Теории и загадки наркоза
Можно ли поставить знак равенства между обезболиванием и наркозом? Многие считают, что «операция без боли» и «операция под наркозом» — по сути, одно и то же.
И в том, и в другом случае организм временно перестает реагировать на внешние раздражения.
На самом деле под наркозом надо понимать обратимое воздействие некоторых специфических веществ на любую клетку организма, которое делает ее на какой-то отрезок времени невозбудимой. Общий наркоз — понятие клиническое, а отнюдь не биологическое. Наркоз — это угнетение всех функций клетки подвижности, деления, секреции, прекращение движения ресничек.
Еще в 1850 г. французский ученый Буассон писал: «Действие наркотиков является очень общим. Оно изменяет жизнь и действует на нее во всех стадиях ее развития и в различных формах, которые она принимает в огромном ряду животных. Могучему действию наркотиков подвержены и растения». Каждая клетка, каждый орган могут быть подвергнуты наркозу. Но обычно под общим наркозом понимают угнетение (торможение, оцепенение) центральной нервной системы, сопровождающееся блокадой чувствительной импульсации и потерей сознания. Это, по сути, несколько ограниченное, суженное, но в то же время вкоренившееся понимание наркоза.
Наркотический сон сопровождается обезболиванием, и, следовательно, выключение болевой чувствительности — это лишь одно из проявлений, частный случай общего наркоза. Не случайно советский ученый П. О. Макаров говорит об общем наркозе клеточного типа и об общем наркозе нервного типа.
Хорошо известно, что обезболивание может быть вызвано различными воздействиями, не сопровождающимися потерей сознания. Наркоз используется для обезболивания потому, что во время вызванного им искусственного сна боль не ощущается. В этом их тождество и различие.
Существует точка, в которой линии наркоза и обезболивания пересекаются, хотя и имеют разное, независимое друг от друга биологическое звучание. В проблеме наркоза важное значение имеет глава об обезболивании, совершенно так же, как современная анестезиология наряду с другими методами включает раздел об общем наркозе. Это только один из видов обезболивания, к тому же далеко не наиболее совершенный. Искусственно усыпляя больного, хирурги выключают свет во всем доме, что дает им возможность проникнуть в квартиру или даже комнату, не рискуя вызвать протест со стороны бдительного хозяина…
Чтобы пациент не почувствовал боли, нарушают и перестраивают всю деятельность его организма. На какой-то период времени затормаживаются целые отделы головного и спинного мозга, регулирующие и направляющие деятельность ряда физиологических систем организма. Возникают новые условия, создаются искусственные, далекие от физиологических, взаимоотношения.
В первую очередь резко перестраивается сама центральная нервная система. Как известно, эфир и хлороформ являются сильнодействующими ядами, обладающими особым химическим сродством к нервным образованиям головного и спинного мозга. В тот момент, когда парализуются сосудодвигательный и дыхательный центры продолговатого мозга, наступает смерть.
Исследования нашей лаборатории показали, что снижение возбудимости мозга, наступающее под влиянием различных наркотиков, сопровождается глубокими сдвигами со стороны его химического состава и физико-химических свойств. Наряду с резким ослаблением дыхания нервной ткани, т.е. уменьшением потребления кислорода и выделения углекислоты, изменяются все без исключения процессы обмена веществ. Нервная клетка поглощает при наркозе минимальное количество кислорода. Уменьшается потребление некоторых питательных веществ (сахара, азота, фосфора). Наряду с этим, мозг усиленно задерживает соли кальция, и содержание их в определенных участках мозга при наркозе увеличивается. Накопляясь в ткани мозга, кальций усиливает действие наркотиков (эфира, хлороформа, некоторых производных барбитуровой кислоты), и, если содержание его превышает какой-то предел, наркоз постепенно переходит в необратимое состояние и приводит к гибели экспериментальное животное.
Описанные химические сдвиги различны в зависимости от вида наркоза. Наиболее резкие изменения отмечаются при комбинированном эфирно-хлороформном наркозе. Это объясняется в значительной степени тем обстоятельством, что нервная ткань поглощает значительную часть введенного в организм эфира и хлороформа, причем преобладающая часть этих наркотиков содержится в клетках мозговой коры, т.е. наиболее чувствительной и совершенной части мозга.
Естественно возникает вопрос: почему, каким образом вещества, имеющие определенное химическое строение, вызывают бессознательное состояние, наркотический, т.е. отличный от нормального, сон? К сожалению, эти вопросы остаются вопросами, так как современная наука не в состоянии дать на них точный ответ. При том живом интересе, который всегда возбуждало своей таинственностью явление наркоза, неудивительно, что ключ к решению этой загадки пытались найти не только в тщательно продуманном эксперименте, но и в различных спекулятивных догадках, не имеющих ничего общего с наукой.
Предложено немало гипотез, высказано множество соображений, но законченного, всеми признанного учения о наркозе до сих пор не существует. Одно перечисление предложенных для объяснения наркоза теорий заняло бы целую страницу. Можно считать доказанным, что значение имеют только те теории наркоза, которые построены на определенных физико-химических фактах. Это единственно правильный критерий, которым может руководствоваться в данном случае биологическая мысль. Наибольшее распространение получила мембранная теория. Суть ее проста и убедительна. Наркотические вещества меняют проницаемость клеточных мембран и тем самым нарушают обмен между клеткой и окружающей ее средой. За теоретическое обоснование этой теории английские ученые Ходжкин и Гексли получили в 1963 г. Нобелевскую премию. Необходимо помнить, что наркотики действуют в первую очередь на синапсы. Они прерывают синаптические связи и особенно эффективны в тех случаях, когда импульс идет по цепи синапсов, т.е. имеют место полисинаптические связи .
Проще всего наступление наркотического состояния объяснить удушением нервных клеток. Давно известно, что нервная клетка особенно чувствительна к недостатку кислорода. Если клетка мозговой коры в течение нескольких минут не получает кислорода, она погибает. Наркотики резко подавляют дыхание нервной ткани. Отсюда простой и как будто логически вытекающий вывод: бессознательное состояние, сон наступают вследствие того, что нервные центры задыхаются.
Однако многочисленные факты решительно опровергают подобное, одностороннее толкование действия наркотических веществ. Доказано, что глубокое наркотическое торможение центральной нервной системы наступает при введении дозы наркотика, которая не в состоянии подавить окислительные процессы в нервных клетках. Ослабление дыхания мозга является не столько причиной, сколько следствием наркоза. В этом легко убедиться, изучая параллельно дыхание и обмен мозга. Можно привести немало примеров из жизни растительных и животных клеток, подтверждающих, что не существует прямой взаимозависимости между ослаблением дыхания и задержкой других жизненных функций. Такие опыты были нами поставлены на животных. Оказалось, что даже значительное ослабление дыхания мозга, вызванное различными воздействиями на организм, не всегда нарушает в нем обмен веществ. Мозг приспособляется к недостатку кислорода и может сохранить свою активность до тех пор, пока не перейден какой-то предел, т.е. пока изменения не станут необратимыми.
Большой популярностью пользовалась еще недавно липоидная теория наркоза, связывающая угнетающее действие наркотиков с их растворимостью в особых жироподобных веществах — липоидах. Однако установлено, что при наркозе в центральной нервной системе выключаются не столько богатые липоидами клетки, сколько их синаптические связи.
Интересные данные, полученные в последние годы при изучении анатомии, физиологии, фармакологии ретикулярной формации головного мозга , заставили исследователей подойти по-новому к решению проблемы наркоза.
Своими неспецифическими импульсами ретикулярная формация держит в «тонусе» кору мозга, поддерживает активность сознания. Известно также, что определенные элементы этой формации имеют особое сродство к некоторым химическим веществам (к адреналину, норадреналину, ацетилхолину, серотонину, углекислоте и т.д.). По-видимому, избирательная чувствительность ретикулярной формации к тем или другим наркотикам приводит к перерыву или блокаде активирующих влияний, непрерывно поступающих в кору бодрствующего мозга.
Различные наркотики в зависимости от химического строения, проницаемости гемато-энцефалического барьера и степени сродства к нервным клеткам ретикулярной формации по-разному нарушают ее активирующее влияние на кору больших полушарий и тормозящее, регулирующее влияние коры на ретикулярную формацию. Нарушаются связи между отдельными точками коры, прерывается взаимная информация, расстраивается сложная координированная система физиологических процессов в различных отделах головного мозга.
На смену бодрствованию приходит сонливость и сон, исчезает сознание, наступает наркоз. Лишь отдельные, подчас хаотические импульсы еще прорываются через заблокированные нервные клетки и их отростки. Но постепенно число этих импульсов становится все меньше и меньше. Чтобы наступил глубокий наркоз, вовсе не обязательно поступление того или иного химического вещества в определенные структуры нервной системы. Достаточно перерезать только одну коммуникацию, связывающую кору головного мозга с внешней средой, как на смену ясному сознанию приходит наркотический сон. Чтобы остановить самый сложный механизм, достаточно вынуть из него одну шестеренку; чтобы вызвать глубокий сон, нет необходимости насытить весь мозг наркотическими веществами. Достаточно выключить участок нервной ткани величиной с булавочную головку, парализовать несколько десятков нейронов, поддерживающих активное состояние целых областей головного мозга.
Эта теория наркоза, обоснованная многочисленными экспериментальными данными, широко обсуждается в современной литературе. Она очень заманчива и не менее интересна. Но время покажет, насколько неуязвимы ее позиции. Уже на Пражском конгрессе анестезиологов в 970 г. говорилось о том, что нельзя объяснить возникновение наркотического сна выключением ретикулярной формации. Несомненно действие разных наркотиков на разные отделы мозга. И немалую роль играет непосредственное влияние некоторых наркотиков на корковые клетки больших полушарий мозга.
Обилие различных теорий уже само по себе говорит о том, что вопрос о сущности наркоза далеко не решен. Вероятнее всего, что сложный и многогранный процесс, совершающийся в нервной клетке при наркозе, складывается из различных компонентов и не может быть сведен к единому знаменателю, как это склонны делать некоторые авторы.
