Действие на метаболизм и нейрогуморальную регуляцию

Метаболи­ческая реакция организма на наркоз и опе­рационную травму обусловлена сложным комплексом действующих в этот момент повреждающих факторов. В ее формирова­нии принимает непосредственное участие нейроэндокринная система. Мощная аф­ферентная импульсация, несущая информа­цию о характере и интенсивности внешнего воздействия и состоянии внутренней среды организма, оказывает прямое влияние на гипоталамус и способствует освобождению химического медиатора АКТГ-релизинг фактора (АКТГ-РФ). Он вызывает усиление секреторной активности передней доли ги­пофиза и повышает уровень тропных гор­монов в крови, в первую очередь адренокортикотропного гормона (АКТГ). АКТГ стимулирует функцию коры надпо­чечников, в результате чего уровень кортикостероидов в плазме повышается.

Другим    проявлением   нейрогуморальной реакции при анестезии явля­ется активация симпатико-адреналовой с­стемы, сопровождающаяся выбросом в кровь большого количества катехоламинов (в част­ности, адреналина). Симпатико-адреналовая и гипоталамо-гипофизарная си­стемы активируются при любых формах стресса. Стимулом к этому могут явиться эмоциональное напряжение, боль, гипоксия тканей, дефицит ОЦК, охлаждение и т. п. Ожидание операции, волнение и страх вы­зывают повышение уровня катехоламинов в плазме в 3—4 раза. Одновременно в кровь выделяется значительное количество гормонов передней доли гипофиза и кортикостероидов.

Импульсация ноцицептивного характера является мощным стимулятором нейрогуморальной системы: экскреция катехоламинов с мочой возрастает даже при небольшом оперативном вмешательстве — аппендэктомии или грыжесечении. Необходимо учиты­вать, что общее обезболивание не преры­вает полностью поток болевых импульсов из зоны повреждения в ЦНС. Лишь очень глубокий наркоз предотвращает гиперадреналинемию. Во время операции (особенно на травматичных ее этапах) увеличивается концентрация АКТГ, соматотропного гор­мона и кортизола. Острая гиповолемия яв­ляется одной из причин повышения уров­ня катехоламинов в плазме: после массив­ной кровопотери концентрация норадреналина возрастает в 15—20 раз. Гиповолемические расстройства также вызывают гиперпродукцию антидиуретического гор­мона.

Общие анестетики, предохраняющие ЦНС от повреждающего влияния болевых им­пульсов, сами способны специфически воз­действовать на функцию передней доли ги­пофиза, коры и мозгового вещества над­почечников. Эфир, например, стимулирует гипофизарно-гипоталамическую и симпатико-адреналовую системы даже в отсутствие болевых раздражителей, концентрация кор­тизола, антидиуретического и соматотроп­ного гормонов в плазме заметно возрас­тает. Симпатомиметическими свойствами обладает в некоторой степени и цикло­пропан. На синтез соматотропного гормо­на этот анестетик не оказывает существен­ного влияния. Воздействие собственно за­киси азота на надпочечники минимально, однако применение только одной закиси азота при операции не предупреждает повышения уровня катехоламинов в плазме. Такие виды обезболивания, как спинальное, перидуральное, проводниковое или местное, сами по себе не изменяют гормонального фона организма. Более того, одновременное применение спинальной и ингаляционной анестезии (циклопропан или эфир) не сопро­вождается повышением гормональной актив­ности. Наиболее сложно взаимодействие гипофизарно-адреналовой системы и фторотана: большинство исследователей сходятся во мнении, что этот анестетик снижает тонус симпатической нервной системы и поэтому уровень катехоламинов в крови не меняется или даже уменьшается. Другие авторы находят повышение содержания ад­реналина и норадреналина. Установлено, что фторотан не влияет на синтез соматотропного гормона и стимулирует выброс в кровь большого количества антидиуретичес­кого гормона.

Важно указать, что непосредственное влия­ние анестетиков на функциональное состоя­ние гипофизарно-адреналовой системы в ка­чественном и количественном отношении не­измеримо меньше, чем воздействие комплек­са операционной травмы, кровопотери, ох­лаждения, гипоксии и т. п.

Адреналин и норадреналин воздействуют практически на все системы, однако на­иболее важно их влияние на центральную и периферическую гемодинамику и мета­болизм. Катехоламины увеличивают возбу­димость миокарда, число и силу сердеч­ных сокращений. Минутный объем сердца при этом возрастает. Сосуды кожи и кишеч­ника спазмируются, а венечные артерии рас­ширяются, тонус мозговых сосудов, как пра­вило, не меняется. Благодаря такому спе­цифическому действию на периферический кровоток катехоламины способствуют «цент­рализации» кровообращения и поддержанию достаточного ОЦКв сосудистом русле жиз­ненно важных органов.

Регуляция метаболических функций осу­ществляется в результате участия катехо­ламинов во всех трех видах обмена (бел­ковый, углеводный, жировой). Гиперфункция  мозгового вещества надпочечников влечет за собой усиление катаболических процес­сов. Распад белка и окисление жиров уве­личиваются, а уровень свободных жирных кислот в крови возрастает. Катехоламины  стимулируют распад гликогена в печени и мышцах, поэтому уровень глюкозы и глюкозо-6-фосфата в тканях и крови повы­шается. Интенсификация углеводного обме­на вызывает повышение содержания молоч­ной и пировиноградной кислот в организме, а увеличение в крови промежуточных про­дуктов цикла Кребса свидетельствует об усилении окислительных процессов в целом. Высокий уровень обмена влечет за собой увеличение потребления кислорода как от­дельными органами и тканями, так и всем организмом.

Гормоны коры надпочечников (глюкокорти-коиды — кортизол, кортикостерон и мине-ралокортикоид альдостерон) также участву­ют в регуляций белкового, жирового и углеводного обмена и в поддержании водно-электролитного равновесия. Катаболизм бел­ка и утилизация жиров в стрессовых си­туациях и при наркозе усиливаются, стимулируется глюконеогенез (уровень сахара кро­ви возрастает), увеличивается реабсорбция натрия в обмен на ионы водорода и калия, которые выводятся с мочой. Альдостерон обеспечивает регуляцию внутри – и внекле­точной концентрации натрия, влияя на си­стему транспорта ионов.

Изменения КЩСв ходе операции, и анестезии и в послеоперационном периоде затрагивают и дыхательный, и метаболи­ческий компонент. Метаболический ацидоз в ряде случаев возникает (или углубляется) во время общего обезболива­ния и оперативного вмешательства. Его выраженность зависит от тяжести и про­должительности операции, режима вентиля­ции легких, наличия гемодинамических и дыхательных осложнений, величины кровопо­тери, а также объема и способа возме­щения кровопотери. Очень часто метаболи­ческий ацидоз развивается на фоне стабиль­ной гемодинамики и достаточной оксигенации артериальной крови. Причиной этого являются спазм периферических сосудов, на­рушение микроциркуляции и тканевая гипок­сия, возникающие вследствие недостаточного обезболивания и гиперкатехоламинемии. Рас­стройства тканевого кровотока с последую­щими нарушениями обменных процессов нередко сопутствуют массивной кровопотере, гипотензии в результате различных причин и охлаждению организма. Сдвиг метаболи­ческого компонента КЩС в сторону ацидо­за может усиливаться в послеоперационном периоде вследствие повышения обмена под влиянием болевой и эмоциональной нагрузки, гипоксии (гипоксической, циркуляторной или анемической природы), переохлаждения организма и т. п.

Эффективная премедикация, индивидуаль­ный подбор анестетика и режима вентиля­ции, профилактика осложнений со стороны сердечно-сосудистой системы и легких и охлаждения организма, своевременная и точ­ная оценка величины кровопотери и ме­тодически правильное ее возмещение, тща­тельное послеоперационное обезболивание и согревание больного позволяют избежать метаболического ацидоза. У больных с ос­ложненным течением послеоперационного периода нередко возникает метаболи­ческий алкалоз — опасное, трудно корригируемое и неблагоприятное в прогности­ческом  плане  нарушение  КЩС.

Состояние дыхательного компо­нента КЩС во время операции и анес­тезии зависит от способа вентиляции легких. В условиях самостоятельного дыхания чрезмерное углубление наркоза может вызвать угнетение дыхания, альвеолярную гиповентиляцию и накопление углекислоты (дыха­тельный ацидоз). ИВЛ чаще всего сопро­вождается большей или меньшей гипервен­тиляцией и дыхательным алкалозом. В реаль­ных условиях изменения КЩС, как правило, не носят чисто метаболического или чисто дыхательного характера. Так, выраженная и длительная гипервентиляция (дыхательный алкалоз) вызывает гиперпродукцию нелету­чих кислот (в частности, молочной, кисло­ты) и истощение емкости бикарбонатного буфера. При этом постепенно развивается метаболический ацидоз. Дыхательный аци­доз часто возникает в послеоперационном периоде вследствие снижения эффективности внешнего дыхания из-за резких болей в области операции, остаточного действия об­щих анестетиков и релаксантов.

Вопрос о специфическом влиянии общих анестетиков на метаболический компонент КЩС окончательно не решен. Часть исследо­вателей считают, что такие вещества, как фторотан, эфир, циклопропан, барбитураты, виадрил, не оказывают сколько-нибудь су­щественного влияния на метаболические по­казатели КЩС без операционной травмы, гипоксии, кровопотери и т. п. По мнению других, наркозу фторотаном, эфиром и от­части циклопропаном присуще развитие об­менного ацидоза. Однако считается доказан­ным, что перидуральная и спинальная анес­тезия сама по себе, равно как и операции, выполненные в условиях этого вида обезбо­ливания, сопровождаются минимальными изменениями КЩС, а применение перидуральной анестезии в ближайшем послеопера­ционном периоде обеспечивает быструю ком­пенсацию возможных отклонений парамет­ров КЩС.

Весьма вероятно, что изменения КЩС во время наркоза обусловлены не столько непосредственным влиянием наркотического вещества, сколько сопутствующими анесте­зии, операции и последующим этапам ле­чения факторами: нарушениями централь­ной и периферической гемодинамики, рас­стройствами дыхания, гиповолемией и т. д. Отсутствие видимых изменений основных параметров КЩС не исключает более тонких (на тканевом, клеточном или суб­клеточном уровне) сдвигов обменных процессов. Вполне возможно, что ста­бильность отдельных показателей КЩС цель­ной крови отражает в этом случае лишь компенсаторные возможности организма, маскируя истинные нарушения клеточного метаболизма. Его центральным звеном яв­ляется синтез аденозинтрифосфорной кис­лоты (АТФ), одного из основных компо­нентов энергоемких биохимических реакций и физиологических процессов.

Синтез АТФ обеспечивается сложным ком­плексом взаимосвязанных и взаимообуслов­ленных химических превращений — последовательного окисления биосубстратов и со­пряженного с ним фрсфорилирования. В об­щей структуре этих процессов есть три узло­вые точки, блокирование которых может привести к серьезным нарушениям энерго­образования: челночный механизм транспор­тировки водородных ионов из цитоплазмы в митохондрии; окисление восстановленного НАД-Н под влиянием НАД-Н-дегидрогеназы митохондрий; сопряжение фосфорилиро-вания с митохондриальной цепью переноса электронов.

Действительно, разобщающее действие барбитуратов и ряда ингаляционных анесте­тиков in vitro (хлороформ, эфир, фторотан) подтверждено рядом экспериментальных ра­бот. Некоторые вещества (например, фторо­тан) подавляют и активность фермента НАД-Н-дегидрогеназы, а также тормозят по­ступление экзогенного НАД-Н в митохондрий и тем самым препятствуют его окислению.

Существует мнение, что нарушения окис­лительных процессов во время наркоза бы­вают всегда, хотя неясно, первичны они (непосредственное блокирование митохондриальных ферментов, например НАД-Н-дегидрогеназы) или вторичны (снижение потребления АТФ в условиях общей анес­тезии).

С процессами энергообразования тесно связан углеводный обмен. Наиболее типичным его состоянием в условиях опе­ративного вмешательства и анестезии и в непосредственном послеоперационном перио­де является гипергликемия, выраженность которой прямо зависит от объема и про­должительности оперативного вмешательст­ва. Повышение уровня сахара крови может быть обусловлено воздействием общих анес­тетиков на метаболические процессы в гепатоцитах, поскольку вещества для ингаля­ционной анестезии, особенно фторотан, спо­собны вызвать токсическое повреждение пе­чени, в частности нарушение ее гликогенобразующей функции. Кроме того, фторотан подавляет синтез и освобождение инсулина и усиливает гликогенолиз.

Немаловажную роль в регуляции интен­сивности и эффективности углеводного об­мена играют и некоторые неспецифические факторы (боль, гипоксия, сосудистый спазм и т. д.). Их влияние может реализоваться как путем прямого воздействия на функцию органа (например, ухудшение печеночного кровотока вследствие кровопотери, расстрой­ства микроциркуляции или перераспределе­ния ОЦК), так и опосредованно, с привле­чением нейрогуморальной (в частности, симпатико-адреналовой) системы. Роль катехоламинов в регуляции углеводного метабо­лизма заключается в стимуляции синтеза циклического 3,5-АМФ, который активирует гликогенсинтетазу (фермент синтеза гликоге­на) и усиливает глюконеогенез.