Как действует наркоз: механизмы наркоза и анестезии

Введение

Как действует наркоз? Какой механизм действия наркоза и анестезии? Дать однозначный и самое главное ясный ответ на все эти вопросы не так уже и просто. С одной стороны, современная медицина ещё не разгадала всех загадок головного мозга, занимающего центральную роль в ощущении боли, а, с другой стороны, для полного и всестороннего понимания механизма действия наркоза и анестезии необходимы глубокие знания анатомии нервной системы и физиологии боли. А знания эти очень специфичны и для их изложения нужна не одна статья, а целая книга. Тем не менее, попробуем в простой форме, в пределах одной статьи объяснить, как действует наркоз и каковы основные механизмы анестезии.

Основы анатомии нервной системы

Нервной системой называют совокупность структур, регулирующих работу всех систем организма. Если организм человека сравнить с автомобилем, то нервная система это тоже, что и электрика в современном авто – датчики (рецепторы), провода (нервы) и компьютер (головной мозг).

Датчиками (рецепторами) усеян весь организм. От каждого датчика отходит провод (нерв). Все провода собираются в один толстый многожильный кабель (спинной мозг), который подключён к компьютеру (головному мозгу).

Вообще, нервы бывают двух типов – несущие информацию в компьютер (так называемые чувствительные нервы) и передающие сигналы от компьютера (двигательные нервы). Принцип работы чувствительного звена нервной системы рассмотрен выше (рецептор – нерв – спинной мозг – головной мозг). Принцип работы двигательного звена также прост: информация с управляющего компьютера (головной мозг) передаётся жгуту проводов (спинной мозг), а затем уже через отдельные провода (нервы) к управляемому органу (к примеру, мышце).

Краткая анатомия спинного мозга

Для понимания механизма действия эпидуральной и спинальной анестезии необходимы более глубокие знания анатомии спинного мозга (кабеля из проводов).

Позвоночник человека состоит из отдельных позвонков, которые выстроены в один ряд. Каждый отдельный позвонок внутри имеет отверстие, точно такое же, как «дырка» у баранка. Когда позвонки собраны воедино (в позвоночный столб), то эти отверстия накладываются друг на друга и формируют позвоночный канал, по сути, представляющего самую обычную трубу. Если идти снаружи внутрь, то в этой трубе (позвоночном канале) находятся следующие анатомические структуры: эпидуральное пространство, оболочки спинного мозга, спинномозговая жидкость и, собственно, сам спинной мозг. Эпидуральное пространство представляет собой пространство, располагающееся между каналом позвоночника и оболочкой спинного мозга.

Заполнено эпидуральное пространство жировой тканью и кровеносными сосудами. Кроме того, через него проходят нервы (провода), вернее окончания этих проводов, идущие в спинной мозг. Оболочки спинного мозга являются соединительно-тканными структурами, эдакими обёртками, окутывающими спинной мозг. Между спинным мозгом и оболочками находится специальная жидкость (ликвор или спинномозговая жидкость), выполняющая роль наподобие машинного масла, в котором «плещутся» детали двигателя автомобиля. Как мы уже говорили выше, по своей сути, спинной мозг – это жгут или кабель из проводов (нервов).

Боль в механизме наркоза

Что такое боль? Боль – это специфическое ощущение, неприятное и мучительное переживание, являющееся реакцией организма на повреждение. Формирование ощущения боли происходит в головном мозге – компьютере нашего организма. Зарождаться боль может практически в любом месте организма. Причина боли – чрезмерное раздражение или повреждение органа (ткани). Каждый миллиметр нашего организма (будь-то кожа, желудок или сердце) унизан болевыми рецепторам – специальным датчиками, функция которых заключается в восприятии болевых раздражителей. После срабатывания датчика (восприятия боли рецептором) информация о боли сначала по проводам (нервам), а затем через толстый кабель (спинной мозг) передаётся в компьютер (головной мозг), в котором происходит обработка и предоставление всей поступившей информации нашему сознанию (центральному процессору) в виде такого конечного продукта, как ощущение боли.

Как действует наркоз

Главная цель анестезии – блокада ощущения боли. Исходя из представленных выше знаний, блокировать боль можно на различных этапах – детекции, передачи, формирования ощущения. Можно выключить из работы датчики (рецепторы), можно воздействовать на провода (нервы) или образующийся из них кабель (спинной мозг), или же непосредственно вмешаться в работу центрального компьютера (головного мозга). Интересно, что разделение анестезии на её разновидности (виды анестезии) как раз и основывается на особенностях тех мест, в которых производится отключение передачи боли. Давайте подробнее рассмотрим особенности механизмов действия отдельных видов анестезии.

Как действует поверхностная анестезия

При поверхностной анестезии анестезиолог блокирует работу начального звена нервной системы — датчиков (рецепторов), функция которых состоит в восприятии боли.

Для проведения поверхностной анестезии используют специальные лекарства, известные нам как местные анестетики. Местные анестетики оказывают своё действие на клеточном уровне, они воздействуют на мембрану нервной клетки, вызывают её «заморозку» (инактивацию) — временный и обратимый выход из строя, при котором нервная клетка как бы засыпает, утрачивая при этом свою функции. Для нервных клеток, из которых сделаны датчики (рецепторы) эта функции заключается в восприятии боли.

Как действует местный наркоз

Во время местной анестезии происходит блокировка уже не восприятия, а непосредственно самой передачи боли, причём на самом начальном уровне – месте отхода проводов (нервов) от датчиков (рецепторов). Для проведения местной анестезии (как и при поверхностной анестезии) используют местные анестетики, механизм действия которых также заключается в инактивации нервных клеток, правда уже тех клеток, из которых состоят нервы (провода). Таким образом, передача сигнала (нервного импульса) блокируется на уровне начала проводов (нервов), в результате чего информация о боли в головной мозг не передаётся и, следовательно, боль не ощущается.

Механизм действия проводниковой анестезии

При проводниковой анестезии происходит практически всё то же самое, что и при местном обезболивании. С одной лишь только разницей, что при местной анестезии блокада передачи боли выполняется в начале формирования нерва, а при проводниковой анестезии на любом участке нерва (вплоть до его вхождения в спинной мозг).

При местной анестезии укол местного анестетика делается в область, где непосредственно планируется проведение операции, в надежде на то, что местный анестетик вступит во взаимодействие с нервными окончаниями и вызовет их блокаду. Эти нервные окончания настолько тонкие, что их невозможно повредить иглой.

При проводниковой анестезии укол местного анестетика делается в область, в которой проходит нерв (вернее, где залегает на небольшой глубине от поверхности кожи, и его относительно легко найти). К примеру, операцию планируют проводить на кисте руки, а вот местный анестетик при этом вводят в область подмышки или ключицы – туда, где нерв проще всего обнаружить. При проводниковой анестезии (в отличие от местной анестезии) вводить местный анестетик нужно локально и точно (на 1-2 мм от нерва). Если попасть в сам нерв, то это может вызвать его серьезное повреждение, если же анестетик будет введён вдали от нерва, то блокировки боли не произойдёт. Именно поэтому проводниковая анестезия считается более сложной в исполнении. Местная анестезия в этом плане проще, однако, к сожалению, не каждая операция может быть выполнена под этим видом обезболивания.

Как действует эпидуральная анестезия

При проведении эпидуральной анестезии местный анестетик вводится в область, где передающие боль нервы заканчивают свой путь, постепенно переходя в спинной мозг. Если быть ещё более точными, то при эпидуральной анестезии выполняется блокада окончаний проводов (нервов). Анатомически эта область называется эпидуральным пространством (см. выше анатомия спинного мозга). Введенный в эпидуральное пространство раствор местного анестетика по классическому механизму (описанному выше) вызывает прерывание передачи боли (нервного импульса) на уровне конечного участка проводов (нервов).

Как действует спинальная анестезия

Для спинальной анестезии, как и при других видах регионарной анестезии, используют растворы местных анестетиков. При спинальной анестезии местный анестетик вводится в спинальное пространство (синонимы: спинномозговая жидкость, субарахноидальное пространство). Спинномозговая жидкость омывает спинной мозг и через неё проходят окончания нервов, идущих к спинному мозгу (по сути, его формирующих). Поэтому в основе механизма действия спинальной анестезии лежит блокада передачи сигнала о боли (нервного импульса) на уровне кабеля проводов (спинного мозга).

Техника выполнения спинальной анестезии детально рассмотрена в статье «Фотографии спинальной анестезии«.

Более детально различия эпидуральной анестезии от спинальной объяснены в статье: «Отличия спинальной и эпидуральной анестезии».

Механизм действия общего наркоза

По сути дела, в основе действия общей анестезии (наркоза) лежит лекарственное угнетение работы головного мозга (компьютера), являющегося конечным звеном длинной цепочки по идентификации, передачи, обработки и восприятии болевого сигнала. То есть наркоз – это своеобразная блокада боли через временное и обратимое выключение головного мозга.

Если для проведения поверхностной, местной, спинальной и эпидуральной анестезии использовался всего лишь один лекарственный препарат (местный анестетик), то для проведения общего наркоза нужно уже несколько лекарств, причем, совсем иной химической природы. Причина этого в том, что головной мозг — гораздо более сложная анатомическая структура, нежели рецепторы (датчики), нервы (провода) и кабель (спинной мозг). Несмотря на то, что используемые для проведения наркоза лекарственные препараты (анестетики) имеют иную, чем местные анестетики, химическую структуру, оказываемое ими на головной мозг влияние очень схоже с механизмом воздействия местных анестетиков на нервы (в т.ч. рецепторы и спинной мозг), и заключается в нарушении функционирования клеточных мембран нервных клеток головного мозга.

Таким образом, можно подытожить, что механизм действия любой анестезии – это блокада нервного импульса, несущего информацию о боли. Причем эта блокада может быть произведена на любом участке болевой цепочки, начиная от воспринимающих боль рецепторов, и, заканчивая головным мозгом, формирующим в нашем сознании ощущение боли.