Пациент ещё секунду назад отвечает на вопросы, смотрит на врача и спокойно дышит

Через несколько десятков секунд после введения пропофола взгляд становится неподвижным, исчезает реакция на обращение, а затем меняется дыхание.

Что именно произошло с мозгом за это короткое время?

И здесь начинается самое интересное: пациент не просто «уснул», а его мозг довольно быстро переходит в совершенно другое состояние работы. Причём современная нейрофизиология показывает, что потеря сознания при общей анестезии — это не простое выключение активности мозга. Мозг продолжает работать. Но он начинает работать иначе.

Сначала препарат должен добраться до мозга

После внутривенного введения пропофол быстро попадает в кровоток, а затем распределяется по хорошо кровоснабжаемым органам. Мозг получает препарат одним из первых. Но концентрация препарата в плазме и его концентрация в ткани мозга — не одно и то же. Между ними существует определённая задержка, которую в фармакокинетических моделях описывают понятием «эффект-компартмента». Именно поэтому пациент не теряет сознание в ту же миллисекунду, когда препарат попал в вену. Концентрация в месте действия постепенно увеличивается — и достигает уровня, при котором изменяется работа нейронных сетей.

При этом невозможно назвать одну универсальную концентрацию пропофола, при которой каждый человек обязательно потеряет сознание. Она существенно различается между пациентами. Возраст, масса тела, сопутствующие заболевания, премедикация, другие препараты и состояние центральной нервной системы меняют реакцию на анестетик.

Поэтому введение препарата — это не просто достижение определённой цифры концентрации. Это переход мозга из одного динамического состояния в другое.

Что пропофол делает с отдельным нейроном?

Один из главных эффектов пропофола связан с ГАМК-А-рецепторами.

ГАМК — основной тормозный медиатор центральной нервной системы. Пропофол усиливает ГАМК-ергическое торможение, увеличивая вероятность открытия хлорных каналов, связанных с ГАМК-А-рецепторами. В результате активность определённых нейронных сетей подавляется. Но здесь есть важный нюанс.

Если сказать пациенту: «Пропофол просто тормозит нейроны мозга», это будет слишком примитивным объяснением. Потому что потеря сознания — это не просто уменьшение количества нервных импульсов. Главное происходит на уровне взаимодействия огромного количества нейронов.

Мозг должен не только работать — он должен связывать информацию

В бодрствующем состоянии разные участки мозга постоянно обмениваются информацией. Сенсорные системы передают сигналы. Кора их анализирует. Префронтальные и теменные области участвуют в интеграции информации. Таламус взаимодействует с корой. Кора посылает сигналы обратно к подкорковым структурам. Возникают повторяющиеся циклы связи между различными областями мозга.

Именно эта способность мозга интегрировать информацию и поддерживать сложные взаимодействия между удалёнными областями имеет огромное значение для сознания.

При введении пропофола эта организация начинает разрушаться.

Исследования с функциональной нейровизуализацией и электрофизиологией показывают снижение взаимодействия между различными корковыми сетями, в том числе корково-корковых и таламокорковых связей. То есть проблема не в том, что «мозг выключился». Проблема в том, что отдельные его части начинают хуже работать как единая система.

И вот здесь происходит самое интересное

Представьте огромный оркестр. Все музыканты находятся на своих местах. Все инструменты исправны. Но дирижёр перестал поддерживать согласованность между группами. Музыка не обязательно становится полностью тихой. Она становится организованной иначе.

Примерно подобное происходит и с мозгом под действием общего анестетика. Нейроны продолжают генерировать электрическую активность. Но изменяются её ритм, синхронизация, направление взаимодействия и способность различных областей мозга обмениваться сложной информацией. Поэтому на электроэнцефалограмме при пропофоловой анестезии мы видим не «нулевую активность». Мы видим характерные организованные изменения электрической активности мозга.

Что происходит с электроэнцефалограммой?

По мере углубления действия пропофола появляются характерные изменения. При определённых концентрациях усиливаются медленные колебания. Появляется выраженная активность в диапазоне альфа и низкой бета-активности.

Причём происходит интересный феномен — так называемая антеризация альфа-ритма.

В бодрствующем состоянии выраженная альфа-активность преимущественно связана с задними отделами мозга. Под действием пропофола характерная альфа-активность смещается в сторону передних отделов. Исследования с внутримозговой регистрацией показали, что за этим стоят изменения в различных таламокорковых сетях: пропофол одновременно подавляет одни сети и усиливает организованную ритмическую активность других.

Анестезия не означает хаотического выключения мозга. Это переход мозга в другое организованное состояние. При дальнейшем углублении анестезии может появляться всё более выраженная медленная активность, а при чрезмерной глубине — режим «вспышка–подавление». Последний уже отражает значительно более глубокое подавление корковой активности и не является нормальным физиологическим сном.

Почему человек перестаёт реагировать?

Потому что для осознанного восприятия информации недостаточно того, чтобы сигнал просто достиг мозга. Информация должна быть обработана и включена в широкую систему взаимодействующих нейронных сетей. При пропофоловой анестезии нарушается способность мозга поддерживать такую интегрированную обработку. Особенно важными оказываются изменения взаимодействия между корой, таламусом и крупными корковыми сетями.

Современные исследования продолжают уточнять, какой именно механизм является первичным, поэтому утверждение «сознание выключается из-за отключения таламуса» или «из-за выключения коры» будет чрезмерным упрощением. В действительности речь идёт о перестройке работы распределённой нейронной системы.

Но пациент ведь может ещё некоторое время слышать?

И вот здесь возникает важное различие. Потеря способности выполнить команду не обязательно означает мгновенное исчезновение любого субъективного опыта.

Сознание — не бинарный выключатель. Существуют бодрствование, способность воспринимать окружающее, способность отвечать на команды, формирование воспоминаний и субъективное содержание опыта — и эти компоненты могут изменяться не абсолютно синхронно. Поэтому отсутствие реакции на команду является клиническим признаком потери восприятия, но не даёт возможности непосредственно «увидеть» субъективное состояние пациента. Это одна из причин, почему понятие «глубина анестезии» значительно сложнее, чем просто «пациент спит или не спит».

А что происходит с памятью?

Параллельно с изменением сознания анестетики воздействуют на процессы формирования памяти. Амнезия и потеря сознания — не одно и то же. Можно воздействовать на формирование воспоминаний, не создавая идентичного по глубине состояния потери сознания. Поэтому общую анестезию нельзя корректно описывать как единый процесс «выключения мозга». Это комбинация нескольких фармакологических эффектов, которые в различной степени зависят от препарата и его концентрации.

А где здесь дыхание и гемодинамика?

Вот здесь нейрофизиология непосредственно встречается с работой анестезиолога. Препарат действует не только на нейронные сети, отвечающие за сознание. По мере увеличения концентрации пропофола подавляется активность структур, участвующих в поддержании бодрствования и дыхательного драйва. Одновременно снижается симпатическая активность и изменяется сосудистый тонус.

Поэтому клиническая картина индукции — это не только: «пациент уснул». Это одновременно:

— изменение сознания и реактивности;

— изменение дыхательного паттерна;

— снижение защитных рефлексов;

— изменение тонуса верхних дыхательных путей;

— снижение сосудистого тонуса;

— возможное снижение артериального давления;

— иногда апноэ.

Именно поэтому несколько миллилитров препарата, введённых внутривенно, могут за очень короткое время превратить самостоятельно дышащего бодрствующего человека в пациента, которому уже требуется контроль проходимости дыхательных путей и вентиляции.

Почему пациент иногда сначала становится «пьяным», а уже потом засыпает?

Потому что переход между состояниями не всегда выглядит как мгновенное выключение. При изменении концентрации препарата различные нейронные сети изменяют свою активность с разной скоростью. Поэтому во время индукции можно наблюдать изменение речи, внимания, поведения, движения глаз, реакции на обращение и характера дыхания.

Иногда возникает так называемое парадоксальное возбуждение. Это не означает, что препарат «не действует». Напротив, необычное поведение может быть частью переходного состояния мозга под действием анестетика. И ещё одна важная вещь: разные анестетики выключают сознание не одинаково

То, что мы описываем на примере пропофола, нельзя автоматически переносить на каждый общий анестетик.

Пропофол преимущественно усиливает ГАМК-ергическое торможение.

Кетамин действует совершенно иначе и связан прежде всего с блокадой НМДА-рецепторов.

Ингаляционные анестетики имеют ещё более сложное воздействие на различные ионные каналы и нейронные сети.

Именно поэтому современные исследования рассматривают общую анестезию не как единственный механизм, а как совокупность различных состояний мозга, возникающих под действием разных препаратов.

Что это меняет в клиническом мышлении?

Первое. Потеря сознания — это не простое выключение электрической активности мозга.

Второе. Главная проблема заключается не только в снижении активности отдельных нейронов, а в изменении взаимодействия между нейронными сетями.

Третье. ЭЭГ при анестезии может показывать не «отсутствие работы мозга», а характерную перестройку его активности. Поэтому интерпретация ЭЭГ может дать гораздо больше информации, чем простая оценка «глубоко спит или нет».

Четвёртое. Потеря реакции на команду, амнезия, обезболивание и неподвижность — разные компоненты действия анестетиков. Они не обязаны исчезать одновременно.

И пятое. Индукция общей анестезии — это управляемый переход мозга из одного функционального состояния в другое, а не мгновенное «выключение» центральной нервной системы.

Именно поэтому анестезиолог вводит препарат не просто до появления сна. Он управляет переходом между состояниями мозга, одновременно контролируя дыхание, гемодинамику, рефлексы и необходимую глубину анестезии.

Еще раз кратко:

препарат достигает мозга ? усиливает тормозные механизмы ? меняет активность нейронных сетей ? перестраивает корково-корковые и таламокорковые взаимодействия ? изменяет ритмы мозга ? нарушает способность различных областей интегрировать информацию ? и клинически это проявляется потерей реакции и сознания.

И, пожалуй, именно это является одной из самых красивых особенностей современной анестезиологии: мы вводим небольшое количество вещества в вену — и можем наблюдать, как за считанные минуты меняется работа самой сложной системы, до конца не известной человеку.

Если вам интересны физиология, патофизиология и практическая анестезиология без упрощения медицинской науки — подписывайтесь на «В условиях реанимации». Для Вашего удобства я создал Телеграм канал - В условиях реанимации (ссылки в описании сообщества).

Телеграм: t.me/ainewsline

Источник: vk.com

Комментарии: