Инертные газы «проникли» во все ведущие области науки и техники и лишь в последней декаде ХХ века стали применяться в медицине. Первое сообщение о наркотических свойствах ксенона принадлежит русскому ученому
Спустя 5 лет Хе был применен в анестезиологической практике одной из клиник Америки (S.Cullen,E,Gross,1951). В 1962 году в России наркоз ксеноном у человека применил проф.
Анестезиологическая деятельность ныне тесно связана с промышленным производством, новых анестетиков, многие из которых потенциально токсичны и экологически опасны. Только производство закиси азота и других азотистых соединений составляет более 15% всех промышленных загрязнений в мире. Согласно международным протоколам (Киото,1997) производство такие анестетиков как галотан, пентран, энфлюран, изофлюран, содержащие радикалы углерода, хлора и фтора должно быть приостановлено к 2030 г.
Таким образом, сегодня анестезиологическая безопасность становится частью глобальной экологической проблемы и разработка экологически чистой анестезии, с использованием газового анестетика Хе, созданного самой природой, является весьма актуальной и своевременной. Необходимо считаться с уже непреложным фактом, что анестезиологическая общественность мира признала ксенон анестетиком ХХ1 века, близким к идеальному.
1. Физико-химические свойства ксенона.
Инертность Хе обусловлена насыщенностью внешней электронной оболочки, которые предельно замкнуты и максимально прочны. Ксенон состоит из одноатомных молекул, не имеет ни запаха, ни цвета, не горит и не поддерживает горение, не взрывоопасен, слабо растворяется в воде и очень быстро выделяется из организма через легкие. Как инертный газ, он благороден, никакой биотрансформации в организме не подвергается, не вступает ни в какие химические реакции. слабо растворим в воде, лучше растворим в жирах. Он в 4 раза тяжелее воздуха и в этой связи требует для себя нестандартных ротаметров. Его МАК около 60% и он почти в 2 раза сильнее закиси азота, Высокие молекулярный вес и коэффициент растворимости масло/
Коэффициент распределения Хе (0,12) самый высокий по сравнению с другими летучими анестетиками, поэтому по управляемости наркозом ему нет равных. Индукция у Хе быстрая. (3–6 мин). Выход из наркоза значительно быстрее и пробуждение наступает через 2 мин с великолепным субъективным ощущением, как после приятного сна.
Механизм наркоза остается неясен. Теоретический интерес вызывает способность Хе образовывать с молекулами эндогенной воды кристаллогидраты Хе(Н2О)6. Последние относятся к клатратным соединениям, где атомы Хе (гости) удерживаются молекулами воды
Однако, не утратила своего значения и липоидная теория
Согласно последним исследованиям Хе ингибирует преимущественно НМДА рецепторы (
2.Причины медленного внедрения ксенона в медицину.
Существует три основных фактора, которые сдерживали развитие ксеноновой анестезии. Это дефицитность, высокая стоимость и отсутствие
Дефицитность ксенона
Мировое производство чистого ксенона сравнительно не велико. Всего в мире производится около 6000 м³. Даже по медицинским меркам это не много. Этим количеством Хе можно выполнить не более 300.000 операций
1000 м³ воздуха содержится 86 мл Хе. Основными поставщиками сырья (криптон- ксенонового концентрата), являются крупные промышленные центры металлургической промышленности России, Украины. Инертные газы являются при этом побочными продуктами разделения воздуха. Однако, «грязные» источники их получения могут истощиться. В связи с возросшим спросом на Хе мир должен подумать об альтернативных источников его получения.
Высокая стоимость ксенонаВторым сдерживающим фактором ксеноновой анестезии является сравнительно высокая стоимость Хе. Сегодня цена возросла до 10 долл. Цены меняются, как и на любом рынке. Наши расчеты показали, что даже при бережном расходе Хе (условия закрытого контура) на 2 часовую анестезию потребуется 10–12 литров газа. (100–120 долл). Это дороговато для наших Российских условий и стоимость его не вызывает восторга у потребителя. По этой причине уже наметился спад в практическом применении ксенона в нашей стране.
Однако до последнего времени в экономически развитых странах Запада не дефицит и высокая стоимость ксенона были главным тормозом для внедрения ксеноновой анестезии, а отсутствие
Нами в
Таким образом, официальным производителем ксенона в России до последнего времени оставалось
99,999% из
3. Реальные пути снижения стоимости ксеноновой анестезии
Естественно, встает вопрос надо ли заниматься проблемой ксеноновой анестезии при наличии его дефицита и высокой стоимости? Ответ на это может быть только положительный. Дефицит ксенона сегодня с учетом высокого уровня научно- технического процесса является проблемой разрешимой. Альтернативные источники инертных газов заложены в богатейших недрах нашей страны, особенно природном газе в северных регионах. В связи с этим считаем необходимым планировать в рамках федеральной программы финансирование стратегически важных разработок по методике получения инертных газов из природного газа в районах вечной мерзлоты.
Мы будем жить с мечтой освоения этих богатств, но и совершенствовать свои анестезиологические технологии. Есть ли реальные пути снижения стоимости и дефицитности Хе? Да. Есть.
Для этой цели нами разработана и внедрена в практику
Первый компонент этой технологии — низкопоточная анестезия была сразу же освоена при получении ксенона в качестве анестетика.
Второй компонент технологии
В настоящее время мы, в отличие от первоначального изделия, применяем другой адсорбер, более усовершенствованный, рассчитанный на поглощение более 300 л отработанного Хе. (Патент. № 2153638 с приоритетом от
После наполнения сорбента адсорбер снимается и отправляется на производственную базу ООО
Именно на базе такой технологии у нас в России строится основная стратегия рециклинга, удешевления ксенона и увеличения числа ксеноновых анестезий. Такая технология, приемлема пока для наших российских условий, располагавших уникальными возможностями для обеспечения производства Хе высокой чистоты.
Расчет стоимости Хе анестезии.
Применение
Применение современных сертифицированных наркозных аппаратов позволяет резко сократить расход ксенона и снизить стоимость анестезии. В таблице № 1 представлен сравнительный расход ксенона при различных газовых потоках. Если принять во внимание возврат 80% израсходованного Хе, то стоимость
Сравнительный расход ксенона при анестезии Таблица №.1.
ООО
ООО
В таблице № 2 представлены результаты возвращенного регенерированного медицинского ксенона потребителям за период 2007 г. Было очищено около 2000 литров Хе. Таким образом, за счет
Методика ксеноновой анестезии с рециклингом Хе выполняется в
Методика комбинированного эндотрахеального наркоза предусматривает использование внутривенных средств для вводного наркоза, применение миорелаксантов и ИВЛ. (Патент № 2102068 от
Результаты регенерации адсорберов в 2007 году Таблица 2.
4. Влияние ксенона на организм
С 1993 г. в России проведено более 4,500 успешных анестезий ксеноном в различных областях хирургии, включая и кардиохирургию.
Исследования показали, что комбинированная анестезия ксеноном обеспечивает удивительно стабильное течение показателей центральной гемодинамики. Специальные исследования показали, что Хе не обладает кардиотоксическим эффектом и его можно рекомендовать пациентам с компрометированным миокардом (
Ксеноновая анестезия не оказывает существенных статистически значимых изменений морфологического состава и коагуологии крови. (
По данным нейрогуморальных показателей и гормонального фона ксенон обеспечивает адекватность анестезии при меньшем в 3–4 раза расходе фентанила по сравнению с рандомизированной группой пациентов, оперированных под комбинированной анестезией N2О+НЛА (
Ксенон в максимально допустимой концентрации в клинике и эксперименте не оказывает влияния на углеводный, жировой и белковый метаболизм, показатели КШС и газов крови, ферментный состав крови, снижает показатели ПОЛ, повышает антиоксидантную активность(
Ксенон в отличие от закиси азота, не проявляет токсичности ни в остром, ни в хроническом опыте на мелких и крупных животных. Ксенон не обладает тератогенным и мутагенным эффектом, не имеет эмбриотоксического действия, лишен аллергенности и канцерогенности и обладает умеренным иммуностимулирующим действием (Буров Н.Е., соавторы,1998,2000).
Имеются сообщения, что ксенон повышает мозговой кровоток, улучшает кровоток в печени по сравнению с кетамином и N2O+НЛА (
Многочисленные исследования по практическому применению ксенона в России и в мире свидетельствуют о том, что ксенон в отличие от других анестетиков, удовлетворяет всем требованиям, предъявляемым к „идеальному газовому анестетику“ и ему обеспечена перспектива будущего. С его появлением открыта новая страница в анестезиологии.
5. Лечебные свойства ксенона
Многолетнее применение ксенона в анестезиологии показало, что ксенон обладает большим набором физиологических свойств, которые составляют патофизиологическую основу его применения в лечебных целях в различных областях медицины.
Ксенон обладает следующими эффектами:
анальгетическим, спазмолитическим, кардиотоническим, нейропротекторным, антистрессорным, антипсихотическим, антидепрессивным, антигипоксическим, иммуностимулирующим, противовоспалительным, анаболическим, нейрогуморальным, вазоплегическим, миоплегическим, противосудорожным. Все эти свойства определяют широкий терапевтический спектр Хе.
Аналгезия
Является одним из главных лечебных эффектов Хе даже в малых концентрациях. Это позволяет применять Хе: О2 смесь (70:30,50:50) в режиме ингаляционной аутоаналгезии (Патент № 2271815 от
Особое место занимает
Антидискомфортный эффект ксенона при сеансе химиотерапии. Ксенон подавляет чувствительность рвотного центра, улучшает кровообращение тригерной зоны, устраняет интоксикацию, улучшает качество жизни(
Нейропротекторный эффект ксенона отмечен при лечении острого нарушения мозгового кровообращения, острого периода ЧМТ, отека мозга, энцефалопатии различного генеза. Сюда также относятся и лечение
Пульмонология. Благоприятные перспективы применения ксенона открываются в пульмонологии в связи с его аналгетическим, противовоспалительным, анаболическим, кардиопротекторным эффектами.
Акушерство. Применение
Офтальмология. Открываются хорошие перспективы для применения ксенон- кислородных ингаляций в офтальмологии для коррекции нарушений кровообращения глаза, снятия блефароспазма, синдрома Миньера и пр.(
Иммунитет.
Органопротекция. Органопротекторный эффект ксенона проявляется в основном за счет улучшения микроциркуляции, органного кровотока, кислородной доставки и отсутствия токсичности. Это важно учитывать при пересадке почек, печени, сердца и других органов в целях сохранения трансплантата (Авдеев С.В.2003).
Стресс. Коррекция последствий стресса в наш достаточно беспокойный век является одним из показаний к лечебному ингаляционному воздействия Хе: О2 смеси (
Новые лечебные формы на основе КсеМеда
На базе предприятия ООО
Через 15–20 мин после приема отмечен эффект седации, заторможенности, аналгезии, продолжительностью до 30–40 мин. Исследования продолжены на онкологических больных, которым проводились сеансы химиотерапии. Применялись сливочные коктейли по 200 мл 1–2 раза в день или насыщенное масло 20–40 г в течение 5- 7 дней. Отмечено улучшение общего состояния больных, нормализовался сон, повысилась физическая активность, ослабли боли, улучшилось качество жизни. Назначение ксеноновых коктейлей у ослабленных онкологических больных показано в энергетических, седативных и аналгетических целях.
6. Достижения в развитии ксеноновой анестезии
В России общими усилиями коллектива научных, образовательных, лечебных и производственных учреждений созданы реальные перспективы для более широкого применения ксенона в анестезиологической практике. Если кратко перечислить основные
достижения в этой области, то за последние годы (с момента официального разрешения
МЗ РФ), то они сводятся к следующему:
- Создана
нормативно-правовая основа для практического применения ксеноновой анестезии (Приказ МЗ РФ № 363 от8.10.1999 ). - Разработана технология“
ксенон-сберегающей анестезии, позволяющей не только снизить стоимость ксеноновой анестезии, но и увеличивать число операций за счет рециклинга ксенона и его повторного использования. - Создан отечественный газоанализатор по ксенону -
ГКМ-03-ИНСОВТ (С-Петербург ) - Создан дозиметр по Хе (
ДКМ-01 ) ОООАкела-Н для точного учета расходуемого ксенона на каждого больного. Это уникальное устройство, которому нет аналогов в мире. - Создан адсорбер по утилизации выдыхаемого ксенона (ООО
Акела-Н ),БУК-ФГУП УЭМЗ - Налажено серийное производство " Ксеноновая наркозная приставки» -
КНП-01 ОООАкела-Н (регистрационное удостоверение № ФС 02262005/1920–05). Патент на полезную модель. № 36230,10.03.2004 . - Адаптированы базовые модели наркозных аппаратов типа -«Портек», «Фабиус»,
«Полинаркон-12» , «Ксеома» за счет комплектующих приборов отКНП-01 . - Созданы
«наркозно-дыхательные комплексы» нового поколения, обеспечивающие анестезию ксеноном по минимальному газотоку и закрытому контуру: «Акцент-Хе» ,«Фаза-23» ,«Ксена-010» - Разработана и утверждена программа
2-х недельного тематического цикла по «Технологии ксеноновой анестезии» для подготовкиврачей-анестезиологов в системе последипломного образования (Москва, ГОУ ДПО РМАПО). - Опубликована первая в мире монография «Ксенон в анестезиологии», М.2000, в которой изложены основные вопросы ксеноновой анестезии.
- Изданы методические рекомендации «Наркоз ксеноном» ГОУ ДПО РМАПО 2003 г.
- Сборник работ «Ксенон в медицине».Изд. Томского университета.2009.
- Изданы материалы
4-х научно-практических конференций под руководствомЗАО «Атом-мед центра» (2000,2001,2002,2005 гг.) - Изданы материалы
1-й Всероссийской конференции «Ксенон и инертные газы в медицине» М.2008 г. - По линии МЗСР РФ проведены 3 Конгресса по анестезиологии и 1 Совещание главных специалистов, с обсуждениями проблем «ксеноновой анестезии» по секциям. (2004,2006,2007,2008 гг.).
- Защищено 3 докторских и 7 кандидатских диссертаций, опубликовано более 200 статей, защищено более 20 патентов
Резюме:
Таким образом, на рубеже ХХ1 века достаточно прочно вошел в арсенал анестезиологических средств новый уникальный анестетик природного происхождения инертный газ -медицинский ксенон. По своим фармакологическим свойствам он имеет явные преимущества перед другими анестетиками, созданные умом и руками человека.
В России впервые в мире создана
Разработана уникальная технология
В России планомерно ведется подготовка кадров по освоению технологии ксеноновой анестезии. Накоплен достаточный клинический опыт по применению ксенона не только в анестезиологии, но и других областях медицинской науки с лечебной целью.
Медицинская наука находится на самом начальном этапе применения ксенона и других инертных газов (Kr, Ar, He) в лечебных целях. В этом отношении, расширение методов
Для обеспечения нашей страны возрастающими потребностями в уникальном природном экологически чистом анестетике необходимо на федеральном уровне планировать разработку стратегических запасов ксенона и других инертных газов из природного газа зоны вечной мерзлоты.
Ксенон и другие инертные газы займут достойное место в медицинской науке будущего подобно тому революционному прорыву, которое они уже совершили в мировом
Литература:
1.Cullen S.C.,Gross E. et all. The anaesthetics Properties of Xenon in animal and Human Beings with Additional observations on krypton. //Science.1951.Vol.113.P.580–582.
2.Лазарев Н.В., Люблина Е.И., Мадорская Р.Я. О наркотическом действии ксенона.//Физиолог.журн. ССС
3.Авдеев
Автореф. дисс. д.м.н. М.2003.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14. Л.Корниенко,
15.
16.
17.
18.Н.Буров, Г. Макеев. Способ проведения анестезии ксеноном по масочному типу. Патент № 2102088 от
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.Н.Буров,
27.Буров Н. Е.,
28.
29.
30.
31.
32.
33.
34.
35.
36.
37.
38.Артюхов. А.А, Буров Н.Е., Елисеев Г.М, Колесова И.П., Козлов С.М., Константинов В.М., Коробов А.В., Кравец Я.М. , Пащенко А.П., Потапов
39. Буров Н.Е., Молчанов И.В., Николаев Л.Л., Потапов
40.Ращупкин
41. Китиашвили И.З., Буров Н.Е.,Фрейлин И.С.,Хрыкова
42.Китиашвили И.З., Буров Н.Е.,Фрейлин И.С., Хрыкова
43. Буров Н.Е., Молчанов И.В., Николаев
44.Буров Н.Е., Антонов
45.Шурыгин В.В., Кутушев
46.Николаев Л.Л., Буров Н.Е., Потапов В.Н и др. Применение сливочных и масляных ксеноновых коктейлей у онкологических больных. В Сб. Ксенон и инертные газы в медицине. М. ГВКГ им.
Авторы:
Буров Н.Е., Молчанов И.В., Николаев Л.Л., Потапов В.Н.
Кафедра анестезиологии и реаниматологии ГОУ ДПО РМАПО
(ректор — академик РАМН. Мошетова Л.К), ООО
Заслуженный деятель науки РФ Профессор кафедры анестезиологии
и реаниматологии ГОУ ДПО РМАПО- Буров Николай Евгеньевич