"Благородный газ" для благородных дел

0

Этот «благородный газ», не вступающий ни в какие химические взаимодействия, известен широкой публике благодаря ксеноновым фарам. Однако мало кто знает, что ксенон произвел настоящую сенсацию и в медицине. Российские ученые разработали новую методику наркоза с использованием инертного газа.

Модельный ряд: От азота до ксенона

Обезболивание в его современном понимании появилось только в середине XIX века. В 1844 году американский зубной врач Хорас Уэллс предложил в качестве анестезирующего вещества закись азота, в 1846 году другой американец, зубной техник Уильям Мортон, предложил эфир, а в 1847 году шотландский акушер и хирург Джеймс Янг Симпсон — хлороформ. В России впервые эфир для наркоза применил на поле боя знаменитый хирург Николай Пирогов в 1847 году.

В зависимости от путей введения наркотического вещества, общее обезболивание бывает ингаляционное (через дыхательные пути) и неингаляционное. Различают чистый наркоз, когда дается одно вещество (например, закись азота, эфир, фторотан), смешанный наркоз, когда применяются смеси этих веществ, комбинированный наркоз, когда используются не только разные наркотические вещества, но и разные пути их введения. Часто один вид наркоза производится как основной, а продолжают его другим веществом.

Механизм действия анестетиков полностью еще не выяснен. Большинство ученых считают, что наркотические вещества парализующе действуют на центральную нервную систему. Однако практика анестезиологов свидетельствует: почти все виды веществ, применяемых для наркоза, токсичны в той или иной степени. В этом смысле, ксенон выгодно отличается от остальных анестетиков. Но обо всем по порядку…

Хорошо, но дорого

Все началось еще в середине 30-х годов прошлого века, когда ученые заметили, что при глубоких погружениях — на 10 метров и ниже — высокое давление воздуха действовало на водолазов странным образом. Они впадали в эйфорию и одновременно переставали чувствовать боль. «Под подозрение» попали инертные газы, однако механизм их действия на человеческий организм не был понятен. «Впервые на это обстоятельство обратил внимание Николай Васильевич Лазарев, профессор ленинградской Военно-медицинской академии, — рассказывает профессор кафедры анестезиологии и реаниматологии Российской Медицинской академии последипломного образования Николай Буров. — И он же тогда предположил, что один из инертных газов, ксенон, можно использовать для наркоза, повышая его концентрацию при обычном давлении. Гипотеза была высказана после сравнения физико-химических свойств группы инертных газов».

Проверить гипотезу удалось в 1946 году, когда Лазарев смог достать 400 «кубиков» ксенона. Технология получения этого газа была сложна и дорога. Единственным его источником является воздух, которым мы дышим. Однако представьте, что из каждых десяти миллионов молекул нужно выбрать только одну: столь низка концентрация ксенона в воздухе.

При первом же эксперименте на мышах Лазарев выяснил, что газовая смесь, в которой содержалось 65 процентов ксенона, оказывала на животных наркотическое действие. «Лазарев рассказал о своих экспериментах в конце 1946 года, — говорит Николай Буров. — Он посвятил свое выступление 100-летию открытия эфирного наркоза. Так было впервые публично заявлено о наркотических свойствах ксенона. И приоритет российской науки тут неоспорим».

В том же году подобный опыт проделали на белых мышах американцы. Через пять лет в США с помощью ксенонового наркоза сделали две операции — 82-летнему мужчине и женщине средних лет. Затем американцы осуществили в клинике еще 12 экспериментов. Выводы ученых были двоякими. С одной стороны, стало очевидно, что ксенон действительно хороший анестетик. С другой, — было ясно, что использовать его слишком дорого. Тогдашняя цена ксенона — 50 долларов за литр — казалась заоблачной. Поэтому, закончив опыты с ксеноновым наркозом, исследователи забыли о них на долгие годы.

Дитя конверсии

Медики вспомнили о ксеноне лишь в конце века. К этому времени в технологии получения инертных газов из воздуха многое изменилось. На крупных металлургических комбинатах появились кислородные станции, на которых кислород, необходимый для выплавки чугуна и стали, выделяли в больших количествах. То, что оставалось в воздухе, по сути, представляло собой отходы производства. Однако в газовой смеси присутствовал ценный криптон-ксеноновый концентрат. Дело оставалось за немногим — научиться использовать эту смесь. И оказалось, что выделять из нее ксенон уже не так дорого, как раньше. На территории бывшего Советского Союза даже появились целые заводы по переработке подобной смеси — в Мариуполе и Лисичанске. Редкие газы, которые там получали, шли на нужды ядерной физики, ракетостроения, светотехники. Ксенон с этих заводов стоил всего три рубля за литр.

В 1990 году на пороге кабинета Николая Бурова, занимавшего тогда должность главного анестезиолога и реаниматолога Москвы, появились два посетителя. Один из них был сотрудником Курчатовского института, другой работал в Министерстве обороны. Причина визита объяснялась просто: в стране шла конверсия, оборонщики искали применение своим силам и научному потенциалу. И так случилось, что в поле их зрения попал ксенон. Посетители принесли Бурову журнал со статьей сотрудников Роттердамского университета. В Европе к тому времени тоже вспомнили об инертном газе и провели несколько удачных экспериментов, где ксенон при наркозе сравнивался с традиционной закисью азота. Результаты, вроде бы, свидетельствовали о том, что «благородный газ» по всем показателям оказался лучше. «Мои посетители хотели убедиться в этом: они спросили меня, действительно ли с помощью ксенона можно произвести наркоз, — вспоминает Николай Буров. — Я ответил, что газ в самом деле обладает анестетическими свойствами, и научные данные об этом имеются. Но проверить, так ли это в реальности, можно только одним путем — с помощью серии экспериментов».

В следующий раз необычные посетители появились у Бурова в марте 1992 года. Они заявили о готовности начать опыты. Но сразу приступить к экспериментам в клинике мешало то, что газ не был официально разрешен к применению при наркозе. Поэтому первыми ксенон в смеси с кислородом вдохнули лабораторные крысы. Впрочем, прибор оказался не полностью герметичным, и находившийся рядом Николай Буров почувствовал действие газа. «Я сразу понял, что мы имеем дело с очень сильным анестетиком», — вспоминает он. Следующий эксперимент медик решил поставить на себе.

Специального оборудования для работы с ксеноном у анестезиологов тогда не было. Поэтому врачи собрали и откалибровали наркозный аппарат. Пустив в маску струю смеси, Буров стал наблюдать за реакцией собственного организма. Опытный анестезиолог, он подробно фиксировал все стадии наркоза. И лишь в момент, когда почувствовал, что теряет сознание, отнял маску от лица. И потом, на удивление, быстро пришел в себя.

Когда на кафедральной конференции было рассказано о первых результатах аутоэксперимента, к Бурову выстроилась целая очередь ординаторов. Молодые врачи записывались в добровольцы — каждый хотел попробовать ксеноновый наркоз на себе. Отобрали 12 человек. За их состоянием наблюдали уже с помощью аппаратуры, фиксировавшей пульс, дыхание, насыщение крови кислородом, сердечный выброс, периферическое кровообращение, болевой порог и многие другие параметры.
Только после этого решили регистрировать метод. Николай Буров обратился в Российский кардиологический научно-производственный комплекс Минздрава РФ, и медики начали серию доклинических экспериментов с ксеноновым наркозом на мелких и крупных животных. Полтора года ученые усыпляли мышей, крыс, собак… В 1998 году российский Фармакологический комитет разрешил начать клинические испытания нового вида наркоза в трех больницах Москвы. Они прошли успешно, и уже в следующем году тогдашний министр здравоохранения России Юрий Шевченко подписал приказ, в котором разрешал использовать ксенон в медицине. «Это было впервые в мире, — говорит Николай Буров. — Над проблемой ксенона работали в Италии, Швеции, Германии, Японии. Но все оставались на стадии экспериментов».
Российским ученым удалось застолбить новое направление в медицине. С тех пор в РФ провели около трех тысяч операций с использованием «благородного газа».

Близок к идеалу

Медицинскому сообществу есть за что ценить «благородный газ». Ученые давно составили список свойств идеального анестетика. Ксенон по многим параметрам близок к идеалу. В отличие от многих препаратов, он не раздражает дыхательные пути, не оказывает токсического действия на сердце, почки, печень и другие органы. С его помощью можно быстро ввести человека в наркоз и так же легко вывести из этого состояния. Под его действием уже через две минуты у пациента наступает эйфория, еще через несколько минут сменяющаяся амнезией. Уже на пятой-шестой минуте наступает сон — хирург может начинать операцию. После окончания воздействия ксенона сознание больного так же быстро восстанавливается: уже через две минуты он может ясно отвечать на вопросы. Получается, что наркозом, в этом случае, очень легко управлять. Кроме того, ксенон не горюч, он хорошо сочетается со всеми другими анестетиками — это важно, ведь во время операции анестезиолог часто должен комбинировать разные виды наркоза, в зависимости от состояния пациента.

Есть, правда, одна серьезная проблема — в последние годы ксенон сильно подорожал. Сегодня зарубежные фирмы, оценив перспективы его применения в медицине, накручивают цены. В России медицинский ксенон с чистотой 99,999999999 процента стоит сейчас 612 рублей (около 120 грн) за литр. Впрочем, российские Левши нашли выход из положения, придумав наркозные аппараты с закрытым контуром и рециркуляцией газа, когда после использования до 80% его вновь может быть пущено в дело. И если раньше на операцию затрачивалось 20 литров ксенона, то теперь всего 2-3 литра. Однако дороговизна все же отпугивает медиков. Еще бы: традиционная закись азота — анестетик, который применяется при операциях уже больше полутора столетий, — стоит копейки за литр. И неважно, что, если бы сейчас его подвергли тестам на токсичность, его ни за что бы не разрешили использовать.

Впрочем, Николай Буров считает, что со временем все встанет на свои места. «Это произошло бы значительно раньше, будь у нас развита страховая медицина», — утверждает он. В самом деле: если бы оплата пребывания больного в стационаре происходила, как говорят медики, по законченному случаю, а не из разных бюджетных «карманов» (из одного — за операцию, а из другого — за реанимацию), сразу стало бы ясно, что дорогой ксеноновый наркоз, в среднем, на пять дней сокращает срок нахождения пациента в реанимации, а это окупает все затраты с лихвой. «Именно быстрое пробуждение больного после операций считается сейчас “золотым стандартом” хирургии, — говорит Игорь Козлов. — И ксенон может помочь этого добиться».

Кстати, консервативные Европа и США долго присматривались к ксенону. Однако после того как в 2007 году 12 европейских стран разрешили проводить у себя этот вид наркоза в ограниченных условиях, в мире началась настоящая «ксеноновая гонка».

Алла Астахова, «Итоги»

Поделиться.

Комментарии закрыты