет общий наркоз на организм человека, следует говорить исходя из того, какой именно вид наркоза применяется.  Общую анестезию разделяют по нескольким признакам, но мы углубляться не будем опять же, а лишь назовём и характеризуем основные виды, применяемые в практике. На больших операциях на внутренних органах, расположенных выше диафрагмы, которая отделяет полость грудной клетки от брюшной, как правило, применяется наркоз с искусственной вентиляцией лёгких, а, при операциях на сердце, и с искусственным кровообращением. Препараты для наркоза могут вводиться как внутривенно, так и с вдыхаемым воздухом, или же и тем и другим способом. Иногда такой наркоз подкрепляют ещё спинальной (субдуральной) или же эпидуральной анестезией, которые, в свою очередь, могут использоваться самостоятельно. При спинальной анестезии препарат вводится под твёрдую мозговую оболочку в жидкость, омывающую спинной мозг на уровне его сегментов, ответственных за чувствительность в зоне операции. На срок действия анестетика эти сегменты и все те, которые находятся ниже их, становятся нечувствительными к боли, а анестезированные части тела – неподвижными. При эпидуральной анестезии лекарство, её вызывающее, вводится над твёрдой мозговой оболочкой, на уровне нервных стволов, отходящих от спинного мозга и, омывая их, вызывает прерывание чувствительных и двигательных нервных импульсов в месте действия лекарства. Органы, расположенные ниже места операции могут быть, и не обезболены. Оба вида такой анестезии считаются щадящими: они наименее агрессивны и обладают достоинствами общей и местной анестезии, при этом, практически, не имея их недостатков. Эпидуральная анестезия может быть ещё и продлённой. В этом случае над твёрдой мозговой оболочкой ставится тонкий катетер (трубка) который выводится наружу. Его приклеивают к спине пациента и добавляют туда обезболивающие препараты: такое послеоперационное обезболивание является самым эффективным. Для таких видов обезболивания требуется очень небольшое количество препарата из группы местных анестетиков, до недавнего времени обезболивали лидокаином, но сейчас предложены препараты, действующие более длительно и эффективно в меньших дозах.

Анестезиолог выбирает вид наркоза на основании индивидуальных особенностей оперируемого, выбор зависит от его физического состояния, от того, какая операция проводится, имеет значение даже уровень квалификации хирурга и самого анестезиолога. Для того, чтобы провести одну и ту же операцию разным людям, к ним могут быть применены разные виды обезболивания, для пациента подбирается идеальное сочетание препаратов, что достигается смешением разных препаратов и видов обезболивания. Таким образом, значение специалиста-анестезиолога чрезвычайно трудно переоценить, этот врач обязательно присутствует при всех серьезных операциях.

Люди, перенесшие операцию, а, следовательно, общий наркоз, говорят о следующих симптомах и неприятных моментах после применения к ним обезболивающих препаратов:

Во-первых, возможны нарушения памяти, которые проявляться могут по разному, от малозаметных единичных случаев до регулярных и ярко выраженных, возникших резко.

Во-вторых, после применения наркоза некоторые отмечают нарушения сна, которые могут преследовать даже по прошествии нескольких месяцев после операции.

В-третьих, непосредственно после операции, применение наркоза может вызывать головные боли, галлюцинации, нарушения слуха и речи. Все эти симптомы, как правило, проходят в ближайшие часы после применения наркоза.

И это далеко не полный перечень неприятностей, которые могут быть вызваны применением наркоза, о чем говорят люди, перенесшие это.

Теперь поговорим о влиянии общего наркоза на головной мозг:

Одними из последствий наркоза являются нарушение памяти, снижение внимания, а также ухудшение способности к обучению. Описанные выше расстройства в медицине называются послеоперационной когнитивной (познавательной) дисфункцией. Наблюдающиеся после наркоза нарушения памяти всегда доставляют пациентам много хлопот. Пациентов беспокоит, что произошло после наркоза с их памятью, как долго это будет длиться, что можно предпринять, чтобы облегчить состояние. Как правило, анестезиологи не могут дать чётких ответов на поставленные выше вопросы. Нарушение памяти после наркоза является не таким уж редким осложнением. Большинство исследований, касающихся посленаркозных нарушений памяти, были посвящены операциям на сердце. Было показано, что в течение первой недели после проведенного наркоза нарушения памяти встречаются у 30-80% кардиохирургических пациентов. Пациенты, которым выполнялись не кардиохирургические операции подвержены несколько меньшему риску развития нарушений памяти после наркоза. Так, в первую неделю после наркоза снижение памяти и внимания отмечается у 25% пациентов, а через 3 месяца – у 10% пациентов. Существуют работы, которые показывают, что после перенесенного наркоза когнитивные расстройства могут сохраняться на протяжении года и более.

Учёные не пришли к единому мнению какой вид анестезии оказывает наименьшее влияние на головной мозг. По мнению одних, такие нарушения познавательных функций, как память, внимание и обучаемость, встречаются с одинаковой частотой, как при общей анестезии, так и при регионарных методах обезболивания (спинальной анестезии; эпидуральной анестезии). По заключению других, регионарная анестезия связана с меньшим количеством инцидентов нарушения памяти и внимания.

Нет четкого ответа применительно вредности или безвредности отдельно взятых препаратов для наркоза. Считается, что в развитии нарушений памяти во время наркоза имеют значение резкие сдвиги в доставке кислорода к головному мозгу. При проведении анестезии возможно развитие определенных состояний, с которыми связано развитие временного кислородного голодания коры головного мозга. Эти состояния связаны со значительным падением артериального давления и выраженным снижением содержания кислорода в крови.

Несмотря на то, что причины интеллектуальных посленаркозных нарушений продолжают оставаться неясными, учёные нашли ряд факторов, которые увеличивают риск развития нарушений внимания и памяти после наркоза: пожилой возраст, повторный наркоз, длительная по времени операция, низкий уровень образованности пациента, а также развившиеся после операции инфекционные и дыхательные осложнения.

Для того чтобы не пугать потенциальных пациентов, я как нейрохирург могу сказать, что зачастую, все проблемы с памятью и познавательными функциями обратимы! Существует достаточные арсенал средств для решения этого вопроса, которые в большинстве случаев помогут не привести к развитию осложнений или помогут в максимально быстрые сроки восстановить утраченные функции.

Самое главное, о чем хочу сказать в заключении – конечно всегда оценивается риск проведения анестезии и объема проводимого оперативного вмешательства. Всегда необходимо делать ВЫБОР!

Выбор конечно за Вами, но после объяснения КОМАНДЫ (анестезиолога и хирурга)  о развитии возможных за- и против — и о возникновении возможных осложнений.

Под словом КОМАНДА подразумеваю слаженный коллектив (анестезиолога, хирурга, медициских сестер) который работают в одном  направлении — во благо пациента с хорошим качеством жизни!

Это ваш мозг под наркозом / Хабр

Ученым впервые удалось изучить, как ведут себя нейроны мозга в бессознательном состоянии

Когда вы бодрствуете, ваши нейроны «разговаривают» друг с другом при помощи электрических сигналов. Частота этих сигналов одинакова. Одна группа нейронов может работать синхронно на частоте 10 Гц, другая — на частоте 30 Гц. Когда вы находитесь под наркозом, вся эта система теряет свою сложность и генерирует своего рода равномерный низкочастотный «гул».

Мониторинг процесса наркоза может сделать хирургию более безопасной, но большинство анестезиологов не используют ЭЭГ. Эмери Браун — профессор нейробиологии в Массачусетском технологическом институте, а также процессор анестезии в Гарвардской медицинской школе. Он же — практикующий анестезиолог, и его беспокоит отсутствие контроля за работой мозга во время наркоза. «Большинство анестезиологов не думают об этом с точки зрения нейробиологии», — говорит он. Браун в течение десяти лет изучает, что происходит с мозгом, когда его «хозяин» находится без сознания. Зачем? Для получения данных о том, как работают разные анестетики, а также о том, что происходит с нейронами. Желание профессора — получить столько информации, чтобы можно было сказать о мозге под наркозом: «Вот, что здесь происходит. Это не черный ящик».

«Как только вы поймете, как читать паттерны, поймете нейрофизиологические процессы, которые стоят за ними, вы сможете оптимально дозировать лекарства», — говорит Браун.

В исследовании, опубликованном в апреле в онлайн-издании eLife, команда профессора описала использование электродов для изучения нейронов, которые находятся глубоко в мозге обезьян под наркозом. Эта работа впервые показала, как отдельные нейроны в разных областях мозга реагируют на седативные препараты: их активность снижается на 90-95%. Более того, изучая работу нейронов в разных «режимах» деятельности мозга, команда лучше стала понимать, как сознание исчезает под действием наркоза, и как оно проявляется снова.

Любая мысль, которая появляется в вашем мозге, в буквальном смысле проходит через него. Это происходит за счет цепочек из миллионов нейронов, которые связываются друг с другом. «Мозг — отличная ритм-машина», — говорит Эрл К. Миллер, профессор нейробиологии из MIT. Профессор работал вместе с Брауном в ходе реализации описываемого исследования. «Мысль запускает работу нейронов на всех частотах, от 1 Гц до 100 Гц и более», — говорит он. ЭЭГ, то есть энцефалограмма, показывает перекрестную связь нейронов, коллективно запускающих волны электрических сигналов в самых разных областях мозга, включая его кору, которая обычно рассматривается как центр управления.

В ходе этого процесса, «диалога» между нейронами и проявляется сознание. «Зрительные образы, звуки, ощущения — все это единое целое, благодаря чему мы получаем единый опыт того, что мы делаем, как чувствуем, о чем думаем в определенный момент», — говорит Миллер. Это, по его словам, и является сознанием. Точный процесс того, как активность нейронов приводит к индивидуальным восприятию и мышлению, пока до конца не изучен. Но один из методов изучения — наблюдать, что происходит с нейронами, когда они «выключаются».

Наркоз отключает нейроны. Пропофол, распространенный анестетик, который использовался в исследовании, взаимодействует с белками, которые называются рецепторами ГАМК. В итоге клетки почти теряют возможность обмениваться электрическими сигналами.

На ранних стадиях исследованиях ученые изучали мозг грызунов и ЭЭГ людей. Оказалось, что пропофол нарушает нейронные связи в коре головного мозга. Но этого авторам проекта было недостаточно. Браун и Миллер решили вести мониторинг активности разных областей мозга, включая «отключение» сознания и «включение». Для этого стали использовать имплантированные электроды, чтобы понять, как отдельные нейроны меняют свою активность. В новом исследовании ученые имплантировали 64-канальные микроэлектроды четырем макакам-резус. Их установили в трех областях коры и таламусе. Первые три области — лобная, височная и теменная. Они связаны с мышлением, слухом и осязанием.

После того, как электроды были установлены, ученые ввели макакам пропофол, а затем наблюдали, как те засыпают под воздействием наркоза. Активность нейронов снизилась примерно в 10 раз. Если большинство нейронов до этого передавали сигналы с частотой 10 Гц, то после наркоза частота снизилась до 1 Гц. Такая ситуация наблюдалась практически во всех точках.

По словам ученых, в период активности (включая сон) мозговые волны гораздо более хаотичны, чем во время наркоза. В пассивном состоянии деятельность нейронов можно сравнить с равномерным «гулом», как если бы в большой столовой, полной детей, они прекратили общаться в группах и стали бы просто однообразно бормотать. Один из исследователей сравнил пропофол еще и с кувалдой, которая «вырубает мозг, переводя его в низкочастотный режим».

Выше говорилось о трех областях мозга. Что касается таламуса, четвертой области, куда были введены электроды, то Миллер и Браун считали, что он особенно важен в плане восстановления сознания. Согласно одной из теорий, он синхронизирует различные ритмы коры головного мозга. Если таламус не работает или работает неправильно, мозг «рассинхронизируется» и связных мыслей уже нет. Ученые решили искусственно простимулировать таламус во время наркоза макак, чтобы проверить, вернутся ли признаки сознательной активности.

Началась вторая серия экспериментов. Таламус стимулировали при помощи слабых электрических сигналов, сравнимых с тем, что люди получают при лечении болезни Паркинсона с помощью глубокой стимуляции мозга. Это безболезненно. Сразу же после начала стимуляции обезьяны стали моргать. Их сердцебиение участилось, а конечности — задвигались. Нейроны в некоторых частях мозга повысили активность работы с 1 до 3 импульсов в секунду. В целом, это состояние было близким к состоянию, когда животные находились в сознании, хотя они все еще находились под действием сильного анестетика. После прекращения стимуляции активность исчезла — правда, не сразу, а через несколько минут. Ученые заключили, что им удалось частично восстановить сознание животных.

В целом, Миллер и Браун ставят своей целью не изучение сознания и его нюансов. Их задача более проста — сделать анестезию более безопасной, позволив анестезиологам, которые используют ЭЭГ, более точно контролировать дозировку лекарств для пациентов. Возможно, в будущем удастся применять электрическую стимуляцию таламуса для активизации сознания людей во время операций — для пациентов с серьезными травмами мозга или впавшими в кому.

Миллер также надеется, что результаты исследования помогут раскрыть одну из самых больших загадок нейробиологии: как наш мозг и сложные взаимодействия между нейронами позволяют обрести сознание.

Анестезия не просто отключает мозг — она меняет его ритмы | MIT News

Уникально глубокий и подробный анализ того, как часто используемый анестетик пропофол вызывает бессознательное состояние, в сотрудничестве с лабораториями Института обучения и памяти Пиковера в Массачусетском технологическом институте показывает, что по мере того, как препарат проникает в мозг, широкий спектр области координируются очень медленными ритмами, которые поддерживают соизмеримо вялый темп нервной активности. Электрическая стимуляция более глубокой области, таламуса, восстанавливает синхронность нормальных высокочастотных ритмов и уровней активности мозга, пробуждая мозг и восстанавливая возбуждение.

«Существует народная психология или молчаливое предположение, что анестезия просто «выключает» мозг», — говорит Эрл Миллер, профессор неврологии в Пикауэре и соавтор исследования в eLife . «Мы показываем, что пропофол резко изменяет и контролирует динамику ритмов мозга».

Сознательные функции, такие как восприятие и познание, зависят от скоординированной связи мозга, в частности, между таламусом и поверхностными областями мозга или корой, в различных частотных диапазонах в диапазоне от 4 до 100 герц. Исследование показывает, что пропофол снижает координацию между таламусом и областями коры до частоты всего около 1 Гц.

Лаборатория Миллера, возглавляемая постдоком Андре Бастосом и бывшим аспирантом Джейкобом Донохью, сотрудничала с лабораторией со-старшего автора Эмери Н. Брауна, профессора медицинской инженерии и вычислительной неврологии Эдварда Худа Тэплина и анестезиолога в Массачусетской больнице общего профиля. . Таким образом, это сотрудничество объединило знания лаборатории Миллера о том, как нейронные ритмы координируют работу коры головного мозга для обеспечения сознательной работы мозга, с опытом лаборатории Брауна в области нейробиологии анестезии и статистического анализа нейронных сигналов.

Браун говорит, что исследования, показывающие, как анестетики изменяют мозговые ритмы, могут непосредственно повысить безопасность пациентов, поскольку эти ритмы легко видны на ЭЭГ в операционной. Основной вывод исследования о характере очень медленных ритмов в коре предлагает модель для прямого измерения того, когда субъекты входили в бессознательное состояние после введения пропофола, насколько глубоко они удерживаются в этом состоянии и как быстро они могут проснуться после окончания приема пропофола. .

«Анестезиологи могут использовать это, чтобы лучше заботиться о пациентах, — говорит Браун.

Браун долгое время изучал влияние мозговых ритмов у людей под общей анестезией, проводя и анализируя измерения ритмов с помощью скальповых ЭЭГ-электродов и, в ограниченной степени, корковых электродов у пациентов с эпилепсией. Поскольку новое исследование проводилось на животных моделях этой динамики, команда смогла имплантировать электроды, которые могли напрямую измерять активность или «всплески» многих отдельных нейронов и ритмов в коре и таламусе. Браун сказал, что результаты, таким образом, значительно углубляют и расширяют его выводы о людях.

Например, те же самые нейроны, которые они измерили, вибрируя с пиками напряжения 7-10 раз в секунду во время бодрствования, обычно срабатывали только один раз в секунду или реже во время бессознательного состояния, вызванного пропофолом, заметное замедление, называемое «состоянием вниз». В целом ученые провели подробные одновременные измерения ритмов и спайков в пяти областях: двух в передней части коры, двух в задней части и в таламусе.

«Что особенно важно, так это то, что мы получаем данные на уровне всплесков», — говорит Браун. «Медленные колебания модулируют пиковую активность в больших частях коры».

Исследование не только объясняет, как пропофол вызывает бессознательное, но и помогает объяснить единый опыт сознания, говорит Миллер.

«Вся кора должна быть на одной странице, чтобы производить сознание», — говорит Миллер. «Одна из теорий о том, как это работает, связана с таламо-кортикальными петлями, которые позволяют коре синхронизироваться. Пропофол может нарушать нормальную работу этих петель, гиперсинхронизируя их в длительном состоянии покоя. Это нарушает способность коры к общению».

Например, проводя измерения в отдельных слоях коры, команда обнаружила, что высокочастотные «гамма» ритмы, которые обычно связаны с новой сенсорной информацией, такой как образы и звуки, были особенно снижены в поверхностных слоях. Низкочастотные «альфа» и «бета» волны, которые, как показал Миллер, имеют тенденцию регулировать обработку информации, переносимой гамма-ритмами, были особенно ослаблены в более глубоких слоях.

Помимо преобладающей синхронности на очень медленных частотах, команда отметила в данных другие признаки бессознательного состояния. Как Браун и другие ранее наблюдали у людей, мощность альфа- и бета-ритмов была заметно выше в задних областях коры во время бодрствования, но после потери сознания мощность этих ритмов резко изменилась и стала намного выше в передних областях.

Команда также показала, что стимуляция таламуса высокочастотным импульсом тока (180 герц) отменяла эффекты пропофола.

«Стимуляция вызвала состояние коры, подобное бодрствованию, за счет увеличения частоты импульсов и уменьшения мощности медленных частот», — пишут авторы в исследовании. «Во всех областях наблюдалось значительное увеличение пиков во время интервала стимуляции по сравнению с исходным уровнем до стимуляции».

Помимо Миллера, Брауна, Бастоса и Донохью, другими авторами статьи являются Скотт Бринкэт, Мередит Манке, Хорхе Янар, Жозефина Корреа, Аян Уэйт, Микаэль Лундквист и Джефферсон Рой.

Национальные институты здравоохранения и Фонд JPB предоставили финансирование для исследования.

Поделиться этой новостной статьей:

Бумага

Нейронные эффекты бессознательного состояния, вызванного пропофолом, и его устранение с помощью таламической стимуляции

Упоминания в прессе

Wired

Wired Репортер Макс Леви освещает исследование профессора Эмери Брауна и Эрла Миллера, в котором изучается, как нейроны в мозге работают, когда «сознание появляется и исчезает, и как врачи могут лучше контролировать это». Леви пишет, что «работа Миллера и Брауна может сделать анестезию более безопасной, позволяя анестезиологам, использующим ЭЭГ, более точно контролировать дозировку лекарств для людей, находящихся без сознания».

Полная история через Wired →

Ссылки по теме

• Эмери Н. Браун
• Эрл Миллер
• Институт обучения и памяти Пикауэра
• Институт медицинской инженерии и науки

7 9005 Школа мозговых и когнитивных наук Наука

Как общие анестетики влияют на мозг

Общие анестетики оказывают более широкое воздействие на мозг, чем вызывают сон, предполагает новое исследование, которое может привести к улучшению лекарств для использования в хирургии.

Поделиться на PinterestИсследователи теперь предполагают, что общие анестетики делают гораздо больше, чем просто вызывают сон.

Команда из Университета Квинсленда в Австралии пишет в журнале Cell Reports , что их «результаты могут обеспечить более полное понимание общей анестезии».

Используя технику, известную как микроскопия изображений одиночных молекул, ученые смогли изучить влияние пропофола, распространенного общего анестетика, на отдельные клетки.

В частности, они изучали влияние препарата на синаптическое высвобождение, которое является механизмом, посредством которого нервные клетки или нейроны общаются друг с другом.

«Из предыдущих исследований мы знаем, — говорит старший автор исследования Бруно ван Суиндерен, доцент Института мозга Квинсленда, — что общие анестетики, включая пропофол, действуют на системы сна в мозге почти так же, как снотворное».

Но в новом исследовании, в котором изучалось действие препарата на крыс и мух, ученые обнаружили, что пропофол может действовать и другим, совершенно другим образом.

Как объясняет профессор ван Свиндерен, команда обнаружила, что препарат «нарушает пресинаптические механизмы, вероятно, систематически влияя на связь между нейронами по всему мозгу, что отличается от просто сна».

Он и его команда обнаружили, что пропофол ограничивает подвижность белка, называемого синтаксином 1А, который необходим в синапсах нейронов, чтобы нейроны могли общаться друг с другом.

Синапсы представляют собой соединения, в которых нейроны передают сигналы другим нейронам, а также другим типам клеток, таким как железы и мышечные клетки.

Большинство сигналов передаются химическими посредниками, называемыми нейротрансмиттерами. Они высвобождаются пресинаптическим нейроном и принимаются постсинаптической клеткой.

Новое открытие важно, потому что, как отмечают профессор ван Свиндерен и его коллеги в своей исследовательской статье, «каждый нейрон общается с другими нейронами посредством нейротрансмиссии, опосредованной синтаксином 1А», и этот механизм одинаков у разных видов, начиная от «черви для людей».