1.7. Léky používané k celkové anestezii a oběhový systém
Jiří Málek
Léky používané k úvodu a udržování celkové anestezie působí nejen na centrální nervový systém, ale i na řadu dalších orgánů a systémů. U pacienta cévní chirurgie je klíčové působení těchto látek na kardiovaskulární systém, neboť oběhové komplikace jsou nejčastější příčinou časné i oddálené závažné morbidity i úmrtí u těchto pacientů.
1.7.1. Volatilní anestetika Většina prací o účinku inhalačních anestetik (tab. 1.22.) se týká inhalačních anestetik kapalných (volatilních). Xenon pravděpodobně nepůsobí vůbec žádné změny, oxid dusný má sice mírné sympatomimetické účinky prokázané především na dobrovolnících, takže může zmírňovat kardiodepresivní účinky jiných inhalačních anestetik,[1] ale celkový výsledek je modifikován dalšími látkami, protože se oxid dusný jako monoanestetikum nepoužívá. Četné studie neprokázaly u pacientů s onemocněním kardiovaskulárního systému rozdíl ve finálním výsledku mezi anestezií vedenou intravenózně, nebo inhalačně, nebo mezi použitím různých inhalačních anestetik.[2–5] S výjimkou xenonu, který kardiovaskulární systém nijak neovlivňuje, působí inhalační anestetika přechodné změny na různých částech oběhového systému.[6] Náhlé zvýšení či snížení koncentrace inhalačních anestetik působí významnější změny než setrvalá koncentrace. Například zvýšení koncentrace desfluranu v dýchací směsi ze 4 % na 8 % může zrychlit srdeční akci a zvýšit krevní tlak na dvojnásobek (tento jev lze potlačit malými dávkami opioidů nebo klonidinem). Podobný účinek na srdeční akci má i rychlé zvýšení koncentrace isofluranu; sevofluran takovéto změny nevyvolává.[7,8] Všechna volatilní anestetika a xenon mají protektivní účinek na ischemický myokard (preconditioning). Například u pacientů po aortokoronárním bypassu, kteří byli anestezováni sevofluranem nebo i desfluranem, byly prokázány nižší koncentrace kardiospecifických enzymů ve srovnání s propofolem.[9]
Tab. 1.22. Účinky inhalačních anestetik na krevní oběh
Oxid dusný
Střední arteriální tlak (MAP)
Srdeční frekvence (HR)
Srdeční výdej (CO)
samotný mírně zvyšuje, v kombinaci snižuje
nemění
v závislosti na dávce zvyšuje, pak snižuje nemění
Xenon
nemění
nemění
Isofluran
snižuje
významně zvyšuje
nemění
Sevofluran
snižuje
mírně zvyšuje
nemění
Desfluran
snižuje
zvyšuje
v závislosti na dávce zvyšuje, pak nemění
Inhalační anestetika včetně desfluranu byla ve vzácných případech (i bez použití suxametonia) zodpovědná za vzestup sérových koncentrací draslíku, který vyústil až v závažné srdeční arytmie či zástavu oběhu během pooperačního období. Nejčastěji se tento jev vyskytoval u osob s latentním nebo prokázaným neuromuskulárním onemocněním, zejména s Duchennovou svalovou dystrofií. Zde může jít o první příznak do té doby nediagnostikovaného onemocnění. Navzdory podobnosti s projevy maligní hypertermie nevykazoval žádný z těchto pacientů známky či příznaky svalové rigidity nebo hypermetabolického stavu.[10] Krevní tlak: všechna inhalační anestetika s výjimkou xenonu a částečně i oxidu dusného působí v závislosti na koncentraci pokles krevního tlaku. Oxid dusný samotný má mírné sympatomimetické účinky, nepůsobí buď žádné změny, nebo mírný vzestup krevního tlaku,[11] přesto je jeho použití u rizikových pacientů kontroverzní. U volatilních anestetik používaných dříve (halotan, enfluran) byl pokles krevního tlaku způsoben jejich negativně inotropním působením, u desfluranu, isofluranu a sevofluranu jde především o pokles systémové vaskulární rezistence.[6] Srdeční frekvence: všechna volatilní anestetika zvyšují srdeční frekvenci, ale při různých koncentracích. Zatímco u sevofluranu se první změny začínají projevovat až od 1,5 MAC, u isofluranu již od 0,25 MAC (desfluran při 1,0 MAC).[12] Sevofluran, desfluran i isofluran
78 / Kardiovaskulární anatomie, fyziologie, farmakologie a radiologie
Ukázka elektronické knihy, UID: KOS189356
potlačují baroreceptorovou reakci. Oxid dusný srdeční frekvenci nijak významně nemění. Srdeční kontraktilita: všechna kapalná inhalační anestetika působí obecně pokles srdeční kontraktility, ale novější látky výrazně méně než starší anestetika halotan a enfluran.[6] V klinické situaci je tento účinek modifikován změnami v systémové i plicní vaskulární rezistenci. Negativní inotropní účinky jsou potencovány hypokalcémií, podáváním β-blokátorů a blokátorů kalciových kanálů.[6] Desfluran má obecně tytéž účinky jako isofluran, ale rychlé zvýšení koncentrace při úvodu do anestezie může přechodně způsobit zvýšení kontraktility. Změny inotropie vyvolané inhalačními anestetiky jsou pravděpodobně zhruba stejné u normálního myokardu i u myokardu s ischemickým postižením, v druhém případě se však uplatňuje ochranný vliv inhalačních anestetik (preconditioning), isofluran rovněž příznivě snižuje preload (předtížení) i afterload (dotížení) dysfunkční levé komory a prodlužuje a potencuje izovolemickou relaxaci levé komory. Tyto změny pravděpodobně zcela převáží potencionální negativní vliv na srdeční kontraktilitu.[6] Spotřeba O2 v myokardu: všechna volatilní anestetika snižují spotřebu kyslíku v myokardu. Srdeční výdej: oxid dusný má mírné sympatomimetické účinky, a proto v běžných dávkách mírně zvyšuje srdeční výdej[1], vysoké koncentrace však působí kardiodepresivně. Isofluran, ani sevofluran významným způsobem srdeční výdej u zdravých dobrovolníků neovlivňují, protože pokles systémové vaskulární rezistence převáží nad poklesem srdeční kontraktility. Desfluran zpočátku kardiovaskulární systém stimuluje, ale tento efekt v průběhu anestezie mizí. Systémová vaskulární resistence: isofluran, desfluran i sevofluran ji v závislosti na dávce snižují. Plicní vaskulární resistence: o oxidu dusném je známo, že zvyšuje plicní vaskulární rezistenci zvláště u osob, u kterých je přítomna plicní hypertenze.[11] Všechna ostatní inhalační anestetika ji mohou snížit a potlačují reflexní hypoxickou plicní vazokonstrikci.[6] Průtok koronárním řečištěm: in vitro působí všechna inhalační anestetika vazodilataci. In vivo je nejvíce studií věnováno isofluranu, změny vyvolané desfluranem a zejména sevofluranem jsou pravděpodobně klinicky nevýznamné. O isofluranu je známo, že dilatuje normální koronární tepny, což může vést k tomu, že krevní tok je při hypotenzi primárně derivován ze zúžených koronárních arterií do zdravých (tzv. »coronary steal« fenomén). Tento efekt byl popsán na modelu ischemického myokardu u psa. Experimenty na jiných zvířatech ani klinické studie však nepotvrdily poruchy v kolaterálním zásobení ischemického ložiska, ani větší výskyt případů ischémie myokardu při použití isofluranu.[6] Změny na EKG: na rozdíl od dnes již nepoužívaného halotanu nevyvolávají sevofluran, desfluran ani isofluran komorové arytmie,[13] podle experimentů na zvířatech
Tab. 1.23. Účinky intravenózních anestetik na krevní oběh Střední arteriální tlak (MAP)
Srdeční frekvence (HR)
Srdeční výdej (CO)
Thiopental
snižuje
zvyšuje
snižuje
Etomidát
nemění
nemění
nemění
Ketamin
zvyšuje
zvyšuje
zvyšuje
Propofol
významně snižuje
kontroverzní údaje
snižuje
mohou mít dokonce protektivní charakter před arytmiemi vyvolanými ischémií. Všechna inhalační anestetika prodlužují interval QT (klinický význam tohoto jevu není potvrzen), sevofluran by se měl používat u osob se syndromem prodlouženého intervalu QT (LQTS) s opatrností.[6,10] LQTS je obvykle léčen pomocí β-blokátorů a pacienti s léčeným LQTS byli bezpečně anestezováni všemi moderními inhalačními anestetiky. Senzitizace myokardu vůči účinkům katecholaminů je při použití nových anestetik významně nižší, než byla u halotanu, přičemž při použití desfluranu a sevofluranu je menší než při použití isofluranu.
1.7.2. Intravenózní anestetika Intravenózní anestetika (tab. 1.23.) tvoří různorodou skupinu látek (barbituráty, deriváty imidazolu, alkylfenol a derivát fencyklidinu).
Thiopental Thiopental působí na kardiovaskulární systém kardiodepresivně jak centrálně (na myokard), tak i periferně (na cévy). Primárním účinkem je vazodilatace, která vede k přesunu krve do žilního řečiště. Pokles srdečního výdeje je kromě toho dán i negativně inotropním působením thiopentalu na myokard a dočasně sníženým uvolňováním katecholaminů v CNS.[1,14] Reflexně může vznikat tachykardie (zvýšení srdeční frekvence o 10–30 %), která vede ke zvýšení spotřeby kyslíku myokardem. Bylo popsáno i prodloužení intervalu QT a snížení vlny T. Větší účinek mají bolusové, rychle podané velké dávky než dávky malé a podání v infúzi. Z tohoto důvodu není použití thiopentalu vhodné u osob s hypovolémií a s kardiálním onemocněním bez dostatečných rezerv.
Etomidát Etomidát hemodynamiku zásadním způsobem neovlivňuje. V experimentálních i klinických studiích byly
Léky používané k celkové anestezii a oběhový systém / 79
Ukázka elektronické knihy, UID: KOS189356
popsány pouze malé poklesy systémových i plicních tlaků, srdečního výdeje a systémové vaskulární rezistence. Dokonce i u pacienta s akutním infarktem myokardu způsobí etomidát velmi malé oběhové změny. Přestože je z hemodynamického hlediska ideální látkou k úvodu do anestezie u kardiálně rizikového nebo oběhově nestabilního pacienta, jeho užití v klinické praxi klesá. Důvodem je suprese funkce kůry nadledvin, která může přetrvávat výrazně déle než anestetický účinek a negativně ovlivnit mortalitu pacientů v intenzivní péči.[15] Z tohoto důvodu byl vyvinut nový derivát etomidátu – metoxykarbonyletomidát, který kůru nadledvin neovlivňuje. Látka je zatím ve fázi klinických zkoušek.[16]
Propofol Hlavním účinkem propofolu je pokles krevního tlaku (o 25–40 %) během úvodu do anestezie, a to jak u zdravých osob, tak u osob s onemocněním kardiovaskulárního systému.[14] Změny jsou významnější u starších osob než u mladých. U osob s onemocněním chlopní je snížen i tlak v plicnici a tlak v zaklínění. Hlavní příčinou je vazodilatace, přímý kardiodepresivní účinek propofolu není dostatečně prokázán, respektive projeví se až při vysokých dávkách. Vazodilatace vzniká celou řadou mechanismů – potlačením sympatické aktivity, ovlivněním hladkých svalů, stimulací NO a dalšími. Změny srdeční akce jsou nevýznamné, propofol zřejmě potlačí baroreflexní tachykardii při hypotenzi. Propofol potlačuje i působení parasympatiku na myokard, odpověď na atropin a snižuje i možnost vzniku atriální a supraventrikulární tachykardie, proto někteří autoři považují jeho podávání při elektrofyziologických studiích za nevhodné.[14] V literatuře uváděné nevýznamné změny srdeční frekvence při použití propofolu jak pro úvod, tak i pro vedení celkové anestezie kontrastují s databází SPC,[10] kde je popsáno varování před vznikem bradykardie (příležitostně závažné) s rizikem asystolie a je doporučeno preventivní podání anticholinergních látek. Pokles krevního tlaku po úvodu propofolem je potencován například fentanylem a oxidem dusným; naopak ketamin tyto účinky zmírňuje. Možný kardioprotektivní účinek propofolu je menší než u inhalačních anestetik. V SPC se uvádí, že propofol by neměl být podáván pacientům se srdeční vadou nebo jiným těžkým onemocněním myokardu, a pokud ano, tak s výjimečnou pozorností a intenzivním monitorováním.
Ketamin Na rozdíl od většiny ostatních anestetik, která mají kardiodepresivní účinky, ketamin stimuluje oběh a zpravi-
dla zvyšuje krevní tlak, tepovou frekvenci a srdeční výdej. Je pozoruhodné, že tento účinek nezávisí na dávce (0,5 mg · kg–1 vs 1,5 mg · kg–1 i.v.) a druhá dávka má účinky na oběh nižší nebo dokonce opačné.[14] Změny hemodynamiky jsou přibližně stejné u zdravých osob i u osob s vrozeným nebo získaným srdečním onemocněním. Zvýšení hemodynamických parametrů je spojeno se zvýšenou spotřebou kyslíku v myokardu. Zdraví pacienti tento jev kompenzují zvýšeným srdečním výdejem a sníženou vaskulární rezistencí koronárního řečiště. U pacientů s vrozeným srdečním onemocněním nebyly pozorovány změny ve zkratu ani v systémové oxygenaci. U pacientů s plicní hypertenzí ovlivňuje ketamin více plicní než systémovou vaskulární rezistenci.[14] Oběhové změny mohou být potlačeny podáním benzodiazepinů, propofolu, thiopentalu a inhalačních anestetik. Hemodynamické změny, které ketamin vyvolává, jsou dané zřejmě jeho působením na CNS. V hluboké anestezii může ketamin působit kardiodepresivně. S-ketamin je stereoizomer ketaminu, který je dostupný v řadě zemí mimo ČR. Jeho anestetický účinek je 2–3krát vyšší než účinek racemického ketaminu a výskyt mnoha nežádoucích účinků je nižší. Hemodynamické účinky S-ketaminu jsou však shodné jako u racemického ketaminu u nás běžně dostupného.[14,17]
Benzodiazepiny Vliv midazolamu i diazepamu na kardiovaskulární systém je malý, působí v přímé závislosti na dávce mírný pokles systémového krevního tlaku pravděpodobně způsobený poklesem systémové vaskulární rezistence. Srdeční frekvence a srdeční výdej se po úvodu do anestezie midazolamem prakticky nemění, u pacientů se zvýšeným plnicím tlakem levé komory byl pozorován po midazolamu efekt podobný nitroglycerinu: plnicí tlak se snížil a srdeční výdej se zvýšil.[18] Přidání oxidu dusného k benzodiazepinům má minimální účinek, ale při současném podání opioidů dojde k supraaditivnímu poklesu krevního tlaku.
Opioidy Vysoké dávky opioidů (nejprve morfin, pak fentanyl) byly historicky používány ke speciálnímu typu (mono) anestezie pro kardiochirurgické operace. S tímto jejich užitím je také spojen fenomén bdělosti během operace. Popis metod je mimo rozsah kapitoly. Opioidy použité ve velkých dávkách během celkové anestezie stabilizují hemodynamiku v různém stupni, například vzestup krevního tlaku a srdeční frekvence při sternotomii
80 / Kardiovaskulární anatomie, fyziologie, farmakologie a radiologie
Ukázka elektronické knihy, UID: KOS189356